任 飛，潘桂棠，尹福光，常夢(mèng)瑤，肖慶輝

(1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川 成都 610081；2.中國(guó)國(guó)土資源部信息中心，北京 100037)

三江特提斯構(gòu)造造山帶位于橫貫歐亞大陸之巨型特提斯構(gòu)造域東段，構(gòu)造演化獨(dú)特，經(jīng)歷了復(fù)雜而完整的演化歷史。晚古生代—中生代，泛大陸解體與原特提斯洋形成，經(jīng)古特提斯多島弧盆系發(fā)育與古生代—中生代增生造山/盆山轉(zhuǎn)換，到新生代印度-亞洲大陸碰撞與疊加改造，從而發(fā)育了多條代表古特提斯洋盆消逝的縫合帶[1]，是中國(guó)大陸構(gòu)造演化的典型縮影，在全球構(gòu)造演化中的地位舉足輕重[2-5]。造山帶中各種地質(zhì)體無(wú)序地呈構(gòu)造接觸堆疊一起，三江造山帶記錄了不同時(shí)期不同規(guī)模的洋板塊地層系統(tǒng)，留下了自形成到消亡的地質(zhì)遺跡。在造山帶研究中如何正確識(shí)別并重建原始大洋沉積系統(tǒng)尤為關(guān)鍵。為解決造山帶經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈構(gòu)造改造、搬運(yùn)及混雜的各種火山、沉積地質(zhì)塊體問(wèn)題，國(guó)內(nèi)產(chǎn)生了構(gòu)造地層學(xué)(Tectonostratigraphy)和非史密斯地層學(xué)(Non-Smith Stratigraphy)等學(xué)科，國(guó)際上Isozaki等提出洋板塊地層學(xué)(Ocean Plate Stratigraphy，簡(jiǎn)稱OPS)等，探索解決造山帶蛇綠混雜巖等洋板塊地層重建問(wèn)題。本文以造山帶洋板塊地層研究為主導(dǎo)，梳理了三江地區(qū)洋板塊地層系統(tǒng)分布及構(gòu)造演化。

1 洋板塊地層系統(tǒng)概念及特征

洋板塊地層系統(tǒng)(Ocean Plate Stratigraphy，簡(jiǎn)稱OPS)指發(fā)育在造山帶中，在洋盆形成與閉合過(guò)程中形成的地層，即指洋盆地層從其在最初的洋中脊形成，一直到海溝發(fā)生俯沖作用時(shí)形成增生雜巖的地層系統(tǒng)，是Isozaki等根據(jù)對(duì)亞洲古造山帶內(nèi)的古增生雜巖的識(shí)別和研究提出的[6-10]。此處洋盆地層系統(tǒng)概念包括兩方面涵義：一個(gè)是火成巖基底序列，另一個(gè)是沉淀在海底的沉積巖和火山巖的蓋層的序列。

洋中脊海洋板塊中形成后，便開(kāi)始向海溝俯沖帶運(yùn)移，最終在海溝俯沖帶沉沒(méi)消亡。伴隨海洋板塊形成的洋盆也會(huì)隨板塊一起形成與閉合，在洋盆形成與閉合過(guò)程中形成的地層，從其最初在洋中脊形成，一直到海溝發(fā)生俯沖作用形成增生雜巖為止，在洋盆不同構(gòu)造環(huán)境中其形成的地層巖性組合不同，揭示了海洋板塊形成與閉合的過(guò)程。

洋盆地層系統(tǒng)(OPS)的巖石建造類型主要是隨著構(gòu)造環(huán)境從深海、半深海到淺海環(huán)境的巖相規(guī)律性變化而變化。在洋中脊附近形成玄武巖質(zhì)火山巖類建造，玄武巖化學(xué)成分與堿性玄武巖相似；海山玄武巖之上逐漸形成灰?guī)r建造，灰?guī)r中常見(jiàn)燧石夾層；在灰?guī)r和燧石之上為放射蟲(chóng)燧石層，其中夾有薄層頁(yè)巖，而該套燧石層的沉積速率非常小，并且其中基本不含陸源碎屑，所以其沉積環(huán)境應(yīng)該為深海沉積；當(dāng)洋盆隨海洋板塊運(yùn)移到半深海環(huán)境時(shí)，在燧石層之上形成放射蟲(chóng)殘?bào)w與碎屑顆粒沉積的混合作用形成硅質(zhì)頁(yè)巖建造，再往上就是頁(yè)巖建造，其中夾有薄層的砂巖層，之后即為以砂巖為主的濁積巖建造；當(dāng)洋盆隨海洋板塊運(yùn)移到海溝板塊匯聚邊緣附近時(shí)，粗粒砂巖和頁(yè)巖的沉積作用形成非常發(fā)育的濁積巖，該套濁積巖建造包含大量的近源粗粒砂巖。綜上所述，洋盆地層系統(tǒng)(OPS)自下而上主要為由枕狀玄武巖、灰?guī)r、燧石、硅質(zhì)頁(yè)巖和濁積巖組成的復(fù)雜構(gòu)造疊置的增生雜巖系統(tǒng)(圖1)。洋盆地層系統(tǒng)(OPS)地層序列記錄了洋底從其形成到消亡過(guò)程中的地質(zhì)演化歷史。

圖1 洋板塊地層層序模式圖

Fig.1 Model for ocean plate stratigraphic sequences

綜上所述，洋板塊地層系統(tǒng)主要由“洋盆系統(tǒng)”和“多島弧盆系統(tǒng)”兩大類地層建造組成[6,8-10]。洋盆系統(tǒng)可進(jìn)一步劃分為洋中脊海嶺類、深海平原類、洋島海山類和洋內(nèi)弧類。多島弧盆系統(tǒng)可進(jìn)一步劃分出俯沖增生楔類、弧前盆地類、火山島弧類、弧背盆地類、弧間盆地類和弧后盆地類(圖2)。在此基礎(chǔ)上，“裂離地塊”作為一個(gè)獨(dú)立的洋板塊地層系統(tǒng)被提出來(lái)[11-14]?！傲央x地塊”系指造山系中構(gòu)造地層和巖石構(gòu)造組合及其結(jié)構(gòu)形態(tài)上與鄰接區(qū)帶迥異，并由邊界斷裂帶圍限，從遠(yuǎn)處原生母體大陸區(qū)裂離出的殼塊或海底擴(kuò)張過(guò)程的洋底高原移位、拼合并卷入多島弧盆系轉(zhuǎn)化為造山系中的裂離地塊。裂離地塊記錄了地球殼層形成演化過(guò)程的豐富信息，可判別出超大陸聚合-裂解事件，以及洋陸轉(zhuǎn)換、盆山轉(zhuǎn)換等事件群的集成信息，對(duì)于理解造山系大地構(gòu)造形成的演化及動(dòng)力學(xué)過(guò)程具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值[11,13]。較大規(guī)模裂離地塊的本體地層常以有序的濱淺海或陸相沉積建造為主[14]。

2 三江地區(qū)洋板塊地層基本特征及演化

西南三江地區(qū)區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜，是一個(gè)特提斯大洋、兩個(gè)大陸邊緣(泛華夏大陸邊緣和岡瓦納大陸邊緣)相互作用下，發(fā)育的大洋經(jīng)擴(kuò)張、閉合及大陸邊緣不斷弧后擴(kuò)張、地塊裂離，又經(jīng)小洋盆萎縮消減、弧-弧、弧-陸碰撞的復(fù)雜構(gòu)造域[15-17]。最終形成了由4個(gè)微地塊(中咱-中甸地塊、昌都-蘭坪-思茅地塊、崇山-臨滄地塊和保山地塊)、3個(gè)弧盆系(甘孜-理塘弧盆系、南羌唐-左貢增生弧盆系和岡底斯-察隅弧盆系)及4個(gè)結(jié)合帶(西金烏蘭-金沙江-哀牢山結(jié)合帶、烏蘭烏拉-瀾滄江結(jié)合帶、班公湖-怒江結(jié)合帶和昌寧-孟連結(jié)合帶)增生、拼貼形成的巨型復(fù)合造山系(圖3)。在各個(gè)結(jié)合帶內(nèi)均保存了大量的與洋板塊形成演化相關(guān)的地質(zhì)記錄。

圖2 洋板塊地層類型及形成構(gòu)造環(huán)境劃分示意圖(據(jù)張克信等[14]修改)

Fig.2 Classification and tectonic setting of the ocean plate stratigraphy (modified from Zhang Kexin et al., 2016)

2.1 甘孜-理塘蛇綠混雜巖帶

晚古生代甘孜-理塘洋弧后擴(kuò)張作用開(kāi)始，甘孜-理塘弧后洋盆于早石炭世打開(kāi)，形成一系列玄武巖，玄武巖中獲得Rb-Sr等時(shí)線年齡值356Ma。據(jù)巖石地球化學(xué)資料，其中玄武巖與洋中脊堿性玄武巖化學(xué)特征相似[18]，還存在少量洋島型堿性玄武巖和裂谷型玄武巖[19]。二疊紀(jì)到中三疊世弧后洋盆進(jìn)入擴(kuò)張頂峰期，近年來(lái)的1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)工作在尼汝一帶獲得鋯石LA-ICP-MS年齡值為253Ma、262Ma、293Ma。北段蛇綠巖中玄武巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為217±11Ma，相伴產(chǎn)出的硅質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)早石炭世—晚三疊世放射蟲(chóng)化石[20]。晚三疊世甘孜-理塘弧后洋盆開(kāi)始向西俯沖，并最終制約了義敦島弧帶的形成。晚三疊世末俯沖結(jié)束，局部地區(qū)保留殘留海[20]，早白堊世殘留海消失，開(kāi)始陸內(nèi)匯聚造山[21]。

最終形成的甘孜-理塘蛇綠混雜巖帶，由青海南部治多-玉樹(shù)向南東經(jīng)甘孜，轉(zhuǎn)為近南北向，北東側(cè)為可可西里-松潘前陸盆地(T3)，西側(cè)為義敦-沙魯里島弧帶，在玉樹(shù)一帶與西金烏蘭湖-金沙江蛇綠混雜巖帶交匯、歸并。

蛇綠巖由基性-超基性堆晶巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖墻、洋脊型拉斑玄武巖和放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖組成，局部出露較完整的蛇綠巖層序，大多被肢解呈構(gòu)造巖塊散布于基質(zhì)中?；祀s巖帶基質(zhì)為二疊紀(jì)—三疊紀(jì)形成的一套洋盆地層系統(tǒng)中的深海沉積系統(tǒng)組成，主要巖性為濁積砂巖夾板巖、千枚巖和火山巖，基質(zhì)中還混雜有石炭紀(jì)玄武巖巖片、石炭紀(jì)輝綠輝長(zhǎng)巖巖片和泥盆紀(jì)碳酸鹽巖滑覆巖片等構(gòu)造巖片，以及超基性巖、輝長(zhǎng)輝綠巖、玄武巖類和火山碎屑巖等。

2.2 金沙江蛇綠混雜巖帶

早石炭世時(shí)金沙洋盆已擴(kuò)張成洋，在該蛇綠巖混雜帶中發(fā)現(xiàn)有晚泥盆世—早二疊世、早二疊世—晚二疊世放射蟲(chóng)組合[25-26]，洋脊-準(zhǔn)洋脊型玄武巖鋯石U-Pb年齡為361.6±8.5Ma[27]，東竹林層狀輝長(zhǎng)巖鋯石U-Pb定年為354±3Ma[28]。在嘎金雪山-貢卡-霞若-新主一帶形成以洋脊玄武巖、準(zhǔn)洋脊玄武巖與蛇紋巖(原巖為方輝橄欖巖)、堆晶輝長(zhǎng)巖、輝綠巖墻、枕狀玄武巖及放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖等組成的洋殼消減蛇綠混雜巖巖石組合。

最終形成了金沙江蛇綠混雜巖帶，主要位于鄧柯以南、劍川以北，沿金沙江展布，即金沙江主斷裂(蓋玉-德榮斷裂)以西、金沙江河谷與羊拉-魯?shù)閿嗔岩詵|的狹長(zhǎng)區(qū)域展布，是金沙江洋盆演化留下的地質(zhì)遺跡。

2.3 哀牢山蛇綠混雜巖帶

哀牢山蛇綠混雜巖帶夾持于哀牢山斷裂和阿墨江斷裂之間，東南端延至越南境內(nèi)，北端在彌渡附近尖滅，與北側(cè)金沙江帶可以進(jìn)行對(duì)比。

哀牢山混雜巖帶蛇綠巖圍巖并非同一環(huán)境形成、具有相同特點(diǎn)的地層-巖石組合，圍巖具有多種不同時(shí)代，以上二疊統(tǒng)為主[33]。

中、晚泥盆世時(shí)期，哀牢山弧后洋盆洋中脊開(kāi)始出現(xiàn)緩慢拉張，形成一套變質(zhì)橄欖巖(包括二輝橄欖巖和方輝橄欖巖)、堆晶雜巖(包括輝石巖、輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)斜長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖)及輝綠巖、基性熔巖(包括鈉長(zhǎng)玄武巖和輝石玄武巖等)為主的巖石組合，其中輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖與玄武巖直接覆蓋在變質(zhì)橄欖巖之上，各種含鐵沉積巖直接發(fā)育在變質(zhì)橄欖巖之上，這些特征表明該套蛇綠巖形成于緩慢擴(kuò)張的洋盆環(huán)境中[34]。蛇綠巖巖套內(nèi)輝綠巖和斜長(zhǎng)花崗巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡分別為382.9±3.9Ma和375.9±4.2Ma[35]。在九甲-安定斷裂帶西側(cè)，于裂陷盆地中沉積了中、上泥盆統(tǒng)次深海泥砂質(zhì)夾硅質(zhì)沉積。

石炭紀(jì)—早二疊世哀牢山弧后洋盆進(jìn)一步擴(kuò)張并初步定型，并產(chǎn)有硅泥質(zhì)復(fù)理石夾玄武巖。早石炭世時(shí)，在雙溝-平掌-老王寨一帶出現(xiàn)以洋脊玄武巖為代表的洋殼，在洋盆西側(cè)的墨江布龍-五素一帶發(fā)現(xiàn)裂離地塊邊緣的裂谷盆地中具有“雙峰式”火山噴溢。在新平平掌見(jiàn)有紫紅色硅質(zhì)巖(C1)和洋脊型火山巖，雙溝輝長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖的鋯石U-Pb年齡為328～362Ma[36]，以及蛇綠巖中的系列同位素年齡為345～320Ma[37-38]。因此，早石炭世—早二疊世代表了哀牢山弧后洋盆整體擴(kuò)張發(fā)育時(shí)代。

早二疊世末或晚二疊世初哀牢山洋盆開(kāi)始向西俯沖，斜長(zhǎng)花崗巖分異體單顆粒鋯石U-Pb年齡為256Ma[33]，西南側(cè)蘭坪-思茅陸塊東緣形成了墨江-綠春陸緣弧。隨著上三疊統(tǒng)一碗水組不整合于蛇綠混雜巖之上，其底部礫巖中含有蛇綠巖與鉻鐵礦碎屑，哀牢山洋盆最終完成俯沖碰撞并造山。

2.4 北瀾滄江蛇綠混雜巖帶

北瀾滄江蛇綠混雜巖帶呈北北西向的狹長(zhǎng)帶狀沿北瀾滄江西岸展布，主要分布于類烏齊縣崗孜鄉(xiāng)日阿則弄和曲登鄉(xiāng)，經(jīng)腳巴山西側(cè)，南延至卡貢一帶，沿碧羅雪山-崇山變質(zhì)地體東界瀾滄江斷裂延展。

北瀾滄江蛇綠混雜巖帶主要在類烏齊一帶發(fā)現(xiàn)有冷侵位于石炭系中的超鎂鐵巖①和洋中脊型玄武巖與輝綠巖[39]，在類烏齊-吉塘地區(qū)于石炭系卡貢群中發(fā)現(xiàn)深水沉積盆地濁積巖，為一套硅灰泥復(fù)理石沉積，與該沉積組合共生的還見(jiàn)拉斑玄武巖-流紋巖“雙峰式”組合。曲登鄉(xiāng)出露洋島海山巖石組合，獲得玄武巖SHRIMP鋯石U-Pb年為361.4Ma。該帶東側(cè)腳巴山至竹卡兵站發(fā)育碎屑巖-英安巖-流紋巖弧火山巖組合及晚三疊紀(jì)碰撞型花崗巖，西側(cè)類烏齊吉塘地區(qū)也有類似的弧火山巖組合，表明類烏齊-曲登(北瀾滄江)洋殼的俯沖消減具有雙向俯沖的特征。

2.5 南瀾滄江蛇綠混雜巖帶

圖3 三江地區(qū)蛇綠巖分布及構(gòu)造單元?jiǎng)澐?據(jù)潘桂棠等[13]修改)

Fig.3 Distribution of ophiolites and division of tectonic units in the Nujiang-Lancangjiang-Jinshajiang area in southwestern China (modified from Pan Guitang et al.,2009)

中、晚泥盆世南瀾滄江洋盆開(kāi)始弧后擴(kuò)張，基性-超基性巖主要出露于臨滄縣江邊-景谷縣岔河-崴里-半坡一帶，侵位于上古生界淺變質(zhì)巖中，被上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)就康組中-基性、酸性火山巖及陸緣沉積巖角度不整合覆蓋。在景洪小街賀南東寨北西500m處，發(fā)現(xiàn)枕狀玄武巖夾早二疊世放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖，小街至大興山一帶存在拉斑系列的洋脊火山巖帶。經(jīng)巖石地球化學(xué)研究，與N-MORB型緩慢擴(kuò)張脊玄武巖的特征一致[41]。在思瀾公路116～119km處的輝長(zhǎng)巖層狀雜巖體與其上覆玄武巖、富鈉質(zhì)安山巖、英安巖及中酸性凝灰?guī)r的巖石組合，及小黑溝水文巖大興山一帶弧火山巖巖石組合相似，發(fā)育于洋殼之上。巖石地球化學(xué)研究顯示大興山-熱水塘火山巖帶具有洋內(nèi)弧火山巖特征，其時(shí)代為早二疊世晚期[40]。熱水塘一帶可見(jiàn)與基性、超基性巖伴生以極薄層-薄層雜砂巖為標(biāo)志的深海濁積巖。在景洪東南近瀾滄江的南藝村發(fā)育一套晚泥盆世深水沉積的南光組粗碎屑巖。綜合前述，在石炭紀(jì)—早二疊世為弧后洋盆，早二疊世晚期洋內(nèi)俯沖形成洋內(nèi)弧，晚二疊世—早中三疊世雙向俯沖消亡。

2.6 昌寧-孟連結(jié)合帶

昌寧-孟連結(jié)合帶位于保山地塊與臨滄-瀾滄巖漿弧帶之間，向北延伸被碧羅雪山-崇山變質(zhì)地塊占據(jù)，再向北直至貢山丙中洛一帶。該帶蛇綠巖主要巖石類型有方輝橄欖巖、苦橄巖、堆晶輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、塊狀和枕狀玄武巖、放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖等；基質(zhì)主要由兩部分巖石組成：一類為強(qiáng)烈變形和剪切形成的絹云片巖、絹云石英片巖[41]，原巖主要為一套復(fù)理石碎屑巖系，屬于洋盆地層系統(tǒng)中的大洋沉積巖石組合；另一類為陽(yáng)起片巖、綠簾陽(yáng)起片巖，系蛇綠巖上部端元玄武巖及火山碎屑巖系變質(zhì)而成，屬于洋盆地層系統(tǒng)中洋中脊巖石組合的一類。

作為特提斯洋主洋盆演化的地質(zhì)遺跡構(gòu)造帶，昌寧-孟連結(jié)合帶具有原-古特提斯洋連續(xù)演化的洋盆地層系統(tǒng)地質(zhì)記錄。南汀河蛇綠巖中獲得堆晶輝長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡473Ma和443Ma[43]；銅廠街N-MORB特征的洋脊玄武巖年齡為385Ma，時(shí)代為中泥盆世[43]，其余為早石炭世，與玄武巖伴生的含放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖為遠(yuǎn)洋深海沉積。在曼信、孟連等地，洋脊及準(zhǔn)洋脊玄武巖中見(jiàn)有多層呈透鏡狀產(chǎn)出、具枕狀構(gòu)造的苦橄巖[44]。

該帶上的洋島-海山巖石組合主要出露在曼信、依柳、老廠等地，主要為石炭紀(jì)—二疊紀(jì)的洋島玄武巖[45]，及玄武巖之上正常沉積過(guò)渡的灰?guī)r。而且洋島-海山的巖石組合和層序結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代太平洋中廣泛發(fā)育的洋島-海山的特征相當(dāng)[40]。近年來(lái)云南地調(diào)院在耿馬回愛(ài)、帕秋一帶新發(fā)現(xiàn)泥盆系曼信組洋島火山巖，地球化學(xué)特征類似于亞速爾型洋島玄武巖。而石炭—二疊紀(jì)(平掌組-魚(yú)塘組)洋島-海山廣泛分布在昌寧-孟連帶。相關(guān)研究表明，該套石灰?guī)r均不含陸源碎屑，為遠(yuǎn)離大陸的臺(tái)地碳酸鹽巖[45]。昌寧-孟連洋在向東俯沖消減過(guò)程中形成以 421～418Ma的大中河火山巖，二疊紀(jì)末—早三疊世發(fā)生弧-陸碰撞作用，昌寧-孟連洋閉合，最終被上三疊統(tǒng)普遍不整合覆蓋。

3 結(jié)論

造山帶的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造異常復(fù)雜，存在許多難題。通過(guò)對(duì)造山帶洋盆地層系統(tǒng)的綜合研究，恢復(fù)各地質(zhì)單元原始構(gòu)造背景，有利于進(jìn)一步提升造山帶的研究成果、更精確地重建各構(gòu)造單元的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史，進(jìn)一步取得一些創(chuàng)新性成果。

西南三江地區(qū)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而復(fù)雜的地質(zhì)演化歷程，發(fā)育了復(fù)雜的洋板塊地層系統(tǒng)，蘊(yùn)藏著特殊的洋板塊地質(zhì)學(xué)所包含的沉積建造、巖漿巖組合、變質(zhì)作用等地質(zhì)信息，記錄了從特提斯大洋形成、演化、俯沖消亡到兩側(cè)多島弧盆系發(fā)育并轉(zhuǎn)化為造山系的洋陸轉(zhuǎn)換過(guò)程。在西南三江地區(qū)開(kāi)展詳細(xì)的洋盆地層系統(tǒng)研究，可有效推進(jìn)三江地區(qū)巨型造山帶的研究，精確重建三江地區(qū)特提斯大洋的演化歷程。

注釋：

①西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院．中華人民共和國(guó)然烏區(qū)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]．2009.

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