■郭尚宇 陳忠斌 袁凱

（廣西壯族自治區(qū)地質調查院廣西南寧530000）

希夏邦馬地區(qū)高喜馬拉雅脆性變形特征及其地質意義

■郭尚宇 陳忠斌 袁凱

（廣西壯族自治區(qū)地質調查院廣西南寧530000）

1 引言

喜馬拉雅山脈是印度板塊與歐亞板塊碰撞的產物,前人主要是通過獲得熱年代學證據(jù)、地震資料、研究各種大型韌性剪切帶以及伸展斷裂來揭示該地區(qū)的隆升機制與活動時間 [1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]。認為喜馬拉雅地區(qū)新生代劃分出55-36，25-20，17-12和3Ma以來幾次強構造抬升冷卻剝露期，且其隆升具有一定的定區(qū)域差異性，這種差異性可能與氣候響應有關。前人研究主要集中在韌性變形域，年代上在中中新世以前（約>8Ma），地質晚近時期的脆性域構造變形歷史的研究相對薄弱。脆性構造變形特征及其體現(xiàn)的動力背景對全面認識喜馬拉雅造山帶地質地貌演化過程具有重要意義。

2 脆性構造變形特征及應力環(huán)境分析

在野外工作中選取了露頭較好的聶拉木剖面與吉隆剖面，記錄了35個觀察點上的680個節(jié)理產狀，基本可以代表高喜馬拉雅地區(qū)的脆性變形特征。

（1）近EW向低角度節(jié)理均為順層節(jié)理。該種節(jié)理雖然發(fā)育良好，在不同露頭上特征有所變化，但這種差異是有巖性的不同引起的，其產出形式基本上都是沿著早期先存劈理、片麻理發(fā)育，不見獨立產出的該組節(jié)理。該種節(jié)理形成于地殼淺層，以南北向擠壓為主應力形成的，其產出形式應該是穩(wěn)定且有規(guī)律變化的。但是，高喜馬拉雅地區(qū)該種節(jié)理明顯受到巖性與先存優(yōu)勢面控制：片巖露頭上該種節(jié)理間距為20cm，遠小于片麻理露頭上100cm的節(jié)理間距；巖石先存優(yōu)勢面如節(jié)理、片麻理也大致控制了該種節(jié)理的產狀。除此之外，該種節(jié)理并沒有發(fā)現(xiàn)呈獨立產出?？梢?，該地區(qū)地殼淺層構造應力環(huán)境不足以形成獨立的近EW向低角度逆斷性質的破裂，只能作用于先存劈理。片麻理，形成具有逆斷性質的順層節(jié)理。

圖2-1 近EW向高角度節(jié)理因調節(jié)高喜馬拉雅差異隆升而呈逆斷性質

（2）近EW向高角度節(jié)理上同時存在指示正斷性質與逆斷性質的現(xiàn)象，而且該種節(jié)理的傾向發(fā)育具有十分明顯的不對稱性，其傾向全部為南傾。其原因可能有兩種：其一，在重力作用下，近EW向高角度節(jié)理本應該發(fā)育兩組南傾與北傾的共軛高角度正斷性質節(jié)理，但由于早期形成的劈理、片麻理產狀多為：10°-40°∠20° -40°，即北傾，先存軟弱面的存在使近EW北傾高角度節(jié)理不發(fā)育，或者說呈順層產出。但是在野外并沒有發(fā)現(xiàn)順層節(jié)理呈現(xiàn)正斷性質，這可能是由于受到后期改造作用的影響；其二，由于8-9Ma印度季風的形成[8]導致喜馬拉雅氣候的變化，高喜馬拉雅地區(qū)的降水量分布具有明顯的區(qū)域差異性，降水量有南往北遞減。高喜馬拉雅南部由于強烈的剝蝕作用使該地區(qū)巖石圈上部質量減小，重力均衡作用導致隆升加劇，而高喜馬拉雅北部則由于降水稀少而導致以相對較緩的速度隆升。北傾的高喜馬拉雅地塊由于差異隆升的作用，使先存近EW向高角度節(jié)理呈現(xiàn)逆斷現(xiàn)象，在脆性變形域上，先存近EW向高角度節(jié)理對高喜馬拉雅的差異隆升起到調節(jié)作用（圖2-1）。

（3）各種節(jié)理發(fā)育的優(yōu)劣情況有差異，近EW向低角度節(jié)理＞近EW向高角度節(jié)理＞近NS向高角度節(jié)理＞近NE～NW向直立節(jié)理。但近EW向低角度節(jié)理作為順層節(jié)理并沒有表現(xiàn)其優(yōu)勢性?？梢?，高角度節(jié)理包括近EW向高角度節(jié)理與近NS向高角度節(jié)理應該是該地區(qū)脆性變形域中的優(yōu)勢節(jié)理，其反應的垂向上的最大主應力對這一區(qū)域的影響最大，而近NE～NW向直立節(jié)理與近EW向低角度節(jié)理所反應的南北向擠壓的最大主應力影響次之。這一現(xiàn)象說明了高喜馬拉雅地區(qū)脆性變形域內構造環(huán)境以重力坍塌為主，南北向擠壓收縮次之的現(xiàn)象。

由此可以描繪出了脆性變形應力場演化過程：首先是早期因重力坍塌作用形成正斷性質的近NS向高角度節(jié)理和近EW向高角度節(jié)理，近EW向高角度節(jié)理因先存北傾的劈理、片麻理而使其傾向發(fā)育明顯的不對稱性。隨后，近EW向高角度節(jié)理因調節(jié)高喜馬拉雅地塊差異隆升而被改造為逆斷性質。由于該地區(qū)不斷的隆升與表層巖石的坍塌、剝蝕，其垂向應力不斷減小，南北向應力轉變?yōu)樽畲笾鲬?，垂向應力為中間主應力，形成大量近NE～NW向直立節(jié)理。隨著巖石更加接近地表，垂向應力轉變?yōu)樽钚≈鲬?，但差應力以不足以形成EW向低角度逆斷性質的節(jié)理，只能作用于先存劈理、片麻理使它們呈現(xiàn)逆斷的性質。此外，高喜馬拉雅地區(qū)各個節(jié)理發(fā)育程度的不同體現(xiàn)出該地區(qū)脆性變形域內構造作用以重力坍塌為主，南北向擠壓收縮次之的特征。

3 結論與討論

本文通過對聶拉木-吉隆高喜馬拉雅地區(qū)脆性變形的分析，總結出該地區(qū)脆性變形特征，揭示了高喜馬拉雅地區(qū)南北向差異隆升對于該地區(qū)脆性變形域的影響：1、南北向差異隆升作用于先存近EW向高角度節(jié)理，使之部分表現(xiàn)為逆斷性質；2、剝蝕速率越大，韌脆性轉換帶深度越淺，因而南部韌脆性轉換帶深度淺于北部。最后，通過分析各種節(jié)理的應力場，闡述了各種脆性變形的產生過程及其應力環(huán)境的變化。聯(lián)系該地區(qū)獨特的氣候特征與地貌特征，認為氣候造成的差異隆升使先存EW高角度節(jié)理產生逆斷性質的運動。

這一結論直接從構造應力場的角度揭示了高喜馬拉雅地區(qū)存在的差異隆升，并證明了氣候因素產生的構造抬升，進一步完善了高喜馬拉雅地區(qū)在地質晚近時期的隆升機制問題。對于脆性構造演化的研究補充了喜馬拉雅造山帶完整的構造演化。

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[6]張進江，等.青藏高原東西向伸展及其地質意義 [J].地質科學，2003，38（2）：179-189

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郭尚宇（1990～），男，畢業(yè)于中國地質大學（武漢），本科，助理工程師，研究方向為構造地質學。