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边坝县幅区域地质调查成果——西藏地勘局第二地质大队地调成果之一

2014-12-24

由西藏地勘局第二地质大队承担的“西藏1:25万嘉黎县(H46C002003)、边坝县(H46 C 002004)幅区域地质调查”项目系青藏高原南部空白区基础地质调查与研究计划项目的工作项目,项目起止年限为20032005年,项目聘请向树元教授(中国地质大学·武汉)为项目负责,泽仁扎西工程师(西藏地勘局第二地质大队)为技术负责,田立富教授(石家庄经济学院)为副技术负责。通过三年的艰苦工作,项目在地层、火山岩、侵入岩和构造方面收集了丰富的资料。

1对嘉黎易贡藏布断裂带的空间展布、断层结构和活动规律取得重要认识。嘉黎易贡藏布断裂是区域性大断裂狮泉河申扎嘉黎断裂带的一个分支,另一主要分支断裂为嘉黎区向阳日断裂。早期活动(K2之前)主要在北分支,并继承作为冈底斯念青唐古拉板片内那曲沙丁中生代弧后盆地与隆格尔工布江达中生代断隆带的分界断裂,也是冈底斯腾冲地层区内二级地层分区中拉萨察隅地层分区与班戈八宿地层分区的界线。嘉黎易贡藏布断裂带经历了多期活动,表现在断裂带上多条平行断裂的活动性质各异。其主要活动主要有两次,一是中晚侏罗世早白垩世,西部以南北拉张的裂谷盆地,并有裂谷型蛇绿岩发育,在嘉黎县(达马)以西表现为张性断陷盆地沉积,但进入易贡藏布一带因方向发生变化,此时期表现为剪切性质,未见裂谷及蛇绿岩套;另一次是晚新生代高原隆升隆升过程中大规模走滑平移。通过地层特征和火山活动特点对比,倾多一带的石炭至二叠纪地层与当雄一带的石炭至二叠纪地层具有更多的相似性。嘉黎易贡藏布断裂的右行平移活动距离可能达200km以上。

2.对分布于嘉黎断裂带南侧娘蒲乡至错高乡一带的原蒙拉组地层进行了解体。经野外调研和室内综合研究可划分为四套岩性组合、变形和变质相具明显差异的地层,分别划为四套地层:片麻岩夹大理岩组合为中新元古代念青唐古拉岩群a岩组,片岩夹片麻岩组合为中新元古代念青唐古拉岩群b岩组,变质砂岩、石英岩夹绢云母片岩组合为前奥陶纪雷龙库岩组,砂板(千枚)岩夹灰岩组合为前奥陶纪岔萨岗岩组。雷龙库岩组中发现了变玄武岩。变玄武岩岩石化学以富SiO2CaOMgO为特征,稀土模式属轻稀土富集重稀土亏损型,地球化学分布形式及投图Th-Hf/3-TaTh-Hf/3-Nb/16结果显示岛弧环境特征,反映了测区沉积盖层中最早期的板内岩浆活动。

在从蒙拉组解体后的四套地层中发现变质侵入体10多个。经U-Pb法年龄测定,侵位时代分别属于早泥盆世、早二叠世和早侏罗世。微量元素蛛网图中显示RbTh峰和NbTa谷。以富RbTh等大离子亲石元素和亏损NbTaY等高场强元素为特征。Nb负异常可能与地壳混染有关。SrBa的亏损反映有分离结晶作用的存在,说明岩石形成于长期较稳定的条件,具正常大陆弧特征。Nb-YRb-Y+Nb)判别图中,样品皆落入火山弧和同碰撞区。R1R2图解中,投入1区(地幔分异)和6区(同碰撞区)。此外,在多居绒英达韧性剪切带侵入体中锆石U-Pb获得了247±16Ma年龄,剪切带片岩中锆石U-PbSHIMP谐和线年龄为194±7Ma五岗韧性剪切带中花岗质糜棱岩锆石U-Pb法年龄集中在179-189Ma之间。八棚择韧性剪切带中构造片麻岩锆石U-Pb法测试年龄为252-253Ma。众多岩体侵入和铅重置年龄的出现,说明测区海西至印支期发生了较重要的岩浆活动、构造变形和构造热事件。测区进入到岩浆弧发育阶段,提供了特提斯洋海西印支期俯冲碰撞的岩浆记录。

3.通过填图和实测剖面查明了不同构造层次中的构造变形样式。中新元古代念青唐古拉岩群以深层次构造组合类型无根褶皱、柔皱和韧性剪切变形为主要特征,前奥陶纪地层以斜歪、局部褶叠层、千枚理级韧性剪切带发育为特色,石炭纪至二叠纪地层中的构造样式较为简单,板理(轴面劈理)与层理垂直或近垂直,显示的褶皱以开阔、轴面直立为特征,岩层产状较为平缓。中晚侏罗世和早白垩世地层的构造样式较为复杂,板理以平行层理和斜交层理为主,显示的褶皱以紧闭、倒转或倾斜为主。这种差异反映了各构造层构造变形背景和岩石变形行为的不同。

4以现代地层学和沉积学新理论为指导,采用多重地层划分方法,对石炭二叠纪地层、侏罗纪白垩纪地层进行了岩石地层、生物地层及年代地层、层序地层等多重地层划分与对比,初步建立了测区地层格架。

生物地层研究方面取得了新进展。通过此次工作,分别在来姑组、洛巴堆组、拉贡塘组、多尼组及边坝组中发现了大量古生物化石;结合前人在测区内己发现的化石资料的综合研究,初步建立了12个组合(或带),其中腕足2个组合、蜓1个带、菊石3个带、珊瑚3个组合、双壳2个组合、植物1个组合。以上化石组合(或带)为其年代地层划分和沉积环境分析提供了确凿证据。

开展了层序地层研究。初步划分出石炭二叠纪地层5个三级层序,侏罗纪白垩纪地层6个三级层序。

5在对边坝县多尼组地层实测剖面中发现多尼组可分为三套岩性组合,与前人二分有明显差异,其中第三套(上部)岩性组合为深灰色砂板岩夹紫红色泥岩和灰黑色泥灰岩、含铁白云岩。在泥灰岩中发现大量的双壳类化石,初步鉴定有:Trigonioides Diversitrigonioides xizangensis Gu(西藏类三角蚌)(异饰蚌)(K1)、Pleuromya spitiensis Hoidhaus (斯匹梯肋海螂) K1)两个种,Myopholas sp.(螂海笋)、Inoperna sp.(细股蛤)。通过详细时代确定和岩性对比,建立了一个新的岩性地层单位——早白垩世边坝组。

6.对拉孜北凼木曲东岸前人(1:20万资料)定义的一套拉贡塘组碳酸盐岩地层进行了重新研究和实测剖面控制,其碳酸盐岩应为一套粉砂质板岩。在板岩中发现丰富的植物化石,主要有 Scleropteris  cf. tibetica Tuan et Chen(西藏英羊齿,相似种)、Cladophlebis  cf. browniana Dunker Seward (布朗枝脉蕨,相似种)、Cl sp.Desmiophyllum sp.(带状叶属,未定种)、Gleichenites sp.(似里白,未定种)、Zamiophyllum buchianum Ett Nath.emend Ôish(布契查米羽叶)、Z.sp.Zamites sp. (似查米亚,未定种)、Sphenopteris  sp. (楔羊齿,未定种)、Todites  sp. (似托第蕨,未定种),具有早白垩世植被面貌。

7.岩浆岩各项测试分析数据齐全,较系统地研究了侵入岩和火山岩的岩石类型、矿物学、岩石化学和地球化学特征。在此基础上,讨论了岩浆活动规律及其成因类型,进一步探讨了不同构造岩浆带的大地构造环境,形成演化、定位机制的动力学模式及与造山带地质构造演化的成生联系。

8.根据岩性和接触关系对测区内岩浆岩体进行了解体和年龄测定。其侵入岩体从泥盆纪古近纪均有出现,并具成片成带的特点,而且岩浆活动明显受构造控制。从北向南分别形成洛庆拉阿扎贡拉、扎西则及鲁公拉三个复式岩浆带。共圈出中酸性侵入体115个。新测年龄数据30多个。其中在嘉黎县南侧的原早白垩世岩体中解体出多个岩体,其中早二叠世、早侏罗世和晚侏罗世的岩体年龄在嘉黎县一带属首次获得。此外,在洛木获得二长花岗岩体K-Ar年龄45.13±0.45Ma(始新世)。这些岩浆活动时间的确定对研究测区的岩浆活动与构造运动关系提供了较好的证据。

9根据光释光测试结果确定了测区河流阶地的时代。其中T3(边坝县上卡)年龄为20.3±1.7kaB.P.T4(边坝县徐卡)年龄为29.4±2.5kaB.P.T5(边坝县徐卡)年龄为30.8±2.5kaB.P.)、T6(波密县倾多)年龄为59.5±4.9kaB.P.,均为晚更新世。在波密县倾多原划为中更新世冰碛物中获得OSL年龄80.2±6.5kaB.P.,为晚更新世。在边坝县拉孜北分水岭上(海拔4560m)冰碛物中获得ESR年龄705kaB.P.,相当于青藏高原倒数第三期冰期时间,为测区最早冰川记录,该分水岭高出现代河床(海拔4250m300m,反映了中更新世以来测区的强烈隆升和河流强烈下蚀作用。

10.根据地面高程和山顶面高程统计结果分析,建立了四级层状地貌结构,即山顶面、主夷平面、盆地面和局部侵蚀面。嘉黎区向阳日断裂带两侧的主夷平面高程和盆地面高程差异不明显,反映嘉黎区向阳日断裂带在高原隆升过程中差异升降较小,但嘉黎易贡藏布断裂带以南地区的主夷平面高程和盆地面高程略高,且跨度较大,说明嘉黎易贡藏布断裂带南北两侧有明显差异升降现象。南盘总体隆升高100150m,局部侵蚀面高程显示怒江水系区与雅鲁藏布江水系区的高程基本一致,说明两条水系进入研究区的时间和侵蚀强度相当,而以嘉黎易贡藏布断裂带为界的南侧比北侧的局部侵蚀面高程还低100150m(与主夷平面和盆地面的高程差异相反),是雅鲁藏布江水系由南向北溯源的反映。盆地面在研究区内相当发育,比主夷平面低500700m,在山顶海拔高程分布图和地面海拔高程分布图中频率均相当明显,其地貌景观相当于现代高原腹地的内陆盆地景观,虽然盆地面本身高差变化范围较大(700800m),但其高程不受现代河谷谷底高程影响(现在谷底高程20004700m,而盆地面均在45005300m),说明在雅鲁藏布大峡谷地区在峡谷形成以前经历了较长时期的内陆盆地发育阶段。

11.对嘉黎易贡藏布断裂带两侧的不同高度的花岗岩中磷灰石进行了裂变径迹测量,其中断裂带北侧的磷灰石裂变径迹年龄较大,反映其抬升作用较慢,而断裂带南侧的磷灰石裂变径迹年龄明显较小,6个样品中有5个样品的磷灰石裂变径迹年龄在4.05.9Ma之间,仅有一个样品年龄为8.0Ma。说明嘉黎断裂带南盘有明显抬升作用。此外,断裂带南侧6个样品中有5个样品的磷灰石裂变径迹年龄在4.05.9Ma之间,反映研究区在上新世有较强烈的抬升作用,这比钟大赉、丁林等在南迦巴瓦地区研究的青藏运动第一幕3.42.5Ma的时间略早,而与赵志丹等研究拉萨一些岩体的磷灰石裂变径迹3.2 8.3Ma相当,反映了冈底斯带高原隆升特点。此外,样品磷灰石裂变径迹年龄与样品高程没有规律,一方面反映当时该地区抬长速率较快,另一方面可能反映当时已有一定地貌反差,并且这种地貌反差被继承性发展到现在。