藏北羌塘盆地基底的地质构造演化:来自侏罗纪雁石坪群砂岩碎屑锆石U-Pb同位素年代学证据

羌塘盆地作为青藏高原面积最大的中—新生代盆地,是揭示特提斯域演化的关键区域,其构造属性与演化历史备受关注。然而,长期以来对于盆地是否具有前寒武纪结晶基底以及其地质构造演化等问题一直存分歧。雁石坪群作为羌塘盆地分布最广,地层出露最全的一套侏罗纪地层,其碎屑沉积物中包含了大量关于羌塘盆地地质构造演化的重要信息。为此笔者选择位于羌塘盆地东部唐古拉山北麓温泉地区雁石坪群砂岩进行碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb年代学研究,以期为解决羌塘盆地基底的地质构造演化提供依据。8件砂岩样品429个有效测试点的年龄结果显示,雁石坪群碎屑锆石的年龄时间跨度大,自新太古代至中侏罗世晚期(2668~166 Ma),具有明显的阶段性,可分为10个年龄组。结合区域地质特征,对年龄值大于486 Ma碎屑锆石年龄组进行了重点分析探讨,认为羌塘盆地具有前寒武纪结晶基底,其形成的主要时期为1974~1666 Ma,且结晶基底还遭受了后期地质构造作用的改造,先后经历了与Columbia超级大陆、Rodinia超大陆演化相关的构造热事件、格林威尔—晋宁构造岩浆运动、泛非运动等一系列地质构造演化,支持了羌塘地块属冈瓦纳大陆的认识。     

羌塘盆地基底构造特征

羌塘盆地是叠置于元古宙基底之上,中、新生代发育起来的大型沉积盆地、基底为元古宙变质岩系,具双层结构,其下为结晶“硬基底”,其为为变质“软基底”。基底构造具两坳夹－隆特征,坳陷和隆起内部为若干次级凸起和凹陷复杂化,具断凸断凹特征。ENE、WNW两组共轭基底断裂发育,将基底切割成菱形块体,基底构造明显控制盖层构造。     

秦岭造山带佛坪基底杂岩的地质特征

综合研究表明，佛坪基底杂岩是由普遍遭受多期强烈变形变质作用和混合岩化作用的变质火山－沉积岩系和中酸性侵入岩构成的结晶杂岩系，结晶杂岩的形成年龄为22－18亿年，受强烈构造热事件改造的年龄为2亿年左右；佛坪基底杂岩经历了基底杂岩形成时期，主造山期和主造山期后3个不同演化时期的构造变形的叠加，改造，主造山期最主要的变形是在早期盖层沿其与基底的界面发生逆冲推覆构造的基础上发生热穹窿叠加变形。     

藏北羌塘盆地构造特征及演化

羌塘盆地基底由元古宙变质岩系组成，具双层结构，下部为结晶“硬基底”、上部为变质“软基底”；构造上具两坳夹－隆和断凸断凹特征。盆地盖层由中泥盆统至第三系组成，主要为海相碳酸盐岩和碎屑屑岩及白垩系、第三系陆相砂、砾岩。盖层中变形强烈，发育多组褶皱、断裂。在变形在平面上方向性、分带性、等距性明显；在剖面上具差异性、不协调性。盆地主要变形期为燕山期－喜马拉雅期。     

藏北羌塘早古生代岩浆作用及其地质意义

藏北羌塘早古生代岩浆作用及其构造演化对研究青藏高原早期演化历史以及羌塘盆地基底性质结构等具有重要科学意义。本文在综述前人研究基础上,系统总结了藏北羌塘地区早古生代岩浆岩的时空分布特征及年代学格架,初步探讨了青藏高原早古生代构造-岩浆事件对冈瓦纳大陆北缘构造演化以及羌塘盆地基底属性的约束。羌塘地区早古生代岩浆岩主要分布在日湾茶卡、都古尔、戈木日、本松错等地区,岩性以变质辉长岩、变质玄武岩、安山岩、花岗岩、变质流纹岩以及花岗片麻岩等为主。基于区域地质调查和年代学研究结果,羌塘地区早古生代发生了多期岩浆作用,分别为~500 Ma、~482 Ma、~474 Ma、~455 Ma、~438 Ma。这些岩浆岩可能是泛非造山运动结束后,冈瓦纳大陆北缘岩石圈伸展减薄的产物,并构成了羌南-保山板块早古生代的结晶基底,但有关伸展减薄的机制问题仍需开展进一步的研究工作,这些地质记录对恢复和反演青藏高原冈瓦纳大陆北缘的陆缘性质具有重要约束意义。     

西藏羌塘盆地的构造沉积特征及演化

西藏羌塘盆地是特提斯构造域内晚古生代—中生代海相复合盆地。经历了晚古生代板块构造演化阶段、中生代板块构造演化阶段和新生代抬升剥蚀阶段 ,形成了晚古生代大陆边缘盆地、中生代南羌塘被动大陆边缘和北羌塘弧后盆地以及晚侏罗世之后的构造地貌盆地。受多期构造运动作用 ,盆地从北向南形成了北缘冲褶带、北羌塘变形带、中央碰撞隆起带、南羌塘变形带和南缘冲断带五个构造单元。变形由坳陷边缘到中心逐渐减弱 ,侏罗山式褶皱样式 ,反映出盖层浅层滑脱的变形特征     

藏北红脊山地区角闪岩相变质地层的划分及时代

q关于藏北羌塘中北部地区的变质地层的划分及其时代归属一直有不同的认识。红脊山地区出露的猫耳山岩组是一套由变质碎屑岩夹变质基性火山岩、大理岩和少量硅质岩组成,遭受了低角闪岩相变质作用改造的地层体,泥质变质岩中出现了十字石、蓝晶石、石榴石、角闪石等变质矿物,是羌塘中北部地区出露面积较大,变形强变质较深的构造岩石地层单位。其岩性组合、变质特征以及形成的构造环境均与上石炭统擦蒙组、展金组有明显的区别,二者之间为断层接触关系。根据岩性组合特征及岩石地球化学特征研究表明,猫耳山岩组是弧后盆地沉积的产物。获得角闪片岩全岩Sm—Nd等时线年龄值401±18Ma,可能代表了猫耳山岩组的沉积时代,也是红脊山地区早泥盆世或更早的地质时期发生了一次弧后盆地扩张作用与沉积演化的年代学记录。     

藏北羌塘盆地基底变质岩的锆石SHRIMP年龄及其地质意义

羌塘盆地经受了青藏高原隆升事件等强烈的构造作用,盆地是否具有刚性结晶基底,对于油气的保存至关重要。长期以来对于该盆地是否具有前古生代的结晶基底,分歧较大。笔者新近在羌塘盆地中央隆起带北缘俄久卖发现的含夕线石和蓝晶石的片麻岩以及其附近发现的极浅变质的奥陶系地层,证实羌塘盆地具有变质结晶基底。本文进一步开展了片麻岩中锆石的SHRIMP年龄分析,获得了7组锆石年龄：2498~2374Ma 、1780 ~1666Ma、645~522Ma、465~420Ma、402~369Ma、270~233Ma和223~198Ma。通过CL图象对各组年龄锆石进行成因分析,并结合区域地质特征,认为1780 ~1666Ma为该片麻岩的主期变质年龄,羌塘盆地具有前寒武纪结晶基底,并对其余年龄组反映的构造热事件及其地质意义进行了讨论。     

羌塘盆地构造改造强度划分与油气远景区分析

位于青藏高原腹地的羌塘盆地是经历了多期构造改造的改造型盆地。通过对盆地地层暴露程度、变质作用．火山-岩浆活动和构造变形强度综合研究，将羌塘盆地划分为弱构造改造区、中等强改造区和强改造区3种改造类型。在此基础上，结合生、储、盖层特征、保存条件、构造条件和地表油气显示，采用多重信息叠合法将羌塘盆地划分为油气有利区、较有利区、较差区和不利区，其中吐坡错-确旦错-半岛湖地区、白滩湖-波涛湖地区、比洛错东-土门地区和长梁山-黑尖山地区为盆地油气有利远景区。     

陕西凤太泥盆纪盆地东缘发现古老结晶基底

通过岩石学、同位素年代学、变形变质特征的研究及区域对比,认为凤太泥盆纪盆地东缘（黄柏原一带）原划泥盆纪地层应为新太古代－古元古代变质结晶基底,变质达角闪岩相,其可能是佛坪穹隆构造向西北延伸,进一步证明了泥盆纪时西部凤太盆地和东部山（阳）柞（水）镇（安）盆地是两个独立盆地,中间被佛坪穹隆隔挡。该项成果对研究南秦岭地壳演化和指导凤太地区的地质找矿意义重大。     

太白黄柏塬一带变质结晶基底的厘定及其地质意义

太白县黄柏塬一带出露新太古代变质结晶基底块体,为一套变质杂岩,具孔兹岩建造特征,并伴有古老变质侵入体（U－Ph2365±1Ma）岩块。该变质杂岩是从前人所划的泥盆纪地层中解体出来的经历了多期变质变形改造、变质级达角闪岩相的基底岩系。其与上覆盖层—泥盆纪地层为剥离断层（动力滑脱变质变形带）接触。该变质杂岩的厘定为研究秦岭造山带南秦岭地壳组成、演化提供了新的资料。     

西藏羌塘盆地中部发现中高级变质岩

羌塘盆地至今没有片麻岩系基岩点住的报道。长期以来关于该盆地是否具有前古生代的结晶基底分歧较大。最近在羌塘盆地中央隆起带北缘兰新岭附近的俄久卖一带找到了具有中-深变质特征的片麻岩．追索确定片麻岩系沿逆冲断裂带出露,基岩出露宽度为50-200m,断续延伸长约4km。岩相学研究结果显示,片麻岩中含有典型的区域变质矿物矽线石和蓝晶石,结合附近发现的奥陶系仅经历了浅变质作用和新近的地球物理资料揭示盆地内可能有结晶基底。初步认为俄久卖片麻岩系为羌塘盆地的前奥陶系结晶基底岩片。羌塘盆地深部具有稳定的结晶基底。     

羌塘盆地高精度航空重磁调查对盆地基底性质与构造格局的启示

羌塘盆地是我国陆域面积最大的中生代海相沉积盆地,该盆地基底属性和深部构造特征尚未形成统一认识.最新获取的高精度航空重、磁资料发现北羌塘整体表现为"磁力高、重力低",南羌塘与之相反,并且北羌塘基底磁性明显强于南羌塘;基于航磁数据计算的基底深度显示出南、北羌塘具有明显差异,北羌塘基底深度普遍在7.0～15.0 km,凹陷中心多达6个;南羌塘基底深度稍浅,多在5.0～13.0 km,凹陷中心只有3个.南、北羌塘截然不同的重磁场特征表明羌塘盆地并不存在统一的前寒武系变质基底,南、北羌塘是两个完全不同的构造单元.E—W向的"中央隆起带"将羌塘盆地一分为二,使其整体呈现"两坳夹一隆"的构造格局,并可以进一步划分为31个凸起区和9个凹陷区.     

西藏比如盆地碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及其地质意义

对比如盆地中上侏罗统和下白垩统地层中采集的4个砂岩样品的碎屑锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb测年,并将其结果与前人对盆地两侧地质体的测试年龄信息进行对比,据此得出样品405-3物源为盆地北侧喀喇昆仑—南羌塘陆块,其他3个样品物源均来自于盆地南侧的冈底斯—拉萨陆块。通过对比分析认为样品405-3中几组较老的锆石年龄是对羌塘盆地存在结晶基底并遭受后期多期变质变形的肯定。样品417-7,424-1及429-1的年龄既反映了600～500Ma的泛非期活动年龄数据,又显示了拉萨地块存在的中新元古代基底的年龄信息。     

论羌塘含油气盆地关键地层划分对比问题

羌塘含油气盆地勘探程度相对较低,一些关键地层的时代归属与划分对比尚存较大的争议,这制约了盆地石油地质条件评价与含油气系统分析。基于近年来在羌塘盆地获得的生物地层、年代地层、沉积层序、盆地演化等方面的最新资料,结合前人的研究基础,重点对制约含油气盆地分析的关键地层时代归属问题开展了综合分析与客观评述。取得的主要认识包括：(1)新的同位素年代学资料证实,羌塘盆地存在前寒武系变质岩结晶基底,古生界基底埋深可达7～15 km,中生界沉积超覆在古生界褶皱系之上;(2)那底岗日组时代归属为晚三叠世,而不是早—中侏罗世;(3)南羌塘古油藏白云岩属于上三叠统,古油藏白云岩很可能“异地无根”,与布曲组为构造断裂接触;(4)南羌塘毕洛错油页岩时代归属为早侏罗世;(5)雀莫错组原定义为中侏罗统,研究证实其时代归属为早—中侏罗世;(6)胜利河—长蛇山油页岩Re-Os同位素定年及生物化石资料证明其为下白垩统海相地层;(7)同位素年代学及野外露头剖面资料证实,康托组与唢呐湖组为同期异相地层。羌塘盆地地层学研究新进展为完善盆地地层划分对比方案,乃至盆地含油气系统分析与盆地资源潜力评价提供了新的依据。     

南海变质基底基本轮廓及其构造演化

南海变质基底基本轮廓是由中央向周缘自老变新的拼盘式褶皱基底，南海中央西沙群岛海域为前寒武纪变质基底，围绕该古陆周缘发育有加里东期、海西期和印支期褶皱变质基底。南海构造演化十分复杂，经历元古代至古生代的华南地块与印支地块多次张裂与聚敛，形成晋宁期、加里东期和海西－印支期褶皱变质带；中生代又经历库拉－太平洋板块俯冲消减，形成“安第斯型大陆边缘”，新生代又经历陆缘扩张作用的演化才形成现今的构造格局。     

新疆阿勒泰南缘地壳结构与构造演化及其对金成矿的制约

1阿勒泰地区地壳结构及地壳演化。根据地层-岩石组合、区域不整合面特征、构造变形层次、岩浆及火山活动,将阿勒泰地区的地壳分为三大单元：前寒武纪基底构造层(包括早中元古代变质基底及震旦纪褶皱基底)、奥陶纪至早石炭世上叠盆地构造层、中石炭世以来前陆盆地、山间盆地及再生前陆构造层。     

新疆富蕴地区前寒武纪地层的物质组成及其构造变形特征

新疆西北部阿尔泰地区发育一套片岩、片麻岩,从境内铁列克以东的塔乌乃萨孜一带向东南延伸到蒙古阿尔泰山南坡,统称冲乎尔-青河构造建造带。该带以特殊的构造位置和复杂的变形变质特征,成为研究阿尔泰造山带发展、演化的重要热点之一。通过对新疆西北部阿尔泰地区变质岩(前寒武纪地层)的物质组成、变形变质方面的资料收集和分析研究,区域地层对比等,按构造-岩石(地层)单位进行了划分。认为该套地层经受过中深层次的区域动力热流变质作用,变质达角闪岩相,是阿尔泰地区前寒武系基底的组成部分,其中的古元古代克木齐岩群和中元古代苏普特岩群变形具有多期次和多层次的特征,不同构造层次的变形均保留了丰富的构造变形形迹。     

藏北羌塘盆地褶皱形变研究

羌塘盆地由于受多期构造活动的影响形成多个构造层,不同构造层的变形特征存在明显差异。其中三叠纪构造层多形成一些紧闭倒转的小型背、向斜褶皱,侏罗纪构造层内多发育大型宽缓的背、向斜及复背斜、复向斜,而白垩纪—新近纪构造层多位于向斜核部和背斜翼部,形成宽缓的褶曲。褶皱变形以近东西向为主,从老到新不同构造层形成的褶皱由紧闭到宽缓,存在一定的继承性和递进叠加的特点。褶皱轴迹的空间展布及变形特点表明不同时期板块的拼合挤压是导致盆地变形的主要驱动力,基底断裂及基底凸凹变化对褶皱的展布和变形有一定程度的控制和影响。     

藏北羌塘中部高压变质带中石榴子石白云母片岩的岩石学和变质特征

羌塘中部的高压变质带位于龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带之上,由榴辉岩、蓝片岩和石榴子石白云母片岩组成,其形成过程对探讨板块缝合带的构造演化具有重要意义。以其中的石榴子石白云母片岩为研究对象,通过岩相学研究并结合电子探针成分分析,认为石榴子石白云母片岩中的石榴子石具有多期次变质结晶的特征,保留了岩石多期次变质的信息。结合岩石组构特征,最终确定石榴子石白云母片岩至少经历了3期次的变质作用。第一、二期均为绿片岩相,当时岩石不具定向构造且未达到高压;第三期为低温高压蓝片岩相变质作用,与区域上蓝片岩的形成及榴辉岩的蓝片岩相退变质作用大体同时,该期变质变形作用形成了岩石的片理,最终成为石榴子石白云母片岩,变质作用时代为218Ma左右。