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西藏约拉山地区上下白垩统拉梅拉组的发现及其地质意义

2020-08-14冯士彬陈晓深康晓波甘常云迟鹏

四川有色金属 2020年2期
关键词:硅质凝灰岩石英砂

冯士彬,陈晓深,康晓波,甘常云,迟鹏

(西藏自治区地质矿产勘查开发局第五地质大队, 青海格尔木 816099)

班公湖-怒江蛇绿岩带在中国境内长达2400km,东延进入缅甸,西延至克什米尔,是国内外长期关注的特提斯期演化的重要地段[2]。狮泉河混杂岩带位于班公湖-怒江蛇绿混杂岩结合带的西段,前人对中段、东段的研究较多[3-5],西段研究程度较浅,成果较少。拉梅拉组在1∶25万狮泉河幅内将其划分于乌木垄铅波岩组之中,认为形成时代为早白垩世,其岩石组合极其复杂,为一套火山岩夹碎屑岩,上部火山岩部分变形微弱,而砂岩则变形较强[6]。本文在前人工作基础上对乌木垄铅波岩组的岩石组合、沉积构造和接触关系等各方面进行了较全面的研究工作。特别是通过对其中的碎屑岩进行详细研究,从物质组成、沉积特征、化石特征等,开展了生物地层年代学研究,分析了拉梅拉组形成时代、沉积序列、沉积环境及地质意义。

图1 测区地层分区位置及地层区划图

1 基本特征

区内拉梅拉组分布于狮泉河蛇绿混杂岩北亚带内(图1),其主要为一套碎屑岩的岩石组合,分布面积超过50km2,整体呈北西西向展布。拉梅拉组(K1-2l):砂板岩、板岩、强片理化岩屑砂岩、硅质粉砂岩、砂质硅质岩。拉梅拉组岩石变形差异较大,这可能与岩石的能干性差异有关系,强变形的砂板岩中常见有蛇绿岩(蛇纹岩、辉长岩、玄武岩和斜长岩)、英安岩、安山岩、硅质岩和砾岩的岩块。

2 剖面描述

针对调查区内分布的拉梅拉组测制西藏自治区噶尔县窝啦拉下-上白垩统拉梅拉组实测剖面(图2),详细介绍如下:

剖面起点X:379398.49,Y:3625617.00,H:4660.00;剖面露头状况较好,超过70%,剖面描述如下:

(JSοψm1)57.蚀变超基性岩;

——断层接触——

拉梅拉组(K1-2l),未见顶

56.变质细粒岩屑砂岩夹粉砂质板岩

55.深灰色粉砂质板岩夹薄层细砂质泥晶灰岩

54.粉砂质板岩与细粒岩屑砂岩互层

——侵入接触——

53.细粒闪长岩脉

——侵入接触——

52.粉砂质板岩夹细粒岩屑砂岩

51.灰绿色硅质微细砂岩夹深灰色粉砂质板岩

50.深灰色粉砂质板岩夹细粒岩屑砂岩

49.细粒岩屑砂岩、粉砂质板岩,粉砂质板岩呈现逐渐增多的特征

——断层接触——

48.灰绿色砾岩;

——断层接触——

47.细粒岩屑石英砂岩、粉砂质板岩互层

46.深灰色绿泥绢云微细砂板岩,整体劈理较为发育

45.变质不等粒岩屑砂岩,呈透镜状产出

44.深灰色粉砂质板岩夹中薄层细粒岩屑石英砂岩

43.灰绿色安山岩,呈透镜状不连续产出

42.深灰色粉砂质板岩

41.灰绿色杏仁状含橄榄玄武岩岩块

——断层接触——

40.灰白色含砾粗粒石英砂岩夹深灰色粉砂质硅质岩

39.粉砂质硅质岩夹蚀变流纹质玻屑凝灰岩

——断层接触——

38.深灰色细中粒石英砂岩夹灰色流纹质沉凝灰岩

37.灰色中厚层状含砾粗粒石英砂岩

36.灰褐色流纹质沉凝灰岩夹灰白色中细粒石英砂岩

35.灰色-灰白色蚀变流纹质沉凝灰岩夹灰白色中粗粒石英砂岩

34.深灰色夹灰绿色流纹质沉凝灰岩

33.深灰色夹灰绿色流纹质沉凝灰岩

32.灰白色含砂粗粒岩屑石英砂岩夹深灰色流纹质沉凝灰岩

31.灰白色粗中粒石英砂岩

30.灰绿色-灰白色与黄绿色流纹质沉凝灰岩互层

29.黄绿色夹灰色流纹质沉凝灰岩

28.中层夹薄层流纹质沉凝灰岩夹细粒石英砂岩

27.细中粒石英砂岩夹流纹质沉凝灰岩

26.灰白色流纹质沉凝灰岩(见楔状、波状交错层理)夹灰色细砂质粉砂岩

25.灰褐色蚀变流纹质沉凝灰岩夹灰白色细粒石英砂岩

24.灰白色中厚层状含砾粗粒石英砂岩

23.蚀变流纹质沉凝灰岩

22.青灰色粗粒岩屑砂岩(多发育水平层理)夹深灰色蚀变流纹质沉凝灰岩(见波状、楔状交错层理)

——断层接触——

21.深灰色含放射虫砂质硅质岩夹灰黑色含砂质粘土质放射虫硅质岩

二者厚度之比大致为1-2:1,单个层序厚度之比大致为1.4m~2.1m之间,放射虫硅质岩中可见大量放射虫化石,主要属种包括:Hiscocapsa grutterinki (Tan),Xitus claca (Parona),Trimulus fossilis (Squinabol),Cryptamphorella clivosa (Aliev),Thanarla brouweri (Tan),Acaeniotyle umbilicata (Rust),Acaeniotyle vitalis O’Dogherty,Pseudodictyomitra hornatissima(Squinabol),Pseudodictyomitra lodogaensis Pessagno,Dispon -gotripus acutispinus Squinabol,Dictyomitra gracilis(Squinabol)

20.深灰色粉砂质板岩夹中细粒石英砂岩

19.灰色中细粒石英砂岩夹深灰色粉砂岩

18.深灰色粘土质放射虫硅质岩夹粗中粒岩屑砂岩

层序中二者厚度之比大致为3-4:1。硅质岩见较多放射虫有:Hiscocapsa grutterinki (Tan),Hiscocapsa verbeeki (Tan),Xitus claca (Parona),Cryptamphorella clivosa (Aliev),Thanarla brouweri (Tan),Pseudodictyomitra hornatissima (Squinabol),Pseudodictyomitra lodogaensis Pessagno,Dispongotripus acutispinus Squinabol

17.深灰色-灰黑色粉砂板岩夹灰白色粗中粒岩屑石英砂岩,局部见发育水平层理

16.深灰色变质粉砂岩与中细粒变质岩屑石英砂岩互层

15.深灰色-灰绿色绿泥绢云细砂板岩夹变质细中粒岩屑石英砂岩

14.微细粒砂岩夹细粒岩屑石英砂岩

13.黄灰色中层含砾粗粒石英砂岩与深灰色粉砂岩互层

12.灰色中细粒岩屑砂岩(b10)夹强劈理化深灰色粉砂岩

——断层接触——

11.粗中粒岩屑石英砂岩夹细粒岩屑砂岩

10.灰褐色含砾粗粒岩屑石英砂岩

9.深灰色粉砂板岩夹中细粒石英砂岩

8.中细粒含生屑岩屑石英砂岩

岩石具较强的风化以及蚀变特征,分布有较多的化石,其中保存较好的化石有双壳、腕足类和腹足类化石,见海蛾螺(未定种)Nerinea sp. indet.、小线螺(未定种)Nematrurella sp.Indet、膨凸裸珠蚌(相似种)Psilunio cf.stoliczkai Neumayr、近三角裸珠蚌(相似种)Psilunio cf.subtrigonus Huang etWei、类三角蚌(未定种)Trigoninoides sp.Indet、多褶褶珠蚌(相似种)Plicatounio cf.multiplicatus Suzuki

7.黄褐色粗中粒岩屑石英砂岩夹灰色中细粒岩屑石英砂岩

6.灰色-灰白色含砾不等粒岩屑石英砂岩,发育楔状交错层理

5.灰黄色含砾中粗粒岩屑石英砂岩夹灰褐色薄层状灰黄色不等粒岩屑砂岩

4.黄褐色薄层-中层含砾粗粒岩屑石英砂岩夹灰褐色不等粒岩屑砂岩

——侵入接触——

3.灰白色花岗斑岩脉。

——侵入接触——

2.灰褐色含砾粗粒岩屑石英砂岩夹灰色中细粒石英砂岩

1.灰褐色中细粒岩屑石英砂岩夹灰色薄层-中层状含砾不等粒岩屑石英砂岩

拉梅拉组(K1-2l)未见底

----断层接触--------

蚀变细粒花岗闪长岩

图2 西藏自治区噶尔县窝啦拉下-上白垩统拉梅拉组实测剖面(PM109)

3 岩石地层、沉积类型识别及沉积相分析

通过对区内拉梅拉组弱变形域中较大岩块的详细研究,在该套碎屑岩之中识别出碎屑流沉积、超高密度流沉积和浊流沉积三种沉积类型的沉积岩,另还伴有少量的远洋沉积为特征。下面对这三种沉积类型形成的沉积岩分别进行介绍:

(1)碎屑流沉积

主要呈弱变形的岩块分布于强片理化的基质之中,多呈透镜状分布,宽一般2m~15m不等,延伸16m~42m,两侧均为砂板岩。该类型属于以砾石为主的砾质碎屑流,属于较典型基质支撑类型,局部(弱变形域)能识别出砾石与层面平行或小角度斜交(图3a、图3b)。

(2)超高密度流沉积

图3 碎屑流沉积岩(砾岩)

超高密度流痕迹在狮泉河北亚带内广泛分布,本次研究中主要岩层有3类,属于较为典型的超高密度流沉积。

①不具粒序层和其它沉积构造的岩屑砂岩、岩屑石英砂岩,其内部通常含0.5cm~8cm的泥岩或灰岩碎片(图4a、图4b);

②局部识别出内部结构混乱的砂岩,其由于未固结的砂岩发生液化而在内部形成泄水构造导致(图4c);

③具包卷层理为特征的粉砂岩(图4d)。

图4 超高密度流以及沉积构造特征

(3)浊流沉积

浊流沉积岩在狮泉河蛇绿混杂岩北亚带内广泛分布,本次工作在野外识别出很多具不完整的鲍马序列的浊流沉积岩(图5a),其能识别出不完整的鲍马序列各个部分,其中ABCDE段在野外均能识别出来。其中A段最为发育,BC段次之。

A段:厚度2cm~15cm不等,主要岩性为含砾砂岩或中细粒砂岩,岩石中砂和砾磨圆和分选均较差,具紊流的特征(图5c)。

B段:为具平行层理的细粒岩屑砂岩、岩屑石英砂岩,与A段呈渐变过渡关系,厚度5cm~18cm(图5c)。

C段:低角度交错层理的的粉砂岩、发育包卷层理的粉砂岩,常与B段一起,呈渐变过渡关系(图5b)。

D段:发育平行层理的硅质粉砂岩、粉砂岩,厚0.5cm~8cm(图5d)。

E段:中层或薄层泥质岩、硅质岩,厚0.5cm~7cm,极少数大于10cm(图5c)。

另外部分地段发育的ABC段发育不全或部分缺失,其可能受底流改造或流体路过导致其缺失为特征。

图5 典型浊流沉积及沉积构造

4 时代讨论

4.1 大化石

本次工作在拉梅拉组含钙质生屑岩屑砂岩层(PM109)中见有大量的双壳、腹足类等化石,经中国地质大学(武汉)陈晶老师鉴定,采集的化石有海蛾螺(未定种)Nerineasp.indet.(图6a)、小线螺(未定种)Nematrurella sp.Indet(图6b)、膨凸裸珠蚌(相似种)Psiluniocf.stoliczkaiNeumayr(图6c)、近三角裸珠蚌(相似种)Psiluniocf.subtrigonusHuanget Wei(图6d)、类三角蚌(未定种)Trigoninoides sp.Indet(图6e)、多褶褶珠蚌(相似种)Plicatounio cf.multiplicatus Suzuki(图6f),其中海蛾螺(未定种)、小线螺(未定种)、类三角蚌(未定种)和多褶褶珠蚌(相似种)主要产出于白垩纪,而膨凸裸珠蚌(相似种)和近三角裸珠蚌(相似种)从晚三叠世至现代均可见,另外在其上部生屑灰岩夹层中见有多玛海蛾螺Nerinea domaensis Yu,其主要生存于白垩纪,故结合化石特征、岩石组合特征[7]以及其产出的层位将其形成时代限定为早白垩世。

图6 斜坡-盆底扇砂岩种化石特征

4.2 微体化石

拉梅拉组中的放射虫硅质岩除PM109剖面鉴定出大量的放射虫外,同时在调查路线上的硅质岩层中均有硅质岩分布,本次工作在其中的放射虫硅质岩中采集了大量的放射虫化石,经地大李国彪教授及其团队鉴定,鉴定结果如下:

样品编号HF206-2:样品中放射虫化石数量较多,共3属3种,该样品时代为上白垩统阿普特阶。

样品编号HF206-3:该样品中存在少量放射虫化石,共5属5种,该样品时代为上白垩统阿普特阶。

样品编号HFY1054-3-1:该样品中可见放射虫化石,共5属5种,该样品时代大致为上白垩统阿普特阶-阿尔布阶。

样品编号HF6639-1-1:该样品中可见大量放射虫化石,共10属10种,该样品时代为白垩系阿普特阶-赛诺曼阶。

样品编号HF6639-1-1:该样品中可见大量放射虫化石,共10属10种,该样品时代为白垩系阿普特阶-赛诺曼阶。

样品编号HFY2518-1:该样品中放射虫化石计有5属6种,该样品时代为上白垩统阿尔布阶-赛诺曼阶。

5 结论

通过本次工作,新建下白垩统-上白垩统拉梅拉组,归入狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎地层分区内,主要为一套斜坡-盆底扇重力流沉积碎屑岩。在该地层组合中识别出较为可靠的大化石和放射虫化石,并结合岩石组合特征及产出层位确定拉梅拉组形成于Aptian(阿普特阶)-Cenomanian(赛诺曼阶),为狮泉河洋彻底关闭前的最后一次较大范围的沉积-构造事件。间接反映了狮泉河洋最终闭合时限应晚于Cenomanian(赛诺曼阶),首次确定了区内狮泉河蛇绿混杂岩带最终闭合上限,最终闭合的产物应为上白垩统竟柱山组。

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