西藏雅魯藏布江變質帶基本地質特征研究

張俊海，毛曉冬，劉成，廖云君，柯丹丹

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西藏雅魯藏布江變質帶基本地質特征研究

張俊海，毛曉冬，劉成，廖云君，柯丹丹

（成都理工大學地球科學院，成都 610059）

西藏雅魯藏布江地區(qū)是古特提斯洋消失形成的一條地縫合帶，是揭示青藏高原及其鄰區(qū)演化的十分重要的窗口。通過對雅魯藏布江變質帶中蛇綠混雜巖帶、朗杰學增生楔和仲巴地塊三個部分變質特點的研究，歸納了雅魯藏布江變質帶的基本特征。根據(jù)特征變質礦物及典型礦物共生組合確定變質相，可以大致計算出變質溫度和壓力條件。蛇綠巖帶作為全球大多數(shù)碰撞構造帶上，通常是板塊縫合帶的標志，具有特別重要的大地構造和古地理意義，朗杰學增生楔也有蛇綠巖的分布。仲巴地塊古生界地層均已變質，中生界地層發(fā)生淺變質。

變質帶；蛇綠混雜巖；增生楔；仲巴地塊；雅魯藏布江

雅魯藏布江變質帶（Ⅶ4）（圖1），對應于印度河-雅魯藏布江結合帶，印度河-雅魯藏布江結合帶作為拉達克-岡底斯-察隅弧盆系與喜馬拉雅地塊的重要分界，西段呈北西向展布，沿噶爾河向西延出國境，中、東段大體沿雅魯藏布江近東西向延展，向東至米林，然后繞過雅魯藏布江大拐彎轉折向南東一直延伸至緬甸境內(nèi)，中國境內(nèi)長達2 000km以上。雅魯藏布江變質帶（Ⅶ4）中包含了主體部分為印度河-雅魯藏布江蛇綠混雜巖帶、中東段南側發(fā)育有朗杰學增生楔，以及西段南、北兩支蛇綠混雜巖帶之間的仲巴地塊3個次級單元。

1 蛇綠混雜巖變質特征

雅魯藏布江蛇綠混雜巖帶主要由蛇綠巖、增生雜巖及次深海-深海復理石、硅質巖及基性熔巖所組成，在西段由主帶（北亞帶）和南亞帶組成，中段蛇綠巖保存最好。帶內(nèi)除斷續(xù)發(fā)育蛇綠巖塊體以外，大量出露一套強烈構造置換、剪切變形、淺變質及構造疊置的巖石地層（被稱作混雜巖），包括下-中三疊統(tǒng)窮果群（T1-2）、上三疊統(tǒng)修康群和沙賽組及拉吾且拉組（T3）、上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)嘎學群（J3-K1）、下白堊統(tǒng)桑單林組（K2），以及古近系蹬崗組（El-2）、郭雅拉組（E2）和鹽多組（E2）。上述地層總體為一套變形、變質的斜坡相-深海盆地相的復理石砂板巖和放射蟲硅質巖-硅泥巖夾塊狀或枕狀玄武巖等火山-沉積建造，其中含有大量蛇綠巖、硅質巖及大理巖等巖塊。其主要巖石類型有板巖、千枚巖、片巖、變質基性-超基性巖、變質礫巖、變砂巖、變質灰?guī)r-白云巖、大理巖等；局部出現(xiàn)具有高壓變質特征的藍閃片巖、黑硬綠泥石片巖等（李才，等，2007）

1.1 蛇綠巖中超高壓礦物

雅魯藏布江蛇綠混雜巖帶中的羅布莎鉻鐵礦床，被認為形成于蛇綠巖或洋殼環(huán)境。繼20世紀80年代在鉻鐵礦中初次發(fā)現(xiàn)金剛石（中國地質科學院地質研究所金剛石組，1981）和八面體假象蛇紋石（楊鳳英，等，1981）之后，近十余年來通過對蛇綠巖鉻鐵礦人工重砂的研究，發(fā)現(xiàn)來自深部（＞300km）的異常地幔礦物群，包括自然元素礦物、氧化物、合金、硫（砷）化物、碳化物和硅酸鹽等礦物70~80種，地幔礦物群中許多礦物為微米至數(shù)十微米大小，呈微細礦物包裹體存在[1-9]。

地幔礦物群中具有深部成因指示意義的礦物有: ①呈斯石英假象的柯石英，形成溫壓條件為= 1000℃、＞9GPa（即＞300km深度）（Zhang，J.，Li，B.，Utsumi，W.，et al. 1996）；②微粒金剛石和產(chǎn)在鋨銥礦中的原位金剛石，金剛石與鋨銥礦共生表明其形成于高溫（＞2 000℃）高壓環(huán)境，不同于板塊俯沖過程中形成金剛石的高壓低溫環(huán)境（XU Shu-tong，OKAY A I，JI Shou-yuan，et al. 1992）；③鉻鐵礦和鋨銥礦中的硅尖晶石，反映超高壓相特征；④鉻鐵礦中的硅金紅石，形成溫壓條件為P=17GPa（約510km深度）和T=1000℃[10-12]，推斷可能來自過渡帶或下地幔（Goarant F，Guyot F，Peyronnean J，et al . 1992）；⑤鉻鐵礦中的方鐵礦和自然鐵簡單氧礦物組合，推測可能來自上地幔深部或下地幔。

1.2 藍片巖相變質作用

藍片巖相變質特征的巖石主要分布于雅魯藏布江結合帶西段北亞帶的曲松熱嘎拉溝一帶，西延可與老武起拉的高壓相巖石相連接，沿阿依拉深斷裂分布構成一個高壓變質帶，可能指示與雅江帶向北的俯沖有關；雅魯藏布江結合帶中段，從薩嘎向東經(jīng)昂仁、拉孜、日喀則、仁布至澤當，長達600km、寬度5km的狹長范圍內(nèi)亦有斷續(xù)分布。

變質地層主要為上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)嘎學群（J3-K1），代表性巖石類型有藍閃（陽起）綠泥片巖、藍閃鈉長片巖、藍閃綠泥絹云片巖、黑硬綠泥片巖、黑硬綠泥陽起片巖、含硬柱石變輝長巖、含綠纖石變基性巖和綠纖石板巖、陽起黑硬綠泥硅質板巖等，原巖主要為中基性火山巖、超基性巖、硬砂巖、硅質巖和泥質巖等，屬于深海復理石與蛇綠巖組合。

巖石中出現(xiàn)藍閃石、硬柱石、黑硬綠泥石等高壓相系的標志性礦物，主要變質礦物組合有：綠纖石＋綠泥石＋綠簾石＋鈉長石、綠纖石＋綠泥石＋絹云母＋石英、硬柱石＋綠簾石＋陽起石＋鈉長石±綠泥石、藍閃石＋綠泥石＋陽起石＋鈉長石＋石英、藍閃石＋黑硬綠泥石＋綠泥石＋鈉長石＋石英、藍閃石＋綠泥石＋絹云母＋石英、黑硬綠泥石＋綠泥石＋陽起石＋鈉長石＋石英、黑硬綠泥石＋絹云母＋陽起石＋石英＋鈉長石等，礦物組合屬于藍閃石-硬柱石片巖相。

上世紀80年代，在該帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)有含藍閃石類、硬柱石（？）、黑硬綠泥石等特征礦物的藍片巖（肖序常，等．1983）?？ǘ阉{片巖的藍閃石40Ar/39Ar年齡為59.29±0.83Ma，其值代表了印度河-雅魯藏布江洋殼消亡和印度-亞洲大陸碰撞及變質時間[1]。古近系柳區(qū)群（E1-2）為前陸盆地中一套含蛇綠巖礫石的陸相磨拉石，標志著雅魯藏布江洋盆的徹底消亡，進入弧-陸碰撞造山過程。

1.3 高綠片巖相變質作用

高綠片巖相變質特征的巖石主要分布于雅魯藏布江結合帶東段，主體沿米林以西至墨脫縣一帶的雅魯藏布江大拐彎分布。蛇綠混雜巖主要由變質鎂鐵質巖、超鎂鐵質巖、石英巖和云母石英片巖、大理巖組成，局部地段也有來自兩側的元古代南迦巴瓦巖群和念青唐古拉巖群（Pt2-3）的外來巖塊卷入。

輝長巖已經(jīng)變質成角閃巖類、斜長角閃巖類、含石榴石角閃巖、方柱透輝巖等，呈獨立的塊體被包含在綠片巖或石英片巖之中，也可與變質超鎂鐵巖塊共生。蝕變強烈的超鎂鐵巖已變質形成蛇紋滑石直閃石片巖、方解石蛇紋石滑石片巖、蛇紋石化橄欖輝石巖等。變質礦物主要為蛇紋石、滑石、透閃石、普通角閃石或陽起石、透輝石、黑云母、石英、更中長石、綠泥石、綠簾石等。

石英巖和云母石英片巖類巖石在混雜帶中出露最為廣泛，巖石類型一般可定為含白云母石英巖、含石榴石二云石英片巖、含云母長石石英片巖、長石石英絹云母片巖、條帶狀石英巖、長石黑云石英片巖、長石二云石英片巖等，部分具強烈糜棱巖化現(xiàn)象，形成細粒的糜棱巖；巖石的礦物成分以石英為主，一般含數(shù)量不等的斜長石、鉀長石、白云母、黑云母、石榴子石、方解石等。原巖主要為含泥質的硅質巖、泥質長石石英砂巖等沉積巖系。

變質碳酸鹽巖呈巖塊夾持在綠片巖、角閃巖和石英片巖中，主要礦物除方解石外（少量樣品以白云石為主），一般含有鎂橄欖石、金云母、尖晶石、透輝石、磷灰石、白云母、斜長石、石英、黑云母、黃鐵礦、方柱石、透閃石等，并形成各種類型的大理巖。

依據(jù)上述變質巖石類型及礦物共生組合，以出現(xiàn)普通角閃石、石榴子石、陽起石為特征，認為應屬于高綠片巖相變質程度，初步計算的溫壓條件為=550～600℃，=0.73GPa，屬于高壓相系。

1.4 低綠片巖相變質作用

低綠片巖相變質巖石廣泛分布于雅魯藏布江結合帶中，包括窮果群、修康群和沙賽組及拉吾且拉組、嘎學群、桑單林組，以及蹬崗組、郭雅拉組和鹽多組等巖石地層，均發(fā)育該類型的變質作用。主要巖石類型為千枚巖、絹云母石英片巖、硅質千枚巖、變質砂巖、變質凝灰?guī)r、變質基性-中基性火山巖和結晶灰?guī)r等，原巖建造相當于含火山巖、硅質巖的碎屑復理石巖系。其新生礦物主要有絹云母、綠泥石、綠簾石、陽起石、藍閃石、（黑）硬綠泥石、蛇紋石、透閃石、鈉長石、石英等，主要礦物組合有綠泥石＋絹云母＋石英＋鈉長石、硬綠泥石＋綠泥石＋絹云母＋石英＋鈉長石、硬綠泥石＋絹云母＋石榴石＋石英、絹云母＋石英＋鈉長石＋石英等。屬于低綠片巖相，其中硬綠泥石為三斜晶系，與一般單斜晶系的硬綠泥石不同，形成時的壓力可能較高，仍屬于高壓相系。

2 朗杰學增生楔變質特征

朗杰學增生楔（T3）位于雅魯藏布江結合帶東段之北亞帶-澤當（羅布莎）-加查-朗縣-米林蛇綠混雜巖帶的南側，南界與喜馬拉雅地塊以北傾逆沖斷裂分隔，沿仁布以東至瓊結-曲松-扎日一帶以較大寬度出露。

該增生楔雜巖主體由北部的上三疊統(tǒng)郎杰學群（T3）及其南部的玉門蛇綠混雜巖組成，上三疊統(tǒng)郎杰學群（T3）中下部為斜坡-次深海盆地相碎屑巖夾灰?guī)r薄層或透鏡體、蝕變玄武巖；上部為陸棚邊緣－斜坡相碎屑巖夾灰?guī)r薄層或透鏡體、蝕變玄武巖及玄武質火山角礫巖等。玉門蛇綠混雜巖位于邛多江-卡拉斷裂和寺木寨斷裂之間，分布于上三疊統(tǒng)郎杰學巖群的南側，混雜巖的基質主體為上三疊統(tǒng)郎杰學群（T3）復理石濁積巖系，蛇綠巖主要為輝橄巖、輝長輝綠巖、玄武巖及玄武質火山角礫巖等，詳細特征見表1。

3 仲巴地塊變質特征

古生代-中生代仲巴-扎達地塊（Pz-J）位于雅魯藏布江結合帶西段，東起薩嘎，西至扎達以西，即雅魯藏布江帶西段蛇綠混雜巖帶分南、北兩亞帶所夾持的北西-南東向的狹長地帶。區(qū)內(nèi)主要出露古生界至白堊系較穩(wěn)定的淺海沉積以及新近系-第四系陸相沉積。

表1 朗杰學增生楔基本地質特征

3.1 古生界變質特征

古生界包括奧陶系幕霞群（O）、志留系德尼塘嘎組（S）、泥盆系馬攸木群（D）、石炭系打昌群（C）和下二疊統(tǒng)普茨丁組（P1），主要為一套碳酸鹽巖－碎屑巖組合；下二疊統(tǒng)才巴弄組（P1）和中-上二疊曲嘎組或姜葉馬組（P2-3），主要為一套碳酸鹽巖-碎屑巖夾基性火山巖組合。古生界均已變質，總體以低綠片巖相為主，局部可達綠片巖相（未分）。變質巖石主要類型及典型變質礦物共生組合詳見表2。郭鐵鷹等（1991）在普蘭縣斜爾瓦及強拉山口等地千枚巖中，根據(jù)方解石-白云石礦物對計算結果得出其變質溫度為400～458℃之間，拉梅拉山口的陽起石巖中測獲的變質溫度＜450℃（郭鐵鷹，等．1991）。

表2 仲巴地塊古生界變質特征一覽表

3.2 中生界變質特征

中生界下-中三疊統(tǒng)窮果群（T1-2）和上三疊統(tǒng)修康群（T3）為一套以細碎屑巖為主夾碳酸鹽巖沉積，地層變形較強，以發(fā)育露頭尺度的緊閉、倒轉小褶皺為特征；同時普遍發(fā)生淺變質，巖石類型主要為砂質絹云板巖、含炭質絹云板巖、絹云粉砂板巖、變質粉砂巖、變質細粒巖屑砂巖、變質細晶灰?guī)r和含碳質絹云千枚巖等，巖石中以發(fā)育斑點狀黑云母變斑晶為特征。

泥質巖類的變質礦物共生組合主要有：絹云母+綠泥石+石英+鈉長石，絹云母+綠泥石+石英+方解石，綠泥石+絹云母+石英。碳酸鹽巖的變質礦物共生組合主要有：方解石+絹云母，方解石+鈉長石+絹云母，方解石+黑云母+綠泥石等?？傮w顯示甚低綠片巖相，局部低綠片巖相的變質作用特征。

中生界侏羅系寧日組（J1-2）、扎嘎組（J2）、底貢組（J3）和下白堊統(tǒng)亞如那嘎組（K1）總體為一套碳酸鹽巖和細碎屑巖沉積，總體未遭受明顯的變質。

4 結論

雅魯藏布江蛇綠混雜巖帶主要由蛇綠巖、增生雜巖及次深海-深海復理石、硅質巖以及基性熔巖所組成，蛇綠混雜巖帶中可能存在幔源物質，通過變質礦物可以確定有藍片巖相、高綠片巖相、低綠片巖相。

朗杰學增生楔雜巖體包括郎杰學群（T3）和玉門蛇綠混雜巖，通過特征變質礦物及礦物共生組合可以確定前者屬于低綠片巖相，溫壓條件大致為=0.3～0.6GPa、=300～400℃，后者屬于沸石相，溫壓條件大致為=0.2～0.3GPa、=200～360℃。

仲巴地塊的古生界地層均已變質，變質巖石類型包括：變質砂巖類、板巖類、千枚巖類、變質灰?guī)r類、大理巖類和片巖類，變質程度總體以低綠片巖相為主；中生界三疊系地層變形較強，普遍發(fā)生淺變質現(xiàn)象，侏羅系和白堊系地層總體未遭受明顯的變質。

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On Geological Features of the Yarlung Zangbo River Metamorphic Zone

ZHANG Jun-hai MAO Xiao-dong LIU Cheng LIAO Yun-dan KE Dan-dan

(College of Earth Science, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

This paper deals with fundamental geological features of the Yarlung Zangbo River based on research on the Yarlung Zangbo ophiolitic mélange belt, Langjiexue accretionary wedge and Zhongba block. Metamorphic facies is determined on the basis of diagnostic metamorphic minerals and mineral association. Temperature and pressure of the metamorphism are estimated. The Palaeozoic in the Zhongba Block was completely deteriorated and the Mesozoic was subjected to epimetamorphism.

Yarlung Zangbo River；metamorphic zone；ophiolitic mélange belt；accretionary wedge；Zhongba block

[P511.5]

A

1006-0995（2015）01-0007-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.002

2014-01-13

張俊海（1990-），男，青海民和人，礦物學、巖石學、礦床學專業(yè)在讀研究生，研究方向區(qū)域成礦學

毛曉冬（1962-），男，教育，主要從事礦產(chǎn)普查與勘探、礦物學巖石學礦床學研究