東特提斯地質(zhì)調(diào)查研究進展綜述

王立全,王保弟,李光明,王冬兵,彭智敏

(中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心,四川 成都 610081)

自Suess提出“特提斯(Tethys)”概念(Seng?r,1984),尤其是20世紀60年代板塊學說建立以來至今,國內(nèi)外眾多學者致力于特提斯地質(zhì)研究,編制了一系列不同比例尺地質(zhì)調(diào)查與研究成果圖件,出版了一系列與特提斯有關(guān)的地質(zhì)-資源-環(huán)境專著及論文,極大地推動了特提斯地質(zhì)研究進展,但不同學者給予特提斯的含義不盡相同。有關(guān)特提斯是小洋盆還是大洋,是羅迪尼亞(Rodinia)超大陸解體以來業(yè)已存在還是晚古生代或是中生代才發(fā)生、發(fā)展,是特提斯形成演化爭議的焦點問題。

以青藏高原為主體的東特提斯構(gòu)造帶,經(jīng)歷了古生代—中生代特提斯洋俯沖消減和新生代大陸碰撞,保存有大陸裂解、大洋俯沖增生、被動或活動大陸邊緣、弧陸或陸陸碰撞造山至高原形成等全過程的地質(zhì)記錄,具有現(xiàn)今“匯聚型”環(huán)太平洋和“擴張型”環(huán)大西洋構(gòu)造帶無可媲美的完整演化過程優(yōu)勢,一直是世界各國地質(zhì)學家關(guān)注的焦點。隨著中國地質(zhì)調(diào)查局1999—2015年“青藏高原基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查”計劃和2016—2018年“東特提斯成礦帶大型資源基地調(diào)查”工程實施以來的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作,取得大量基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查與研究成果新資料,在特提斯洋的形成時間、空間規(guī)模、發(fā)展演化等方面提出了一些新認識。

1 特提斯構(gòu)造域時空演變

Suess最初提出的“特提斯”是指位于北方安哥拉古陸與南方岡瓦納大陸之間的中生代廣闊海洋,古海洋消亡及其隨后的隆起形成了現(xiàn)今宏偉的阿爾卑斯-喜馬拉雅山脈。Wegener(1912)提出的大陸漂移假說,以及隨后Bullard et al.(1965)利用數(shù)值模擬恢復(fù)的世界上第一幅超大陸形態(tài)圖,限定特提斯洋是潘基亞(Pangea)超大陸形成后向東開口的一個三角形海灣,其時代已跨至二疊紀。隨著20世紀60年代板塊構(gòu)造學說建立以來,越來越多地質(zhì)學家(Dewey et al.,1973;Seng?r,1979;王鴻禎等,1985,1990;黃汲清和陳炳蔚,1987;劉本培等,1991;Metcalfe,1994;潘桂棠等,1997)運用板塊構(gòu)造理論研究特提斯構(gòu)造域中各個造山帶的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史,以及Scotese(2001,2006)、Stampfli et al.(Stampfli et al.,2013;Stampfli and Borel,2004)為代表流傳最廣的復(fù)原全球構(gòu)造古地理演化圖集中,均將特提斯洋形成時限追溯至古生代,由此奠定了特提斯構(gòu)造域時空演變的基本框架。

但是,不同學者對于特提斯域的構(gòu)造古地理格局及時空演變過程認識分歧較大,可以歸納為三種主要認識:第一種以一個聯(lián)合古陸或潘吉亞(Pangea)超大陸形成,特提斯是泛大洋中一個海灣的假設(shè)為前提建立起來的“手風琴式”構(gòu)造模式,認為不存在早古生代特提斯洋,強調(diào)古-新特提斯洋不連續(xù)演化(Smith,1971;St?cklin,1974;姜春發(fā)等,1992;任紀舜和肖黎薇,2004);正如St?cklin(1974,1989)發(fā)現(xiàn)伊朗存在晚古生代—早中生代(北部)和新生代(南部)兩期不同時代的造山作用,明確提出新特提斯洋(Neo-Tethys)是在古特提斯洋(Paleo-Tethys)閉合之后才重新打開的;第二種是以岡瓦納大陸裂離、亞洲大陸增生為基點建立起來的“傳送帶式”構(gòu)造模式,認為早古生代可能存在特提斯洋,強調(diào)古-新特提斯洋共存演化(Seng?r,1979,1984;Seng?r and Hsü,1984;黃汲清和陳炳蔚,1987;常承法,1992;Metcalfe,1996;Dewey et al.,1988),如同Seng?r(1979)研究認為基梅里(Cimmerian)大陸北部的古特提斯洋于晚三疊世—中侏羅世閉合,南部的新特提斯洋大約在三疊紀打開(甚至更早),從而出現(xiàn)古—新特提斯在中生代早期共存的格局,并提出古特提斯向南俯沖導(dǎo)致弧后打開形成新特提斯,隨著新特提斯洋不斷擴張,并使北部古特提斯洋關(guān)閉的設(shè)想;第三種是以北側(cè)勞亞大陸群、南側(cè)岡瓦納大陸群和中間泛華夏大陸群“三足鼎立”的假設(shè)為前提,基于東南亞和太平洋西岸弧盆系空間配置對比分析建立起來的“多島弧盆系”構(gòu)造模式,認為羅迪尼亞超大陸解體至早古生代發(fā)育原特提斯洋(Proto-Tethys),位于勞亞大陸群(歐洲)和泛華夏大陸群(亞洲)南側(cè)(李興振等,1990,1991;劉增乾等,1993;李三忠等,2016),強調(diào)原-古-新特提斯大洋連續(xù)演化,特提斯不同洋-陸構(gòu)造轉(zhuǎn)換階段的實質(zhì)是大陸邊緣一系列弧后盆地俯沖消亡、弧弧或弧陸碰撞的多島弧造山作用實現(xiàn)大陸邊緣增生(潘桂棠等,1997,2003,2012,2013,2015;王立全等,2008;李文昌等,2010;王保弟等,2018)。此外,還有“多島洋”(劉本培等,1991,1993)、“多島海”(Hsüet al.,1995;許靖華等,1998)和“地體”構(gòu)造模式(許志琴等,2006,2007)。

2 特提斯構(gòu)造域演化階段

隨著特提斯構(gòu)造域釋義及其時空演變過程,特提斯構(gòu)造域演化階段劃分亦相應(yīng)發(fā)生變化。St?cklin(1974)、Seng?r(1979)等將最初Suess命名的特提斯“兩分”,晚三疊世—中侏羅世以前的特提斯稱作古特提斯洋(Paleo-Tethys),以后的特提斯稱作新特提斯洋(Neo-Tethys)。黃汲清和陳炳蔚(1987)在《中國及鄰區(qū)特提斯海的演化》一書中將特提斯“三分”,劃分為古特提斯(Paleo-Tethys)、中特提斯(Meso-Tethys)和新特提斯(Neo-Tethys),其演化時代分別為古生代、中生代和新生代;Metcalfe(1994,1996,1998)亦將特提斯“三分”,分別代表古、中、新特提斯形成或者從岡瓦納大陸裂離的時間為泥盆紀、石炭紀—早二疊世和晚三疊世—晚侏羅世。李興振等(1990,1991)、劉增乾等(1993)、潘桂棠等(1997)、鐘大賚(1998)、潘裕生等(潘裕生和孔祥儒,1998;潘裕生和方愛民,2010)、李三忠等(2016)學者在前人基礎(chǔ)上,將古特提斯之前的大洋劃為原特提斯(Proto-Tethys),并進一步綜合厘定出特提斯演化三階段劃分方案(潘桂棠等,1997;潘裕生和孔祥儒,1998),即原特提斯階段(Proto-Tethys,震旦紀—志留紀)、古特提斯階段(Paleo-Tethys,泥盆紀—中三疊世)和新特提斯階段(Neo-Tethys,晚三疊世—始新世)。此外,還有原、古、中、新特提斯劃分的觀點(鄧軍等,2016,2019)。

從特提斯演化階段的時限來看,原、古、新特提斯三階段劃分方案更能反映特提斯時空格局演變及青藏高原秦-祁-昆、羌塘-三江、岡底斯-喜馬拉雅“三大”造山系地質(zhì)構(gòu)造特征(潘桂棠等,1997,2003,2013;潘裕生和孔祥儒,1998;潘裕生和方愛民,2010)。原特提斯階段(震旦紀—志留紀),主要表現(xiàn)為泛華夏大陸群與勞亞大陸群的離散,勞亞大陸群與岡瓦納大陸分離,特提斯大洋擴張(潘桂棠等,1997,2013;李興振等,1995),早古生代末“泛華夏造山作用”拼合形成統(tǒng)一的泛華夏大陸,奠定了中國古大陸的雛形(陸松年,2004)和華夏植物區(qū)系形成的基礎(chǔ)(潘桂棠等,1997;謝永泉,1994);古特提斯階段(泥盆紀—中三疊世),主要表現(xiàn)為泛華夏大陸群與勞亞大陸匯聚,勞亞大陸與岡瓦納大陸群聯(lián)而不合,特提斯大洋萎縮(潘桂棠等,1997;李興振等,1995),晚古生代末至早—中三疊世印支造山作用拼合形成東亞大陸及其邊緣造山系(Ames et al.,1993;吳根耀和矢野孝雄,2007;許志琴等,2012),并成為潘吉亞(Pangea)超大陸的組成部分;新特提斯階段(晚三疊世—始新世),主要表現(xiàn)為潘吉亞超大陸裂解(Rogers,1996),岡瓦納大陸解體(潘桂棠等,1997;Scotese,2006;Stampfli et al.,2013),特提斯洋消亡轉(zhuǎn)化為大陸巖石圈,并進入大陸碰撞造山發(fā)展時期。

3 昌寧-瀾滄構(gòu)造帶原-古特提斯連續(xù)演化

昌寧-瀾滄構(gòu)造帶位于西南“三江”特提斯造山帶南段,包括原劃昌寧-孟連結(jié)合帶及其東側(cè)臨滄-瀾滄變質(zhì)巖帶。長期以來,眾多學者認為昌寧-孟連結(jié)合帶為古特提斯演化作用的產(chǎn)物,復(fù)原其洋盆演化時代為泥盆紀—中三疊世(李興振等,1991;劉增乾等,1993;劉本培等,1993;莫宣學等,1993;馮慶來等,1997;鐘大賚,1998;方宗杰等,2000;Gou et al.,2021;Fu et al.,2021;潘桂棠等,2021),且以該帶為代表的滇西古特提斯造山帶經(jīng)歷了完整的威爾遜旋回(張旗等,1996)。緊鄰昌寧-孟連結(jié)合帶東側(cè)的臨滄-瀾滄變質(zhì)巖帶,主要有瀾滄巖群或瀾滄群中淺變質(zhì)巖系和大勐龍巖群或大勐龍群中深變質(zhì)巖系組成,多數(shù)研究者認為是前寒武紀變質(zhì)巖系或變質(zhì)基底(馮本智和盧民杰,1982;范承均,1982;云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局,1990,1996;許東和尹光候,2010)。近年來,區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及研究在昌寧-瀾滄構(gòu)造帶,新發(fā)現(xiàn)早古生代蛇綠巖、洋島火山巖、弧巖漿巖和產(chǎn)出榴輝巖-藍片巖的增生雜巖帶,為原-古特提斯連續(xù)演化提供了重要新證據(jù)。

3.1 早古生代蛇綠混雜巖

早古生代蛇綠混雜巖呈規(guī)模不等的構(gòu)造“巖塊”產(chǎn)于原劃昌寧-孟連結(jié)合帶中,近南北向展布于勐勇—芒紅—南汀河—干龍?zhí)痢＞揭粠?主要由蛇紋石化輝橄巖、蛇紋石化橄欖輝石巖、變堆晶輝長巖、變輝長巖、變玄武巖、斜長角閃巖、綠泥綠簾陽起石巖、鈉長綠泥綠簾片巖以及杏仁狀玄武巖、安山玄武巖和硅質(zhì)巖、淺變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖等組成。獲得南汀河堆晶輝長巖及輝長巖鋯石U-Pb年齡為453.9～439.0 Ma,巖石地球化學特征指示其形成于洋脊環(huán)境(王保弟等,2013);牛井山變輝長巖或斜長角閃(片)巖等鋯石U-Pb年齡為450.5～428.5 Ma,巖石地球化學特征顯示其形成于洋脊環(huán)境;勐勇老南掌杏仁狀安山玄武巖鋯石U-Pb年齡為449.3±8.4 Ma,巖石地球化學性質(zhì)具有亞速爾型洋島特征(孫載波等,2017a);曼信變質(zhì)輝長巖鋯石U-Pb年齡為420 Ma(王保弟等,2018)。早古生代蛇綠混雜巖新發(fā)現(xiàn)和晚古生代蛇綠混雜巖的廣泛分布,記錄了西南“三江”原-古特提斯連續(xù)演化的地質(zhì)歷史,區(qū)域上三疊統(tǒng)三岔河組碎屑巖不整合于蛇綠混雜巖之上,可作為滇西特提斯構(gòu)造帶盆山轉(zhuǎn)換的重要標志。

3.2 早古生代增生雜巖

早古生代增生雜巖分布于臨滄-瀾滄變質(zhì)巖帶,是從原劃前寒武系“瀾滄(巖)群、大勐龍(巖)群”中解體出的地質(zhì)單元,主要由中-低壓變質(zhì)的綠片巖相、角閃巖相和高壓變質(zhì)的藍片巖相、榴輝巖相變質(zhì)巖系組成。中-低壓變質(zhì)巖系分布廣泛,主要以石榴子石云母片巖、黑云母(石英)片巖、白云母(石英)片巖、綠泥綠簾陽起石片巖、綠泥綠簾鈉長石片巖為主,其次是斜長角閃(片)巖、千枚巖、板巖,獲得系列碎屑鋯石U-Pb最年輕一組年齡分別為460～440 Ma(王保弟等,2018)、559～478 Ma(陳政宇,2019)、570～530 Ma(王舫等,2017)、614～491 Ma(邢曉婉,2016)和最年輕一組加權(quán)平均年齡為452±26 Ma(徐云飛等,2018),變質(zhì)火山巖鋯石U-Pb年齡分別為459～456 Ma(Nie et al.,2015)、462～454 Ma(Xing et al.,2017)、482～471.5 Ma(李燦鋒,2018)、453.5～451.7 Ma和476.5±1.6 Ma(韓文文等,2020),時代主體為早古生代。

高壓變質(zhì)巖系近南北向展布可達百余千米,可識別出高壓低溫藍片巖、高壓中溫藍片巖、高壓中溫榴輝巖、退變榴閃巖等類型;其中,榴輝巖出露北自雙江勐庫鎮(zhèn)冰島、控角、根恨河、邦丙,經(jīng)瀾滄謙邁南延至景洪南盆、勐宋壩等地(李靜等,2015;王保弟等,2018;彭智敏等,2019;孫載波等,2019),呈規(guī)模不等構(gòu)造透鏡體產(chǎn)于原劃前寒武系“瀾滄(巖)群、大勐龍(巖)群”變質(zhì)巖系中,圍巖有白云(鈉長)石英片巖、石榴白云石英片巖、斜長角閃(片)巖、(石榴)藍閃片巖等多種巖石類型,標志性礦物為綠輝石、硬玉、硬柱石、柯石英、多硅白云母、藍閃石、鎂鋁榴石、金紅石,恢復(fù)原巖主要為類似E-MORB地球化學特征的拉斑玄武巖,其次是類似OIB地球化學特征的堿性玄武巖(孫載波等,2017b),獲得榴輝巖鋯石U-Pb年齡為801.0±9.8 Ma及227.0±12 Ma、447.5±3.6 Ma及291.7±6.3 Ma、429±2.4 Ma及231±2.3 Ma和254±1.4 Ma、229.0±1.3 Ma(孫載波等,2018a),以及藍閃石40Ar/39Ar坪年齡為409.8±23.6 Ma、279±1.6 Ma、215±3.3 Ma、214±0.9 Ma(翟明國,1990;從柏林等,1993;趙靖等,1994)等多組數(shù)據(jù),記錄了原-古特提斯俯沖增生、碰撞造山及拆返過程演化歷史。

因此,臨滄-瀾滄變質(zhì)巖帶及其中的“瀾滄(巖)群、大勐龍(巖)群”變質(zhì)巖系主體不是前寒武紀“基底”,而是卷入特提斯俯沖增生-碰撞造山過程中形成的俯沖增生雜巖,恢復(fù)原巖可能主要為一套半深?！詈３练e的砂泥質(zhì)-硅泥質(zhì)-硅質(zhì)巖及中-基性火山巖組合,并遭受了強烈的構(gòu)造面理置換和多期次的變形及變質(zhì)作用(王保弟等,2018;趙靖等,1994)。緊鄰變質(zhì)巖帶西側(cè)的泥盆系—石炭系南段組、二疊系拉巴組,是晚古生代增生楔盆地持續(xù)發(fā)育及其變質(zhì)變形作用產(chǎn)物,1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查將其厘定為“瀾滄俯沖增生雜巖”。

3.3 早古生代弧巖漿巖

周維全等(1982)研究認為瀾滄群中出現(xiàn)藍閃石片巖的惠民組產(chǎn)于“板塊縫合線的消減帶上”,沈上越等(2008)研究認為惠民-曼來地區(qū)瀾滄群變質(zhì)火山巖組合為玄武巖-安山巖-英安巖,屬于“原特提斯島弧火山巖”。近年來,越來越多的地質(zhì)調(diào)查與研究成果顯示與原特提斯俯沖有關(guān)的早古生代弧巖漿記錄,牛井山、南丁河等地區(qū)蛇綠混雜巖中識別出具有高鎂埃達克巖性質(zhì)的英云閃長巖,獲得鋯石U-Pb年齡分別為468±2 Ma和454.1±2.7 Ma、443.2±2.4 Ma、448.6±1.5 Ma,揭示其與原特提斯俯沖有關(guān)的弧巖漿巖環(huán)境(王冬兵等,2016;吳喆等,2020);冰島地界、芒那河等地區(qū)增生雜巖中發(fā)現(xiàn)鋯石U-Pb年齡為454.9±6.4 Ma、470.8±5.3 Ma英云閃長巖,以及臨滄花崗巖基中解體出早古生代片麻狀花崗巖,獲得勐海布朗山巖體鋯石U-Pb年齡為458.5±3.0 Ma(孫載波等,2018b)、雙江清平地區(qū)花崗巖鋯石U-Pb年齡為476.9±1.9 Ma和465.7±1.9 Ma(彭智敏等,2018)、臨滄五老山巖體鋯石U-Pb年齡為473.0±2.9 Ma和474.1±1.6 Ma、云縣頭道水和螞蟻堆片麻狀花崗巖鋯石U-Pb年齡為435.4±2.1 Ma及454.4±2.3 Ma(羅波和謝建,2016),英云閃長巖-花崗巖組合被認為是原特提斯俯沖消減作用的巖漿事件響應(yīng)(孫載波等,2018b;彭智敏等,2018);最新大量瀾滄巖群變質(zhì)火山巖地球化學數(shù)據(jù)進一步支持其形成于弧環(huán)境(邢曉婉,2016;Xing et al.,2017;王保弟等,2018;燦鋒,2018;孫載波等,2018b;彭智敏等,2018;韓文文等,2020),其中惠民巖組變質(zhì)火山巖還具有高鎂安山質(zhì)巖石特性(羅波和謝建,2016)。

此外,區(qū)域已發(fā)現(xiàn)大中河地區(qū)玄武安山巖-安山巖-英安巖組合鋯石U-Pb年齡為421.2±1.2 Ma和417.6±5.1 Ma(毛曉長等,2012),大平掌礦區(qū)英安巖鋯石U-Pb年齡為428.9±1.5 Ma(Leh Mann et al.,2013)和花崗閃長斑巖鋯石U-Pb年齡為401.0±1.7 Ma(汝珊珊等,2012),這些中酸性巖石具有弧巖漿巖的地球化學性質(zhì)及特征,其巖漿源區(qū)較普遍被認為可能起源于一個交代的巖石圈地幔,很可能是昌寧-孟連原特提斯洋盆俯沖消減及其弧后擴張作用的產(chǎn)物(毛曉長等,2012;Leh Mann et al.,2013;王保弟等,2018)。

4 南岡底斯構(gòu)造帶古-新特提斯連續(xù)演化

位于麥拉-米拉山-洛巴堆斷裂以南、雅魯藏布江結(jié)合帶以北的南岡底斯構(gòu)造帶東段,主體沿楠木林、拉薩、工布江達及墨竹工卡一帶呈東西向展布,長期以來被認為是受控于雅魯藏布江新特提斯洋北向俯沖作用形成的晚侏羅世—古近紀巖漿弧(Seng?r and Hsü,1984;黃汲清和陳炳蔚,1987;Dewey et al.,1988;Metcalfe,1996;任紀舜和肖黎薇,2004;莫宣學等,2005;潘桂棠等,2006;潘裕生和方愛民,2010;張澤明等,2018),尤其是帶內(nèi)藍片巖-榴輝巖的發(fā)現(xiàn)(楊經(jīng)綏等,2006;劉鴻飛和劉焰,2009;Zhang and Tang,2009)和大規(guī)模的矽卡巖-斑巖型銅多金屬成礦(侯增謙等,2008;Hou and Cook,2009;Qin et al.,2012;王立全等,2015)引起人們廣泛關(guān)注。近年來,1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查在南岡底斯構(gòu)造帶識別出石炭紀—二疊紀蛇綠巖和洋島火山巖、三疊紀—侏羅紀洋島及洋內(nèi)弧火山巖、三疊紀—白堊紀弧巖漿巖等地質(zhì)體,提出南岡底斯東段增生雜巖帶及古-新特提斯連續(xù)演化新認識,為重塑南岡底斯東段巖漿弧形成及其南側(cè)雅魯藏布江結(jié)合帶演化過程提供了關(guān)鍵證據(jù)。

4.1 晚古生代蛇綠巖及增生雜巖

分布于南岡底斯構(gòu)造帶北緣唐加—松多一帶的原劃前奧陶系“岔薩崗巖組、松多巖群”不是岡底斯東段巖漿弧“基底”變質(zhì)巖系,而是古特提斯松多洋俯沖消減形成的一套增生雜巖,增生雜巖巖石類型為石英巖、變質(zhì)石英砂巖、變質(zhì)砂巖、白云母石英片巖、絹云石英片巖、二云(長石)石英片巖、白云母片巖和黑云石英片巖,恢復(fù)原巖可能主要為一套半深?！詈３练e的砂泥質(zhì)-硅泥質(zhì)-硅質(zhì)巖組合,獲得松多巖群變質(zhì)砂巖系列最年輕一組碎屑鋯石U-Pb年齡分別為314～302 Ma、243～304 Ma、324～316 Ma、344～319 Ma、356～337 Ma,表明沉積時代為石炭紀—早二疊世(解超明等,2019,2020;李光明等,2020),可能與增生雜巖帶北側(cè)念青唐古拉地區(qū)的下石炭統(tǒng)諾錯組(C1n)、上石炭統(tǒng)—下二疊統(tǒng)來姑組(C2P1l)時代相當。尤其增生雜巖帶內(nèi)呈大小不等構(gòu)造透鏡體產(chǎn)出的蛇綠巖、洋島火山巖-大理巖、藍片巖-榴輝巖,記錄了青藏高原南部古特提斯松多洋俯沖消亡及其大陸邊緣增生的重要信息。

晚古生代蛇綠巖是從原劃為前奧陶系“岔薩崗巖組、松多巖群”中解體出的地質(zhì)單元,主要分布于唐加-松多增生雜巖帶北部,沿直孔—念慶松多—溫木朗—白朗村一帶近東西向斷續(xù)分布,其中以松多地區(qū)溫木朗蛇綠巖最為典型,蛇綠巖的巖石組合端元出露齊全,包括蛇紋石化橄欖巖、超基性堆晶雜巖、堆晶輝長巖、變質(zhì)輝長巖、變質(zhì)玄武巖、斜長花崗巖(王斌等,2017;解超明等,2020)。獲得松多地區(qū)蛇綠巖(變質(zhì)玄武巖)鋯石U-Pb年齡為273.8±2.2 Ma、變質(zhì)輝長巖的鋯石U-Pb年齡為258.7±4.4 Ma和304.4±3.0 Ma、斜長花崗巖的鋯石U-Pb年齡為266.4±2.0 Ma(王斌,2019),唐加地區(qū)變質(zhì)輝長巖鋯石U-Pb年齡為263.1±2.7 Ma,顯示蛇綠巖主體時代為石炭紀—二疊紀,變質(zhì)輝長巖和玄武巖具有N-MORB和E-MORB地球化學特點(王斌,2019;解超明等,2020)。

石炭紀—二疊紀洋島殘塊主要展布于唐加-松多增生雜巖帶南部,在雪浪溝、溫木朗、拍日崗、拉龍松多等地識別出多個洋島殘塊,均呈大小不等構(gòu)造透鏡體,與增生雜巖帶的走向一致,其中以拍日崗洋島規(guī)模較大,出露面積超過20平方千米,巖石組合為塊狀玄武巖、含灰?guī)r團塊或角礫玄武巖、含玄武巖團塊或角礫灰?guī)r、大理巖或大理巖化灰?guī)r不等厚互層(李光明等,2020)。獲得雪浪溝洋島玄武巖鋯石U-Pb年齡為306 Ma(解超明等,2020;陳松永,2010)、拍日崗洋島玄武巖為274 Ma(李光明等,2020)、溫木朗地區(qū)與洋島玄武巖相伴產(chǎn)出的堆晶輝長巖和變質(zhì)輝長巖分別為260.6±3.1 Ma和268.5±1.9 Ma(Wang et al.,2019;李光明等,2020),形成時代為晚石炭世—中二疊世,巖石地球化學性質(zhì)均顯示為典型OIB玄武巖特征(陳松永,2010;Wang et al.,2019;李光明等,2020;解超明等,2020)。

自從發(fā)現(xiàn)松多地區(qū)榴輝巖和旁那地區(qū)藍閃片巖以來(楊經(jīng)綏等,2006;劉鴻飛和劉焰,2009;Zhang and Tang,2009),10多年來的地質(zhì)調(diào)查與研究相繼在白朗、吉朗、娘隆朗、龍崖松多、新達多及巴青松多等地區(qū)發(fā)現(xiàn)榴輝巖,榴輝巖與藍片巖近東西向斷續(xù)出露超過150千米;榴輝巖呈大小不等構(gòu)造透鏡體產(chǎn)于白云母石英片巖、綠片巖中,其中龍崖松多地區(qū)的露頭面積可達1平方千米(李光明等,2020;解超明等,2020)。榴輝巖主要由綠輝石、石榴石、金紅石、綠泥石、各類簾石及少量石英等礦物組成,巖石類型主要包括金紅石榴輝巖、石英榴輝巖、含藍閃石榴輝巖、多硅白云母榴輝巖、榴閃巖等(李光明等,2020;解超明等,2020);獲得榴輝巖原巖鋯石U-Pb年齡為304～274 Ma(Cheng et al.,2012,2015;Weller et al.,2016),變質(zhì)鋯石U-Pb年齡為266～260 Ma(楊經(jīng)綏等,2007;徐向珍等,2007;陳松永等,2008;Yang et al.,2009;Cheng et al.,2012,2015)、238～227 Ma(Cheng et al.,2012,2015;Zhang et al.,2018)和石榴子石-綠輝石Lu-Hf年齡為238±4 Ma(Cheng et al.,2015),以及白云母、角閃石40Ar-39Ar年齡為241～200 Ma(李化啟等,2011;Cheng et al.,2015)?；謴?fù)榴輝巖的原巖地球化學屬性較復(fù)雜,主要類型包括N-MORB、E-MORB、OIB和BABB型,其中以MORB型榴輝巖分布最廣(楊經(jīng)綏等,2009;董宇超等,2019;李光明等,2020;解超明等,2020)。

4.2 中生代洋島-洋內(nèi)弧及增生雜巖

新發(fā)現(xiàn)并命名為普夏組(T3p)的洋島殘塊位于南岡底斯構(gòu)造帶南緣(亦即雅魯藏布江北岸)貢嘎縣多吉扎寺東側(cè)的普夏一帶,是從原劃上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)“桑日群”中解體出的地質(zhì)體,剖面上巖石組合為灰綠色玄武巖與中-厚層狀灰?guī)r呈不等厚韻律互層,夾薄層狀鈣質(zhì)泥巖、紫紅色硅質(zhì)巖和大量灰?guī)r、少量玄武巖及硅質(zhì)巖組成的塌積礫巖(李光明等,2020)。獲得玄武巖鋯石U-Pb年齡為203.9±1.6 Ma、211±2.1 Ma和219.5±2.0 Ma,表明普夏洋島形成時代為晚三疊世,玄武巖地球化學性質(zhì)顯示為較典型洋島特征(李光明等,2020;張澤國等,2020)。

以新命名昌果組(T2cg)和劉瓊組(J1l)為主體的洋內(nèi)弧殘塊位于普夏組洋島地質(zhì)體的北側(cè),大致沿貢嘎縣昌果—克魯和多吉扎—瓊達一帶近東西向展布(李光明等,2020),進一步向西斷續(xù)延伸可與謝通門縣雄村銅金礦區(qū)早侏羅世洋內(nèi)弧火山巖(丁楓等,2012;郎興海等,2019)相一致。剖面上昌果組下部為硅質(zhì)巖、硅質(zhì)板巖和變玄武安山巖-安山巖組合,中部以變安山巖、大理巖或大理巖化灰?guī)r為主夾絹云板巖組合,上部以變安山質(zhì)凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r為主夾少量流紋巖組合,獲得安山巖鋯石U-Pb年齡為235±1.8 Ma、236.4±2.0 Ma、237.2±1.2 Ma(李光明等,2020);劉瓊組出露面積相對較大、巖石類型復(fù)雜,主要由玄武巖、玄武安山巖、安山巖、火山角礫巖、安山質(zhì)角礫晶屑凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r與灰?guī)r、滑塌角礫狀灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖、薄層狀硅質(zhì)巖等巖石組成,獲得安山巖鋯石U-Pb年齡為182 Ma(李光明等,2020);兩組火山巖地球化學性質(zhì)顯示出島弧特征,其中劉瓊組變火山巖還具有高鎂安山質(zhì)巖石特性(李光明等,2020)。

出露于南岡底斯構(gòu)造帶南緣尼木—續(xù)麥一帶的一套中深變質(zhì)巖系,長期以來將其歸為前寒武紀“念青唐古拉群”,并認為是拉薩地塊前寒武紀“變質(zhì)基底”組成部分(韓湘濤,1997;肖序常和李廷棟,2000)。1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查將該套具有強構(gòu)造面理置換與變形特征的中深變質(zhì)巖系,重新厘定為早侏羅世—早白堊世“尼木增生雜巖系”,并認為是雅魯藏布江新特提斯洋北向俯沖增生作用的產(chǎn)物(李光明等,2020)。尼木增生雜巖受始新世—漸新世花崗巖類侵入體“破壞”,近東西向不連續(xù)、不規(guī)則狀分布,主要由各類基質(zhì)和巖塊組成,巖塊包括大理巖、石英巖、斜長角閃巖等巖性,基質(zhì)為各種片巖、片麻巖、糜棱巖、混合片麻巖等巖性,變質(zhì)程度主體為綠片巖相-角閃巖相;獲得黑云石英片巖、斜長角閃(片)巖、角閃黑云斜長片巖、斜長片麻巖等巖石中的巖漿鋯石U-Pb年齡變化于260～126 Ma之間,變質(zhì)鋯石U-Pb年齡變化于150～117 Ma(李光明等,2020),透輝石化大理巖中采獲尖嘴蛤(未定種)Oxytomasp.,時代為晚三疊世—晚白堊世。

4.3 弧巖漿活動時空變化規(guī)律

大量區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與研究成果揭示,南岡底斯構(gòu)造帶東段主體是由北部晚古生代增生雜巖和南部中生代增生雜巖所組成的一套石炭紀—白堊紀俯沖增生雜巖系,產(chǎn)出有較典型的蛇綠巖和高壓變質(zhì)巖,空間上表現(xiàn)為東西向連續(xù)展布和洋盆北向俯沖的構(gòu)造極性,時間上顯示為由北向南俯沖時代逐漸變新,整體反映了拉薩地塊向南不斷增生的古-新特提斯地質(zhì)連續(xù)演化過程,并進一步研究認為北部晚古生代增生雜巖帶、南部中生代增生雜巖帶可能是同一個洋盆形成演化的不同階段產(chǎn)物(李光明等,2020;解超明等,2020)。

相應(yīng)受控于洋殼北向俯沖作用的弧巖漿活動,其形成時代亦從北往南逐漸變新,北部唐加—松多一帶為石炭紀—中三疊世俯沖增生雜巖,其上發(fā)育鋯石U-Pb年齡為236～184 Ma弧花崗巖以及晚三疊世—早侏羅世火山弧(新命名為雄來組)(李光明等,2020);中部達孜—墨竹工卡一帶推測為中三疊世—早侏羅世俯沖增生雜巖,其上發(fā)育早—中侏羅世葉巴組火山弧,大量鋯石U-Pb年齡為192～174 Ma(潘桂棠等,2006,2013;王立全等,2013;魏友卿,2014;陳煒等,2009;張澤明等,2018);南部尼木—桑日—加查一帶為中—晚三疊世洋島-洋內(nèi)弧及其晚三疊世—白堊紀增生雜巖,其上發(fā)育晚侏羅世—早白堊世桑日群火山弧,鋯石U-Pb年齡為151～99 Ma,大規(guī)?；r漿活動可延續(xù)至晚白堊世(莫宣學等,2005;潘桂棠等,2006,2013;王立全等,2013;康志強等,2015;張澤明等,2018)。進一步綜合研究認為,正是這套晚古生代—中生代俯沖增生雜巖及增生弧的復(fù)雜巖石組合,可能構(gòu)成了南岡底構(gòu)造帶東段“新生下地殼”的重要物質(zhì)基礎(chǔ)(李光明等,2020),而新生下地殼的部分熔融,為驅(qū)龍-甲瑪?shù)V集區(qū)中新世斑巖銅金巨量成礦提供了豐富的物質(zhì)來源(侯增謙等,2006,2008;Hou and Cook,2009;Hou et al.,2015;莫宣學,2020)。

5 東特提斯構(gòu)造演化模式

5.1 大陸邊緣多島弧盆系構(gòu)造

大陸邊緣多島弧盆系構(gòu)造(潘桂棠等,1997,2003,2012,2013;李文昌等,2010)是指在古大陸邊緣,受大洋巖石圈俯沖制約形成的前鋒弧及前鋒弧之后一系列島弧、火山弧、地塊和相應(yīng)的弧后洋盆、弧間盆地或邊緣海盆地構(gòu)造的組合體,整體表現(xiàn)為大陸巖石圈與大洋巖石圈之間時空域中特定的組成、結(jié)構(gòu)、功能、空間展布和時間演化特征的構(gòu)造系統(tǒng)。大陸邊緣多島弧盆系構(gòu)造的識別與深入研究不僅能夠全面解剖造山帶的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造與演化歷史,而且對于分析前寒武紀大陸克拉通基底的形成也具有重要啟示?，F(xiàn)今受印度洋、太平洋板塊俯沖制約的東南亞和太平洋西岸地區(qū),是新生代多島弧盆系構(gòu)造發(fā)育最典型的區(qū)域。

大陸邊緣多島弧盆系形成演化是大洋巖石圈向大陸巖石圈構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的重要標志,大陸邊緣造山帶形成是以弧后或弧間洋盆、島弧邊緣海盆地的消減為動力,通過一系列弧弧、弧陸碰撞等多島弧造山作用實現(xiàn)大陸邊緣增生,弧后前陸盆地和周緣前陸盆地發(fā)育,乃是盆山轉(zhuǎn)換的重要標志。大陸邊緣多島弧盆系構(gòu)造演化形成造山系,特提斯大洋消亡及兩側(cè)大陸邊緣多島弧盆系轉(zhuǎn)化為造山系的拼接即形成對接帶,最終構(gòu)成一個巨型造山系(構(gòu)造域)。依據(jù)區(qū)域20余條蛇綠混雜巖帶、10余條高壓變質(zhì)帶及其相關(guān)島弧、盆地等實際材料,構(gòu)建青藏高原及鄰區(qū)“一條對接帶、三大造山系”大地構(gòu)造格架(圖1)。

圖1 青藏高原及鄰區(qū)大地構(gòu)造格架略圖(據(jù)潘桂棠等,2013,2015修改)Fig.1 Schematic tectonic map of the Qinghai-Tibet Plateau and its adjacent regions(modified from pan et al.,2013,2015)

5.2 東特提斯三階段構(gòu)造演化模式

全球性超大陸的裂解與匯聚過程,實質(zhì)上是大洋巖石圈與大陸巖石圈相互轉(zhuǎn)換(亦即洋陸轉(zhuǎn)換)演化的歷史發(fā)展進程。承接于羅迪尼亞超大陸解體以來的全球洋陸演化歷史存在勞亞、岡瓦納、泛華夏“三大”陸塊群泛大洋或古大西洋、古亞洲洋及特提斯洋“三大洋”并存的時空格局(李興振等,1995;潘桂棠等,1997,2013;陸松年,2004)(圖2),東特提斯構(gòu)造成礦帶主體位于岡瓦納大陸群、泛華夏大陸群及其之間特提斯洋的“一個大洋、南北兩個大陸”的基本框架中。以青藏高原為主體東特提斯構(gòu)造成礦帶的形成,受控于“一個大洋(特提斯洋)、兩個大陸邊緣(泛華夏大陸南緣和岡瓦納大陸北緣)、三大多島弧盆系(秦-祁-昆、羌塘-三江及岡底斯-喜馬拉雅多島弧盆系)”構(gòu)造格局和原、古、新特提斯三階段構(gòu)造演化(圖3)。

圖2 全球早古生代(奧陶紀)洋-陸格局示意圖(據(jù)Scotese,2006修改)Fig.2 Sketch map of global ocean-continent framework during Early Paleozoic(modifced from Scotense,2006)

圖3 東特提斯三階段構(gòu)造演化及大陸邊緣多島弧盆系構(gòu)造模式Fig.3 Tectonic patterns of Proto-,Paleo-,Neo-Tethys evolution and archipelagic arc-basin system on the continental margins of the Eastern Tethys tectonic domain

5.2.1 原特提斯大洋單向俯沖階段

原特提斯階段構(gòu)造演化的地質(zhì)遺跡主要保存在青藏高原北部康西瓦-南昆侖-瑪多-瑪沁結(jié)合帶以北的秦嶺-祁連-昆侖地區(qū),受特提斯大洋向北東方向俯沖消減作用制約,主體表現(xiàn)為泛華夏大陸西南邊緣秦-祁-昆多島弧盆系構(gòu)造演化過程(圖4),涵蓋了早古生代多個島弧、弧后海底擴張與弧后盆地萎縮、俯沖消亡及其弧弧、弧陸碰撞的地質(zhì)歷史(潘桂棠等,1997,2003,2012,2013,2015;李文昌等,2010)。早古生代末秦-祁-昆多島弧盆系構(gòu)造轉(zhuǎn)化為造山系,形成北祁連弧盆系、玉石溝-野牛溝-清水溝(北祁連)結(jié)合帶、中祁連-湟源地塊、南祁連弧盆系、賽什騰山-錫鐵山(柴北緣)結(jié)合帶、阿爾金弧盆系、柴達木地塊、東昆侖弧盆系、西昆侖弧盆系、西秦嶺弧盆系等次級構(gòu)造單元,區(qū)域內(nèi)泥盆系(老君山組、牦牛山組、布拉克巴什組、黑山溝組、奇自拉夫組、克孜勒陶組等碎屑巖)廣泛不整合,可作為盆山轉(zhuǎn)換的重要標志,代表早古生代末統(tǒng)一泛華夏大陸的初步形成,奠定了中國古大陸的雛形(陸松年,2004)。

圖4 早古生代(奧陶紀)特提斯洋及秦-祁-昆多島弧盆系構(gòu)造格局略圖Fig.4 Tectonic framework of the Tethyan ocean and archipelagic arc-basin system in the Qinling-Qilian-Kunlun area during the Early paleozoic

5.2.2 古特提斯大洋雙向俯沖階段

晚古生代特提斯大洋向南、向北東方向俯沖消減,分別形成岡瓦納大陸北緣岡底斯-喜馬拉雅陸緣弧盆系和泛華夏大陸西南緣羌塘-三江多島弧盆系。古特提斯階段構(gòu)造演化的地質(zhì)遺跡主要保存在青藏高原康西瓦-南昆侖-瑪多-瑪沁結(jié)合帶與班公湖-雙湖-怒江-昌寧-孟連對接帶之間的中東部北羌塘-三江地區(qū),受特提斯大洋向北東方向俯沖消減作用的制約,主體表現(xiàn)為泛華夏大陸西南邊緣羌塘-三江多島弧盆系構(gòu)造演化過程(圖5),涵蓋了晚古生代—早中生代多個島弧、弧后海底擴張與弧后盆地萎縮、俯沖消亡和弧弧、弧陸碰撞的地質(zhì)歷史(潘桂棠等,1997,2003,2012,2013,2015;李文昌等,2010)。早中生代羌塘-三江多島弧盆系構(gòu)造轉(zhuǎn)化為造山系,形成玉龍塔格-巴顏喀拉前陸盆地、甘孜-理塘弧盆系、中咱-香格里拉地塊、西金烏蘭湖-金沙江-哀牢山結(jié)合帶、昌都-蘭坪地塊、烏蘭烏拉湖-北瀾滄江結(jié)合帶、北羌塘-甜水海地塊、崇山-臨滄地塊等次級構(gòu)造單元,以區(qū)域上三疊統(tǒng)(茍魯山克錯組、甲丕拉組、歪古村組等碎屑巖)廣泛不整合為標志,泛華夏大陸最終拼合定型,并成為潘吉亞超大陸的組成部分。

圖5 晚古生代(二疊紀)特提斯洋及羌塘-三江多島弧盆系構(gòu)造格局略圖(圖例同上)Fig.5 Tectonic framework of the Tethyan ocean and archipelagic arc-basin system from Qiangtang to Sanjiang area during the Late paleozoic

5.2.3 新特提斯洋俯沖消亡階段

中生代特提斯演化并不是古特提斯造山作用之后的重新開始,而是承接于古-新特提斯洋陸巖石圈構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換過程中的古特提斯洋、新特提斯洋和大陸邊緣弧盆系構(gòu)造格局的共存發(fā)展(圖6)。新特提斯階段構(gòu)造演化的地質(zhì)遺跡主要保存在班公湖-雙湖-怒江-昌寧-孟連對接帶以南的青藏高原南部岡底斯-喜馬拉雅廣大地區(qū),受特提斯大洋南向俯沖消減作用的制約,主體表現(xiàn)為岡瓦納大陸北部邊緣岡底斯-喜馬拉雅演化過程,涵蓋了中生代—早新生代多個島弧、弧后海底擴張與弧后盆地萎縮、俯沖消亡及其弧弧、弧陸碰撞的地質(zhì)歷史(潘桂棠等,1997,2003,2012,2013,2015;李文昌等,2010)。早新生代岡底斯-喜馬拉雅多島弧盆系構(gòu)造轉(zhuǎn)化為造山系,形成拉達克-岡底斯-察隅弧盆系、保山地塊、印度河-雅魯藏布江結(jié)合帶、喜馬拉雅地塊、緬甸弧盆系等次級構(gòu)造單元,從北向南區(qū)域上白堊統(tǒng)(阿布山組、竟柱山組碎屑巖)和古近系(林子宗群火山巖)廣泛不整合,標志著新特提斯洋消亡轉(zhuǎn)化為大陸巖石圈演化體制,青藏高原及鄰區(qū)各陸塊、造山系、地塊全面拼合,進入歐亞大陸匯聚造山過程。

圖6 全球早中生代(晚三疊世)洋-陸格局示意圖(據(jù)Scotese,2006修改)Fig.6 Sketch of global ocean-continent framework during the Early Mesozoic(modified from Scotese,2006)

6 結(jié)語

從全球特提斯洋陸分布時空格局及其演變過程不難看出,特提斯大洋的開啟承接于羅迪尼亞超大陸的解體,從新元古代晚期到中生代末,經(jīng)歷了由發(fā)生、發(fā)展到萎縮、消亡的長期連續(xù)的復(fù)雜演化過程;古特提斯是原特提斯的繼承和發(fā)展,新特提斯也不是古特提斯洋消亡后重新打開,有部分特提斯洋殼可被隨后的印度洋歸并。以青藏高原為主體的東特提斯不同洋陸構(gòu)造轉(zhuǎn)換階段的實質(zhì)是大陸邊緣一系列弧后盆地俯沖消亡、弧弧或弧陸碰撞的多島弧造山作用實現(xiàn)大陸邊緣增生,承接于羅迪尼亞超大陸解體的特提斯洋連續(xù)演化及其大陸邊緣增生-碰撞造山過程,應(yīng)是全球特提斯演化的主旋律。

致謝:本文是中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心承擔的“東特提斯成礦帶大型資源基地調(diào)查”工程及其所屬二級項目“西南三江有色金屬資源基地調(diào)查”和“岡底斯-喜馬拉雅銅礦資源基地調(diào)查地質(zhì)調(diào)查”項目3年集體勞動的成果,在工程及項目的實施和論文的撰寫過程中得到了潘桂棠研究員、張作衡研究員、張智勇教授級高工、王國芝教授、李才教授、朱利東教授的學術(shù)指導(dǎo)和大力幫助,審稿專家及編輯部提出了建設(shè)性的意見,在此一并誠謝。

1996年開始,我有幸參加國土資源部“九五”科技攻關(guān)項目“西南‘三江’中段重要成礦帶地質(zhì)構(gòu)造演化與貴金、有色多金屬成礦規(guī)律和遠景預(yù)測研究”,跟隨潘桂棠老師學習、工作與生活,入門青藏高原及西南“三江”地質(zhì),此后一直在他親身教導(dǎo)和培養(yǎng)下,長期從事青藏高原區(qū)域構(gòu)造與成礦方面的調(diào)查研究工作,使我在學識和思想上都得到了很大提高,心里總是充滿了對潘老師的崇敬和感激之情。在慶賀潘老師八十華誕之際,謹以此文表達我與我的同輩們對潘老師的崇高敬意和深情感謝!衷心祝愿潘老師健康長壽!