張朝凱 李祥輝 王 尹 孫 勇

(1.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院 南京 210046;2.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八一四地球物理勘查公司 南京 210000;3.四川省地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)區(qū)調(diào)所 成都 610213)

0 引言

西藏南部沿雅魯藏布江以南大面積出露一套上三疊統(tǒng)中低級(jí)變質(zhì)的深?！肷詈?fù)理石沉積地層，過(guò)去分別稱為郎杰學(xué)群和涅如組。由于二者各方面特征極為相似，因此新近研究建議把涅如組歸并為郎杰學(xué)群的一個(gè)組［1］。本文的郎杰學(xué)群即采用此種合并方案，包括了山南地區(qū)的涅如組。

長(zhǎng)期以來(lái)這套復(fù)理石在構(gòu)造和盆地分區(qū)上被歸于特提斯喜馬拉雅(次深海)低分水嶺［2］或北亞帶［3，4］，亦即被歸屬印度次大陸北部穩(wěn)定大陸邊緣的建造［5～10］(圖1)。另外一種認(rèn)識(shí)通常把郎杰學(xué)群與日喀則以西構(gòu)造混雜的修康(巖)群一起當(dāng)做縫合帶的混雜堆積建造［11，12］。雖然早先有人對(duì)此觀點(diǎn)產(chǎn)生了質(zhì)疑［13］，但并沒(méi)有直接證據(jù)，直到近期才從澤當(dāng)南部瓊結(jié)縣一帶的碎屑組分、古水流、地球化學(xué)［14～16］、釤釹同位素［17］，仁布地區(qū)的重礦物［18］、碎屑組分［19，20］、Hf同位素及碎屑鋯石年代學(xué)［21］等方面證實(shí)郎杰學(xué)群的物質(zhì)組分非印度大陸來(lái)源。

但是，上述研究主要集中于仁布和瓊結(jié)等局部地區(qū)，研究范圍相對(duì)局限;其二，雖然研究方法和手段包括了碎屑組分、古水流、全巖地球化學(xué)、碎屑鋯石年代學(xué)，但沉積學(xué)方面仍有欠缺。為了更全面系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)這套地層的物源情況，近期，我們對(duì)這套復(fù)理石進(jìn)行了野外地質(zhì)調(diào)查，研究范圍從西部的浪卡子縣到東部隆子縣的扎日鄉(xiāng)，幾乎涉及到了郎杰學(xué)群分布的大部分。本文重點(diǎn)通過(guò)野外地質(zhì)路線觀察點(diǎn)的砂巖、粉砂巖、板巖厚度統(tǒng)計(jì)，分析其變化趨勢(shì)，試圖進(jìn)一步檢測(cè)過(guò)去工作的代表性，為更廣區(qū)域的大地構(gòu)造劃分和物源分析提供沉積學(xué)證據(jù)。

1 沉積特征與研究方法

西藏山南地區(qū)上三疊統(tǒng)郎杰學(xué)群主要包括涅如組、宋熱組、江雄組、姐德秀組［1］，各組均呈斷層接觸。雖然區(qū)域地質(zhì)圖中大多區(qū)分了這幾個(gè)組，但實(shí)際野外操作存在較大困難。它們總體上以板巖、砂巖、粉砂巖為主，主要呈現(xiàn)灰色、綠灰色。其中，砂巖主要為長(zhǎng)石(石英)砂巖或巖屑(石英)砂巖，碎屑顆粒次棱角—次圓狀，分選較差，結(jié)構(gòu)和成份成熟度均較低。砂巖和粉砂巖多呈中—薄層產(chǎn)出，次見(jiàn)厚層，巖層中常見(jiàn)水平層理、砂紋層理、平行層理、塊狀及粒序?qū)永?，中粒、粗粒砂巖底部可見(jiàn)槽模和溝模構(gòu)造。上述三種巖石多以互層產(chǎn)出并構(gòu)成鮑馬序列，但結(jié)構(gòu)往往不完整，以A-C、B-C、C-E、D-E 組合為主;郎杰學(xué)群總體表現(xiàn)為海底扇沉積模式，從底部的外—中扇砂板巖相往上演化為中—內(nèi)扇砂板巖含礫巖相［14］。

圖1 西藏大地構(gòu)造略圖及研究區(qū)位置(據(jù)Searle，et al.，［22］簡(jiǎn)化)Fig.1 Study area within Tibet tectonic sketch map(simpified from Searle，et al.［22］)

根據(jù)以上郎杰學(xué)群的沉積特征，我們?cè)O(shè)計(jì)了巖性類型(反映粒度)分布方法來(lái)分析其物源方向。這是因?yàn)?，碎屑沉積物的分散樣式是研究物源和古水系的一個(gè)重要方法，其原理是:水系通過(guò)的區(qū)域是砂體最為發(fā)育的地區(qū)，具有砂巖厚度大、砂巖含量高的特點(diǎn)［23］;通常離物源區(qū)越遠(yuǎn)，沉積物粒度越細(xì)。在具體操作上，根據(jù)地層分布主要呈東西向帶狀展布特征，我們系統(tǒng)布置了14條近南北向地質(zhì)路線，完成了65個(gè)點(diǎn)的觀測(cè)記錄(圖2)，對(duì)每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的砂巖、(泥質(zhì))粉砂巖、(粉砂質(zhì))板巖的厚度分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。然后，將各種巖石類型(可代表粒度大小)厚度進(jìn)行累計(jì)，對(duì)每個(gè)觀察點(diǎn)上的砂巖與(粉砂質(zhì)，以下省略)板巖累積厚度的比例進(jìn)行了計(jì)算，將砂巖/板巖比值投點(diǎn)到平面圖上，從而編繪不同層位的砂巖/板巖比值等值線圖，由此來(lái)判別碎屑粒度大小的變化趨勢(shì)。野外觀測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)總厚度均剔除了斷層和褶皺引起的地層重復(fù)，一般真厚度累積都大于50 m，大多總厚度在80～200 m(表1)。這些觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量和統(tǒng)計(jì)厚度基本上可以滿足平面上粒度變化趨勢(shì)分析需要。

2 數(shù)據(jù)結(jié)果

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果參見(jiàn)表1。從砂巖/板巖比值等值線圖可以看出，浪卡子縣附近涅如組的砂巖/板巖比值都比較小，從0.12向南降到0.01(圖2a)，說(shuō)明這一地區(qū)涅如組主體為板巖。而在隆子縣，涅如組不僅分布范圍較廣，而且砂巖/板巖比值從北向南、從東向西減小的趨勢(shì)特征明顯。如在雪薩鄉(xiāng)附近，該值從2.4往南減小到0.6;向東在雪薩和扎日鄉(xiāng)之間，砂巖/板巖比值往西南方向變小，比值從25.0降到2.0左右(圖2a)。

宋熱組分布于仁布縣與曲松縣之間，呈東西向展布，其砂巖/板巖比值等值線如圖2b所示，總體也是由北向南減小的，最西部從北邊的1.0向南逐漸遞減到0.2，而中部和東部都是從0.6左右減小到0.1左右，總體西部比值比東部比值稍大。

江雄組主要分布于宋熱組以北及其東南。鑒于樟村組T3z，玉門組T3y南北向出露較窄，以組為單位不能準(zhǔn)確表現(xiàn)出等值線關(guān)系，所以其砂巖/板巖比值等值線未在圖2e中顯示。如圖2c所示，在瓊結(jié)—貢嘎之間的該組砂巖/板巖比值也是從北向南遞減，西部總體比東部的比值大:最西部從1.89向南降到0.22，中部從北的2.0向南降到0.4，東部大致從0.8向南降到0.4左右。其中，有個(gè)別比值較大的觀察點(diǎn)。

姐德秀組主要沿雅魯藏布江分布于貢嘎、扎囊一帶，雖然出露范圍較窄，但砂巖/板巖比值也反映出一定的分布規(guī)律。如圖2d所示，砂巖/板巖比值從最北邊的1.5向東南和西南方向分別逐漸減小到0.5和0.8。

3 討論與結(jié)論

(1)巖性分布樣式之物源來(lái)源意義

圖2 西藏南部上三疊統(tǒng)郎杰學(xué)群各組之砂巖/板巖比等值線及物源方向圖Fig.2 Ratio isoline map of sandstone vs.slate in thickness for the formations of the Upper Triassic Langjiexue Group in southern Tibet

表1 西藏南部上三疊統(tǒng)郎杰學(xué)群各組觀察點(diǎn)之巖性厚度及其比值信息統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of sandstone vs.slate thickness ratio and individually lithological thickness for formations of the Upper Triassic Langjiexue Group at each observation site in southern Tibet

整體來(lái)看，各組砂巖/板巖厚度比值所反映的古水系方向比較一致，主體上都由北而南，表明物源方向來(lái)自北側(cè)，而不是南側(cè)。這一推斷結(jié)果與早先在瓊結(jié)、郎杰學(xué)［1，15］和仁布［20］地區(qū)通過(guò)古水流和重礦物組合指示［18］的方向來(lái)判斷的物源認(rèn)識(shí)完全一致，進(jìn)一步支持了晚三疊世郎杰學(xué)群非印度大陸來(lái)源的觀點(diǎn)。

但是，我們也注意到有二組物源方向和東、西部砂板巖比值大小存在差異的問(wèn)題。在瓊結(jié)和浪卡子之間，物源方向主要由北向南，砂巖/板巖比值由北往南主體從1.0降到0.3，且在浪卡子一帶涅如組基本上保持在0.1以下;在東部隆子—曲松—扎日之間，物源方向指示主體由北東向南西方向，涅如組中砂巖/板巖比值變化較大，由北往南從3.0降到1.0，甚至最東部還從25.0降到2.0(圖2)。我們認(rèn)為，這種差別暗示至少在測(cè)區(qū)有兩個(gè)主要的物源區(qū)來(lái)源，而且可能北東方向離物源區(qū)更近。但也不排除巖相的變化引起，也即是北東方向高砂巖/板巖比值可能是水道亞相發(fā)育的產(chǎn)物，這需要更進(jìn)一步的工作予以證實(shí)。這樣看來(lái)，即使物源方向業(yè)已確定，但尚有其它諸多因素影響如地層格架、物源類型、供給量、盆地形狀等隨時(shí)間變化及充填深水變化［24］;沉積巖相變化也可是一個(gè)關(guān)鍵因素，因?yàn)楹５咨鹊膬?nèi)扇比中扇和外扇粒度粗，水道相粒度要比溢流相粗。海平面升降引起的層序單元體系域的進(jìn)積或退積也會(huì)使砂巖/板巖比值變化，但Mattern［25］指出，在構(gòu)造活動(dòng)區(qū)大陸架窄，扇體對(duì)海平面變化沒(méi)那么敏感。

(2)巖性分布樣式的巖相模式意義

如上，砂板巖比值顯示了測(cè)區(qū)存在二組物源方向和東、西部比值大小不同，不僅可以指示物源區(qū)的來(lái)源存在差異，而且也反映了巖相模式的變化。從郎杰學(xué)群各組中的砂巖/板巖比值等值線形態(tài)、比值大小、物源方向配置方式來(lái)看，我們認(rèn)為，山南地區(qū)這套復(fù)理石建造至少由兩個(gè)大的海底扇沉積體系組成，如考慮西至仁布一帶大面積出露的差異，甚至可能存在三個(gè)大型海底扇沉積體系;各個(gè)海底扇沉積體系由若干扇體在平面上聯(lián)合，構(gòu)成一個(gè)疊合的聯(lián)合扇體系［25］。

可能的問(wèn)題是，雖然過(guò)去的工作已經(jīng)在瓊結(jié)地區(qū)提出了海底扇的演化模式［14，15］，但各個(gè)海底扇沉積體系由多少個(gè)扇體疊合而成，是進(jìn)積還是退積為主的扇體組成，或者多期進(jìn)積—退積疊加組成等尚不清楚。這不僅需要更為詳盡的巖相工作，而且需要進(jìn)一步厘清地層層序和相互配置關(guān)系。在下一步的沉積學(xué)工作中，要重點(diǎn)考慮的是水道充填物特別是內(nèi)扇分布的水道和中扇的分支水道。它們一般顯示出復(fù)雜的層理樣式，充填物在橫向和垂向上都隨機(jī)分布，軸向侵蝕，細(xì)層向水道邊緣匯聚［25，26］;水道中的古水流方向變化范圍較狹窄，砂巖較厚，呈板狀或透鏡狀;天然堤亞相具有古水流方向變化范圍大，砂巖薄等特征［27］。

(3)關(guān)于構(gòu)造變形作用對(duì)數(shù)據(jù)的影響

圖3 路線TL01信手剖面及構(gòu)造恢復(fù)示意圖(地層代號(hào)參見(jiàn)圖2圖例)Fig.3 Sketch of the observed profile TL01 and its schematic cross section by tectonic restoration

從圖2a和2e中可以看出最南邊隆子縣附近存在與絕大部分地區(qū)顯示的物源方向不協(xié)調(diào)的兩個(gè)數(shù)據(jù)，等值線變化指示古水系似乎是從南向北。雖然，數(shù)據(jù)甚少，也可以從水道轉(zhuǎn)彎等來(lái)解釋這一結(jié)果，但地層變形可能也是一個(gè)重要因素。原因是，隆子縣北側(cè)這兩個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)自涅如組一段(T3n1)到涅如組三段(T3n3)，巖層產(chǎn)狀顯示地層發(fā)生了倒轉(zhuǎn)，因此砂巖/板巖比值表現(xiàn)為由南向北增大。如果把地層恢復(fù)到正常狀態(tài)，古水系方向指示從北向南?？梢?jiàn)，這種地層倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象可能會(huì)對(duì)有關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。

實(shí)際野外觀察發(fā)現(xiàn)，雖然地層倒轉(zhuǎn)時(shí)有發(fā)生，但在觀察點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)基本上排除了這種構(gòu)造變形引起的數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)?；痉椒ň褪峭ㄟ^(guò)地質(zhì)路線編制平衡剖面，將采樣點(diǎn)恢復(fù)到原始沉積位置，進(jìn)而查辨這些采樣點(diǎn)是否倒轉(zhuǎn)。圖3即是一個(gè)實(shí)例。從該圖中可以看出，各采樣點(diǎn)恢復(fù)到水平狀態(tài)時(shí)各觀察點(diǎn)的相對(duì)位置是不變的，表明TL01路線上的采樣點(diǎn)并沒(méi)有因?yàn)榈貙幼冃?如倒轉(zhuǎn))而發(fā)生沉積順序上的混亂。由此可見(jiàn)，褶皺變形及斷層作用造成的南北向位移對(duì)于文中各觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)果影響較小。

致謝 羅凱和扎西參加了野外工作，在此表示感謝!

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