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王世锋,徐光,吴中海等——藏东碧土蛇绿岩对羌塘构造属性和羌塘油气勘察的启示

已有 313 次阅读 2022-1-6 19:41 |个人分类:论文推广|系统分类:论文交流

藏东碧土蛇绿岩对羌塘构造属性和羌塘油气勘察的启示

王世锋1 许 光2 吴中海1 姚海涛1

1. 中国地质科学院地质力学研究所 北京 1000812. 中国地质调查局资源评价部 北京 100038

摘 要 藏东北澜沧江构造带一直被认为是连接藏中龙木措—双湖缝合带和藏东南昌宁—孟连缝合带之间的桥梁,但蛇绿混杂岩带的缺失是制约这一认识的关键因素。近年来随着左贡碧土蛇绿岩带的发现,使南北羌塘地块在藏东地区的边界乃至与东南亚地区的块体对比成为现实。本文提供了碧土蛇绿岩套的新的岩石学和年代学证据,新的辉长岩锆石U-Pb LA-ICPMS 协和年龄在285.6±3.2 Ma左右,新的年龄数据表明碧土混杂岩带具有古特提斯缝合带属性。这可初步证明龙木措—双湖缝合带和昌宁—孟连缝合带可构成一条连续完整的古特提斯缝合带,并赞同前人关于南羌塘块体冈瓦纳属性及北羌塘华夏块体属性的观点。通过南北羌塘地块边界缝合带与周缘块体缝合带对比,进一步限定了新生代高原块体的挤出幅度很小,羌塘块体新生代陆内变形以挤压缩短增厚隆升为特征。羌塘块体大规模的挤压缩短表明羌塘油气勘查要取得突破必须加强深部勘探。

关键词 碧土蛇绿岩 锆石U-Pb年龄 古特提斯洋 龙木措—双湖缝合带 羌塘油气

 

Bitu ophiolite in eastern Tibet: Indicator for Qiangtang tectonic affinity and petroleum & gas exploration

Wang Shifeng1 Xu Guang2 Wu Zhonghai1 Yao Haitao1

(1. Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081; 2. Resource Evaluation Department, China Geological Survey, Beijing 100038)

Abstract

The north Langcangjiang tectonic belt is treated as joint between the Longmu Co-Shuanghu Paleotethyan suture and the Changning-Menglian suture as the boundary of the Cimmerian continents from the Laurasia. However, this proposal has been challenged by the absence of ophiolite mélanges in 700 km length in eastern Tibet. Here we provided new petrologic and chronological evidence for the Bitu mélange suite in eastern Tibet. Zircon U–Pb dating indicates that the gabbro crystallized at ~285.6±3.2 Ma, which attests that the Bitu suture is a Paleotethyan suture. Thus the Bitu suture, the Longmu Co-Shuanghu suture, and the Changning-Menglian suture form an integral Paleotethyan suture zone, which divided the Qiangtang block into two parts. Blocks correlation of the South and North Qiangtang blocks with neighbor blocks constrain the Cenozoic deformation of the Qiangtang blocks with distributed deformation feature, which further indicates the petroleum and gas exploration should pay attention to deep crust structural trap.

Keywords Bitu ophiolite mélange, Zircon U-Pb age, Paleotethyan ocean, Longmu co-Shuanghu suture, Qiangtang petroleum & gas


狭义上的羌塘块体是指夹持于金沙江缝合带和班公湖—怒江缝合带之间的藏中地区,而广义上的羌塘块体是指包括藏中和藏东地区且与思茅盆地相邻的广大区域。随着藏东地区研究工作的持续展开,许多研究者将藏东地区的昌都盆地和左贡盆地均归为广义上的羌塘地块组成部分(Metcalfe, 2013Peng et al., 2015Wang et al., 2018, 2019, 2021),本文关于羌塘的概念是指广义上的羌塘。自Yin and Harrison 2000总结前人研究成果,建立青藏高原及邻区的构造框架以来,夹持于金沙江缝合带和班公湖—怒江缝合带之间的羌塘地块以羌塘复背斜或羌塘穹窿的构造形象深入人心,影响深远。羌塘板块的构造属性对全球块体的特提斯演化、新生代高原变形、区域的矿产能源勘探甚至大型工程建设(如川藏铁路、雅江下游水库)等都具有巨大的影响。然而,多年来关于羌塘块体如何与相邻地区块体的对接一直得不到很好的解决,例如,羌塘地块向东南,金沙江缝合带和班公湖缝合带之间存在思茅地块和保山地块,这两个地块之间的昌宁—孟连缝合带则是毫无争议的古特提斯缝合带,甚至被认为是分隔冈瓦纳块体与华夏块体的分界线(Wu et al., 1995Feng et al., 2002Sone and Metcalfe, 2008;向西到帕米尔高原,金沙江缝合带和Tanymas缝合带对接,而班公湖—怒江缝合带是与Rushan-Pshart缝合带还是Shyok缝合带对接则存在很大的争议(Phillips et al., 2004Schwab et al., 2004Lacassin et al., 2004Wang et al., 2012)。随着双湖地区高压榴辉岩和蛇绿岩带的发现(李才等,2006Zhang et al, 2006Zhai et al., 2016,以龙木措—双湖缝合带为界将羌塘地块一分为二的观点逐渐引起人们的关注。在帕米尔高原一些研究者将Rushan-Pashart缝合带与龙木措—双湖缝合带相连,认为北羌塘与中帕米尔块体是一体的;南羌塘与南帕米尔块体对接,而Shyok缝合带与班公—怒江缝合带相连(Angiolini et al., 2013Wang et al.2020Tang et al.2020)。向东,一些研究者建议北羌塘与昌都地块相连,块体具有华夏板块属性;而南羌塘与保山地块相连,块体具有冈瓦纳块体属性(李才等,2009Metcalfe, 2013Wang et al., 20182019),而藏东地区蛇绿岩带的缺失是这种建议的短板。近期随着左贡碧土蛇绿岩研究工作的逐渐深入(Wang et al., 2021,这种将羌塘块体一分为二的观点在藏东逐渐得到认可。基于近期新的调查研究,笔者将进一步展示藏东碧土蛇绿岩带的岩石学及年代学新认识,根据藏东地区古特提斯洋存在的新证据,为羌塘构造研究及油气勘探提供新的约束。

1 区域地质背景

根据1200 000地质图(西藏自治区地质矿产局,1993,藏东地区的羌塘盆地由左贡中生代盆地、北澜沧江构造带和芒康—昌都中生代沉积盆地3个次级构造单元组成(图1aIV构造单元)。两个中生代盆地连续沉积了超过4 km厚的中三叠—早白垩纪沉积地层,晚白垩至第三纪地层零星出露于一些小型陆间沉积盆地中。而古生代地层及结晶基底在两个中生代沉积盆地中很少出露,仅部分可见于分隔两个盆地的北澜沧江构造带,例如在北澜沧江构造带西坡的札玉—碧土一线,零星可见强烈变形变质的二叠系砂岩和板岩、石炭纪碳酸盐与砂板岩。北澜沧江构造带分布大面积的印支期花岗岩和喷出岩,故又叫北澜沧江岩浆岩带(图1a IV2单元)。一些研究者将这些岩浆岩与古特提斯洋的闭合联系起来Tao et al., 2014Peng et al., 2015Wang et al., 2018, 2019)。近期Zhang et al. (2018)在丁青地区的北澜沧江构造带发现超高压榴辉岩,从侧面表明此构造带的俯冲碰撞带属性。吴根耀(2006)在左贡碧土—札玉一线的北澜沧江构造带发现一系列蛇绿岩套的岩石组合,并将碧土蛇绿岩带归为古特提斯缝合带(图1aIV3单元),但这种认识一直没有引起足够的重视。Wang et al.2021)对碧土蛇绿岩带展开了详细的岩石学、年代学及构造学研究,得到432~254 Ma的年龄数据,并将碧土蛇绿岩作为中间点与龙木措双湖缝合带和昌宁—孟连缝合带连接成一个整体,在青藏高原上构成一条完整的古特提斯缝合带(图1a)。藏东地区的羌塘盆地在新生代经历了强烈的挤压缩短变形,3个次级构造单元均发育一系列北西-南东走向的断裂(图1b)。由于东构造结的持续向北东方向的挤入,昌都—芒康中生代盆地在德钦附近逐渐尖灭。德钦—奔子栏断裂表现出右旋走滑特征,将一些地层单元和不活动构造错开至少10~30 km。沿德钦奔子栏断裂带,历史上曾发生多次大于Ms 6级的地震。

1.png

1 a. 喜马拉雅青藏高原造山带及邻区古特提斯缝合带框架图;b. 藏东地区碧土混杂岩带地质构造图(据1200 000德钦幅地质图);c. 碧土混杂岩带与采样位置图

Fig. 1 a. A sketch map of the Paleotethyan sutures in Himalayan-Tibetan orogenic belt and its neighborhood; b. Simplified geologic map of the eastern Tibet (after 1200 000 Deqin geological map); c. The site of the GB04 gabbro sample in the Bitu ophiolite mélange profile


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