班公湖-怒江縫合帶中段構造演化再探討

李 超，肖傳桃，龔文平，田海艷，王小陽，王振鴻

長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023

班公湖-怒江縫合帶中段構造演化再探討

李 超，肖傳桃，龔文平，田海艷，王小陽，王振鴻

長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023

對于班公湖-怒江縫合帶中段的拼合時間，根據藏北地區中部侏羅紀生物礁發育的層位和其變化規律及含礁地層與下伏地層的接觸關系，認為該縫合帶中段拼合于中侏羅世末期或晚侏羅世初期(沙木羅組沉積期之前)，生物礁的生長代表了班公湖-怒江縫合帶拼合后的殘留盆地淺海相沉積。研究表明班公湖-怒江縫合帶中段在演化過程中經歷了洋盆裂谷階段(～P1)、初始洋盆和成熟大洋階段(T～J2)、洋內俯沖(J2～J3)、殘余洋盆階段(J2～J3)、洋盆消亡閉合階段(J3～K1)。

班公湖-怒江縫合帶；構造演化；生物礁；洋盆

由于特殊的地理位置、交通問題、構造演化的復雜性、現有資料的不完整性等一系列問題，使得對于班公湖-怒江縫合帶研究十分困難，對班公湖-怒江洋盆的性質、演化模式、俯沖極性和閉合機制等關鍵的大地構造問題長期以來都存在著激烈爭論[1-18]。雖然到目前為止已有不少學者做出了不懈的努力并得出了自己的觀點，但有關班公湖-怒江縫合帶構造演化性質至今仍未有定論。為此，筆者對班公湖-怒江縫合帶中段構造演化進行了探討，以期得到更合理的結論。

1 班公湖-怒江縫合帶概述

班公湖-怒江縫合帶是一條橫貫青藏高原中部的重要縫合線，西起班公湖向東延經改則、倫波拉、安多、索縣至丁青，再折而向南沿怒江直下，縫合帶在平面上呈WE向平緩展布為“S”型[1]，以改則、丁青為界可將該帶分為東、中、西3段。該帶是自海西運動以來的多旋回構造-巖漿-變質-成礦帶，特別是燕山期板塊俯沖標志十分明顯[2]。伴隨該帶發育巨厚的侏羅系復理石、混雜巖、火山巖表明，該帶是南側拉薩地體與北側羌塘地體的構造碰撞帶[3-6]。研究表明班公湖-怒江洋盆俯沖消亡方式是自東向西的斜向匯聚漸進發展的過程，也是殘余洋盆萎縮的過程，消亡時間由東向西逐漸變新，東部的拼合時間為早侏羅世，至中白堊世西部拼合完成[7]。

2 構造演化探討

地縫合線是板塊碰撞增生的結果，往往產生于大洋洋盆閉合兩側陸塊碰撞階段。板塊邊界地區常會留下古板塊活動的痕跡和古洋殼殘片，在其兩側往往斷續發育蛇綠巖套、混雜巖雙變質帶、深斷裂及巖漿巖組合等特殊的地質特征，代表已消亡的古海洋[8]。班公湖-怒江洋洋盆的閉合致使拉薩地體與羌塘地體碰撞從而產生班公湖-怒江縫合帶。但是由于地質歷史時期的板塊離合和洋殼情況多變，尤其是微板塊的發育、各微板塊之間、微板塊與主陸塊之間的分離閉合使得碰撞過程變得極其復雜，因此研究起來顯得比較繁瑣和困難。就現有資料來看，大致能推斷出其經歷了以下演化階段：洋盆裂谷階段、初始洋盆和成熟大洋階段、洋內俯沖、殘余洋盆階段、洋盆消亡閉合階段。

2.1洋盆裂谷階段

地幔熱點使地幔物質融化上涌，使大陸地殼上隆、斷裂、變薄，形成線性斷陷盆地，即大陸裂谷，但未形成海洋，裂谷接受陸源碎屑及海陸過渡沉積，出現基性噴出巖。張開均等對青藏高原區域的拉薩、羌塘、塔里木等地的玄武巖進行詳細研究之后，提出了關于班公湖-怒江洋盆的形成演化動力學及地幔源區動力學最新的認識，認為可能存在大約280Ma的地幔柱導致了岡瓦納大陸北緣的裂解使得塔里木、羌塘、拉薩地體的相互分離并從岡瓦納大陸主體脫離開來，而且可能產生了雅魯藏布江新特提斯、班公湖-怒江中特提斯、金沙江古特提斯等洋盆。在丁青蛇綠巖中發現的三疊紀放射蟲化石[2]說明，在三疊紀時期該地區已經發育了成熟的大洋洋殼，怒江帶蛇綠雜巖含二疊紀孢子化石等證據皆表明該區在早二疊世存在裂谷環境。

2.2初始洋盆和成熟大洋階段

大陸裂谷進一步拉張、拓寬，地殼進一步減薄，裂谷中央陸殼消失，洋殼出現并逐漸成熟，海水侵入，從微型大洋到成熟的大洋，通常伴隨有堿性玄武巖和流紋質巖石。

洋盆的演化階段通常用蛇綠巖的年代加以約束。丁青蛇綠巖套可分為純橄巖、斜輝橄欖巖、斜輝輝橄巖、層狀輝長巖、輝綠巖、枕狀玄武巖、放射蟲硅質巖[2]，是該帶上最具代表性的洋殼巖類。丁青蛇綠巖具地幔巖塊構造侵位的典型特點與世界典型蛇綠巖套共同特點，其主體代表了三疊-侏羅紀的大洋洋殼。巖套形成于晚印之期-早燕山期。

通常洋島型玄武巖的出現標志著成熟洋殼的形成。王忠恒等[9]研究發現班公湖-怒江縫合帶中段塔仁本一帶發育呈片狀產出的塔仁本洋島型玄武巖，與蛇綠巖一起構成班公湖-怒江縫合帶混雜巖堆積，是洋殼的殘余部分。塔仁本洋島型玄武巖岀露在塔仁本一帶，與侏羅系木嘎崗日巖群、上侏羅統吐卡日組為斷層接觸，角度不整合與下白堊統去伸拉組火山巖，與新近系康托組砂巖為斷層接觸關系。對巖石化學、地球化學、稀土元素等特征分析鑒定表明該玄武巖產自大洋板內壞境[9]。經巖石所含化石定年，這套玄武巖時代為中侏羅世。因此說明在該段時間內班公湖-怒江洋已經具有成熟的大洋洋殼為中特提斯的一部分，并且在該期洋盆已經開始向陸殼俯沖才得以發育一系列火山島弧和島弧火山巖。

2.3洋內俯沖階段

大洋板塊的俯沖消減形成海溝、島弧，大量安山質火山巖噴發，中酸性巖侵入。海溝和弧后盆地中接受巨厚碎屑沉積和濁流沉積。在晚三疊世-早中侏羅世時期，班公湖-怒江洋洋盆依然存在，其中，晚侏羅世班公湖-怒江洋殼向拉薩地體俯沖并形成了一套含火山碎屑的類復理石、復理石建造，代表了班公湖-怒江洋洋盤向南俯沖形成的弧后盆地的早期沉積，并且伴隨著晚侏羅世隨著班公湖-怒江洋殼向南俯沖在其南側形成了弧-盆體系[10]。同時有地震資料顯示班公湖-怒江縫合帶南側拉薩地體地殼向北俯沖，而北側羌塘地體地殼向南俯沖[11]。

2.4殘余洋洋盆階段

該階段表現為大洋洋殼進一步俯沖消減、大陸對接，此時期仍有部分海盆殘余接受淺海-深海相的各種沉積物。縫合帶中段安多-巴青侏羅紀生物礁的發現確定了班公湖-怒江縫合帶的閉合年限。

生物礁產于上侏羅統沙木羅組巖層中[12,14]，生物礁主要分布于索縣城東中侏羅統柳灣組、巴青縣馬如鄉中侏羅統布曲組和安多縣東巧相上侏羅統沙木羅組之中。柳灣組主要為一套陸源碎屑與碳酸鹽混合沉積，其中含有Burmirhynchia-Holcothyris腕足類動物群，該動物群均為中侏羅世巴通期-卡洛期標準化石。布曲組主要為淺灰色、灰色中-厚層亮晶砂屑灰巖、核形石灰巖、生屑灰巖、雙殼類障積灰巖和泥晶灰巖，其中產有腕足類Burmirhynchia-Homoeorhynchia bolinensis組合、雙殼類Pseudotrapezium cordiforme-Homomya gibbosa組合，均見于中侏羅世巴通期地層中。沙木羅組[14-16]也主要為一套陸源碎屑與碳酸鹽混合沉積，其中產Cladocoropsis mirabilis層孔蟲化石帶，其主要分子見于國內外晚侏羅世牛津階-基末里階。

根據研究區侏羅紀生物礁發育的層位及含礁地層與下伏地層的接觸關系認為，該縫合帶在東段拼合于中侏羅世早期(柳灣組沉積期)，中段則拼合于中侏羅世末期或晚侏羅世初期(沙木羅組沉積期之前)，生物礁的生長代表了班公湖-怒江縫合帶拼合后的殘留盆地淺海相沉積，這一觀點有別于傳統認識。

2.5洋盆閉合消亡階段

該階段洋盆經歷晚期洋殼向陸殼下俯沖最后完全拼合，陸殼對接碰撞發育磨拉石、混雜巖、雙變質帶、大深斷裂。一般的洋盆的閉合時限可以用磨拉石沉積年代制約，蛇綠巖的構造侵位也與洋殼閉合密不可分。

班公湖-怒江縫合帶的斷裂構造相當發育，不僅地層間接觸關系以斷裂帶分割，超基性巖體兩側及內部也多以斷層為界[17]，班公湖-怒江縫合帶是有4條大的斷層組成的巨大弧形斷裂帶，斷裂帶延伸到地殼深部使得超基性巖得以侵入。沿斷裂帶分布有2條超基性巖帶是很明顯的，一南一北，一老一新沿縫合帶呈平緩的“S”狀，顯然表明其是受斷裂控制的[1]。該超基性巖帶與圍巖呈明顯的侵入關系，應該是燕山運動早期或晚期由北而南侵入的。

拉薩地體北緣下白堊統地層分布廣泛，主要有以下幾部分構成：代表拉薩地體與羌塘地體碰撞有關的磨拉石沉積，巖石組合主要是砂巖、礫巖夾泥巖、煤線，時代為晚侏羅至早白堊；高能潮汐環境下硅質碎屑巖、粗砂巖、局部有火山巖，物源分析表明沉積物主要來源于北部造山帶、南部火山弧，這可以解釋為拉薩地體北部發育弧后裂谷，時代大致為早白堊世；弧后盆地內局限臺坪沉積的巨厚碳酸鹽巖。拉薩地體納木錯西緣蛇綠巖有人推測也經歷了晚侏羅世大陸-島弧碰撞及早白堊世陸-陸碰撞。

白堊紀弧-陸碰撞后續的陸內俯沖擠壓構造條件下，該區殘余海盆消亡，海水退出該區進入陸內造山階段，競柱山組下部陸相磨拉石建造廣泛不整合于早白堊世地層之上，是陸內造山運動的沉積效應。

3 結 語

綜上所述，班公湖-怒江縫合帶大致經歷了如下演化階段：

1)早二疊世之前，拉薩地體與羌塘地體尚屬于同一板塊，處于克拉通階段。自二疊世，由于巖漿作用，兩地塊從岡瓦納大陸裂解出來并逐漸遠離形成陸內裂谷，陸內裂谷緩慢拉張陸殼變薄，洋殼出現并不斷擴張。

2)中晚侏羅世開始洋殼成熟，并開始向拉薩地體俯沖發育火山島弧。

3)至晚侏羅世，洋殼進一步消減進入殘余洋盆階段，在熱帶古地理位置，在殘留盆地環境中，發育了生物礁。

4)晚侏羅世末期-早白堊世，班公湖-怒江洋洋盆完全閉合，兩側陸體碰撞增生發育了山前盆地磨拉石堆積，形成大斷裂帶超基性巖侵位，堆積發育了蛇綠巖、混雜巖等建造，至此形成了青藏高原上重要的縫合線——班公湖-怒江縫合帶。

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[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.03.014

P548

1673-1409(2011)03-0041-03