淺談洋內弧地質演化過程

楊明文　孫勇　謝曉文

摘要：本文對測區斷層等構造形跡、構造變形及新構造活動進行了較詳細的描述，對礦產資源等作了較全面的調查研究。測區位于班公湖—怒江—昌寧—孟連結合帶南緣，岡底斯弧盆系北緣，為國家西部礦產資源重點勘查、開發區。工作區構造復雜。并劃分出了洋脊、洋內弧、洋島等系統。侵入巖時代主要為燕山期。

關鍵詞：岡底斯弧盆；洋內??；地質資料

1.區域地質特征

測區地層隸屬藏滇地層大區之班公湖—怒江地層區、東巧一江錯地層分區（Ⅰ）和岡底斯—騰沖地層區、班戈地層分區（Ⅱ）。各時代地層東西向延伸相對穩定，南北向變化顯著。根據巖性、巖相、生物群落面貌以及大地構造位置的差異進行地層分區和地層小區的劃分。

1.1地層

區內出露地層有泥盆系（D）中厚層狀碳酸鹽巖沉積夾中層狀細碎屑巖；侏羅系（J）出露于測區的全區，拉貢塘組（J_2-3l）：巖性為細粒長石巖屑砂巖、粉砂巖；白堊系（K）去申拉組（K₁q）：主要為一套火山巖—火山碎屑巖建造；古近系（E）牛堡組（E_1-2n）出露極少，巖性主要為一套紫紅色粗碎屑巖；第四系（Q）：測區中更新統出露為塞瑪爾曲礫巖（Cg）和湖積物。塞瑪爾曲礫巖僅分布于蓬錯一帶；全新統（Qh）：湖積、沖積、沖洪積、湖積、沼澤。

1.2構造

測區大地構造位置地處班公湖—怒江—昌寧—孟連結合帶（Ⅰ-3）南緣，岡底斯弧盆系（Ⅰ-4）北緣，大部位于班公湖—怒江—昌寧—孟連結合帶。地質構造十分復雜，形成了不同尺度、不同層次及不同成因的構造彼此共存的復雜構造格局。構造線方向主要有近東西向、近南北向、北東向及北西向四組；構造形跡主要表現為斷裂、褶皺、片理、節理、線理等。變形特征在區內具有明顯的不均勻性或非透人性。

1.3巖漿巖

巖漿活動強烈且頻繁，自早侏羅世一晚白堊世均有不同程度的巖漿活動，尤以白堊紀最為強烈，為區內主要的巖漿活動時期。巖石類型主要有以超鎂鐵質巖類為代表的基性—超基性巖和以花崗巖、中酸性火山巖為代表的中酸性巖類。

蛇綠巖極為發育，總體呈現出面狀分布的特點，稱為“面狀”蛇綠巖分布區。根據蛇綠巖所處的區域大地構造位置、測區劃分的構造單元及蛇綠巖的產狀特征等因素，脈巖極為發育，且種類繁多，從基性—中性—酸堿性均有出露。

2.成礦地質演化

結合區域資料顯示晚三疊世至中侏羅世，測區處于裂陷拉張階段，由陸內裂谷逐漸發展為多島洋盆地，其間沒有明顯的沉積間斷，這與區域上的情況是吻合的。晚三疊世在測區以西達如錯一帶發育上三疊統確哈拉群（T₃Q）淺海一陸棚相復陸源碎屑建造，局部為雙峰式火山巖建造，具初始裂谷盆地沉積特征；測區東部丁青一帶的上三疊統確哈拉群（T₃Q）及孟阿雄群（T₃Ma）分別為碎屑巖復理石—硅質巖建造及碎屑巖和碳酸鹽建造；圖區西邊的上三疊統地層原名巫嘎群，為一套雜色含膏鹽復陸屑建造，局部中基性火山巖建造，代表有限擴張環境下局部的初始裂谷盆地沉積。從鄰區上三疊統的巖性組合特征及分布情況，它們均具有裂谷盆地沉積特征，但在不同的地域其巖性組合和沉積環境是不相同的，這說明裂谷在不同的地方其發育程度是不一樣的。上三疊統確哈拉群（T₃O）角度不整合于古生代地層之上，標志著陸殼的裂解作用的開始。

測區的嘎爾米牙洋島玄武巖巖石組合產于木嘎崗日巖群中，與那東洋島相似，為亞速爾型洋島，形成于中侏羅世，是班公湖—怒江新特提斯洋盆全盛時期的產物。目前，班公湖—怒江縫合帶還報道3個洋島，分別為塔仁本洋島、多瑪OIB型玄武巖、仲崗洋島。說明早一中侏羅世測區多島洋格局已基本形成，表現為深海槽和洋島相間的多島洋盆特征，這時在洋島及其邊緣形成了以木嘎崗日巖群其西弄巖組二段（JMQ²）為代表的淺海相的碎屑巖類復理石沉積，而在深海槽內則形成了木嘎崗日巖群深水復理石沉積，滑塌沉積、硅—泥質沉積，并在擴張脊附近伴有不同類型的蛇綠巖產生。這次張裂活動使測區的古地理環境發生了重大變革，首先使古生代陸殼薄化、缺失和分離，形成大旦J頃層掩臥褶皺和張性正斷層遺跡及古生代陸殼殘片。這一時期的代表性沉積就是確哈拉群（T₃Q）及木嘎崗日巖群。這些不同時代不同類型的沉積建造就是多島洋形成發展不同階段、不同環境下的產物。伴隨這次擴張裂活動的還有裂谷型火山作用。

中侏羅世晚期測區的構造體制開始由拉張向擠壓體制轉化，揭開了洋陸轉換的序幕，這一洋—陸轉換作用過程大致于晚侏羅世至早白堊世完成。接奴群（J_2-3Jn）及拉貢塘組（J_2-3l）中鈣堿性系列火山巖的存在標志著洋—陸轉換作用的開始；沙木羅組（J₃K₁s）及北部鄰區租嘎爾東巧組（J₃K₁d）與下伏地層的角度不整合預示著洋—陸轉換作用的結束。中晚侏羅世，隨著擠壓體制的建立，開始了多島洋盆內聚斂作用，這一作用過程的不同階段形成了不同的建造和改造特征，并使多島洋盆地逐漸萎縮，直至消亡。

中晚侏羅世，隨著班公湖—怒江洋巖石圈沿轉換斷裂發生斷裂錯位以后，斷裂一側洋板塊因重力不穩定性而發生下沉，海溝隨著板塊下沉而快速后退，下沉板塊一側的軟流圈上涌到兩個洋巖石圈破裂處而引發伸展構造的形成，結果在伸展擴張前弧處形成SSZ型蛇綠巖。軟流圈重新組織對流循環作用，巖石圈由下沉轉變成真正俯沖作用，形成了弧火山巖。也就是測區嘎爾空洋內弧的雛形，這時期在測區形成了富鈮玄武巖和測區以西鄰區達如錯地區的高鎂安山巖。富鈮玄武巖及高鎂安山巖等多種不同特征的火成巖組合，它們是洋陸轉化形成大陸的初生弧火成巖組合，代表了洋陸轉化形成大陸雛體，不同于正常的島弧鈣堿性火山巖，為洋內弧前弧玄武巖家族。故認為測區在這時期經歷了洋內俯沖消減及嘎爾空洋內弧形成，富鈮玄武巖及高鎂安山巖也揭示了洋內俯沖的極性。

晚侏羅世—早白堊世，班公湖—怒江洋持續向南消減，分別于班戈—崩錯板片及嘎爾空洋內弧中形成巖漿弧型火山巖及酸性侵入巖，多島洋盆地進一步萎縮而成殘留盆地，測區的沙木羅組及鄰區東巧組就是該時期殘留盆地沉積的代表，晚侏羅—早白堊世形成的局部性角度不整合時限大致揭示了多島洋盆地消亡的時代上限，這一時限標志著班公湖—怒江洋已基本完成了各塊問的拼貼作用。各塊體問的拼貼作用時間在測區似乎是同步的，測區不同構造單元內的沉積建造和巖漿作用時間為這一結論提供了佐證。但在大區域內具有明顯的不同步性，如東部的亞宗和丁青一帶為中侏羅統地層不整合于超基性巖體之上，其拼貼作用上限明顯早于測區塊體拼貼作用的時間上限，測區以西改則塔仁本洋島玄武巖形成時間為早白堊世，班怒洋尚未閉合，其拼貼作用上限應晚于測區拼貼作用的時間上限。

班戈—崩錯板片和嘎爾空洋內弧中的巖漿弧的存在為班公湖—怒江帶內南、北兩條混雜帶是南向消減作用形成提供了依據。但是班戈—崩錯板片及嘎爾空洋內弧上這種巖漿作用的強度和規模是有明顯差別的，班戈—崩錯板片巖漿作用強度和規模較嘎爾空洋內弧中的巖漿活動更強烈，所形成的火山巖及侵入巖規模更宏大，這正是不同級別的板片和洋內弧在聚合過程中的巖漿作用的表現形式。其中的火山巖具有由不成熟島弧向成熟島弧的演化趨勢，揭示了由活動島弧向活動陸緣演化的特點，最終與羌塘板片拼貼為一體。從測區蛇綠巖的分布、蛇綠巖組合及蛇綠巖的巖石地球化學特征分析，南、北兩條蛇綠巖的發育程度和組合特征是存在較大差異的，南帶蛇綠巖較北帶組合更齊全，發育更成熟；北帶蛇綠巖分布零散，巖石組合單一，多為1個～2個成員相伴產出；而南帶蛇綠巖分布相對集中，蛇綠巖組合齊全；但其蛇綠巖均具洋脊型特征。以上說明多島洋盆內不同的部位其擴張程度和洋殼發育程度是各異的，似乎揭示了多島洋盆存在南深北淺古地理格局。

隨著班公湖—怒江帶的關閉，揭開了測區碰撞造山作用的序幕。竟柱山組（K₂j）與下伏地層的角度不整合標志著測區造山作用的開始，由于大規模的南向逆沖推覆，在逆沖推覆帶前緣發育前陸盆地，形成一套陸相紅色磨拉石-復陸源碎屑建造（K₂j）；同時亦對前期構造進行改造和破壞，使前期斷裂構造發生構造反轉，這就是為什么測區的斷裂多表現為南向逆沖斷層的原因所在，并將先期構造特征包容于該期構造中。通過碰撞造山作用，測區造山帶基本形成，地殼縮短增厚隆起成山。但這一階段并沒有造成大幅度隆升，真正引起測區大幅度隆升的是超碰撞后的高原隆升階段。

結合區域資料分析，高原隆起的時代應為上新世末至更新世初。中上新世，測區已全面上升為陸，遭受長期剝蝕夷平，即當時的高原面為1000m左右，因此沒有造成測區的大幅度隆升，真正導致大幅度隆升的時代是早更新世以來。測區現代高原面海拔4500m～4700m，據此推算更新世以來測區隆升幅度為3500m～3700m。當然，不同的地域和不同的時期隆升幅度不盡相同。高原隆升賄整體性、差異性、階段性的特點。