龙木错—双湖—吉塘板块缝合带与青藏高原冈瓦纳北界

青藏高原上冈瓦纳北界的讨论由来已久,随着基础地质研究程度的提高,羌塘地区成为解决冈瓦纳北界问题的关键地区。根据对缝合带的研究,青藏高原发育三条大规模的印支期缝合带,并将青藏高原分为三大板块:昆仑—秦岭缝合带以北为塔里木—华北板块,昆仑—秦岭缝合带与龙木错—双湖—吉塘缝合带之间为扬子板块,龙木错—双湖—吉塘缝合带以南为冈瓦纳板块。西金乌兰—金沙江缝合带是发育在扬子板块内部的印支期缝合带,班公湖—怒江和印度河—雅鲁藏布江缝合带是发育在冈瓦纳大陆框架下新特提斯阶段的缝合带,构不成冈瓦纳北界。文中简要介绍龙木错—双湖—吉塘缝合带的基本事实,着重阐述该缝合带对冈瓦纳板块和扬子板块的基底、沉积盖层与生物地理、沉积建造和构造运动等方面的制约。在青藏高原印支期主要板块缝合带的对比研究基础上,笔者认为龙木错—双湖—吉塘缝合带作为青藏高原上冈瓦纳大陆的北界是符合客观实际的。     

羌塘中部榴辉岩的变质矿物与变质作用演化

羌塘中部的榴辉岩分布于龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带中,是青藏高原内部首次发现的榴辉岩[1].它与蓝片岩、蛇绿岩等构成东西向的构造混杂岩带.研究表明,南北羌塘古生代的地层序列、建造类型和生物组合明显不同,龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带应为冈瓦纳大陆和欧亚大陆的分界[2～4],但也存在不同的观点[5,6].     

北澜沧江带的性质——是冈瓦纳板块与扬子板块的界线吗?

藏东地区冈瓦纳板块与扬子板块的界线是不能回避的关键问题。借助前人已有的区域地质资料和研究成果,对北澜沧江带两侧的基底岩系、古生代沉积建造、地层古生物、火山岩浆弧、变质岩、变质作用、高压变质带、吉塘岩群、酉西群、构造运动分期等进行剖析,并与邻区进行了简单对比。在此基础上初步得出北澜沧江带是藏东地区连接滇西澜沧江缝合带与龙木错－双湖缝合带的纽带,是藏东地区冈瓦纳板块与扬子板块界线的倾向性意见,还有待于深入研究的验证。     

青藏高原羌塘高压变质带的特征及其构造意义

羌塘高压变质带分布于龙木错-双湖板块缝合带的南侧．西起红脊山．经片石山、蓝岭、角木查尕日、纳若．到双湖以东的才多茶卡,长约500km。向东已经延伸到巴青以北和昌都的吉塘地区,再向南进入滇西与澜沧江蓝片岩带共同构成一条断续延伸近2000km的高压变质带。羌塘高压变质带主要由蓝片岩和榴辉岩构成,蓝闪石片岩中蓝闪石和多硅白云母同位素定年结果为223-215Ma,榴辉岩的变质年龄为243-217Ma。估算蓝片岩的变质温度为410-460℃,变质压力为0．67-0．75GPa：榴辉岩相的变质作用温度不超过5000C,压力为1．56-2．35GPa。羌塘高压变质岩定年研究结果确定龙木错-双湖板块缝合带最终碰撞闭合发生在晚三叠世早期。羌塘高压变质带是冈瓦纳与欧亚大陆汇聚事件的重要记录。     

藏北龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带发现晚石炭世—早二叠世洋岛型岩石组合

天泉群岛出露于龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带的中西段,也是目前该缝合带上所发现的第一套洋岛型岩石组合。通过野外踏勘、剖面测制等对天泉群岛进行了较为详细的研究,结果显示,天泉群岛由9个孤立、岩石组合不同的洋岛组成,其中独泉沟洋岛、屏风岭洋岛的洋岛组分齐全,见玄武岩、灰岩、砾岩、硅质岩等,其他洋岛的洋岛组分不全。天泉群岛与展金组复理石沉积为整合接触,表明其形成时代为晚石炭世—早二叠世。天泉群岛的厘定,说明龙木错—双湖—澜沧江大洋在晚石炭世—早二叠世仍具有成熟的洋壳。该项研究进一步丰富了龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带的演化内容,为反演区域地质演化历史提供了依据。     

青藏高原龙木错-双湖板块缝合带闭合的年代学证据——来自果干加年山蛇绿岩与流纹岩Ar-Ar和SHRIMP年龄制约

青藏高原龙木错-双湖板块缝合带从碰撞缝合何时转为羌塘盆地的沉积基底并接受沉积,一直受到地学界密切关注。羌塘中部的果干加年山主脊首次发现未变质的沉积岩以角度不整合覆盖于蛇绿混杂岩岩之上,上覆地层底部流纹岩夹层锆石SHRIMP U-Pb年龄为214±4Ma,为沉积盖层提供了可靠的年龄依据;不整合面之下强烈变形的阳起片岩(变质玄武岩)中阳起石Ar-Ar年龄为219.7±6.5Ma,与羌塘中部龙木错-双湖高压变质带获得的榴辉岩多硅白云母、蓝闪石等Ar-Ar变质年龄一致。Ar-Ar和SHRIMP定年结果表明该角度不整合的时限为220～214Ma之间。角度不整合上下岩石的定年研究,为龙木错-双湖缝合带的闭合提供了确切的时间约束:羌塘地区冈瓦纳与欧亚(扬子)板块在214Ma以前实现了闭合,古特提斯消亡,进入陆表海演化阶段。     

青藏高原龙木错-双湖板块缝合带与羌塘古特提斯洋演化记录

龙木错-双湖缝合带、西金乌兰-金沙江缝合带和昆仑-秦岭缝合带是青藏高原上3条主要的晚三叠世板块缝合带,目前的研究资料表明后2条缝合带不具备冈瓦纳北界的基本要素。简要介绍了龙木错-双湖缝合带中有关古特提斯洋存在的基本事实,即早古生代洋壳残片、二叠纪蛇绿岩、泥盆纪—二叠纪放射虫硅质岩、各类不同性质的增生岩片、2种类型的构造混杂岩带和蛇绿混杂岩盖层体系的时代与性质等,已有的资料初步确定羌塘古特提斯洋盆演化的时限为晚泥盆世到晚三叠世。认为龙木错-双湖缝合带是青藏高原上古特提斯洋消亡的主要场所,是恢复和反演青藏高原早期形成演化的最重要的窗口,也是地学界几十年关注的冈瓦纳大陆的北界。     

藏北羌塘中部果干加年山石炭纪蛇绿岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

在羌塘地区开展1∶5万戈木日区域地质调查的过程中,为研究龙木错—双湖板块缝合带的演化历史,探讨青藏高原羌塘中部地区的构造演化,对果干加年山地区的蛇绿岩进行了详细研究。石炭纪蛇绿岩变质堆晶辉长岩是填图过程中的新发现。全岩地球化学研究结果显示,岩石ΣREE较低,LREE弱富集,轻、重稀土元素分异程度不高;富集Rb、Bb等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、Ti等元素,具有典型的SSZ型蛇绿岩特征,表明其形成于俯冲带之上。蛇绿岩中变质堆晶辉长岩的LAICP-MS锆石U-Pb年龄为354.8Ma±2.4Ma,属于早石炭世。最终研究表明,龙木错—双湖板块缝合带所代表的古大洋至少在早石炭世就已经存在俯冲。石炭纪变质堆晶辉长岩的发现对研究缝合带构造演化历史具有非常重要的意义,也为探讨羌塘地区的大地构造演化提供了基础资料。     

认识青藏高原的重要窗口──羌塘地区近年来研究进展评述（代序）

2003年以来,中国地质调查局在羌塘地区部署了30多个1∶25万图幅和少量1∶5万图幅的地质填图工作,各种类型的科学研究不断开展,获得了大量重要的地质调查和研究成果。在古生界广泛分布的羌塘中部取得了基底组成、时代和性质方面的重大进展;冈瓦纳和扬子大陆边缘古生代沉积建造、地层序列和古生物区系研究更加深入,地层格架的建立臻于完善;龙木错－双湖缝合带蛇绿岩的研究更是令人鼓舞,不但识别出了二叠纪蛇绿岩,早古生代完整蛇绿岩的发现和精确的定年研究还使古特提斯洋的演化历史至少上溯到奥陶纪;羌塘中部高压变质带已控制的长度达到500km,榴辉岩的发现和研究丰富了高压变质带的研究内容,根据高压变质矿物学和变质作用的研究已经可以建立羌塘中部板块碰撞过程模型;岩浆岩与岩浆作用研究取得的成果揭示,羌塘中部自奥陶纪以来发生了多期重大的岩浆事件;构造运动分期的研究对冈瓦纳板块与扬子板块界线的确定起到了关键作用。如果把青藏高原喻为打开地球奥秘的金钥匙,那么把羌塘喻为打开青藏高原地学奥秘的钥匙是恰当的。     

青藏高原羌塘地区几个关键地质问题的思考

羌塘地区是青藏高原最大的一块中比例尺地质调查空白区，许多关键地质问题集中于此。综合多年羌塘地区的地质实践，结合近年来1：25万地质调查的初步成果，提出龙木错一双湖板块缝合带、蛇绿岩、高压变质带、羌塘的基底、南北羌塘地层序列及地层格架、盆地成因类型、羌塘盆地与油气资源、羌塘地区的深部地质结构、羌塘地区生态与环境等方面存在的问题．期望起到抛砖引玉的作用，提供给在羌塘地区从事地质调查的同行们参考。