江愛達(dá)日那地區(qū)構(gòu)造演化與構(gòu)造單元劃分

申曉輝，胡 明

（西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都 610500）

青藏高原位于亞歐大陸東南部，平均海拔超過4 000m，有世界“第三極”之稱。自20世紀(jì)板塊學(xué)說建立以來，青藏高原一直是研究大陸漂移、板塊俯沖、陸陸碰撞和地殼隆升等大陸動力學(xué)過程的最佳場所[1]。位于青藏高原北部的羌塘盆地記錄了古特提斯洋向中特提斯洋演化轉(zhuǎn)變的重要過程，是研究特提斯構(gòu)造域東段大地構(gòu)造演化的絕佳場所。羌塘中央隆起位于羌塘地體中部并將其分為南北兩個地塊。認(rèn)識和了解羌塘中央隆起帶的構(gòu)造演化過程是區(qū)域地質(zhì)工作中一個非常重要的部分。

本文通過對羌塘中部江愛達(dá)日那地區(qū)巖石露頭特征、沉積蓋層特點(diǎn)的研究，并結(jié)合區(qū)域地球物理相關(guān)資料，試圖對區(qū)域構(gòu)造演化的發(fā)展進(jìn)行解讀，并以此為依據(jù)進(jìn)行區(qū)域次級構(gòu)造單元的劃分（圖1）。

圖1 江愛達(dá)日那地區(qū)構(gòu)造單元分區(qū)圖

1 區(qū)域地質(zhì)概況

羌塘地塊位于青藏高原北部，班公湖—怒江縫合帶和可可西里—金沙江縫合帶之間。羌塘存在由元古代變質(zhì)巖系構(gòu)成并具雙層結(jié)構(gòu)的基底，下部為結(jié)晶“剛性基底”，上部為變質(zhì)“塑性基底”，兩基底呈角度不整合接觸,區(qū)域上羌塘地塊與松潘—甘孜地塊、拉薩地塊以及塔里木板塊相鄰接，內(nèi)部由北羌塘拗陷、南羌塘拗陷以及羌塘中隆起帶共同構(gòu)成“兩拗一隆”的構(gòu)造格局。位于羌塘中部的中央隆起帶廣泛分布寒武紀(jì)—三疊紀(jì)蛇綠巖以及二疊紀(jì)—三疊紀(jì)與俯沖相關(guān)的變質(zhì)巖，此外，還廣泛分布寒武紀(jì)—三疊紀(jì)的巖漿巖，較為完整地記錄了寒武紀(jì)—三疊紀(jì)期間東特提斯構(gòu)造域的大地構(gòu)造演化過程。

1.1 北羌塘地塊

北羌塘地塊主要發(fā)育泥盆—二疊系沉積和晚三疊世—新生代沉積，泥盆世主要沉積碎屑巖和碳酸鹽巖，石炭—二疊紀(jì)發(fā)育淺變質(zhì)碳酸鹽巖和少量細(xì)粒碎屑巖與泥質(zhì)巖，地表主要出露的地層為侏羅系。北羌塘地塊沉積蓋層可根據(jù)地層疊置關(guān)系、沉積層序及構(gòu)造形態(tài)分為四個構(gòu)造層：泥盆系—二疊系構(gòu)造層、下三疊統(tǒng)—上三疊統(tǒng)下部構(gòu)造層、上三疊統(tǒng)上部—下白堊統(tǒng)底部構(gòu)造層和上白堊統(tǒng)—新生界構(gòu)造層。其中泥盆系—二疊系、下三疊統(tǒng)、上三疊統(tǒng)下部構(gòu)造層是具有油氣勘探前景的羌塘中生代海相盆地基底。北羌塘地塊發(fā)育有具裂谷背景的那日岡底組火山巖，該組火山巖與下伏上三疊統(tǒng)肖茶卡組和前三疊系地層間存在古風(fēng)化殼，且多為角度不整合接觸或平行不整合[2]。

1.2 中央隆起帶

中央隆起帶為南北羌塘地塊之間的混雜巖帶，呈近東西走向，地層出露較為完全，廣泛分布海相沉積層系[3]，并發(fā)育有多個時代的巖漿巖。羌塘中央隆起帶最老的巖漿巖為距今約553Ma的玄武巖。中央隆起帶出露的蛇綠混雜巖主要分為四期。最老的蛇綠巖可以追溯至寒武紀(jì)（510~480Ma），分布于岡瑪錯和戈木錯地區(qū)，其中分布在岡瑪錯地區(qū)的蛇綠巖主要由蛇紋石化的橄欖巖、堆晶輝長巖、輝長巖、玄武巖和少量侵入堆晶輝長巖中的斜長花崗巖組成。

1.3 南羌塘地塊

南羌塘地塊介于羌塘中央隆起帶和班公湖-怒江縫合帶之間，整體呈現(xiàn)為巨型增生雜巖帶，形成于洋殼俯沖背景。近年來，通過一系列地質(zhì)年代學(xué)和地球化學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)存在遍布整個南羌塘的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底，表面出露的年齡較老的巖漿巖是早古生代重塑該變質(zhì)基底的結(jié)果。南羌塘地塊沉積主要分為寒武—志留紀(jì)和石炭—侏羅紀(jì)兩個沉積單元，南羌塘盆地廣泛分布的石炭—早二疊系基性巖脈可能與岡瓦納北界的陸內(nèi)裂谷作用有關(guān)。

1.4 拉薩地塊

拉薩地塊具有元古界變質(zhì)結(jié)晶基底[4]以及前寒武紀(jì)變質(zhì)巖，是一條巨型構(gòu)造-巖漿巖帶，南北寬約150~300km，東西延伸約 2 500km。拉薩地塊具有前寒武紀(jì)變質(zhì)巖，主要出露于東南部，中西部僅在納木錯-念青唐古拉一帶零星出露。主要出露于東南部，中西部僅在納木錯—念青唐古拉一帶零星出露。下古生界僅在申扎、措勤等地零星出露；上古生界石炭系—二疊系分布范圍極廣，上二疊統(tǒng)則為一套淺海相碳酸鹽巖沉積[5]。中、新生代火山—沉積巖在拉薩地塊出露最廣泛，區(qū)內(nèi)大規(guī)模分布侏羅系—古近系[6]。

1.5 松潘-甘孜地塊

松潘—甘孜地塊受羌塘地塊、揚(yáng)子地塊和柴達(dá)木—祁連地塊限制呈不規(guī)則三角形，其基底或為揚(yáng)子板塊的一部分，上覆蓋層為古生代和中生代的陸源碎屑巖和碳酸鹽巖[7]；或為獨(dú)立的微陸塊，在東部仰沖至揚(yáng)子板塊之上[8]；東北部松潘地區(qū)西秦嶺微陸塊可能延伸至松潘—甘孜地塊之下。松潘—甘孜地塊以出露一套巨厚（5~15km）三疊系復(fù)理石沉積為特征，古流向和碎屑鋯石年齡譜系特征表明這套巨厚的碎屑巖主要來自東昆侖—西秦嶺造山帶、揚(yáng)子板塊西緣、羌塘地塊和義敦島弧。

2 區(qū)域構(gòu)造演化過程

2.1 前奧陶紀(jì)：變質(zhì)基底階段

研究區(qū)變質(zhì)基底主要出露三組地層。其中阿木崗巖組和齊隴烏如巖組以零星出露為特征，變質(zhì)類巖石含有石英片巖，嘎爾錯巖組呈近東西向、斷塊狀分布于雙湖構(gòu)造混雜巖帶的嘎爾錯鄉(xiāng)、絨馬鄉(xiāng)等地。泛非造山運(yùn)動后，地殼運(yùn)動較為平緩，區(qū)域地質(zhì)演化發(fā)生了變化，從基底演化進(jìn)入沉積蓋層演化的發(fā)展過程。

2.2 奧陶紀(jì)-石炭紀(jì)被動大陸邊緣演化階段

岡瓦納大陸在泛非造山運(yùn)動中逐漸形成，隨后在奧陶紀(jì)期間經(jīng)歷風(fēng)化剝蝕以及夷平作用，加上奧陶紀(jì)的海侵過程，接著一個向北傾斜的古生代被動大陸邊緣沉積開始在岡瓦納大陸北緣呈現(xiàn)。通過對區(qū)域地層的構(gòu)造恢復(fù)，發(fā)現(xiàn)奧陶系—石炭系巖層之間表現(xiàn)出較為連續(xù)的沉積作用。

2.3 二疊紀(jì)南部伸展-中部會聚俯沖演化階段

羌塘中部地區(qū)二疊紀(jì)主要以擠壓匯聚和俯沖消減為主。出露巖石類型有島弧型基性火山巖、中酸性火山巖以及弧前深水復(fù)理石沉積并伴隨部分蛇綠混雜巖的展露，這些巖石類型組合的出現(xiàn)表明羌塘中部存在一定程度的擠壓和俯沖消減作用。羌塘西部地區(qū)晚二疊世吉普日阿組呈現(xiàn)與下伏地層角度不整合的接觸關(guān)系，由此可見，在中二疊世之前沉積盆地演化可能已經(jīng)完結(jié)，緊接著在晚二疊世之后伴隨著新一期的工作運(yùn)動新生代的盆地演化逐漸開始。

2.4 早中三疊世局部伸展演化階段

早中三疊世地層呈現(xiàn)出由下而上的粗細(xì)分布，在其上部覆蓋一套碳酸鹽巖，沉積環(huán)境表現(xiàn)為由淺變深的特點(diǎn)，推測在早中三疊世期間羌塘盆地為殘留盆地的可能性不大。結(jié)合區(qū)域沉積特征以及古地理環(huán)境來看，早三疊世康魯組為一套盆地邊緣相沉積，那么到了早三疊世期間，雙湖“中央隆起帶”可能開始向盆地提供物源。

2.5 晚三疊世—早侏羅世碰撞造山演化階段

晚三疊世—早侏羅世期間以羌塘內(nèi)部碰撞以及同其北部的金沙江洋盆俯沖碰撞為主。在江愛達(dá)日那一帶，晚三疊世地層以含煤碎屑巖為特征，早侏羅世則呈現(xiàn)出中酸性火山巖、火山碎屑巖和花崗閃長侵入巖為主要類型。從區(qū)域發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動及其特征來分析：晚石炭世—早二疊世為拉張裂谷，中晚二疊世發(fā)生俯沖碰撞，至晚三疊世—早侏羅世完成碰撞拼貼，羌塘中央隆起帶展現(xiàn)，而區(qū)域晚三疊世至侏羅紀(jì)的物源則有可能是來自隆起部分，并形成南北同時擴(kuò)展的碎屑流沉積結(jié)構(gòu)。

2.6 中晚侏羅世-早白堊世演化階段

晚三疊世—早侏羅世的區(qū)域構(gòu)造過程為侏羅紀(jì)沉積體系的形成搭建了格架。在整個羌塘地區(qū)于侏羅紀(jì)時期已經(jīng)具有統(tǒng)一的基底。伴隨著班公湖—怒江洋盆南向的拼合，位于結(jié)合帶南部主要出露一套白堊統(tǒng)中酸性島弧型火山巖，在羌塘地區(qū)沉積一套“雁石坪群”特征的紅色海相磨拉石沉積建造，表現(xiàn)出顯著的海退沉積序列。

2.7 后造山隆升階段

晚白堊世以后，羌塘地區(qū)進(jìn)入陸-陸碰撞后全面隆升時期。在這一過程中，印度板塊以更加頻繁的形式向亞歐大陸俯沖碰撞，并且表現(xiàn)出更加強(qiáng)烈的陸內(nèi)俯沖作用，與此同時區(qū)域隆升進(jìn)入造山過程。在喜馬拉雅運(yùn)動過程中以構(gòu)造逆沖和構(gòu)造形跡為主要表現(xiàn)。而后進(jìn)入全面隆升階段并逐漸形成現(xiàn)今的構(gòu)造格局。

3 地球物理及深部構(gòu)造

3.1 重力異常特征

布格重力異常圖上顯示在-350×10-5~400×10-5m/s2。南北兩端為陡變的重力異常帶，內(nèi)部重力值為一個較為穩(wěn)定的范圍。雙湖以北地區(qū)布格重力異常等值線以稀疏且孤立的高值區(qū)和低值呈現(xiàn)（圖2）。

圖2 青藏高原深部重力異常圖[9]

3.2 航磁異常特征

從已發(fā)布的航磁資料來看，青藏高原與其相鄰地區(qū)具有較大差異。印度次大陸、塔里木板塊，以及楊子和阿拉善地區(qū)的航磁特征均為正值，而青藏地區(qū)卻為負(fù)值，由此我們推測青藏高原地區(qū)與其相鄰地區(qū)可能具有不同的地質(zhì)構(gòu)造屬性。羌塘地區(qū)平穩(wěn)的負(fù)磁場是弱磁性基底巖石的反映，部分地區(qū)磁異?？赡苁怯捎趨^(qū)域內(nèi)各個時期巖漿巖引起。恰崗錯磁異常突變接觸帶為界，分割為兩個不同的次級構(gòu)造單元[10]。

3.3 區(qū)域地殼特征

經(jīng)過20世紀(jì)中國石油天然氣勘探事業(yè)部在青藏地區(qū)綜合地球物理考察工作，共在西藏地區(qū)獲得了12條大地電磁剖面，結(jié)合最新的研究成果，通過進(jìn)一步的分析對區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)以及藏區(qū)隆升認(rèn)識獲得較大提高。羌塘地區(qū)的基底結(jié)構(gòu)具有分塊性，在南北羌塘以及東西之間具有較大的差異性。羌塘南部地區(qū)的基地呈現(xiàn)出整體的大塊厚層狀，與碎塊狀的東部基地形成差異，而北羌塘地區(qū)其基底可能發(fā)生過一定程度的拆沉。

4 構(gòu)造單元的劃分與特征分析

結(jié)合區(qū)域構(gòu)造和地球物理場特征進(jìn)行構(gòu)造單元劃分。北羌塘陸塊可劃分為南緣斷褶帶、中部褶皺帶以及北緣斷沖帶3個次級構(gòu)造單元。其中江愛山斷塊可細(xì)分為以下幾個四級構(gòu)造單元（表1）：①江愛山島弧火山巖片以中酸性火山巖夾泥晶灰?guī)r為主，下部以基性玄武巖為底，上部被一套酸性流紋巖覆蓋，地球化學(xué)特征顯示其形成于島弧環(huán)境；②洪水溝三疊紀(jì)殘留海沉積巖巖片主要以三角洲相碎屑巖和淺水陸棚和淺灘相碳酸鹽巖建造為主；③查桑D-C臺地碳酸鹽巖巖片以斷塊狀在弧火山巖南部展布，但是與其南部地區(qū)地層具有較大差異，推測可能為北邊大陸地層推覆至此。

表1 江愛達(dá)日那地區(qū)次級構(gòu)造單元劃分表