羌塘盆地晚三疊世裂谷盆地演化
——來自同裂谷期那底崗日組的證據(jù)

李學(xué)仁, 王 劍, 萬友利

( 1. 中國地質(zhì)科學(xué)院,北京 100037； 2. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083； 3. 國土資源部沉積盆地與油氣資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610081； 4. 中國地質(zhì)調(diào)查局 成都地質(zhì)調(diào)查中心,四川 成都 610081 )

0 引言

位于青藏高原腹地的羌塘盆地是我國勘探程度最低的中生代海相沉積盆地，成為青藏高原油氣勘探的首選目標(biāo)[1-3]。晚三疊世，羌塘盆地處于構(gòu)造運(yùn)動復(fù)雜的特提斯域東段，經(jīng)歷板塊拼合和盆山耦合的復(fù)雜演化過程，是構(gòu)造屬性轉(zhuǎn)換和盆地沉積轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時(shí)期。根據(jù)板塊構(gòu)造演化，羌塘盆地在晚三疊世之前完成南、北羌塘地塊，以及羌塘地塊與巴顏喀拉地塊的拼合；根據(jù)沉積盆地演化，羌塘盆地在晚三疊世經(jīng)歷由前陸盆地到裂谷盆地的沉積轉(zhuǎn)化[4]。前陸盆地的關(guān)閉與古特提斯洋盆的關(guān)閉有關(guān)，裂谷盆地的演化受中特提斯洋的快速開啟及關(guān)閉的制約。晚三疊世，沉積轉(zhuǎn)換界面發(fā)育一套火山—沉積巖石組合，那底崗日組被認(rèn)為是裂谷盆地開啟期的充填序列[5]。那底崗日組主要呈東西向分布于羌塘盆地中央隆起帶北緣，噴發(fā)時(shí)限為諾利中晚期至瑞替期，沉積超覆于下伏前侏羅紀(jì)地層之上，其火山巖的形成構(gòu)造背景存在島弧和伸展兩種認(rèn)識[6-8]。羌塘盆地中生代沉積記錄研究表明，那底崗日組的分布并非局限于中央隆起帶北緣，而是受上三疊統(tǒng)地層頂部裂陷基底控制；巖性組合具有典型的雙峰式特征；與下伏地層存在不同的沉積超覆序列；形成構(gòu)造背景與班公湖—怒江洋在晚三疊世再一次打開有關(guān)等。

以羌塘盆地廣泛出露的那底崗日組為研究對象，在野外地質(zhì)路線及剖面調(diào)查基礎(chǔ)上，筆者綜合羌塘盆地地球物理、油氣勘探及沉積地質(zhì)調(diào)查等資料，分析其巖性組合和時(shí)空分布，探討形成過程對應(yīng)的沉積盆地性質(zhì)和板塊構(gòu)造背景，提供最新的鋯石U-Pb年齡，以進(jìn)一步細(xì)化羌塘中生代沉積盆地演化。

1 地質(zhì)背景

羌塘盆地位于特提斯域東段，是一個(gè)建立在前寒武系變質(zhì)基底之上的大型疊合盆地，經(jīng)歷前寒武紀(jì)結(jié)晶基底形成階段、古生代邊緣盆地發(fā)展階段、早—晚三疊世前陸盆地演化階段、晚三疊世—早白堊世被動大陸邊緣裂谷(裂陷—拗陷)盆地演化階段和晚白堊世—第三紀(jì)構(gòu)造變形階段，最終形成目前的殘留型盆地[9]。盆地北部與金沙江—可可西里縫合帶相接，南部與班公湖—怒江縫合帶相鄰，中部被中央隆起帶分隔，總體上具有“兩坳一隆”的構(gòu)造格局，即北羌塘坳陷、中央隆起帶和南羌塘坳陷[10](見圖1)。晚三疊世中晚期，隨羌塘盆地南部班公湖—怒江洋盆又一次打開，羌塘地塊整體處于拉張環(huán)境，發(fā)育板內(nèi)裂谷作用，形成那底崗日組火山—沉積巖，標(biāo)志羌塘中生代裂谷盆地的開啟，同時(shí)在上三疊統(tǒng)頂部形成3個(gè)裂陷槽：彎彎梁—雀莫錯(cuò)裂陷槽、肖茶卡—畢洛錯(cuò)裂陷槽及吐錯(cuò)—吐波錯(cuò)裂陷槽，控制羌塘中生代沉積盆地的原型盆地及古地貌。之后的沉積充填過程記錄盆地經(jīng)歷裂陷階段、坳陷階段及萎縮消亡過程，同時(shí)沉積充填序列也具有對原型盆地及盆地底形的繼承性特征[11]。

圖1 羌塘盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐趾湍堑讔徣战M火山巖分布Fig.1 Tectonic outline of the Qiangtang basin and the distribution of volcanic rocks of Nadigangri formation

中生代地層在盆地內(nèi)廣泛分布，現(xiàn)今出露的地層主要為侏羅紀(jì)海相沉積地層，自下而上依次為雀莫錯(cuò)組(J1-2q)、布曲組(J2b)、夏里組(J2x)、索瓦組(J3s)和雪山組(J3x)，具有“三砂夾兩灰”的巖石組合特征，即雀莫錯(cuò)組、夏里組、雪山組碎屑巖夾布曲組、索瓦組的灰?guī)r，總厚度大于2.4 km。侏羅紀(jì)地層之下為那底崗日組，總厚度大于500 m。那底崗日組之下的晚三疊世地層存在多個(gè)同期異相地層，總厚度大于2.7 km[12]。該套地層在北羌塘坳陷被稱為肖茶卡組，在南羌塘坳陷被稱為日干配錯(cuò)組和土門格拉組，在北部金沙江縫合帶前緣被稱為藏夏河組，在羌塘東部被稱為結(jié)扎群，又分為甲丕拉組、波里拉組和巴貢組；沉積時(shí)代主要為卡尼期—諾利期，巖性大致分為三段，一段為含礫碎屑巖，二段為灰?guī)r，三段為含煤碎屑巖，整體上為一套完整的海侵—海退沉積序列[13]，在地表以二段灰?guī)r和三段碎屑巖出露為主。古生代和前寒武紀(jì)地層僅在中央隆起帶和盆地內(nèi)凸起有局部出露。

2 樣品采集和測試方法

研究采用的樣品分別來自于北羌塘坳陷的勝利河和那底崗日組創(chuàng)名地——那底崗日山頂，巖性分別為流紋質(zhì)晶屑沉凝灰?guī)r和流紋巖。勝利河沉凝灰?guī)r厚度為3～5 m，呈灰綠色，晶屑以石英為主(見圖2(a))，體積分?jǐn)?shù)為15%，火山灰體積分?jǐn)?shù)為85%，具水平層理，為典型水下沉積地層，未見底，頂部與雀莫錯(cuò)組不整合接觸(見圖3)，U-Pb測年樣品采自于剖面頂部(16R1-TW3，北緯33°34′33″，東經(jīng)87°24′56″)；那底崗日山頂樣品采自于山頂背斜東翼(16R3-TW，北緯33°41′10″，東經(jīng)87°56′30″)，頂部被雀莫錯(cuò)組不整合接觸(見圖3)，新鮮面為紫紅色，含少量火山角礫，呈斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶以石英為主(見圖2(b-c))，體積分?jǐn)?shù)為20%，基質(zhì)主要為火山玻璃，體積分?jǐn)?shù)為80%，采樣位置見圖1。

圖2 研究區(qū)野外露頭及顯微照片F(xiàn)ig.2 Field photographs and photomicrographs of the study area

對兩件巖石樣品進(jìn)行鋯石U-Pb年代學(xué)分析。采用常規(guī)浮選和電磁選方法，在河北省廊坊區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室完成樣品破碎和鋯石挑選；然后在雙目鏡下挑選不同晶形鋯石制靶，進(jìn)行打磨和拋光。在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司進(jìn)行陰極發(fā)光拍照。鋯石U-Pb同位素定年分析在中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(武漢)完成，采用Agilent 7900型ICP-MS 儀器與裝配193 nm氣體激光的GeoLas 2005激光剝蝕系統(tǒng)聯(lián)機(jī)進(jìn)行，激光束斑直徑為32 μm。U-Pb同位素定年分析采用鋯石標(biāo)準(zhǔn)91500作外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正，每分析9個(gè)樣品點(diǎn)，分析2次91500；GJ-1鋯石標(biāo)樣作為盲樣監(jiān)控測試過程的穩(wěn)定性，將NIST610作為外標(biāo)計(jì)算鋯石樣品的Pb、U、Th含量，保證測試過程的精確可靠[14]。采用ICPMSDataCal軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理[15-16]，采用Isoplot 3.75程序[17]，繪制年齡諧和圖和頻率分布直方圖。測試結(jié)果見表1。

3 測試結(jié)果

勝利河沉凝灰?guī)r中鋯石的Th、U體積分?jǐn)?shù)分別為(134～712)×106、(201～831)×106，Th/U比值大于0.66；那底崗日流紋巖的Th、U體積分?jǐn)?shù)分別為(350～3 249)×106，(465～2 904)×106，Th/U比值大于0.51；鋯石顆粒自形程度好，為長柱狀，長寬比為1∶3～1∶2，發(fā)育典型的巖漿震蕩環(huán)帶(見圖4)。勝利河沉凝灰?guī)r共測定23顆鋯石的23個(gè)測點(diǎn)，測點(diǎn)位于鋯石邊部振蕩環(huán)帶處。鋯石年齡范圍介于204.0～222.0 Ma，剔除2個(gè)不和諧點(diǎn)，其余21個(gè)和諧點(diǎn)得出一個(gè)206Pb/238U加權(quán)平均值為(210.5±2.1) Ma(MSWD=3.9)。那底崗日流紋巖共測定24顆鋯石的24個(gè)測點(diǎn)，排除2個(gè)不和諧點(diǎn)和3個(gè)較老年齡，其余19個(gè)和諧點(diǎn)得出一個(gè)206Pb/238U加權(quán)平均值為(214.9±1.8) Ma(MSWD=2.7)。兩個(gè)樣品的年齡屬于晚三疊世諾利期，與區(qū)域上晚三疊世大規(guī)模火山—沉積事件一致(220.0～201.0 Ma)。

圖3 羌塘盆地晚三疊世同裂谷期典型剖面柱狀圖Fig.3 Lithological columns of representative profiles of the late Triassic sendimentary successions in Qiangtang basin, Tibet

地點(diǎn)ThUTh/U同位素比值同位素年齡/Ma207Pb/206U1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σSample 16R1-TW3:沉凝灰?guī)r;Sample 16R3-TW:流紋巖16R1-TW3-16976631.050.049 70.001 60.229 50.007 30.033 50.000 4189.077.8210.06.1212.02.316R1-TW3-22742890.950.054 00.002 90.239 20.012 70.032 30.000 4372.0119.0218.010.4205.02.416R1-TW3-33784010.940.050 80.001 90.235 60.008 20.033 80.000 4232.089.8215.06.8214.02.316R1-TW3-44044300.940.051 40.001 80.242 70.008 40.034 20.000 4261.077.8221.06.9216.02.316R1-TW3-52933230.910.057 60.002 80.276 30.013 50.035 00.000 5517.0107.4248.010.7221.02.916R1-TW3-61342010.660.063 90.003 40.312 10.016 80.035 00.000 5739.0115.0276.013.0222.02.816R1-TW3-71 0648311.280.049 30.001 40.229 00.006 70.033 50.000 3165.068.5209.05.5212.02.116R1-TW3-82022720.740.056 10.002 90.261 70.012 70.034 10.000 4454.0113.0236.010.2216.02.716R1-TW3-94884541.070.050 00.002 10.231 30.009 80.033 50.000 4195.093.5211.08.1213.02.416R1-TW3-102042370.860.067 90.003 10.299 40.013 40.032 10.000 5865.099.1266.010.5204.02.916R1-TW3-111762540.690.053 70.002 80.247 10.012 60.033 70.000 4367.0120.0224.010.3213.02.516R1-TW3-124274470.960.054 90.002 20.247 80.009 90.032 70.000 4409.088.0225.08.0208.02.216R1-TW3-131641900.860.054 20.002 90.238 90.012 00.032 30.000 5376.0123.0217.09.8205.02.916R1-TW3-141772440.730.052 20.002 90.251 00.013 70.035 00.000 4295.0128.0227.011.1221.02.716R1-TW3-154103991.030.055 20.002 20.252 90.010 50.032 90.000 4420.090.7229.08.5209.02.416R1-TW3-164054220.960.050 30.001 90.227 20.008 10.033 10.000 4206.089.0208.06.7210.02.416R1-TW3-176996481.080.051 90.001 70.232 50.007 30.032 40.000 3283.080.5212.06.1206.01.916R1-TW3-183443890.880.049 30.002 00.223 30.008 50.032 80.000 3161.088.0205.07.1208.02.016R1-TW3-197126201.150.049 90.001 80.224 80.008 00.032 50.000 3191.085.2206.06.6206.01.816R1-TW3-203853960.970.055 80.002 20.253 40.009 80.032 80.000 3443.087.0229.07.9208.02.116R1-TW3-214414241.040.057 50.002 50.264 90.011 10.033 40.000 4509.099.1239.08.9212.02.4

續(xù)表1

圖4 鋯石U-Pb年齡諧和圖及典型CL圖Fig.4 Zircon U-Pb concordia diagrams and representative CL images

4 那底崗日組地質(zhì)特征

4.1 巖石組合特征

那底崗日組主要為一套熔巖、火山碎屑巖和少量碎屑巖，大致可以分為兩個(gè)巖相組合類型：一類是陸上噴發(fā)系列，以基性熔巖—酸性熔巖—火山碎屑巖為主，主要以流紋巖、英安巖為主，具有高硅的特征，為典型的地殼熔融產(chǎn)物，后期發(fā)生脫玻化作用，具有典型的酸性熔巖球粒結(jié)構(gòu)和流紋構(gòu)造(見圖2(d-e))；火山碎屑巖主要為火山角礫，勝利河、彎彎梁和尖石山剖面底部可見玄武質(zhì)角礫和火山渣(見圖2(f-g))，甚至集塊，那底崗日、勝利河、菊花山等地可見流紋質(zhì)角礫或凝灰被熔巖膠結(jié)(見圖2(h))；基性熔巖以玄武巖、玄武安山巖、玄武粗面巖和玄武質(zhì)次火山巖為主，在中西部出露較少，僅見于肖茶卡、彎彎梁和吐錯(cuò)，東部格拉丹東和沱沱河一帶出露較多。另一類是水下沉積系列，為沉火山角礫巖—沉凝灰?guī)r—凝灰質(zhì)砂巖—粉砂巖—泥巖等，局部夾灰?guī)r，主要以酸性沉凝灰?guī)r為主，廣泛分布于羌塘盆地裂陷槽內(nèi)上三疊統(tǒng)頂部，在沃若山背斜兩翼和那底崗日山頂，可見灰綠色沉凝灰?guī)r與河流相或湖泊相紫紅色或灰綠色陸源碎屑巖互層，勝利河、雀莫錯(cuò)和雁石坪為厚層純凝灰?guī)r，具水平層理(見圖2(i))，其中凝灰?guī)r夾層可精確約束那底崗日組地層時(shí)代。

圖5 那底崗日組火山巖分異指數(shù)頻率分布Fig.5 DI frequency distribution histogram of volcanic rocks from Nadigangri formation

廣泛收集羌塘盆地分布的有可信年齡依據(jù)的那底崗日組火山巖樣品，統(tǒng)計(jì)近187個(gè)巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)，其分異指數(shù)(DI)主要集中在40和80兩個(gè)峰值附近(見圖5)，具有典型的雙峰式分布特征。在區(qū)域上，巖石組合以基性和酸性兩種火山巖為主，甚至在局部有基性和酸性熔巖并存：彎彎梁剖面和格拉丹東剖面底部為玄武巖，頂部為流紋巖；肖茶卡地區(qū)分布大量玄武巖，其中夾少量流紋巖；長蛇山剖面流紋巖含有玄武質(zhì)暗色包體；沱沱河囊極地區(qū)可見玄武巖、流紋巖和沉凝灰?guī)r混雜。雙峰式火山巖通常被認(rèn)為是在大陸裂谷中形成的，并且玄武巖的地球化學(xué)特征顯示為與裂谷相關(guān)的大陸玄武巖[7]。因此，那底崗日組可能形成于與裂谷相關(guān)的大陸伸展背景。

4.2 時(shí)空分布特征

那底崗日組呈近東西向分布于中央隆起帶北緣，分布特征受中央隆起帶控制[7,8]。這種結(jié)論的形成原因：一方面是缺少精確的測年數(shù)據(jù)，未能統(tǒng)一那底崗日組的分布范圍；另一方面是受惡劣的自然條件限制，未能深入盆地腹地調(diào)查。與那底崗日組產(chǎn)出層位相當(dāng)?shù)膸r石組名散落于不同的區(qū)域地質(zhì)報(bào)告，包括瑪依崗日地區(qū)的望湖嶺組、肖茶卡地區(qū)的弄佰組和肖切保組、格拉丹東地區(qū)的鄂而隴巴組及日干配錯(cuò)組的頂部，沱沱河地區(qū)甚至被誤歸到結(jié)扎群等。通過巖性組合和產(chǎn)出層位對比，結(jié)合大量的測年數(shù)據(jù)，顯示與那底崗日組相當(dāng)，由于那底崗日組命名較早，按照命名優(yōu)先的原則，同時(shí)為便于進(jìn)行區(qū)域研究，將晚三疊世火山—沉積地層統(tǒng)一厘定為那底崗日組[18]。

譚富文等[9]分析重、磁、電及物性資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)和沉積地質(zhì)等資料，在羌塘盆地上三疊統(tǒng)頂部識別一個(gè)基底界面，又進(jìn)一步識別出3個(gè)裂陷槽：彎彎梁—雀莫錯(cuò)裂陷槽、肖茶卡—畢洛錯(cuò)裂陷槽及吐錯(cuò)—吐波錯(cuò)裂陷槽，區(qū)域航磁異常顯示的基底面貌(凸起、凹陷)與侏羅紀(jì)古地理格局具有良好的對應(yīng)性，并明顯受到晚三疊世裂陷作用的控制；基底構(gòu)造特征又控制沉積相的發(fā)育特征和油氣生儲蓋的分布。那底崗日組為該裂陷基底之上的第一套充填序列，分布特征明顯受裂陷基底控制。尖石山、角木茶卡、肖茶卡和畢洛錯(cuò)分布于肖茶卡—畢洛錯(cuò)裂陷槽，勝利河、菊花山、石水河、沃若山、那底崗日等分布于吐錯(cuò)—吐波錯(cuò)裂陷槽，以及彎彎梁、雀莫錯(cuò)、雁石坪等分布于彎彎梁—雀莫錯(cuò)裂陷槽。根據(jù)分布特征與巖性對比，基性火山巖主要分布于凸起邊緣，酸性火山巖主要分布于裂陷槽(見圖1)，尤其是沉凝灰?guī)r，與當(dāng)時(shí)的裂陷機(jī)制有關(guān)。

對區(qū)域上廣泛存在的那底崗日組火山巖進(jìn)行高精度U-Pb同位素定年分析，顯示其年齡主要集中于220.0～201.0 Ma，包括望湖嶺流紋巖夾層為214.0 Ma[19]；菊花山流紋巖和沉凝灰?guī)r分別為219.0和225.0 Ma[20-21]；沃若山沉凝灰?guī)r為216.0 Ma[5]；石水河英安巖為208.0 Ma[22]；那底崗日山頂沉凝灰?guī)r為210.0和205.0 Ma[22]，流紋巖為215.0 Ma；勝利河流紋巖為217.0和210.0 Ma[6,23]，沉凝灰?guī)r為210.0 Ma；吐錯(cuò)玄武巖為205.0 Ma，尖石山、角木茶卡、肖茶卡和畢洛錯(cuò)玄武巖分別為221.0、206.0、223.0和201.0 Ma[23]；彎彎梁玄武巖和流紋巖為202.0 Ma；雀莫錯(cuò)和雁石坪沉凝灰?guī)r為221.0 Ma；格拉丹東玄武巖和流紋巖分別為220.0和212.0 Ma[6,24]；莫云玄武巖為219.0和208.0 Ma；沱沱河地區(qū)玄武巖為204.0、216.0和219.0 Ma[25-27]。選擇區(qū)域上沉積相對連續(xù)的雀莫錯(cuò)剖面，對那底崗日組底部巴貢組和頂部雀莫錯(cuò)組最大沉積年齡進(jìn)行約束，分別為222.0和201.0 Ma，與那底崗日組火山—沉積巖石組合的形成時(shí)代一致(220.0～201.0 Ma)，大致為晚三疊世諾利期—瑞替期。

4.3 與下伏地層接觸關(guān)系

那底崗日組沉積超覆于下伏地層之上。在中央隆起帶上，那底崗日組直接與石炭、二疊系地層噴發(fā)呈不整合接觸；在菊花山、勝利河、石水河、格拉丹東和沱沱河等地，那底崗日組與肖茶卡組二段灰?guī)r或波里拉組灰?guī)r呈不整合接觸；在肖茶卡、沃若山、彎彎梁等地，那底崗日組與上三疊統(tǒng)三段碎屑巖呈不整合接觸；在雀莫錯(cuò)地區(qū)表現(xiàn)為與巴貢組河湖相呈整合接觸(見圖2)。因此，那底崗日組與下伏地層的接觸關(guān)系以不整合接觸為主，與下伏地層之間存在明顯的沉積間斷。

油氣地質(zhì)調(diào)查表明，在羌塘盆地中央隆起帶及其兩側(cè)的南、北羌塘坳陷中，那底崗日組之下廣泛發(fā)育一套古風(fēng)化殼，古風(fēng)化殼覆蓋石炭系、二疊系和三疊系肖茶卡組，具有區(qū)域性展布的特點(diǎn)[28]。不同地區(qū)古風(fēng)化殼的形成時(shí)代不同：在南羌塘及中央隆起帶上，風(fēng)化剝蝕作用可能于晚二疊世開始，并經(jīng)歷早、中三疊世的進(jìn)一步演化；北羌塘地區(qū)的古風(fēng)化殼形成時(shí)代可能為晚三疊世。最新地質(zhì)調(diào)查表明，北羌塘坳陷東部格拉丹東和沱沱河地區(qū)波里拉組頂部存在暴露面，波里拉組灰?guī)r呈暴露的“禿頂”形態(tài)展布，并具有強(qiáng)烈的風(fēng)化溶蝕表面，與肖茶卡組的巖溶風(fēng)化殼相比，風(fēng)化程度相對較弱，在晚三疊世裂陷基底形成之前，羌塘盆地存在過廣泛的隆升剝蝕。

晚三疊世，羌塘盆地廣泛的隆升剝蝕及古風(fēng)化殼、暴露面的形成，標(biāo)志前陸盆地的萎縮消亡，裂陷基底之上的火山—沉積事件標(biāo)志新一輪沉積盆地演化的開啟。羌塘盆地在晚三疊世諾利期—瑞替期完成由前陸盆地到裂谷盆地的沉積轉(zhuǎn)換。

5 盆地演化

5.1 中三疊世碰撞造山

在羌塘盆地角木茶卡南羌資5井、雅曲和雁石坪附近二疊系地層中，識別出一套中三疊世大陸玄武巖，在半島湖北部和唐古拉山口附近識別出中三疊世流紋巖，在時(shí)間上集中于235.0～240.0 Ma[29-30]，在班怒帶北部增生雜巖中還識別出早三疊世基性巖，在巖性上與俯沖—造山運(yùn)動相關(guān)[31]。這些巖漿活動廣泛分布于羌塘盆地北部、中部和南部板塊縫合帶附近，表明羌塘盆地構(gòu)造演化由南至北的一致性。

區(qū)域地質(zhì)資料顯示，北部金沙江縫合帶從晚二疊世開始持續(xù)俯沖關(guān)閉，直至中三疊世末徹底關(guān)閉。通過晚二疊世玄武巖和沉積特征研究，表明羌塘盆地中部在晚二疊世已經(jīng)拼合，主要體現(xiàn)為：上二疊世地層底部為一套巨厚層的礫巖，與下伏地層呈不整合接觸；所夾玄武巖具碰撞造山特征；上二疊統(tǒng)頂部為含煤系地層，代表由海到陸的過渡[32]。關(guān)于班公湖—怒江洋向北俯沖的時(shí)限研究，已經(jīng)由中侏羅世提前到中三疊世，甚至早三疊世或晚二疊世[29-32]。與羌塘盆地演化相關(guān)的三條縫合帶在時(shí)間上具有高度的一致性，從晚二疊世開始俯沖—碰撞，直至中三疊世末或晚三疊世初結(jié)束。不同的是，北部和中部為大陸板塊的碰撞造山，南部為大洋板塊的俯沖消減。

根據(jù)最新獲取的高品質(zhì)二維地震資料，譚富文等在盆地內(nèi)上三疊統(tǒng)底界識別出一個(gè)構(gòu)造界面[9]。在區(qū)域上，上三疊統(tǒng)底部普遍發(fā)育一套礫巖，具有造山帶前緣快速堆積的磨拉石建造特征，尤其是在北部金沙江縫合帶前緣最為顯著。在南羌塘和中央隆起帶上，該套礫巖不整合于中二疊世龍格組灰?guī)r之上；在沱沱河凸起上，該套礫巖與晚二疊世地層呈不整合接觸；在北羌塘坳陷將愛達(dá)日那和雀莫錯(cuò)羌資16井剖面上，上三疊統(tǒng)底部為一套細(xì)礫巖，與下伏中三疊世地層沒有明顯的不整合接觸，表現(xiàn)為短暫的海退。該套磨拉石的出現(xiàn)標(biāo)志俯沖碰撞史的結(jié)束，形成羌塘盆地廣泛分布的古風(fēng)化殼而缺失上三疊統(tǒng)部分沉積。晚三疊世前陸盆地萎縮階段，在盆地邊緣及中央隆起帶兩側(cè)濱岸沼澤地區(qū)，形成廣泛分布的含煤系地層。根據(jù)羌塘盆地上三疊統(tǒng)碎屑鋯石年齡進(jìn)行物源對比[27,33](見圖6)，南羌塘與沱沱河凸起具有相似的物源特征，除顯示近源的特征外，還顯示基底老地層的參與，表明南北兩側(cè)確實(shí)存在過隆升剝蝕；北羌塘坳陷內(nèi)顯示近源的特征，表明為連續(xù)的沉積。因此，晚三疊世之前，南羌塘地區(qū)為隆起剝蝕區(qū)，北羌塘仍然接受沉積，其物源具有雙向來源的特征。北羌塘坳陷處于前陸盆地演化階段，與羌塘盆地演化和區(qū)域構(gòu)造背景完全一致。

圖6 羌塘盆地晚三疊世碎屑鋯石物源Fig.6 Detrital zircons U-Pb age probability plots for late Triassic samples from Qiangtang basin

5.2 裂谷盆地開啟

羌塘地塊在晚三疊世之前已經(jīng)與北部歐亞大陸拼合，晚三疊世沉積相和沉積特征也顯示羌塘盆地具有過渡性被動大陸邊緣的特征。對于那底崗日組的形成構(gòu)造背景，文獻(xiàn)[6]根據(jù)酸性巖判別為島弧環(huán)境，但是酸性巖的地球化學(xué)特征只反映中三疊世碰撞事件的源區(qū)特征，并不反映形成構(gòu)造背景；文獻(xiàn)[7-8,24]認(rèn)為，它與北部金沙江洋的俯沖或中部南北羌塘的碰撞之后的崩塌裂陷相關(guān)，但是崩塌裂陷形成的巖漿活動在崩塌帶前緣呈線性展布[36]，與那底崗日組局限分布于中央隆起帶北緣的結(jié)論一致。

那底崗日組的分布并不完全受中央隆起帶控制，而是與晚三疊世裂陷基底密切相關(guān)，晚三疊世存在新的裂陷機(jī)制。安多微陸塊與羌塘之間在晚三疊世存在島弧—弧后盆地體系[35]。在中三疊世俯沖消亡的弧后盆地基礎(chǔ)之上，班公湖—怒江洋發(fā)生裂谷化—大洋化的過程，在晚三疊世再一次打開。該時(shí)期沉積地層——確哈拉組、木嘎剛?cè)杖旱韧诘貙邮且惶谆鹕綆r、雜色碎屑巖，以及石膏的沉積組合，是裂谷作用初期的典型充填序列，在確哈拉一帶還形成一系列裂谷盆地。其中的玄武巖也體現(xiàn)出弧后盆地拉張環(huán)境的地球化學(xué)特征[35]，其形成時(shí)間介于228.0～220.0 Ma，與羌塘盆地內(nèi)晚三疊世大規(guī)模火山—沉積事件的時(shí)間(220.0～201.0 Ma)銜接。

那底崗日組巖石組合具有典型的雙峰式特征，玄武巖地球化學(xué)特征顯示為與裂谷相關(guān)的板內(nèi)拉張環(huán)境，與班公湖—怒江洋的拉張環(huán)境一致。因此，晚三疊世火山—沉積事件是由班公湖—怒江洋在晚三疊世再一次打開、受拉張牽引引起的裂陷作用。按由南及北的順序，裂陷作用首先發(fā)生在南羌塘和中央隆起帶，形成肖茶卡—畢洛錯(cuò)裂陷槽；經(jīng)歷短暫的暴露后，北羌塘也發(fā)生裂陷作用，形成彎彎梁—雀莫錯(cuò)和吐錯(cuò)—吐波錯(cuò)裂陷槽。至此，中生代裂谷盆地的裂陷基底正式形成，同時(shí)爆發(fā)大規(guī)模的火山—沉積事件，形成同裂谷期那底崗日組。早—中侏羅世，伴隨班公湖—怒江洋的正式形成，羌塘盆地發(fā)生大規(guī)模海侵，海水淹沒中央隆起帶，南北羌塘連接成為一個(gè)統(tǒng)一的盆地(見圖7)。

圖7 羌塘盆地中生代演化模式Fig.7 The evolution models of the Mesozoic Qiangtang basin

6 結(jié)論

(1)羌塘盆地勝利河流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和那底崗日流紋巖的噴發(fā)時(shí)間分別為(210.5±2.1 )Ma和(214.9±1.8) Ma，屬于晚三疊諾利期，與區(qū)域上那底崗日組的噴發(fā)時(shí)間一致。

(2)那底崗日組的巖性主要為一套熔巖、火山碎屑巖和少量碎屑巖，大致可以分為兩個(gè)巖相組合類型：一類是陸上噴發(fā)系列，另一類是水下沉積系列。其分布特征與晚三疊世裂陷基底具有良好的匹配性，形成時(shí)間大致為晚三疊世諾利期—瑞替期。

(3)羌塘盆地晚三疊世火山—沉積事件是由班公湖—怒江洋在晚三疊世再一次打開、受拉張牽引引起的被動大陸邊緣裂陷作用。

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