藏北亭贡地区变质作用分析

平措多吉，刘保民，刘建新，冯光生

（西藏地质矿产勘查开发局区域地质调查大队，西藏拉萨，850000）

1 地质背景

测区位于藏北高原中部，大地构造位置处于班公错-怒江结合带北缘，地层系统隶属于羌塘-三江复合板片的羌南-保山地层区中多玛地层分区［1］。

测区出露石炭-二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系及第四系等各时代地层，但总体连续性差，变质程度较浅。岩浆活动相对较弱，分布范围局限，主要为中-酸性侵入岩，呈岩脉、岩瘤状沿北东向断裂两侧分布。构造特征中断层表现为一系列小型北东、北西向走滑断层及南北向张性断裂；褶皱主要产生于古生代地层，造成岩石地层变形强烈。

2 区域变质作用、变质期次及变质环境

测区变质岩分布广泛见图1，除第四系松散堆积物和古近系、新近系松散胶结的岩石未变质外，其余各类、各时代岩层（体）均遭受了不同时期、不同成因的变质作用，并形成了相应的变质岩石类型。测区内区域变质作用与地质演化关系密切，本区先后经历了早期埋深变质及后期叠加区域低温动力变质，主要变质时期有海西期及燕山期。

图1 测区变质岩分布图Fig.1 Distribution map of Metamorphic Rocks in the survey Area

2.1 区域变质作用

擦蒙组、展金组、曲地组的地层先期变质主要是埋藏变质作用，普遍成为绢云母-黑云母级变质岩，变质矿物具有定向性。石炭系-二叠系以后地层主要受区域低温动力变质影响，受变地层有亭贡组、色洼组、美日切错组、阿布山组等，同时擦蒙组、展金组和曲地组地层［2］受其影响，变质矿物含量增多，其逆冲断层附近甚至分布有片岩及千枚岩，达到黑云母-白云母级。晚白垩系地层即阿布山组受变质作用时间最短，主要为一期变质作用，而其下覆地层及更老的地层都受到多期变质作用，岩石变质程度不断加深。显而易见，测区区域变质岩不是同时同类变质作用形成的。

2.2 区域变质期次及变质环境

根据变质地层、构造变形及变质岩石特征等因素综合分析，区域变质四个大的阶段，各受特定地质环境控制。

（1）石炭纪-中二叠世扩张裂陷活动海西期-区域埋深变质作用。冈瓦纳大陆与欧亚大陆的进一步裂解阶段，随着裂谷的不断下陷，沉积地层不断增厚，导致区域埋深变质的发生。受变质地层为擦蒙组、展金组、曲地组，变质程度为低绿片岩相，形成了测区广泛分布的一套浅变质岩系。

（2）晚二叠-中三叠世古特提斯消减阶段低温动力变质作用。晚二叠世开始，一些弧后洋盆转入俯冲消减阶段。冈瓦纳大陆与欧亚大陆碰撞、古特提斯的消失阶段，伴随板块的俯冲、碰撞，造成早期埋深变质作用叠加低温动力作用，受变质地层包括区内擦蒙组、展金组和曲地组。同时区域内该时期内碳酸盐为主的岩性如龙格组、吉普日阿组地层，处于浅表构造位，几乎未受变质作用影响。

（3）晚三叠世-中侏罗世班公错-怒江带裂解拉张阶段区域埋深变质变质作用。随着班-怒洋盆的不断扩张，先后于盆地北缘沉积了具被动陆缘性质的陆棚浅海相碎屑岩和碳酸盐日干配错和次深海环境的斜坡-盆地相的类复理石沉积色洼组；该期变质作用主要表现为埋深变质［3］。

（4）晚侏罗世-晚白垩世洋盆俯冲消减阶段低温动力变质作用。由于班公湖-怒江特提斯洋盆随着的南、北向俯冲，本区进入弧盆系统演化阶段。区域变质作用主要表现为低温动力变质作用。受变质地层为晚侏罗世-晚白垩世间的地层，测区出露主要有：美日切错组、阿布山组。岩石普遍遭受长期的变形作用，产生变质矿物，形成低温低压的绿片岩相区域低温动力变质岩。

结合区域地质资料分析，发生于测区内区域变质主要为海西期埋深变质作用和各时期区域低温动力变质作用。区域低温动力变质作用的主导因素为板块运动即板块的扩张和消减［4］。

3 接触变质作用

测区内接触变质岩为热接触变质岩为主，局部见接触交代变质岩。接触变质岩仅见于燕山期中酸性侵入岩体的接触带，及辉绿岩岩脉周围。导致产生接触变质岩的侵入岩体包括辉绿岩、二长花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩等。受变质地层有展金组、亭贡组、色洼组、美日切错组。受围岩性质制约，接触变质岩的种类及变质带的规模都有所差异。围岩为非碳酸盐岩时，形成角岩化变质岩，变质带规模小；围岩为碳酸盐岩时主要形成大理岩化灰岩。

3.1 热接触变质作用

岩浆侵入体与相邻围岩直接接触，在高温作用影响下，围岩产生吸热反应，通过变质结晶和重结晶，形成新矿物组合和组构的作用类型为热接触变质作用，这种作用类型是测区中分布较为有限。

3.2 热变质带相特征

从热接触变质岩石中所出现的特征变质矿物如图2可见，在测区内岩石变质矿物大部分为绢云母、绿泥石、绿帘石。一般由于围岩受到岩浆所散发的热量及挥发的影响，引起一种以岩体为中心，由内到外依序生成新矿物的变质效应，但是根据测区变质岩变质矿物组合特征，其新生变质矿物种类不多，只能通过单一矿物，可以将内到外依序生成新矿物分为硅化带、绢云母化带、绿泥石化带。

4 接触交代变质作用

区内有基性及中酸性侵入岩，变质基性岩主要分布在测区西部擦蒙组、展金组地层出露区，呈似层状岩脉产出，多为变质辉绿岩，变质玄武岩等。围岩均为石炭系的变质岩，喷发岩时代与围岩相同。绝大多数变质基性岩为弱变质基性岩，原岩结构构造保存良好或具清晰易辨的残余结构，原来的结晶矿物部分发生次生变化，即便被新生矿物完全替代时也还保留原有假象晶形。

中酸性侵入岩见到明显的接触变质带，其分布于侏罗系-白垩系地层中。在不同种类的花岗岩、花岗闪长岩外接触带，不同程度地见有接触变质岩。接触变质岩岩性与原岩性质相关。与非碳酸盐岩接触时，有板岩、黑云长英角岩、蚀变碎裂英安岩等，主要是热接触变质岩。与碳酸盐岩接触时有大理岩。

非碳酸盐岩接触变质常见变质矿物为绿帘石、绿泥石，为低至中级之热接触角岩。碳酸盐岩接触变质常见变质矿物为方解石、绿帘石、绿泥石。已知接触变质带之中酸性侵入岩都是燕山期侵入岩，因而接触变质时期为燕山期。

燕山期接触变质岩的变质时期晚于燕山期区域变质岩。燕山期区域变质岩与燕山期褶皱同时，中酸性侵入岩侵入时间晚于燕山期褶皱，接触变质岩的原岩为区域变质岩。在接触变质岩中出现了新的变质矿物绿泥石、绿帘石、绢云母等，尚保留一些原有的绢云母、绿泥石、石英等变质矿物，在一些地点保存了原有的定向组构。

5 动力变质作用、动力变质环境及变质时期

测区构造发育，广布各种性质的构造断裂，断裂构造产生传统的动力变质岩，我们将其归为线型动力变质作用。测区内所见动力变质岩有主要为碎裂岩，它们的分布局限于断层附近。

动力变质岩与测区不同方向、不同构造阶段及不同构造层次的断裂构造紧密伴生，少数断裂表现出多期活动特点，造成不同区段具有不同系列的动力变质岩，或不同系列的变质岩叠加于同一岩石内。测区主要表现为与浅层次的脆性变形相关碎裂岩系列，而糜棱岩则不发育。

断层角砾岩、碎裂化岩等动力变质岩，与断裂构造直接相关。都是浅表层次的脆性断裂形成的，遍及全区各种断层之断裂破碎带。区内断裂构造发育，从地层接触关系，截割地层、岩体的关系等，可以确认在燕山期、喜马拉雅期及新构造期都有断裂活动，大多数断层与区域褶皱相关，是燕山期和喜马拉雅期的，有些断层是多期活复。因而，与断层活动相关的动力变质岩也有不同时期或多期复合的。

由于本区是曾经广泛夷平的高原，大片第四系掩覆，而且大断层往往形成沟谷，接触带多被掩盖，不同等级、不同性质、不同活动历史的断层。

6 变质作用序列探讨

岩石中的变质作用及其演化是个复杂过程，它不仅与区域性热流状态直接有关，而且也与区域动力条件有密切联系，因而时常表现出明显的多种变质作用类型、多相变质及多期变质作用共存。测区不同类型变质岩石的时空分布特征、变形—变质特征及相互叠加、置换以及同区域构造的制约关系等，笔者通过综合分析和归纳建立本区变质作用序列。可将本区变质作用划分为三个阶段。

6.1 第一阶段：古特提斯演化阶段

第一期变质作用：大约发生于晚石炭世-早二叠世，冈瓦纳大陆与欧亚大陆的进一步裂解阶段，随着裂谷的不断下陷，沉积地层不断增厚，导致区域埋深变质的发生。变质程度为绢云母-黑云母级的低绿片岩相，变质影响主要是擦蒙组、展金组和曲地组，形成了工作区西部广泛分布的一套浅变质岩系。

第二期变质作用：大约发生于晚二叠世-中三叠世，冈瓦纳大陆与欧亚大陆碰撞、古特提斯的消失阶段［4］。伴随板块的俯冲、碰撞，造成早期埋深变质作用叠加低温动力作用，受变质地层包括区内擦蒙组、展金组和曲地组。同时区域内该时期碳酸盐为主的岩性处于浅表构造位，几乎未受变质作用影响，如龙格组、吉普日阿组地层。

6.2 第二阶段：班公错—怒江带的形成发展

第一期变质作用：大约发生于晚三叠世至中侏罗世，随着班-怒洋盆的不断扩张，先后于盆地北缘沉积了具被动陆缘性质的陆棚浅海相碎屑岩和碳酸盐的日干配错组和次深海环境的斜坡-盆地相类复理石沉积的色洼组；该期变质作用主要表现为埋深变质。

第二期变质作用：大约发生于晚侏罗纪-早白垩世，由于班公湖-怒江特提斯洋盆随着向南、向北俯冲［5］，本区进入弧盆系统演化阶段。区域变质作用主要表现为低温动力变质作用。广泛分布于测区各变质岩带中的受变质地层（体）包括晚侏罗世-晚白垩世间的地层，测区出露主要有美日切错组。同时区域低温动力变质作用与褶皱和主期断层同步，造成区内构造应较强烈发生，动力变质岩的广泛发育。

该时期，伴随班公湖-怒江特提斯洋盆北向俯冲，在区内形成南羌塘南缘扎普-多不杂火山-岩浆弧，陆缘弧特征，并伴有大量的火山活动。地壳中形成的岩浆上升侵位，侵位于岛弧火山岩及早期地层中，使围岩产生热接触变质作用，形成角岩化、大理岩等接触变质岩石类型。断裂带边界俯冲，在其强大的应力作用下，断裂带岩石产生韧性变形，并在此过程中形成动力变质岩。

第三期变质作用：大约发生于晚白垩世，随着班公湖-怒江特提斯洋闭合［5］，进入碰撞造山阶段，测区全面抬升，伴随这一过程，测区内业已形成的各类岩石遭受低温动力变质作用，形成绿片岩相区域低温动力变质岩，同时产生透入性劈理等组构。同时，由于碰撞造山作用，早期形成阿布山组磨拉石盆地，后期由于应力松弛，在伸展背景下发育的康托、唢呐湖组，主要表现为埋深变质作用。

该时期产生了一系列浅表层次的逆冲、走滑断层和正断层，逆冲断层多继承早期的断裂面进一步发展。在新构造运动发展阶段，发育大规模NW向、NE向走滑剪切带；第四纪块断抬升，发育近南北向正断层系，北西、北东向共轭剪切断裂，伴随上述构造均产生了新的以碎裂岩为特征的动力变质岩。