主要边界构造研究进展

作者&投稿:厍超 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
构造-岩相古地理分析的概念、思路与方法~

黄汲清先生 ( 1945) 在 《中国主要地质构造单位》中,编制出了寒武纪、加里东泥盆纪、华力西二叠纪、燕山白垩纪和喜马拉雅期的中国构造古地理图 5 幅,勾绘出了这些地质构造阶段的海陆分布轮廓。这些古地理图是我国最早出现的构造古地理图,是我国构造古地理学的先导。
王鸿祯等 ( 1985) 的 《中国古地理图集》主要是以大地构造学的理论为指导和以大量的区测资料为基础编制出来的,是我国大地构造古地理学的代表作。崔克信 ( 1986) 、黄汲清等 ( 1987) 、王鸿祯等 ( 1990) 、刘本培等 ( 1991) 、周志毅等 ( 1995) 、李通艺( 2000) 以及其他许多人以大地构造学的资料、理论和观点来论述古地理的专著和论文,均属构造古地理学的范畴。
国外的构造古地理学 代表著作有 Ziegler ( 1988) 、Dercourt 等 ( 1991) 、Scotese( 1997) 、Southeast Asian Research Group ( 1995) 、Li Zhenxiang 等 ( 1996) 等的作品。
当前国内外构造古地理学均呈现出与沉积学、地层学、古生物学、地球物理学、地球化学、构造地质学等的相互结合和渗透,研究热点集中在造山带沉积和古地理、古特提斯多岛洋构造古地理、全球古大陆重建尤其是关键部位古大陆重建等方面,是一个十分活跃的古地理学分支学科。
20 世纪 60 年代板块学说的诞生为活动论构造古地理研究提供了理论基础并推动了这一领域的发展。20 世纪 90 年代该领域有关地质历史中洋、陆重建,古地理和古气候的研究成果已被石油地质家用于全球石油聚集和分布规律研究。在中国,王鸿祯先生在活动论构造古地理领域做出了重要贡献。
板块学说的提出,特别是海底扩张和磁条带年龄的证据,使古地理、古气候研究进入了全新的领域,地质学家必须重建原来沉积盆地所处的位置。这就使活动论构造古地理的概念具备了新的理论基础和研究方法。在此之前大陆漂移说的出现,开辟了活动论思潮的萌芽阶段,其最重要的标志是承认大规模水平运动的存在。20 世纪 60 年代以前部分古生物学家和古地理学家已经提出了具有先驱性的推断。在作为地学革命的板块学说研究高潮中,地质学家们以全球构造的活动论为基础,应用当代古地磁方法和成图技术,致力于地质历史时期的古大陆重建。许多学者编制了地质历史不同阶段的古地理再造和古气候带预测图。由于技术和数据密度不足等原因,目前全球性成图比例尺还较小,并带有推断性。随着古地磁和成图技术的进步以及资料的积累,这一领域正取得实质性进展。一些学者如Scotese 等建立了数据库,不断根据新数据的积累修改全球及大区域古地理重建的结果。孙枢先生曾在第三届全国沉积大会上评述了此领域的研究现状与趋向。上述活动论构造古地理研究的思想很快引起了石油地质学家和沉积地质学家的重视。一些专题性的研究对全球油气聚集分析更有重要价值,如法国学者德高特等的 “特提斯古地理图集”。古大陆重建与油气聚集规律研究成功地结合的一例体现在 Klemme 等的著作中。Klemme 等从全球尺度研究了自古生界早期以来各时代烃源岩形成油气资源的比例,并在古大陆重建的基础上标定了全球大型油气系统的分布。从而揭示了沉积盆地所处的古纬度与古气候带及其与古海洋的关系。其中特别强调了晚侏罗世和白垩纪优质烃源岩的重要性———世界上一半以上的油气资源形成于该期的烃源岩。这取决于当时特有的古构造、古气候和古海洋环境。其中最为突出的是被动边缘盆地形成的巨大规模的油气聚集。在特提斯洋的被动边缘,以中东阿拉伯海湾地区为代表,形成了全球最为富集的油气聚集带。
地质历史上,盆地的演化和内部的沉积古地理变革均受盆地构造属性、盆地边缘和盆内构造活动规律的控制。位于不同板块或同一板块内的不同盆地由于盆地边界的构造属性和构造活动规律不同而具有不同的演化历程。同样,同一盆地内由于内部不同部位盆地动力学环境不同造就了盆地内不同的沉积古地理环境。因此在进行构造古地理分析过程中应遵循构造控盆、盆地抓相的基本原则,完成构造 - 岩相古地理编图。
关于编图思路,可从两方面入手对构造古地理进行研究。首先,以文献调研资料为基础,结合研究区构造演化特征,按照构造演化进行阶段划分,结合构造运动的属性、规律研究,查明研究区内、抓相断裂的位置、形成、活动时间及控盆、控相机制。其次,在构造及大型断裂研究的基础上,完成岩相古地理编图的基础资料准备工作,主要包括岩石地层多重划分对比、单剖面沉积环境分析、横向沉积相变规律研究和单因素资料统计、编制等。在完成上述基础资料和图件准备的基础上,结合研究区构造、盆地演化规律的研究成果,以由点到线再到面的沉积相研究方法为基本思路,运用相应的岩相古地理编图法( 如岩比法、优势相法或单因素分析法) 完成研究区构造古地理编图。实际上,岩相古地理分析离不开盆地构造和全球构造的分析,构造分析构成了古地理分析的基础与前提。但是,就盆地构造 - 岩相古地理分析的范畴而言,更应该注重构造带的古地理恢复与分析。
造山带古地理学是在造山带地区或经受了造山运动改造的地区开展古地理研究的理论和方法。研究过程要注意三点: 一是不能用 “将今论古”的方法恢复地史期间的隆起区和堆积区,二是沉积相带的展布受区域构造应力场及基底构造格局控制,三是辨析原生沉积盆地与构造盆地 ( 吴根耀,2003) 造山带古地理学在盆地构造 - 古地理重建中的应用,其核心是以发展的和动态演化的思路来研究盆地。
盆山耦合分析是正确认识盆地动态演化的钥匙。所谓盆山耦合,指的是造山作用与盆地演化间有统一的运动学过程和动力学机制。就盆、山这一对矛盾而言,山常是主要的方面。但是,造山带的内部结构比较复杂,地质记录不全,故对地质现象常有多解性。盆地内地质记录相对完整,因而对其运动学的全面研究对造山过程的运动学认识带来宝贵的借鉴,对其成盆动力学机制的探讨对造山动力学机制的认识带来有益的启示。因而,在以动态演化的思路研究盆地发育的运动学特征时,应有意识地加强与造山动力学匹配的盆地动力学的研究。

1.昆南断裂带
昆南断裂带是昆仑造山带与巴颜喀拉-羌塘构造带的分界断裂,也是区内一级构造单元界限。西起乌孜别里山口,向南东经昆盖山北、塔什库尔干东瓦卡、叶城县南赛力亚克达坂,后转向近东西向延伸,经三十里营房、康西瓦,在苏巴什以东与库牙克断裂重接,在整个西昆仑地区形成向南凸出的弧形断裂带。在库牙克断裂东盘库拉木纳克重新出现,经黑顶山南、彼得勒克、黑海南、西大滩、阿拉克湖、阿尼玛卿,走向近东西向,断裂带在昆北地区延伸约2400 km。断裂西部新疆称康西瓦断裂带,中段称鲸鱼湖断裂带,东段青海称秀沟-托索湖断裂或博卡雷克塔格-阿尼玛卿深断裂系。它是康西瓦-木孜塔格-阿尼玛卿洋盆向北俯冲消减主缝合带的残迹。前人已针对该断裂带的不同地段开展过一些研究工作(李永安等,1995;王元龙等,1996;姜春发等,2000;许志琴,2001;刘强等,2003;许志琴等,2004)。
断裂带在昆仑段从东向西依次消减截切了北部的昆南早古生代增生楔、昆南晚古生代弧前盆地、昆中早古生代岩浆弧、其曼于特-库地早古生代蛇绿构造混杂岩带等构造单元,南部消减、截切了扬子板块北部边缘褶皱带、松潘褶皱带、巴颜喀拉褶皱带和羌塘陆块西北缘的晚古生代-早中生代盆地等(图5-11)。该消减带向北消减、截切整个构造单元,向南消减、截切沉积盆地的边缘相。
沿断裂走向,变形层次、变形期次、构造组合样式有一定差异。西部康西瓦断面呈舒缓波状,倾向北,∠70°~80°,断裂构造岩带宽数百米至1000 m,带内发育糜棱岩、构造片岩、断层角砾岩、断层泥等,沿断裂带有石英脉、花岗岩脉、闪长岩脉侵入,断裂具明显的多期活动,早期韧性,晚期脆性,由逆冲→走滑。向东再依勒克断裂宽2~4 km,脆韧性,由南北两条断裂挟持透镜状岩块及蛇绿岩块,相互由强劈理化带分隔,使不同变形期和不同深度层次构造岩相混杂,总体反映为向南的逆冲。断带南部刀锋山-耸石山-可支塔格-木孜塔格一线断裂北倾,∠50°~60°,其断裂带宽数十千米或数百米,延伸280余千米,带内橄榄岩、辉橄岩、辉长岩、斜长花岗岩及中深变质基底岩片、早石炭世深水碎屑岩、放射虫硅质岩、早中二叠世灰岩岩片、火山岩岩块等呈透镜状相互混杂,构成蛇绿构造混杂带。同时,沿北界断裂及岩碧山-嵩华山断裂,组成石炭-二叠系多阶推覆叠瓦扇。
黑海南侧-西大滩,断裂向南陡倾,产状183°∠82°,并显示多期活动和脆韧性叠加,早期的逆冲被晚期的伸展作用和走滑活动改造,可见高角度正断层又叠加在韧性剪切带之上,发育糜棱岩质碎裂岩及大量断层角砾岩和碎裂岩,断面见镜面、擦痕、阶步。同时与地震相关的活动断裂带,也继承性发育在东昆南断裂带之上,如库赛湖-东昆仑垭口,活动断裂地表破碎带直接沿东昆南断裂破碎带中通过,而东大滩-西大滩活动断裂则直接追踪昆南断裂带的北界断裂。
阿拉克湖-托索河一带,昆南断裂为叠瓦状逆冲断裂系,范围覆盖整个昆南带。昆南北部边界断裂和带内一系列次级平行断裂,整体组成多级断面向北北东倾斜,相伴一系列褶皱向南西逆冲的叠瓦状断裂系,西段银石山的耸石山-可支塔格-黑顶山,东段布青山均保存较好。阿拉克湖一带,大套断块或岩席状的树维门科组块状生物礁灰岩,集中分布于高海拔的马尔争山和乌兰乌拉山,与下伏岩系界线往往沿等高线以低角度波状产出,并覆于马尔争组不同岩片及上二叠统格曲组等不同岩系之上,两者的接触带强烈破碎,发育碎裂岩、构造角砾岩、构造透镜体,显示出上下岩系的断层接触;其上覆岩系具外来性质,形成特征的飞来峰。分隔这些岩席的叠瓦状逆冲断裂系,倾向北东,∠40°~60°,断层在走向上、倾向上都有变化,表现出舒缓波状。在布青山得力斯坦沟,超基性岩、枕状玄武岩、块状玄武岩、安山质火山岩呈透镜状,混杂在石炭-二叠纪变形基质和岩片内,被基本平行的数条主干断裂夹持,断裂倾向北北东,∠40°~60°,断裂的伴生或派生构造以及两盘牵引变形,均反映出具逆冲性质,即北东盘向南西方向仰冲,与昆南边界断裂共同组成叠瓦状逆冲断裂系。这些叠瓦状扇片,主体为二叠系马尔争组碎屑岩-薄层灰岩,并发育一系列紧闭的轴面向南西的倒转-斜歪褶皱,挟持有古元古代基底岩片苦海岩群。
该断裂带经历了多期演化。西昆仑康西瓦断裂带明显经历两期构造演化,第一期为三叠纪,主压应力为北东-南西向,由古特提斯洋相继向北持续消减所造成,断裂除挤压碰撞外,还表现为韧性右行走滑,剪切带中获变质锆石SHRIMP年龄250~210 Ma(许志琴等,2004)。第二期仍然为北东-南西向挤压,为左行平移,形成现代露头的宏观牵引,同时在赛力亚克达坂一带侏罗系向南高角度仰冲于三叠系之上,可能形成于喜马拉雅运动早期,由于印度板块向欧亚板块北东向俯冲所造成。

昆仑山及邻区地质

在布喀达坂峰一带也有两期变形,早期形成透入性剪切面理,剪切方向为逆冲-左行平移。在千糜岩和绢云(构造)千枚岩中以绢云母为测年对象,千糜岩获绢云母39Ar 40 Ar坪年龄237.30 ± 0.25 Ma,绢云(构造)千枚岩中获绢云母39Ar-40 Ar坪年龄234.50 ± 0.42 Ma。因此,该段昆南韧性剪切带的主期活动是中三叠世晚期(1∶25 万布喀达坂峰幅)。第二期活动仍为逆冲-左行走滑,以先期剪切面理S1为变形面的小规模层间滑动褶皱,结合昆南韧性剪切带内及其附近的早侏罗世剪切深熔型花岗岩阿尔喀单元及巍雪山单元的产出,可间接判断出昆南韧性剪切带第二次递进变形的主要活动时间为早侏罗世。
东-西大滩段,由东西向韧性左行走滑剪切带及两侧伴生的挤压褶皱断裂带组成,形成时代220 Ma,韧性变形持续至20 Ma,之后表现为脆性左行走滑构造再活动(许志琴等,2001)。阿尼玛卿段,为倾向北东、向南西逆冲的叠覆岩片,是新生代脆性左行走滑构造。逆冲叠置发生于印支期(许志琴等,2001)。
此外,昆南断裂带为活动断裂,现为右行走滑,沿断裂带发育断陷谷地,控制着第四纪沉积、泉水和湖泊分布,沿断陷谷地发育阿拉克湖、红水川及冬给措纳湖等具拉分性质的高原湖泊。红水川哈拉西里,沿断裂带多个泉水群呈线状分布。东部托索湖、花石峡以东,沿断裂更新统砂砾岩层阶地上,发育一系列北东向地裂缝,宽度数厘米至数十厘米,地裂缝明显属张扭性。再向东发育走向115°的沟谷,宽0.51 m,沟北侧地形较南侧抬升约0.3~0.5 m,同时断裂对第四纪沉积物形成明显切割。20世纪80年代,昆南断裂带地震鼓包的斜列方式,反映断裂的最新运动方向为左旋剪切,伴生不对称的倾竖牵引褶皱,后期叠加正断层。
小比例尺遥感影像图上,该断裂带向东接镇平断裂、唐藏-勉县断裂、襄樊-广济断裂,组成了中国大陆上一条东西向巨型陆内消减带。因此,它不仅是青藏高原隆升过程中应力汇聚与释放的主要地带之一,也是中央造山带内的一条巨型陆内俯冲-消减推覆带,导致上述构造单元在地表的消失或尖灭,导致青藏高原北部以其为界的南北地貌单元迥异,是近代地震活动频繁的断裂带。
2.大红柳滩-郭扎错-西金乌兰-金沙江断裂
郭扎错-金沙江断裂,是巴颜喀拉构造带与北羌塘-唐古拉陆块二级构造单元边界(见图2-7,图3-4,图4-15)。
断裂西经大红柳滩,东接郭扎错,过碎石山、羊湖、岗扎日、西金乌兰,自玉树东延入四川境内与金山江断裂带相连。青海称乌兰乌拉-玉树断裂系,是将与其近于平行的西金乌兰、乌拉乌兰、玉树等数条断裂统称之。
断裂总体呈近东西或北西-南东向展布,是巴颜喀拉盆地南缘断裂。断裂主断面在不同区段倾向多变。西部红柳滩-碎石山段,断裂面倾向以南西→北东变化,∠50°~70°;大红柳滩,露头尺度上可见擦痕、旋转的构造透镜体、拉伸线理、SC组构、不对称倾竖褶皱等,沿断裂带的不同地段或为强直片理化带,或为炭化破碎带,断面产状倾向南西,且在该段较稳定。断裂可识别出两期活动,早期为脆韧性剪切带,具南偏东的斜冲性质,可能形成于三叠纪末期。晚期为向北的逆冲推覆,形成甜水海群叠置在巴颜喀拉山群之上,可能形成于侏罗纪末期。
在碎石山,由北部碱水湖-碎石山断裂和南部拜惹布错断裂组成,北东东向延伸,断裂带宽50~200 m,带内不同地段发育断层角砾岩、碎裂岩、初糜棱岩、构造片岩,并在碎石山一线混杂有蛇纹岩、基性火山岩、辉绿岩、深水硅质岩和碎屑岩、灰岩及基底深变质岩等透镜状岩块。向东在岗扎日-蛇形沟,主体倾向北东,破碎带宽50 m,有断层角砾岩、断层泥,及石炭-二叠纪复理石夹蚀变苦橄岩、块状玄武岩、枕状玄武岩、辉长岩、放射虫硅质岩、深海泥质岩和灰岩等蛇绿混杂岩块。断面上擦痕线理发育,倾伏向310°,∠40°,镜面产状30°,∠70°,显示逆断层性质。带内混杂岩块一般长轴规律排列,最大扁平面产状30°,∠30°,长轴产状335°,∠30°,反映断裂具多期活动性质,向北东逆掩并有右形剪切活动的叠加。断裂带北侧碎屑岩中牵引褶皱轴向,同样指示断裂具向北斜向逆掩。
断裂向东经楚玛尔河被第四系覆盖,治多俄巴达动,断裂呈北西-南东向,断续延伸至日尔拉马—若候涌—玉树,或被风火山群及其他新地层覆盖,或被后期北北东向断裂截切斜错,断续出露,断面时而南倾、时而北倾,∠70°~25°,总体呈平面和剖面上的舒缓波状弯曲。在荣格,断层面倾向南西,断裂破碎带宽30 m,带内断层泥包绕透镜状岩块,碎屑岩岩块均透入性片理化,灰岩岩块发育条带状构造,摩擦镜面具擦痕、阶步,擦痕线理侧伏向110°,倾伏角52°,断裂下盘砂岩发育大型牵引倾伏背斜,枢纽向32°方向倾伏,倾伏角23°,为左行斜冲,即由南西向北东方向的斜向逆冲。沿断裂带巴音叉琼及治多县多彩、当江和玉树等混杂有蛇绿岩残块。关于该断裂带的各期活动时限,目前尚缺少同位素测年资料依据。

3.3.1.1 古特提斯缝合带研究进展

图3.3 中国西南主要缝合带分布图

(据Wang et al.,2000修改)

古特提斯洋在东南亚表现为一系列与主体洋盆和古特提斯边缘盆地相对应的缝合带,代表性的缝合带有昌宁—孟连—清迈(Chiang Mai)—文冬(Bentong)—劳勿(Raub)缝合带、金沙江—哀牢山缝合带、难河—程逸缝合带(Nan-Uffaradit Suture)等(图3.1~图3.3)。其中,难河—程逸缝合带(Nan-Uffaradit)和沙拉缴(Sra Kaeo)缝合带传统上被认为是古特提斯主洋盆,但泰国西部清迈(Chiang Mai)附近代表古特提斯主体的残余物的大洋—海山岩石组合的厘定(Metcalfe,1997)打破了该传统认识。清迈(Chiang Mai)附近的大洋和海山岩石组合带包括玄武岩(含枕状玄武岩)、纹层状燧石,其中放射虫记录的年龄为泥盆纪—三叠纪;亚层的远洋沉积灰岩和纹层状燧石、远洋沉积泥岩、韵律泥岩和浊积岩、块状浊积砂岩、早石炭世浅海相含蜒灰岩,被认为是海山的碳酸盐岩帽。

3.3.1.1.1 昌宁—孟连—清迈—庄他武里—劳勿缝合带

(1)关于古特提斯洋主支的研究:该缝合带呈南北向斜窄的带状展布,由残余基性—超基性火山岩、火成侵入岩和有关深海沉积岩组成,为一条残余蛇绿杂岩带。主要由三段组成:北段为昌宁—孟连—清迈蛇绿岩带,北起昌宁,经孟连,向南延入缅甸及泰国西部,总体近南北走向,其延伸在北部被澜沧—景洪左行走滑断裂错移、在南部被梅平左行走滑断裂带错移。中段为庄他武里蛇绿岩带,北侧为梅平剪切带错移,庄他武里蛇绿岩带与昌宁—孟连—清迈蛇绿岩带之间的梅平剪切带沿线分布有蛇绿岩残片。南段为马来半岛上的文冬—劳勿蛇绿岩带(刘本培等,2002)。

在滇西一带,该缝合带在昌宁北部被崇山变质带截断,推测作为澜沧江缝合带向北延续到迪庆的西部(图3.3),总体为一条蛇绿混杂岩带(车自成等,2002)。李兴振等(2006)认为“澜沧江结合带”维西以南的澜沧江带镁铁质和超镁铁质岩石不具混杂岩面貌,而有岛弧型特点,澜沧江断裂东侧又有一从北部西藏到南部景洪几乎纵贯南北的杂多—景洪火山弧带的存在,推定在火山弧西侧东达山—临沧花岗岩带向东推覆的推覆体下面隐伏着一个与火山弧配套的板块结合带。事实上,位于东达山—临沧花岗岩带西侧的昌宁—孟连带正满足这个条件。例如昌宁、孟连一带,不同构造环境的火山岩组合,集中分布在一个宽不过10km的狭长带内,可能是由于古特提斯洋的闭合它们残留下来并混杂在一条带上的,因此昌宁—孟连带是代表古特提斯洋闭合后的一个板块缝合带(刘本培等,2002)。不同构造环境的火山岩组合集中分布在这样一个宽不过10km的狭长带内,说明昌宁—孟连带是一个混杂岩带。昌宁—孟连一带,铜厂街洋脊玄武岩的时代大体为晚古生代(张旗,1992),铜厂街放射虫硅质岩时代为晚二叠世(吴浩若等,1989)。

在缅甸东部及泰国西北部,前人推测在泰国素可泰带(相当于杂多—景洪火山弧带)和因他暖带(相当于东达山—临沧花岗岩带及其以西至掸泰地块东缘因他暖山一带)之间有一个向东俯冲的结合带(Barr et al.,1991;刘本培等,2002),但具体位置存在争议。本书认为昌宁—孟连带向南应沿着景栋—芳县—清迈—达府一线延伸。主要证据有①清迈—达府一带发育逆冲推覆—伸展滑覆构造,造成了隐伏缝合线。清迈—达府一带因他暖山附近出露角闪岩相结晶基底片麻岩;向东可见发育于基底之上的为石炭纪—三叠纪弱变质沉积盖层构造及新生代断陷盆地沉积;基底和盖层之间发育低角度东倾拆离断层(详见下文变质核杂岩部分)。达府附近的兰森断裂带上可见片麻岩向西逆覆到低级变质的早古生代地层之上(车自成等,2002)。②本项目组成员冯庆来教授近期通过研究,识别出了清迈地区石炭纪—三叠纪不同构造背景的地层序列,初步认为该套岩系可以与昌宁—孟连构造带对比(见本书第三章)。③而泰国北部热流图说明芳县—清迈一线为热流值高部位,在1.5UHF(图3.4)。或许可以说明板块结合带的位置在芳县—清迈一线。④在印支期,因他暖山(Doi Inthanon)和素贴山(Doi Suthep)构造带为掸泰地块与印支地块的碰撞带(Dunning et al.,1995;Rhodes et al.,1997),而晚白垩世—中新世逐渐发展为变质核杂岩构造(Dunning,et al.,1995;Morley et al.,2001)。

泰国东南部,曼谷以东,沙缴—庄他武里一带发育蛇绿杂岩。包括西部燧石—碎屑层序和东部Thung Kabin混杂岩。研究认为,洋壳打开时代为早古生代奥陶纪,闭合时代为印支期(Workman,1977;Hada S et al.,1997)。燧石—碎屑层序包括蚀变的由中—晚侏罗世红色层状燧石和碎屑浊积岩组成的推覆岩片。有一个地方可见中侏罗世的红色层状燧石直接上覆于枕状玄武岩。该层序被解释为增生杂岩。Thung Kabin混杂岩的基质由蛇纹岩组成,包括绿岩碎屑(枕状熔岩),燧石和灰岩。燧石碎屑时代为早、中、晚二叠世。根据

类化石,灰岩碎屑的时代为早—中二叠世。大洋板块地层重建假定,该洋盆大概张开于石炭纪,闭合于三叠纪。该蛇绿杂岩带北侧为梅平走滑剪切带错断,向西沿梅平剪切带在达府附近与昌宁—孟连—清迈蛇绿杂岩带相连,向南穿过泰国湾可与文冬—劳勿蛇绿杂岩带相连(图3.1、图3.2、图3.5)。进一步工作需要确认该缝合带否代表弧后盆地,如果是,那么它与难河—程逸缝合带(Nan-Uffaradit Suture)和金沙江哀牢山缝合带是相连的,否则,它将代表古特提斯主缝合线。

图3.4 泰国北部大地热流值图

(据Pradidtan&Tongtaow,1984;Morley et al.,2001)

文冬—劳勿(Bentong-Raub)段是一条真正的蛇绿岩带(黄汲清等,1987)。该段位于马来半岛,近南北向展布,代表泥盆纪张开、三叠纪封闭的古特提斯主洋盆,洋盆打开的时间亦正是印支地块、塔里木地块、华南地块和华北地块从冈瓦纳古陆分离的时间。保留在缝合带的古特提斯大洋板块地层包括一些零星的蛇纹岩、火山碎屑岩、纹层状放射虫燧石(大洋沉积物纹理燧石)、灰岩、硅质泥岩、砂岩—页岩浊积岩和混杂岩。蛇纹岩呈零星小地质体产出,被认为代表大洋橄榄岩,和其他镁质或超镁质火成岩,包括枕状玄武岩。除产在二叠纪—三叠纪混杂岩或其有关的蛇绿岩外,其形成年代尚不清楚。层纹状大洋放射虫燧石以断块形式产于增生杂岩的推覆体中,也可能以碎屑的形式产于混杂岩中,时代从泥盆纪到二叠纪,局部延伸至中三叠世。灰岩以碎屑、岩块和巨型岩块产于混杂岩中。大的灰岩体是相对纯白色的灰岩,但具重结晶现象,迄今没有发现具有确定性年代的化石。混杂岩中较小的灰岩碎屑产出牙形石和

类,年代为二叠纪。这些灰岩可能代表海山灰岩帽的破碎部分,更完整的可能保存在相邻的清迈(Chiang Mai)和昌宁—孟连向北的缝合带中。文冬(Bentong)—劳勿(Raub)缝合带代表主古特提斯洋,地史上其宽度超过2000km。伴随着古特提斯洋的消亡,在文冬(Bentong)—劳勿(Raub)缝合带附近发现两条晚古生代火山岩弧;一条是早—中二叠世火山岩弧(Peusangan-Palepat火山弧),呈长条状沿位于苏门答腊的保山—掸泰西边缘分布,以断层为边界。另一条是中—晚二叠世和三叠世火山岩弧(东马来火山岩弧),呈长条状位于缝合带的东侧,穿过东马来西亚,可能沿印支地块西缘延伸到班加岛(Bangka)和Billiton地块。

综上所述,本缝合带代表古特提斯洋盆的存在,具有活动时间长的特点,从早石炭世至中新世皆有构造活动,为中南半岛地区最重要的地块边界构造。

(2)文冬—劳勿(Bentong-Raub)构造带沟—弧—盆体系研究:文冬—劳勿构造带20世纪70、80年代即被厘定为蛇绿岩带(黄汲清等,1987),近来地质学家又做了进一步岩石大地构造方面的研究(Metcalfe et al.,1999)。

缝合带的增生相:主要岩石类型有增生杂岩、大洋纹理燧石、泥质岩、浊积韵律岩、混杂岩、蛇纹岩和大陆边缘及大陆架沉积物(图3.2)。

纹层燧石:各种颜色的纹层燧石发育增生杂岩中,或作为碎屑产于混杂岩中。文冬(Bentong)—劳勿(Raub)缝合带放射虫硅质岩中的放射虫研究表明:扩张洋盆至少在晚泥盆世—中二叠世存在于保山—掸泰地块和印支地块之间,这说明古特提斯洋的张开发生在泥盆纪,洋盆在马来半岛地块的封闭发生在晚二叠世或三叠纪(图3.2)。

混杂岩:主要发育于出露的缝合带岩石中,具有剪切的含有各种碎屑的泥或粉砂基质;碎屑成分包括纹层状燧石,灰岩,砂岩,砾岩,浊积韵律岩块,火山岩和火山碎屑岩块。其中的化石表明:该缝合带中的碎屑时代分布为晚泥盆世—二叠纪。

蛇纹岩:沿缝合带断续分布,通常规模很小,最大为20km×20km,与千枚质片岩接触,或产于沿片岩与混杂岩断层接触带分布的底劈侵入体中。这些蛇纹岩体可能代表原始的镁质—超镁质火成岩,也许在某些情况下代表海底熔岩流(枕状玄武岩);但至今没发现真正的蛇绿岩套。区域上的一些“古特提斯”蛇绿岩套可能代表弧后盆地洋壳的残余,而不是古特提斯洋壳。

图3.5 泰国清迈、难河—程逸和沙缴缝合带

(据Metcalfe,2002)

思茅地块南部和火山弧岩石、玄武岩、超镁—镁质岩和泰国北部的海山碳酸岩

片岩和千枚岩:石英—白云母片岩,千枚岩和角闪石片岩分布于7km宽的斜窄带中,通常出露于缝合带主混杂岩的西侧。片岩局部强烈劈理化,且含有角闪石片岩的透镜体;可能代表了变质基性火成岩。一些千枚质泥岩、千枚岩和片岩被认为是变质冈瓦纳大陆边缘碎屑沉积,片岩中的石英呈脉状、透镜状、S状或不规则状产出,最大可达7km。

该带代表了东南亚被保山—掸泰地块和印支大陆地块碰撞破坏的古特提斯洋,是古特提斯洋在晚古生代向北俯冲于印支板块之下、并于三叠纪时保山—掸泰地块与印支地块碰撞俯冲的产物。

3.3.1.1.2 奠边府—难河—程逸缝合带

奠边府—难河—程逸缝合带,北东走向,长约800km,介于兰坪—思茅地块和南海—印支地块之间(图3.1),表现为增生杂岩体。其中广泛含有二叠纪—三叠纪火山碎屑岩,结合构造和其他指示标志可揭示边缘盆地向西俯冲(图3.5)。带内未发现已知石炭纪或泥盆纪层纹状燧石,但可发现晚二叠世放射虫燧石、中三叠世燧石碎屑、侏罗纪底砾岩。浊积岩层序被解释为弧前沉积物,时代从晚二叠世到晚三叠世早期。

带内程逸—帕府沿线出露石炭纪—二叠纪基性和超基性岩、浊积岩、碎屑岩、绿片岩和变质杂砂岩。带有榴辉岩、蓝闪石片岩和绿片岩的岩石组合,发育次序上与阿尔卑斯和日本岛弧的经典序列有类似之处,具有低温—高压蓝片岩相变质作用特点(Salyapongse and Putthapiban,1997)。该带西北侧帕府—南邦一带可见二叠纪灰岩和碎屑岩、三叠纪灰岩和浊积岩及三叠纪晚期的火山岩和火山碎屑岩。与西北侧显著不同,该带程逸—帕府沿线东南侧则主要为侏罗纪以来红层沉积所覆盖。

此外,带内琅勃拉邦地区亦出露残存蛇绿岩。本带与金沙江、马江缝合带的关系尚待进一步研究。

3.3.1.1.3 金沙江—哀牢山—马江缝合带

金沙江—哀牢山—马江缝合带,西北部位于金沙江断裂带内,中部位于哀牢山断裂带内,中间在弥渡一带有缺口,东南部位于越南境内马江一带,带内残留蛇绿岩套。区域上金沙江—哀牢山—马江缝合带是古特提斯洋消减的产物。金沙江断裂带内残留蛇绿岩是兰坪—思茅地块与扬子地块的缝合带、哀牢山断裂带内残留蛇绿岩是兰坪—思茅地块与华南地块的缝合带、马江一带的残留蛇绿岩系南海—印支地块与华南地块的缝合带。在缝合带闭合时间上存在着东南早,西北晚的特点。

金沙江洋盆早石炭世张开(王小凤等,2005),其洋壳残余包括石炭纪—二叠纪蛇绿岩(穿插早石炭世斜长花岗岩)、晚石炭世放射虫燧石、二叠纪基性火山岩、晚二叠世—中三叠世浊积岩。

哀牢山洋盆早石炭世之前即打开,早二叠世成洋,晚三叠世关闭(池际尚、莫宣学等,1993;汤中立等,2005)。主要证据有:蛇绿岩内辉长岩39Ar—40Ar法全岩年龄339Ma(早石炭世);斜长花岗岩分异体的单颗粒锆石U-Pb年龄为256Ma(早二叠世),上三叠统一碗水组不整合覆盖于蛇绿岩之上、其底部砾岩中含有蛇绿岩与铬铁矿碎屑,火山岩含有泥盆系、下石炭统、下二叠统等地层(池际尚、莫宣学等,1993);弥渡县金宝山铂钯矿床附近含云母角闪橄榄岩的Rb-Sr黑云母年龄为322Ma(晚石炭世)(汤中立等,2005)。

马江洋盆至少在中石炭世(C2)就开始消减了。早—中石炭世大规模褶皱、逆冲和推覆活动的发生,近期有日本学者在该带内发现了柯石英(尚未发表)。古生物学研究表明,马江缝合带南北两侧的中石炭世(C2)浅海相生物种类不同;两侧的中石炭世浅海相动物是一致的,泰国东北印支岩系植物也表明石炭纪印支、华南的距离具有由远及近变化的特点。

中、新生代以来,印度板块与亚欧板块的发生碰撞,使得金沙江—哀牢山—马江缝合带西北部受到金沙江断裂带、中南部受到哀牢山左行走滑韧性剪切带和红河右行走滑断裂带的强烈改造。但越南境内的马江一带蛇绿岩受到的改造较弱,这可能是受难河—程逸缝合带上活化的北北东—南南西向奠边府深断裂影响、印支地块右旋造成的。

3.3.1.1.4 那加—若开俯冲带

位于缅甸西部,是一条真正的蛇绿岩带,晚白垩世至古近纪侵位(黄汲清等,1987)。

3.3.1.2 主要边界断裂构造研究进展

3.3.1.2.1 实皆断裂带

怒江—瑞丽—实皆断裂带总长在3000km以上,是保山—掸泰地块与西缅地块的板块结合带。向南没入安达曼海,与苏门答腊右行走滑断裂相接(Morley,2002);自实皆以北由东南向北北东呈帚状散开,规模较大的有抹谷—瑞丽—怒江断裂、八莫—盈江断裂及密支那断裂。其中,抹谷—瑞丽—怒江断裂带跨中缅两国,在我国境内的部分总体呈南北向延伸,北起贡山县丙中洛之西,向南经贡山县城,沿怒江西岸高黎贡山东麓延伸,经道街坝西,转向南西方向切过高黎贡山直达龙陵附近,为龙陵—瑞丽断裂所接替,至缅甸抹谷与八莫—盈江断裂、密支那断裂向南汇合为一股。

实际上可包括深层次的韧性剪切带和浅层次脆性剪切带两部分。

深层次韧性剪切主要出现在实皆脆性断裂带东侧的高黎贡山、抹谷地区,是渐新世—中新世东南亚中南半岛韧性剪切体系的一支(图3.6)。在高黎贡山区,据李兴振等(2002)研究认为深层次韧性变形与逆冲推覆有关,片理化强,韧性剪切带伴生燕山期岩浆活动及少量喜马拉雅期斑岩和大量伟晶岩,后者K-Ar年龄落在33~14Ma之间的中新世。

图3.6 东南亚中南半岛北部的剪切体系及其活动时代

(据Socquet and Pubellier,2005)

而中浅层次,怒江—瑞丽—实皆断裂表现为喜马拉雅期脆韧性右行走滑(钟大赉等,1998;Betrand et al.,1999)。

洋脊蛇绿岩沿密支那—雅鲁藏布江断裂分布。怒江断裂(怒江缝合带)(钟大赉等,1998)东西两侧保山、腾冲两地块所示古环境显著不同(黄汲清等,1987)。

地震测深剖面上,该断裂在龙陵东显示较清楚,延伸已深及地壳底界,为一深大断裂。

3.3.1.2.2 梅平断裂带

梅平断裂带,又称王朝断裂带、宾河—洞里萨湖断裂带,位于大叻海西褶皱带内,切过柬埔寨北部洞里萨湖盆地,北西西—南东东向展布,变形作用主要发生于始新世—中新世印度板块、印支地块和华南地块相对运动过程中。梅平断裂带分割了昌宁—孟连—清迈及庄他武里蛇绿杂岩带,其沿线分布残留的蛇绿岩片(刘本培等,2002)。该断裂带活动结束时间大约为30.5Ma(40Ar/39Ar法,Lacassin et al.,1997)。

据Socquet和Pubellier(2005)的研究,梅平断裂带的运动学特征似乎说明其与右行走滑的实皆断裂带是一个体系。该旋转体系产生了梅平断裂带西侧的Bhamo盆地的张开和北东侧的挤压性质的无量山褶皱带。渐新世,印度板块、印支地块的相对右旋主要体现在掸泰地块的西北角的抹谷一带(图3.6)。此时哀牢山一带,即兰坪思茅地块与华南地块边界,表现为左行走滑特征。中新世,左行走滑运动停止。印度板块和保山—掸泰地块之间的右行走滑可能说明了在云南瑞丽到缅甸抹谷一带沿高黎贡山(Gaoligong Shan)发生了减薄作用(图3.6)。

3.3.1.2.3 师宗—弥勒断裂

师宗—弥勒深断裂为华南褶皱带西北缘断裂,为华南地块与扬子地块分界线。断裂北起师宗北,向西南延伸,经过弥勒县城,终止于红河断裂带。在巡检司附近被小江活动断裂带所截切。断裂倾向北北西—北西,倾角40°~60°,为一条压剪性断裂。

晋宁期开始活动,根据沿线有镁铁岩体出露、沉积岩相和古地理分析,推测属下地壳级断裂,多次活动(云南省地质矿产局,1990)。

3.3.1.2.4 其他断裂带

东南亚中南半岛地区其他重要的断裂带还有拉廊断裂带、长山—岘港断裂带、兰江断裂带、墨江—马江断裂带、黑水河断裂带、奠边府断裂带、大叻—边河断裂带、北部湾—南海西断裂带等,均为走滑断裂带。

拉廊断裂带,北东—南西向斜切马来半岛,因位于拉廊县附近而得名。早期(渐新世—中新世中期)为右行走滑,与三塔断裂带及梅平断裂带构成共轭“X”剪切体系;晚期(中新世中期之后)为左行走滑(图3.1、3.9)。

长山—岘港断裂带,位于南海—印支板块内,是昆嵩陆核窿起及呵叻盆地北缘的地壳级断裂带。北西南东走向,北西起于上察川塘,经甘蒙、福会沿入岘港以南大陆架,推测与莺歌海—南海西断裂交会。

兰江断裂带、马江断裂带及黑水河断裂带位于长山海西褶皱带以北,为岩石圈级断裂,地处华南地块与南海—印支地块过渡带上。该带上矿产资源丰富,断裂带控矿作用显著。

奠边府断裂北东—南西向展布于奠边府—程逸一带,为岩石圈级断裂。其上在老挝琅勃拉邦、泰国程逸一带见有蛇绿岩残存,即奠边府—难河—程逸缝合带。

大叻—边河断裂带北东—南西向展布于越南东南沿海岩浆岩带内,北东起于富乐,经大叻北侧,向南西通过边和后与梅平剪切带相交。推测据右旋走滑性质,为莺歌海—南海西平移断裂的分支。

莺歌海—南海西断裂带近南北向展布于越南东部沿海地区,为右行走滑断裂。该断裂与大叻、长山、兰江、马江、黑水河、红河等断裂当属于一个断裂体系,对南海的形成具有重要意义(图3.1、图3.16),控制了新生代以来矿产资源的富集。



大陆动力学研究进展现状
答:根据已有研究发现至少有以下3种构造方式能产生巨量花岗岩:斜向俯冲作用;下冲作用与地壳增厚作用;拆离作用与岩浆底辟作用。 (2)关于花岗岩侵位与构造变形作用方面取得的进展:研究表明花岗岩的侵位主要与走滑作用和伸展作用有关。到达地壳深部的剪切带可以为岩浆上升侵位到较高的地壳层位提供通道。而巨量花岗岩岩浆的侵位...

地质构造研究现状
答:1.2.1.1 板块边界划分 与东准噶尔地区地质构造密切相关的主要是西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块边界划分的问题,不同学者从各自的研究角度出发提出了不同的认识。李春昱等(1982)强调图瓦贝(Tuvaella)动物群出现的构造位置的分界意义,主张以斋桑-卡拉麦里-红石山缝合带作为西伯利亚板块与哈萨克斯...

地球深部构造及地壳结构研究
答:(1)整个太平洋地区(图2-9-2的中部),包括全球主要岛弧-海沟地区及深源地震带,显示出清晰的高正异常环带。异常特征与太平洋板块和纳斯卡板块边界线也吻合得较好(图2-9-3)正异常带外面包围一圈负异常带;这一正一负的双层环状结构是GEM10 B全球自由空气异常场的主要特征。产生重力高带的场源既有...

存在问题、研究方法与主要进展
答:跟踪掌握并应用国内外最新理论、方法和成果,进行多学科资料综合对比研究,以建 立盆岭构造地球动力学演化模型。根据铀矿成矿理论,分析探讨盆地构造、区域构造与铀 成矿的相互关系。3.主要研究进展 (1)研究表明,赣江断裂带是纵贯江西全省的一条规模巨大的NNE向断裂带,与郯 庐断裂带和吴川-四会断裂带...

构造地质学研究进展
答:在国内,与理论构造地质学相比,应用构造地质学的进展显得进步更为突出,如构造成矿的深部定位预测、裂隙型油气藏的发现与勘探等。岩石圈板块构造(Lithosphere Plate Tectonics)研究也正在不断深入,洋底第三代磁条带图件的编制,使人对中侏罗世以来洋底构造演化的六个阶段有了全新的认识,发现板块边界...

(三)中国大陆构造域分布
答:中国大陆及陆缘海域可以划分为四个构造域,它们相互干涉或先后重叠,往往不存在截然边界,但有各自的主要场所。古亚洲、古华夏构造域主要形成于晋宁—印支期,属古板块活动范畴;特提斯构造域包括古特提斯和新特提斯,古特提斯主要形成于华力西期,新特提斯主要形成演化于燕山期与喜马拉雅期;滨太平洋构造域成生于中、...

板块边界类型及其所形成的地貌类型
答:b.山弧一海沟型指大洋板块沿陆缘海沟俯冲于山弧之下。主要见于太平洋东南部的南美大陆边缘,故而又称安第斯型大陆边缘;(2)碰撞边界 又称地缝合线,指2个大陆板块互相碰撞,使大洋闭合,陆壳彼此受挤压形成高耸的山脉并伴随强烈的构造变形、岩浆活动及变质作用。如阿尔卑斯一喜玛拉雅山构造带,是印度板块...

国内研究现状及进展
答:1.3.2.1 构造研究及进展 国内对沂沭断裂构造带的研究者甚多,研究程度较高,但尚存在长期争论的问题。 (1)早期对沂沭断裂带的认识 有资料记录最早对沂沭断裂带进行调查的是德国人李希霍芬(1898),他对山东进行地质调查,第一个描述了山东的重要断裂构造[14],指出“山东的山地由自北向南沿着潍河断层分为两个地质和山...

北黄海盆地构造几何学研究新进展
答:第一作者简介:李文勇,男,1966年出生,教授级高工,主要从事构造地质与油气资源调查研究。 (广州海洋地质调查局 广州 510760) 摘要 北黄海盆地是发育于隆起背景之上的中、新生代沉积盆地。新一轮资源调查研究表明,北黄海中、新生代沉积盆地的基底由古生界沉积岩层和前寒武纪变质岩系等组成,盆地不同程度地发育下构造层(J3...

区域大地构造及研究意义
答:地质学是主要研究固体地球的表层——地壳或岩石圈的科学,研究内容主要包括固体地球的物质组成、内部构造和形成演化历史,其从不同角度揭示地球各种地质作用和地质过程的客观规律。在地质学的分支学科中,大地构造学占有重要地位,其通过综合地质学各分支学科资料,总结区域或大区乃至全球范围的地质演化历史,从而建立各种地质作用...