关于雅鲁藏布江缝合带(东段)的新认识

国内外不少地质学家大都将雅鲁藏布江蛇绿岩带视为印度板块与亚洲板块之间的缝合带。但是,笔者等在喜玛拉雅造山带的东段即仁布-康马一线以东地区的研究却发现,在雅鲁藏布江蛇绿岩带的南侧发育着一个宽大的增生杂岩体,它与雅江蛇绿岩是同一大洋即特提斯喜玛拉雅洋俯冲消减的产物,前者代表着特提斯喜玛拉雅洋消亡遗迹的主体,是印度板块与拉萨地块之间缝合带的主要组成部分;而后者代表的是俯冲带与拉萨地块之间的残余洋壳,它由北向南仰冲,构成日喀则-桑日弧前盆地前缘脊和南部基底,因而其不代表主缝合带。北喜玛拉雅增生杂岩体的发现改变了以Gansser(1964)为代表提出的喜玛拉雅造山带的构造模式,为重新审视印度板块与拉萨地块缝合作用过程提供了一个重要的地质制约和新的研究途径。     

雅鲁藏布江缝合带西段仲巴地区俯冲—增生过程

雅鲁藏布江缝合带是新特提斯洋俯冲消亡的残余,记录了新特提斯洋打开—闭合的全过程。本文以雅鲁藏布江缝合带西段仲巴地区南侧的纳久混杂岩为研究对象,进行了详细的放射虫年代学,砂岩碎屑锆石U-Pb同位素年代学以及碎屑组分统计研究。我们的数据表明,纳久混杂岩中硅质岩含有大量保存较好的放射虫化石,包含Pseudodictyomitra carpatica带典型分子,根据放射虫时代组合确定其时代为早Barremian阶;混杂岩中砂岩岩块主要为岩屑砂岩,不同样品碎屑锆石得出的最大沉积年龄介于95～73 Ma之间。碎屑锆石U-Pb年龄源区分析表明,碎屑物质来自北侧的冈底斯岩浆弧和拉萨地体。纳久混杂岩南侧的砂岩沉积时代为早白垩世,碎屑锆石U-Pb年龄源区表明具有典型的特提斯喜马拉雅特征。我们的数据表明,纳久混杂岩基质时代为早白垩世,砂岩岩块时代为晚白垩世,与北侧的早白垩世蛇绿岩共同组成了白垩纪的增生楔,随着印度与欧亚大陆的碰撞仰冲到特提斯喜马拉雅之上。     

日喀则弧前盆地碎屑铬尖晶石地球化学与物源判别

该工作在藏南日喀则弧前盆地砂岩中发现了大量碎屑铬尖晶石。电子探针化学成分分析显示这些铬尖晶石具有高铬(铬指数Cr#为0.52~0.89)、低Fe3+含量(Fe3+/ Fe2+<0.5)、低TiO2含量(多小于0.2%)的特征,指示这些铬尖晶石来源于与洋壳俯冲作用有关的橄榄岩和火成岩,因此弧火山岩和SSZ型蛇绿岩套是其最可能的物源。考虑到日喀则弧前盆地的碎屑物主要来源于拉萨地体,而拉萨地体北侧的班公-怒江缝合带的碎屑物质不可能穿过晚白垩世时期已经隆起的冈底斯岩浆弧。笔者推测,铬尖晶石可能来自于冈底斯弧和拉萨地体内部已经消失的古蛇绿岩套。     

西藏札达地区上白垩统-下始新统达机翁组:对冈底斯弧前盆地演化的制约

冈底斯弧前区域地层沉积记录,对新特提斯洋消亡和印度-亚洲碰撞过程的研究具有十分重要的意义。位于西藏南部札达地区的达机翁组,北邻冈底斯岩浆弧,南靠雅鲁藏布江缝合带。岩石组成主要包括砾岩、岩屑砂岩、泥页岩和灰岩等。沉积环境分析认为达机翁组形成于扇三角洲相环境。火山灰锆石U-Pb定年、碎屑锆石最年轻年龄以及底栖有孔虫化石组合共同约束达机翁组的形成时代为晚白垩世-始新世早期(即ca.73～49Ma)。物源区分析结果表明达机翁组物源类似于区域上分布的日喀则弧前盆地沉积,直接以北侧冈底斯岩浆弧为主要物质源区。通过与区域弧前沉积对比,为冈底斯弧前盆地海相地层时代提供制约,结果显示新特提斯洋在亚洲大陆南缘的弧前海退存在东西方向上的穿时性,即海水自东向西逐渐退出,并最终在～49Ma退出冈底斯-拉达克弧前区域。     

冈底斯-喜马拉雅碰撞造山带前陆盆地系统及构造演化

碰撞带前陆盆地的建立是大陆碰撞的直接标志和随后造山带构造变形的忠实记录。本文对欧亚板块与印度板块碰撞前后发育在拉萨地块上的冈底斯弧背前陆盆地,同碰撞产生的雅鲁藏布江周缘前陆盆地,以及碰撞后陆内变形产生的喜马拉雅前陆盆地的沉积地层演化以及碎屑锆石物源特征等进行了系统分析,结合前人及我们近些年的研究成果,认为冈底斯岛弧北侧发育一个典型的弧背前陆盆地系统而不是以前普遍接受的伸展盆地。除传统认为的喜马拉雅前陆盆地系统外,在碰撞造山带中还发育一个雅鲁藏布江前陆盆地系统,它是欧亚板块与印度板块碰撞以后,欧亚板块加载到印度被动大陆边缘产生的典型周缘前陆盆地。上述2个造山带前陆盆地系统的识别,大大提高了对新特提斯洋俯冲、碰撞过程的认识。造山带前陆盆地证据指示,新特提斯洋至少于140 Ma以前就已开始俯冲, 110 Ma俯冲速度开始提高,在65 Ma前后印度大陆与欧亚大陆发生碰撞,喜马拉雅山于40 Ma开始隆升,其剥蚀物质大量堆积在喜马拉雅前陆盆地中。     

藏南柳区砾岩的沉积环境及物源分析:对雅鲁藏布缝合带古近纪隆升的约束

沿雅鲁藏布江缝合带分布的柳区砾岩是喜马拉雅造山作用过程中重要的沉积记录。然而,目前对该套地层的构造属性仍存在不同的认识,因为尚未发现来自冈底斯中酸性的火山岩砾石,部分学者认为其是在印度和洋内岛弧碰撞形成的。本次工作对柳区出露的柳区砾岩进行了详细的剖面实测、沉积学观察和物源区分析。地层由厚层的砾级到巨砾级的砾岩以及相对较薄层的砂岩和泥岩组成,砾石包括硅质岩、基性-超基性岩、石英砂岩、岩屑砂岩以及板岩和千枚岩。砾岩分选差,磨圆差,颗粒支撑和基质支撑均发育,根据岩相组合判断其形成于冲积扇和辫状河环境。较大的砾径以及极低的结构成熟度表示为近源堆积,暗示雅鲁藏布江蛇绿岩带为该套砾岩的重要源区,而特提斯喜马拉雅带为板岩和片岩的主要源区。岩屑砂岩的碎屑颗粒统计结果显示岩屑的含量为82%~85%,其中沉积岩屑为主(82%~95%),石英颗粒以单晶石英为主。碎屑锆石U-Pb年龄有453~579Ma和737~889Ma二个主要的范围,而缺少200~400Ma的锆石年龄。上述观测都说明日喀则弧前盆地、雅鲁藏布蛇绿岩带和特提斯喜马拉雅为柳区砾岩的重要物源区。由于柳区砾岩内部含有日喀则弧前盆地提供的物源,所以柳区砾岩是印度-欧亚板块碰撞之后沉积的。而柳区砾岩内各成分的变化反应源区对物源贡献的变化,同时记录了造山带隆升的历史,具体表现为印度-欧亚板块碰撞后,首先雅鲁藏布江蛇绿岩带和日喀则弧前盆地相对较快隆升,并遭受剥蚀,为柳区砾岩的沉积提供初始的物源,随着印度板块的俯冲,特提斯喜马拉雅带开始隆升,成为了柳区砾岩的物源,主要提供板岩和千枚岩。进一步的俯冲使得蛇绿岩带大幅度隆升而阻碍了日喀则弧前盆地和冈底斯继续提供物源,使得柳区砾岩上段石英砂岩中缺少火山岩石英和再旋回的石英颗粒。     

大陆弧岩浆幕式作用与地壳加厚:以藏南冈底斯弧为例

大陆弧岩浆带位于汇聚板块的前缘,记录了洋陆俯冲过程和大陆地壳生长过程,是研究壳幔相互作用的天然实验室。越来越多的研究发现,大陆弧岩浆的生长与侵位并不是均一的、连续的过程,而是呈现阶段性、峰期性特征,即幕式岩浆作用。弧岩浆峰期与岩浆平静期相比,岩浆增生速率显著增强,易于发生岩浆聚集,继而形成大的岩基,如北美西部科迪勒拉造山带内华达岩基、半岛岩基等。藏南冈底斯岩浆带位于拉萨地体南缘,属于印度-亚洲碰撞带的上盘,其南侧与喜马拉雅地体以雅鲁藏布蛇绿岩带为界。冈底斯弧岩浆形成时代集中在240~50 Ma期间,其形成与演化与新特提斯洋壳岩石圈板片俯冲到拉萨地体之下密切相关。因此,对冈底斯弧型岩浆作用的研究,将很好地揭示大陆型弧岩浆的演化过程,继而反演洋-陆俯冲过程,以及壳幔相互作用过程。通过对冈底斯岩浆带岩浆岩锆石U-Pb及Lu-Hf同位素,以及弧前和前陆盆地碎屑锆石U-Pb和Lu-Hf同位素的收集和整理,结合已经发表的区域地质资料的总结,我们发现冈底斯弧型岩浆演化具有如下特点:1幕式侵位,岩浆峰期为100~80 Ma和65~40 Ma,中间为岩浆平静期;2峰期阶段岩浆聚集,形成巨大岩基;岩石同位素非常亏损,预示着地幔物质的显著参与;3在弧岩浆的峰期阶段,冈底斯地壳厚度有显著增加,说明弧岩浆的峰期侵位对地壳加厚有重大贡献。     

西藏林周盆地中侏罗统却桑温泉组碎屑锆石U-Pb年代学及地质意义

林周盆地位于冈底斯板块中部，对其进行盆地分析将为理解冈底斯板块构造演化过程提供重要的沉积学证据。本文以林周盆地中侏罗统却桑温泉组为研究对象，开展岩石学和碎屑锆石U-Pb年代学研究，结果显示却桑温泉组岩屑石英砂岩最年轻碎屑锆石年龄为169 Ma，存在620～540 Ma,1 220～1 055 Ma等年龄峰值，其中最年轻碎屑锆石年龄是对特提斯洋壳俯冲引发的岩浆事件的响应。碎屑锆石区域对比研究表明却桑温泉组物源主要来自冈底斯中部唐加-松多造山带，为特提斯洋向北俯冲、向南增生过程的沉积记录。     

西藏尼木地区双壳类化石的发现及其对相关地层的厘定

正1研究目的(Objective)尼木地区在大地构造位置上位于冈底斯岩浆弧南缘中部,是新特提斯洋岩石圈长期俯冲导致的中生代岩浆作用的产物,而且在印度—欧亚大陆碰撞造山过程中又叠加了强烈的新生代岩浆作用,呈近东西向展布。南侧紧临雅鲁藏布江结合带,在岩浆弧中残留一套与新特提斯洋俯冲有关的中生代桑日群火山-沉积地层及前寒武纪念青唐古拉群。     

冈底斯新元古代-中生代沉积盆地演化

青藏高原冈底斯地处印度河-雅鲁藏布江结合带和班公湖-双湖-怒江对接带之间, 其经历了复杂的沉积-岩浆演化史.将青藏高原冈底斯地层区划分为8个构造-地层分区, 并分时段对各个分区的沉积特征进行归纳, 总结了冈底斯从新元古代到中生代沉积盆地的发展与演化历史: 冈底斯震旦纪由陆缘裂谷开始演化; 晚古生代, 前期以稳定宽阔的碳酸盐岩沉积为主, 发育碳酸盐岩台地与台盆, 从石炭纪起, 开始转化为伸展性质的裂陷大陆边缘, 盆地类型主要为陆缘裂谷; 中生代, 班公湖-怒江特提斯洋向南与雅鲁藏布新特提斯洋向北双向俯冲, 大部分区域早期处于隆升状态, 中生代末期发育大型的岩浆弧带, 盆地类型以弧间盆地和弧前盆地为主.      

西藏日喀则弧前盆地白垩纪有孔虫的发现及年代地层

日喀则弧前盆地位于拉萨地块与雅鲁藏布江缝合带之间，白垩纪中期沉积一套被称为日喀则群的复理石地层，其构造形态为一东西向延展的复式向斜，主体为是昂仁组，击北两翼的底剖地层分别出露为冲堆组和桑祖岗组。目前我们在复理石沉积中发现了保存较好的以有孔是虫为主的化石群。     

Early Cretaceous subduction initiation beneath southern Tibet caused the northward flight of India

Collision between the Indian and Eurasian plates formed the ～2500 km long Yarlung Zangbo Suture Zone and produced the Himalaya mountains and Tibetan plateau.Here we offer a new explanation for tectonic events leading to this collision:that the northward flight of India was caused by an Early Cretaceous episode of subduction initiation on the southern margin of Tibet.Compiled data for ophiolites along the Yarlung Zangbo Suture Zone show restricted ages between 120 Ma and 130 Ma,and their supra-subduction zone affinities are best explained by seafloor spreading in what became the forearc of a north-dipping subduction zone on the southern margin of Tibet.The subsequent evolution of this new subduction zone is revealed by integrating data for arcrelated igneous rocks of the Lhasa terrane and Xigaze forearc basin deposits.Strong slab pull from this new subduction zone triggered the rifting of India from East Gondwana in Early Cretaceous time and pulled it northward to collide with Tibet in Early Paleogene time.     

西藏西南部达巴-休古嘎布蛇绿岩带的形成与演化

:该蛇绿岩带的岩体由地幔橄榄岩组成,主要岩石类型是方辉橄榄岩和纯橄榄岩,缺少典型蛇绿岩剖面中的洋壳单元.微量元素和稀土元素特征显示蛇绿岩形成于类似洋中脊的构造环境.笔者提出该区蛇绿岩来源于印度大陆北缘洋盆的洋壳碎片,这个陆缘洋盆与新特提斯洋主体的形成和演化准同步.洋盆的演化模式是:早三叠世,随着印度(冈瓦纳)大陆向南漂移,其北部边缘因引张裂解产生裂谷,于晚三叠世向东开口与新特提斯洋主体连通,洋盆初具洋壳性质,北侧形成阿依拉-仲巴微陆块.侏罗-白垩纪为洋盆洋壳演化期,处于类似洋中脊的构造环境.晚白垩世末洋盆开始闭合.在新特提斯洋板块向北俯冲消减过程中,阿依拉-仲巴微陆块、陆缘洋盆和印度大陆一起随着向北漂移,在印度大陆向北挤压作用下洋盆逐渐收缩以致最终闭合.     

西藏南部晚侏罗世—白垩纪沉积与构造背景探讨

根据岩石组合特征、沉积构造和沉积相序的分析,结合岩石化学测试数据和粒度分析结果,将西藏南部的晚侏罗世一白垩纪地层划分为5个沉积区,从南往北依次为:喜马拉雅陆棚-外陆棚沉积区;拉轨岗日斜坡沉积区;雅鲁藏布深海盆地沉积区;日喀则弧前盆地沉积区;拉萨弧间盆地沉积区。进一步确定了西藏南部沉积与构造演化的时空关系。     

西藏日喀则白垩纪弧前盆地:沉积物和盆地演化

研究区位于拉萨地块及其深成岩类(冈底斯带)以南沿印度河-雅鲁藏布江缝合带的120km范围内。在圈捕洋壳或过渡地壳顶部的藏南日喀则弧前盆地的演化始于中白垩世。原先的被动陆缘沉积残余,特别是浅水碳酸盐,保存于强烈变形(缩短约65％)和部分侵蚀的盆地充填物的北缘。保存的弧前复理石沉积厚达6—8km,主要由与俯冲有关的火山弧(冈底斯带)排出的火山碎屑(安山岩质和安粗岩质)物质组成。除诸如陆棚碳酸盐之类的再搬运的盆内组分之外,较深侵蚀面处或较远源的深成岩和沉积岩均提供盆地充填物。可划分出5个主要的深海水道体系作为位置大体固定的点源。水道中的水流方向总是指向南面的生长加积楔或俯冲带,因此指示该盆地永久性地充填到外脊并逐渐变浅。弧前复理石至少可细分为三个巨层序,从宽阔而切割较深的粗粒水道充填物开始,而以半远洋泥灰岩(沉积于碳酸盐补偿深度CCD之上)和黑色页岩告终。水道的侧向迁移、水道舌状体的转换以及火山脉动产生了主要为向上变细的高频率旋回。弧前盆地内的海相沉积作用于麦斯特里希特期(Maastrichtian)或古新世结束,代之以富含源自深侵蚀的岩浆弧的粗碎屑的始新统一渐新统秋乌组(与凯拉斯和更西的印度河磨拉石等时)河流沉积。因为弧前复理石和磨拉石型秋乌组均在中新世(?)同期变形,我们认为秋乌组代表海相弧前盆地充填作用在大陆的继续,如加利福尼亚大峡谷弧前盆地中观察到的一样。     

TECTONIC EVOLUTION OF THE EOCENE DROSH-VOLCANO-SEDIMENTARY BASIN IN NW-KOHISTAN ISLAND ARC TERRANE, HINDUKUSH, N. PAKISTAN

In NW Himalayas, the suture zone between the collided Indian and the Karakoram plates is occupied by crust of the Cretaceous Kohistan Island\|Arc Terrane [1] . Late Cretaceous (about 90Ma) accretion with the southern margin of the Karakoram Plate at the site of the Shyok Suture Zone turned Kohistan to become an Andean\|type margin. The Neotethys was completely subducted at the southern margin of Kohistan by Early Tertiary, leading to collision between Kohistan and continental crust of the Indian plate at the site of the Main mantle thrust.More than 80% of the Kohistan terrane comprises plutonic rocks of (1) ultramafic to gabbroic composition forming the basal crust of the intra\|oceanic stage of the island arc, and (2) tonalite\|granodiorite\|granite composition belong to the Kohistan Batholith occupying much of the intermediate to shallow crust of the terrane mostly intruded in the Andean\|type margin stage [2] . Both these stages of subduction\|related magmatism were associated with volcanic and sedimentary rocks formed in Late Cretaceous and Early Tertiary basins. This study addresses tectonic configuration of Early Tertiary Drosh basin exposed in NW parts of the Kohistan terrane, immediately to the south of the Shyok Suture Zone.     

西藏冈底斯南缘汤白矿区早侏罗世含矿斑岩锆石U-Pb定年及其地质意义

汤白矿区位于西藏冈底斯斑岩铜矿带西段南缘,南侧紧邻日喀则弧前盆地。矿区由地表探矿工程控制3条赋存于早侏罗世角闪石英闪长斑岩中的主矿体(1号、2号和3号),在野外地质调查的基础上,对角闪石英闪长斑岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学测试。研究结果表明:(1)含矿斑岩的成岩年龄为183.3±1.2Ma,形成于早侏罗世;(2)含矿斑岩地球化学特征与大洋岛弧背景下的安山质岩石的地球化学性质一致,表明汤白矿区含矿斑岩形成于大洋岛弧环境;(3)西藏冈底斯斑岩铜矿带具有寻找俯冲期斑岩型矿床的巨大潜力,今后应加强该带俯冲期斑岩型矿床的勘查评价工作,特别是早—中侏罗世斑岩的成矿潜力评价。     

Tectonics and geology of spreading ridge subduction at the Chile Triple Junction: a synthesis of results from Leg 141 of the Ocean Drilling Program

An active oceanic spreading ridge is being subducted beneath the South American continent at the Chile Triple Junction. This process has played a major part in the evolution of most of the continental margins that border the Pacific Ocean basin. A combination of high resolution swath bathymetric maps, seismic reflection profiles and drillhole and core data from five sites drilled during Ocean Drilling Program (ODP) Leg 141 provide important data that define the tectonic, structural and stratigraphic effects of this modern example of spreading ridge subduction.A change from subduction accretion to subduction erosion occurs along-strike of the South American forearc. This change is prominently expressed by normal faulting, forearc subsidence, oversteepening of topographic slopes and intensive sedimentary mass wasting, overprinted on older signatures of sediment accretion, overthrusting and uplift processes in the forearc. Data from drill sites north of the triple junction (Sites 859–861) show that after an important phase of forearc building in the early to late Pliocene, subduction accretion had ceased in the late Pliocene. Since that time sediment on the downgoing oceanic Nazca plate has been subducted. Site 863 was drilled into the forearc in the immediate vicinity of the triple junction above the subducted spreading ridge axis. Here, thick and intensely folded and faulted trench slope sediments of Pleistocene age are currently involved in the frontal deformation of the forearc. Early faults with thrust and reverse kinematics are overprinted by later normal faults.The Chile Triple Junction is also the site of apparent ophiolite emplacement into the South American forearc. Drilling at Site 862 on the Taitao Ridge revealed an offshore volcanic sequence of Plio-Pleistocene age associated with the Taitao Fracture Zone, adjacent to exposures of the Pliocene-aged Taitao ophiolite onshore. Despite the large-scale loss of material from the forearc at the triple junction, ophiolite emplacement produces a large topographic promontory in the forearc immediately after ridge subduction, and represents the first stage of forearc rebuilding.