青海東昆侖造山帶東段蛇綠混雜巖帶的劃分與形成

青海東昆侖造山帶東段蛇綠混雜巖帶的劃分與形成

研究區(qū)位于青藏高原中部，柴達木盆地南緣，東昆侖帶以東（圖1）。它的行政部門屬于青海省海西州都蘭縣和果洛藏族自治省馬多縣。主要構造位于東昆侖造山帶以東，東昆侖與西秦嶺、柴達木板塊和華南板塊的結合帶。研究領域發(fā)育著從元古代到中生代的各種材料建設，尤其是新元古代至古生代混合巖石的廣泛分布。它的層、巖石和構造非常復雜。這是研究秦昆造山帶和中國西部南北板塊發(fā)展的理想場所。然后，他研究了大陸動力學理論和非歷史事實方法，并對造山帶的組成、結構、發(fā)育模式和造山機制進行了調(diào)查。1中元古界角閃巖相特征東昆侖造山帶東段存在兩條時代各異的蛇綠混雜巖帶,北為東昆中蛇綠混雜巖帶,南為阿尼瑪卿蛇綠混雜巖帶,它們代表兩條時代各異的縫合帶.以兩大縫合帶為界將東昆侖造山帶劃分為三大構造單元[1~3](圖2).東昆南地區(qū)表現(xiàn)出極為復雜的建造面貌,結構極為復雜.人們一般把沿昆中斷裂帶分布的巖石組合作為混雜巖帶,理由是其中分布大量的蛇綠巖巖塊.我們的研究表明,混雜巖帶不僅僅限于東昆中斷裂帶附近,整個東昆南地區(qū)實際上都是一系列不同時代、不同來源、不同構造變形型式的構造巖片組成的構造混雜物質(zhì)場.由于構造混雜巖表現(xiàn)為不同時代的相互交織,故又以“東昆侖復合混雜巖帶”相稱.根據(jù)帶內(nèi)基底巖石性質(zhì)的不同和演化歷史的不同,可進一步劃分為昆中蛇綠構造混雜巖帶(北部)和昆南構造混雜巖帶(南部).昆中蛇綠構造混雜巖帶不同時代的蛇綠巖廣泛分布,至少經(jīng)歷了晉寧-加里東、海西旋回的洋陸轉換.前晉寧的基底巖系大體可與東昆北單元對比,即古元古界麻粒巖相-高角閃巖相白沙河巖群和中元古界角閃巖相小廟巖群;新元古代~早古生代的裂解洋造就了廣布于昆南一帶的萬保溝巖群和納赤臺巖群,不同部位構造環(huán)境的不同使同一時代的物質(zhì)建造在不同區(qū)段存在原巖特點、變形和變質(zhì)特點的巨大差異,其中昆中烏妥-前各納各熱爾和可可沙北部地區(qū)表現(xiàn)為一套成生于島弧、弧間或弧前盆地的具有角閃巖相-綠簾角閃巖相變質(zhì)的中基性-中酸性火山巖系及鈣泥質(zhì)巖系,而昆南龍什更公瑪一帶則為一套成生于裂陷海槽的具有綠片巖相變質(zhì)的基性火山巖及碎屑復理石巖系和海山碳酸鹽巖巖系;晚古生代地層單元主要包括泥盆系耗牛山組、下石炭統(tǒng)哈拉郭勒組、上石炭統(tǒng)~中二疊統(tǒng)浩特洛哇組,為一套從陸相磨拉石發(fā)展到出現(xiàn)似洋殼的具復雜結構的活動海盆沉積巖系.下三疊統(tǒng)洪水川群角度不整合于下伏巖系之上,代表碰撞后的前陸盆地堆積.晚三疊世~早侏羅世發(fā)育有山間盆地含煤堆積的羊曲組,東部尚發(fā)育一些晚三疊世陸相火山巖建造——鄂拉山組.昆南構造混雜巖帶與昆中蛇綠構造混雜巖帶相比,結構和演化相對簡單,其基底巖系相對年輕,為中元古界角閃巖相變質(zhì)的苦海巖群.苦海巖群在變質(zhì)巖石學方面與北部白沙河巖群或小廟巖群存在明顯差別,不同于北部的獨立塊體.基底巖系塊體外圍為活動類型的晚元古代~中二疊世沉積建造,這些活動類型沉積區(qū)域與更南部的阿尼瑪卿洋存在成因聯(lián)系,具分支海槽特點.上二疊統(tǒng)~中三疊統(tǒng)(包括格曲組、洪水川群和鬧倉堅溝組)角度不整合于下覆巖系之上,代表碰撞后的前陸盆地堆積.沉積建造反映的昆南構造混雜巖帶至少經(jīng)歷了加里東期~海西期旋回的洋陸轉換,如該構造帶基底巖系中發(fā)育較多的加里東期同構造花崗巖類,說明加里東旋回的構造活動在該帶有較深的印跡.阿尼瑪卿蛇綠構造混雜巖帶北以東昆南斷裂與昆南構造混雜巖帶為界,南以長石頭山斷裂與巴顏喀拉地塊為鄰,構造線方向為NWWW-SEE.該混雜巖帶總體由三個超巖片構成,即北側的布青山-花石峽超巖片、南西側的馬尼特-長石頭山超巖片及推覆于前兩者之上的推覆體超巖片.布青山-花石峽超巖片組成較復雜,包括中元古界角閃巖相變質(zhì)的苦海巖群巖片、不同時代蛇綠巖巖片、早二疊世~早三疊世復理石建造、中酸性火山巖巖片和碳酸鹽巖片以及早侏羅世羊曲組的陸相碎屑巖巖片.其中蛇綠巖組合至少可分出兩套,其一就位于變質(zhì)的苦海巖群中,被加里東期島弧型花崗巖侵入切割,可能屬加里東期的蛇綠巖組合;其二就位于二疊紀~三疊紀馬爾爭組中,包括超鎂鐵質(zhì)巖、玄武巖、輝綠巖墻及遠洋硅泥質(zhì)巖組合,其中硅質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)有早二疊世放射蟲,說明其形成于海西期.馬尼特~長石頭山超巖片的物質(zhì)組成相對較簡單,主要由馬爾爭組的復理石建造、少量蛇綠巖巖片、碳酸鹽巖巖片等構成,未見變質(zhì)巖巖片.北側布青山~花石峽超巖片中的遠洋硅質(zhì)巖屬早二疊世,與其成帶相伴的蛇綠巖組合也應屬早二疊世,因此,總體來說布青山~花石峽超巖片要較南側的馬尼特~長石頭山超巖片原巖的發(fā)育略早些,兩超巖片中的蛇綠巖分別成帶出現(xiàn)可能反映往南后退式的俯沖增生混雜.覆于上述兩超巖片之上的推覆體超巖片的物質(zhì)組成包括早中二疊世樹維門科組的塊狀生物礁灰?guī)r和晚二疊世格曲組的粗碎屑巖.2云英片巖中的惡藻屬實測剖面為青海省都蘭縣溝里鄉(xiāng)念堂-瓦了尕混雜巖剖面(簡稱GLD剖面)(圖3),剖面上表示了該套混雜巖內(nèi)部基質(zhì)與巖片劃分及物質(zhì)構成.云英片巖(Sch)和變火山巖(mV)為基質(zhì)部分,巖片主要由大理巖巖片(M)和古老的裂解塊體構成.本次在云英片巖中(原劃歸“元古界”)中采集了4件樣品(樣號為:GLD18-1,GLD32-1,GLD34-1和GLD42-1),經(jīng)中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所尹磊明教授分析鑒定,GLD32-1中有:Granomarginatasquanmacea(棘粒面厚緣藻),Lophospheriduimsp.(瘤面球藻(未定種)),?Goniosphaeridiumsp.(?角球藻(未定種)),Prototracheitesporus(具穴原始擬導管);GLD34-1中有?Goniosphaeridiumsp.(?角球藻(未定種))(圖4).該疑源類組合時代為寒武紀.3凝源類巖石和疑源類化石實測剖面為青海省都蘭縣溝里鄉(xiāng)龍什更公瑪新元古界~中生界剖面(簡稱TL剖面)(圖5).該剖面主要由南華紀~志留紀活動類型建造(具構造混雜巖特征)與上疊的早三疊世前陸濁積相(T1H)和晚三疊~早侏羅世山間內(nèi)陸的河湖相建造(TJy)兩大部分組成.可將該剖面上的南華紀~志留紀活動類型建造進一步劃分為新元古代復理石建造(fl(Pt3W))、碳酸鹽巖建造(ca(Pt3W))、玄武巖建造(β(Pt3W))和早古生代復理石建造(fl(Pz1N))組成,它們均呈構造巖片產(chǎn)出.在新元古代復理石巖片(fl(Pt3W))中采集凝源類樣5件,從4件中獲得疑源類化石,經(jīng)南京地質(zhì)古生物研究所尹磊明鑒定為Trachysphaeridiumsp.(粗面球藻),Prototracheitesporus(具穴原始擬導管),Asperatopsephospaerasp.(糙面球藻),Leiosphaeridiasp.(光面球藻),?Polygoniumsp(?多角藻)(圖4).上述疑源類組合時代為新元古代晚期(南華紀).據(jù)巖性、時代可知,構成該復理石建造的巖片應為新元古界萬保溝巖群(Pt3W).新元古代碳酸鹽巖建造(ca(Pt3W)主要由具藻紋層的碳酸鹽巖構成,在區(qū)域上完全可與新元古代萬保溝巖群中的紋帶狀碳酸鹽巖對比,故將其歸入新元古代萬保溝巖群.萬保溝巖群正層型地及其附近的小南川和納赤臺東,在其粉晶灰?guī)r中產(chǎn)疊層石Conophyton?metulum,C.?cylindricum等,時代為中新元古代.在早古生代復理石建造(fl(Pz1N))的富鈣質(zhì)板巖中采微古樣3件,經(jīng)分析在TL-26-1號樣中獲疑源類Buedingiisphaeridiumsp.(布丁球藻)(圖4)(尹磊明鑒定),在TL-28-1號樣品中獲一枚早志留世放射蟲(馮慶來鑒定).故該套板巖時代為O~S,歸早古生代納赤臺巖群(Pz1N).4藍煤和其他生物群落由混合巖石組成4.1pseudoalbaolbaellwellingrata,ps.scalprat和spunba.自然生態(tài)帶的分子張克信等己報道過產(chǎn)在東昆侖花石峽凍土站附近的放射蟲動物群,它們賦存在阿尼瑪卿蛇綠混雜巖帶中的紫紅色硅質(zhì)巖中.該動物群所含屬種為:Pseudoalbaillellascalpratam.postscalprataIshiga,Ps.scalpratam.scalprataIshiga,Ps.elegansIshigaetImoto,Ps.sp.cf.Ps.simplexIshigaetImoto,Ps.sp.,Latentifistulasp.cf.L.patagilaterataNazarovetOrmiston和Spumellaria.其中Ps.scalpratam.scalprataIshiga,Ps.scalpratam.postscalprataIshiga和Ps.elegansIshigaetImoto的數(shù)量最多,Pseudoalbaillella屬是二疊紀的優(yōu)勢分子PseudoalbaillellaelegansIshigaetImoto是Pseudoalbaillellau-formaⅡ帶的重要分子,該帶相當于蜓?化石帶Spheroschwagerinafusiformis帶的上部和牙形石帶Streptognathoduselongatus的上部,地質(zhì)時代為阿舍爾期晚期;Pseudoalbaillellascalpratam.postcalprataIshiga和Ps.scalpratam.scalprataIshiga是Psendoalbaillellascalpratam.rhombothoracata帶的重要組成分子,該帶相當于蜓?化石帶Chalaroschwagerinavulgaris的中、上部,與牙形石化石帶Neogondolellabisselli-Sweetognathuswhitei帶相當,地質(zhì)時代為阿丁斯克期早期.所以,當前放射蟲動物群地質(zhì)時代應為早二疊世阿舍爾期晚期至阿丁斯克期早期,基本屬薩克馬爾期,層位上相當于我國南方的紫松階上部-隆林階下部.含當前放射蟲動物群的該套紫紅色硅質(zhì)巖應屬阿尼瑪卿蛇綠混雜巖的基質(zhì)構成組分,故該動物群所指示的時代應為該蛇綠混雜巖帶基質(zhì)形成的地質(zhì)年代.4.2parvasp.在本帶出露的大面積礁灰?guī)r巖石(地層單位歸屬早、中二疊世樹維門科組(P1~2sh))推覆體中產(chǎn)豐富的動物化石.造礁生物主要有大型串管海綿、纖維海綿、水螅、苔蘚蟲、Tabulozoa,Tubiphytes及紅藻;附礁生物包括大量的蜓?類、腕足、腹足、有孔蟲、棘皮動物、單體珊瑚及粗枝藻類等,它們可出現(xiàn)在礁體的各個相帶中,常見屬種是蜓?:Misellinaspp.,Schubertellasp.,Pseudofusulinasp.,Neoschwagerinasp.,Verbeeikina,Nankinellasp.,Schwagerinasp.,Minojapanellacf.parva等;有孔蟲:Glomospiradublicata,Glomospiraspp.,Ammodiscusspp.,Pachphloiaovata,Tetrataxissp.,Cribrogenerinasp.,Langellasp.,Neodiscuslongus,Nodosariasp.等;腕足類:Dictyoclostussp.,Squamulariacf.calere,?Choristitessp.?Haydenellasp.,Gryptospirifersp.,Enteletessp.,Stenoscismasp.,Araxathyrissp.,Sinomarginiferasp.Phoricodothyriscf.echinata,Martiniasp.,Wellerellasp.,Linoproductussp.,L.cora,Tyloplectacf.rossica,Unicinunellinasp.,Waagenitesconvexa,Megaderbyiasp.,Neophricodothyriscf.asiatica,Ancerhynchiamadoensis,Semibrachythyrinasp.,Menticuliferacf.filosaCamarotoechiasp.等;珊瑚類:Waagenophyllumvigalensecussicolumellum,Amplexocariniasp.,Calophyllumcylindricum,Kinophyllumsp,Iranophyllumsp.等;鈣藻:Pseudovermiporellasp.,Mizziasp.,Sinoporellasp.,Vermiporellasp.據(jù)上述豐富的生物化石屬種,樹維門科組時代屬早、中二疊世無疑,其主體部分(生物礁發(fā)育期)為棲霞期-茅口期.附礁生物和造礁生物類群及面貌與我國南方早、中二疊世附礁生物和造礁生物群的面貌基本一致,反映出早、中二疊世時兩者同屬古特提斯海域.5羊曲組—中生代羊曲組中的孢粉化石研究區(qū)羊曲組零星分布在塔妥煤礦、花石峽八道班附近的紅土坡煤礦和花石峽東南部的卓兒啦貢瑪.均呈斷片(構造巖片)形式賦存于混雜巖帶中,即羊曲組所構成的巖片與相鄰的其他不同時代、不同變形樣式的構造巖片一起,構成了研究區(qū)東昆中-阿尼瑪卿混雜巖非史密斯地層的一部分,但就羊曲組本身而言,為上下層序清楚的史密斯地層體.6晚三疊紀產(chǎn)品由上述新獲得的古生物資料可知,東昆侖東段混雜巖基質(zhì)與巖片(塊)的時態(tài)構成十分復雜,其時限分布從元古代到中生代.昆中-昆南混雜巖帶中新發(fā)現(xiàn)的新元古代~早古生代疑源類組合,證實了昆中-昆南造山帶晉寧-加里東期洋陸轉換階段的存在.在布青山一帶的阿尼瑪卿混雜巖建造中發(fā)現(xiàn)早二疊世放射蟲,說明含當前放射蟲動物群的紫紅色硅質(zhì)巖應屬阿尼瑪卿蛇綠混雜巖的基質(zhì)構成組分,即該動物群所指示的時代標定了阿尼瑪卿蛇綠混雜巖基質(zhì)形成的地質(zhì)年代.運用孢粉學方法,在昆中和阿尼瑪卿混雜巖帶中還識別出了一些中生代構造巖片.這些古生物新證據(jù),反映了東昆侖造山帶至少經(jīng)歷了新元古代~早古生代和晚古生代兩期洋陸轉化階段.在中生代及以后的陸內(nèi)發(fā)展階段,由于東昆侖地區(qū)強烈的地殼縮短作用,大規(guī)模逆沖推覆、走滑剪切等構造作用使一些中生代物質(zhì)建造呈構造巖片夾持于混雜巖帶內(nèi),進而使東昆侖造山帶的面貌進一步復雜化.塔妥煤礦羊曲組中部富含孢粉化石:Alisporitessp.,A.toralis,Cycadopitessp.,Cyathiditessp.,C.minor,Chordasporitessp.,C.australiesss,Limatulasporitessp.,L.limatulus,L.inaequalal