金燦海,朱同興,于遠山,周幫國,馮心濤
(成都地質礦產研究所,四川成都 610081)
北羌塘地區北緣上三疊統若拉崗日巖群地層特征及沉積環境
金燦海,朱同興,于遠山,周幫國,馮心濤
(成都地質礦產研究所,四川成都 610081)
北羌塘地區北緣上三疊統若拉崗日巖群分布于北羌塘陸塊與拉竹龍-金沙江縫合帶之間的若拉崗日沖斷帶,以砂泥質復理石、中基性-超基性火山巖及大理巖組合為特征,夾晚二疊世灰巖巖片及蛇綠巖殘塊。巖石低-中級變質,構造變形強烈,頂底均被斷層切割斷失,為總體無序、局部有序的構造-地層體。若拉崗日巖群中基性火山巖具有洋島和島弧型成因,它是金沙江洋盆在晚三疊世向南俯沖,而在其南緣形成的島弧帶沉積。在若拉崗日巖群采獲大量上三疊統常見的孢粉、腕足、雙殼類生物化石,其玄武巖年齡值為201±4Ma(Ar-Ar法),時代屬諾利期。
若拉崗日巖群;上三疊統;中基性火山巖、地層特征;沉積環境
晚三疊世北羌塘地區位于青藏高原北部拉竹龍-金沙江縫合帶與班公湖 -怒江縫合帶[1]之間,盆地內部進一步劃分為 4個構造單元,由南向北依次為南羌塘陸塊、雙湖構造混雜巖帶、北羌塘陸塊及若拉崗日沖斷帶[2,3]。若拉崗日沖斷帶處于北羌塘陸塊與拉竹龍-金沙江縫合帶之間,是一個位于縫合帶南側的向南逆沖的逆沖斷裂帶[3](圖 1),其主體地層若拉崗日巖群為一套變質中基性火山巖與大理巖、砂泥質復理石、超基性巖等巖塊相伴的構造-地層體。筆者在西藏 1∶25萬黑虎嶺幅、多格錯仁幅、江愛達日那幅、吐錯幅區域地質調查中,對若拉崗日巖群進行了系統的剖面測量及路線地質調查,獲得了大量第一手資料,結合室內研究及前人成果,對若拉崗日巖群地層特征及沉積環境進行了詳細研究和分析,認為若拉崗日巖群為一構造-地層體,其主體為晚三疊世砂泥質復理石、洋島、島弧相中基性火山巖、大理巖沉積,夾有晚二疊世灰巖巖片及蛇綠巖殘塊。
若拉崗日巖群是由西藏區調隊 (1986年)所創的若拉崗日群演變而來。若拉崗日群原指以若拉崗日西北紅泥河東溝剖面為典型代表的分布在羊湖-若拉崗日一帶的一套淺變質的砂板巖復理石建造,時代為晚三疊世 。《西藏地質志》(1993)沿用了若拉崗日組的定名和定義[4]。《西藏自治區巖石地層》(1997)進一步將其定義為分布在羊湖-若拉崗日一帶的一套復理式沉積,將若拉崗日組的地質時代歸為中 -晚三疊世[5]。王成善等 (2001)重新厘定了原若拉崗日群的地層層序和時代,將若拉崗日群限定于代表若拉崗日地區的上三疊統[6]。成都地質礦產研究所 (2005)根據西藏 1∶25萬黑虎嶺幅、多格錯仁幅、江愛達日那幅、吐錯幅區域地質調查資料,對上三疊統肖茶卡組進行了分解,采用構造-地層單位沿用其名,將分布于白頭山、獅頭山等地的淺變質-中等變質砂泥質復理石、洋島、島弧型中基性火山巖、大理巖巖石組合厘定為若拉崗日巖群;將位于前者之南的深水復理石盆地-濁積巖沉積建造厘定為藏夏河組[3,7]。

圖 1 晚三疊世北羌塘陸塊在青藏高原構造格局中的位置示意圖[3]Fig.1 Tectonic setting of the North Qiangtang continental block during the Late Triassic(after Zhu Tongxing et al.,2005)
1.剖面特征
若拉崗日巖群出露十分有限,層位發育不全,僅分布在羌塘盆地的最北部邊緣,其空間位置相當于若拉崗日沖斷帶,在雙咀湖-玉盤湖-冬布勒山-獅頭山-烏蘭烏拉湖一線呈斷塊狀出露,東西向斷續延伸約 200km,南北寬 2~5km(圖 2)。1∶25萬區域地質調查在雙咀湖、獅頭山實測地層剖面各 1條,在冬布勒山實測構造地層剖面 1條,下面主要介紹獅頭山實測剖面:
格爾木地區獅頭山上三疊統若拉崗日巖群實測地層剖面起點坐標 :N34°55′57.7″,E89°50′34.1″;終點坐標 :N34°52′32.8″,E89°50′42.8″。剖面 1~24層為若拉崗日巖群 (圖 3),分別與上三疊統藏夏河組、始新統康托組斷層接觸,未見頂、底,視厚度>1587.5m。


圖 2 若拉崗日巖群空間分布及實測剖面位置圖[5]1.若拉崗日群構造混雜巖;2.逆斷層;3.剖面位置;4.湖泊Fig.2 Spatial distribution and measured sections in the Rola Kangri Group Complex1=tectonicmélange;2=thrust fault;3=measured section;4=lake


圖 3 獅頭山地區上三疊統若拉崗日巖群實測地層剖面圖Fig.3 Cross section across the Rola Kangri Group Complex in the Shitoushan area


2.巖石組合及區域變化特征
若拉崗日巖群主要為一套變質中基性火山巖、砂泥質復理石、大理巖,夾少量硅質巖、變超基性巖,發育一系列斷面北傾的疊瓦狀逆沖斷裂,與相鄰地層均為斷層接觸。地層多發生淺變質,局部已達中等程度變質,橫向上巖性及厚度變化較大。
雙咀湖-玉盤湖一帶,主要由中基性火山巖、淺變質碎屑巖和大理巖組成。火山巖由灰綠色晶屑凝灰巖和杏仁狀、氣孔狀玄武巖,紫蘇輝石玄武巖組成爆發-噴溢旋回,碎屑巖以灰色 /深灰色中厚層狀粗-細粒變含礫石英砂巖、石英砂巖,灰色 /灰綠色 /黃灰色粉砂巖,深灰黑色泥質板巖構成互層或韻律或沉積。視厚度 >1393.0m。
冬布勒山地區,巖石類型以砂泥質復理石-火山巖-大理巖巖石組合為特征,巖石以低綠片巖相的變玄武巖、綠簾陽起片巖、長英質陽起片巖、鈉長綠泥片巖及綠簾透閃石片巖等中基性變質巖為主,板巖、凝灰質板巖、硅質板巖、千枚巖、變巖屑石英砂巖、變凝灰質巖屑石英砂巖、滑石大理巖次之,偶夾蛇紋石化橄欖巖、碳酸鹽化蛇紋巖、蛇紋片巖等鎂質變質巖巖片,其中超基性巖、硅質巖及其相鄰的綠簾陽起片巖、綠簾透閃片巖為蛇綠巖片殘片。視厚度>589.6m。
獅頭山地區,為一套已變質的火山巖和碎屑巖、碳酸鹽巖組成的韻律式沉積建造,巖石類型主要為變火山角礫巖、變火山角礫凝灰巖、變熔結凝灰巖、變凝灰巖、變鐵質凝灰巖、變晶屑玻屑凝灰巖、變巖屑凝灰巖,變玄武巖、變輝石玄武巖、陽起石片巖。由于強烈的構造剪切和區域變質、動力變質作用,發育構造糜棱巖、斜長角閃巖、石英片巖和藍閃石、硬玉等高壓變質礦物,局部出現下地殼物質組成-麻粒巖相巖石組合[8]。視厚度 >1587.4m。
1.古生物特征
調查區上三疊若拉崗日巖群出露十分有限,層位發育不全,獲得生物化石較少,在雙咀湖東泥質板巖中采獲孢粉:Taeniaesporites noviaulensis,Apiculatasporitessp.,Psophosphaerasp.,在冬布勒山大理巖中采獲牙形石:Epigondolella,西藏區調隊 (1986)在長頸湖-玉盤湖碎屑巖中采獲腕足類:Am phiclina inter m ediaBittner,A.taurica(Moisseiev),Rhaetinopsis zadoensisChing,R.pentagonalisSun et ye,Rhaetina cf.tauricaMoisseiev,R.cf.jondaensisSun,Zeilleria m oisseievDagys,Z.butoroskia(Bittner),Caucasorhynchiacf.kunensisDagys,Koninckinacf.elegantula(Bittner),K.leonhardiwiss m,Yidunellacf.pentagonaJin,Sun et Ye,雙殼類:Indopecten serraticostus(Bittner)等 。其中孢粉T.noviaulensis,腕足Am phiclina inter m ediaBittner,A.taurica(Moisseiev),Rhaetinopsiszadoensis Ching,R.pentagonalisSun et ye,Rhaetinacf.tauricaMoisseiev,Zeilleria m oisseievDagys,Z.butoroskia(Bittner),Caucasorhynchiacf.kunensisDagys,Koninckinacf.elegantula(Bittner),雙殼Indopecten serraticostus(Bittner)等生物化石時代意義較強,這些屬種都是上三疊統中的常見分子,尤以諾利期表現最為突出。
2.地層時代討論
調查區上三疊統若拉崗日巖群呈巖片產出,與相鄰地層均為斷層接觸,獲得生物化石較少,地層時代存在分歧。西藏區調隊 (1986)將若拉崗日群時代為晚三疊世 (西藏區域地質調查大隊,1∶25萬改則幅區域地質調查報告,1986);《西藏自治區巖石地層》(1977)將分布在羊湖-若拉崗日一帶的一套復理式沉積步定義為若拉崗日組,時代歸為中—晚三疊世[5]。伊海生等 (2004)在獅頭山東部烏蘭烏拉湖西天池山發現晚二疊世長興期有孔蟲化石的外來灰巖巖塊[9]。
本次 1∶25萬區調及西藏區調隊 (1986)進行1∶100萬改則幅區調采獲的孢粉Taeniaesporites noviaulensis,腕足Am phiclina inter m ediaBittner,A.taurica(Moisseiev),Rhaetinopsis zadoensisChing,R.pentagonalisSun et ye,Rhaetinacf.tauricaMoisseiev,Zeilleria m oisseievDagys,Z.butoroskia(Bittner),Caucasorhynchiacf.kunensisDagys,Koninckinacf.elegantula(Bittner),雙殼Indopecten serraticostus(Bittner)等屬種是上三疊統中的常見生物分子,本次區域地質調查在雙咀湖東和獅頭山若拉崗日巖群玄武巖獲得的年齡值均為201±4Ma(Ar-Ar法)(成都地質礦產研究所,西藏 1∶25萬黑虎嶺區域地質調查報告,2005;成都地質礦產研究所,西藏1∶25萬多格錯仁幅區域地質調查報告,2005),顯示其時代為晚三疊世諾利期-瑞替,與化石鑒定結果是一致的。綜合以上分析,筆者認為若拉崗日巖群屬晚三疊世諾利期,夾有晚二疊世灰巖巖片及蛇綠巖殘塊。
調查區位于羌塘地區北部拉沙龍-金沙江結合帶南緣若拉崗日沖斷帶。根據地球動力學背景、巖漿活動、地質界面、沉積建造、變質作用和構造變形等綜合分析,羌塘地區奧陶紀 -早侏羅世地質發展演化階段劃分為:前奧陶紀變質基底形成、奧陶紀 -石炭紀被動大陸邊緣、二疊紀南部伸展-中部俯沖(雙湖構造帶)、早中三疊世局部伸展、晚三疊世 -早侏羅世碰撞造山等 5個地質發展演化階段 (圖 4)(成都地質礦產研究所,1∶25萬多格錯仁幅區域地質調查報告,2005)。其中晚晚三疊世—早侏羅世是羌塘地區地質構造發育最關鍵也是最重要的時期,南、北羌塘陸塊之間的持續碰撞和北羌塘陸塊與金沙江洋盆之間的俯沖碰撞是羌塘地區晚三疊世—早侏羅世碰撞造山最重要的地質構造事件(圖 4D)。印支運動對北羌塘地區有強烈影響,由于金沙江洋盆向南俯沖消減,于金沙江洋盆南側若拉崗日沖斷帶此時處于洋島-島弧環境,從而控制了若拉崗日沖斷帶晚三疊世的沉積建造,形成了由不同環境的砂泥質復理石、洋島型 -島弧型中基性火山巖和大理巖、硅質巖、超基性巖組成的若拉崗日構造-地層體,同時還伴隨有強烈的構造剪切和區域變質、動力變質作用,發育構造糜棱巖、斜長角閃巖、石英片巖和藍閃石-硬玉等高壓變質礦物,局部出現下地殼物質組成 -麻粒巖相巖石組合 (圖 4D)。

圖 4 西藏北部羌塘地區奧陶紀 -早侏羅世地質構造發展演化模式1.大陸殼;2.洋殼;3.變質雜巖;4.中酸性侵入巖;5.中酸性火山巖建造;6.基性火山巖建造;7.碳酸鹽巖建造;8.碎屑巖建造;9.麻粒巖及榴輝巖組合;10.藍閃石等高壓變質礦物;11.海平面Fig.4 Model for the Ordovician-Early Jurassic geological tectonics in the Qiangtang region1=continental crust;2=oceanic crust;3=metamorphic complex;4=inte rmediate to acidic intrusive rock;5=inte rmediate to acidic volcanic rock formation;6=basic volcanic rock formation;7=carbonate rock fo rmation;8=clastic rock fo rmation;9=granulite-eclogite association;10=high-pressure glaucophane;11=sea level
分布于羌塘盆地最北部晚三疊世若拉崗日巖群巖石類型以砂泥質復理石 (多已發生輕度變質,局部已達中等程度變質)、變中基性火山巖、大理巖巖石組合為特征,夾變超基性巖、硅質巖巖塊。
大理巖、砂泥質復理石巖石中保留了許多原巖特征,其通常呈層狀產出,片理面與成分層基本平行,以厚薄不等的巖石組合在不同地段重復出現,具有韻律性分布特征。在大理巖中除方解石外還含有細粒砂狀石英或粉砂狀石英,局部可見石英呈細條帶平行層面分布,大理巖層面見有不完整的殘留波痕構造以及變余灰巖礫石,顯示原巖為沉積成因。大理巖中發現晚三疊世諾利期牙形石Epigondollella動物群和介形蟲Sucocythere subovataZheng等,原巖為灰巖,為有障壁海碳酸鹽臺地相開闊臺地亞相。變質巖屑砂巖、板巖中變余層理、變余碎屑結構發育,原巖為巖屑砂巖、泥巖,在雙咀湖見 3種基本層序 (圖 5):①巖屑長石砂巖與頁巖的互層韻律式沉積 (圖 5-A);②細砂巖、粉砂巖與頁巖組成互層狀韻律式沉積 (圖 5-B);③巖屑長石砂巖與泥質粉砂巖或粉砂質頁巖的互層韻律式沉積合 (圖 5-C)。具復理石特征,反映斜坡-盆地相沉積環境。

圖 5 雙咀湖若拉崗日群基本層序圖Fig.5 General sequences through the Rola Kangri Group Complex in the Shuangzuihu area
變質中基性火山巖成層性良好,變余斑狀結構、變余凝灰結構、變余杏仁構造發育,常與變質巖屑砂巖、變質硅質巖、大理巖等典型沉積巖以厚薄不等的組合在不同地段重復出現,具有韻律性特征,原巖為沉積成因。根據巖石的主量與微量元素進行構造環境判別:雙咀湖地區火山巖屬堿性玄武巖系列,形成于板內環境 ;白頭山地區原巖恢復屬為一套堿性鈉質系列的堿性火山巖類,由紫紅色杏仁狀變玄武安山巖及灰綠色變安山質凝灰巖間互組成,屬島弧火山巖;冬布勒山地區中基性變質巖原巖恢復屬堿性玄武巖,屬洋脊火山巖;獅頭山地區火山巖主要屬堿性鈉質系列的拉斑玄武巖類,屬大洋板內洋島火山巖[10]。
冬布勒山地區若拉崗日巖群中部見一套變基性火山巖、變超基性巖、硅質巖等巖石相互堆疊而成的構造巖片 (圖 6)。其中基性火山巖已變質為綠簾陽起片巖、綠簾透閃片巖,原巖恢復屬堿性玄武巖,構造環境判別具過渡型洋脊玄武巖的特點;超基性巖強烈蛇紋石化,并在原地上升侵位時混有地殼物質,成巖后經構造作用裂解、遷移,并異地就位,在這一過程中原巖遭受強烈蝕變改造,其地質、巖石、地球化學特征顯示與藏東金沙江中段超鎂鐵質巖-輝橄巖特征 (青海區調隊,1992)相一致,表明它們具有相同的構造屬性和產出背景 (成都地質礦產研究所,1∶25萬黑虎嶺幅區域地質調查報告,2005)。另外,在獅頭山一帶,還產有數條變輝長巖墻,構造環境判別屬大洋板內,并與洋底玄武巖分異有關,這些巖石分別代表了蛇綠巖套的不同組份,在區內呈巖片狀疊置在一起,構成了冬布勒山蛇綠混雜巖。區域上,冬布勒山蛇綠混雜巖帶與調查區東部康特金-崗齊曲蛇綠混雜巖帶 (邊千韜等,1991)[11,12]屬同一個構造混雜巖帶,康特金-崗齊曲蛇綠混雜巖帶東連金沙江蛇綠巖帶 (邊千韜等,1997)[13]。
綜上所述,若拉崗日巖群組成復雜,沉積環境多樣,既有斜坡-盆地相砂泥質復理石沉積,洋島、島弧型火山巖沉積及開闊臺地亞相碳酸巖沉積,還夾有晚二疊世灰巖巖片及蛇綠巖殘塊;巖石變質變形程度強弱不一,發育一系列斷面北傾的疊瓦狀逆沖斷裂,與相鄰地層均為斷層接觸,局部含藍閃石等高壓變質礦物,顯示遭受強烈擠壓改造。表明該區若拉崗日巖群為一個構造-地層體,其主體為晚三疊世島弧相砂泥質復理石、中基性火山巖、大理巖沉積,夾有晚二疊世灰巖巖片及蛇綠巖殘塊。

圖 6 冬布勒山若拉崗日巖群蛇綠構造混雜巖構造剖面圖1.若拉崗日巖群;2.變凝灰質巖屑砂巖;3.大理巖;4.絹云母千枚巖;5.綠簾陽起片巖;6.綠簾透閃片巖;7.硅質巖;8.蛇紋巖;9.碳酸鹽化蛇紋巖;10.蛇紋石化輝石橄欖巖;11.韌脆性斷層;12.產狀Fig.6 Structural section across the ophiolitic tectonic mélanges from the Rola Kangri Group Complex in the Dongbolhaishan area 1=Rola Kangri Group Complex;2=metatuffaceous lithic sandstone;3=marble;4=sericite phyllite;5=epidote actinolite schist;6=epidote tremolite schist;7=siliceous rock;8=serpentinite;9=carbonatized serpentinite;10=serpentinized pyroxene peridotite;11=brittle-ductile fault;12=occurrence
(1)若拉崗日群分布在北羌塘盆地的最北部邊緣的若拉崗日沖斷帶,巖石類型主要為一套砂泥質復理石、中-基性火山巖、大理巖組合,夾有晚二疊世灰巖巖片及蛇綠巖殘塊,巖石普遍淺變質,局部中等變質,構造變形強烈,頂底均被斷層切割斷失,地層層位發育不全,實質上是總體無序、局部有序的構造 -地層體。
(2)若拉崗日群巖石類型以砂泥質復理石-洋島、島弧型火山巖-大理巖巖石組合為特征,其中基性火山巖具有洋島和島弧型成因,為島弧相沉積。它是金沙江洋盆在晚三疊世向南俯沖,在其南緣形成的島弧帶沉積。
(3)調查區若拉崗日巖群采獲孢粉Taeniaesporites noviaulensis,腕足Am phiclina inter m ediaBittner,A.taurica(Moisseiev),Rhaetinopsis zadoensisChing,R.pentagonalisSun et ye,Rhaetinacf.tauricaMoisseiev,Zeilleria m oisseievDagys,Z.butoroskia(Bittner),Caucasorhynchiacf.kunensisDagys,Koninckinacf.elegantula(Bittner),雙殼Indopecten serraticostus(Bittner)等上三疊統常見的生物屬種,雙咀湖東和獅頭山若拉崗日巖群玄武巖年齡值均為201±4Ma(Ar-Ar法),與化石鑒定結果一致,若拉崗日巖群時代屬晚三疊世諾利階。
參加野外地質調查和研究工作的還有董瀚、張啟躍、田應貴、歐春生、石文禮、李鴻睿等,在此表示忠心感謝!
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Stratigraphic characteristics and sed imentary environments of the Upper Triassic Rola Kangri Group Complex on the northern margin of North Qiangtang cont inental block
J IN Can-hai,ZHU Tong-xing,YU Yuan-shan,ZHOU Bang-guo,FENG Xin-tao
(Chengdu Institute of Geology and M ineral Resources,Chengdu610081,Sichuan,China)
The Upper Triassic Rola Kangri Group Complex on the northern margin of the NorthQiangtang continental block occurs in the Rola Kangri thrust fault sandwiched between the North Qiangtang continental block and Lazhuglung-Jinshajiang suture zone,and consists of sandy and muddy flysch,intermediete,basic and ultrabasic volcanic rocks,and marble associations intercalated with the Late Permian l imestone and ophiolite relicts.These rocks are slightly to moderately metamorphosed and highly defor med.The intermediate to basic volcanic rocks in the Rola Kangri Group Complex have an oceanic island and island-arc origin and generated during the southward subduction of the Jinshajiang oceanic basin during the Late Triassic.Abundant Late Triassic fossils including sporopollen,brachiopods and bivalves collected from the Rola Kangri Group Complex and Ar-Ar ages dated 201±4 Ma of basalt indicate that the Rola Kangri Group Complex should be traced back to the Norian(Late Triassic).
Rola Kangri Group Complex;Upper Triassic; inter mediate to basic volcanic rock;stratigraphic characteristics;sed imentary environment
1009-3850(2010)02-0039-08
2010-04-15;改回日期2010-06-04
金燦海 (1965—),男,高級工程師,主要從事區域地質及礦產地質研究。E-mail:cdjcanhai@cgs.gov.cn.
中國地質調查局《西藏 1:25萬黑虎嶺幅、多格錯仁幅、江愛達日那幅、吐錯幅區域地質調查》項目(200313000021)
P535
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