研究亮點

梁曉:西藏龍木錯—雙湖縫合帶(LSSZ)弧前盆地的厘定【Tectonics,2020】
發布:科技處 2020-08-03 閱讀:

青藏高原的形成不僅與新生代印度板塊和歐亞板塊的碰撞相關,其內部中生代碰撞造山事件造就了高原的原始構造邊界,并蘊含了特提斯洋的早期地質演化信息。E–W向展布>500 km的西藏羌塘中央變質雜巖帶(CQMB)夾持于南北羌塘地塊(NQBSQB)之間,是高原內部一條重要的三疊紀構造變形帶,地球物理特征顯示其作為地殼尺度的背形隆起帶,控制了羌塘盆地中新生代沉積過程。但是,長期以來羌塘中央變質雜巖帶的大地構造成因仍然存在很大爭議,主要認識有:(1)羌塘中部南北羌塘地塊(NQBSQB)之間存在原位板塊碰撞帶龍木錯-雙湖古特提斯縫合帶,羌塘中央雜巖帶(CQMB)為古特提斯洋向北俯沖的增生雜巖。(2)羌塘中央雜巖帶(CQMB)為北部金沙江縫合帶松潘-甘孜三疊紀變質雜巖向南俯沖和后期伸展拆離的產物,羌塘中部不存在板塊縫合帶和古特提斯洋。北羌塘南緣晚古生代三疊紀沉積過程及其構造背景被認為與中央雜巖帶演化密切相關,因此是解決上述科學爭議和研究古特提斯增生造山的理想窗口。

針對這一科學問題,中國地質大學(北京)求真研究群體巖石圈構造群體副教授梁曉,基于王根厚教授羌塘區調項目,選取北羌塘南緣熱覺察卡晚二疊世中三疊世連續沉積地層,開展地層學、沉積學和碎屑鋯石物源研究,進行區域地層對比,收集并歸納北羌塘南緣晚古生代沉積地層的已有研究進展,查明晚古生代三疊紀沉積過程、原型盆地類型,并對羌塘中央雜巖帶已有成因模式進行驗證,厘定盆地形成的大地構造背景。經過長期調查分析,取得如下幾個方面的成果認識:

 

1、熱覺察卡晚二疊世三疊世發育一個完整的海侵海退沉積旋回,碎屑物源供給分別來自南北兩側的中央雜巖帶和北羌塘,中三疊世安尼期達到半深海相最大水深。砂巖碎屑成分統計揭示:晚二疊世長興階,盆地物源區開始出現強烈且持續的巖漿活動。晚二疊世中三疊世海侵亞層序的碎屑鋯石U-Pb定年結果存在236–288 Ma的優勢年齡區間,峰值為~248.1 Ma,對應的碎屑鋯石保留較為完整的中酸性巖漿鋯石晶形和震蕩環帶,Th/U比均>0.1。利用最年輕鋯石組YC2-σ(3+)計算方法,得出海侵亞層序最大沉積年齡(MDAs)和標型化石指示的地層年齡高度一致。最年輕鋯石組(236–288 Ma)具有較大的εHf(t) 負值(-25.3-0.2)和Hf同位素地殼模式年齡(TC DM) 1311–2887 Ma),反映熱覺茶卡以北的巖漿物源區發生了大規模的地殼重熔事件。

2、第一,北羌塘南緣晚古生代三疊紀地層蘊含大量的暖水型生物群,古地理位置靠近北半球華夏/揚子地塊,與南半球岡瓦納大陸冷水古生物地理區系存在顯著區別,指示羌塘中部存在古特提斯洋盆。第二,羌塘中央變質巖雜巖帶中新發現的蛇綠巖組合(501–242 Ma)顯示古特提斯洋具有漫長的演化過程,晚泥盆世早石炭世望果山組弧火山巖指示洋殼俯沖起始于374–346 Ma,時限與北羌塘南緣晚古生代三疊紀地層的巖漿鋯石年齡譜基本一致,但明顯早于金沙江縫合帶發生的南向平板俯沖事件。北羌塘南緣晚古生代三疊紀沉積過程具有弧前盆地特征,沉積作用受控于古特提斯洋的俯沖作用,沉積過程伴隨強烈的中酸性巖漿活動(236–288 Ma,峰值為~248.1 Ma),原型盆地具有雙向水流和物源,盆地演化末期海水的逐步變淺過程與古特提斯洋消亡和陸陸碰撞事件吻合。

3熱覺茶卡地層樣品顯示的碎屑鋯石年齡譜(≥400 Ma)與中央雜巖帶、特提斯喜馬拉雅和華夏/揚子地塊十分相似,均具有岡瓦納大陸的親緣性。

 

研究首次厘定出龍木錯雙湖縫合帶弧前盆地沉積北羌塘南緣石炭紀三疊紀海相地層。羌塘中部存在龍木錯雙湖縫合帶,古特提斯洋向北俯沖于北羌塘地塊(NQB)之下的構造模型為羌塘中央變質雜巖帶(CQMB)的成因提供了合理解釋。北羌塘南緣石炭紀二疊紀地層暖水型生物古地理背景,以及新發現的拉雄錯、日灣茶卡晚泥盆世早石炭世陸緣弧火山巖,反映北羌塘地塊(NQB)自岡瓦納大陸的裂解很可能發生在早古生代,北羌塘隨后向北漂移,晚泥盆世二疊紀靠近華夏/揚子陸塊。

1. 熱覺茶卡弧前盆地的位置及大地構造背景

2. 熱覺茶卡弧前盆地晚二疊世—三疊紀沉積過程及伴生的古生物組合

3. 熱覺茶卡盆地的大地構造背景、原型盆地和北羌塘地塊古地理位置

上述研究成果發表在地質學國際權威刊物《Tectonics》上:Liang, X.*, Sun, X.H., Wang, G.H., Gao, J.H., An, X.Y., 2020. Sedimentary evolution and provenance of the late Permian–middle Triassic Raggyorcaka deposits in North Qiangtang (Tibet, Western China): Evidence for a forearc basin of the Longmu Co-Shuanghu Tethys Ocean. Tectonics, 39(1), doi:10.1029/2019TC005589.

全文鏈接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019TC005589