西藏区域地质基本特征.doc

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1、西藏区域地质基本特征马冠卿(西藏地矿局区调大队 堆龙德庆 851400)提 要 西藏是青藏高原主体 ,大地构造位置居于南 、北大陆之间的阿尔卑斯 喜马拉雅巨型山系东段 ,是特提斯构造域的组成部分 。本文介绍了西藏区域地层 、岩浆岩 、变质岩及变质作用 、地 质构造格局的基本特征 ,阐述其形成环境及分布特点 ,从时空角度展示西藏特提斯构造演化历史 。 关键词 西藏 特提斯 冈瓦纳 蛇绿岩 区域地质中图分类号 P556西藏大地构造位置居于南 、北大陆之间的阿尔卑斯 喜马拉雅巨型山系的东段 ,是特提构造域的重要组成部分 。其巨大的地壳厚度和独特的大地构造性质 ,长期以来为国内外地 界所瞩目 。西藏各

2、时代地层发育齐全 ,沉积类型多样 ,尤以中生代海相地层出露良好 ,化石 富 ,地层分布与主构造线一致 ,大致呈近东西向转东南展布 ( 图 1) 。根据区域地质特征和地发展历程的差异 ,以空喀拉 甜水河 美日切错 澜沧江 (以下简称澜沧江) 结合带为界 ,分 冈瓦纳 (南部) 和扬子 ( 北部) 两个地层大区 , 包括 5 个地层区 、9 个地层分区 ; 地层系统见1 1。西藏被几条深断裂或结合带及其一侧的相对活动带所分隔 ,地层分区界线明显 ,构造岩浆成带展布有序 。尤其以几条蛇绿岩混杂带为主要标志的几条结合带 ,反映出各地壳块之间存在的某种“焊接”关系 ,早期的构造格局又被后期构造运动改造

3、、叠置 ,从而展示出西 高原独特的地壳结构和绚丽多彩的板块拼合图象2 。地层及沉积类型 前震旦系 、前泥盆系变质程度较深 (角闪岩相) ,均未获古生物化石依据 ,为一套变质构 杂岩系 。区内虽有震旦 寒武系 ,但时代尚无确切依据 。早古生代沉积始于奥陶纪 ,冈瓦纳1均以稳定型沉积为主 ,属古陆边缘陆棚沉积 ; 扬子区则活动型沉积分布广泛 ,形成变质基底与上述对应的是奥陶系沉积中生物分属华北型和华南型生物地理区 ; 志留系沉积生物面貌与欧洲波希米亚 (捷克斯洛伐克) 类似 。两区的晚古生代沉积所含的活动型沉积比例有所 加 ,尤其到了晚期 ,很多古陆边缘都转化为活动型沉积 ;与之对应的泥盆纪至早石

4、炭世沉积 , 古生物而言 ,都是以底栖生活为主 ,与我国南方的象州型 (广西) 相似 。晚石炭世 早二叠世积 ,在雅鲁藏布江一线以南为典型的冈瓦纳区系 ,是冈瓦纳冰海沉积区 ,为一套大陆型冰水 砾岩沉积 ,含南大陆及其边缘海的舌羊齿 圆舌羊齿植物群和冷 凉水动物群 ;空喀拉 澜本文于 1996 年 10 月 3 日收到 。作者简介 :马冠卿 ,男 ,1940 年生 ,高级工程师 ,1960 年毕业于西安地质学校 ,从事区域地质矿产调查工作 。马冠卿等 ,西藏自治区地质图说明书 ( 1250 万) 。西藏地矿局区调大队 ,1989 ,内刊 。图 1 西藏自治区地层区划略图Fig. 1 Sketc

5、h map of st ratigrap hic divisio n of Tibet锡伐利克区 ; 喜马拉雅区 ; 1 低喜马拉雅分区 ; 2 高喜马拉雅分区 ; 3 北喜马拉雅分区 ; 4 拉轨岗日分区 ; 5 雅鲁藏布江分区 ; 冈底斯 念青唐古拉区 ; 1 昂仁 日喀则分区 ; 2 措勤 申扎分区 ; 3 拉萨 波密分区 ; 4 比如 洛隆分区 ; 5 班戈分区 ; 6 木嘎岗日分区 ; 羌塘 昌都区 ;1 类乌齐 左贡分区 ; 2 昌都分区 ; 3 江达分区 ; 4 羌中南分区 ; 5 羌北分区 ; 6 喀喇昆仑分 区 ; 昆仑 巴颜喀拉区 ; 1 若拉岗日分区 ; 2 涌波湖 向阳

6、湖分区 ; 3 西昆仑分区江一线以北为华夏特提斯相区 ,含北大陆暖水动 、植物群 ,属华南型 ;上述雅鲁藏布江结合带与澜沧江结合带之间 ,则为冈瓦纳 特提斯相区 ,含南 、北两大陆混生动 、植物群 。全区普遍不同 程度地缺失晚二叠世或晚二叠世早期 (龙潭期) 沉积 ,而长兴期沉积又与下三叠统印度阶呈连续过渡 ,这是西藏石炭 二叠系地层的重要特征 。石炭 二叠系除昌都等地为海陆交互相外 ,全区多为碳酸盐岩和碎屑岩沉积 。中生代三叠纪开始 ,分异明显 。三叠系 ,在北喜马拉雅区为稳定连续的浅海碳酸盐岩 碎 屑岩沉积 ,并持续到始新世中期 ;在拉轨岗日地区为半深海类复理石沉积 ,含少量火山岩及辉 绿

7、岩墙 (床) 群 ;在雅鲁藏布江地区以上三叠统为主 ,为深海复理石泥 、硅质沉积 ;在冈底斯 念青唐古拉 (以下简称念 唐) 南部拉萨地区 ,为中酸性 中基性火山岩 、火山碎屑岩 、复陆屑沉 积 ;在班公错 怒江 (以下简称班 怒) 结合带南侧 ,为深海细碎屑岩复理石沉积 ; 江达地区以 钙碱性火山岩 碎屑岩为主 ,其西的唐古拉南侧 澜沧江以东则为浅海相碳酸盐岩 碎屑岩(局部夹火山岩) 、滨海磨拉石 、含煤复陆屑沉积 ,反映了金沙江沟弧系统和陆壳上升的沉积特 点 ;昆仑 巴颜喀拉区上三叠统为类复理石 复理石夹硅质岩 ,具陆缘盆地沉积特征 。侏罗 白垩纪沉积 ,在拉轨岗日地区为滑塌沉积 、钙硅质

8、复理石沉积 ; 雅鲁藏布江地区为 钙硅质复理石 (J 3 K1 ) 沉积 ,局部见浊流体 、中基性火山岩和锰结核 ,属深海盆地沉积环境 ;冈念区南部缺失下侏罗统 ,中上侏罗统为碳酸盐岩 碎屑岩 火山碎屑岩 、念煤细碎屑岩沉 积 ,为陆缘或弧间盆地环境 ,上侏罗 下白垩统为钙碱性火山岩 碳酸盐岩 碎屑岩 ,属火山 岛弧沉积环境 ;冈 念区北部为碳酸盐岩 火山岩 含煤碎屑岩沉积 ,多被早白垩世晚期的浅21第 1 期马冠卿 :西藏区域地质基本特征(J 1 - 2 ) ;昌都地区为海陆交互相的碎屑岩 红色复陆屑沉积 ,侏罗纪早期大部分地区结束了相沉积的历史 ;羌塘 唐古拉地区 ,下中侏罗统仅局部出露

9、,为火山岩 、火山碎屑岩 ,中上侏 统表现为碳酸盐岩广泛的超覆 ,白垩纪为碳酸盐岩 碎屑岩的残留海盆沉积及陆相红色复 屑碎屑岩和火山岩沉积 。第三纪 ,在北喜马拉雅地区有少量残留海的海相沉积 ,其它地区均为陆相 。雅鲁藏布江区为陆缘山链磨拉石 、含煤碎屑岩沉积 ;冈 念区主要为钙碱性火山岩沉积 ,属弧内火山岩 积 ;羌塘 昌都区主要为断陷盆地 、山间盆地的湖 、河相细碎屑岩 、磨拉石红色复陆屑沉积 。 新世之后 ,全区上升成陆 ,随着地壳继续上升 ,气候转干寒 ; 第四纪高原急剧隆升 ,更新世时 经历了 5 次冰期和 4 次间冰期 ,全新世为冰后期 ,以各种山岳冰碛 、冰水沉积 、化学沉积 、

10、湖 相沉积为主 ,局部有山火堆积 。2火成岩西藏火成岩分布广泛 ,岩石类型齐全 ,各种岩石类型都有出露 。共划分了 5 个镁铁岩 镁铁岩带及 7 个中酸性岩带1 。其中 ,中酸性火成岩类 、基性 酸性火山岩类及镁铁 超镁岩类是区内岩浆建造的主体 ,都大规模地分布 ,并呈现共同的特点 ,即时间上的多期性 ,自北南由老到新 ;空间上的分带性 ;形成环境的多样性 。区内火成岩类的形成 ,火成作用的发生 、移和演化 ,明显受板块构造运动发展演化的控制 ,表现出多次威尔逊旋回的发展过程 。(1) 西藏镁铁 超镁铁岩类多属特提斯洋壳残片 ,有岩体 ( 群) 205 个 ,面积 7 195 km2 , 全国

11、之首 。古特提斯期侵位的岩体出露甚少 ,有两种类型 ,一种分布于澜沧江结合带 ,岩石 变强烈 ,岩石地球化学特征为低镁高钛 ,可能属阿拉斯加型3 ; 另一类是蛇绿岩型的镁质系岩石 ,沿金沙江结合带分布 。新特提斯期侵位的岩体 (群) 190 个 ,广泛分布于雅鲁藏布江带 班 怒带 ,岩石地球化学特征为镁质阿尔卑斯型 ,具有蛇绿岩特征 。尤以雅鲁藏布江带发育好 ,并保存有较完整的蛇绿岩层序 (日喀则) ,自下而上为变质橄榄岩 、堆晶岩 、块状辉长岩 、状岩墙或岩床群 、枕状和块状玄武岩及放射虫硅质岩 (J 3 K1 ) 。其剖面结构可与世界上典地区特罗多斯 、塞麦尔的剖面对比 ,代表了新特提斯主

12、域的洋壳 上地幔组成部分 。(2) 西藏火成岩 (花岗岩 闪长岩类) 分布广泛 ,岩浆作用强烈 ,共有 448 个岩体 ,面积135 000 km2 ,侵入期从元古期 ,加里东期 、华力西期 、印支期 、燕山期一直到喜马拉雅期都有其中除元古期 、加里东期侵入岩外 ,其他各期都构成大规模的侵入岩带 ,自北向南 、由西向东形成时代由老到新 。例如 :江达 芒康华力西 印支期侵入岩带 、他念他翁印支期岩带 、多聂荣 左贡燕山早期岩带 、冈底斯北部 (简称冈北) 燕山晚期岩带 、冈底期南部 (简称冈南)山晚期 喜马拉雅期岩带以及喜马拉雅第三纪花岗岩带 。它们形成在岛弧或大陆活动边缘大陆 大陆或大陆 岛

13、弧碰撞及陆内汇聚的构造环境中 ,反映了西藏特提斯构造域大陆板离散 、汇聚及洋壳板块俯冲消减的构造演化特征1 。(3) 据火山岩产出的地层层位 ,可分为前震旦纪 、震旦 早古生代 、前华力西期 、华力西期印支期 、燕山期和喜马拉雅期1 。上述前 3 期仅在局部产出 。华力西期之后 ,火山岩广泛布 ,各期都形成大规模的火山岩带 。前震旦纪火山岩在高喜马拉雅的聂拉木群变质杂岩中 , 变质火山岩 ;震旦 早古生代火山岩见于低喜马拉雅的潘金 、林根等地 ,为米里群中的中基 熔岩 ;藏北湖区东恰错群 ( S d g) 中有蚀变的中基性熔岩和火山角砾岩 ;前华力西期仅见于羌地区和他念他翁地区 ,其岩石化学特

14、征指示为岛弧或裂谷构造环境 ; 华力西 印支期火山岩 ,分布于金沙江带 、澜沧江带和羌北一带 ,它们与同期侵入岩伴生 ,以安山岩 、流纹岩 、拉斑玄武 岩及火山碎屑岩组合为特征 ,累计厚 13 700 m ,显示活动大陆边缘及古岛弧 、大陆边缘裂谷的 构造背景 。燕山期 喜马拉雅早期的火山岩 ,受新特提斯域构造演化控制 ,在不同的构造演化 阶段 、不同的构造部位 ,反映出各自的发育特征以及整体构造发展的内在统一性 。在印度板块北缘的被动大陆边缘 (拉轨岗日地区) ,火山岩赋存于中侏罗统 、上侏罗统及上侏罗 下白垩统 中 ,以玄武岩和粗安岩为主 ,化学成分以高钾 、钛 、FeO/ MgO 1 .

15、 7 为特征 。雅鲁藏布江带的 火山岩是蛇绿岩套的重要成员 ,可分为两套 : 一套为晚侏罗世 早白垩世的变玄武岩 ,其特征 类似于洋中脊拉斑玄武岩和碱性玄武岩两种类型 ,可能是扩张脊火山作用和脊外火山作用的 叠加产物 ;另一套是早白垩世的枕状和块状玄武岩 ,与洋脊玄武岩相似 ,是扩张脊火山作用产物 。这两套火山岩反映了新特提斯扩张脊的不同演化阶段 。冈南地区火山岩赋存于中上侏罗 统 、上侏罗 下白垩统 、下白垩统 、上白垩统中 ,都是以安山岩为主的玄武质 安山质 流纹质 熔岩和碎屑岩组合 ,累计厚 1 0004 500 m 。从早期到晚期 ,由海相变为陆相 ,并出现安山岩粗安岩偏碱性组合或以流

16、纹质为主的酸性碎屑岩组合 ,构成了规模巨大的岛弧火山岩带 。冈北地区火山岩层位为中上侏罗统 、上侏罗 下白垩统 、下白垩统和上白垩统 ,这些层位的火山岩都是含大量火山碎屑岩的钙碱性组合 ,累计厚 1 4007 500 m ,最大厚达 14 500 m 。空间 上自西向东 ,以熔岩为主变为以碎屑岩为主 ;由北向南 ,从玄武质 安山质 流纹质组合 ,变为 安山质 英安质 流纹质组合 ;时间上从早到晚 ,由海相 、海陆交互相变为陆相并出现盆地型 火山作用 ;成分上出现了安山岩 粗安岩组合的偏碱性岩石 ,反映出从岛弧向碰撞环境的转 变 。羌塘 昌都地区白垩纪以后的火山岩和冈 念地区始新世以后的火山岩

17、,都是陆 陆碰撞 、板内走滑剪切带的产物 ,为白榴石响岩 、霓霞石辉石安山岩 、粗面岩 、碱玄岩等的碱性 强 碱性组合 。其时空分布具有自南而北 、由老到新碱度升高的特点 。在羌塘北部 ,近代火山地貌 发育 ,巴毛穷宗 、黑石北湖有保存完好的火山口 ;50 年代初 ,黑石北湖火山还曾有过活动 。3区域变质岩和变质作用西藏区域变质岩分布广泛 ,岩石种类复杂 ,区域变质作用类型具多样性 、多期性和变质作用演化的旋回性 。变质作用类型有区域动力热流变质作用 ,区域低温动力变质作用 、区域埋深变质作用 。变质期可划分晚元古期 、加里东期 、华力西期 、印支期 、燕山期 、燕山晚期 喜马拉 雅期 6 期

18、4 。晚元古期变质作用是本区基底固结的一次重要事件 ,由于喜马拉雅期变质作用 的叠加改造 ,形成一套构造变质杂岩 。华力西期变质作用有明显的旋回性 ,金沙江变质地带的震旦 下二叠统 (四川境内) ,变质作用早期出现低压相系的热穹窿 ,为低绿片岩到角闪岩相岩 石 ,晚期则为大面积区域低温动力变质作用 ;昆仑地带也有类似现象 ,显示从低压区域动力热 流变质作用开始 ,到区域低温动力变质作用结束 ,可能与古特提斯洋壳俯冲导致弧型深成作用有关 ;怒江附近的嘉玉桥群 ( P2 ) 出现华力西期高压型区域低温动力变质作用 ;澜沧江一带出现 绿片岩相的区域低温动力变质作用和蓝片岩相的高压埋深变质作用 ,这些

19、不同的变质地体在空间上共生 ,可能是古生代陆缘增生 、地体拼贴的产物3 。印支期高压变质作用沿金沙江带 出现 ,是古特提斯的北域洋壳俯冲所致 ,而区域低温动力变质作用 ,广泛见于昌都地带和昆仑23第 1 期马冠卿 :西藏区域地质基本特征主要见于班 怒带及其两侧地区 ,变质作用受该带的裙弧边缘海敛合作用所控制 ,形成了日带 、丁青地区中高压型埋深变质作用和班戈 洛隆地区的低压高温变质作用 ;澜沧江带的低 动力变质作用和昌都地区印支 燕山期的埋深变质作用 ,是由于金沙江带陆 陆碰撞产生 内汇聚作用引起的3 。燕山晚期 喜马拉雅期的低压高温区域动力热流变质作用 ,主要发 在冈 念地区 ,为红柱石 (

20、堇青石) 硅线石型低角闪岩相 ,而雅鲁藏布江带的低温高压变质用 ,具有石英 纳长石 硬玉 硬柱石 蓝闪石组合 ,多硅白云母 b0 值大于 9 . 032Ao,为典 的高压相系 ,反映了新特提斯晚期洋壳俯冲作用 。雅鲁藏布江低温高压带与冈底斯高温低 带 ,构成一对双变质带4 。始新世开始 ,印度板块与欧亚板块全面碰撞 ,使冈底斯 、雅鲁藏 江 、拉轨岗日带产生区域低温动力变质作用 ;随着碰撞作用进一步发展 ,喜马拉雅地区发生 内汇聚 ,导致其基底岩系构造剥离 、抬升 ,并叠加了低温动力变质作用和退变质作用 。4区域构造及其演化西藏是特提斯构造域的重要组成部分 ,其构造格局展示出以数条对接带为特征

21、的板块合结构 (图 2) ,其中的雅鲁藏布江结合带和班 怒结合带是新特提斯闭合的遗迹 ;澜沧江结带和金沙江结合带属于古特提斯闭合遗迹 。雅鲁藏布江结合带以南属于印度板块的一部分以北至澜沧江结合带是所谓的“基麦里”中间板块的组成部分 ,称藏滇中间板块 ,澜沧江带与沙江带之间为羌北 昌都板片 (地体) ,金沙江带以北为扬子板块 (包括可可西里 巴颜喀拉 体) 。新特提斯的洋壳带又将藏滇中间板块分割为若干地体 (微板块) ,如班 怒带将藏滇中 板块分割为冈 念地体和羌中南 左贡地体 ; 羌中南 左贡地体在晚二叠世后与羌北 昌 地体拼贴 ,构成羌塘 三江复合板块 (地体) 。总的看来 ,自喜马拉雅到羌

22、中南 左贡 ,都存性质相似的结晶基底和沉积建造 ,且冈瓦纳相地层未逾越澜沧江带 ,因此 ,澜沧江带应为古 代分隔北 、南大陆的界线所在 ;金沙江带则是一系列斜列式转换小洋盆的闭合遗迹 ; 班 怒 东南段似与晚古生代的冈瓦纳大陆活动边缘重叠 ,西段则代表侏罗纪开合的新特提斯北域 ; 鲁藏布江带中两套不同性质的蛇绿岩 ,可能分别代表三叠纪形成的楔形大洋和晚侏罗 早 垩世慢速扩张的小洋盆 。由此可见 ,西藏的洋壳带都有其复杂的性质和演变历史 。西藏特提斯构造域是继承元古大洋演变而来的 。晚元古代 ,南部诸陆经泛非运动地壳 生 ,聚合成显生宙统一的冈瓦纳大陆 ;此期间 ,劳亚大陆可能呈现逐渐解体状态

23、; 其中 ,扬子 陆位于冈瓦纳大陆东北方向北半球的中纬度区 ,它们之间海域是宽阔元古大洋的一部分 。 古生代 ,由于元古大洋的逐渐潜没 ,扬子古陆增长为扬子 华南陆块 ,与此同时 ,古特提斯 南 、北两大陆边缘拉张背景下萌生并继承了元古大洋 。晚古生代 ,南 、北大陆边缘的地块相汇聚 ,在二叠纪末拼贴成羌塘 三江复合地体 ,同时 ,北半球诸陆相继聚合 ,从而揭开了组 “联合大陆”的序幕2 。晚二叠世 三叠纪 ,是特提斯演化的重要转折时期 ,雅鲁藏布江带 三叠纪迅速扩张 ,至晚三叠世已形成宽阔的楔形大洋 ,是新特提斯的主域 ; 而古特提斯自二 纪末相继闭合 ,至三叠纪末就结束了其演变历史 。侏罗

24、纪洋壳扩张中心跃迁到班 怒带 ,形 初始洋盆 ,它代表新特提斯的北域 ,并于晚侏罗世迅速敛合 ;同时 ,扩张中心再度南迁至雅鲁布江带 ,于晚侏罗 早白垩世之后 ,新特提斯主域洋壳迅速消减或上冲 ,形成了日喀则弧前马冠卿等 ,西藏地质图说明书 ( 1250 万) 。西藏地矿局区调大队 ,1989 ,内刊 。图 2 西藏自治区构造区划略图Fig. 2 Sketch map of tecto nic divisio n of Tibet地和冈底斯陆缘岩浆弧 ,在渐新世全面碰撞 ,结束了新特提斯的演化历史 。中新世末 ,印度板块沿锡伐利克一带发生陆内俯冲 ,形成了一系列逆冲推覆带 ,西藏进入了超碰撞构

25、造变形和均 衡抬升阶段 ,此期 ,陆壳建造和改造以陆壳缩短 、垂向加积增厚为主 ,高原急剧隆升 ,形成了现代西藏高原的地壳结构和宏伟壮丽的地貌景观 。参考文献1 西藏地矿局. 西藏自治区区域地质志. 地质专报 ,一. 区域地质第 31 号. 北京 :地质出版社 ,1993 ,613626 .2 周详 ,曹佑功 ,朱明玉等. 西藏板块构造 建造图 ( 1150 万) 及说明书. 北京 :地质出版社 ,1985 ,537 .3 马冠卿. 川滇青藏区域地质特征概述. 西藏地质 ,1992 , ( 2) :3347 .4 姚宗富 ,马冠卿. 西藏高原区域变质作用基本特征. 西藏地质 ,1990 , (

26、 1) :5161 .BASIC REGIO NAL GEOLO GICAL FEATURES OF TIBETMa Guanqing( Region al Geological S u rvey Pa rt y , T ibet B u reau of Geology an d M i neral Resou rces , Doil u ng dgn , T ibet )Tibet is t he main part of t he Qinghai2Tibet plateau. Tecto nically ,it belo ngs to t he east2Abstracter n sect

27、o r of t he gigantic Alp s2Himalayan mo untain system bet ween t he no rt h and so ut h co nti2nent s and is an impo rtant co mpo nent part of t he Tet hys tecto nic do main . The aut ho r briefly int ro2 duces t he st ratigrap hy , magmatic rocks , metamo rp hic rocks and metamo rp hism and tecto nic f ramewo r k in Tibet , expo unds t heir fo r matio n enviro nment and dist ributio n characteristics , and p resent s t he tecto nic evolutio n of t he Tibet Tet hys.Key words : Tibet , Tet hys , Go ndwana ,op hiolite ,regio nal geolo gy