您的当前位置:首页正文

羌南盆地地层特征与中特提斯洋盆的演化——以1:25万兹格塘错幅为例

2022-02-09 来源:步旅网
维普资讯 http://www.cqvip.com 第30卷第3期 2007年9月 东华理工学院学报 V01.30 No.3 SeD.2007 JOURNAL OF EAST CHINA INSTITUTE OF T 羌南盆地地层特征与中特提斯洋盆的演化 ——以1:25万兹格塘错幅为例 邹国庆 , 曹晓明 , 余忠珍2 (1.赣西北地质大队,江两九江332000;2.江西省地质调查院,江西南昌330201) 摘要:位于青藏高原中部班公错一怒江一线的中特提斯洋盆从早侏罗世至晚白垩世,经历了从板内裂谷一洋盆扩张一 双向俯冲一碰撞闭合整体造山的全部过程,构成一个完整的威尔逊旋回。作为“活动陆缘”的羌南盆地记载着中特提斯 洋盆从形成一消亡的全部沉积历史:包括裂离阶段的陆相碎屑岩、洋盆扩张阶段的稳定型碳酸盐岩、板块俯冲阶段的活动 型碎屑岩、火山岩、碰撞闭合阶段的前陆盆地和弧前盆地碎屑岩、碳酸盐岩及整体造山阶段的山间盆地陆相磨拉石建造 关键词:羌南盆地;充填地层;中特提斯;洋盆演化 中图分类号:P548 文献标识码:A 文章编号:1000—225l(2007)03—0217—06 1 地质背景 2.1色哇组(J,S) 色哇组(J2s)分布于盆地南部广大区域,主体 作为中特提斯洋盆闭合遗迹的班公错一怒江 缝合带位于青藏高原的中部,分隔南侧冈底斯一念 为一套黑色泥岩,厚1 320.16 m。西部夹大规模的 青唐古拉岛弧带和北侧羌塘一昌都陆块(图1),二 浊积岩和砂岩、灰岩等滑崩塌岩块;东部夹少量深 者被其问所夹的由盆地基底组成的中央隆起带相 灰色簿层状微晶灰岩及钙、泥质团块。 隔。羌北盆地属拉竹龙一金沙江洋盆(古特提斯洋 与下伏曲色组紫红色粉砂质泥岩、深灰色中一 盆)晚期的弧后前陆盆地(朱同兴,1999) ,羌南 厚层状微晶灰岩夹灰绿色中一厚层状玄武岩和基 盆地属中特提斯洋盆北侧的陆缘盆地,盆地性质随 性凝灰岩等及代表洋盆环境的蛇绿岩呈断裂构造 着盆地的演化而转换,从早到晚由裂谷盆地一被动 接触,与上覆布曲组为整合接触关系。 陆缘盆地一活动陆缘盆地。 2.2布曲组(J,b) 记录中特提斯洋盆沉积历史的羌南盆地,其基 为一套典型的含钙岩系。自下而上主要为深 底分为前泥盆系结晶“硬基底”、变质“软基底”和 灰色一黑色生物碎屑灰岩、硅质海锦藻灰岩、泥质 中泥盆统一上三叠统的变形“软基底”(朱同兴, 灰岩、钙质泥岩等,见硅质海绵藻、菊石Dorseten. ̄ia 1999;赵政璋等,2001) 。 sp.及海百合茎等化石,厚>332.84 m。 2羌南盆地地层 2.3夏里组(J2x) 研究区位于东经90。00 00”~91。30 00”,北纬 其香错一查曲一带的夏里组与下伏布曲组为I 32。00 00”~33。00 00”之间,地层区划属滇藏地层大 型不整合接触关系,与上覆索瓦组为整合接触关 区,羌南一保山地层之多玛地层分区。盆地充填地 系,地层厚575.35 m。下部除底部少量的角砾岩楔 层发育比较齐全,白下而上有:下侏罗统曲色组,中 外,主要岩性为细粒岩屑长石石英砂岩、含钙粉砂 侏罗统色哇组、布曲组、夏里组,上侏罗统索瓦组/ 质泥岩、黑色页岩、含生物碎屑灰岩,发育平行层 尕苍见组,上白垩统阿布山组。 理、水平层理及互相垂直叠加的小型浪成流痕,生 物丰富,主要为双壳类:Modiolus sp.,Tancredia tri— 收稿日期:2006 12.29 angularis Chen Wen,Astarte togtorheensis Wen,Ger— 作者简介:邹国庆(1964一),男,高级T程师,从事 域地质及矿产勘查 _ll 作。 villella ginghaiensis Wen等;上部岩性为中一细粒岩 ①罗建宁等.1999青藏高原地层特征研究. 屑长石砂岩、含砾生物碎屑(介壳)灰岩及少量粉砂 ②王成善等.1998藏北高原地质演化及油气远景评价 岩等,生物碎屑灰岩中发育鲕状构造,岩屑长石砂 维普资讯 http://www.cqvip.com 东华理工学院学报 2007钲 ⅢⅡⅢ z s困 目s因e曰 囚s回。 图1 班公湖~怒江结合带及其两侧的构造分带略图 Fig.1 Sketch map of tectonic zoning in Bangong lake to salween River combination zone and it’S both sides 1.三叠纪以前中国大陆;2大陆边缘冒地槽带;3.大陆前缘隆起断块;4.主缝合线;5.孤前拗陷带; 6.冈底斯一念青唐古拉岛孤带;7蛇绿岩;8.混杂岩;9.测区位置 岩中发育平行层理、小型斜层理及垂直地层界面发 与上覆阿布山组紫红色块状复成份砾岩、紫红 育的生物潜穴遗迹化石等。 色砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩及陆相紫红色安山岩 达卓玛一带的夏里组,根据岩性和中间代表I 等呈角度不整合接触。 型不整合的角砾楔也可上、下两分。下部岩性为灰 质角砾岩、细粒石英砂岩、泥质灰岩、粉砂岩、长石 3层序地层 石英砂岩等,厚237.01 m;上部岩性为簿一中层状 3.1主要层序界面 泥质粉砂岩、石膏层、中层状微晶灰岩、页岩、钙质 测区中侏罗统内有三个比较明显的层序界面, 粉砂岩、粉砂质泥岩等,发育水平层理、小型流水波 且均为I型层序界面,它们分别位于布曲组底部, 痕、冲刷构造等,生物化石以海相双壳类和陆相植 夏里组底部和中部。这三个I型层序界面均是通 物Podozamites sp.及昆虫Mesoblattina sp.等,厚 过其底部的低水位角砾岩表现出来。 278.69 m。 3.1.1 布曲组底部的I型层序界面 2.4索瓦组(J3s)/尕苍见组(J g) 布曲组底部的I型层序界面,以发育规模较大 盆地边缘达卓玛一带缺失上侏罗统索瓦组。 的角砾岩楔为特征。角砾岩楔沿走向延伸长约2 其香错一查曲一带仅小范围出露索瓦组下部层,岩 km,出露厚度大于200 m。底面呈弯曲状,与下伏 性为紫红色中一厚层状钙鲕状灰岩。 雀莫错组的灰色含钙石英砾岩界线截然,顶面呈凹 羌塘盆地南部边缘捷查一尕苍见一带的较深 凸不平的波状,与上覆灰色中簿层状泥晶灰岩呈渐 环境发育上侏罗统尕苍见组。为本次区调新发现 变过渡接触关系。 并命名的一套火山岩,构成班公湖一怒江接合带北 角砾岩楔的出现表明,布曲组沉积之前,测区 侧火山一岩浆弧。因构造缺失无顶、底,但层序清 有过沉积间断、剥蚀、河流回春等现象。 楚,出露两套火山岩,下部火山岩为玄武岩类和安 3.1.2夏里组底部的I型层序界面 山岩类,厚1873.4 m,上部火山岩以安山岩类为主 夏里组底部的I型层序界面,以发育规模巨大 夹少量英安岩,厚412.83 m,两套火山岩上、下及中 的角砾岩楔的形式表现出来。角砾岩楔出露厚达 间均为正常沉积的碎屑岩和含钙岩系。 500 m,沿走向延伸约6 km,由中部向两侧逐渐尖 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 邹国庆等:羌南盆地地层特征与中特提斯洋盆的演化 灭。角砾岩楔的出现表明,夏里组沉积之前,海平 合界面,将测区中侏罗世地层划分为五个层序,晚 面下降幅度较大,使早期沉积于盆地边缘的下伏布 侏罗世地层索瓦组划分了一个层序,建立岩石地层 曲组暴露地表,遭到剥蚀。 格架(图2)。高水位体系域(HST)由曲色组三、四 3.1.3夏里组中部的I型层序界面 岩性段组成。钙质泥岩与具碳酸盐台地环境的灰 该I型层序界面也是通过其发育的角砾岩楔 岩互层,其灰岩向上明显增多,表现出海水缓慢下 表现出来。角砾岩楔可见长约1 km,厚4.14~l2 降阶段加积一弱进积准层序组沉积的特点。 m。角砾岩的砾径一般0.5~1 cm,最大可达5~7 3.2.1层序I cm,含量50%~60%,局部可达70%。棱角状,成 由雀莫错组及同期异相的色哇组组成,发育海 分单一,为微晶灰岩,胶结物为泥质、粉砂质。 浸体系域、饥饿段和高水位体系域。 3.2层序及地层格架 海浸体系域(TST)由雀莫错组下部组成。岩 根据各地层单位的地层结构、基本层序、沉积 性为前滨粗碎屑岩,以沉积层位向上重复变簿,沉 物基本特征、各地层问的几何关系及三个I型不整 积物向上粒度变细为特征。属退积型地层序列。 曰,口z日。日 s圆e园 曰s圉。目10田,,囫12 图2 羌南盆地中侏罗统岩石地层格架 Fig.2 LithOstratigraphy pattern of middle Jurassic in Qiangnan basin J2q.砾岩、砂岩;J2S.泥岩、发育斜坡扇;J2b.灰岩、钙质泥岩、石膏层、白云岩;J2X.砂岩、泥岩、页岩,夹介壳灰岩层、 石膏层;J3S.缅状灰岩;1.砾岩;2.砂岩;3.泥岩;4.页岩;5.白云岩;6.石膏层;7.状灰岩;8.介壳堆积层;9.浊积 岩透镜体;10.灰岩岩块;l1.角砾岩楔;12.地层相变界线;(LST):低水位体系域;(TST):海侵体系域; (HST):高水位体系域;(SS):饥饿段;(SMW):陆棚边缘体系域 饥饿段(SS)由色哇组中部组成。岩性为黑色 3.2.2层序Ⅱ 泥岩,为整个中特提斯洋盆地最大海泛期沉积。 由布曲组组成,自下而上可划分为低水位体系 高水位体系域(HST)位于雀莫错组和色哇组 域、海浸体系域和高水位体系域,构成比较完整的 上部,由砂、砾岩和黑色泥岩夹簿层微晶灰岩组成。 I型层序。 沉积物粒度向上逐渐变粗,表现出弱加积一进积型 低水位体系域(LST)由布曲组底部组成。低 准层序组特征,为海平面经最大海泛面开始逐渐下 水位楔由厚度达200 m的灰质角砾岩组成,是I型 降过程中形成。 不整合界面的标志。 维普资讯 http://www.cqvip.com

东华理工学院学报 2007年 海浸体系域(TST)由布曲组下部地层组成。 楔组成。为海平面下降到一定幅度后,被暴露的盆 地边缘发生剥蚀、搬运、沉积而成。 位于靠近盆地边缘的达卓玛一带,沉积了一套向上 逐渐变细的细砂岩一粉砂岩,代表海水逐渐加深的 退积型准层序组沉积;而位于其香错一查曲一带的 布曲组则为一套碳酸盐岩组合,表明海平面逐渐上 升,沉积环境逐渐变深。 海浸体系域(TST)由低水位角砾岩楔之上的 细碎屑岩组成。总体表现出向上沉积物粒度变细 的规律,显示了海平面迅速上升,沉积中心向陆岸 方向迁移的退积型准层序组织沉积特点。 饥饿段(SS)由夏里组上部黑色页岩组成。黑 色页岩单层厚度0.5—1.5 mm,成分为泥质,发育 高水位体系域(HST)由布曲组上部组成。在 达卓玛一带,以下部较深环境的泥晶灰岩和上部较 浅环境的生物碎屑灰岩为特征,显示出加积一弱进 积的准层序组沉积。位于其香错一查曲一带则明 显表现出如下特征:①自下而上钙质含量逐渐减 少;②泥质含量逐渐增多;③砂、泥、钙三者的比例 逐渐增大,表明白下而上沉积环境逐渐变浅,沉积 中心逐渐向盆地中心迁移。 3.2.3层序Ⅲ 水平层理,区域上比较稳定。为海泛期沉积物供给 不足,沉积速率极低时形成。 高水位体系域(HST)由夏里组上部地层组成。 在其香错一查曲一带表现为粉砂质泥岩、岩屑长石 石英砂岩及含砾生物碎屑灰岩(介壳灰岩)重复性 变化。沉积物自下而上由粉砂一细砂一细砾,显示 了弱进积_力Ⅱ积型准层序组的特点。在达卓玛一 由夏里组下部组成,自下而上可划分山低水位 体系域、海浸体系域、饥饿段和高水位体系域,构成 一带,则表现为粉砂岩、粉砂质泥岩及海平面下降阶 段局限小盆地沉积的自云岩、石膏层等的重复出 完整的I型层序。 低水位体系域(LST)由夏里组底部的角砾岩 楔组成。角砾岩楔下部为直径达7O一80 cm的灰 岩岩块组成,向上则过渡为由灰岩、砂岩角砾构成, 角砾粒径减小为1O一15 cm。代表低水位期海平面 下降到一定位置并开始缓慢上升阶段产物。 海浸体系域(TST)由角砾岩楔与夏里组黑色 页岩之间的碎屑岩及少量灰岩组成。其特征为自 下而上砂岩单层厚度逐渐减小,而泥岩则逐渐增 多;沉积物粒度和砂质含量逐渐减少,最后则完全 过渡为黑色页岩。为海平面迅速上升,沉积中心向 现,显示出加积型准层序组的特点。代表高水位期 海平面缓慢下降阶段的沉积组合。 3,2,5层序V 测区出露很局限,岩性单一,根据其与下伏夏 里组的整合接触关系,将其界面划归为Ⅱ型层序。 该层序仅发育最下部的陆棚边缘体系域。 陆棚边缘体系域(SMW)由索瓦组下部紫红色 鲕状灰岩组成。该时期由于海平面下降幅度减小, 在盆地边缘的陆岸区域未出现河流回春现象,而仅 在陆棚边缘沉积了鲕状灰岩。 陆岸方向迁移形成的退积型准层序组。 饥饿段(ss)由夏里组下部的黑色页岩组成,页 岩页片厚度0.5—1.5 mm,成分为泥质,发育水平 4 中特提斯洋盆演化 从羌南盆地的地层特征、层序地层分析、地层 层理,为海泛期远离物源、沉积物供给不足、沉积速 率极低时的陆棚环境沉积。 高水位体系域(HST)由黑色页岩之上的砂泥 岩组成。自下而上由粉砂质泥岩过渡为细粒岩屑 长石砂岩、生物碎屑(介壳层)灰岩。显示出加积一 间的接触关系等可以看出,中特提斯洋盆经历了从 裂离一造山一个完整的威尔逊旋回演化过程。 4.1裂谷盆地形成发展阶段(J 卜 ) 晚二叠世末一早侏罗世初期,位于羌塘高原的 羌塘一昌都板片沿拉竹龙一金沙江一线向可可西 进积准层序组特点,为海平面动荡并逐渐下降阶段 的高水位期沉积。 3.2.4层序Ⅳ 里一巴颜喀拉板片发生由南向北的仰冲碰撞,南侧 的冈瓦纳古陆便存在一个拉张的应力状态。沿班 公错一怒江一线和雅鲁藏布江一线同时形成近东 西向的中特提斯和新特提斯裂谷盆地(郑有业, 2002)。 由夏里组上部组成,自下而上划分出低水位体 系域、海浸体系域、饥饿段和高水位体系域,构成完 整的I型层序。 地壳拉伸变薄形成盆地,首先是陆相沉积物堆 积在克拉通之上(许效松等,1997)。在中特提斯裂 低水位体系域(LST)由夏里组中部的角砾岩 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 邹国庆等:羌南盆地地层特征与中特提斯洋盆的演化 谷盆地中首先沉积了曲色组下部的陆相河湖碎屑 岩和火山岩 。随着裂谷盆地的进一步扩张,并发 岩浆弧北侧的羌南盆地中部形成褶皱冲断带,形成 具前陆盆地性质的继承性新生小盆地,造成与下伏 生广泛海侵,沉积了曲色组代表海相内陆棚环境的 浅灰色泥岩。之后盆地开始进入稳定阶段,形成了 以曲色组第三岩性段钙质泥岩与泥灰岩为代表的 “盆地稳定期碳酸盐台地”(许效松等,1997)及代 表板内裂谷环境的灰绿色玄武岩和基性凝灰岩夹 层。 4.2洋壳盆地扩张阶段(J 一 ) 早侏罗世晚期,海平面继短暂稳定之后开始发 生海浸,沉积了具碳酸盐斜坡环境的曲色组顶部的 深色微晶灰岩夹钙屑蚀积岩。中侏罗世早期,随着 洋盆的持续扩张,海平面上升到中特提斯洋盆历史 上的最高位置。于羌南盆地广大区域沉积了色畦 组斜坡环境的黑色泥页岩。之后洋盆由拉张应力 转化为挤压应力,盆地开始缩小,海平面开始呈螺 旋式缓慢下降。 在大洋盆地中,该阶段主要表现为大洋盆地底 部洋壳的形成,即为包括二辉橄榄岩、堆晶岩、席状 基性岩墙群、枕状玄武岩等蛇绿岩套的形成,同时 也是铬铁矿重要成矿时期。 4.3 洋壳的双向俯冲阶段(J, 一J ) 洋壳的双向俯冲在形式上表现为盆地由扩张 转变为挤压缩小和洋盆两侧火山一岩浆弧的形成。 班一怒带南侧念青唐古拉北缘以发育规模巨大的 火山一岩浆弧向人们展示中特提斯洋洋壳向南俯 冲的证据。而本次区调于班公错一怒江接合带北 侧捷查一尕苍见一带发现火山一岩浆弧同样向人 们提供了中特提斯洋洋壳同时又向北俯冲的证据。 中侏罗世早期的最后阶段,色哇组上部崩塌一 浊积岩的形成标志着中特提斯洋盆洋壳双向俯冲 的开始,也是羌南盆地由稳定型沉积向活动型沉积 转换的标志。 4.4碰撞闭合阶段(K ) 晚侏罗世末期,中特提斯洋壳因双向俯冲已消 减殆尽,在班公错一怒江一线留下洋壳成分的残 块——蛇绿岩组合。早白垩世,在南北向挤压应力 的持续作用下,活动陆缘发生碰撞,使其陆缘上的 充填地层发生褶皱变形,并在捷查一尕苍见火山一 ①王成善等.1998.藏北高原地质演化及油气远景评价 侏罗系之间的不整合。 与此同时,随洋壳俯冲作用的继续,于俯冲消 减带及发育蛇绿岩残片的低凹部位形成平行缝合 带的线状弧前盆地,并于早白垩世沉积了以郎山组 为代表的弧前盆地充填地层,即近源陆相粗碎屑岩 与残余陆表海相碳酸盐岩,构成与下伏蛇绿混杂岩 基底之间的角度不整合。 早白垩世末期,海水已全部退出,中特提斯洋 盆已基本闭合。这时羌塘一昌都陆块与冈底斯一 念青唐古拉陆块沿班公错一怒江一线焊接拼贴成 为统一陆块,构成欧亚板块的南缘。 4.5整体造山阶段(K,) 晚白垩世,由于印度洋的扩张,印度板块快速 向北漂移,在这种自南向北挤压应力作用下,发生 整体造山和陆相火山岩的喷发。 造山阶段阿布山组陆相碎屑岩的出现,标志着 中特提斯洋盆一个完整的威尔逊旋回全部结束。 5 结论 (1)中特提斯洋盆是一个历史比较短暂的小 洋盆。以早侏罗世开始裂离,到晚白垩世褶皱成 山。其间经历了裂谷阶段、洋盆发展阶段、双向俯 冲阶段、碰撞闭合阶段和整体造山阶段,构成了一 个完整的威尔逊旋回。 (2)作为中特提斯洋闭合遗迹的班公错一怒 江接合带,以其南侧念青唐古拉北缘发育规模巨大 的火山一岩浆弧,而向人们展示其向南俯冲的证据。 但笔者通过1:25万《兹格塘错》区域地质调查,于 测区东巧蛇绿一混杂岩带北侧的捷查一尕苍见一 带,发现一特征明显的火山一岩浆弧,为中特提斯洋 壳向北俯冲提供了有力的佐证。表明中特提斯洋 洋壳具向南和向北同时俯冲的双向模式。 (3)关于中特提斯洋盆的性质,前人提出过不 同的看法,王希斌等(1987)认为属弧后盆地;西藏 自治区区域地质志(1993)和赵政璋等(2001)认为 属边缘海盆地,但在时间和空间上找不到一个与之 相配套的岛弧或陆缘弧。笔者认为中特提斯洋盆 是在冈瓦纳古陆处于拉张应力状态下,发生裂离并 发展演化而成的一独立小洋盆,它并不附属于某个 其它构造体系。 维普资讯 http://www.cqvip.com

东华理工学院学报 2007拒 赵政璋等.2001.青藏高原大地构造特征及盆地演化[M].北京:科 参考文献 学出版社. 王希斌等.1987.西藏蛇绿岩[M].北京:地质出版社. 郑有业、赵平甲,刘鸿飞、2002.再谈羌塘盆地基底[J].西藏地质,20 西藏自治区地质矿产局.1993.西藏自治区区域地质志[M].北京: (1):19-23. 地质出版社. 朱同兴.】999.从弧后盆地到前陆盆地的沉积演化——以西藏北部 许效松、刘宝瑁等.1997.中国西部大型盆地分析及地球动力学 羌塘中生代盆地分析为例[J],沉积与特提斯地质,(】):1—15. [M].北京:地质出版社, Qiangnan Basin Layer’S Characteristic and Meso Tethys Oceanic Basin s Evolution ——Taking 1:250000 Wanzige Pond Complex Breadth as an Example ZOU Guo—qing ,CAO Xiao.ming ,YU Zhong—zhen (1.Northwest Jiangxi Geology Party,Jiangxi Bureau of Geology and Mineral Resources,Jiujiang,JX 332000,Chi— Ha;2.Jiangxi Institute of Geological Survey,Nanchang,JX 33020 1,China) Abstract:Meso Tethys oceanic basin is located in Bangong CHO to Salween River ̄region which lies in the middle of Qingzang plateau.From early Jurassic Period to late Cretaceous Period,it go through all process of the move— ment form the board internal crack to the oceanic basin expands,then to the bidirectional dive.then to collision closed.then to whole mountain building.It make up a complete Wilson circle.The Qiangnan basin records Meso Tethys oceanic basin ̄whole deposition history from forming to die out.It include the crack moment ̄s continental facies clastic rock,the oceanic basin expands moment ̄stable fo1"131 carbonate rock,the plate bidirectional moment active type clastic rock and lava.the collision closed momentg foreland basin and carbonate rock,and the whole mountain building momentg intermontain basin.continental facies molasses formation. Key Words:Qiangnan basin;filling stratum;Meso Tethys;oceanic basin evolution. 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容