四川爐霍-道孚構(gòu)造帶建造類型和構(gòu)造混雜特征

楊　軍，彭　東，張劍波，鄧澤錦

四川爐霍-道孚構(gòu)造帶建造類型和構(gòu)造混雜特征

楊軍，彭東，張劍波，鄧澤錦

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)， 成都610213）

四川爐霍縣-道孚縣一帶發(fā)育一套基性火山巖與碳酸鹽巖的巖石組合，對其地質(zhì)構(gòu)造性質(zhì)有裂谷、裂陷槽、蛇綠混雜巖、火山噴發(fā)混雜巖等不同認(rèn)識。通過1∶50 000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和區(qū)域?qū)Ρ妊芯?，現(xiàn)將其劃分為裂陷槽建造和濱淺海建造兩類，構(gòu)造上歸屬于裂陷槽環(huán)境巖崩滑混和后期推覆構(gòu)造混雜。鮮水河斷裂則為爐霍-道孚構(gòu)造帶新構(gòu)造期的復(fù)活和分化。

爐霍-道孚構(gòu)造帶；裂陷槽建造；濱淺海建造；構(gòu)造混雜

爐霍-道孚構(gòu)造帶位于四川省甘孜州爐霍縣至道孚縣間的鮮水河谷兩岸，呈北北西—北西向帶狀延伸。關(guān)于該構(gòu)造單元的大地構(gòu)造屬性長期以來存在爭議，但對于其異于兩側(cè)地質(zhì)體的特性則有共識。四川省區(qū)域地質(zhì)志［1］將該帶解釋為晚三疊世的裂陷海槽，鄧永福［2］等認(rèn)為是“從晚二疊世開始拉張形成的深海裂谷，王小春［3］則解釋為二疊紀(jì)-三疊紀(jì)的古裂谷，于晚三疊世閉合”，潘桂棠等［4，5］認(rèn)為是一個構(gòu)造混雜巖帶。王立全等［6］對前人資料進(jìn)行了列述，并提到1∶250 000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查采集的含放射蟲硅質(zhì)巖地球化學(xué)特征分析表明其形成于大陸邊緣-大洋盆地過渡環(huán)境。

通過最新的1∶50 000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，進(jìn)一步證實(shí)了爐霍-道孚構(gòu)造帶的實(shí)際存在，厘定了其內(nèi)存在裂陷槽建造系列、濱淺海建造系列及碰撞建造系列。構(gòu)造上，則存在造山帶4大類型混雜類型［6］（俯沖刮削拼貼走滑混雜、推覆混雜、逆沖走滑混雜、巖崩滑混）中的巖崩滑混和推覆混雜兩類構(gòu)造混雜。

1　建造類型

1.1裂陷槽建造系列

1.1.1物質(zhì)組成

主要由中—上三疊統(tǒng)如年各巖組組成。如年各巖組屬于一套特殊的地層體，創(chuàng)名于1984年完成的爐霍幅1∶200 000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，當(dāng)時稱“如年各組”，但已指出其與通常的巖石地層單位有所不同。四川省巖石地層清理工作[7]以1993年7月全國地層清理項(xiàng)目辦公室下發(fā)的《造山帶地層清理基本要求（試行）》為理論依據(jù)，對前人所劃分的“道孚火山巖系”、“白崖子組”、“如年各組”等研究清理后統(tǒng)一稱為“如年各組”，并將其歸入“特殊巖石地層單位”。中國地質(zhì)調(diào)查局實(shí)施開展的1∶250 000色達(dá)縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查根據(jù)地層清理成果，考慮概念的準(zhǔn)確性，采用“如年各巖組”的名稱，定義沿用；同時開展的1∶250 000爐霍縣幅則將其稱為“如年各巖群”（表1）。

表1　如年各巖組地層劃分沿革表

如年各巖組主體發(fā)育有基性火山巖、滑塌灰?guī)r沉積，少數(shù)地方發(fā)育有硅質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)硅質(zhì)巖。以基性火山巖、大量灰?guī)r滑塌塊體等特殊指相（構(gòu)造相）建造為特征。其中灰?guī)r塊的大小不同，形態(tài)各異，有古生代灰?guī)r塊，亦有中生代灰?guī)r塊，與基質(zhì)接觸關(guān)系既有沉積接觸，也有斷層接觸（為后期鮮水河斷裂疊加改造所致）。玄武巖巖石學(xué)、巖石化學(xué)、地球化學(xué)特征反映的構(gòu)造環(huán)境為裂陷槽環(huán)境，與甘孜—理塘結(jié)合帶內(nèi)的較典型的具蛇綠巖特征的建造是有較大區(qū)別的。

1.1.2沉積-構(gòu)造特征

詳細(xì)的野外填圖表明，爐霍-道孚構(gòu)造帶內(nèi)大量碳酸鹽巖與玄武巖共生（混雜），玄武巖的后期蝕變主要為碳酸鹽化而非硅化、綠簾-綠泥石化，這一點(diǎn)也是與甘孜-理塘結(jié)合帶異常顯著的差異。從空間位置上分析，向南最終將歸并于甘孜—理塘結(jié)合帶?？傮w上，如年各巖組主要為一套沉積混雜（滑塌沉積混雜）產(chǎn)物，其內(nèi)碳酸鹽外來滑塌巖塊、火山噴發(fā)混雜造成地層中新的砂泥質(zhì)沉積與早期成巖的碳酸鹽巖分屬不同時代，但這屬于沉積混雜，排除外來巖塊，砂泥質(zhì)基質(zhì)仍然是成層有序的，無論是野外還是室內(nèi)，均未發(fā)現(xiàn)砂泥質(zhì)基質(zhì)有類似佛朗西斯科混雜巖的剪切現(xiàn)象（后期鮮水河斷裂的破壞不在此列），巖層層序完整，化石層序律與地層疊覆律并未失效。

砂巖成份成熟度明顯高于西康群，灰?guī)r與玄武巖為火山噴發(fā)混雜接觸，即火山機(jī)構(gòu)形成于灰?guī)r基底上。玄武巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造顯示既有水上噴發(fā)，也有水下噴發(fā)。但總體海水水體不深。但局部可見灰綠色粉砂巖中發(fā)育有顯示靜水環(huán)境的蟲跡：Helminthoida（圖1），可能表明裂陷槽內(nèi)微環(huán)境復(fù)雜，也存在狹窄的深水區(qū)。

1.1.3地質(zhì)年代對比

在如年各巖組的變質(zhì)粉砂巖內(nèi)采獲雙殼化石，經(jīng)鑒定包括Halobia convexaChen，Halobia cf. convexa Chen，Halobia cf. austriacaMajs，Halobia cf. cordillerana Smith，Halobia cf. superbescensKittl，Halobia sp.，?Halobiasp.等。鑒定者（成都理工大學(xué)茍宗海教授）認(rèn)為，其中Posidonia一屬主體時代多認(rèn)為屬中三疊世晚期，Halobia的2個種則為晚三疊世早期產(chǎn)物。露頭上兩個時代的化石在間隔僅10 cm的兩層中產(chǎn)出。產(chǎn)出巖性為黃灰-綠灰色泥質(zhì)粉砂巖，未見其他生物碎屑，巖性迥異于其上、下的深灰-灰黑色粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖。從化石特征看，為單調(diào)的弱牙型營半漂浮生活的薄殼雙殼，且殼體小，多為幼體，可能主要是漂浮而來，死亡后沉入水底保存的。見1枚兩瓣完全打開的Holobia化石平行層面完整保存，說明幾乎無生物擾動。同時，蟲跡（圖1）屬類沙蠶跡相，也說明水體較深，沉積環(huán)境能量弱。構(gòu)造上，推測可能代表爐霍裂陷槽經(jīng)歷快速拉張后水體較深的一個相對平穩(wěn)期，沉積物補(bǔ)償相對不足的一個亞凝縮層。

根據(jù)化石證據(jù)，結(jié)合本次工作獲得的玄武巖單顆粒鋯石激光剝蝕定年（LA-ICP-MS）數(shù)據(jù)：241±14 Ma （95% conf. MSWD=6.6）；221.8±4.2 Ma（95% conf. MSWD=2.1）；218±24 Ma（95% conf. MSWD=8.6）（測試單位：西北大學(xué)大陸動力學(xué)研究開放實(shí)驗(yàn)室，2009年）及區(qū)域上構(gòu)造活動時限和梁斌等采獲的放射蟲（屬拉丁階）[8]，如年各巖組基質(zhì)（主要為砂泥質(zhì)沉積）主體對比為拉丁階-卡尼階。如年各巖組年代地層最低層位不低于安尼階頂部，最高層位不高于諾利階底部。

1.2濱淺海建造系列

為格底村組較淺水環(huán)境的碎屑巖建造組合。從巖性組合、沉積構(gòu)造、生物化石的組合特征分析，是時的沉積水體已明顯變淺，并逐漸轉(zhuǎn)為海陸交互環(huán)境。

圖1　如年各巖組內(nèi)的蟲跡：Helminthoida

圖2　格底村組與下伏地層關(guān)系據(jù)1∶200000爐霍幅區(qū)調(diào)報告（略有改動）

據(jù)1∶200000爐霍幅區(qū)調(diào)，爐霍縣旦都鄉(xiāng)格底弄巴及卡娘鄉(xiāng)磨房溝尾等地，可見格底村組礫巖假整合于下伏如年各巖組的淺水生物碎屑灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r之上，其他地方未見到二者的直接接觸。以日拉溝剖面為例（圖2）格底村組礫巖順走向切割了下伏如年各巖組的塊狀生物碎屑灰?guī)r的層理，二者接觸面凸凹不平，凸處與凹處起伏度深1.2m左右，面上可見厚5～8cm的桔黃色風(fēng)化物。下伏的如年各巖組灰?guī)r在接觸界線處有深約1～1.5cm的刀砍狀風(fēng)化棱，同時還可見如年各巖組角礫狀灰?guī)r的棱角狀碎塊與礫巖呈松散膠結(jié)。

但從區(qū)域資料分析，格底村組與如年各巖組的原始接觸關(guān)系可能為角度不整合，后因斷裂的強(qiáng)烈破壞而大部缺失。這一不整合面的時限標(biāo)志爐霍—道孚構(gòu)造帶業(yè)已閉合，從而開始其碰撞造山的演化歷程。

圖3　如年各巖組露頭上的灰?guī)r滑混塊體（基質(zhì)為變質(zhì)砂巖）（爐霍縣水文站）

2　構(gòu)造混雜特征

殷鴻福等[9]提出了在造山帶主要有4大混雜類型：俯沖刮削拼貼走滑混雜、推覆混雜、逆沖走滑混雜、巖崩滑混。通過系統(tǒng)填圖，在爐霍-道孚構(gòu)造帶內(nèi)可鑒別出兩類構(gòu)造混雜形式認(rèn)為其內(nèi)存中的巖崩滑混和推覆混雜兩類混雜：

2.1混雜類型1—火山噴發(fā)混雜及沉積滑混（即巖崩滑混）

即火山巖與灰?guī)r基底在火山噴發(fā)過程中的混雜，以及裂谷期早期灰?guī)r塊體崩塌進(jìn)入砂板巖基質(zhì)的現(xiàn)象。這是最早一期的構(gòu)造，即爐霍裂陷槽的第一期構(gòu)造。

火山噴發(fā)混雜在野外露頭上表現(xiàn)為灰?guī)r的產(chǎn)出狀態(tài)類似于火山角礫巖中的不同尺度的灰?guī)r“角礫”，不同成分“角礫”之間為火山膠結(jié)。圖3和圖4則顯示了沉積滑混—灰?guī)r塊體崩塌落入砂泥質(zhì)基質(zhì)的現(xiàn)象，分別為露頭素描剖面和實(shí)景素描。可見到滑塌褶皺（局部有后期重力垮塌）。

2.2混雜類型2—推覆混雜

在爐霍裂谷帶閉合時及閉合后持續(xù)增壓過程中，灰?guī)r因其在構(gòu)造應(yīng)力下的特殊力學(xué)性質(zhì)而從玄武巖、變質(zhì)砂巖、板巖基質(zhì)中擠壓上升，最終形成高聳于基質(zhì)上的如年各灰?guī)r（格依日涅瑪灰?guī)r，圖5），在其邊界形成逆沖斷層。

圖4　如年各巖組露頭上的灰?guī)r滑混塊體（地點(diǎn)同圖2）

3　地質(zhì)演化史

中三疊世前，爐霍-道孚一帶可能還處于構(gòu)造穩(wěn)定的溫暖淺海環(huán)境，沉積物以碳酸鹽巖為主，如年各巖組內(nèi)含化石的灰?guī)r塊體是這一段地質(zhì)演化階段的確切證據(jù)。從區(qū)域上大地構(gòu)造演化來分析，其大地構(gòu)造背景可能尚屬于揚(yáng)子陸塊。

中三疊世至晚三疊世早期，開始了廣義上的甘孜-理塘洋盆的演化歷程。這一時期，爐霍-道孚一帶基本實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定地塊向裂陷槽的轉(zhuǎn)化，爐霍-道孚裂陷槽形成，沉積了如年各巖組裂陷盆地沉積滑塌地層體，其特征是大量陸殼性質(zhì)的灰?guī)r塊體混雜其中，同時海水深度應(yīng)在CCD面之上，如年各巖組內(nèi)碳酸鹽含量較高。同時伴有裂谷型基性巖漿活動。爐霍-道孚裂陷槽是在大陸地殼基礎(chǔ)上逐漸發(fā)育而成的裂陷海盆，從巖石組合和發(fā)育程度來看，其擴(kuò)張程度是非常有限的。

晚三疊世中晚期，構(gòu)造體制由拉張轉(zhuǎn)為擠壓，開始了洋-陸轉(zhuǎn)化。隨著甘孜-理塘初始洋殼的俯沖、消減，爐霍-道孚裂陷槽也在相同的區(qū)域構(gòu)造格局下關(guān)閉，開始了殘余海盆地的演化，形成了爐霍-道孚構(gòu)造帶內(nèi)的格底村組含粗碎屑巖的沉積，其本質(zhì)上是具有磨拉斯性質(zhì)的。其后，大致在中侏羅世后褶皺隆起成陸，完成了盆-山轉(zhuǎn)化的歷史。

圖5　格依日涅瑪灰?guī)r與下伏地層接觸關(guān)系

4　結(jié)語

爐霍-道孚構(gòu)造帶的研究，最早是在1980年代的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中識別出了滑塌沉積，認(rèn)識到其有異于一般地層。之后不同學(xué)者從不同角度開展了研究，但均將其厘定為特殊地質(zhì)背景下的產(chǎn)物。本次工作通過1∶50 000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，整合前人調(diào)查、研究成果，將其放在區(qū)域大背景下進(jìn)行對比研究，確定其大地構(gòu)造屬性為裂陷槽性質(zhì)，如年各巖組代表爐霍-道孚裂陷槽的物質(zhì)記錄，格底村組則是裂陷槽閉合后的磨拉斯建造。這一觀點(diǎn)，與尚有部分人堅(jiān)持的認(rèn)為格底村組是兩河口組的相變體不同。在新構(gòu)造期，沿爐霍-道孚構(gòu)造帶發(fā)生構(gòu)造復(fù)活，成為著名的鮮水河地震帶，活動斷裂的構(gòu)造碎裂巖形成壯美的地質(zhì)遺跡景觀如八美石林、旦都土林[10]等，具有旅游和科學(xué)研究雙重價值。但這一新的斷裂帶在爐霍縣旦都以西不再與古構(gòu)造帶重合，而是徑直向北西方向（爐霍-道孚構(gòu)造帶則為北北西向），其原因?qū)⒘砦奶接憽?/p>

致謝：侯立瑋教授、付小方教授、李慶祥教授級高級工程師對本文涉及的工作進(jìn)行了悉心指導(dǎo)，在此謹(jǐn)表謝意。此外，在野外付出了辛勤工作的還有徐剛、余旭輝、袁兆平、邵志偉、侯寶平、周雨辰、秦永超等同事，在此一并致謝。

[1] 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局．四川省區(qū)域地質(zhì)志[M]．北京：地質(zhì)出版社，1991.

[2] 鄧永福．川西高原爐霍地帶海底裂谷火山混雜堆積特征及時代探討[C]．青藏高原地質(zhì)文集[M]．北京：地質(zhì)出版社，1984.

[3] 王小春．論川西爐霍裂谷的沉積建造特征[J]．沉積學(xué)報，1999，17（增刊）：798～804.

[4] 潘桂棠，陳智梁，李興振，等．東特提斯地質(zhì)構(gòu)造形成演化[M]．北京：地質(zhì)出版社，1997.

[5] 潘桂棠，王立全，朱弟成．青藏高原區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中幾個重大科學(xué)問題的思考[M]．地質(zhì)通報，2004，23（1）：12～19.

[6] 王立全，潘桂棠，丁俊，等，編著．青藏高原及鄰區(qū)地質(zhì)圖及說明書[M]．北京：地質(zhì)出版社，2013.

[7] 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局．四川省地層多重劃分對比研究報告[M]．武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1995.

[8] 梁斌，王全偉，等．川西鮮水河斷裂帶三疊系如年各組放射蟲硅質(zhì)巖的地球化學(xué)特征[J]．地質(zhì)科技情報，23（1）：16～20.

[9] 殷鴻福，等．中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告：冬給措納湖幅（I47C001002·比例尺1：250000）[M]．武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2003.

[10] 彭東，范曉，王兆成，徐剛，等．鮮水河斷裂帶爐霍旦都土林構(gòu)造初步研究[J]．四川地質(zhì)學(xué)報，2012，32（1）：6～9.

Sedimentary Formation and Tectonic Mélange in the Luhuo-Dawu Structural Zone

YANG Jun PENG Dong ZHANG Jian-bo DENG Ze-jin
（Regional Geological Surveying Team， BGEEMRSP， Chengdu610213）

This paper divided the rock association of basic volcanic rock and carbonate rock in the Luhuo-Dawu structural zone into aulacogen formation and littoral-neritic formation belonging to rockfall slide mixed and late nappe tectonic mélange in an aulacogen environment on the basis of 1:50000 regional geological survey.

Luhuo-Dawu structural zone； aulacogen formation； littoral-neritic formation； tectonic mélange

P548

A

1006-0995（2015）03-0330-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.03.003

2014-08-28

中國地質(zhì)調(diào)查局國土資源大調(diào)查1212010880405及四川省地礦局2013[57]；

四川省國土資源廳“木里縣德工牛場斑巖型銅礦找礦方法研究”項(xiàng)目聯(lián)合資助

楊軍（1958-），男，四川夾江人，高級工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、勘查工作