东昆仑造山带的俯冲与增生构造

朱 坤 贺

(东华理工大学地球科学学院，330013，南昌)

0 引言

中央造山系(CCOS)是横贯中国大陆和东亚大陆的最壮观的碰撞造山带之一，由大别山、秦岭、祁连山和昆仑山自东向西组成。普遍认为中央造山系是由华北陆块(NCB)、塔里木陆块(TB)、柴达木陆块(QB)、华南陆块(SCB)、羌塘陆块(QTB)等几个小陆块合并形成的[1]。这些板块分布在古生代冈瓦纳大陆和劳亚大陆之间的古亚洲洋到特提斯洋的过渡区域内[2-3]。因此，中央造山系(CCOS)是理解中国大陆和亚洲大陆形成和组合的关键[4]，也是理解古亚洲洋到特提斯洋在潘基亚超大陆合并过程中构造动力学的关键[3]。昆仑造山带位于中央造山系的西部，处于青藏高原的南部，以西接帕米尔构造节点，东接秦岭造山带，长约2 500 km的走向造山运动为特征。它不仅见证了青藏高原新生代的剧烈隆升[5]，而且保留了塔里木、柴达木、羌塘地块的俯冲和碰撞以及古特提斯洋闭合的丰富地质记录[2,4,6-7]。然而，这些板块之间的相互关系、它们之间的缝合位置以及构造时限都是有争议的。特别是缺乏综合性的讨论，阻碍了对潘基亚超大陆合并过程中劳亚大陆和冈瓦纳板块构造演化的理解。

本文通过对蛇绿糜棱岩和缝合线的性质、地质构造、年代学等方面最新资料的综合分析，基于前人对东昆仑造山带基础地质研究的背景上，进一步阐明东昆仑造山带的俯冲增生构造模式、构造框架和演化历史，为研究古特提斯洋的构造演化提供新的思路。

1 昆仑造山带地质背景

昆仑造山带根据阿尔金走滑断裂分为东昆仑造山带(E-KOB)和西昆仑造山带(W-KOB)(图1)。以中生代-新生代的阿尔金走滑断裂为界，昆仑造山带可划分为东昆仑造山带和西昆仑造山带，东昆仑造山带反映了柴达木和羌塘板块之间的俯冲增生造山作用，西昆仑造山带由塔里木和羌塘板块构成。前人研究表明库地-祁曼尤特缝合带[8-12]和马扎-康西洼缝合带[13]，分别为西昆仑造山带的弧后盆地和主要海沟。沿着这些缝合线，确立了塔里木-羌塘板块古生代-三叠纪的俯冲碰撞作用[13]。相比之下，东昆仑造山带内发育了3条蛇绿岩带(图1)。从北到南依次为北带为祁曼塔格-香日德蛇绿岩带(QXM)、中带为阿其克库勒湖-昆中蛇绿岩带(AKM)、南带是慕士塔格-布青山-阿尼玛卿山蛇绿岩带(MBAM)。然而，它们的形成时间、构造背景和相互关系仍存在争议[14-15]。

图1 东昆仑造山带简单构造图

有学者认为祁曼塔格-香日德蛇绿岩带(QXM)形成于弧后盆地、岛弧或洋中脊的环境中[14，16-17]，因为不同的学者对其中超镁铁质-镁铁质岩石的性质存在不同的看法。吴峻等认为阿其克库勒湖-昆中蛇绿岩带(AKM)形成于上俯冲带(SSZ)的环境[18]，朱云海等认为阿其克库勒湖-昆中蛇绿岩带(AKM)形成于洋中脊、洋岛和弧间盆地等背景下[19]。此外，阿其克库勒湖-昆中蛇绿岩带中的蛇绿岩的形成时间尚有争议：中元古代、新元古代-早古生代或晚古生代[20-22]。有些学者甚至认为AKM是由新元古代-早古生代和二叠纪两期蛇绿岩组成或者由中元古代、新元古代-早古生代和晚古生代三期蛇绿岩组成[23]。有学者认为MBAM形成于洋中脊、上俯冲带、岛弧和洋岛[10, 24]。有学者认为慕士塔格-布青山-阿尼玛卿山蛇绿岩带的形成年龄被限制在石炭纪-三叠纪时期[24]或者是早古生代时期[1]。

2 东昆仑造山带的俯冲/增生构造模式

2.1 东昆仑造山带的地质构造

在过去的几十年中，显生宙潘基亚超大陆得到了很好的重组，被认为主要由特提斯洋分隔的劳亚大陆和冈瓦纳大陆组成[2-3]。元古代罗迪尼亚超大陆裂解后，一些微陆块，包括华北、华南、印支、塔里木地块和柴达木地块，分散在特提斯洋内部[3]。羌塘和拉萨板块因此从冈瓦纳北部分裂，并向北移动。伴随着潘基亚大陆的聚集，这些小块体陆续聚集成亚洲大陆的主体部分，形成了中亚造山带、中央造山系和特提斯造山带[25]。

有学者认为昆仑造山带和中央造山带(CCOS)标志着古亚洲洋和古特提斯洋的主要边界[25-26]。特别是东昆仑造山带沿QXM、AKM、MBAM演化为长期复杂的俯冲和增生构造过程。MBAM以洋中脊型蛇绿岩为特征，AKM以上俯冲带型(SSZ)蛇绿岩为特征，而QXM则包含洋中脊型和俯冲相关火山岩。这些不同的特点意味着：1)MBAM应该是东昆仑造山带的主要缝合线；2)AKM可能代表了昆仑洋之上的超俯冲带；3)QXM极有可能是弧后盆地的缝合带。

2.2 东昆仑造山带的演化历史

东昆仑造山带主要经历了早古生代和晚古-早中生代2期不同的构造演化过程，东昆仑早古生代洋盆打开和扩张可能出现在早寒武世之前[27, 28]，洋壳俯冲消减开始于早寒武世末期(～515 Ma)[20, 29]，与陆壳碰撞有关的岩浆活动则大量出现在早泥盆世时期[30]。然而，对于洋壳俯冲最终结束和碰撞造山开始的时间仍存在着较多的争论。例如，莫宣学等提出将吐木勒克蓝闪石片岩及其伴生的辉长岩(Ar-Ar年龄为445±2 Ma)的出现作为俯冲结束和碰撞开始的标志[31]；高晓峰等的研究却认为晚奥陶世-早志留世(458—436 Ma)洋盆尚未完全关闭，东昆仑地区正处于局部弧后拉张阶段[32]；王晓霞等基于对万宝沟环斑花岗岩的研究结果认为晚奥陶世(～441 Ma)碰撞造山已接近晚期，开始进入后造山拉张阶段[33]。综合前人观点，本文提出了一个解释东昆仑造山带构造演化的长期俯冲增生构造模式[24, 34-37]。东昆仑造山带的构造模式和俯冲/增生史可概括如下：

1)在约550—480 Ma的时间间隔内，随着洋中脊的伸展，昆仑洋壳在中昆仑带之下演化为向北的平俯冲，进而转变为沿柴达木地块南部的活动大陆边缘(图2(a))。平俯冲作用导致了550—490 Ma的花岗质侵入岩和沿着中昆仑带南缘的549—482 Ma的角闪岩～花岗岩相变质，并且几乎没有与俯冲有关的辉长岩和闪长岩侵入486—480 Ma的中昆仑带北部[34]。

2)直到480—460 Ma，由于昆仑洋板块的平面俯冲，祁曼塔格弧后盆地在约480 Ma开始扩张，并可能在460 Ma演化为成熟的洋盆(图2(b))。由于祁曼塔格弧后盆地的演化和板块作用，在中昆仑岛弧出现了大量约474—460 Ma的俯冲相关的侵入体[35]。

3)约460—425 Ma期间，随着昆仑洋板块不断向北俯冲，祁曼塔格弧后盆地洋壳开始沿着祁曼塔格北带向北俯冲(图2(c))。由于昆仑洋板块向北俯冲，中昆仑岛弧不断加厚，发育众多辉长岩～花岗岩侵入体。同时，昆仑洋俯冲板块经历了重熔，形成了年龄为454—448 Ma的埃达克岩[36]。

4)至约425 Ma，伴随昆仑洋板块的向北俯冲，祁曼塔格弧后盆地的持续俯冲和闭合作用(图2(d))，曾导致了约425—420 Ma的中昆仑岛弧与柴达木地块发生碰撞[37]。

图2 东昆仑造山带俯冲增生模式图(据Dong et al.,2018)

3 结论

1)东昆仑造山带自北向南呈现QXM、AKM和MBAM 3个蛇绿混杂岩带。

2)通过3个蛇绿混杂岩带，将造山带划分为北祁曼塔格带、中昆仑带、南昆仑带和巴颜喀拉地体4个主要构造带。

3)从早古生代至志留纪，东昆仑造山带形成了沿柴达木地块的活动大陆边缘-中昆仑南带经历了俯冲增生的复合造山过程，至志留纪进入了后碰撞伸展造山阶段。