印支期-燕山期挤压碰撞环境下的岩浆-构造活动特征

作者&投稿:范瞿 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
燕山期-喜马拉雅期伸展构造环境下岩浆-构造活动特征~

燕山期-喜马拉雅期,除了青藏高原地区处于大陆碰撞造山环境下,在广泛的西南东部地区处于一种伸展拉张构造环境,岩浆-构造流体活动大多沿着深大断裂带分布,其中以川西若尔盖地区最为典型,这种岩浆-构造流体活动对若尔盖铀矿田的形成具有决定性的作用。
若尔盖铀矿田位于秦岭褶皱系西段,西秦岭褶皱带之南亚带,分布于主要由古生界地层所构成的白龙江复背斜西段(图7.16)。就整个西秦岭而言,其北部为华北地块,东南侧为扬子地块,南部为甘孜-松潘印支褶皱带。地处三大构造单元过渡地带之活动构造单元(图7.16)。

图7.16 西秦岭地区构造略图

(据毛裕年等,1989,有修改)
Ⅰ1—北祁连褶皱带;Ⅰ2—中祁连隆起;I3—南祁连褶皱带;Ⅱ—柴达木构造带;Ⅲ—秦岭褶皱带(其中由点线圈定的范围为白龙江复背斜区)。扬子地块中方格范围为汉南杂岩区
由于区内地表岩浆岩分布较少,前人大多认为本区的岩浆岩不发育(毛裕年等,1989)。金景福等(1994)通过对地表和深部隐伏岩体的详细研究,系统总结和建立了本区岩浆岩的分布规律(图7.17),认为区内岩浆活动强烈,不仅有岩浆的侵入活动,且有火山喷发。其中,火山岩分布于区域西部,侵入岩主要分布在区域中部降扎地区。

图7.17 若尔盖地区岩浆岩分布立体示意图

(据金景福等,1994)
1—地层代号;2—辉绿岩;3—安山岩;4—闪长花岗岩;5—花岗岩脉;6—流纹岩;7—金矿床;8—破火山口;9—环形火山口;10—铀矿床(大半心圆为中型铀矿床,小半心圆为小型铀矿床)
7.2.1.1 火山活动及火山岩分布
本区火山活动主要分布在郎木寺-财宝山一带。现已发现三个破火山口和十个环形火山口。火山口大致呈东西向分布,受深大断裂带控制。印支末期到燕山早期,在郎木寺一带形成大面积安山岩类岩石;燕山中期,火山活动仍在郎木寺地区,形成流纹质英安岩类岩石;到燕山晚期,火山活动转移至财宝山一带,主要为酸性火山喷发,形成大量的流纹岩类岩石。本区火山喷发活动多伴随有次火山活动,形成规模较大的次火山岩。根据火山活动序列和岩石组合,本区火山岩可分为两大组,即郎木寺组和财宝山组。
郎木寺组:主要为灰黑色中性-中基性火山岩,底部为安山质火山角砾岩,厚约205m;其上为辉石安山岩类,包括辉石安山玄武岩、辉石玄武安山岩,并以含紫苏辉石为特征,厚575m;上部为角闪安山岩类,厚185m,黑云母安山岩类,厚217m。在顶部断裂带中零星出露有橄榄玄武岩。表明在火山活动末期阶段,有幔源基性岩浆小规模活动。其成岩年龄为190.0Ma。
财宝山组:以灰白色流纹质英安岩及英安质流纹岩为主,并分布在各个火山口周围。根据财宝山实测剖面,分为上下两段:早期英安质角砾岩覆盖在郎木寺组安山质火山角砾岩之上或直接覆于志留系地层之上,厚度约200m。其上为条带状流纹英安岩,厚377m;晚期又有英安质火山爆发,形成厚约90m的英安质角砾岩,主要出现在财宝山火山口附近。最后是火山口附近的英安流纹岩,厚约60m。
根据以上数据统计,印支-燕山早期火山岩厚约1182m,燕山中期和晚期火山岩厚度共727m。总共厚达1909m。研究表明,首次岩浆喷发活动具有由中基性向中性演化的特点。而后两次火山活动,则主要为中酸性、酸性岩浆活动。火山岩成岩时间序列为:211.1~176.6~122.1Ma。
7.2.1.2 岩浆侵入活动及侵入岩分布
本区岩浆侵入活动主要出现在白依背斜核部及其西倾伏端附近。现已发现各种小型侵入体63个(不包括脉岩及钻孔和坑道中发现的侵入体在内),岩性有三类:辉绿岩脉或岩墙;闪长岩;花岗岩和石英斑岩。其中,辉绿岩出露面积约20km2,分布在垭口-塔尔地段;闪长岩分布在温泉附近,构成了闪长岩体群;花岗岩和石英斑岩则主要沿白依背斜北翼的弧形构造-岩浆岩带分布。这些中酸性、酸性侵入体大多刚露出地表,多数尚隐伏在地下深部。这三类侵入岩,在空间分布上,很少以单个侵入体产出,常成群出现,构成岩体群。同时它们的形成序列与火山活动相对应。
印支-燕山早期,主要为基性、中性岩浆侵入活动。其活动范围集中在白依背斜核部及其西段北翼,形成大规模辉绿岩脉(墙)。据统计,地表已发现17条辉绿岩脉(墙)。它们都呈近东西向线型展布,与背斜轴走向平行。表明辉绿岩是由基性岩浆沿背斜核部拉张断裂带上侵形成。区内最大的辉绿岩脉为垭口辉绿岩脉,其出露面积达4.5km2。其次是塔尔辉绿岩脉,其出露面积达2.1km2。花岗闪长岩体群为燕山中期中酸性岩浆侵入活动产物。如降扎花岗闪长岩体群由10余个小型岩体构成,其出露总面积达2km2。燕山晚期主要形成花岗岩类岩体或脉岩,大体沿拉尔玛-邛莫-羊肠沟(510矿区)-垭口(513矿区)-罗军沟(512矿区)一线呈弧形带状分布。侵入岩成岩时间序列为:210.1~174.8~119.8Ma。
为了查明若尔盖地区铀矿化与岩浆活动的相互关系,我们对若尔盖地区的主要岩浆岩种类采用高精度的LA-MC-ICP-MS定年方法进行了测试。测试分析在中国地质科学院矿产资源研究所MC-ICP-MS 实验室完成,锆石定年分析所用仪器为Finnigan Neptune 型MC-ICP-MS及与之配套的Newwave UP 213激光剥蚀系统。LA-MC-ICP-MS激光剥蚀采样采用单点剥蚀的方式,数据分析前用锆石GJ-1进行调试仪器,使之达到最优状态。锆石U-Pb比值的测试精度(2σ)为2%左右,对锆石标准的定年精度和准确度在1%(2σ)左右。
测试结果表明,RDT-1辉绿岩样品所有数据点在U-P b谐和图上集中落在谐和线上及其附近(图7.18a),年龄值主要集中于(206.6±2.2)Ma左右的年龄段,为10个测点。若尔盖RDT-1辉绿岩锆石10个测点均投影在谐和线上,这一特征指示被测锆石没有遭受明显的后期热事件的扰动。用10个点的206P b-238U比值年龄进行加权平均所得的平均年龄为(206.6±2.2)Ma(95%可信度),MSWD=3.8,并可细分为203.61Ma和209.34Ma等两个亚峰值,分别为五个测点,可能代表了本区成岩年龄的不同期次和阶段。结合锆石具有生长环带和Th/U=0.348~1.698的特征,推测该年龄值(206.6±2.2)Ma应代表该辉绿岩体的侵位时代。另外测点RDT-1-1、RDT-1-5年龄分别为192.82Ma、154.88Ma,可能代表另外两期构造热事件或岩浆活动,也可能是较晚期变质增生或热液蚀变的年龄。值得一提的是,测点RDT-1-2、RDT-1-7、RDT-1-9、RDT-1-15、RDT-1-18的206P b/238U年龄分别为201.16Ma、202.83Ma、204.34Ma、211.24Ma、209.07Ma,年龄符合207Pb/206Pb>207Pb/235U>206Pb/238U的规律,则落在靠近一致曲线的下方,表明它们或多或少有Pb的丢失,这些年龄值与上述峰值年龄非常吻合,在一定程度上再次佐证了成岩年龄。

图7.18 若尔盖铀矿田岩浆岩锆石U-Pb谐和图

a—辉绿岩RDT-1;b—RDT-3辉绿岩;c—RDT-4花岗斑岩脉;d—RDT-5花岗闪长岩
RDT-3辉绿岩样品锆石年龄值主要集中于730Ma和200Ma左右的年龄段。在锆石年龄谐和图(图7.18b)上,各个测点均落在谐和线以下,通过其放射成因铅和U含量可推断部分锆石可能是后期放射成因铅发生了丢失而偏离至谐和线下方。剔除离群点后,9个点的206Pb/238U年龄为谐和年龄为(728±22)Ma(95%可信度),其MSWD=39,结合照片和其他样品分析结果,代表的是应该是继承性年龄。另外一组年龄为(199±18)Ma,其MSWD=205(6个测点,95%可信度),应该代表了成岩年龄。另外测点RDT-3-2年龄为85.27Ma,可能为测试的原因,也可能代表另一期构造热事件。另外,需要说明的是,RDT-3-15、RDT-3-19等测点的年龄值为1043.24Ma、2511.31Ma,根据锆石阴极发光图像和现场测试情况,很可能是测点位于内部残留核而测出的继承性锆石的年龄,或者反映了该区岩浆活动过程中可能有古老基底岩石的混染,并不能代表岩体的真实年龄。
RDT-4花岗斑岩脉样品锆石年龄结果显示:样品中锆石的20个分析点的206P b/238U表观年龄比较集中(图7.18c),所有数据点在U-Pb谐和图上集中落在谐和线附近,部分略向右偏移,显示部分锆石后期放射成因铅发生了少量丢失。在谐和图及年龄频率图上对10个点给出了(64.08±0.59)Ma(95%可信度,n=10,MSWD=2.0)的206Pb/238U年龄的加权平均值,较好代表了成岩结晶年龄。另外,需要说明的是,对于 753Ma、107.93Ma、389Ma左右的年龄峰值,结合其他样品,可能代表了继承性年龄数据,也反映了本区之前的几次较强烈的热液活动。另外,需要说明的是,RDT-4-2测点的年龄值为1686.10Ma,根据锆石阴极发光图像和现场测试情况,很可能是测点位于内部残留核而测出的继承性锆石的年龄,或者反映了该区岩浆活动过程中可能有古老基底岩石的混染,并不能代表岩体的真实年龄。
RDT-5花岗闪长岩样品年龄值主要集中于200.88Ma、210.41Ma和226.5Ma左右的年龄段。在锆石年龄谐和图(图7.18d)上,部分测点均落在谐和线以下,通过其放射成因铅和U含量可推断这部分锆石可能是后期放射成因铅发生了丢失而偏离至谐和线下方。大部分个测点均投影在谐和线上及附近,这一特征指示被测锆石没有遭受明显的后期热事件的扰动。剔除离群点后,17 个点的206P b/238U 年龄为谐和年龄为(207.7±2.5)Ma(95%可信度),其MSWD=15,较好代表了岩体的侵入结晶成岩年龄;其中该范围内的锆石测点年龄可以细分为两组,一组为平均200.88Ma(五个测点);另一组为210.41Ma(12个测点);这两组相差10Ma,可能代表了细粒花岗岩先后两期的结晶作用。还有一组年龄为(226.5±2.2)Ma(三个点,95%可信度),可能代表了较早期的岩浆事件。
通过对四川若尔盖地区岩体中锆石的同位素年代学研究,即采用高精度的LA-MC-ICP-MS定年方法对花岗斑岩、花岗闪长岩、辉绿岩等岩体中的锆石进行了微区原位U-Pb年龄测定,表明若尔盖地区的岩浆岩活动在时间和空间上表现出显著的分区性和演化趋势。结果如下:①辉绿岩RDT-1、RDT-3获得其峰期年龄值为200Ma左右,表明其是印支晚-燕山早期产物;②RDT-4花岗斑岩脉峰期年龄值为64.08Ma左右,表明其是燕山末期的产物;③RDT-5花岗闪长岩峰期年龄值为226.5~200.88Ma,时间跨度较大,表明其是印支晚期的产物。
值得强调的是,若尔盖铀成矿带的分布与各类矿床脉岩,特别是中酸性脉岩带的分布在空间上基本重合,有些矿床中花岗斑岩、英安斑岩本身即是矿石,从花岗斑岩的同位素年龄来看,与若尔盖地区铀成矿时代一致(主要集中在90Ma和60Ma),暗示铀成矿与岩浆活动有一定的关系。
7.2.1.3 岩浆岩地球化学特征
(1)岩石地球化学
火山岩的岩石化学成分随火山岩岩石类型的不同,具以下变化规律:
1)由安山岩到流纹岩类,其中SiO2含量从平均57.13%增加到70.23%;K2O+Na2O由平均4.70%增加到6.34%,并且K2O>Na2O。
2)A12O3含量由平均16.27%降至15.31%;Fe2O3+FeO从平均6.93%降到2.51%,其中,Fe2O3含量由平均4.30%降至2.30%;而FeO从平均2.63%降到0.21%,降低了10倍。
火山岩岩石化学成分的变化表明,本区火山活动从印支-燕山早期到燕山晚期,岩浆酸度增大,铁镁质组分降低,而碱质组分增高。显示出富硅富碱,贫铁镁的演化特点。
侵入岩的岩石化学成分主要表现出如下特征:
1)SiO2含量平均由57.95%增加到71.81%;K2O+Na2O平均由5.24%增至5.97%,K2O≫Na2O。
2)A12O3含量平均由15.54%降至14.4%;Fe2O3+FeO从平均5.80%降到2.18%,其中,Fe2O3从平均2.50%降到1.56%;FeO由平均3.40%降到0.62%,降低约6倍。
很明显,岩浆侵入活动,从印支-燕山早期到燕山晚期,岩浆的酸度由中性或中基性转变到酸性。碱质组分微升,铁镁降低。表现出富硅富碱,贫铁镁特点。
以上对应分析结果充分说明,本区岩浆的喷发活动与侵入活动具有十分明显的同源异相性的特点。
从总体上看,安山岩及闪长岩类的铝质组分含量均为正常成分,未出现刚玉。而流纹岩及花岗岩类则出现刚玉,人工重砂分析中确实见到刚玉。这说明燕山晚期所形成的喷出岩和侵入岩都属于铝过饱和型。由此可以说明两个问题:一是本区火山岩和侵入岩具有同源异相性的特点;二是本区酸性火山岩和酸性侵入岩具有类似于华南地区产铀岩体的岩石化学特征。
(2)微量元素地球化学
区内岩浆岩(火山岩,侵入岩)微量元素总体特征如下:
1)基性和中性岩浆岩具有富Cr贫Co和Ni的特点,这与人工重砂中发现有铬尖晶石存在的事实吻合。
2)从基性到酸性岩,Cu、Pb含量降低,而Zn增高;W含量趋于增高,且在酸性岩人工重砂中见到了白钨矿;Zr略增高,但总体上低于维诺格拉多夫值;Sr趋向降低;Be增高,这与电气石发育的事实吻合;Ba含量较高,并高于维诺格拉多夫值数倍。总体上,Ba、Be含量较高是本区火山岩和侵入岩的共同特征。
从微量元素变化情况可看出,本区火山岩和侵入岩具有密切的成因联系,并具有类似于华南地区产铀岩体微量元素含量变化的特征。

近年来,由于大别山UHP的研究,不少学者把下扬子地区,包括大别山和北淮阳的晚侏罗世和早白垩世的火山喷发归入与UHP形成有成因联系的碰撞后的岩浆活动(Liou 等,1995),这样,印支期和燕山期就被看作是一次碰撞造山运动的结果,即印支期为UHP 形成碰撞造山带,燕山期则为碰撞后的事件来处理。

图6-15 燕山期火成岩和矿石铅同位素组成

(据邓晋福等,1999)
C—上地壳;D—下地壳;A—地幔;B—造山带(据Zartman等,1981)。岩石Pb:华北、中下扬子、东北地区、沿长江地带、江南隆起、东南沿海和南岭。矿石Pb:燕辽、胶东、河南、内蒙古、铜陵、铜厂、紫金山和南岭。构造环境:Ⅰ—再活化克拉通;Ⅱ—再活化的古老造山带;Ⅲ—大陆碰撞带
我们(邓晋福等,2001)的工作表明,印支期和燕山期是两次相对独立的造山运动,各自都有一个完整的造山和造山后发育的构造-岩浆旋回,详见表6-13。印支期和燕山期各自都有一个完整的地质事件序列的顺时针PTt轨迹,两者的区别在于前者只有3幕,后者有4幕(表6-13)。大别山UHP的PTt轨迹中记录从220~210 Ma的快速等温降压的退变质作用,和大别-苏鲁UHP的两端,胶东荣成石岛和桐柏山、花山寨、松扒等地发育的造山后A型花岗岩类(216~205 Ma),以及广泛发育于下扬子前陆盆地内的印支期南象运动(约205 Ma)造成的区域不整合面,均表明印支期碰撞造山运动已经于晚三叠世末期结束(表6-13),扬子与华北两个克拉通块体的拼合已完成,燕山期已进入另一个挤压造山运动期(邓晋福等,1996a)。

表6-13 大别地区和下扬子地区中生代地质事件序列简表

(据邓晋福等,2001)
另外,值得提出的是,下扬子盆地的构造属性,在印支期属于大别-苏鲁UHP碰撞造山带的前陆盆地,但是在燕山期时它已不再属于造山带的前陆盆地,而是整个中国东部滨太平洋造山带的一个组成部分,属于造山带内部的沉积-火山盆地。还有,表6-13已告诉我们,燕山造山运动于中生代末期结束,所以,喜马拉雅期,包括下扬子在内的整个中国东部进入了另一个构造发展期,即大陆裂谷发展期(邓晋福等,1996 a),前面我们讨论过造山后伸展与大陆裂谷伸展在动力学性质上的不同,燕山期早白垩世的造山后伸展是一个不稳定的造山带动力学系统走向稳定的标志,喜马拉雅期的大陆裂谷伸展则是一个新的不稳定动力学系统的开始。

印支期-燕山期挤压碰撞环境下所引发的构造岩浆活动集中发育于西南“三江”(金沙江、澜沧江、怒江)地区及康滇地轴一带。

位于西南东部的扬子地块区早期继承了晚二叠世的发展趋势。从中三叠世开始,东部持续上升,沉积中心不断西迁,沉积环境复杂多变,但以滨海沼泽和湖盆沼泽的含煤建造为主,分布较广,是本区主要的成煤时期。生物以底栖双壳类为主,尚有角石、菊石、介形虫、叶肢介等。三叠纪末的印支运动使全区整体上升为陆,结束了海相沉积的历史。

西部地区的裂陷作用非常发育。滇西、藏东和川西,先后出现了一些大致平行的裂陷槽和隆块。两者的沉积有很大的差异,因而沉积环境很复杂,而且变化较快。与裂陷作用相伴的火山岩及火山碎屑岩很发育。中酸性侵入岩的分布亦较广泛,成为滇西、川西各岩浆岩带的主体。中三叠世开始海侵,到晚三叠世中期达到最大海侵。晚期海退,并出现潟湖和沼泽。沉积环境随海水的进、退而变化。生物以珊瑚、双壳类、腕足类、层孔虫等较发育。

三叠纪末的印支运动,使全区地壳普遍抬升,主要海域退缩到西亚尔岗至念青唐古拉以西、雅鲁藏布江以南。除藏南外,地槽区绝大部分都因印支运动而褶皱回返、上升成陆,与扬子地台拼接为一体。

值得一提的是滇东南褶皱带(属华南褶皱系)和滇西保山等局部地区,经历了由地槽→地台(加里东期)→再地槽→再地台,印支运动使之回返成陆的发展过程。

包括藏东在内的东部地区在侏罗纪以后,广大地区为剥蚀区。仅有少数坳陷盆地和断陷盆地接受了陆源碎屑的沉积,沉积环境多种多样。生物除腕足类、腹足类、双壳类、介形虫、叶肢介外,还出现了大型恐龙、爬行类、鱼类等。白垩纪基本承袭了晚侏罗世的古地理面貌,只是沉积范围更小,以河流环境为主,局部发育暴洪冲积扇群。

西部地区以冈底斯-念青唐古拉古隆起为界,分为南、北两支海域。北支以班公错-丁青海槽为主,还包括羌塘、班戈、比如-洛隆等地区;南支则为雅鲁藏布江以南的喜马拉雅地区。

北支海域的沉积环境变化较大,早侏罗世中、晚期至中侏罗世早期,羌北地区的地壳强烈拉张,海域扩大,并发生了强烈的中基性和中酸性火山岩浆活动。珊瑚、腕足类、菊石、双壳类等生物较丰富。晚侏罗世,海水由北向南,由东向西退缩,使绝大部分地区露出水面。进入白垩纪后,以分散状的山间盆地的河、湖相沉积为主。早白垩世晚期,有零星的中基性火山喷发。晚白垩世时,来自西北部的海侵,使喀喇昆仑地区又出现一条狭窄的海槽,以海、陆交互相的环境持续到白垩纪末,藏北地区地壳上升,海槽、湖沼逐渐消失。

南支海域的环境相对较稳定。早侏罗世中期,仅在定日普那的局部出现过短暂的海、陆交互相的含煤建造。拉轨岗日地区,早、中侏罗世都有中基性火山岩。海水逐步向南退缩,进入白垩纪后,雅鲁藏布江以南仍保持着半深海-深海的环境,其北则为边缘海。自游型的菊石、箭石和底栖型腕足类、双壳类等生物都很丰富。羊卓雍错、巴巴扎东、仲巴、曲松等地早白垩世的中、基性火山岩均较发育。拉萨、林周一带处于火山岛弧环境,晚白垩世晚期到古新世,中酸性火山岩愈来愈多,前期以中酸性为主,后期以偏碱性为主。

在印支晚期-燕山期,扬子地块以西地区总体上处于挤压碰撞的造山环境,自印支晚期以来经历了大规模俯冲造山,燕山期的碰撞造山过程,包括弧陆碰撞与陆壳收缩加厚,造山隆升和伸展作用。其中以“三江地区”最具特色,其地质构造的形成和发展,与特提斯洋的演化历史有着十分密切的关系,如今的地质构造格局可归结于东特提斯在地质历史中长期演化的结果。

在石炭纪—二叠纪时期,随着海底扩张,怒江特提斯洋盆西侧出现海沟,俯冲消减作用开始进行,洋盆缩小,怒江特提斯洋进入衰退期。在怒江特提斯洋盆东侧,发育错绒沟口岩组(C1c)、邦达岩组(C1b)深海-半深海相沉积。在石炭纪时期,澜沧江洋盆打开,形成日阿泽弄岩组(C1r)大洋玄武岩堆积以及卡贡岩组(C1k)深水相沉积。此时从泛华夏大陆群中已裂离出南羌塘-左贡陆块。在二叠纪时期,澜沧江洋盆开始消减,形成东坝组(P2d)、沙龙组(P3s)具岛弧性质的火山岩。随着怒江特提斯洋盆、澜沧江洋盆的消减,金沙江洋盆在早石炭世继续扩张,从泛华夏大陆群南缘裂离出昌都陆块,本区主要表现为早石炭世边缘台地-海陆交互相沉积,如乌青纳组(C1w)、马查拉组(C1m)含煤碎屑岩、碳酸盐岩沉积。在晚石炭世—早二叠世,金沙江洋盆发展到鼎盛时期,本区主要表现为边缘台地沉积,如骜曲组(C2a)、里查组(P1l)。在中二叠世—晚二叠世,金沙江洋盆仍处于鼎盛时期,但在中二叠世晚期—晚二叠世开始俯冲、消减,本区主要表现为边缘台地沉积和岛弧沉积,如莽错组(P2mc)、交嘎组(P2j),妥坝组(P3t)、夏雅村组(P3x),其中夏雅村组(P3x)火山岩就是金沙江洋壳向西俯冲、消减所致,并伴有消减型岩浆侵入活动,同时还形成岗托岩组(PT1g)混杂岩,其间的超基性岩块、基性岩块被认为是洋壳残片构造侵位于其中。随着金沙江洋盆的消减,在晚二叠世,沿甘孜—理塘一带开始裂陷,出现甘孜初始洋盆。

在早-中三叠世时期,怒江特提斯仍处于衰退期,海底继续扩张,在其两侧都出现海沟,继续发生俯冲消减作用,在南羌塘-左贡陆块西南缘形成类乌齐-东达山岩浆弧。澜沧江洋壳也继续俯冲、消减,在昌都陆块西南缘形成陆缘火山-岩浆弧,如竹卡群火山岩、俄让组沉积等,并伴有岩浆侵入活动。随着怒江特提斯洋、澜沧江洋向东的消减以及甘孜洋盆的扩张,必然加剧金沙江洋盆的衰退,导致金沙江洋盆快速向西俯冲、消减,形成大规模的沟-弧-盆沉积以及岩浆侵入活动,如马拉松多组(T1-2m)弧后盆地火山岩、碎屑岩沉积,普水桥组(T1p)、瓦拉寺组(T2w)岛弧沉积以及岗托岩组(PTg)海沟混杂堆积。随着金沙江洋盆的消减,又加剧了甘孜洋盆的扩张,甘孜主体洋盆形成,此时德格陆块又从泛华夏大陆群南缘裂离出来。

在中-晚三叠世时期,怒江特提斯还是处于衰退期,继续向东俯冲、消减,继续造就类乌齐-东达山岩浆弧。澜沧江洋盆继续消减,继续造就俄让-竹卡岩浆弧,如竹卡群岛弧火山岩、小定西组火山岩,并伴有强烈岩浆侵入活动。随着怒江特提斯洋、澜沧江洋向东消减以及甘孜洋向西消减的制约,金沙江洋盆开始闭合,进入终了期,发育以陆壳为海底的陆间海沉积,如东独组(T3dd)、公也弄组(T3g)、洞卡组(T3dk)沉积,其中洞卡组(T3dk)中的火山岩为闭合-碰撞时的产物,为碰撞型火山岩。随着金沙江洋盆的封闭,甘孜洋盆也开始俯冲、消减,形成义敦岛弧及其弧后盆地。

在晚三叠世时期,怒江特提斯洋进入衰退晚期,继续向东西两侧俯冲、消减。在南羌塘-左贡陆块西南缘形成罗冬岩群(T3-J1l)海沟混杂岩以及进一步造就类乌齐-东达山岩浆弧。此时,澜沧江洋盆闭合,开始碰撞造山。金沙江一带也开始碰撞造山。在怒江特提斯洋壳长期向南羌塘-左贡陆块俯冲和德格-中甸陆块向昌都-思茅陆块碰撞的双重制约下,必然使南羌塘-左贡陆块西南缘和昌都-思茅陆块东北缘抬升、翘起,从而导致昌都-芒康前陆盆地的形成,此时盆地中发育有河湖相、滨海相、浅海相以及海陆交互相沉积,如甲丕拉组(T3j)碎屑磨拉石沉积、波里拉组(T3b)浅海相碳酸盐岩沉积、阿堵拉组(T3a)、夺盖拉组(T3d)滨海相-海陆交互相沉积。

在早侏罗世,怒江特提斯处于衰退末期,仍有消减现象。在中侏罗世,怒江特提斯进入终了期,南羌塘-左贡陆块与冈-念陆块合拢。昌都-芒康盆地继续接受堆积,如汪布组(J1w)、东大桥组(J2d)。金沙江一带继续碰撞造山,甘孜一带开始进入碰撞造山阶段。

在晚侏罗世时期,怒江一带进入碰撞造山阶段,昌都-芒康盆地继续发展、演化,发育小索卡组(J3x)碎屑岩-黏土岩沉积;金沙江一带、甘孜一带继续碰撞造山。

在早白垩世时期,怒江一带继续碰撞造山,怒江特提斯接近尾声,昌都-芒康盆地逐渐萎缩,发育景星组(K1j)红色碎屑岩沉积;金沙江一带碰撞加剧,形成同碰撞仰冲带。甘孜一带继续碰撞造山。

在晚白垩世时期,怒江特提斯结束了它的生命历程,怒江一带碰撞加剧,形成同碰撞仰冲带;昌都-芒康盆地接近萎缩,仅有局部的南新组(K2n)、虎头寺组(K2h)陆相红色碎屑岩沉积;金沙江一带逆冲推覆作用强烈,形成金沙江逆冲带。

与怒江、澜沧江、金沙江三大洋盆的发生、发展和消亡密切相关,伴随着多阶段的板块俯冲、消减和陆陆碰撞,发育同构造期和构造期后的多期、多阶段岩浆活动。由于具有不同的动力学条件以及不同的岩浆源区特点和热状态,制约着岩浆的起源和演化,在不同的大地构造背景和不同的地史演化阶段产生了在岩石化学和地球化学特征上不同的岩浆岩系列,岩石种类齐全,类型复杂。既有幔源,又有壳幔混合来源,还有上地壳重熔的壳源。在岩浆的演化过程中必然伴有大量多金属元素的累积,从而造成了研究区独特的多金属矿成矿地质条件,成为令世人瞩目的多金属成矿地带。

伴随着印支期-燕山期挤压碰撞构造运动的发生,区内的岩浆活动频繁而强烈。岩浆岩的岩石类型齐全、复杂,分布广泛,尤以中酸性侵入岩分布较广,且与铀矿化关系密切。但其分布不均衡,主要分布于滇西、川西及西藏等西部地区,而且具有明显的分带(区)性。

印支期中酸性侵入岩在区内相当发育,尤以川西、藏东和滇西北一带侵入岩的出露相对较为集中,另在滇中、藏南的聂拉木-亚东、藏西羌塘等地亦有零星出露。

1)川西地区出露95个酸性岩体和68个中性岩体,出露面积大于1.6万km2。它们和同期的火山岩共同组成了川西岩浆岩带。从西向东可分为金沙江、义敦、理塘、雅江、道孚、马尔康和攀西七个带(表7.2)。各带中的酸性岩和中性岩并不是同等发育,有主次之分,似乎有相间排列的趋势。

表7.2 川西地区印支期中酸性侵入岩分布简表

续表

*包括四个燕山早期岩体的面积,但单个岩体的面积不超过10km2

酸性岩体的岩性主要有普通花岗岩、二长花岗岩、黑云母二长花岗岩、二云母花岗岩及少数正长花岗岩等。粒状、似斑状结构、块状构造,相带清晰。其中以措交玛-冬措-贡巴纳复式岩基规模最大,出露面积达5370km2

中性岩体的岩性主要有石英闪长岩、花岗闪长岩、石英二长闪长岩、石英二长岩、闪长岩等。其中以巴塘扎瓦拉石英二长岩体规模最大,面积166km2,相带清晰可分。外接触带有大理岩化、矽卡岩化、角岩化带。

2)出露于滇西贡山-勐海侵入岩带的新华街、大山、布郎山等14个岩体,多是在华力西-印支期奶王、临沧等岩基的不同部位,以补体的形式出现。主要岩性有花岗岩、二长花岗岩、二云二长花岗岩、黑云母二长花岗岩等,部分为正长花岗岩。多数岩体都能分出内部相和边缘相。

3)藏东江达-芒康岩带中的豆扎、宗巴、加多岭等11个岩体,属印支期侵入体。其岩性与川西金沙江带的岩性基本相同。可能是金沙江岩带的北延部分,应属同一岩浆岩带。

4)藏东他念他翁岩带中的木塔、尕羊、沙木曲、恩达、酉西和东达山等岩体,属印支期侵入体。主要岩石类型为黑云母花岗岩、黑云母花岗闪长岩、黑云角闪石英二长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩等。与滇西贡山-勐海岩带中的同期岩体基本相同,可能为贡山-勐海岩带的北延部分,属同一岩浆岩带。

5)出露于滇西兰坪-思茅侵入岩带中的尼都里、大谷地等25个中性岩体属印支期。主要岩性为石英闪长岩、花岗闪长岩、石英二长闪长岩、闪长岩等。这与川西义敦带的西亚带基本相同。可能是义敦带的南延部分,应属同一岩浆岩带。

6)滇中中酸性侵入岩分布区中的枯岔河、响水等五个岩体属印支期。主要岩性为中粒似斑状黑云二长花岗岩,显I型特征。

另外,出露于藏中羌塘西北的清彻湖黑云母花岗岩体,面积133km2,因受构造影响,形成碎裂花岗岩;亚东北面的绒布寺白云母花岗岩,受喜马拉雅期变质作用的改造,形成白云母花岗片麻岩。

燕山期中酸性侵入岩在区内亦很发育。云南、川西和西藏都有出露。尤以西藏境内分布广、规模大,是西藏境内侵入岩的主体。

1)西藏境内,燕山早期59个侵入岩体、燕山晚期147个侵入岩体,出露面积达57868km2。组成了规模巨大的多马-聂荣-左贡岩带、冈底斯-念青唐古拉北部岩带(包括日土-斑戈-洛隆亚带和狮泉河-措勤-波密亚带)以及江达-芒康、类乌齐-左贡、唐古拉、若拉岗日、羌塘和昆仑等分布地区。岩体呈岩基、复式岩基、岩株、岩枝等产出。

聂荣-安多岩体出露面积1922km2,呈不规则状岩基。岩体可分为三个相带:内部相为似斑状黑云母花岗岩;过渡相为黑云母花岗岩;外部相为黑云母花岗闪长岩和石英闪长岩,三者为过渡关系。同位素年龄值为143.2~182Ma。

日土岩体出露面积3315km2,是一个巨大的复式岩基。根据岩石类型相互穿插关系和同位素年龄,可以划分出三个侵入阶段。第一阶段侵入的岩石为英云闪长岩和花岗闪长岩;第二阶段侵入的岩石为斑状黑云母二长花岗岩;第三阶段侵入的岩石是黑云母钾长花岗岩,呈小岩株产出。同位素年龄为83.94~124Ma。

2)出露于川西地区的50多个燕山期中酸性侵入岩体,分别赋存于川西七个岩浆岩带中,是七个岩带的组成部分之一。其中以哈嘎拉-格聂复式岩基和高贡-雀儿山岩群的规模较大,发育较全,有较明显的相带。中心相为斑状粗粒黑云二长花岗岩或普通花岗岩;过渡相为似斑状中粒黑云母二长花岗岩或二长花岗岩;边缘相为似斑状细粒二长花岗岩。岩体的外接触带发育有宽度不等的角岩化、矽卡岩化、萤石化、云英岩化等蚀变带,伴有W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn等多金属矿化。

3)云南省境内的燕山期酸性侵入体,主要分布于滇西和滇东南,可分为早、晚两个亚期,在燕山晚期的侵入活动中,还可分出三个侵入阶段。贡山-勐海岩浆岩带中的棋盘石、蚌渺等八个岩体属燕山早期,为中粒含角闪二长花岗岩;古永、柯街等12个岩体属燕山晚期,主要为中粗-中细粒似斑状黑云母二长花岗岩;兰坪-思茅岩浆岩带中的永支、茂顶等20个岩体属燕山期侵入体,其岩性以二长花岗岩为主;滇东南侵入岩区内,有个旧、薄竹山、都龙三个复式岩基,岩浆的侵入活动可分为早、晚两期,晚期又可分出两个或三个侵入阶段。岩性为二长花岗岩。不同侵入期次只是粒度结构的变化而已。

藏东地区的类乌齐-左贡花岗岩带位于怒江结合带东界断裂与澜沧江结合带西界断裂之间,是区内延伸最长,规模最大的花岗岩带,主要由晚三叠世的二长花岗岩和花岗闪长岩组成。谢尧武等在酉西花岗闪长岩体中获 δ18O 值为+4.37‰、+8.69‰,87Sr/86Sr 为0.72496;在怀超二长花岗岩体中获δ18O值为+9.85‰、2.70‰,87Sr/Sr86为0.71425;在东达山花岗闪长岩体中获87Sr/Sr86为0.71321。氧同位素值主要在+6~+10‰范围,属正常花岗岩,源岩多为火山岩部分熔融(据 Taylor Jr.1978)。锶同位素值主要分布于0.706~0.718之间,介于地幔平均值(0.7045)与地壳平均值(0.718)之间,为中锶花岗岩,源岩为下地壳物质部分熔融;地幔和地壳的混染,导源于下地壳上升过程中与地壳物质混染(据Faur et al.,1972)。各类岩石的地球化学特征亦表明区内花岗岩既有S型花岗岩的特点,同时又有Ⅰ型花岗岩的特征(图7.1),反映晚三叠世的花岗岩类属壳幔混源的岩体。

类乌齐-左贡带的侏罗-白垩纪花岗岩在岩石化学特征上表现为酸度大(SiO2平均值71.02%),碱质高(K2O/Na2O 平均为 1.83,碱总量平均值为 8.11%),铝过饱和(A/CNK值平均为1.08)的特征。里特曼指数平均值为2.35。在夏雅岩体中获得87Sr/86Sr的初始比值为0.71572,已经接近大陆地壳的0.719。上述特征表明类乌齐-左贡带的侏罗-白垩纪花岗岩均属较为典型S型花岗岩类,即陆壳改造型的花岗岩。

江达-莽岭花岗岩带位于金沙江结合带以西,是研究区东部另一条规模较大的花岗岩带。岩体形成时代主要为华里西期晚期(P3)、印支晚期(T3)和喜马拉雅早期(E)。岩性以黑云母花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩为主,其次有石英闪长岩、正长花岗岩、石英正长斑岩和花岗斑岩、闪长玢岩等。其中晚三叠纪世花岗岩主要为二长花岗岩和花岗闪长岩,其成因类型主要显示为Ⅰ型花岗岩,极少数为S型花岗岩(图7.2)。

图7.1 类乌齐-左贡带晚三叠世花岗岩Na2O-K2O成因类型划分图

图7.2 江达-莽岭带晚三叠世中酸性岩类Na2O-K2O成因类型划分图



印支期-燕山期挤压碰撞环境下的岩浆-构造活动特征
答:印支期-燕山期挤压碰撞环境下所引发的构造岩浆活动集中发育于西南“三江”(金沙江、澜沧江、怒江)地区及康滇地轴一带。 位于西南东部的扬子地块区早期继承了晚二叠世的发展趋势。从中三叠世开始,东部持续上升,沉积中心不断西迁,沉积环境复杂多变,但以滨海沼泽和湖盆沼泽的含煤建造为主,分布较广,是本区主要的成煤...

印支期与燕山期两次相对独立的造山运动
答:近年来,由于大别山UHP的研究,不少学者把下扬子地区,包括大别山和北淮阳的晚侏罗世和早白垩世的火山喷发归入与UHP形成有成因联系的碰撞后的岩浆活动(Liou 等,1995),这样,印支期和燕山期就被看作是一次碰撞造山运动的结果,即印支期为UHP 形成碰撞造山带,燕山期则为碰撞后的事件来处理。图6...

印支期、燕山期构造运动与陆内造山作用
答:根据东亚滨太平洋地区燕山期的沉积作用、岩浆作用及形变作用特点及构造环境演变过程,可将燕山期构造运动划分为早、晚两期即早燕山期与晚燕山期;在两期各自的中期与末期,可分别划出两个区域性的构造幕(表3—6)。 (二)印支期、燕山期陆内造山作用 在中国东部-朝鲜半岛,印支期、燕山期的陆内造山作用影响颇为广泛。

柞(水)-山(阳)矿集区成矿地质背景
答:研究表明,印支期和燕山期岩浆作用对柞-山矿集区层控金属矿床的成矿具有一定的改造作用。 柞-山盆地是秦岭泥盆系主要热水沉积盆地之一,该区经历了加里东期-早海西期扩张裂陷活动和印支-燕山期碰撞造山作用,形成多个构造-岩浆岩带、构造-热水沉积岩相带、构造-钠长角砾岩带和构造蚀变岩带,顺层剪切、层间断裂、...

中新生代陆内造山作用的动力学机制
答:据晚古生代区域构造应力场的这些特点推断,燕山北部及邻区华力西期造山的动力来源与强大的南北向构造挤压动力作用存在成因联系。 3.中生代(印支期—燕山期)区域构造应力场 印支期,燕山地区的区域主应力方向与华力西期相比,存在比较明显的继承性关系。如以燕山陆内造山带中东段的冀东青龙金矿化集中区为例,印支期区内最...

中国陆块主要构造运动
答:中国的燕山运动,实际是印支运动的继续和发展,由华力西-印支期南北均衡挤压转为非均衡的挤压兼扭动环境,到燕山期以非均衡扭动为主,变形特点由强塑性为主转向脆塑性形变为主。燕山运动不仅产生了新的构造型式,而且强化和承袭了一些早期构造类型和构造型式,铸成了现今中国陆壳的构造面貌。 (9)喜马拉雅运动 这是新生代...

岩石圈尺度不连续及燕山期再活化的确定依据
答:区内三个岩石圈尺度不连续分别是:下扬子拗陷——不同类型基底的结合带,可能是一元古宙的基底缝合带;浙赣拗陷实际是一多期活动的岩石圈尺度不连续,它经历了晋宁期俯冲碰撞、加里东碰撞、海西期裂陷、燕山期陆内挤压造山等多期活动的构造带,因此形成了东南地区最大的巨型矿集区;永梅拗陷是一海西-印支期的裂谷(...

推测个旧中国锡都锡石矿形成的地质过程?
答:印支期个旧及其邻区处于张裂和沉降过程,随之产生一系列的基性火山活动,沉积大量的火山碎屑岩;沉积了厚达数千米的碳酸盐类岩层及碎屑岩。燕山期回返挤压,出现了强烈、频繁地基性、酸性、碱性岩浆活动,同时伴有锡、钨、铜、铅、锌、银等金属成矿作用。矿区锡多金属矿床的形成与燕山期花岗岩侵入有直接的成...

阿克库勒凸起成藏地质条件及控油规律
答:并且多种圈闭类型在纵向上叠加形成多种圈闭叠加样式,如阿克库勒断块构造带,奥陶系形成断块构造后遭剥蚀形成潜山,石炭系形成新的断块构造和低幅度的披覆背斜,三叠系在其上又形成披覆背斜,其后在印支期—燕山期区域挤压应力作用下形成挤压背斜和断背斜,最终形成断块、潜山-披覆背斜-挤压背斜组合。 2.4 油气运移与聚集...

印支-燕山期地壳活化阶段
答:印支后期主压应力变为北北西、北西方向。以昌邑大店断层为代表的北北东向断层强烈左行走滑,与其相关,原有的或后出现的北西、北东、近东西向断层也有不同程度的活动,当时地形与古生代不同,南高北低,末期几乎山东全省都遭受不同程度的剥蚀。燕山期(J—K)由于库拉-太平洋板块向欧亚大陆俯冲和消减...