西藏班公湖地区竟柱山组时代及其构造意义

2016-10-13 03:13李华亮李正汉彭智敏关俊雷
大地构造与成矿学 2016年4期
关键词:山组班公湖砾岩

李华亮, 高 成, 李正汉, 张 璋, 彭智敏, 关俊雷

西藏班公湖地区竟柱山组时代及其构造意义

李华亮1,2, 高成3, 李正汉1*, 张璋4, 彭智敏4, 关俊雷4

(1.中国地质大学(武汉) 紧缺矿产资源勘查协同创新中心, 湖北 武汉 430074; 2.中国地质大学(武汉) 资源学院, 湖北 武汉 430074; 3.中陕核工业集团公司, 陕西 西安 710100; 4.中国地质调查局 成都地质调查中心, 四川 成都 610081)

上白垩统竟柱山组呈近EW向分布于班公湖-怒江缝合带内, 该组以陆相磨拉石建造为特征, 角度不整合在蛇绿岩及老的海相地层之上, 从早到晚由河流相向湖泊相演化。本文以班公湖-怒江缝合带西段的班公湖地区出露的竟柱山组为主要研究对象, 对其岩性特征、沉积环境及形成时代进行了分析, 认为竟柱山组为班公湖-怒江特提斯洋全面闭合后的陆相山间盆地沉积, 是洋陆转换全面完成之后的陆相沉积。本文首次对班公湖地区竟柱山组进行了 ESR年代学、磁性地层学研究, 得出了研究区竟柱山组底部砾岩的ESR年龄为92.0±9.0 Ma, 古地磁测年显示该组的底界年龄约为96 Ma。班公湖地区在96 Ma左右全面完成了由洋到陆的转换, 进入了陆内环境。

竟柱山组; 地质特征; 形成时代; 洋陆转换; 班公湖地区

班公湖-怒江缝合带西起班公湖, 横贯整个西藏高原达2000 km以上, 在西藏境内的日土、改则、东巧、丁青等地区断续出露蛇绿混杂岩, 是拉萨陆块和羌塘陆块的分界线(图1), 是特提斯构造域的重要组成(王希斌等, 1987; 潘桂棠等, 1990; 郭铁鹰等,1991; 李德威, 2003; 任纪舜和肖黎薇, 2004; 耿全如等, 2012a)。班公湖-怒江特提斯洋盆的时空结构及洋陆转换过程等倍受人们关注(黄汲清和陈炳蔚,1987; Murphy et al., 1999; Haines et al., 2003; 潘桂棠等, 2004; Kapp et al., 2005; 孙立新, 2005; Guynn et al., 2006; 李德威和庄育勋, 2006; Zhu et al., 2011;Fan et al., 2014)。

沉积记录可以很好地反映大陆碰撞的时间(Barberà et al., 2001), 这些记录包括缝合带两侧板块或块体中沉积相的转变和不整合面的产生(Butler, 1995),由于大陆碰撞作用, 不整合面上、下地层的沉积速率、沉积相和岩石学特征都发生了变化(Guillot et al.,2003)。因此, 不整合面之下的最高海相层位、之上的陆相地层均可作为约束大陆碰撞时代的关键层位,也是探讨区域进入陆内环境的标志和时间的关键层位。西藏班公湖地区发育着较为完整的中-新生代海、陆相沉积地层, 是研究班公湖-怒江特提斯演化与洋陆转换的理想场所。竟柱山组呈近EW向分布于班公湖-怒江缝合带内(图1), 其岩性特征、沉积环境、形成时代等将为研究该区域进入陆内的标志及时间提供重要的信息和证据, 由于这套地层中化石少见, 前人也未进行详细的测年, 因此它的准确年代一直是未彻底解决的问题。本文通过对班公湖-怒江缝合带西段班公湖地区竟柱山组的年代学和沉积环境的研究, 并结合该缝合带中、东段的地质调查及前人研究成果, 探讨班公湖-怒江缝合带西段洋陆转换完成后的沉积标志及转换完成的时间, 为班公湖-怒江特提斯洋的演化提供新的依据。

图1 班公湖-怒江缝合带及两侧竟柱山组的分布(据夏邦栋等, 1999; 耿全如等, 2012b改编)Fig.1 Distribution of the Jingzhushan Formation along the Bangong Lake-Nujiang suture zone

1 区域地质概况

研究区位于班公湖-怒江缝合带西段的班公湖地区, 班公湖蛇绿混杂岩带呈 NWW向斜贯于研究区(图 2)。研究区出露的白垩纪地层主要有多尼组(K1d)、郎山组(K1l)及竟柱山组(K2j)(江西省地质调查研究院, 2004)。其中, 多尼组和郎山组主要分布在班公湖-怒江蛇绿混杂岩带以南的北冈底斯带, 岩性为生物碎屑灰岩及少量的砂岩等海相沉积; 竟柱山组在研究区内分布面积较小, 零星分布于班公湖-怒江蛇绿混杂岩带及其南部地区, 岩性主要为砾岩、含砾砂岩、砂岩等, 为一套紫红色粗碎屑岩, 角度不整合于下伏海相地层(K1)、蛇绿混杂岩(J2K1)等之上(图3)。在局部地区竟柱山组与下伏地质体之间的接触面被后期断层改造, 发育有铲式正断层。区域上, 竟柱山组主要分布于日土、改则、尼玛、班戈、洛隆、八宿等地区(图1)。

2 竟柱山组的岩性组合及沉积环境

2.1岩性组合

研究区内的竟柱山组为一套紫红色粗碎屑沉积,以紫红色砾岩、砂岩为主, 下部以浅紫红色砾岩与杂色砾岩、含砾砂岩为特征, 夹少量钙质粉砂岩、粉砂质泥岩, 砾石以灰岩为主, 还含有超基性岩、砂岩等砾石, 砾石磨圆、分选均较差, 多呈棱角-次棱角状(图4), 含砾砂岩中发育粒序层理(图5), 地层常被后期正断层及脆性变形(碎裂岩、节理等)构造改造。上部粒度变细, 为厚层状钙质含砾中粗粒砂岩、钙质岩屑中粗粒砂岩与中薄层钙质粉砂岩构成韵律性层序。本组不整合于下伏海相地层(K1)、蛇绿混杂岩(J2K1)等之上, 在班公湖地区日土县拉日巧达栋附近与郎山组(K1l)之间呈角度不整合接触(图3), 砾岩多为郎山组生物碎屑灰岩; 在拉扎那南侧, 竟柱山组与蛇绿岩之间的不整合面被后期改造为铲式正断层。

2.2沉积环境

由于班公湖-怒江特提斯残留海盆的闭合消亡,在晚白垩世沿缝合带大量发育山间盆地。在班公湖地区, 竟柱山组主要沿羌隆-拉日巧达栋-戈吾空一线呈串珠状分布, 沉积物以早期的复成分砾岩、含砾砂岩为特征(图 6A), 砾石具成分复杂、砾径差异较大的特点, 常发育斜层理(图6B)、粒序层理(图6C);晚期总体粒度变细, 以细碎屑沉积为特征, 主要为钙质中粗粒岩屑砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩, 发育平行层理(图 6B), 总体显示了由粗碎屑向细碎屑沉积过渡的特点, 从早到晚沉积相演化为: 河流冲积相-扇三角洲相-湖泊相。以上特征表明, 本组为班公湖-怒江特提斯洋全面闭合后的陆相山间盆地沉积。该组在班公湖-怒江缝合带整个区域上存在较大的相变, 在局部地区, 岩性组合较为复杂, 属多种环境下形成的混合相沉积, 并伴随有强烈的火山作用(西藏自治区地质矿产局, 1993; 和钟铧等, 2006;贾共祥等, 2007; 唐熊和陶晓风, 2009)。

图2 研究区大地构造位置图(a)及西藏班公湖地区地质简图(b)(据Zhao et al., 2008、1∶25 万日土幅地质图、1∶5万地质调查项目报告改编)Fig.2 Tectonic location of the study area (a) and geologic map of the Bangong Lake area, Tibet (b)

图3 西藏日土县拉日巧达栋竟柱山组与郎山组之间的角度不整合接触Fig.3 Unconformity between the Jingzhushan Formation and the Langshan Formation in the Lariqiaodadong, Ritu County,Tibet

3 竟柱山组形成时代

笔者通过生物地层学、ESR年代学、磁性地层学等多方面的研究, 对竟柱山组的形成时代进行约束, 其中石英ESR定年和古地磁定年为首次对班公湖地区竟柱山组进行的测年研究。

3.1生物地层

在竟柱山组陆相磨拉石碎屑岩中化石稀少且难以保存。笔者在研究区竟柱山组砂岩中采获的化石,经中国科学院南京地质古生物研究所鉴定, 主要为腹足类: Neonerinea cf. ferganensis (Pchelincev) (图7), Mesoglauconia sp., Euomphalacoidea sp.等, 其中非尔干新海娥螺比较种 Neonerinea cf. ferganensis(Pchelincev)时代为晚白垩世早期。

另外, 江西省地质调查研究院(2004)在班公湖南岸竟柱山组中发现有淡水相双壳: Trigonioides(T.)sinensis, T.(Diuersitrigonioides) bangongcoensis,T.(Diuersitrigonioides) sizangensis等, 腹足: Neonerinea cf. ferganensis (Pchelincev), Mesoglauconia sp.,Neonerinea cf. ferganensis (Pchelincev) 等。上述化石多为赛诺曼期, 故将竟柱山组的时代归属于晚白垩世。

图 4 日土县戈吾空西侧竟柱山组砾岩中的灰岩砾石(镜头方向240°)Fig.4 Limestone gravels in the Jingzhushan Formation in the western Gewukong, Ritu County (camera direction 240°)

图 5 日土县拉日巧达栋竟柱山组中发育的粒序层理(镜头方向280°)Fig.5 Grade bedding in the Jingzhushan Formation,Gewukong, Ritu County (camera direction 280°)

图6 竟柱山组典型基本层序特征Fig.6 Typical sequence characters of the Jingzhushan Formation

图7 日土县竟柱山组中的非尔干新海娥螺比较种Neonerinea cf. ferganensis (Pchelincev)化石Fig.7 Fossils of Neonerinea cf. ferganensis (Pchelincev) from the Jingzhushan Formation, Ritu County

3.2石英ESR定年

3.2.1ESR测年原理

ESR测年(电子自旋共振Electron Spin Resonance)测年, 是近些年发展起来的一种物理测年方法。关于ESR测年的原理前人已有大量论述(Gruen, 1989;业渝光, 1992; 梁兴中和高钧成, 1999; 业渝光等,2000; 杨坤光等, 2006), 本文在此不再赘述。由于受仪器的限制, 现在的 ESR测年自印支期以来(200 Ma左右)的年龄还是可信的(业渝光, 1992; 钟康惠等,2004; 杨坤光等, 2006), 但需要说明的是ESR测年总体精度不高, 且常用于较年轻地层, 对白垩纪地层误差较大, 仅具参考价值。实验证明, 在温度为100 ℃以下, 温度对ESR谱的振幅值几乎没有影响(梁兴中和高钧成, 1999)。因此, 石英ESR年龄均可代表其原生年龄。测年样品应具有顺磁中心的零化过程, 能够实现零化过程的常见地质作用有: 矿物的结晶作用; 含钙物质的沉积; 强烈的断层活动;热事件及火山岩烘烤作用; 石英颗粒的熔融及表面重结晶作用等。可见, 本次研究所用的砾岩样品在上述地质作用范围内。

3.2.2样品采集及测试方法

笔者在详细的野外地质剖面(PM10)测量(剖面起点坐标: N33°29′57″, E79°40′22″)基础上, 系统采集了剖面不同层位的砾岩, 样品分布在剖面的各层位, 岩性为砾岩、砂砾岩(图8)。采集对象尽量为未风化的新鲜岩石。

野外采集500 g以上干净砾岩。样品自然风干后, 将其粉碎为0.2~0.125 mm粒度, 用KJD-2000N低本底伽马仪和微机数据采集系统测定α和γ天然放射性, 得到样品的平衡铀摩尔值(Qx), 同时进行含水量校正。然后将石英粉碎为0.2~0.45 mm粒度单矿物石英颗粒, 每件样品取120 mg进行热活化处理。经过热活化的样品冷却一周, 然后用德国ER-200D-SRC电子自旋共振仪在相同的放大倍数下测定待测样品和标样的热活化ESR波谱振幅Hx和 Hs, 由公式(1)得到待测样品顺磁中心浓度值(Cx), 然后通过公式(2)即可方便地计算出样品年龄值 tx, 测年误差在 8%以下(梁兴中和高钧成,1999)。式中Cs表示标样E'心浓度, Mx为待测样品质量, Ms为标样质量, ts为标样年龄, Qs为标样的平衡铀摩尔值。

经成都理工大学应用核技术研究所测试, 共获得5个砾岩石英热活化ESR年龄(表1)。其年龄值为82.8±8.0~92.0±9.0 Ma, 属晚白垩世。

图8 西藏日土县戈吾空附近竟柱山组ESR样品采集层位及年龄Fig.8 Location and age of ESR samples in the Jingzhushan Formation near Gewukong Ritu County, Tibet

表1 砾岩石英热活化ESR测年数据Table 1 Thermal activation ESR results of the conglomerate quartz

3.3 古地磁定年

3.3.1古地磁采样及测试方法

本次研究对西藏日土县戈吾空上白垩统竟柱山组地层剖面(图9)采集古地磁定向样品。采样情况如表2所示。采样岩性主要为灰绿色及紫红色砂岩、粉砂质泥岩及少量含砾砂岩。按约2 m的间距采样,但根据岩性的不同采样间距略有变化。每一个样品在取出之前由磁罗盘定向并测量太阳角, 野外定向测量数据与太阳角基本吻合。

按测试要求, 所有野外钻取和采集的古地磁岩芯样品在中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室古地磁样品处理室内加工成高2.2 cm、直径2.54 cm的标准圆柱体。每个采点选取一块样品进行古地磁测试。样品的测试工作在中国地质大学(北京)古地磁与环境磁学实验室的磁屏蔽屋内完成。测试样品在TD-48型热退磁炉中进行退磁。实验中采用的温度梯度为: 天然剩磁(NRM)、100 ℃、200 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃、540 ℃、580 ℃、620 ℃、640 ℃、660 ℃、670 ℃、680 ℃, 共计13个, 温度梯度在每次测试过程中会根据实际情况微调。退磁数据通过 JR-6A型旋转磁力仪和2G-755超导磁力仪进行测量获得。上述设备均为目前世界上较为精确的古地磁测试仪器。结果用Z式图(Zijderveld, 1967)以及等面积投影图表示。各个磁分量方向通过主成分分析法得到(Kirschvink, 1980), 所有采点的古地磁方向平均用Fisher (1953)统计进行分析。

3.3.2岩石磁学结果及分析

从代表样品的磁化率¯温度曲线图(图 9)分析可以看出, 样品91-14-1的加热与冷却曲线不可逆, 表明样品在加热过程中载磁矿物发生了较大的变化, 冷却曲线在 500 ℃附近存在一个突起, 表明在温度变化过程中, 一些赤铁矿被氧化成了磁铁矿; 加热曲线在540 ℃开始突降, 一直降到 680 ℃, 认为其磁性矿物可能为磁铁矿与赤铁矿。样品91-17-2加热曲线磁化率在580 ℃出现突降, 认为其磁性矿物可能为磁铁矿。

3.3.3热退磁结果及分析

部分样品由于退磁曲线不稳定, 无法分离出高温稳定分量, 还有部分样品由于在加热过程中损坏,也未能得到退磁数据。故在竟柱山组所采的90块样品中, 共得到77个有效数据。样品磁化强度分布在6.12×10-5A/m~7.37×10-2A/m之间。剖面下部所采样品的天然剩磁(NRM)比上部要小。样品退磁曲线通常在300~670 ℃向原点收敛, 低温部分在0~350 ℃被分离出来。典型代表样品的Z式图见图10, 其清晰显示各样品退磁曲线收敛至原点。按退磁曲线形态样品可分为两类: 第一类如图 10a、10b, 是典型的单分量, 从NRM至最高温度, 磁化方向基本保持不变, 曲线逐渐趋向原点, 磁化强度逐渐减为零,可将此单一磁成分作为样品的特征剩磁; 第二类如图10c, 可分离出两个稳定分量, 如样品91-18-3, 其退磁曲线在 200~300 ℃以及 350~400 ℃处方向明显改变, 且均在 660 ℃趋于原点, 磁化强度逐渐减为零。以上特征表明赤铁矿为主要的剩磁载体, 与前文的岩石磁学结果一致。故将此高温磁分量作为特征剩磁, 此类样品占多数。此外, 有很多样品的退磁曲线特征类似于图 10d, 如样品 91-11-1, 其曲线在550 ℃趋近原点, 可明显地分离出两个稳定分量,此退磁特征表明剩磁载体为磁铁矿。

表2 日土县戈吾空竟柱山组剖面古地磁采样表Table 2 Locations of samples for Palaeomagnetism test collected from the Jingzhushan Formation, Gewukong, Ritu County

图9 代表样品的磁化率¯温度曲线图Fig.9 Magnetisability-temperature curve of typical samples

图10 西藏日土县竟柱山组典型样品地理坐标系下Z式图及对应样品标准磁化强度曲线Fig.10 ‘Z’ diagrama and standard magnetization curves of samples from the Jingzhushan Formation within a Geographic Coordinate System

上述分析结果结合磁化率-温度曲线图的分析结果, 可以确定磁铁矿与赤铁矿均为竟柱山组样品的主要载磁矿物。

3.3.4磁性地层划分与对比

通过对竟柱山组样品进行热退磁实验测试, 得到了各样品的特征剩磁、VGP纬度及极性特征(图11), 在77个有效样品数据中共得到24个负极性样品, 其余为正极性样品。基于样品的虚地磁极纬度(VGP Latitude), 建立竟柱山组磁极性地层序列, 由顶到底共获得7个正极性带(N1~N7)和6个负极性带(R1~R6)。需要指出的是, 在正极性序列带N2、N3、N7中出现了几个负极性样品, 以及在负极性带 R2中出现了一个正极性样品, 这些单个样品的极性并不代表一个极性带的出现, 对这种情形图中用短半线表示。另外N7由于在底部砾岩区, 采样间隔较大,可能中间会有极性的改变。从图11可看到极性序列中主体以正极性为主, 上部呈现多个正反极性交替。

与大多数磁性地层一样, 最重要的部分是与国际标准地磁年表(GPTS)(Gradstein et al., 1994)的对比。研究区竟柱山组不整合在郎山组(K1l)之上, 这样就将不整合面上部沉积的竟柱山组时代约束到了早白垩世之后。另外, 笔者在研究区竟柱山组砂岩中采到具有定年意义的大化石 Neonerinea cf. ferganensis (Pchelincev)为晚白垩世早期, 在《西藏自治区岩石地层》(西藏自治区地质矿产局, 1997)中描述竟柱山组中所产的圆笠虫Orbitolina concava, 双壳类Trigonioides(T.)sinensis, T.(Diversitrigonioides) bangongcoensis, T.(D.) xizangensis等为赛诺曼期(Cenomanian),其中Orbitolina concava是赛诺曼期的标志化石。同时, 在该剖面上通过砾岩石英ESR测年获得的最老年龄为92.0±9.0 Ma, 但是由于该年龄的误差范围较大, 该数据反应其底部砾岩沉积也可能为赛诺曼期。因此, 将竟柱山组底界置于赛诺曼阶之内是合理、可信的。

图11 竟柱山组磁极性变化序列及与GPTS(据Gradstein et al., 1994, 2004)对比图Fig.11 Correlation between polarity chron of the Jingzhushan Formation with GPTS

由此推断, 竟柱山组磁性序列应与国际标准地磁年表晚白垩世位置对比, 考虑到沉积速率的因素(见后文)、ESR年龄数据及化石年代, 本文认为将竟柱山组底界年龄从96 Ma开始对比较为合理, 在此给出了一种最为可能的对比方案: 将 N6、R6、N7段对应于极性段C34n, 由于N6、R6、N7段属于C34n的某一段, 该段并没有足够的证据说明其底界年龄从96 Ma开始, 故图11中底界对比用虚线表示; R3、N4、R4、N5、R5与C33r对比, N3与C33n对比, R1、N2、R2与C32r对比。由于剖面顶部被第四系覆盖,不能确定其顶界年龄, 因此图11中顶界对比用虚线表示。综上所述, 磁性序列与GPTS的对比将整个竟柱山组年限限定在96~73 Ma之间, 隶属于晚白垩世赛诺曼期(Cenomanian)-坎潘期(Campannian)。

3.3.5沉积速率对获取古地磁年龄的验证

竟柱山组中的化石已经对上述古地磁所获取的底界年龄进行了很好的约束, 为了进一步验证该数据(96 Ma)的合理性, 笔者将从沉积速率方面加以论证。目前利用沉积速率对年代结果进一步约束和验证已经成为一种常用的方法(Nicholas and David,2007; 李震宇等, 2010), 故本文将竟柱山组沉积速率与前人在相似构造背景和沉积环境下研究的沉积速率类比, 来进一步约束竟柱山组年代位置, 如果存在一致性, 则说明古地磁对竟柱山组沉积时代约束是合理的。

前人对沉积速率的研究(Sadler, 1981; Butler,1995; Lopez-Blanco et al., 2000; Barberà et al., 2001;Lopez-Blanco, 2002), 是基于磁性地层学等高分辨率定年方法, 对冲积扇-河湖相碎屑岩的沉积速率有较为统一的认识。Sadler (1981)通过对25000个沉积速率的统计研究指出, 分辨率在 105~106年的定年手段获得的河流沉积速率在5~100 cm/ka范围内。所以按照N6、R6、N7段(约540 m)的时间跨度约为12 Ma估算, 可得出竟柱山组平均沉积速率约为5 cm/ka,那么N7底界对应于极性段C34n的96 Ma处是合理的, 此底界年龄结果与ESR年龄数据(92±9.0 Ma)也较吻合。依据本文的年代结果, 竟柱山组剖面下部的冲积扇、扇三角洲相沉积速率约为5 cm/ka; 由河流相转变为三角洲前缘相或滨浅湖相阶段, 平均沉积速率降到4 cm/ka左右; 进入湖泊相发育期, 随着湖盆面积不断扩大, 湖水不断加深, 平均沉积速率逐步降低为3 cm/ka左右。

通过上述分析可以看出, 沉积速率与岩相和盆地演化的良好对应关系反映出合理的沉积信息, 因此, 本文中剖面磁极性的解释是合理可行的, 也进一步说明了古地磁对竟柱山组时代约束(96~73 Ma)的正确性。

综上所述, 通过化石、石英 ESR、古地磁等多种年代学的研究及分析, 表明研究区内竟柱山组的形成时代应为晚白垩世, 其底部砾岩形成年代约为96 Ma。

4 区域对比与讨论

除班公湖地区以外, 笔者自西至东还对班公湖-怒江缝合带内改则、尼玛、当雄、边坝等地区的竟柱山组(图1)进行了相关的调查研究, 结合前人的研究成果(西藏自治区地质矿产局, 1993; 夏邦栋等,1999; 和钟铧等, 2006; 贾共祥等, 2007; 唐熊和陶晓风, 2009), 认为区域上竟柱山组总体具有如下特征: (1)主体上沿着班公湖-怒江缝合带近EW向分布,但是分布范围跨越班公湖-怒江蛇绿混杂岩带; (2)为一套紫红色-浅紫红色陆源粗碎屑岩, 总体显示下粗上细的沉积旋回, 底部为复成分砾岩, 偶见砾石直径大于l m的巨砾, 向上变为含砾砂岩、砂岩、粉砂岩及泥岩; (3)部分地区其一边边界或两边边界被近EW向展布、倾向沉积盆地的铲式正断层改造; (4)底部以角度不整合的形式覆盖在蛇绿混杂岩(J2K1)和特提斯残留海相地层(K1)之上, 常发育平行层理、斜层理、交错层理和粒序层理, 砾岩、砂砾岩中出现砂岩透镜体, 为扇三角洲和三角洲沉积环境; (5)砾岩中砾石成分复杂, 主要是砂岩、灰岩、蛇绿岩套各类岩石, 还有花岗岩和火山岩等; (6)不同地区会不同程度地出现火山岩夹层(西藏自治区地质矿产局, 1993; 和钟铧等, 2006; 唐熊和陶晓风, 2009);(7)竟柱山组及其边界断层改造了班公湖-怒江特提斯海相建造及其同期构造, 并被后期陆内伸展-走滑构造和建造所改造。

5 结 论

竟柱山组沿着班公湖-怒江缝合带及两侧近EW向线性分布; 该组以紫红色砾岩、含砾砂岩、砂岩为主, 其中的砾石成分复杂, 砾径变化大。底部砾岩中多为巨砾, 巨砾成分以砂岩、灰岩、蛇绿岩为主,下部砾岩中砾石的砾径减小, 中部为砾岩、含砾砂岩等, 常被次级正断层及其脆性变形构造改造, 上部及顶部多为砂岩、粉砂岩等。上述特征说明竟柱山组沉积从早到晚由河流相向湖泊相演化, 为班公湖-怒江特提斯洋全面闭合后的陆相山间盆地沉积,初期差异隆升作用很强, 随后减弱; 班公湖地区竟柱山组底部砾岩的ESR年龄为92.0±9.0 Ma, 古地磁测年得出该组的底界年龄为96 Ma。

笔者认为, 竟柱山组磨拉石的出现可以作为洋陆转换完成的重要标志。班公湖地区竟柱山组为陆相沉积并角度不整合在蛇绿岩及特提斯残留海相地层之上, 标志着该地区的洋陆转换已经完成, 在96 Ma进入陆内环境。

致谢: 野外工作期间, 得到了中国地质大学(武汉)吕志伟、张硕、杨绍、周涛等的帮助, 室内分析得到了中国地质大学(武汉)李德威、蒋少涌教授的指导与帮助, 成文过程中得到中国地质大学(北京)万晓樵教授和中国地质调查局成都地质调查中心耿全如研究员富有建设性的审稿意见, 在此深表感谢。

(References):

耿全如, 彭智敏, 张璋, 潘桂棠, 王立全, 关俊雷, 贾宝江, 刁志忠. 2012a. 班公湖-怒江成矿带及邻区特提斯演化与成矿地质背景. 北京: 地质出版社: 114-122.

耿全如, 彭智敏, 张璋, 潘桂棠, 王立全, 关俊雷, 贾宝江, 刁志忠. 2012b. 班公湖-怒江成矿带及邻区1∶75万地质图(含说明书). 北京: 地质出版社.

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Age and Tectonic Significance of Jingzhushan Formation in Bangong Lake Area, Tibet

LI Hualiang1,2, GAO Cheng3, LI Zhenghan1*, ZHANG Zhang4, PENG Zhimin4and GUAN Junlei4
(1. Collaborative Innovation Center for Exploration of Strategic Mineral Resources, China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China; 2. Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences,Wuhan 430074, Hubei, China; 3. Sino Shaanxi Nuclear Industry Group, Xi’an 710100, Shaanxi, China; 4. Chengdu Center of China Geological Survey, Chengdu 610081, Sichuan, China)

The Upper Cretaceous Jingzhushan Formation distributes along the east-west Bangong Lake-Nujiang suture. It consists mainly of continental molasse formation overling unconformably the ophiolites and marine strata. The sedimentary features changed from early fluvial to later lacustrine facies. This paper focus on the Upper Cretaceous Jingzhushan Formation in the Bangong Lake-Nujiang suture zone, and the petrology, sedimentary environment and age of the sequences were analyzed. It is suggested that the Jingzhushan Formation was deposited in a continental intermontane sedimentary basin that formed subsequent to the closure of the Bangong Lake-Nujiang Tethys Sea and evolved into a continental sedimentary basin when the ocean-continent transition finished. It is the first time to research the ESR chronology and magnetostratigraphy on the Jingzhushan Formation in the Bangong lake area. The ESR results indicate that the age of the lower part of the Jingzhushan Formation is about 92.0±9.0 Ma, and the magnetostratigraphical data show that the bottom age is about 96 Ma. It’s concluded that in the Bangong Lake area the ocean-continent transition ended and evolved into intracontinental environment in 96 Ma.

Jingzhushan Formation; geological character; age; ocean-continent transition; Bangong Lake area

P597; P542

A

1001-1552(2016)04-0663-011

2015-09-06; 改回日期: 2015-10-21

项目资助: 中国地质调查局1∶50000区域地质调查项目(1212011121242、1212011121246)及中国地质调查局成都地质调查中心地调科研项目委托业务(121201010000150014-28、121201010000150014-29)联合资助。

李华亮(1981-), 男, 博士, 主要从事区域地质矿产调查及构造地质学研究。Email: 469026120@qq.com

李正汉(1977-), 男, 讲师, 主要从事区域地质调查及矿床学研究。Email: 254692086@qq.com

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