地质通报  2019, Vol. 38 Issue (4): 484-493  
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刘文, 尹显科, 吴建亮, 雷传扬, 王波, 尹滔, 李威, 袁华云, 张伟, 裴亚伦. 西藏班公湖-怒江缝合带西段去申拉组泥质硅质岩的发现及其地质意义[J]. 地质通报, 2019, 38(4): 484-493.
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Liu W, Yin X K, Wu J L, Lei C Y, Wang B, Yin T, Li W, Yuan H Y, Zhang W, Pei Y L. The discovery of Qushenla Formation argillaceous cherts in the western part of the Bangong Co-Nujiang suture zone, Tibet and its significance[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(4): 484-493.
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基金项目

中国地质调查局项目《班公湖-怒江成矿带铜多金属矿产资源基地调查》(编号:DD20160026)

作者简介

刘文(1990-), 男, 硕士, 工程师, 从事区域地质、矿产地质调查工作。E-mail:liuwen2009.hi@163.com

文章历史

收稿日期: 2017-04-25
修订日期: 2017-05-27
西藏班公湖-怒江缝合带西段去申拉组泥质硅质岩的发现及其地质意义
刘文 , 尹显科 , 吴建亮 , 雷传扬 , 王波 , 尹滔 , 李威 , 袁华云 , 张伟 , 裴亚伦     
四川省地质调查院, 四川 成都 610081
摘要: 首次在班公湖-怒江缝合带西段去申拉组中发现了泥质硅质岩,呈2个层位产出。为探讨泥质硅质岩的沉积环境、成因及与班-怒特提斯洋西段构造演化的关系,进行岩石学和地球化学分析,结果显示,第一层位泥质硅质岩Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Ce/Ce*、(La/Ce)N、V/(Ni+V)、Ce/La、Ceanom、Euanom平均值分别为0.60、0.80、1.24、0.72、1.84、-0.08、0.01,第二层位泥质硅质岩相应比值平均值分别为0.65、0.83、1.16、0.77、1.97、-0.07、0.02。结合泥质硅质岩的Fe2O3/TiO2-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、(La/Ce)N-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Hf/3-Th-Ta关系图解,表明第一、二层位泥质硅质岩形成于活动大陆边缘,沉积时水-岩界面为水体分层不强烈的厌氧环境。U-Th、Zn-Ni-Co、La-Ce、La/Yb-REE关系图解和稀土元素特征指示了第一、二层位泥质硅质岩为热水成因,热水活动与玄武岩岩浆活动有关,第二层位泥质硅质岩沉积时热水活动更强烈。去申拉组泥质硅质岩的岩石学、地球化学特征表明,狮泉河地区班-怒特提斯洋至少在早白垩世仍具有一定规模的洋盆,其闭合时间应晚于约109Ma,进一步限定了洋盆的闭合时间。
关键词: 泥质硅质岩    地球化学    去申拉组    班公湖-怒江缝合带    
The discovery of Qushenla Formation argillaceous cherts in the western part of the Bangong Co-Nujiang suture zone, Tibet and its significance
LIU Wen, YIN Xianke, WU Jianliang, LEI Chuanyang, WANG Bo, YIN Tao, LI Wei, YUAN Huayun, ZHANG Wei, PEI Yalun     
Sichuan Geological Survey, Chengdu 610081, Sichuan, China
Abstract: The Qushenla Formation argillaceous cherts, which occur along two horizons, were found for the first time in the western part of the Bangong Co-Nujiang suture. In order to discuss depositional environment and origin of argillaceous cherts and infer the closure of the western part of Bangong Co-Nujiang Tethys Ocean, the authors made a systematic analysis of petrology and geochemistry of argillaceous cherts in this study. The ratios of Al2O3/(Al2O3+Fe2O3), Ce/Ce*, (La/Ce)N, V/(Ni+V), Ce/La, Ceanom, Euanom of argillaceous cherts in the first horizon are 0.60, 0.80, 1.24, 0.72, 1.84, -0.08, 0.01 respectively, while their ratios in the second horizon are 0.65, 0.83, 1.16, 0.77, 1.97, -0.07, 0.02 respectively. Considering the diagrams of Fe2O3/TiO2 vs. Al2O3/(Al2O3+ Fe2O3), (La/Ce)N vs. Al2O3/(Al2O3 + Fe2O3) and Hf/3-Th-Ta, the authors hold that these characteristics indicate that all of argillaceous cherts tended to occur in an active continental margin setting and an anoxic environment. The diagrams of U-Th, ZnNi-Co, La-Ce and La/Yb-REE and the characteristics of REE demonstrates that the argillaceous cherts of the two horizons originated from hydrothermal sediments, closely related to basalt magmatism event, and the activities of hot water might have been more pronounced in the second horizon. These data provide petrologic and geochemical evidence for the evolution of Bangong CoNujiang Tethys Ocean. In Shiquanhe area there might have existed a certain scale ocean basin in the Early Cretaceous, which was closed at a time later than 109Ma.
Key words: argillaceous chert    geochemistry    Qushenla Formation    Bangong Co-Nujiang suture    

横贯青藏高原的班公湖-怒江缝合带(简称"班怒带")是羌塘地块与拉萨地块的碰撞结合带, 东西向延伸逾2000km[1], 是一条规模巨大、地质构造复杂的构造带, 对探讨青藏高原特提斯洋的构造演化具有重要意义[2]。一直以来, 班-怒特提斯洋盆的打开时间、俯冲时间与俯冲极性、闭合时间等地质问题引起众多学者的广泛关注[1, 3-8]。与班-怒特提斯洋盆的打开时间和俯冲极性相比, 洋盆从俯冲至闭合的时限是目前争议较多的科学问题之一。前人研究的切入点主要包括蛇绿岩、火山-沉积建造、古生物化石、与俯冲有关的岩浆岩建造等, 对于沉积岩尤其是硅质岩的地球化学研究, 目前仅有班怒带中段蛇绿岩套硅质岩的少量报道[9-11], 对于班怒带西段硅质岩岩石学、地球化学特征的报道尤为缺乏。硅质岩抗风化能力强, 形成之后受内外动力地质作用改造程度低, 保存了一定的地球化学"指纹"信息[12], 能提供有关沉积盆地和构造活动的重要信息[13], 对古环境、古气候、古地理的恢复及指导找矿工作均有重要的意义。鉴于此, 本次通过对班怒带西段下白垩统去申拉组泥质硅质岩岩石学、地球化学的研究, 推断其成因和沉积环境, 并结合前人已有的研究成果, 探讨班-怒特提斯洋西段的闭合时间。

1 区域地质背景

研究区位于西藏革吉县北约42km处, 大地构造位置处于班怒带西段南缘, 北接羌塘-三江挤压转换造山带, 南抵冈底斯主俯冲造山带(图 1)。自晚古生代以来, 经历了大洋扩张、俯冲、弧-陆(弧)碰撞造山、高原隆升等多阶段多期次的构造演化过程, 形成以北西向构造为主体, 多方向、多期次构造并存的复杂构造格局。区内出露地层有上三叠统-侏罗系聂尔错岩群(T3JN.)、上侏罗统-下白垩统沙木罗组(J3K1s)、下白垩统去申拉组(K1q)、下白垩统朗山组(K1l)、上白垩统竟柱山组(K2j)、古新统-始新统牛堡组(E1-2n)和第四系(Qh)。聂尔错岩群构造变形强烈, 局部有序、总体无序, 岩性为一套碎屑岩-泥岩组合, 夹多层生物屑砂屑砾屑灰岩。沙木罗组为一套浅海碎屑岩夹碳酸盐岩、中性火山岩建造, 主要岩性为灰黑色-深灰色板岩夹青灰色变质砂岩、灰绿色安山岩。去申拉组为一套碎屑岩-火山岩建造, 下部以碎屑岩为主, 上部以基性火山岩为主, 夹两层泥质硅质岩。郎山组为一套碳酸盐岩建造。竟柱山组为一套红色磨拉石建造, 主要岩性为紫红色砾岩、含砾砂岩、砂岩, 夹粉砂岩、泥岩。牛堡组为一套碎屑岩建造, 主要岩性为紫红色中-厚层状砾岩、岩屑石英砂岩、长石石英砂岩, 夹粉砂岩、泥岩。区内岩浆岩活动强烈, 主要为白垩纪闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩, 呈岩基产出。区内断裂较发育, 以北西向为主, 近东西向次之。

图 1 研究区大地构造位置(a)[14]及地质图(b) Fig.1 Simplified tectonic map (a) and geological map (b) of the study area (据参考文献修改)
①-昆仑缝合带; ②-金沙江缝合带; ③-双湖缝合带; ④-班公湖-怒江缝合带; ⑤-雅鲁藏布江缝合带; 1-第四系; 2-牛堡组; 3-竟柱山组; 4-郎山组; 5-去申拉组; 6-沙木罗组; 7-聂尔错岩群; 8-晚白垩世花岗岩; 9-早白垩世花岗闪长岩; 10-早白垩世闪长岩; 11-湖泊; 12-平行不整合; 13-角度不整合界线; 14-区域性断裂; 15-一般断裂; 16-性质不明断层; 17-平移断层; 18-实测剖面及采样位置
2 泥质硅质岩的产出特征

泥质硅质岩呈2个层位产出, 分别位于去申拉组火山岩建造的下部和上部, 与火山岩呈整合接触(图 2)。火山岩由下至上岩性依次为玄武质火山角砾岩-玄武质凝灰岩-玄武岩, 构成一个完整的爆发相-溢流相的火山喷发旋回。整体上, 去申拉组的原岩建造可以归纳为泥质岩-硅质岩-火山岩的组合, 代表边缘海盆地沉积环境, 水体较深, 岩浆活动较强。泥质硅质岩呈灰绿色, 中-薄层状构造, 水平层理发育。矿物成分主要为石英(65%)、粘土矿物(30%)、方解石(5%)。石英颗粒细小, 呈他形粒状, 局部可见重结晶现象, 波状消光; 粘土矿物几乎全部蚀变成水云母, 呈显微鳞片状集合体, 星散状分布于硅质岩中; 方解石呈点状分布于泥质硅质岩中, 具高级白干涉色。

图 2 岩性柱状图、野外露头与显微镜下照片 Fig.2 The column, outcrops and characteristics of rocks under microscope a-玄武质火山角砾岩; b-玄武岩与泥质硅质岩整合接触; c-泥质硅质岩; d-泥质硅质岩镜下照片(正交偏光); 1-砾岩; 2-泥质硅质岩; 3-玄武岩; 4-玄武质凝灰岩; 5-玄武质火山角砾岩; 6-板岩; 7-粉砂质板岩; 8-第一层位泥质硅质岩; 9-第二层位泥质硅质岩
3 样品采集与测试方法

本次研究对象为去申拉组第一、二层位泥质硅质岩, 按照从剖面底部到顶部逐层采样的原则进行样品采集。所有样品在野外进行了预处理, 挑选出新鲜的岩石, 在广州澳实矿物实验室, 经粗碎、中碎、细碎、粉碎等过程至200目后, 进行主量、微量及稀土元素分析。

主量元素用X荧光光谱仪测定。在试样中加入含有硝酸锂的助熔剂, 充分混合后, 高温熔融。熔融物倒入铂金模子形成扁平玻璃片后, 再用X荧光光谱仪分析。同时称取另一份试样放入马弗炉中, 于1000℃加热1h。冷却后称重。样品加热前后的重量差即是烧失量。

微量元素用电感耦合等离子体发射光谱仪与等离子体质谱测定。试样用高氯酸、硝酸、氢氟酸消解。蒸至近干后的样品用稀盐酸溶解定容, 再用等离子体发射光谱与等离子体质谱仪进行分析。

稀土元素用电感耦合等离子体质谱仪测定。将样品加入到偏硼酸锂/四硼酸锂熔剂中, 混合均匀, 在1025℃以上的熔炉中熔化。熔液冷却后, 用硝酸、盐酸和氢氟酸定容, 再用等离子体质谱仪分析。

4 分析结果

去申拉组泥质硅质岩的主量、微量和稀土元素分析结果见表 1。第一层位泥质硅质岩SiO2含量变化于75.62%~80.49%之间, 平均值76.88%;第二层位泥质硅质岩SiO2含量变化于73.70%~78.13%之间, 平均值为73.24%, 其他组分Al2O3、CaO、TFe2O3、MgO、NaO的含量大于1%, 显示含粘土矿物的化学特征。BaO、Cr2O3、MnO、P2O5等化学组分含量相对较低。

表 1 研究区泥质硅质岩主量、微量和稀土元素分析结果 Table 1 Analyses of main elements, trace elements and REE of argillaceous cherts in the study area

泥质硅质岩中Ag含量为0.07×10-6~0.01×10-6, Ba含量为10×10-6~170×10-6, Co含量为6.7×10-6~ 20.6×10-6, Mo含量为0.13×10-6~1.25×10-6, U含量为0.4×10-6~1.0×10-6, W含量为0.3×10-6~1.0×10-6, Hf含量为1.2×10-6~2.4×10-6, Th含量为2.27×10-6~ 5.53×10-6, Ta含量为0.13×10-6~0.45×10-6, 低于地壳平均值[16], As、Ni、Pb、Sb、Sc、Sr、Zn、V等元素含量与地壳平均值相当。

经北美页岩标准化后, 第一层位泥质硅质岩稀土元素配分曲线近于水平(图 3-a), Ce/Ce*值变化于0.77~0.87之间, 平均值为0.80;Eu/Eu*值变化于0.93~ 1.13之间, 平均值为1.03;(La/Ce)N值变化于1.17~ 1.34之间, 平均值为1.24;(La/Yb)N值为0.73~0.94, 平均值为0.85;稀土元素总量ΣREE变化于77.43×10-6~ 97.34×10-6之间, 平均值为79.54×10-6。第二层位泥质硅质岩稀土元素配分曲线略微左倾(图 3-b), Ce/ Ce*值变化于0.79~0.87之间, 平均值为0.83;Eu/Eu*值变化于0.88~1.13之间, 平均值为1.04;(La/Ce) N值变化于1.09~1.22之间, 平均值为1.16;(La/Yb) N值为0.26~0.78, 均值0.48;ΣREE变化于41.79×10-6~74.99× 10-6之间, 平均值为57.56×10-6。第一、二层位泥质硅质岩稀土元素特征与海相热水沉积物特征一致[17-18], 表明去申拉组泥质硅质岩具有热水沉积物的特征, 第二层位泥质硅质岩与热水关系更密切。

图 3 泥质硅质岩稀土元素配分曲线 Fig.3 NASC-normalized REE patterns of argillaceous cherts
5 讨论 5.1 沉积环境

不同沉积环境下的硅质岩Al2O3/(Al2O3+ Fe2O3)值出现规律性变化:洋中脊附近为0.05~0.4, 深海盆地为0.4~0.7, 大陆边缘环境为0.55~ 0.9[13]。去申拉组第一、二层位泥质硅质岩的Al2O3/ (Al2O3+Fe2O3)平均值分别为0.60、0.65, 处于深海盆地和大陆边缘的比值范围。在Al2O3/(Al2O3+ Fe2O3)-Fe2O3/TiO2图解和Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)- (La/Ce)N图解(图 4)中, 去申拉组泥质硅质岩投点均落入深海沉积物与大陆边缘的交汇部位, 指示泥质硅质岩形成于深水盆地-大陆边缘的过渡环境。

图 4 泥质硅质岩Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)-Fe2O3/TiO2(a)与Al2O3/(Al2O3+ Fe2O3)-(La/Ce)N(b)图解 Fig.4 Plots of Fe2O3/TiO2 versus Al2O3/(Al2O3+ Fe2O3) (a)and (La/Ce)N versus Al2O3/(Al2O3+ Fe2O3)(b)of argillaceous cherts (底图据参考文献[13])

在Hf/3-Th-Ta三角图解(图 5)中, 去申拉组泥质硅质岩的投点位于破坏性板块边缘钙碱性岩浆岩区域, 与玄武岩的投点大体一致。玄武岩为活动大陆边缘岛弧环境的钙碱性火山岩, 剖面上泥质硅质岩与玄武岩为整合接触, 两者构造环境应一致。因此, 泥质硅质岩形成于活动大陆边缘弧前(或弧后)盆地。

图 5 泥质硅质岩Hf/3-Th-Ta三角图解 Fig.5 Plots of Hf/3-Th-Ta of argillaceous cherts (底图据参考文献[19])
CAB—钙碱性岩;IAT—初生拉斑玄武岩;N-MORE—N型洋脊玄武岩;E-MORE+WPT—E型洋脊玄武岩+板内拉斑玄武岩;WPAB—板内碱性玄武岩

从洋中脊到大陆边缘硅质岩的稀土元素组成具有规律性:洋中脊附近的Ce/Ce*值为0.30±0.12、(La/ Ce)N≥3.5;大洋盆地的Ce/Ce*值为0.55 ± 0.04、(La/Ce)N值为2~3;大陆边缘的Ce/Ce*值为1.08±0.25、(La/Ce)N值为1[13, 20-21]。经北美页岩标准化后,去申拉组第一、二层位泥质硅质岩的Ce/Ce*值分别变化于0.77~ 0.87(平均值0.80)、0.79~0.87(平均值0.83)之间;(La/ Ce)N值分别变化于1.17~1.34(平均值1.24)、1.09~1.22(平均值1.16)之间,指示大陆边缘的沉积环境。

5.2 氧化还原条件

V/(Ni+V)值能有效地反映氧化还原条件:高的V/(Ni+V)值(0.84~0.89)反映水体分层,底层水体中出现H2S的厌氧环境,中等值(0.54~0.82)为水体分层不强烈的厌氧环境,低值时(0.46~0.60)为水体分层弱的贫氧环境[22]。当Ce/La<1.5时为富氧环境,Ce/ La=1.5~1.8时为贫氧环境,Ce/La>2.0时为厌氧环境[23]。去申拉组第一、二层位泥质硅质岩V/(Ni+V)值分别为0.70~0.73(平均值0.72)、0.75~0.84(平均值0.77),Ce/La值分别为1.71~1.95(平均值1.84)、1.86~ 2.09(平均值1.97),指示泥质硅质岩整体形成于水体分层不强烈的厌氧环境。以北美页岩为标准,当沉积物中Ceanom<-0.1、Euanom>-0.35时,其沉积环境为还原环境;当沉积物中Ceanom>-0.1、Euanom<-0.35时,其沉积环境为氧化环境[24]。去申拉组第一层位泥质硅质岩的Ceanom、Euanom值分别变化于-0.1~-0.05之间(平均值-0.08)、-0.03~0.05(平均值0.01)之间;第二层位的Ceanom、Euanom值分别变化于-0.09~-0.05(平均值-0.07)、-0.06~0.05(平均值0.02)之间,指示泥质硅质岩均形成于弱的还原环境。

Ce/Ce*值可以用于指示海平面的升降:海平面上升,沉积物的Ce/Ce*值变小;海平面下降,沉积物中的Ce/Ce*值变大[25]。去申拉组第二层位泥质硅质岩的Ce/Ce*值(平均值0.83)较第一层位(均值0.80)略有增大,表明当时海平面有所下降。野外见两层泥质硅质岩之间发育一套玄武岩及玄武质火山碎屑岩的岩石组合,说明当时较强烈的岩浆活动可能改变了地貌格局,导致局部海平面下降。

5.3 泥质硅质岩的成因

在Th-U关系图解中,去申拉组泥质硅质岩的投点均位于古老石化的热水沉积物区,第一层位泥质硅质岩更靠近普通深海沉积物一侧,第二层位泥质硅质岩更靠近热水沉积物一侧,指示第二层位泥质硅质岩的成因与热水关系更密切(图 6)。

图 6 泥质硅质岩Th-U关系图解 Fig.6 Plots of Th-U of argillaceous cherts (底图据参考文献[26])
Ⅰ—TAG热水沉积区;Ⅱ—Galapagos热水沉积物区;Ⅲ—Amphittite热水沉积物区;Ⅳ—红海海水沉积物区;Ⅴ—中太平洋中脊热水沉积物区;Ⅵ—Langban热水沉积物区;Ⅶ—锰结核区;Ⅷ—普通深海沉积物区;Ⅸ—铝土矿区;Ⅹ—古老石化的热水沉积物区

将泥质硅质岩的Zn、Ni、Co元素含量投入ZnNi-Co三元图(图 7-a)中,样品点落入海底热水沉积区或其附近,表明去申拉组泥质硅质岩沉积过程中受到热水沉积的影响。海相沉积物中不同沉积环境及氧化还原条件下Ce的富集程度不同,古海水的La/Ce值为2.8,大于1,Ce相对La亏损,而热水沉积物中,La/Ce为0.25,小于1,Ce相对La富集[27]。去申拉组第一、二层位泥质硅质岩的La/Ce值分别为0.51~0.58(平均值0.54)、0.48~0.53(平均值0.5),均小于1。在Ce-La关系图解上,泥质硅质岩数据点均落在0.25~2.80之间的区域,且非常靠近La/Ce= 0.25的趋势线,反映泥质硅质岩的沉积过程中有热水的参与(图 7-b)。

图 7 泥质硅质岩Zn-Ni-Co(a)与Ce-La(b)图解 Fig.7 Plots of Zn-Ni-Co (a) and La-Ce (b) of argillaceous cherts (a底图据参考文献[28];b底图据参考文献[29-30])

在REE-La/Yb和Ce/La-La/Yb图解(图 8)中,去申拉组泥质硅质岩的投点落在沉积岩与玄武岩的过渡区域或其附近,第二层位泥质硅质岩更靠近玄武岩区域,反映上部和下部泥质硅质岩均受到热水沉积作用的影响,热水成因与玄武岩岩浆活动有关,第二层位泥质硅质岩热水活动更强烈。

图 8 泥质硅质岩Ce/La-La/Yb(a)与REE-La/Yb(b)图解 Fig.8 Plots of Ce/La-La/Yb (a) and REE-La/Yb (b) of argillaceous cherts (a底图据参考文献[31];b底图据参考文献[32])
Ⅰ—深海沉积物;Ⅱ—铁锰结核及铁镁岩;Ⅲ—海相玄武岩;1—球粒陨石;2—大洋拉斑玄武岩;3—大陆拉斑玄武岩;4—碱性玄武岩;5—花岗岩;6—金伯利岩;7—碳酸盐岩;8—沉积岩
5.4 班-怒特提斯洋的闭合时限

班-怒特提斯洋的演化与消亡存在东西向的差异,其闭合时间还存在许多争议。一般认为,班-怒特提斯洋盆整体闭合时间为晚侏罗世—早白垩世[33-37]。尹安[38]认为,晚侏罗世拉萨地体与羌塘地体首先在安多附近发生碰撞,至晚白垩世早期,二者在狮泉河及更西的地方也发生碰撞。范建军等[39]通过对班怒带洋岛玄武岩年代学研究认为,班-怒特提斯洋由东向西闭合时间分别为116.6±0.81~120± 1.4Ma、107.8±8.1Ma、96.0±1.1Ma。

在班-怒特斯洋中段和东段,至少在116.2± 4.1Ma之前,洋岛与蛇绿岩并存,班-怒特提斯洋处于形成和发展阶段;在116.2±4.1~113.7±0.5Ma之间,班-怒特斯洋由整体俯冲转为局部碰撞,这种构造格局可能一直持续到107.8±8.1Ma,班-怒特提斯洋仍未完全闭合;直至100~107.8±8.1Ma,班-怒特特提斯洋才最终消亡并碰撞造山[40-48]

在班-怒特提斯洋西段,狮泉河一带包含3条俯冲带:北面的一条位于班公湖—日土县城一带;中间的一条位于狮泉河—改则一线的北侧,是班怒带的主俯冲带;南面的一条位于改则县南约20km的拉果错湖北岸,呈北西西—南东东向延伸[7, 49-50]。由北至南,3条俯冲带开始俯冲的时间不同,中侏罗世晚期(165.5±1.9Ma、166.4±2.0Ma)班公湖-日土和狮泉河2条俯冲带同时向北俯冲[1],早白垩世(约134.07±0.77Ma)拉果错俯冲带开始向南俯冲[47]。对于北面的班公湖-日土俯冲带,该地区班-怒特斯洋的闭合时间存在岩浆岩和地层方面的证据。岩浆岩方面,酸性侵入岩年代学研究表明,至少在约121.6±1.9Ma班-怒特提洋向北俯冲[51],班公湖—日土地区洋盆闭合时间应在117.8±1.2Ma左右[52]。地层方面,班公湖地区上白垩统竟柱山组角度不整合于蛇绿混杂岩之上[53],竟柱山组底部砾岩的电子自旋共振(ESR)年龄为92.0±9.0Ma、古地磁年龄约为96Ma[54],指示班公湖—日土地区班怒特提斯洋闭合时间在100Ma左右。对于中部的狮泉河俯冲带,Kapp等[8]据沉积地层的掩盖关系,把狮泉河地区班-怒特提斯洋的闭合时间限定在晚侏罗世—早白垩世,即145Ma左右。Liu等[55]在狮泉河地区发现早白垩世蛇绿岩(103.8±3.9Ma),说明本区班-怒特提斯洋至少在早白垩世晚期仍未闭合。郑有业等[56]对日土县花岗闪长岩进行年代学研究,认为狮泉河地区班-怒特提斯洋闭合时间在115.5±0.4Ma左右。由此可见,对于中部的狮泉河俯冲带,其闭合时间观点不一。笔者对下白垩统去申拉组泥质硅质岩的岩石地球化学研究表明,早白垩世狮泉河地区处于活动大陆边缘的构造环境,海水较深,水-岩界面处于弱的还原环境,指示狮泉河地区班-怒特提斯洋至少在早白垩世仍具有一定规模的洋盆。本次在研究区获得去申拉组火山岩锆石U-Pb年龄为108.5±1.5Ma(另文发表),表明狮泉河地区班-怒特提斯洋的闭合时间应晚于109Ma,进一步限定了洋盆的闭合时间。日土俯冲带蛇绿混杂岩的锆石UPb年龄分布于181.9±2.6~166.4±2.0Ma之间[1, 7, 57],狮泉河俯冲带蛇绿混杂岩的锆石U-Pb年龄分布于193.1±3.2~163.35±0.75Ma之间[58],两者蛇绿岩年龄大体一致。再根据其形成环境,2条俯冲带的蛇绿岩可细分出洋中脊扩张型(MOR)和洋俯冲带型(SSZ)2类[59-60]。据相关报道,班-怒特提斯洋的闭合形式以弧-弧、弧-陆等“软碰撞”的方式进行[61-63],构造属性上包含了多个局限性洋盆[1]。由此可见,狮泉河地区班-怒特提斯洋的演化具有一定的复杂性,可能既存在洋盆的正常演化,又存在不同弧间(后)盆地的打开与消亡。在班公湖-日土俯冲带和狮泉河俯冲带中,均出露有竟柱山组角度不整合于下伏地层之上,说明竟柱山组磨拉石建造很可能才是本区班-怒特斯洋彻底关闭的标志。

6 结论

(1)首次在班怒带西段去申拉组中发现了泥质硅质岩,呈2个层位产出,与玄武质火山岩关系密切。整体上,去申拉组原岩建造可以归纳为泥质岩-硅质岩-火山岩的组合,代表边缘海盆地沉积环境,水体较深,岩浆活动较强。

(2)去申拉组第一、二层位泥质硅质岩均形成于活动大陆边缘环境,泥质硅质岩沉积时水-岩界面整体上为水体分层不强烈的厌氧环境。

(3)去申拉组第一、二层位泥质硅质岩为热水成因,热水活动与玄武岩岩浆活动有关,上部泥质硅质岩沉积时热水活动更强烈。

(4)结合泥质硅质岩的岩石学、地球化学特征,狮泉河地区班-怒特提斯洋至少在早白垩世仍具有一定规模的洋盆,其闭合时间应晚于109Ma,竟柱山组磨拉石建造很可能是本区班-怒特斯洋彻底关闭的标志。

致谢: 在野外地质调查和样品采集过程中,项目组成员提供了极大的帮助,审稿专家提出了建设性意见,在此表示衷心的感谢。

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