西藏仲巴微地体中新世马莜木富钾埃达克质岩及其内暗色微粒包体的成因

西藏南部的中新世含暗色微粒包体的富钾埃达克质岩被认为是之前的大陆地壳在石榴子石稳定压力下发生部分熔融的熔体与同时期的幔源超钾质火山岩发生岩浆混合或混杂的产物。为检验这一观点,本文对雅鲁藏布江缝合带西段仲巴微地体内的中新世马莜木富钾埃达克质岩及其内的暗色微粒包体开展了岩石学、锆石U-Pb定年、矿物电子探针分析以及全岩主微量元素和Sr-Nd同位素测试等方面的工作。结果显示暗色微粒包体和富钾埃达克质岩具有相似的结晶年龄(~17.5 Ma)、矿物组合(石英+长石+角闪石+黑云母)和矿物成分,但暗色微粒包体比富钾埃达克质岩含更多的角闪石和黑云母,且具有比富钾埃达克质岩低的K_(2)O和SiO_(2)以及高的MgO、TiO_(2)和P_(2)O_(5)含量。除此之外,富钾埃达克质岩和暗色微粒包体还表现出相似的全岩Sr-Nd同位素组成:富钾埃达克质岩的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70933~0.70950和-8.17~-6.72;暗色微粒包体的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70933~0.70941和-7.55~-6.57。这些特征表明,暗色微粒包体不是寄主富钾埃达克质岩与同时期具有更高K_(2)O含量的超钾质火山岩发生混合或混杂的产物,而可能是与寄主富钾埃达克质岩相关的细粒堆晶岩或同源包体。结合区域地质资料,本文认为马莜木富钾埃达克质岩是早期地壳内的富钾组分在石榴子石稳定压力下发生部分熔融的结果,并未与同时期的超钾质火山岩发生过岩浆混合或混杂。

仲巴微地体之定义及构成

根据1∶5万西藏仲巴地区区域地质调查工作,结合1∶25万区域地质资料和前人研究成果,对被认为属于雅鲁藏布江缝合带西段夹持于两套混杂岩之间呈狭长分布的海相古生界为主地质体进行了研究。建议统一使用"仲巴微地体"术语以体现其构造属性,并初步定义为:仲巴微地体是指南东起于萨嘎县北查藏一带向北西到中印边界附近、被札达—仲巴—查藏和穷果—门士两条主断裂限制、一套以海相地层为主的地质体,它是由海相(震旦系/)奥陶系—三叠系组成的地层地体。进一步对比研究提出,仲巴微地体大致以巴噶—马攸木为界可分为幕霞和霍尔巴—仲巴两个地层分区,前者岩性未变质—弱变质,地层单斜、褶皱开缓;后者前石炭系以中低级绿岩相—片岩相为主,发育紧闭和同斜倒转褶皱;该地体可以划分为震旦系—寒武系、奥陶系—泥盆系、石炭系—二叠系、三叠系四个构造层,大致反映了其构造和沉积演化。

仲巴微地体的构造亲缘性:来自藏南马攸木地区志留系—石炭系碎屑锆石年代学的制约

仲巴微地体夹持在拉萨地块和特提斯喜马拉雅之间,两侧均被蛇绿混杂岩带所围限,是雅鲁藏布江西段重要的地质单元。揭示其构造亲缘性对于探讨新特提斯洋构造演化和青藏高原多地体拼合过程具有重要意义。仲巴微地体中段马攸木地区较好地出露一套志留系—石炭系沉积地层,其中志留系为片理化钙质片岩、大理岩夹砂岩,泥盆系为一套片理化的结晶灰岩夹钙质片岩,石炭系为一套砂岩、粉砂岩夹钙质片岩的碎屑岩组合。碎屑锆石年代学数据表明,志留系、泥盆系和石炭系均表现出约530 Ma和950 Ma的特征年龄峰值,年龄分布样式与西羌塘地体和喜马拉雅地体具有高度的相似性,缺乏拉萨地体以约1170 Ma的特征的年龄峰值。结合区域地层对比,认为在志留纪—石炭纪,仲巴微地体具有明显的喜马拉雅亲缘性,其构造位置临近印度大陆北缘,是西羌塘—大印度—特提斯喜马拉雅构造体系的一部分。

西藏萨嘎地区仲巴微地体韧性滑脱剪切带^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

仲巴微地体夹持于雅江缝合带西段分支的南、北亚带之间,地体内发育韧性滑脱型剪切带。对该类高应变构造带活动时间进行厘定,不仅可以为其形成演化提供制约,而且也可为印度-欧亚板块碰撞过程提供重要的年代学佐证信息。在该剪切带不同变形部位采集了含白云母、黑云母糜棱质岩样品,进行云母类单矿物^(40)Ar-^(39)Ar测年。获取年龄数据3组:53.39±0.57Ma、39.45±0.42Ma、29.41±0.32Ma,表明该剪切带具有多期次构造活动叠加特征。其中第1组年龄代表在印度-欧亚板块初始碰撞阶段,剪切带形成的时代下限(最小年龄),因该剪切带是两大板块初始碰撞的产物,所以可佐证板块起始碰撞时间为53.39±0.57Ma之前的晚白垩世末—始新世初期;第2组年龄代表在板块主碰撞阶段,发生继承性的近南北向挤压剪切作用后白云母的冷却年龄;第3组年龄代表了后碰撞阶段,剪切带的再次滑动后低温隆升时期的黑云母年龄。

西藏仲巴地区早古生代鹦鹉螺化石的发现及其地质意义

新近在西藏日喀则地区仲巴新县城西北部发现了属于早古生代的头足类鹦鹉螺化石,归属内角石科。化石产于一套钙质片岩、片理化结晶灰岩中,这套岩层原属雅鲁藏布江缝合带中段仲巴微地体中—上二叠统的曲嘎组一段。鹦鹉螺化石的发现为仲巴微地体的地层多样化识别提供了证据,也为曲嘎组的解体提供了重要的支撑材料。进而认为,测区可能会有晚古生代泥盆纪、石炭纪地层,仲巴微地体、拉萨地体、特提斯喜马拉雅地体的早古生带地层可能具有对比性,仲巴微地体在早古生代可能与华北/扬子板块有亲缘关系。

西藏西南部三叠系穷果群的地层学与岩相

在区域地质调查、实测地层剖面和区域对比基础上,对西藏西南部雅鲁藏布江缝合带西段的穷果群进行了研究,认为穷果群仅分布于萨嘎以西的仲巴微地体,萨嘎以东雅鲁藏布江缝合带中过去识别的穷果群实为构造混杂岩(三叠系—古近系)修康岩群的大型外来岩块;与下伏二叠系曲嘎群呈(侵蚀)假整合接触,上未见顶,与修康岩群之间可能不存在直接的整合/不整合接触关系;时代为三叠纪Induan期—Carnian期。依据岩相、层位差异,穷果群由下向上可划分为屯具场组、屯具日组和尼多曲组3个地层单元。屯具场组以石英砂岩为特征,向上夹含岩屑砂岩、粉砂岩和板岩或互层,厚30~550m,顶与屯具日组整合接触,时代暂置于早三叠世早期的Induan期,大多分布于霍尔巴—仲巴地区,其下部沉积环境为(可含障壁)滨岸,向上演变为为浅表海;屯具日组以晶粒灰岩为特征夹板岩/页岩、粉砂岩,或与之互层,产较为丰富的菊石、双壳类、牙形石等化石,厚200~800m,上未见顶或与尼多曲组整合接触,广泛分布于仲巴微地体,依据Claraia和Eumorphotis双壳动物群、Flemingites和Meekoceras菊石动物群、Neospathodus牙形石动物群,其时代可归属于早三叠世晚期的Olenekian期—中三叠世,沉积于较深陆表海环境;尼多曲组以黑色、深灰色碳质板岩为特征,厚300~500m,与下伏地层整合或假整合或断层接触,上未见顶,分布于仲巴地区,牙形石Metapolygnathus cf.polygnathiformis指示其时代为晚三叠世早期的Carnian期,沉积于深表海。