西藏措勤中新生代沉积盆地演化

第 35 卷 　第 1 期 　 　 　 成都理工大学学报 (自然科学版) 　 　 　 Vol. 35 No. 1 　2008 年 2 月 J OURNAL OF CHEN GDU UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GY (Science & Technology Edition) Feb. 2008 　 [文章编号 ] 167129727 (2008) 0120103205 西藏措勤中 新生代沉积盆地演化 [收稿日期 ] 2007203205 [基金项目 ] 四川省重点学科“构造地质学”建设基金资助项目 (SZD0408) [作者简介 ] 陶晓风 (1958 - ) ,男 ,硕士 ,教授 ,研究方向 :构造地质学 , E2mail :txf @cdut . edu. cn。 陶晓风　刘登忠　朱利东　马润则　胡新伟 (成都理工大学地球科学学院 ,成都 610059) [摘要 ] 措勤盆地位于西藏冈底斯地块中西段 ,是在古生界褶皱基底上发展起来的一个中 - 新 生代盆地。通过对措勤盆地内发育的构造、地层、岩石及沉积相综合 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,讨论了措勤盆地与 喜马拉雅构造带和班公 - 怒江构造带的对应演化关系 ,反演了措勤盆地的地质发展历史。其 演化经历了盆地基底形成阶段 (D - P) 、复合弧后盆地演化阶段 (J - E2 ) 和高原隆升盆地消亡 三个阶段 ( E3 - 现今) 。 [关键词 ] 西藏 ;措勤盆地 ;盆地演化 ;冈底斯构造带 [分类号 ] TE121. 11 　　　　[文献标识码 ] A 　　措勤盆地位于西藏腹地 ,北纬 30°～33°之间 , 东径 90°以西至国境的广大地区。地理位置北抵 夏麦 - 改则 - 尼玛一线 ,南至隆格尔 - 扎日南木 错 - 仁拉一带 ,东至麦布措 - 申扎 ,近东西向长条 状展布 ,南北宽约 130 km ,东西长大于 700 km , 总面积约 90 000 km2 。盆地内主要分布中侏罗世 - 新生代各个时期的地层 (其中以下白垩统为主 体) ,古生界的盆地基底也有零星出露 ,措勤盆地 实际上是一个以古生界为基底的中 - 新生代盆 地。现今它已成为青藏高原的一部分 ,其海拔高 度最低 4 500 m ,最高 6 882 m ,相对高差大于 2 000m ,平均海拔高度多在 5 000 m 左右。事实 上 ,措勤盆地现今已不是地理概念上的盆地 ,而是 具地质内涵的盆地。在大地构造单元上 ,措勤盆 地属西藏冈底斯地块中西段 ,其南界为隆格尔 - 纳木错断裂 ;北界为班公湖 - 怒江断裂带 ,东部以 申扎 - 当雄断裂与比如盆地相接 (图 1) ,向西跨 过国境线延入克什米尔。受班公湖 - 怒江构造带 和喜马拉雅构造带不同时期俯冲的共同作用 ,成 为复合弧后盆地。其地质历史悠久 ,涉及到若干 重大的地质问题。 图 1 　措勤盆地区域构造略图 Fig. 1 　The regional tectonic sketch map of the Coqen basin (据潘桂棠、李兴振资料修改) 1. 中生界 ; 2. 古生界 ; 3. 前古生界 ; 4. 火山岩 ; 5. 花岗岩体 ; 6. 大断裂。BS. 班公湖 - 怒江构造 带 ; YS. 雅鲁藏布江构造带 ; GH. 冈底斯岩浆弧 ; CB. 措勤盆地 ; BB. 比如盆地 ; QB. 羌塘盆地 近年来 ,笔者在措勤地区进行了两轮 1 ∶ 250 000区域地质调查工作 ,获得了较为丰富基础 地质资料 ,结合前人及邻区资料综合分析 ,反演推 理了措勤盆地的地质发展历史 ,可将其地质演化 历史分为三个演化阶段 : ①措勤弧后盆地基底形 成阶段 ; ②复合弧后盆地演化阶段 ; ③高原隆升盆 地消亡阶段。 1 　措勤盆地基底形成阶段( D - P) 措勤盆地的基底大部分出露于盆地的南部 , 在盆地的其余地区也有零星出露。基底的组成为 古生界的褶皱岩系 , 包括泥盆系查果罗马组 (D2 - 3 c) 、石炭系永珠组 ( C1 y) 、拉嘎组 ( C2 P1 l) 及 二叠系昂杰组 ( P1 a) 、下拉组 ( P2 x) 等 ,各组间均 为连续沉积。上述泥盆系 - 二叠系构成两个发育 完整的碳酸盐岩2碎屑岩建造序列 ,反映了盆地基 底在形成过程中经历了稳定 - 活动 - 稳定的发展 阶段。晚古生代末的构造运动使上古生界褶皱、 抬升、隆起 ,成为措勤中 - 新生代盆地的基底 ,并 与上覆中生界呈角度不整合接触。 根据现有地质资料分析 ,措勤盆地在晚古生 代 ,地处冈瓦纳古陆块的北缘 ,主要为边缘台地及 斜坡环境。出露最老的地层为中晚泥盆世的查果 罗马组 ,主要为亮晶砂屑灰岩、亮晶砾屑灰岩 ,见 有群体珊瑚、腹足类、腕足类化石 ,查果罗马组的 岩性特征充分说明水体的开放性较好 ,反映当时 的沉积环境为开阔的碳酸盐台地。 石炭纪 - 早二叠世时期 ,由于强烈的伸展作 用 ,在措勤盆地的中部发育近北西西向的裂谷 ,该 裂谷可能与北侧的班公 - 怒江洋相通。其岩浆活 动主要为与伸展作用有关的基性岩脉 (主要为辉 绿岩脉)的侵入及玄武岩的喷发。此时期的沉积 响应为石炭系永珠组、拉嘎组及二叠系昂杰组。 从纵向上看 :裂谷发育的早期 ,其岩性特征反映较 为稳定的海滩相前滨 - 近滨沉积环境 ,以石炭系 永珠组为代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ;裂谷发育的中期 (强烈活动期) ,为 一套冷水型的滨海陆棚相 - 外陆棚相碎屑岩沉 积 ,以晚石炭世 - 早二叠世早期拉嘎组为代表 ,此 时期全球为冰期气候 ,因而在拉嘎组中发育大量 的冰水沉积和冰积砾岩 ,在沉积物中夹有大量的 冰筏砾石 ;早二叠世晚期裂谷进入消亡期 ,为一套 混积浅海内陆棚碳酸盐 - 碎屑岩沉积 ,以早二叠 世晚期昂杰组为代表 ;从石炭纪 - 早二叠世时期 沉积环境横向变化看 :盆地的南北两侧主要为浅 海陆棚 ;向内过渡到斜坡相 ;中心为半深海 - 深海 的裂谷盆地 (图 2) 。 中二叠世 ,构造伸展作用减弱 ,构造环境进入 稳定期 ,沉积盆地表现为南浅北深的构造格局 ,并 图 2 　措勤盆地地质演化 Fig. 2 　The geological evolution of the Coqen basin 1.火山喷发 ; 2. 钙碱性花岗岩浆侵入 ; 3. 偏碱性岩浆侵入 ; 4 . 钙碱性火山岩 ; 5. 钾玄质火山岩 ; 6. 海平面 且气候转暖。盆地发育了较为稳定的、以开阔碳 酸盐台地相为主的下拉组地层。下拉组为一套碳 酸盐台地相沉积 ,由两个开阔台地至台地边缘 (浅)滩的旋回组成。根据其岩相变化 ,反映从南 向北碳酸盐台地的海水相对略有变深。 晚二叠世 ,措勤盆地地区开始整体抬升 ,海域 缩小 ,局部发育以坚扎弄组 ( P3 j)为代表的海陆交 互相沉积 ,岩性为灰白色中 - 薄层石英砂岩、粉砂 岩、含砾砂岩与黑色、深灰色炭质泥岩、页岩的不 等厚互层 ,夹砾岩和薄的劣煤层或煤线。在此套 地层中发现一些新的植物化石 ,如 : Glossopteris ·401· 成都理工大学学报 (自然科学版) 　　　　　　　　　　　第 35 卷 sp . , Pecopteris ( Pt ychocar p us) sp . , ? Yuani a sp . , Pterop hy l l um sp . , ? Dicranop hy l l um sp . 等 ,特别是 Glossopteris 是冈瓦纳大陆舌羊齿植 物群的命名分子 ,它的发现具有重要的古地理意 义。 二叠纪末期的海西运动晚幕 ,使措勤盆地地 区经历了强烈的构造运动 ,古生界强烈褶皱 ,并抬 升为陆 ,措勤盆地基底从此形成 ,即措勤中 - 新生 代盆地的基底为古生界构成的褶皱基底。三叠纪 至早侏罗世 ,措勤盆地地区一直为隆起的古陆环 境 ,遭受了长时期的剥蚀作用。 2 　复合弧后盆地演化阶段( J2 - E2 ) 中 - 晚侏罗世时期 ,措勤盆地的演化历史与 班公 - 怒江洋的发展及消亡历史密切相关 ,其演 化过程主要受班公 - 怒江构造带的影响。在措勤 盆地北部的古昌 - 卡马 - 阿索一带发现一套中侏 罗统至上侏罗统下部的碎屑岩夹碳酸盐岩及中基 性、基性火山岩地层 ,此套地层在后期遭受强烈的 构造混杂 ,其中夹有硅质岩、辉绿岩、辉长岩以及 变质超基性岩的残片。由此推断燕山运动早期在 措勤盆地的北部发育一个小型弧后扩张的裂谷带 (小洋盆) 。这个裂谷带大致沿古昌 - 卡马 - 阿索 一线呈北西西向穿越整个措勤盆地的北部。该裂 谷带内见有中 - 晚侏罗世的复理石岩片、放射虫 硅质岩片和滨浅海相碎屑岩片、碳酸盐岩片 ,以及 显示裂谷带存在、并局部出现小洋盆性质的蛇绿 岩片。 在此时期 ,措勤盆地的沉积体主要分布于古 昌 - 卡马 - 阿索裂谷带南北两侧及裂谷带内 ,南 侧以中上侏罗统接奴群 (J 2 - 3 J ) 为代表 ,北侧以中 上侏罗统拉贡塘组和上侏罗统沙木罗组为代表 , 裂谷带内主要为沙木罗组沉积。 裂谷带南侧的中上侏罗统接奴群 ,底部以底 砾岩超覆于二叠系之上。中下部在尼玛中仓 - 字 岗一带及以南为滨岸相石英砂岩、粉砂岩和浅海 相含生物碎屑灰岩、泥灰岩和粉砂质泥页岩等组 成。 裂谷带北侧中上侏罗统拉贡塘组主要为浅海 相粉砂质泥岩与水下扇含砾岩屑砂岩组成 ,见粒 序层理及海相游泳生物 (菊石) ;上侏罗统沙木罗 组主要为滨岸相石英砂岩与浅海相粉砂质泥岩组 成。顶部为滨岸相石英砂岩和粉砂岩 ,与上覆下 白垩统多尼组不整合接触 ,见海相生物和遗迹化 石。 到侏罗纪后期 ,随着班公 - 怒江洋壳向南的 俯冲作用加剧 ,由弧后伸展环境变为弧后挤压的 构造背景 ,在盆地北部的弧后扩张小洋盆 ,盆地内 的沉积以接奴群上部地层为代表 ,主要为滨海相 的砾岩、砂岩、水下扇碎屑岩及钙碱性火山弧型安 山岩 - 流纹岩组合。此时盆地沉积体由北向南超 覆于古生界褶皱基底之上 (图 2) ,盆地沉积体的 主要物源来自于北部的班公 - 怒江带岩浆弧。 中 - 晚侏罗世时期 ,措勤盆地总体古地理环 境为北低南高的沉积盆地 ,盆地南部的大部分地 区处于古大陆环境。在中侏罗世及晚侏罗世的早 期 ,盆地北部沉积体系具有以古昌 - 卡马 - 阿索 裂谷带为中心向南北两侧展开的沉积格局 ;到晚 侏罗世的中晚期 ,盆地北部裂谷带关闭 ,并转化为 挤压的弧后前陆盆地。 早白垩世早期 ,由于北部班公 - 怒江洋关闭 后的持续作用 ,使盆地岩浆活动极为强烈 ,在盆地 内发育巨厚的火山岩及碎屑岩建造 ,此时期的沉 积以则弄群 ( K1 Z)为代表。则弄群在垂向上分为 两段 ,下段为火山岩沉积 ,火山岩有喷溢相和爆发 相 ;上段为以火山碎屑物为主的水下扇沉积。根 据则弄群内部沉积体系的空间分布特征 ,则弄群 沉积期在盆地南部具有弧后前陆盆地的特征 ,受 冈底斯岩浆弧控制 ,物源来自南部岩浆弧 ;而盆地 北部主要表现为火山活动强烈的凹陷盆地 ,其火 山作用受北部班公 - 怒江带关闭后持续作用的影 响。则弄群沉积期之后 ,火山作用逐渐减弱 ,盆地 北部班公 - 怒江洋关闭后的陆内碰撞挤压作用增 大 ,在措勤盆地北部形成陆内前陆盆地 ,盆内沉积 充填以多尼组 ( K1 d) 为代表 ,主要发育水下扇沉 积体系和滨浅海沉积体系。水下扇主要发育在盆 地北部的舍觉地区 ,具有规模大、粒度粗的特点 , 其物源来自盆地的北侧 ;滨浅海沉积体系出现在 多尼组的中上部 ,主要发育于盆地北部 ,岩性为滨 海砂岩及浅海相泥岩夹生物碎屑灰岩透镜体或灰 岩薄层为主。多尼组中发育粒序层理、平行层理、 斜层理及底冲刷构造 ,局部见冲洗层理 ,见较多植 物碎片和腹足、固着蛤、圆笠虫等海相化石。多尼 组从下到上 ,碎屑粒度变细、灰岩夹层增多 ,生物 由陆相植物为主过渡为海相动物化石 ,显示出海 平面不断上升、陆源物质减少、内源物质增多的特 ·501·第 1 期 陶晓风等 :西藏措勤中 - 新生代沉积盆地演化 征。 早白垩世晚期 ,盆地经过长时期的夷平和充 填作用 ,使之处于平坦 - 缓坡状的基底条件。此 时期在措勤盆地内发生大规模的海浸。从其沉积 特征看 ,南北差异较大。在盆地北部以广泛发育 郎山组 ( K1 l)碳酸盐缓坡 - 台地沉积体系为特征 , 其岩性为广海台地相生物灰岩、内碎屑灰岩、生物 碎屑灰岩、微晶灰岩、燧石结核和团块灰岩 ,夹泥 灰岩和钙质泥岩 ,产大量广海型圆笠虫和固着蛤 化石。纵向上具有三段式结构 ,即上、下段以浪基 面附近的颗粒灰岩为主夹微晶灰岩 ;中段以浪基 面以下的微晶灰岩、泥灰岩、钙质泥页岩为主夹颗 粒灰岩 ,显示出海平面先上升后下降的变化旋回。 盆地南部主要为间歇性火山溢流开阔碳酸盐台地 - 浅水陆棚沉积 ,以捷嘎组 ( K1 j) 为代表 ,其岩性 主要为灰岩、碎屑岩和火山岩。灰岩主要为泥灰 岩、硅质灰岩、生物灰岩、微泥晶灰岩组成 ,显示出 低能沉积特征 ,局部见高能浅滩相颗粒灰岩 ,发育 圆笠虫、腹足、腕足、双壳圆等生物化石。碎屑岩 主要为紫红色、灰绿色含砾粗砂岩、砂岩等粗碎屑 岩 ,显示出距离物源区较近的特点。从早白垩世 晚期沉积特点看 ,在盆地南部由于受喜马拉雅构 造带俯冲的影响 ,火山活动强烈 ,总体上由南向北 火山活动逐渐减弱。 早白垩世末期在措勤盆地内发生了大规模的 地壳运动 ,下白垩统及其以下的地层普遍褶皱抬 升 ,并伴随大规模的岩浆侵入 ,其岩石系列属钙碱 性系列的中 - 酸性侵入岩。根据其化学及微量元 素地球化学特征判断 ,其成因类型主要属于活动 造山环境下的 Ⅰ型花岗岩类。 早白垩世末期大规模地壳运动之后 ,措勤盆 地范围内几乎全部上升为陆。由于持续的南北向 挤压 ,在盆地南部造成大规模的逆冲推覆 ,并在推 覆带的前缘形成陆相前陆盆地 (图 2) 。盆地在横 剖面上为北深南浅的箕状 ,在平面上呈东西向延 伸的带状 ,沉积相呈南北向分异。盆地内沉积以 晚白垩世竟柱山组 ( K2 j) 为代表。该组在盆地北 部以发育扇三角洲 - 水下扇砾岩为主 ,扇体中的 前积层方向指示进积方向由北向南 ,说明物源来 自北部 ;盆地南部竟柱山组以湖相 - 三角洲相砂 岩和泥岩沉积为主。晚白垩世晚期有短时期局部 海侵 ,使得在竟柱山组顶部夹有海相圆笠虫灰岩 的夹层。 进入古近纪的古新世时期 ,措勤盆地绝大部 分地区处于古陆剥蚀区 ,仅在盆地南部有少量的 陆相火山喷发。此时期的火山活动为一套中酸性 火山岩组合 ,以古新世典中组 ( E1 d) 和始新世年 波组 ( E2 n) 为代表 ,其岩性主要为安山岩、英安 岩、流纹岩及火山角砾岩、凝灰岩、沉凝灰岩及凝 灰质砂岩 ,累计厚度大于 1 000 m。在古新世火 山喷发之后 ,紧接着有较大规模的岩浆侵入 ,侵入 岩为钙碱性系列的 Ⅰ型花岗岩类 ,其岩石化学特 征与火山岩十分相似。它们共同构成了冈底斯钙 碱性岩浆弧的一部分 ,是雅鲁藏布新特提斯大洋 板块大规模向北俯冲的产物。 始新世末期 ,由于雅鲁藏布新特提斯洋闭合 , 陆2陆碰撞 ,措勤盆地地区处于强烈挤压的构造背 景 ,使盆地内已变形的古生界、侏罗系、白垩系进 一步褶皱及断裂 ,使原有构造被改造、叠加。经过 始新世末期 (喜马拉雅运动早幕)的这一次构造运 动 ,措勤盆地内的构造格局基本定型。 3 　高原隆升盆地消亡阶段( E3 - 现今) 从渐新世开始 ,措勤盆地绝大部分地区处于 隆起剥蚀状态 ,仅在盆地北部发育小型的东西向 带状分布的山间盆地。盆地内的充填以日贡拉组 ( E3 r)为代表。盆地充填的早期多为冲积扇相的 粗碎屑岩 ,为典型的山间磨拉石建造。盆地充填 的晚期 ,主要发育洪泛平原相及湖相泥岩。 中 - 上新世时期 ,在夷平、沉积作用的同时 , 措勤盆地伴随青藏高原一起也开始了整体快速隆 升 ,与强烈隆升作用相伴随的还有大量碱性岩类 的岩浆活动 ,在盆地范围内广泛发育高钾质火山 岩及浅成碱性正长岩。对于这些富钾火山岩的成 因 ,普遍认为与青藏高原的隆升有关。由于高原 岩石圈受到南北向挤压及东西向拉张的影响 ,在 青藏高原地壳和岩石圈不断加厚隆升的同时 ,深 部地幔受到大量洋壳沉积物及陆壳物质广泛交代 而形成富集型地幔 ,使冷而重的高原岩石圈地幔 底部发生拆沉 ,热而轻的软流圈地幔上涌、减压 , 产生局部熔融 ,富集地幔部分熔融程度的不同能 够导致超钾质及钾质岩浆的产生。热的软流圈的 快速上升不仅可以抵消地壳塌陷和下降 ,甚至还 会使高原进一步抬升。在青藏高原总体隆升的背 景下 ,由于岩石圈受到南北向挤压及东西向拉张 的影响 ,张性断裂活动性增强 ,造成断块间的差异 ·601· 成都理工大学学报 (自然科学版) 　　　　　　　　　　　第 35 卷 隆升 ,在措勤盆地内形成许多南北向的地堑盆地 (如多桑地堑、八仟错地堑、当惹雍错地堑及达雄 地堑等) ,并使原始的高原面裂解 ,形成台阶状的 夷平面。地堑式断陷盆地内的早期沉积 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 有芒 乡组 (N1 m) 、唢呐湖组 (N2 s) 和洁居纳卓组 (N2 j) 等 ,这几个组总体为一套冲积扇 - 河流 - 湖泊相 沉积。 到第四纪 ,青藏高原隆升作用再一次增强。 在此快速隆升的背景下 ,东西向扩张作用也随之 增强 ,先期形成的地堑式断陷盆地再一次大规模 沉陷 ,其沉积记录主要是更新世以来的冲洪积、冰 碛堆积。同时在措勤盆地的西部赛利普地区还伴 随大规模的火山活动 ,此套火山岩的岩性主要为 一套深灰色、灰色、紫灰色及紫红色碱性黑云母橄 榄辉石玄武岩、气孔状碱性黑云母橄榄石玄武岩 及黑云母碱性橄榄辉石玄武岩。此套火山岩具有 钾玄岩系列 - 钾质碱性系列性质。更新世以来冈 底斯地块内部断块间的差异隆升仍在继续 ,特别 是南北向断裂仍强烈活动。 综上所述 ,措勤盆地的基底形成于二叠纪末 , 其基底由古生界的褶皱岩系构成 ,包括泥盆系查 果罗马组、石炭系永珠组、拉嘎组及二叠系昂杰 组、下拉组、坚扎弄组等 ;措勤盆地主体发育时期 为中侏罗世 - 始新世 ,其盆地性质为由北邻班公 - 怒江洋和南邻的新特提斯洋先后俯冲共同作用 的复合弧后盆地 ,盆地充填由中 - 晚侏罗世接奴 群、拉贡塘组、沙木罗组、白垩系则弄群、捷嘎组、 多尼组、郎山组、竟柱山组、古近系林子宗群等组 成。渐新世以后为措勤盆地的消亡时期 ,在此时 期措勤盆地随青藏高原一起抬升隆起 ,成为青藏 高原的一部分 ,在措勤盆地范围内的大部分地区 处于隆起剥蚀区 ,仅在局部发育小型山间盆地及 地堑盆地 ,其内为日贡拉组、芒乡组、唢呐湖组、洁 居纳卓组及第四系充填。 [ 参 考 文 献 ] [1 ] 夏代祥 ,刘世坤. 西藏自治区岩石地层 [ M ] . 武汉 :中 国地质大学出版社 ,1997 : 190 - 192. 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The evolvement of the Coqen basin of Mesozoic2Cenozoic in Tibet , China TAO Xiao2feng , L IU Deng2zhong , ZHU Li2dong , MA Run2ze , ZHAO Bing , HU Xin2wei College of Earth Sciences , Cheng du Universit y of Technology , Cheng du 610059 , China Abstract : The Coqen basin is dist ributed over t he westward of t he Gangdise block in Tibet . It is a basin of Mesozoic2Cenozoic according to east2west . The width is 130 km. The lengt h is 700 km. The area is about 100 000 km2 . The basement of t he Coqen basin formed in the telop hase of Permian and is made up of t he folded st rata of Paleozoic. The growt h of t he Coqen basin is f rom J urassic to Oligocene. A comp rehensive analysis of t he st ruct ure , t he st rat um , t he rock and t he sedimentary facies of t he Coqen basin is made in t his paper , and the geologic develop ment history of t he Coqen basin is reconst ructed. The evolvement of the Coqen basin has gone t hrough t hree stages. The first stage is t he foundation of the basin basement in Permian . The second stage is t he evolvement of t he complex arc back basin f rom J urassic to Oligocene. The t hird stage is t he decease of the basin since Oligocene. Key words : Tibet ; Coqen basin ; basin evolvement ; Gangdise block ·701·第 1 期 陶晓风等 :西藏措勤中 - 新生代沉积盆地演化