中国中生代两个古大洋与沉积盆地

文章编号:1001-6112(2006)02-0095-08

中国中生代两个古大洋与沉积盆地

高长林,叶德燎,黄泽光,吉让寿

(中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214151)

摘要:中国西南部特提斯洋由班公湖 怒江小洋盆和雅鲁藏布江主洋盆及其间的拉萨小陆块组成。特提斯演化可划分为以下5个阶段:1)裂谷起始阶段(P);2)扩张阶段(T 1 J 2-3);3)班公湖 怒江洋敛合阶段(J 2-3 K 1),拉萨陆块向北漂移,班公湖 怒江洋自东向西封闭,拉萨地块拼合到亚洲大陆块上;4)主洋盆俯冲阶段(K 1 E 2),主洋盆急剧向北俯冲,形成冈底斯陆缘火山弧

和日喀则弧前复理石堆积,喜马拉雅地区由被动边缘沉积(K 2-3)向局部残留 台型!浅海沉积过渡(E 1 E 22);5)碰撞阶段(E 3

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Q),从始新世晚期起,印度陆块与亚洲大陆碰撞,影响范围波及整个中国中西部,陆内前陆盆地和拉分盆地形成。南海确实存在过一个中生代特提斯海洋。晚侏罗 早白垩世的动物具有太平洋动物群的特色,说明此期的特提斯洋可能和太平洋沟通。南海东北与南部边缘中生代时中特提斯海与西太平洋沟通。中国东南部大陆边缘中生代构造演化有2个重要特点:1)古特提斯俯冲阶段(T 2 J 2),洋壳向亚洲大陆俯冲和沿南北向转换断层平移活动,亚洲大陆东部外侧增生,该洋盆是古特提斯的直接延伸部分;2)中国东部J 2以后发生了根本的变化,185M a 左右三联点扩张形成的太平洋是这一转变的标志,库拉板块向北移动(J 2 K 1)和向亚洲东北部俯冲、微地块拼贴,而在中国华南和台湾则沿南北向转换断层斜向俯冲和微地块拼贴,形成从锡霍特阿林 西南日本 琉球群岛 台湾中部的俯冲增生造山带和华南广阔的火山 岩浆带。裂谷盆地和拉分盆地形成。关键词:沉积盆地;古大洋;中生代;中国

中图分类号:T E121.2 文献标识码:A

中国西南部中生代特提斯洋由班公湖 怒江小洋盆和雅鲁藏布江主洋盆及其间的拉萨小陆块组成[1~5]。特提斯洋的形成演化影响了整个中国中西部中新生代陆内前陆盆地和拉分盆地的形成演化(图1)[6~13]

。南海存在中生代特提斯海洋。晚侏罗 早白垩世的动物具有太平洋动物群的特征,说明此期的特提斯洋可能和太平洋沟通。中国东南部大陆边缘中生代构造演化有2个重要特点:1)古特提斯洋的俯冲(T 2 J 2),洋壳向亚洲大陆俯冲和沿南北向转换断层平移活动,亚洲大陆东部外

侧增生[14~17]

;2)中国东部J 2以后发生了重大变化,在185Ma 左右三联点扩张形成的太平洋为这一转变的标志,库拉板块(J 2 K 1)向北移动和向亚洲东北部俯冲、微地块拼贴,而在中国华南和台湾则沿南北向转换断层斜向俯冲和微地块拼贴,形成从锡霍特阿林 西南日本 琉球群岛 台湾中部的俯冲增生造山带和华南广阔的火山 岩浆带。

裂谷盆地和拉分盆地形成[18~26]

。

1 中国西南部特提斯洋形成和演化

中生代特提斯洋分为南北2支,分别为雅鲁藏布江洋和班公湖 怒江洋。其间为冈底斯陆块。印度河

雅鲁藏布江蛇绿岩带及其代表的洋盆的时

图1 中国及邻区构造 盆地略图(T 3 J 1)[6]

1.造山带及主要缝合带;

2.挤压带;

3.扩张洋盆;

4.被动边缘;

5.台地;

6.前陆盆地;

7.走滑盆地;

8.坳陷;

IS.印支微陆块;S QT.南羌塘微陆块;LS.拉萨微陆块;IN.印度陆块

F ig.1 Sketch map show ing t ecto nics and basins in China and its surro unding ar eas (T 3 J 1)

收稿日期:2005-11-01;修订日期:2006-03-07。

作者简介:高长林(1945 ),男(汉族),江苏泰兴人,教授级高级工程师,主要从事构造地球化学和盆地分析研究。基金项目:中国石化科技开发项目(P01025)。

第28卷第2期2006年4月 石 油 实 验 地 质PETROLEUM GEOLOGY &EXPERIMENT

Vo l.28,N o.2

Apr.,2006

代应介于三叠纪 中白垩世。古地磁资料表明,洋盆规模不会小于2000km,因而是特提斯的主洋盆。晚侏罗世 早白垩世,它分隔了南、北两大生物区,也证明了这一点[27~35]。

1.1 班公湖 怒江小洋盆

青藏地区班公湖 怒江洋是特提斯洋演化的一个重要部分,经历了4个演化阶段:

1.1.1 裂谷阶段(T)

冈底斯 念青唐古拉地块和羌塘地块的南部在二叠纪时具有相同的沉积建造和冷暖混生生物群。早三叠世,基麦里中间小块板!在向北漂移过程中,沿班公湖 怒江一线(在基麦里地块内部)出现拉张,北部的羌塘板块与南部的冈底斯 念青唐古拉地块逐渐分离,其间开始发育裂谷沉积。

1.1.2 小洋盆阶段(J1 J2)

早侏罗世,裂谷继续拉张,冈底斯 念青唐古拉地块和羌塘地块完全分离,形成岛屿状陆块,同时裂谷底部出现洋壳。班公湖 怒江西段舍马拉沟蛇绿岩中层状辉长岩的Sm Nd同位素内部等时线年龄为(191∀22)Ma,K Ar同位素年龄为(140.00∀4.07)M a和(152.30∀3.60)Ma,可以认为Sm Nd同位素内部等时线年龄代表了洋盆的张开年龄。班公湖 怒江洋盆到中侏罗世亦已具相当规模,在两侧陆块边缘同样发育被动边缘,沉积了巨厚的浅海 次深海碳酸盐岩夹碎屑岩、火山岩和砂泥质或钙质浊积岩。

1.1.3 洋盆敛合阶段(J2 K1)

中侏罗世,班公湖 怒江小洋盆的洋壳发生俯冲,洋盆开始封闭。在洋盆的南侧发育弧 盆体系。中侏罗世,洋壳向冈底斯陆块俯冲,自东向西斜向会聚,是残余洋盆萎缩消亡的过程,其消亡时间自东向西迁移,东段为中侏罗世,西段为晚侏罗世末。残余洋盆的消亡一直延续到早白垩世。1.1.4 碰撞阶段(J3 K2)

早白垩世晚期,小洋盆封闭后,在弧 陆碰撞后续的陆内俯冲挤压构造环境下,残余海盆消亡,海水完全退出,进入陆内造山阶段。陆相磨拉石建造广泛不整合于早白垩世地层之上,造山运动伴随一系列构造变形组合,逆冲断层、韧性剪切带和叠加褶皱十分发育,伴有S型花岗岩。

1.2 雅鲁藏布江洋

1.2.1 裂谷阶段(P)

这一阶段以喜马拉雅地区早二叠世末期 晚二叠世早期的沉积间断面和拉萨 申扎地区陆壳上普遍缺失沉积,以及沿雅鲁藏布江一带分布有晚二叠世大陆裂谷型基性火山岩组合为标志。

1.2.2 小洋盆阶段(T J2-3)

三叠纪起,印度河 雅鲁藏布江一带扩张,大洋盆形成。稍后形成班公湖 怒江洋盆,在2个洋盆中发育了完好的蛇绿岩套和深海沉积。2个洋盆分隔了3个陆块:古亚洲联合陆块、包括拉萨地块在内的基麦里中间陆链!和喜马拉雅 印度陆块。雅鲁藏布江蛇绿岩主要由超镁铁岩、少量堆积辉长岩、席状岩床(墙)杂岩和枕状熔岩等组成,并伴有含放射虫硅质岩的深海沉积物。在印度河 雅鲁藏布江主洋盆两侧,拉萨地块南缘的三叠系 侏罗系和北喜马拉雅整个中生界都具有被动大陆边缘沉积,主要为浅海 半深海硅质岩 碳酸盐岩 基性火山岩组合。

1.2.3 洋盆敛合阶段(J2-3 E22)

早期俯冲作用(J3 K1)发生于晚侏罗世,以晚侏罗世 早白垩世桑日群和早白垩世恰布林组为代表。代表活动陆缘岛弧环境火山 沉积岩系安山岩中测得2组Rb Sr等时年龄分别为(125.23∀21.50)M a和(192.76∀2.42)M a,时代定为晚侏罗世 早白垩世[14]。

俯冲 碰撞发生于中白垩世,以南部的混杂岩、蛇绿岩和日喀则弧前盆地沉积为代表。混杂岩是缝合带南侧分布面积最大的沉积 构造单元,北面与雅鲁藏布江蛇绿岩带叠合,南至喜马拉雅地体沉积。混杂岩基质由南向北主要为晚三叠世浅变质砂岩、板岩和晚侏罗世 早白垩世杂色硅质岩,外来岩块主要为二叠纪、三叠纪灰岩、硅质岩、白垩纪灰岩,主要混杂期为中白垩世 始新世。混杂岩中发育#型花岗岩,K Ar同位素年龄在20.4~ 43.3M a。南部混杂岩实际上是印度大陆在中白垩世 始新世发生俯冲 碰撞时于雅鲁藏布江南侧形成的增生杂岩体,代表了新特提斯洋消亡遗迹的主体,是缝合带的主要组成部分[14]。

1.2.4 碰撞阶段(E32 Q)

始新世末,印度陆块与欧亚陆块沿印度河 雅鲁藏布江缝合线发生陆 陆碰撞,在冈底斯火山 岩浆弧发育有碰撞型花岗岩(15~6Ma)。区内海水全部退出,出现晚始新世 中新世同造山碰撞前陆磨拉石盆地。同造山磨拉石盆地主要分布在缝合附近(大竹卡、罗布沙盆地等)的岩浆弧上。中新世以后,随着印度板块继续向北推挤、下插强化,在印度克拉通前缘发生陆内俯冲,导致地壳大幅度增厚、高原强烈抬升,结果喜马拉雅造山带沿先成断裂大规模向南推覆,形成西瓦利克前陆盆地[1,27~31]。

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