浅谈洋内弧地质演化过程

杨明文　孙勇　谢晓文

摘要：本文对测区断层等构造形迹、构造变形及新构造活动进行了较详细的描述，对矿产资源等作了较全面的调查研究。测区位于班公湖—怒江—昌宁—孟连结合带南缘，冈底斯弧盆系北缘，为国家西部矿产资源重点勘查、开发区。工作区构造复杂。并划分出了洋脊、洋内弧、洋岛等系统。侵入岩时代主要为燕山期。

关键词：冈底斯弧盆；洋内弧；地质资料

1.区域地质特征

测区地层隶属藏滇地层大区之班公湖—怒江地层区、东巧一江错地层分区（Ⅰ）和冈底斯—腾冲地层区、班戈地层分区（Ⅱ）。各时代地层东西向延伸相对稳定，南北向变化显著。根据岩性、岩相、生物群落面貌以及大地构造位置的差异进行地层分区和地层小区的划分。

1.1地层

区内出露地层有泥盆系（D）中厚层状碳酸盐岩沉积夹中层状细碎屑岩；侏罗系（J）出露于测区的全区，拉贡塘组（J_2-3l）：岩性为细粒长石岩屑砂岩、粉砂岩；白垩系（K）去申拉组（K₁q）：主要为一套火山岩—火山碎屑岩建造；古近系（E）牛堡组（E_1-2n）出露极少，岩性主要为一套紫红色粗碎屑岩；第四系（Q）：测区中更新统出露为塞玛尔曲砾岩（Cg）和湖积物。塞玛尔曲砾岩仅分布于蓬错一带；全新统（Qh）：湖积、冲积、冲洪积、湖积、沼泽。

1.2构造

测区大地构造位置地处班公湖—怒江—昌宁—孟连结合带（Ⅰ-3）南缘，冈底斯弧盆系（Ⅰ-4）北缘，大部位于班公湖—怒江—昌宁—孟连结合带。地质构造十分复杂，形成了不同尺度、不同层次及不同成因的构造彼此共存的复杂构造格局。构造线方向主要有近东西向、近南北向、北东向及北西向四组；构造形迹主要表现为断裂、褶皱、片理、节理、线理等。变形特征在区内具有明显的不均匀性或非透人性。

1.3岩浆岩

岩浆活动强烈且频繁，自早侏罗世一晚白垩世均有不同程度的岩浆活动，尤以白垩纪最为强烈，为区内主要的岩浆活动时期。岩石类型主要有以超镁铁质岩类为代表的基性—超基性岩和以花岗岩、中酸性火山岩为代表的中酸性岩类。

蛇綠岩极为发育，总体呈现出面状分布的特点，称为“面状”蛇绿岩分布区。根据蛇绿岩所处的区域大地构造位置、测区划分的构造单元及蛇绿岩的产状特征等因素，脉岩极为发育，且种类繁多，从基性—中性—酸碱性均有出露。

2.成矿地质演化

结合区域资料显示晚三叠世至中侏罗世，测区处于裂陷拉张阶段，由陆内裂谷逐渐发展为多岛洋盆地，其间没有明显的沉积间断，这与区域上的情况是吻合的。晚三叠世在测区以西达如错一带发育上三叠统确哈拉群（T₃Q）浅海一陆棚相复陆源碎屑建造，局部为双峰式火山岩建造，具初始裂谷盆地沉积特征；测区东部丁青一带的上三叠统确哈拉群（T₃Q）及孟阿雄群（T₃Ma）分别为碎屑岩复理石—硅质岩建造及碎屑岩和碳酸盐建造；图区西边的上三叠统地层原名巫嘎群，为一套杂色含膏盐复陆屑建造，局部中基性火山岩建造，代表有限扩张环境下局部的初始裂谷盆地沉积。从邻区上三叠统的岩性组合特征及分布情况，它们均具有裂谷盆地沉积特征，但在不同的地域其岩性组合和沉积环境是不相同的，这说明裂谷在不同的地方其发育程度是不一样的。上三叠统确哈拉群（T₃O）角度不整合于古生代地层之上，标志着陆壳的裂解作用的开始。

测区的嘎尔米牙洋岛玄武岩岩石组合产于木嘎岗日岩群中，与那东洋岛相似，为亚速尔型洋岛，形成于中侏罗世，是班公湖—怒江新特提斯洋盆全盛时期的产物。目前，班公湖—怒江缝合带还报道3个洋岛，分别为塔仁本洋岛、多玛OIB型玄武岩、仲岗洋岛。说明早一中侏罗世测区多岛洋格局已基本形成，表现为深海槽和洋岛相间的多岛洋盆特征，这时在洋岛及其边缘形成了以木嘎岗日岩群其西弄岩组二段（JMQ²）为代表的浅海相的碎屑岩类复理石沉积，而在深海槽内则形成了木嘎岗日岩群深水复理石沉积，滑塌沉积、硅—泥质沉积，并在扩张脊附近伴有不同类型的蛇绿岩产生。这次张裂活动使测区的古地理环境发生了重大变革，首先使古生代陆壳薄化、缺失和分离，形成大旦J顷层掩卧褶皱和张性正断层遗迹及古生代陆壳残片。这一时期的代表性沉积就是确哈拉群（T₃Q）及木嘎岗日岩群。这些不同时代不同类型的沉积建造就是多岛洋形成发展不同阶段、不同环境下的产物。伴随这次扩张裂活动的还有裂谷型火山作用。

中侏罗世晚期测区的构造体制开始由拉张向挤压体制转化，揭开了洋陆转换的序幕，这一洋—陆转换作用过程大致于晚侏罗世至早白垩世完成。接奴群（J_2-3Jn）及拉贡塘组（J_2-3l）中钙碱性系列火山岩的存在标志着洋—陆转换作用的开始；沙木罗组（J₃K₁s）及北部邻区租嘎尔东巧组（J₃K₁d）与下伏地层的角度不整合预示着洋—陆转换作用的结束。中晚侏罗世，随着挤压体制的建立，开始了多岛洋盆内聚敛作用，这一作用过程的不同阶段形成了不同的建造和改造特征，并使多岛洋盆地逐渐萎缩，直至消亡。

中晚侏罗世，随着班公湖—怒江洋岩石圈沿转换断裂发生断裂错位以后，断裂一侧洋板块因重力不稳定性而发生下沉，海沟随着板块下沉而快速后退，下沉板块一侧的软流圈上涌到两个洋岩石圈破裂处而引发伸展构造的形成，结果在伸展扩张前弧处形成SSZ型蛇绿岩。软流圈重新组织对流循环作用，岩石圈由下沉转变成真正俯冲作用，形成了弧火山岩。也就是测区嘎尔空洋内弧的雏形，这时期在测区形成了富铌玄武岩和测区以西邻区达如错地区的高镁安山岩。富铌玄武岩及高镁安山岩等多种不同特征的火成岩组合，它们是洋陆转化形成大陆的初生弧火成岩组合，代表了洋陆转化形成大陆雏体，不同于正常的岛弧钙碱性火山岩，为洋内弧前弧玄武岩家族。故认为测区在这时期经历了洋内俯冲消减及嘎尔空洋内弧形成，富铌玄武岩及高镁安山岩也揭示了洋内俯冲的极性。

晚侏罗世—早白垩世，班公湖—怒江洋持续向南消减，分别于班戈—崩错板片及嘎尔空洋内弧中形成岩浆弧型火山岩及酸性侵入岩，多岛洋盆地进一步萎缩而成残留盆地，测区的沙木罗组及邻区东巧组就是该时期残留盆地沉积的代表，晚侏罗—早白垩世形成的局部性角度不整合时限大致揭示了多岛洋盆地消亡的时代上限，这一时限标志着班公湖—怒江洋已基本完成了各块问的拼贴作用。各块体问的拼贴作用时间在测区似乎是同步的，测区不同构造单元内的沉积建造和岩浆作用时间为这一结论提供了佐证。但在大区域内具有明显的不同步性，如东部的亚宗和丁青一带为中侏罗统地层不整合于超基性岩体之上，其拼贴作用上限明显早于测区块体拼贴作用的时间上限，测区以西改则塔仁本洋岛玄武岩形成时间为早白垩世，班怒洋尚未闭合，其拼贴作用上限应晚于测区拼贴作用的时间上限。

班戈—崩错板片和嘎尔空洋内弧中的岩浆弧的存在为班公湖—怒江带内南、北两条混杂带是南向消减作用形成提供了依据。但是班戈—崩错板片及嘎尔空洋内弧上这种岩浆作用的强度和规模是有明显差别的，班戈—崩错板片岩浆作用强度和规模较嘎尔空洋内弧中的岩浆活动更强烈，所形成的火山岩及侵入岩规模更宏大，这正是不同级别的板片和洋内弧在聚合过程中的岩浆作用的表现形式。其中的火山岩具有由不成熟岛弧向成熟岛弧的演化趋势，揭示了由活动岛弧向活动陆缘演化的特点，最终与羌塘板片拼贴为一体。从测区蛇绿岩的分布、蛇绿岩组合及蛇绿岩的岩石地球化学特征分析，南、北两条蛇绿岩的发育程度和组合特征是存在较大差异的，南带蛇绿岩较北带组合更齐全，发育更成熟；北带蛇绿岩分布零散，岩石组合单一，多为1个～2个成员相伴产出；而南带蛇绿岩分布相对集中，蛇绿岩组合齐全；但其蛇绿岩均具洋脊型特征。以上说明多岛洋盆内不同的部位其扩张程度和洋壳发育程度是各异的，似乎揭示了多岛洋盆存在南深北浅古地理格局。

随着班公湖—怒江带的关闭，揭开了测区碰撞造山作用的序幕。竟柱山组（K₂j）与下伏地层的角度不整合标志着测区造山作用的开始，由于大规模的南向逆冲推覆，在逆冲推覆带前缘发育前陆盆地，形成一套陆相红色磨拉石-复陆源碎屑建造（K₂j）；同時亦对前期构造进行改造和破坏，使前期断裂构造发生构造反转，这就是为什么测区的断裂多表现为南向逆冲断层的原因所在，并将先期构造特征包容于该期构造中。通过碰撞造山作用，测区造山带基本形成，地壳缩短增厚隆起成山。但这一阶段并没有造成大幅度隆升，真正引起测区大幅度隆升的是超碰撞后的高原隆升阶段。

结合区域资料分析，高原隆起的时代应为上新世末至更新世初。中上新世，测区已全面上升为陆，遭受长期剥蚀夷平，即当时的高原面为1000m左右，因此没有造成测区的大幅度隆升，真正导致大幅度隆升的时代是早更新世以来。测区现代高原面海拔4500m～4700m，据此推算更新世以来测区隆升幅度为3500m～3700m。当然，不同的地域和不同的时期隆升幅度不尽相同。高原隆升贿整体性、差异性、阶段性的特点。