青藏高原西部班公-怒江缝合带下方地壳结构与地块拼合模式

利用远震接收函数偏移成像方法获得青藏高原西部Hi-Climb项目剖面北段地壳结构转换波成像。结果显示班公-怒江缝合带下方拉萨地体上地壳向N仰冲,下地壳向N俯冲,而羌塘地块上地壳向S仰冲,下地壳向S俯冲,可能意味着青藏高原西部拉萨地块和羌塘地块具有复杂的拼合过程。结合前人的岩石学研究成果,建立了新特提斯北洋盆洋壳S向俯冲、距今60～50Ma印度板块与欧亚板块碰撞后,拉萨地块的下地壳向羌塘地块下俯冲,而后印度板块俯冲到羌塘地块下方的地块拼合模式。

班公-怒江缝合带中段拼合时间探讨

班公-怒江洋盆属于中特提斯洋,对中段尼玛地区确哈拉群和俄蒙勒组研究表明,中特提斯是一个具有众多互不相通、时代早晚不同的狭窄洋盆的特殊海洋,经典俯冲理论不适合其演化解释,羌塘盆地依仓玛地区海水自东向西退缩,措勒盆地沉积和藏北安多巴青侏罗纪生物礁均属残余洋盆沉积。以上证据表明,班公-怒江缝合带以剪式闭合加地体逐次拼贴的盆内聚敛方式由东向西逐渐拼合,且中段拼合时间为中侏罗世。

青藏高原班公—怒江缝合带现今运动状况的GPS观测研究

利用青藏高原改则地区一条跨越班公—怒江缝合带的10站GPS剖面在2007—2009年的3期流动观测资料,采用自洽的统一参考框架方法分析研究了改则地区的现今地壳差异运动,得出该区域现今地壳应变率以南北向挤压为主,量值达(104.0±28.6)×10-9/a,同时兼有东西向拉张,量值约为(25.4±17.7)×10-9/a。利用半无限弹性空间的断裂位错模型和GPS速度矢量的约束,反演获得班公-怒江缝合带在该地区(即改则—洞错断裂)的现今运动以右旋走滑为主,走滑速率约为(7.4±0.8)mm/a。

羌塘地块中西部布木错走滑断裂系的第四纪晚期地表变形特征与构造意义

班公-怒江缝合带(班怒带)是青藏高原内部羌塘地块与拉萨地块之间的重要边界,研究该边界带上共轭走滑断裂第四纪晚期的几何结构与变形特性对于理解高原内部在印度-欧亚板块碰撞作用下形成的空间差异响应和构造模型具有重要意义。位于班怒带西段的布木错断裂系包括北东向布木错断裂和北西向纳屋错断裂,通过遥感解译和野外地质调查,明确了这两条断裂在第四纪晚期的构造特征和最新的地表变形特征。结果显示,两条断裂自第四纪晚期以来的活动特征明显,并且近期都经历过一次大地震,产生了地表破裂。据此推测班怒带西段北西、北东两组断裂的最新活动强度接近,羌塘地块南部边界现今变形可能受控于两组断裂的共同影响,并已延伸至块体内部。以上发现进一步证明,青藏高原内部物质受中—下地壳流的驱动作用,通过走滑断层和正断层持续向北扩展。

西藏阿里推覆构造与蛇绿岩构造侵位

通过野外观测和ETM遥感解译,结合1∶25区域地质调查相关资料,发现西藏阿里地区晚白垩世—古近纪发育自北向南长距离逆冲推覆构造运动,形成大型逆冲推覆构造系统,导致班公—怒江缝合带发生解体和蛇绿岩构造侵位。阿里逆冲推覆构造系统由大量逆冲断层、不同时代的构造岩片、不同规模的飞来峰和构造窗、不同方向的褶皱构造组成,前锋逆冲断层呈弧形分布于拉萨地块北部狮泉河—左左—革吉—麦岗沿线。沿主要逆冲断层,中生代蛇绿混杂岩、三叠纪和侏罗纪碎屑岩-碳酸盐岩、石炭纪板岩、二叠纪白云质灰岩自北向南逆冲推覆于早白垩世碎屑岩-碳酸盐岩、晚白垩世—古近纪红层之上,形成比较典型的薄皮双重推覆构造系统,估算最小推覆距离160～180 km。根据构造关系和同位素年龄资料,推断阿里薄皮推覆构造主要形成时代为75～20 Ma,对应自北向南逆冲推覆构造运动速率约2.91～3.28 mm/a。研究阿里逆冲推覆构造对深化认识班公—怒江缝合带及蛇绿混杂岩的构造属性、合理评价羌塘盆地西段油气资源潜力具有重要意义。

西藏洞错蛇绿岩的构造环境:岩石学、地球化学和年代学制约

洞错蛇绿岩出露于班公-怒江缝合带西段，可恢复的洋壳总厚度大于5km，自下而上依次由地幔橄榄岩、堆晶杂岩、基性岩床（墙）杂岩和基性熔岩组成，呈构造岩片侵位于侏罗系（木嘎岗日群J2mg）地层中．洞错蛇绿岩的堆晶岩杂岩具有纯橄岩-橄长岩-橄榄辉长岩的岩石组合，反映其属DTG系列镁铁-超镁铁堆晶岩；基性熔岩富碱（Na2O＋K2O），TiO2，P2O5，且具有LREE显著富集的右倾REE配分型式（（La／Yb）N=6．94～16．6）和Th，Nb，Ta，Zr，Hf略具正异常的微量元素组成特征，属典型的洋岛玄武岩（OIB），与洋中脊玄武岩（MORB）和板块汇聚环境下的岛弧玄武岩（IAB）存在明显差异．基性熔岩所具有的^87Sr/^86Sr比值（0．704363～0．705007）高、^143Nd／^144Nd比值（0．512708～0．512887）低，以及εNd（t）值介于2．7～5．8等，反映其来源于亏损地幔（DM）与富集地幔（EMⅠ）二组分混合的地幔源区．综合分析表明洞错蛇绿岩形成于有大量富集地幔物质上侵的洋岛（OIB）环境，与“岛弧型”蛇绿岩和“洋中脊型”蛇绿岩存在明显差异．新获得的堆晶橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄为（132±3）Ma，玄武岩的全岩^39Ar/40Ar年龄为（137．4±2．7）和（140．9±2．8）Ma，一致地反映洞错蛇绿岩形成于早白垩世，揭示班公-怒江缝合带西段在早白垩世尚处于洋盆形成和发展阶段．