淺談洋內(nèi)弧地質(zhì)演化過程

楊明文　孫勇　謝曉文

摘要：本文對(duì)測(cè)區(qū)斷層等構(gòu)造形跡、構(gòu)造變形及新構(gòu)造活動(dòng)進(jìn)行了較詳細(xì)的描述，對(duì)礦產(chǎn)資源等作了較全面的調(diào)查研究。測(cè)區(qū)位于班公湖—怒江—昌寧—孟連結(jié)合帶南緣，岡底斯弧盆系北緣，為國家西部礦產(chǎn)資源重點(diǎn)勘查、開發(fā)區(qū)。工作區(qū)構(gòu)造復(fù)雜。并劃分出了洋脊、洋內(nèi)弧、洋島等系統(tǒng)。侵入巖時(shí)代主要為燕山期。

關(guān)鍵詞：岡底斯弧盆；洋內(nèi)??；地質(zhì)資料

1.區(qū)域地質(zhì)特征

測(cè)區(qū)地層隸屬藏滇地層大區(qū)之班公湖—怒江地層區(qū)、東巧一江錯(cuò)地層分區(qū)（Ⅰ）和岡底斯—騰沖地層區(qū)、班戈地層分區(qū)（Ⅱ）。各時(shí)代地層?xùn)|西向延伸相對(duì)穩(wěn)定，南北向變化顯著。根據(jù)巖性、巖相、生物群落面貌以及大地構(gòu)造位置的差異進(jìn)行地層分區(qū)和地層小區(qū)的劃分。

1.1地層

區(qū)內(nèi)出露地層有泥盆系（D）中厚層狀碳酸鹽巖沉積夾中層狀細(xì)碎屑巖；侏羅系（J）出露于測(cè)區(qū)的全區(qū)，拉貢塘組（J_2-3l）：巖性為細(xì)粒長石巖屑砂巖、粉砂巖；白堊系（K）去申拉組（K₁q）：主要為一套火山巖—火山碎屑巖建造；古近系（E）牛堡組（E_1-2n）出露極少，巖性主要為一套紫紅色粗碎屑巖；第四系（Q）：測(cè)區(qū)中更新統(tǒng)出露為塞瑪爾曲礫巖（Cg）和湖積物。塞瑪爾曲礫巖僅分布于蓬錯(cuò)一帶；全新統(tǒng)（Qh）：湖積、沖積、沖洪積、湖積、沼澤。

1.2構(gòu)造

測(cè)區(qū)大地構(gòu)造位置地處班公湖—怒江—昌寧—孟連結(jié)合帶（Ⅰ-3）南緣，岡底斯弧盆系（Ⅰ-4）北緣，大部位于班公湖—怒江—昌寧—孟連結(jié)合帶。地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜，形成了不同尺度、不同層次及不同成因的構(gòu)造彼此共存的復(fù)雜構(gòu)造格局。構(gòu)造線方向主要有近東西向、近南北向、北東向及北西向四組；構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為斷裂、褶皺、片理、節(jié)理、線理等。變形特征在區(qū)內(nèi)具有明顯的不均勻性或非透人性。

1.3巖漿巖

巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈且頻繁，自早侏羅世一晚白堊世均有不同程度的巖漿活動(dòng)，尤以白堊紀(jì)最為強(qiáng)烈，為區(qū)內(nèi)主要的巖漿活動(dòng)時(shí)期。巖石類型主要有以超鎂鐵質(zhì)巖類為代表的基性—超基性巖和以花崗巖、中酸性火山巖為代表的中酸性巖類。

蛇綠巖極為發(fā)育，總體呈現(xiàn)出面狀分布的特點(diǎn)，稱為“面狀”蛇綠巖分布區(qū)。根據(jù)蛇綠巖所處的區(qū)域大地構(gòu)造位置、測(cè)區(qū)劃分的構(gòu)造單元及蛇綠巖的產(chǎn)狀特征等因素，脈巖極為發(fā)育，且種類繁多，從基性—中性—酸堿性均有出露。

2.成礦地質(zhì)演化

結(jié)合區(qū)域資料顯示晚三疊世至中侏羅世，測(cè)區(qū)處于裂陷拉張階段，由陸內(nèi)裂谷逐漸發(fā)展為多島洋盆地，其間沒有明顯的沉積間斷，這與區(qū)域上的情況是吻合的。晚三疊世在測(cè)區(qū)以西達(dá)如錯(cuò)一帶發(fā)育上三疊統(tǒng)確哈拉群（T₃Q）淺海一陸棚相復(fù)陸源碎屑建造，局部為雙峰式火山巖建造，具初始裂谷盆地沉積特征；測(cè)區(qū)東部丁青一帶的上三疊統(tǒng)確哈拉群（T₃Q）及孟阿雄群（T₃Ma）分別為碎屑巖復(fù)理石—硅質(zhì)巖建造及碎屑巖和碳酸鹽建造；圖區(qū)西邊的上三疊統(tǒng)地層原名巫嘎群，為一套雜色含膏鹽復(fù)陸屑建造，局部中基性火山巖建造，代表有限擴(kuò)張環(huán)境下局部的初始裂谷盆地沉積。從鄰區(qū)上三疊統(tǒng)的巖性組合特征及分布情況，它們均具有裂谷盆地沉積特征，但在不同的地域其巖性組合和沉積環(huán)境是不相同的，這說明裂谷在不同的地方其發(fā)育程度是不一樣的。上三疊統(tǒng)確哈拉群（T₃O）角度不整合于古生代地層之上，標(biāo)志著陸殼的裂解作用的開始。

測(cè)區(qū)的嘎爾米牙洋島玄武巖巖石組合產(chǎn)于木嘎崗日巖群中，與那東洋島相似，為亞速爾型洋島，形成于中侏羅世，是班公湖—怒江新特提斯洋盆全盛時(shí)期的產(chǎn)物。目前，班公湖—怒江縫合帶還報(bào)道3個(gè)洋島，分別為塔仁本洋島、多瑪OIB型玄武巖、仲崗洋島。說明早一中侏羅世測(cè)區(qū)多島洋格局已基本形成，表現(xiàn)為深海槽和洋島相間的多島洋盆特征，這時(shí)在洋島及其邊緣形成了以木嘎崗日巖群其西弄巖組二段（JMQ²）為代表的淺海相的碎屑巖類復(fù)理石沉積，而在深海槽內(nèi)則形成了木嘎崗日巖群深水復(fù)理石沉積，滑塌沉積、硅—泥質(zhì)沉積，并在擴(kuò)張脊附近伴有不同類型的蛇綠巖產(chǎn)生。這次張裂活動(dòng)使測(cè)區(qū)的古地理環(huán)境發(fā)生了重大變革，首先使古生代陸殼薄化、缺失和分離，形成大旦J頃層掩臥褶皺和張性正斷層遺跡及古生代陸殼殘片。這一時(shí)期的代表性沉積就是確哈拉群（T₃Q）及木嘎崗日巖群。這些不同時(shí)代不同類型的沉積建造就是多島洋形成發(fā)展不同階段、不同環(huán)境下的產(chǎn)物。伴隨這次擴(kuò)張裂活動(dòng)的還有裂谷型火山作用。

中侏羅世晚期測(cè)區(qū)的構(gòu)造體制開始由拉張向擠壓體制轉(zhuǎn)化，揭開了洋陸轉(zhuǎn)換的序幕，這一洋—陸轉(zhuǎn)換作用過程大致于晚侏羅世至早白堊世完成。接奴群（J_2-3Jn）及拉貢塘組（J_2-3l）中鈣堿性系列火山巖的存在標(biāo)志著洋—陸轉(zhuǎn)換作用的開始；沙木羅組（J₃K₁s）及北部鄰區(qū)租嘎爾東巧組（J₃K₁d）與下伏地層的角度不整合預(yù)示著洋—陸轉(zhuǎn)換作用的結(jié)束。中晚侏羅世，隨著擠壓體制的建立，開始了多島洋盆內(nèi)聚斂作用，這一作用過程的不同階段形成了不同的建造和改造特征，并使多島洋盆地逐漸萎縮，直至消亡。

中晚侏羅世，隨著班公湖—怒江洋巖石圈沿轉(zhuǎn)換斷裂發(fā)生斷裂錯(cuò)位以后，斷裂一側(cè)洋板塊因重力不穩(wěn)定性而發(fā)生下沉，海溝隨著板塊下沉而快速后退，下沉板塊一側(cè)的軟流圈上涌到兩個(gè)洋巖石圈破裂處而引發(fā)伸展構(gòu)造的形成，結(jié)果在伸展擴(kuò)張前弧處形成SSZ型蛇綠巖。軟流圈重新組織對(duì)流循環(huán)作用，巖石圈由下沉轉(zhuǎn)變成真正俯沖作用，形成了弧火山巖。也就是測(cè)區(qū)嘎爾空洋內(nèi)弧的雛形，這時(shí)期在測(cè)區(qū)形成了富鈮玄武巖和測(cè)區(qū)以西鄰區(qū)達(dá)如錯(cuò)地區(qū)的高鎂安山巖。富鈮玄武巖及高鎂安山巖等多種不同特征的火成巖組合，它們是洋陸轉(zhuǎn)化形成大陸的初生弧火成巖組合，代表了洋陸轉(zhuǎn)化形成大陸雛體，不同于正常的島弧鈣堿性火山巖，為洋內(nèi)弧前弧玄武巖家族。故認(rèn)為測(cè)區(qū)在這時(shí)期經(jīng)歷了洋內(nèi)俯沖消減及嘎爾空洋內(nèi)弧形成，富鈮玄武巖及高鎂安山巖也揭示了洋內(nèi)俯沖的極性。

晚侏羅世—早白堊世，班公湖—怒江洋持續(xù)向南消減，分別于班戈—崩錯(cuò)板片及嘎爾空洋內(nèi)弧中形成巖漿弧型火山巖及酸性侵入巖，多島洋盆地進(jìn)一步萎縮而成殘留盆地，測(cè)區(qū)的沙木羅組及鄰區(qū)東巧組就是該時(shí)期殘留盆地沉積的代表，晚侏羅—早白堊世形成的局部性角度不整合時(shí)限大致揭示了多島洋盆地消亡的時(shí)代上限，這一時(shí)限標(biāo)志著班公湖—怒江洋已基本完成了各塊問的拼貼作用。各塊體問的拼貼作用時(shí)間在測(cè)區(qū)似乎是同步的，測(cè)區(qū)不同構(gòu)造單元內(nèi)的沉積建造和巖漿作用時(shí)間為這一結(jié)論提供了佐證。但在大區(qū)域內(nèi)具有明顯的不同步性，如東部的亞宗和丁青一帶為中侏羅統(tǒng)地層不整合于超基性巖體之上，其拼貼作用上限明顯早于測(cè)區(qū)塊體拼貼作用的時(shí)間上限，測(cè)區(qū)以西改則塔仁本洋島玄武巖形成時(shí)間為早白堊世，班怒洋尚未閉合，其拼貼作用上限應(yīng)晚于測(cè)區(qū)拼貼作用的時(shí)間上限。

班戈—崩錯(cuò)板片和嘎爾空洋內(nèi)弧中的巖漿弧的存在為班公湖—怒江帶內(nèi)南、北兩條混雜帶是南向消減作用形成提供了依據(jù)。但是班戈—崩錯(cuò)板片及嘎爾空洋內(nèi)弧上這種巖漿作用的強(qiáng)度和規(guī)模是有明顯差別的，班戈—崩錯(cuò)板片巖漿作用強(qiáng)度和規(guī)模較嘎爾空洋內(nèi)弧中的巖漿活動(dòng)更強(qiáng)烈，所形成的火山巖及侵入巖規(guī)模更宏大，這正是不同級(jí)別的板片和洋內(nèi)弧在聚合過程中的巖漿作用的表現(xiàn)形式。其中的火山巖具有由不成熟島弧向成熟島弧的演化趨勢(shì)，揭示了由活動(dòng)島弧向活動(dòng)陸緣演化的特點(diǎn)，最終與羌塘板片拼貼為一體。從測(cè)區(qū)蛇綠巖的分布、蛇綠巖組合及蛇綠巖的巖石地球化學(xué)特征分析，南、北兩條蛇綠巖的發(fā)育程度和組合特征是存在較大差異的，南帶蛇綠巖較北帶組合更齊全，發(fā)育更成熟；北帶蛇綠巖分布零散，巖石組合單一，多為1個(gè)～2個(gè)成員相伴產(chǎn)出；而南帶蛇綠巖分布相對(duì)集中，蛇綠巖組合齊全；但其蛇綠巖均具洋脊型特征。以上說明多島洋盆內(nèi)不同的部位其擴(kuò)張程度和洋殼發(fā)育程度是各異的，似乎揭示了多島洋盆存在南深北淺古地理格局。

隨著班公湖—怒江帶的關(guān)閉，揭開了測(cè)區(qū)碰撞造山作用的序幕。竟柱山組（K₂j）與下伏地層的角度不整合標(biāo)志著測(cè)區(qū)造山作用的開始，由于大規(guī)模的南向逆沖推覆，在逆沖推覆帶前緣發(fā)育前陸盆地，形成一套陸相紅色磨拉石-復(fù)陸源碎屑建造（K₂j）；同時(shí)亦對(duì)前期構(gòu)造進(jìn)行改造和破壞，使前期斷裂構(gòu)造發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，這就是為什么測(cè)區(qū)的斷裂多表現(xiàn)為南向逆沖斷層的原因所在，并將先期構(gòu)造特征包容于該期構(gòu)造中。通過碰撞造山作用，測(cè)區(qū)造山帶基本形成，地殼縮短增厚隆起成山。但這一階段并沒有造成大幅度隆升，真正引起測(cè)區(qū)大幅度隆升的是超碰撞后的高原隆升階段。

結(jié)合區(qū)域資料分析，高原隆起的時(shí)代應(yīng)為上新世末至更新世初。中上新世，測(cè)區(qū)已全面上升為陸，遭受長期剝蝕夷平，即當(dāng)時(shí)的高原面為1000m左右，因此沒有造成測(cè)區(qū)的大幅度隆升，真正導(dǎo)致大幅度隆升的時(shí)代是早更新世以來。測(cè)區(qū)現(xiàn)代高原面海拔4500m～4700m，據(jù)此推算更新世以來測(cè)區(qū)隆升幅度為3500m～3700m。當(dāng)然，不同的地域和不同的時(shí)期隆升幅度不盡相同。高原隆升賄整體性、差異性、階段性的特點(diǎn)。