青藏高原东北部松潘－甘孜地块基底特征及油气勘探前景

胡飞渊，夏海兵，罗成刚，郝晨曦，彭 岚

(长庆油田公司第二采油厂，甘肃 庆阳745600)

基底是盆地接受盖层沉积物的底盘，但基底结构与构造活动差异性造就盆地沉降具有不均一特点，因此基底对沉积盖层特征及其有机质分布具有显著的控制作用［1］。青藏高原东北部的松潘－甘孜地块呈倒三角形态，是中国大陆中纵横构造的汇聚区，北部以近E－W向的东昆仑－阿尼玛卿－勉略构造带为界与西秦岭相接，西南部以NW走向的甘孜－理塘构造带为界与羌塘、昌都地块相隔，东部则以NE向展布的龙门山构造带与四川盆地分割。这种构造格局是构成中国大陆主要地块在此会聚、三大构造动力学体系相互作用引发地壳响应的集中反映［2］。后期新生的鲜水河断裂带呈NW－SE向的弧形断裂体系一分为二切过松潘－甘孜地块。现今松潘－甘孜地块内沉积盖层主要为厚数千米的三叠系复理石沉积建造，仅在边缘地带分布有少量前三叠系地层和蛇绿混杂岩带。松潘－甘孜地块以这种独特的构造形态、大地构造位置及沉积特征而备受广大地质工作者关注，近年来取得了诸多新成果与新认识，但目前对松潘－甘孜地块的构造属性存在较大分歧，巨厚的三叠系复理石沉积覆盖下是特提斯洋的残留洋盆还是稳定克拉通性质的基底，其不仅关系到扬子地块西部边界，也关系到油气资源勘探前景。

1 基底特征与属性

前人的研究结果显示对于松潘－甘孜地块的基底属性主要存在两种观点:(1)为古特提斯洋残留洋盆，属于洋壳属性;(2)是稳定克拉通基底，属于陆壳基底。

1.1 洋壳论

洋壳论认为现今松潘－甘孜地块于晚三叠纪之前是古特提斯洋盆的一部分，于印支期古特提斯洋盆俯冲消减后的残留洋盆之上沉积了复理石建造。主要以下几个研究者的研究结果最为代表:

在古特提斯洋演化特征的基础上，Sengor［3］推测认为松潘－甘孜地块可能缺失大陆基底，而这种复理石建造可能直接沉积在俯冲带的洋壳上。张雪亭等［4］则通过对巴彦喀拉盆地(松潘－甘孜地块)的重力和航磁异常特征进行分析后，认为这种弱磁性特征反映出盆地内部不存在统一的陆块基底，具有残留洋盆的基底特性。然而针对鲜水河断裂带断续分布有部分的枕状熔岩，闫全人等［5］将其解释为鲜水河断裂的构造剥蚀作用从深部带到地表的，这些熔岩块体具有EMORB型地球化学特征，以此认为至少是部分松潘－甘孜地块的基底是亲洋壳型的，同时对该枕状熔岩进行了SHRIMP U－Pb定年，结果显示为655±10Ma，故而还认为青藏高东缘发育一期晚新元古代松潘－甘孜洋，也就是说这种亲洋壳型基底形成于晚新元古代。罗志立等［6］推测认为松潘 －甘孜地块是扬子古板块向东漂移，在其后缘产生的新生洋壳，三叠纪的复理石沉积绝大部分是沉积在该新生洋壳基底之上，并且该新生洋壳代表了一个华里西－印支运动期拉张形成的边缘海，而在南北边缘的中咱、若尔盖地块则是从扬子板块分离出来的具有陆壳基底特征的微陆块。

上述关于松潘－甘孜地块洋壳论的观点大多是通过航磁异常等一些间接的东西推断而来，但这种说法但这种方法本来就具有多解性，推断的可靠性有多高?关于鲜水河断裂带基性岩的最新年代学结果显示为204～202 Ma［7］，与前述具有一定差异，尚待进一步明确。

1.2 大陆基底论

与上述洋壳论不同的是绝大部分学者通过研究对比认为松潘－甘孜地块具有陆壳基底的特征，是亲扬子型的。

许志琴等［8］通过对松潘－甘孜地体的详细物质分析和构造解析将松潘－甘孜地块及其龙门山构造带的形成演化归结为松潘－甘孜造山带的构造演化与形成，并认为松潘－甘孜造山带主体是构架于扬子西部陆缘裂谷古生代基底及以三叠系西康群复理石与类复理石为代表的被动陆缘楔之上，并在板块碰撞及陆内会聚作用下褶皱成山，形成了现今复杂的构造变形样式与构造格局;Yin［9］在文献中将这一地区统称为松潘－甘孜－可可西里地体，并认为松潘－甘孜地体是坐落在华南陆壳基底上的残余洋盆;张国伟等［2］认为松潘地块曾是扬子地块的一部分，是拥有与扬子基底相同的大陆基底。潘桂棠等［10］通过地球物理方面的研究，提出巴彦喀拉微陆块是裂离自扬子地台西缘的10亿左右的变质软基地，以小块残余，强变形变质基底的零星出露为特征，是有别于班公湖－怒江缝合带南侧5.5～6亿年的泛非基底。高锐等［11］通过深地震反射剖面研究认为松潘－甘孜地壳深部存在大陆基底，与西秦岭的地壳基底组成相似，推测其可能都是归属于扬子板块的大陆地壳基底。张季生等［12］通过地球物理和地球化学方面的研究不仅得出了松潘－甘孜地块是具有扬子地块构造属性的陆壳基底，还对褶皱基底的分布范围进行了确认，主要分布于玉树－理塘以北，龙门山断裂带以西，昆仑南缘－夏河－西和以南地区。

岩浆岩作为地壳深部的岩石探针，因此松潘－甘孜地块内部分布的大量花岗岩作为深部物质的直接体现而备受关注，众多地质学家做了大量相关工作，也获得了众多至关重要的结论与认识。丹巴地区的格宗和东谷花岗岩体研究结果显示这两个岩体是晋宁期构造岩浆作用的产物，其源区物质为中元古代中、晚期形成的低成熟度的火山沉积岩系［13］，并且该火山岩沉积岩系代表松潘－甘孜造山带的古老基底，进一步推测包括丹巴地区在内的整个扬子板块西缘的晚元古代造山带应是古扬子板块的重要组成部分。松潘－甘孜地块内部的部分花岗岩体锆石SHRIMP定年研究中获得了一些元古代继承性皓石，这些继承性锆石被解释为花岗岩浆在上升过程中从不同地层内捕获的碎屑锆石或者是下地壳岩石深熔残留锆石［14］，其可能指示松潘－甘孜地体具前寒武系陆壳基底。松潘－甘孜地块东南缘石棉花岗岩岩体地球化学与侵位结晶年龄为818±7 Ma，为新元古代花岗质岩［15］，而化学成分投图显示为 I型花岗岩，来源于初生岛弧地壳物质部分熔融，并受到古老地壳物质的混染，应是板内岩浆活动的产物，进而也表明了松潘－甘孜地块下部基底为大陆地壳基底。松潘－甘孜地体东部的中生代中酸性侵入岩岩体的地球化学特征及其成因机制研究结果显示基底岩石可能是黑云母片麻岩，母岩是以变质的中性火成岩或杂砂岩等为主［16－17］，明显在成分上不同于洋壳;同时该类岩体母岩中元古代的Nd同位素模式年龄可能代表了陆壳基底的形成年龄，进一步表明松潘－甘孜古老陆块应属于古扬子陆块的一部分，因而从岩体的物源成分和Nd模式年龄两个方面提供的依据显示松潘－甘孜地块之下不可能是洋壳基底。松潘－甘孜地块南部九龙地区的晚三叠世花岗岩类源区一部分是TTG、榴辉岩型的下地壳增厚部分熔融，还有一部分则是更浅部的下地壳岩石部分熔融［18］，该源区特征与出露的康定杂岩相似，在形成方式上类似于华南板块基底，因此表明松潘－甘孜地体下部应为亲扬子的陆壳基底。同样，松潘－甘孜地块西部巴颜喀拉地区部分花岗岩的研究结果显示这些花岗岩类的源区性质表明地块西部具有未出露的大陆基底［19］，该基底在地球化学组成上类似于松潘 －甘孜地块东部，具有扬子基底的属性。

基于前人研究的结果，针对洋壳论和大陆基底论，可以肯定的是松潘－甘孜地块是具有陆壳基底的，而且性质上是亲扬子性的，至少是在早古生代之前是与扬子具有统一基底的，后期在三叠纪沉积之前可能发生过局部的拉张裂解或者具有一定的残余洋盆存在;或者说松潘－甘孜地块在东部地区(龙门山以西大量发育花岗岩地区)是陆壳基底的，西部地区局部存在残余洋盆。

1.3 基底构造属性

在上述松潘－甘孜地块基底属性的争议进一步延伸实际上就是关于扬子板块西部边界问题，特别是松潘－甘孜地块与扬子板块之间的关系与构造演化特征。如果松潘－甘孜地块具有扬子的基底，则说明扬子板块的边界则向西延伸到金沙江缝合带部位，如果松潘－甘孜地块具有洋壳基底，则龙门山构造带务必存在一个板块边界或者俯冲消减带。对此，王二七等［20］等认为龙门山后山茂汶断裂具有协调古特提斯洋和华南板块之间相对运动的转换断层性质，印支晚期协调盖层三叠纪复理石带的缩短，形成地块内部和龙门山的变形，换言之龙门山断裂带在三叠纪应该视为扬子板块西缘的转换边界，但是该认识只是从水平走滑活动等方面提出的，具有一定的局限性，深部结构上是否存在俯冲特征，尚无直接证据。现有资料显示在沉积特征上龙门山断裂带两侧的沉积建造和地层厚度有着明显的差异，龙门山在三叠纪的时候控制这两侧的沉积环境，时至今日龙门山仍是该地区的一个地貌边界，同时，现如今龙门山的演化历史相关认识显示，龙门山构造带的主要造山时期是新生代喜马拉雅期，是陆内造山的机制下形成的现今地貌特征。而中生代龙门山构造带的构造地貌特征或者演化历史是对认识松潘－甘孜地块与扬子地块的相互关系，或者说扬子的边界问题是有着直接的实证性意义。三叠纪之后松潘－甘孜地块在特提斯洋盆俯冲消减关闭的影响下进入了差异演化 ，而前印支期二者是否存在一定的相关性，基底属性的一致性从上述的花岗岩地球化学和源区特征生得到证实二者具有亲源性。证实龙门山构造带只是印支期松潘－甘孜地块与扬子地块的构造变形协调转换带，并非俯冲消减带。因此扬子板块西部边界前三叠纪应该延伸至金沙江缝合带/甘孜－理塘一线。

钟大赉［21］认为特提斯构造域不是一个简单的洋盆构成，而是多地块、多洋盆、多岛弧相间的多岛大洋体系。雷永良等［1］对处于该构造域体系下的松潘地块、中咱地块和思茅地块基底性质和早古生代扬子西部的被动大陆边缘沉积特征等的研究成果进行了综合归纳，并认为金沙江缝合带北东部的巴彦喀拉－松潘和中咱地块则更多的显示与扬子地块的基底存在相似性，或者说具有亲缘关系，而以西的思茅地块则具有上扬子地块西部边缘与其南部的冈瓦纳大陆北缘的共建特征。因此认为龙门山断裂带以西还存在更大规模范围上的扬子基底，并将这些松潘、中咱等地块作为统一扬子微大陆的基底构成。因此，金沙江缝合带具有扬子地块西部边界演化历史的构造边界属性。

2 油气勘探前景

松潘－甘孜地块北部处于被动大陆边缘背景下的深水盆地环境，有利于发育优质烃源岩，其中晚震旦世－早古生代的烃源岩主要为一套陆源碎屑岩、硅质岩夹碳酸盐岩的被动大陆边缘沉积，地层厚度巨大，达7 km以上，其中以砂泥岩、硅质岩沉积为主的夹碳酸盐的志留系沉积厚度近4 km。烃源岩母质类型以Ⅰ型干酪根为主，有机碳含量多大于1.0%，甚至可以高达4.19%［22］，与相邻的四川盆地相比较，同时代烃源岩有机质丰度与发育程度明显更具有优势。这种被动陆缘陆棚区的下部碎屑岩陆架和上部碳酸盐陆架构成了很好的生储体系，松潘－甘孜地块北部地区烃源岩和储层在纵向上表现出交互发育［22］，这种体系有利于油气的成藏和运移。尽管整个松潘－甘孜地块缺乏侏罗纪以来的盖层，但下志留统泥质岩、中二叠统泥质岩均为较好的盖层，特别是三叠系菠茨沟组泥质岩、页岩为区域性盖层，为油气的生成与储备提供了良好的封盖环境。

印支期以来松潘－甘孜地块被动大陆边缘环境进一步经历了前陆盆地和碰撞造山、陆内构造变形等阶段的改造过程，形成的多期岩浆活动使得早期的烃源岩具有高成熟－过成熟、碳同位素显著过重和有机质演化程度高等特点［1］，新生代青藏高原的持续向东挤出，使得松潘－甘孜地块整体进一步经历了更为强烈的构造改造，虽然相对以整体抬升剥蚀最为显著，但区内的岩系多已达到低级变质条件［23］，均不利于油气资源的保存。

因此松潘－甘孜地块地区尽管可能存在较好的古生界生烃条件，但构造与岩浆活动使得烃源岩演化程度过高，成岩程度较高，不利于油气的保存，制约了相关油气资源的勘探，增大了勘探风险。

3 结语

松潘－甘孜地块基底属性及扬子板块西部边界问题虽然存在一定争议，但上述的综合分析以及更多可靠性的证据显示松潘－甘孜地块是具有陆壳基底的，而且性质上是亲扬子性的，至少是在早古生代之前是与扬子具有统一基底的，后期在三叠纪沉积之前可能发生过局部的拉张裂解或者具有一定的残余洋盆存在;或者说松潘甘孜地块在东部地区(龙门山以西大量发育花岗岩地区)是陆壳基底的，西部地区局部存在残余洋盆。油气勘探综合分析显示松潘－甘孜地块地区尽管可能存在较好的古生界生烃条件，但构造与岩浆活动使得烃源岩演化程度过高，成岩程度较高，不利于油气的保存，制约了相关油气资源的勘探，具有一定的勘探风险。但这些研究成果相对还缺乏一定的系统性综合研究，相信随着大陆科学钻探的发展，在该地区布置并进行大陆科学钻探是研究确定该地区基底属性是最直接有效和最可靠方法。

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