地质通报  2019, Vol. 38 Issue (6): 1006-1017  
0

引用本文 [复制中英文]

杨洋, 刘函, 崔浩杰, 李俊, 苟正彬, 胡志忠. 拉萨地块晚古生代沉积源区转变——来自措勤地区永珠组碎屑锆石的证据[J]. 地质通报, 2019, 38(6): 1006-1017.
[复制中文]
Yang Y, Liu H, Cui H J, Li J, Gou Z B, Hu Z Z. Evolution of Late Paleozoic sedimentary provenance of Lhasa block: Detrital zircons from Yongzhu Formation in Cuoqin area, Tibet[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(6): 1006-1017.
[复制英文]

基金项目

中国地质调查局项目《三江造山带澜沧—昌都地区区域地质调查》(编号:DD20190053)

作者简介

杨洋(1991-), 男, 在读硕士生, 矿物学、岩石学、矿床学专业。E-mail:2512054267@qq.com

通讯作者

刘函(1986-), 男, 在读硕士, 工程师, 从事青藏高原区域地质调查及地质演化研究。E-mail:liuhan_cdcgs@163.com

文章历史

收稿日期: 2018-10-30
修订日期: 2019-01-07
拉萨地块晚古生代沉积源区转变——来自措勤地区永珠组碎屑锆石的证据
杨洋1 , 刘函2 , 崔浩杰1 , 李俊2 , 苟正彬2 , 胡志忠2     
1. 成都理工大学地球科学学院, 四川 成都 610059;
2. 中国地质调查局成都地质调查中心, 四川 成都 610081
摘要: 晚古生代是拉萨地块地质演化的重要转折期,一些关键地质问题存在争论,如拉萨地块来源问题。选择西藏措勤地区上石炭统永珠组为研究对象,石英砂岩中碎屑锆石U-Pb测年数据显示523Ma、920Ma两个年龄峰值。通过与拉萨地块及其周缘晚石炭世冰期之前地层碎屑锆石对比,认为拉萨地块永珠组920Ma年龄峰值更具有冈瓦纳大陆靠印度一侧的物源特征,其与南羌塘、拉萨、喜马拉雅微陆块在裂离之前具有显著的亲缘关系。而含有冰筏碎屑的拉嘎组和来姑组中包含的西澳大利亚物源信息(约1180Ma年龄峰值),暗示来自西澳大利亚的冰筏可能通过洋流作用漂移至拉萨地块而后沉积冰筏碎屑。
关键词: 冈瓦纳大陆    拉萨地块    永珠组    拉嘎组    碎屑锆石    
Evolution of Late Paleozoic sedimentary provenance of Lhasa block: Detrital zircons from Yongzhu Formation in Cuoqin area, Tibet
YANG Yang1, LIU Han2, CUI Haojie1, LI Jun2, GOU Zhengbin2, HU Zhizhong2     
1. College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, Sichuan, China;
2. Chengdu Center of Geological Survey, CGS, Chengdu 610081, Sichuan, China
Abstract: The Late Paleozoic is an important transition period for the geological evolution of the Lhasa block, so there are some disputes on key geological issues, such as the origin of the Lhasa block. In this paper, the Upper Carboniferous Yongzhu Formation in the Cuoqin region of Tibet was selected as the study object. The U-Pb dating data of detrital zircons in quartz sandstone show the peak ages of 523Ma and 920Ma. Based on a comparison with the Lhasa block and the detrital zircons formed before the Lhasa blockin the Late Carboniferous glacial period, the authors hold that the 920Ma agepeak of the Yongzhu Formation in the Lhasa block is more characteristic of the provenance on the Indian side of the Gondwana opening, and that the Nanqiangtang, Lhasa and Himalayan microlandmasses were significantly related before splitting. The source information of western Australia (about 1180Ma age peak) in the Laga and Laigu groups containing ice raft debris suggests that ice rafts from western Australia might have drifted to the Lhasa block through ocean currents and then deposited ice raft debris.
Key words: Gondwana continent    Lhasa block    Yongzhu Formation    Laga Formation    detrital zircon    

拉萨地块中—新生代构造演化建立在丰富的岩浆岩成因基础上[1-4],其南侧雅鲁藏布江缝合带和北侧班公湖-怒江缝合带裂解、消亡对拉萨地块地质演化产生了深远的影响[5-7]。对拉萨地块前中生代地质演化研究较少,从少数信息可知其来源于冈瓦纳大陆北缘裂离,然而是来自印度冈瓦纳[8-13]还是澳大利亚冈瓦纳[9, 14-15]还存在分歧。主流观点认为,拉萨地块来自活动冈瓦纳大陆北缘裂离[16-19],然而石炭纪—二叠纪裂谷型碱性岩浆岩及辉绿岩岩墙可能表明冈瓦纳大陆北缘存在被动伸展[20-22]

碎屑锆石测年方法无疑是解决上述分歧的理想方法之一。随着碎屑锆石测年技术的不断发展和应用,沉积岩碎屑锆石年龄谱在研究沉积物物源区、基底时代组成、沉积岩形成时代、区域构造演化等方面发挥了十分重要的作用[9-10, 23-24]。最近几年对拉萨地块碎屑锆石的研究,主要以中生代以来的地层为目标[25-26],对晚古生代地层以古生物和沉积相分析为主[27-29],制约了对拉萨地块早期地质演化的认识。拉萨地块晚古生代地层具有承上启下的特殊意义,表现在二叠纪从冈瓦纳相冰海杂砾岩向特提斯相碳酸盐岩过渡,特别是冰期沉积受到陆缘碎屑和冰筏沉积的共同影响,永珠组(或诺错组)和拉嘎组(或来姑组)物源必然存在一定差异,通过研究碎屑锆石的差异,可以对二者进行源区示踪并提供地质演化的证据。

本文以西藏措勤尼雄地区上石炭统永珠组为研究对象,通过对永珠组碎屑锆石U-Pb定年及沉积环境分析,综合拉萨地块冰期前后及其与相邻地块石炭纪、二叠纪碎屑锆石的对比分析,揭示拉萨地块晚古生代沉积源区变化及大地构造背景。

1 区域地质背景

拉萨地块位于羌塘地块与印度板块之间,以雅鲁藏布江缝合带和班公湖-怒江缝合带与上述2个陆块隔开[30],东西长1500~2500km,南北宽100~300km。拉萨地块晚古生代地层出露完整,为沉积渐变过渡接触关系,自下而上依次为永珠组(C2y)、拉嘎组(C2P1l)、昂杰组(P1a)和下拉组(P2-3x)。结合前人的认识及对拉萨地块晚古生代地层的综合对比,笔者认为,永珠组为一套陆缘碎屑滨浅海相沉积环境,其上覆拉嘎组为近岸-冰海沉积环境,与永珠组为连续沉积[21, 31],昂杰组总体表现为混积陆棚沉积环境,下拉组则为碳酸盐台地沉积组合[27, 32]

研究区位于措勤县尼雄一带(图 1),属于隆格尔-南木林地层分区西北部,是拉萨地块晚古生代地层出露较好的地区之一。前人对尼雄地区的铁、铜多金属矿床研究较多[33-34],然而目前只有少量文献提及研究区晚古生代地层[9]。永珠组作为拉萨地块晚古生代特征性岩石地层之一,广泛分布于拉萨地块申扎—南木林以西地区,包括班戈-八宿地层分区、措勤-申扎地层分区、隆格尔-南木林地层分区。永珠组以申扎永珠地名命名,其建组的德日昂玛-下拉剖面位于申扎县以北的多那个里村东侧,是世界上最理想的冈瓦纳相石炭系标准剖面之一[35]。通过大量古生物(珊瑚、腕足类、菊石、牙形石、孢粉)研究,将永珠组时代限定在早石炭世杜内期—维宪期[36-40]。认为其为一套陆棚至斜坡、盆地相沉积,包括灰绿色页岩、砂岩,夹岩屑砂岩、粉砂岩、页岩、生物碎屑灰岩、硅质岩等。但也有学者认为其反映了近岸的沉积环境[41]。而1:25万措勤区幅区域地质调查根据苔藓虫印模化石Fenestella sp.及地层对比将永珠组时代定为晚石炭世。由于本文研究的永珠组位于措勤地区,因此时代划分上采用该方案,以石英砂岩或长石石英砂岩与(粉砂质)泥岩呈韵律性互层为主要特征。

图 1 西藏措勤地区区域地质背景图 Fig.1 Regional geological background map of Cuoqin region, Tibet LSSZ-龙木措-双湖结合带; BNSZ-班公湖-怒江结合带; SLYJSZ-狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎结合带; YZSZ-雅鲁藏布江结合带; Qhapl-第四系冲洪积; E3r-日贡拉组; C2y-永珠组; P2-3x1-下拉组一段; P1a-昂杰组; C2P1l2-拉嘎组二段; C2P1l1-拉嘎组一段
2 永珠组沉积特征及采样剖面

措勤地区(图 1)未出露前寒武基底,上石炭统永珠组作为区内出露的最老地层,岩石组合可与永珠组对比,主体为一套滨浅海相碎屑岩建造。

2.1 沉积相特征

研究区永珠组岩石类型有6种沉积组合(图 2)。组合Ⅰ为灰白色-白色中-厚层状石英砂岩,单层厚度30~60cm,底部偶见含砾中砂岩,石英砂岩发育平行层理(图 2)。组合Ⅱ为浅灰色中-厚层状岩屑石英细砂岩→灰白色薄层状石英细砂岩→灰色薄层状粉砂岩过渡,底部岩屑石英细砂岩中可见板状交错层理,顶部粉砂岩中可见平行层理。组合Ⅲ为灰白色薄层状粉砂岩、灰黑色薄层状泥岩互层偶夹灰白色长石石英细砂岩,从下往上矿物颗粒逐渐变粗。底部粉砂岩中可见包卷层理,泥岩中水平层理发育,长石石英细砂岩中发育板状交错层理。组合Ⅳ为粉、细砂岩组合,构成下粗上细的渐变过渡,下部为灰白色中层状细粒石英砂岩,向上渐变为灰白色薄层状粉砂岩夹泥质粉砂岩,石英砂岩发育平行层理,粉砂岩发育水平层理。组合Ⅴ由浅灰白色中层状细粒石英砂岩夹黄绿色薄层状粉砂岩构成下粗上细的韵律。组合Ⅵ由灰黑色薄层状泥岩夹泥质粉砂岩向上过渡为灰白色薄层状粉砂岩、灰白色中层状石英细砂岩,构成下细上粗的沉积序列,矿物粒度向上逐渐变粗,岩层向上逐渐变厚。

图 2 永珠组岩石组合类型 Fig.2 Rock assemblages of Yongzhu Formation

总的来说,措勤尼雄地区永珠组主体由滨岸体系和浅海陆棚体系构成。其中组合Ⅰ、组合Ⅱ、组合Ⅳ、组合Ⅴ以具有平行层理、板状交错层理的石英细砂岩、长石石英砂岩为特征,反映了较强的水动力环境,可能代表滨岸相(前滨、近滨)沉积环境,其中偶夹砾岩层,可能为水道沉积。而组合Ⅲ和组合Ⅵ以粉砂岩、泥岩夹石英砂岩为特征,常见水平层理、平行层理和板状交错层理,整体处于海平面波动频繁但波动范围较小的沉积环境,代表浅海陆棚相沉积环境。

2.2 采样剖面特征

采样剖面位于措勤县杀穷(图 4),永珠组出露不完整,未见底,顶部与上覆上石炭统—下二叠统拉嘎组整合接触,厚度大于1329.5m。本文仅对采样点附近7层进行简单描述。

图 4 西藏措勤县杀穷下石炭统永珠组实测地层剖面 Fig.4 Stratigraphic section of Lower Carboniferous Yongzhu Formation in Shahau area, Cuoqin County, Tibet

未见顶

7.灰白色中层状细粒岩屑石英细砂岩          30.69m

--------------断层接触--------------

6.薄层状石英质砾岩层                               9.48m

5.灰白色中-厚层状细粒岩屑石英细砂岩     19.69m

4.灰白色中-厚层状中粒石英中砂岩            39.54m

3.灰绿色薄层状石英质砾岩层                      5.74m

2.白色-灰白色中层状中粒石英中砂岩           65.44m

1.灰白色中层状细粒石英细砂岩                   40.06m

~~~~~~~~~~~角度不整合接触~~~~~~~~~~~

0层为第四系残坡积,风化角砾堆积             39.91m

该岩性段主体表现为基本层序Ⅰ岩石组合特征,岩石类型较单一,以石英砂岩为主,其次为粉砂岩、细砂岩、含砾中砂岩、长石石英砂岩、岩屑石英砂岩等。砂岩和砾岩的磨圆度中等,分选性较好,显示其成分成熟度较高。岩石多以薄-中层状产出,少数层位长石石英砂岩以厚层状产出。砾石多为石英质砾石,次圆-次棱角状,砾径为3~8mm。

3 碎屑锆石U-Pb定年 3.1 样品采集

样品采自西藏措勤县杀穷下石炭统永珠组(地理坐标为北纬30° 35′ 6″、东经85° 36′ 2″,海拔4790m)。采样对象为永珠组石英砂岩(样号:PM02-N1),石英砂岩呈灰白色,颗粒支撑,接触式胶结。陆源砂主要由石英、长石和岩屑端元组成,砂粒大小以中砂为主(0.25~0.5mm),0.05~0.25mm的细砂次之,0.5~1.0mm的粗砂较少。其中石英端元多为颗粒较小的石英单晶,沿砂粒边缘生长,集合体和硅质岩较少;长石端元可见钾长石,被硅质和高岭土交代;岩屑端元主要为少量的粘土岩,均已绢云母化。填隙物主要由粘土质杂基和硅质胶结物组成,杂基粒度小于0.005mm,部分已变为鳞片状绢云母,硅质胶结物多呈微粒状石英,陆源碎屑颗粒次生加大现象常见。

3.2 分析方法

锆石U-Pb同位素定年在自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室完成。碎屑锆石分选首先将样品粉碎至20~30目,用常规浮选和磁选方法分选后,在双目镜下挑出形态较完整、无裂痕、无包体的锆石共93粒作为测定对象。将其固定在环氧树脂靶上,抛光至中心部位出露备用,碎屑锆石U-Pb年龄测定由自然资源部西南测试中心完成,所用激光剥蚀系统为GeoLasPro 193nm激光系统,质谱为高分辨电感耦合等离子体质谱仪ELEMENT2,实验采用高纯氦作为剥蚀物质的载气,激光波长193nm、束斑32μm、脉冲频率6Hz、激光能量为6J/cm2,测试前先采用NIST610标准调谐仪器至最佳状态,使得139La、232Th信号达到最强,并使氧化物产率232Th16O/232Th<0.3%。实验采用锆石标样GJ-1作为外标进行U-Pb同位素分馏和质量歧视的校正计算,Plěsovice锆石标样作为监控盲样监视测试过程的稳定性;测试时每5个样品点插一组标样。每个样品激光取样过程包括20s的背景采集时间、50s的剥蚀取样时间和10s的样品池冲洗时间,对分析数据的离线处理采用软件ICPMSDataCal。详细的仪器设备、分析步骤和数据处理见相关参考文献[42]

图 3 石英砂岩正交偏光镜下照片(a)和平行层理(b) Fig.3 Microphotograph of quartz sandstone(crossed nicols)(a) and parallel bedding(b)
3.3 测试结果

永珠组碎屑锆石阴极发光图像(图 5)显示,石英砂岩中碎屑锆石振荡环带发育,锆石长宽比接近,大多数呈椭圆状,具有长距离搬运的碎屑成因特征。锆石砾径多为100μm左右,部分可达150μm。样品碎屑锆石U-Pb年龄测试点共有90个,有效点84个,删除的6个测点谐和度较低,偏离谐和曲线,可能为混合年龄,碎屑锆石U-Pb年龄分析结果见表 1。除部分测点(8、10、16、49、71、78)小于0.1外,大多数测点的Th/U值均大于0.1,平均值为0.50(表 1)。

图 5 永珠组石英砂岩典型碎屑锆石阴极发光图像 Fig.5 Representative cathodoluminescence images of clastic zircons from quartz sandstone of Yongzhu Formation
表 1 西藏措勤地区永珠组石英砂岩碎屑锆石U-Th-Pb年龄分析结果 Table 1 U-Th-Pb data of detrital zircons from quartz sandstone in Yongzhu Formation, Cuoqin region, Tibet

从锆石U-Pb谐和图(图 6-a)和年龄直方图(图 6-b)可以看出,永珠组碎屑锆石具有523Ma、920Ma两个年龄峰值,可大致划分为5个年龄区间:

图 6 永珠组碎屑锆石U-Pb谐和图(a)和年龄直方图(b) Fig.6 Concordia diagram of U-Pb values for detrital zircons from Yongzhu Formation(a) and age histogram(b)

(1)2800~2100Ma:此年龄区间锆石年龄数据较分散,没有形成峰值,但是包括冈瓦纳大陆基底最古老一期的年龄峰值,目前,拉萨地块仅在工布江达县一带获得2450.3±9.9Ma的变基性火山岩,代表拉萨地块最老基底[43]

(2)1750~1500Ma:共有10多颗锆石年龄分布于该区间,该年龄区间在冈瓦纳大陆众多碎屑锆石中广泛分布[44-45],没有形成集群效应,可能印证了哥伦比亚超大陆裂解后一系列大洋演化,在全球有广泛的岩浆记录。

(3)1250~850Ma:该年龄区段在永珠组分布最丰富,并形成一个920Ma的年龄峰值。该阶段年龄与罗迪尼亚超大陆汇聚过程密切相关,而冈瓦纳大陆域内在该时间段有广泛的岩浆作用,并且不同地域岩浆作用峰期存在一定差异[7],能够为物源提供信息。

(4)750~650Ma:该阶段年龄形成集中且尖锐的峰值(图 6-b),与罗迪尼亚超大陆裂解过程密切相关,由于该年龄段分布区域十分广泛,受两侧相邻年龄峰值的影响,在拉萨地块众多的碎屑锆石记录中并没有形成一种特征峰值而受到关注。目前,在拉萨地块已经发现多处该时间段的岩浆年龄,以念青唐古拉岩群中获得此阶段年龄报道最多,比如纳木错西缘的变质侵入岩锆石年龄为748~787Ma[46],哈金桑惹-康马隆起带侵入岩中存在735~766Ma的残余锆石,因此,此年龄阶段拉萨地块的地质演化有进一步研究的必要。

(5)600~500Ma:该阶段年龄较集中,并形成523Ma的年龄峰值。该阶段是冈瓦纳大陆特征性年龄区间,在泛非运动(500~650Ma)期间大规模的岩浆热事件记录在碎屑锆石中。南羌塘、拉萨地块甚至澳大利亚地区都有此阶段碎屑锆石年龄显示[7, 47],体现了东、西冈瓦纳大陆拼贴过程的广泛影响。

4 讨论 4.1 拉萨地块冰期与冰融碎屑锆石对比

前人通过对冈瓦纳大陆古气候、岩相古地理及古环境的研究,认为冈瓦纳大陆在古生代经历了3次较大的冰期,其中晚石炭世—早二叠纪冰期持续时间最长、分布范围最广,导致冈瓦纳大陆北缘晚石炭世—早二叠世地层堆积了大量的冰川或冰水沉积[48]

拉萨地块在晚石炭世—早二叠世仍在冈瓦纳北缘,与冈瓦纳大陆并没有分离,此时仍处于大陆北缘的滨岸-浅海环境。永珠组作为冈瓦纳北缘冰期鼎盛时期的滨海、浅海碎屑陆棚相沉积,受当时冈瓦纳冰川发育旋回及海平面波动的影响,多见冷水习性腕足类和珊瑚类化石发育,未见冰筏沉积,碎屑物物源全部来自就近陆缘地带。拉嘎组底部开始出现多旋回的杂砂岩、砾岩,向上逐渐过渡为灰黑色含砾泥质岩、冰川漂砾、砂质泥岩等,冰筏坠石常见,并开始出现冷水和凉温型习性动物群,推测当时海平面整体上升,处在冈瓦纳冰川逐步消融时期,导致拉嘎组物质除就近陆缘外,其冰筏沉积层可能还含有邻近大陆的碎屑物质。如果上述推论正确,那么在碎屑锆石年龄峰值上必然有所差异。

与拉萨地块类似,南羌塘、喜马拉雅地块晚石炭世—早二叠世广泛分布冰水沉积。喜马拉雅地块之上的晚古生代冰水沉积物来自下二叠统破林浦组(P1p)、下二叠统基龙组(P1j)等。南羌塘地块上石炭统—下二叠统展金组(C2P1z)中含典型的冰水沉积[49],其时代和沉积特征与拉萨地块拉嘎组(或者来姑组)也十分类似(图 7)。

图 7 拉萨微陆块及相邻微陆块晚石炭世—早二叠世地层碎屑锆石年龄频率分布对比 Fig.7 Age frequency distribution of detrital zircons from Late Carboniferous to Early Permian strata in Lhasa microcontinent and adjacent microcontinent

通过拉萨地块及邻区冰融前后碎屑锆石年龄频率分布对比(图 8)可以看出,拉萨地块前冰期与冰期碎屑锆石表现出不同的峰值特征,前冰期沉积的永珠组石英砂岩碎屑锆石U-Pb年龄出现了523Ma和920Ma的特征年龄峰值,与南羌塘、特提斯喜马拉雅特征年龄峰值非常类似,明显不同于以1195Ma为特征年龄峰值的西澳大利亚地区。而来姑组和拉嘎组分别代表拉萨地块东、西段晚石炭世—早二叠世冰期沉积地层,明显可见二者除具有与永珠组相似的泛非运动年龄峰值外,还具有一期1180Ma左右的年龄峰值。该年龄峰值在永珠组中没有体现,同时,典型印度大陆一侧的基龙组中也没有该期年龄峰值的反映,其必然是以冰筏为载体从附近大陆带来的。目前西澳大利亚有此期碎屑锆石年龄峰值(图 7)。

图 8 拉萨地块永珠组与相邻微陆块碎屑锆石年龄频率分布对比s Fig.8 Age and frequency distribution of detrital zircons from Yongzhu Formation and adjacent microcontinental blocks

上述研究表明,拉萨地块上石炭统永珠组与上石炭世统—下二叠统拉嘎组的沉积物源存在一定差异,永珠组具有典型冈瓦纳大陆靠印度一侧的物源特征,而拉嘎组和来姑组中的西澳大利亚物源信息暗示,拉萨地块部分冰筏可能来自澳大利亚。值得注意的是,尽管同为冈瓦纳大陆北缘靠近印度一侧的多个微陆块之一的南羌塘微陆块、特提斯喜马拉雅,它们中的展金组和吉龙组发育的冰筏沉积没有接受来自西澳大利亚源区的冰筏沉积,这种差异可能与当时的洋流因素有关,洋流限制了来自西澳大利亚冰筏的移动轨迹和分布范围。

4.2 拉萨地块周缘微陆块碎屑锆石对比

如上所述,永珠组能够代表就近大陆边缘的沉积,而拉嘎组(或来姑组)沉积物受冰筏带来的西澳大利亚物质的混合,因此,永珠组碎屑锆石能识别其物质来源。通过与相邻微地块前冰期沉积物碎屑锆石的对比,可进一步指示二叠纪冈瓦纳大陆北缘裂解之前各微陆块的亲缘关系。

下—中奥陶统温泉沟组是南羌塘地块已知的最古来地层单元,其碎屑锆石显示泛非构造-岩浆热事件和格林威尔-晋宁构造-岩浆热事件十分发育[52],与拉萨地块永珠组记录的这2期事件的年龄峰值非常吻合(图 8)。特提斯喜马拉雅寒武系—奥陶系碎屑锆石没有泛非期年龄峰值,但是约946Ma的年龄峰值与南羌塘、拉萨地块一致(图 8)。同时,上述南羌塘、拉萨、喜马拉雅地块明显缺失西澳大利亚地块约1195Ma的特征年龄峰值(图 8),表明南羌塘、拉萨、喜马拉雅地块具有更显著的亲缘关系,它们应当同时裂离于冈瓦纳大陆北部边缘靠印度一侧。

另外,根据碎屑锆石对比,冈瓦纳大陆北缘靠印度大陆一侧和西澳大利亚一侧除格林威尔构造-岩浆热事件的时间有特征性差异外,二者之间还有一期更古老的构造-岩浆热事件差异。南羌塘温泉组、喜马拉雅寒武系—奥陶系和基龙组都有一期约2450Ma的年龄峰值(图 7图 8),而西澳大利亚有一期大于2600Ma的年龄峰值(图 8)。拉萨地块永珠组年龄峰值特征不明显,但拉嘎组可见2组年龄的混合(图 7),与前文拉嘎组具有冈瓦纳大陆靠印度大陆一侧陆缘和西澳大利亚冰筏物质的混合碎屑物质来源的推论十分吻合。

南羌塘地块被认为是冈瓦纳大陆在青藏高原的最北界[53],发育大量可能与地幔柱作用有关的早二叠世辉绿岩[54];拉萨地块鸭洼地区二叠纪裂谷型辉绿岩[22]及喜马拉雅地体色龙地区二叠纪基龙组和色龙组中的火山岩都显示陆内裂谷特征[55]。上述研究表明,冈瓦纳大陆靠印度一侧北缘被动陆缘在二叠纪早期开始裂离,并逐步形成南羌塘、拉萨等一系列微陆块。因而笔者认为,南羌塘、拉萨、喜马拉雅在晚石炭世(永珠组沉积时代)可能都处于冈瓦纳大陆靠印度一侧,表现出相似的碎屑锆石特征,而晚石炭世晚期以来(拉嘎组沉积时代),各微陆块逐步从冈瓦纳大陆靠印度一侧裂离,并形成地理隔离,影响古气候、古洋流及冰筏漂移方向,最终导致南羌塘、拉萨、喜马拉雅在冰筏沉积期表现出不同的碎屑锆石特征。

5 结论

(1)拉萨地块西段措勤地区上石炭统永珠组石英砂岩中碎屑锆石有523Ma、920Ma两个年龄峰值。

(2)拉萨地块从永珠组至拉嘎组(来姑组)物源存在差异,永珠组为典型冈瓦纳大陆靠印度一侧物源,拉嘎组(来姑组)中包含西澳大利亚物源信息,暗示拉萨地块部分冰筏来自澳大利亚。

(3)通过拉萨地块永珠组碎屑锆石与其周缘微陆块早古生代地层碎屑锆石对比,认为南羌塘、拉萨、喜马拉雅微陆块在裂离之前有更显著的亲缘关系。

致谢: 感谢审稿专家对论文提出的宝贵意见,同时感谢贵州地质调查院高级工程师曾愚人、白培荣、李月森、黄建国,驾驶员徐方生等对野外工作的大力支持。

参考文献
[1]
Chen J L, Xu J F, Zhao W X, et al. Geochemical variations in Miocene adakitic rocks from the western and eastern Lhasa terrane:Implications for lower crustal flow beneath the Southern Tibetan Plateau[J]. Lithos, 2011, 125(3): 928-939.
[2]
Zhu D C, Mo X X, Niu Y L, et al. Geochemical investigation of Early Cretaceous igneous rocks along an east-west traverse throughout the central Lhasa Terrane, Tibet[J]. Chemical Geology, 2009, 268(3/4): 298-312.
[3]
刘函, 王保弟, 陈莉, 等. 拉萨地块西北日土花岗岩基锆石U-Pb年代学、地球化学及构造意义[J]. 大地构造与成矿学, 2015, 39(6): 1141-1155.
[4]
Huang F, Xu J F, Chen J L, et al. Two Cenozoic tectonic events of N-S and E-W extension in the Lhasa Terrane:Evidence from geology and geochronology[J]. Lithos, 2016, 245: 118-132. DOI:10.1016/j.lithos.2015.08.014
[5]
Mo X X, Niu Y L, Dong G C, et al. Contribution of syncollisional felsic magmatism to continental crust growth:A case study of the Paleogene Linzizong volcanic Succession in southern Tibet[J]. Chemical Geology, 2008, 250(1): 49-67.
[6]
张泽明, 王金丽, 董昕, 等. 青藏高原冈底斯带南部的紫苏花岗岩:安第斯型造山作用的证据[J]. 岩石学报, 2009, 25(7): 1707-1720.
[7]
Zhu D C, Zhao Z D, Niu Y L, et al. The Lhasa Terrane:Record of a microcontinent and its histories of drift and growth[J]. Earth & Planetary Science Letters, 2011, 301(1/2): 241-255.
[8]
董昕, 张泽明, 王金丽, 等. 青藏高原拉萨地体南部林芝岩群的物质来源与形成年代:岩石学与锆石U-Pb年代学[J]. 岩石学报, 2009, 25(7): 1678-1694.
[9]
Zhu D C, Zhao Z D, Niu Y L, et al. Lhasa terrane in southern Tibet came from Australia[J]. Geology, 2011, 39(8): 727-730. DOI:10.1130/G31895.1
[10]
Metcalfe I. Late Palaeozoic and Mesozoic tectonic and palaeogeographical evolution of SE Asia[J]. Gondwana Research, 2009, 9(1): 24-46.
[11]
Yin A, Harrison T M. Geologic Evolution of the HimalayanTibetan Orogen[J]. Annual Review of Earth & Planetary Sciences, 2003, 28(28): 211-280.
[12]
Lin Y H, Zhang Z M, Dong X, et al. Precambrian evolution of the Lhasa terrane, Tibet:Constraint from the zircon U-Pb geochronology of the gneisses[J]. Precambrian Research, 2013, 237(7): 64-77.
[13]
Lin Y H, Zhang Z M, Dong X, et al. Early Mesozoic metamorphism and tectonic significance of the eastern segment of the Lhasa terrane, south Tibet[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2013, 78(12): 160-183.
[14]
Audley-Charles M G. Reconstruction of eastern Gondwanaland[J]. Nature, 1983, 306(5938): 48-50. DOI:10.1038/306048a0
[15]
Audley-Charles M G. Cold Gondwana, warm Tethys and the Tibetan Lhasa block[J]. Nature, 1984, 310(5973): 165-166. DOI:10.1038/310165b0
[16]
潘桂棠, 莫学宣, 侯增谦, 等. 冈底斯造山带的时空结构及演化[J]. 岩石学报, 2006, 22(3): 521-533.
[17]
王立全, 潘桂棠, 朱弟成, 等. 西藏冈底斯带石炭纪-二叠纪岛弧造山作用:火山岩和地球化学证据[J]. 地质通报, 2008, 27(9): 1509-1534. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2008.09.012
[18]
Zhu D C, Zhao Z D, Niu Y L, et al. The origin and preCenozoic evolution of the Tibetan Plateau[J]. Gondwana Research, 2013, 23(4): 1429-1454. DOI:10.1016/j.gr.2012.02.002
[19]
Li G W, Sandiford M, Liu X H, et al. Provenance of Late Triassic sediments in central Lhasa terrane, Tibet and its implication[J]. Gondwana Research, 2014, 25(4): 1680-1689. DOI:10.1016/j.gr.2013.06.019
[20]
耿全如, 王立全, 潘桂棠, 等. 西藏冈底斯带石炭纪陆缘裂陷作用:火山岩和地层学证据[J]. 地质学报, 2007, 81(9): 1259-1276. DOI:10.3321/j.issn:0001-5717.2007.09.011
[21]
刘函, 李奋其, 周放, 等. 拉萨地块西段尼雄地区晚古生代地震事件及其地质意义[J]. 地球科学, 2018, 43(8): 1-14.
[22]
李奋其, 刘伟, 张士贞, 等. 冈底斯南部打加错地区鸭洼基性杂岩的年代学及地球化学特征[J]. 地质学报, 2012, 86(10): 1592-1603. DOI:10.3969/j.issn.0001-5717.2012.10.004
[23]
Veevers J J, Saeed A, Belousova E A, et al. U-Pb ages and source composition by Hf-isotope and trace-element analysis of detrital zircons in Permian sandstone and modern sand from southwestern Australia and a review of the paleogeographical and denudational history of the Yilgarn Craton[J]. Earth-Science Reviews, 2005, 68(3/4): 245-279.
[24]
Wang B Q, Wang W, Chen W T, et al. Constraints of detrital zircon U-Pb ages and Hf isotopes on the provenance of the Triassic Yidun Group and tectonic evolution of the Yidun Terrane, Eastern Tibet[J]. Sedimentary Geology, 2013, 289(1): 74-98.
[25]
张士贞, 向树元, 万俊, 等. 西藏比如盆地碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb测年及其地质意义[J]. 地质科学情报, 2010, 29(5): 15-22.
[26]
胡修棉, 王建刚, 安慰, 等. 利用沉积记录精确约束印度-亚洲大陆碰撞时间与过程[J]. 中国科学:地球科学, 2017, 47(3): 261-283.
[27]
张予杰, 朱同兴, 张以春, 等. 西藏申扎地区二叠系下拉组地层划分及其沉积(微)相[J]. 地质学报, 2014, 88(2): 273-284.
[28]
周羽漩, 赵兵, 严亮, 等. 藏改则地区昂拉仁错中-下二叠统昂杰组-下拉组地层古生物[J]. 地球科学与环境学报, 2014, 36(4): 107-116. DOI:10.3969/j.issn.1672-6561.2014.04.010
[29]
仲昭, 纪占胜, 武桂春, 等. 西藏班戈县保吉乡纳木错西下石炭统珊瑚动物群的发现及其意义[J]. 地质论评, 2017, 63(Supp.): 333-334.
[30]
Pan G T, Wang L Q, Li R S, a l. Tectonic evolution of the Qinghai-Tibet Plateau[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2012, 53(2): 3-14.
[31]
张予杰, 张以春, 庞维华, 等. 西藏申扎地区拉嘎组岩相/沉积相分析[J]. 沉积学报, 2013, 31(2): 269-281.
[32]
安显银, 张予杰, 朱同兴, 等. 西藏申扎地区下二叠统昂杰组CO同位素地球化学特征[J]. 地质通报, 2015, 34(2/3): 347-353.
[33]
辛洪波, 曲晓明, 任立奎, 等. 藏西措勤含铜岩系的物质来源与成因[J]. 地质学报, 2007, 81(7): 939-945. DOI:10.3321/j.issn:0001-5717.2007.07.009
[34]
于玉帅, 杨竹森, 戴平云, 等. 西藏措勤尼雄矿田日阿铜多金属矿床岩浆活动时代及成因[J]. 中国地质, 2015, 42(1): 118-133. DOI:10.3969/j.issn.1000-3657.2015.01.010
[35]
范景年. 西藏石炭系[M]. 重庆: 重庆出版社, 1988: 1-128.
[36]
林宝玉. 西藏申扎地区古生代地层的新认识[J]. 地质论评, 1981, 27(4): 353-354. DOI:10.3321/j.issn:0371-5736.1981.04.010
[37]
林宝玉.西藏申扎地区古生代地层[C]//青藏高原地质文集, 1983: 1-13.
[38]
林宝玉.西藏晚古生代若干床板珊瑚化石[C]//青藏高原地质文集, 1983: 249-265.
[39]
杨式溥, 范影年.西藏申扎地区石炭系及生物群特征[C]//青藏高原地质文集, 1982, (4): 46-69.
[40]
盛怀斌.藏北申扎县永珠早石炭世晚期菊石动物群[C]//青藏高原地质文集, 1983: 38-65.
[41]
纪占胜, 姚建新, 高联达, 等. 藏北申扎地区下石炭统永珠组下部孢子组合的特征及意义[J]. 古生物学报, 2006, 45(3): 399-409. DOI:10.3969/j.issn.0001-6616.2006.03.010
[42]
李勇, 张士贞, 李奋其, 等. 拉萨地块中段查孜地区典中组火山岩锆石U-Pb年龄及地质意义[J]. 地球科学, 2018, 43(8): 2755-2766.
[43]
何世平, 李荣社, 王超, 等. 青藏高原拉萨地块发现古元古代地体[J]. 地球科学-中国地质大学学报, 2013, 38(3): 519-528.
[44]
裴英茹, 杨竹森, 赵晓燕, 等. 藏北商旭金矿床的碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 地球学报, 2017, 38(5): 711-722.
[45]
Huang T T, Xu J F, Chen J L, et al. Sedimentary record of Jurassic northward subduction of the Bangong-Nujiang Ocean:insights from detrital zircons[J]. International Geology Review, 2016, 59(2): 166-184.
[46]
胡道功, 吴珍汉, 江万, 等. 西藏念青唐古拉岩群SHRIMP锆石U-Pb年龄和Nd同位素研究[J]. 中国科学:地球科学, 2005, 35(1): 29-37.
[47]
Dong C Y, Li C, Wan Y S, et al. Detrital zircon age model of Ordovician Wenquan quartzite south of Lungmuco-Shuanghu Suture in the Qiangtang area, Tibet:Constraint on tectonic affinity and source regions[J]. Science China:Earth Sciences, 2011, 54(7): 1034-1042. DOI:10.1007/s11430-010-4166-x
[48]
王洪浩, 李江海, 李维波, 等. 冈瓦纳大陆古生代冰盖分布研究[J]. 中国地质, 2014, 41(6): 2132-2143. DOI:10.3969/j.issn.1000-3657.2014.06.026
[49]
范建军, 李才, 王明, 等. 青藏高原羌塘南部冈玛错地区展金组的沉积环境分析及碎屑锆石U-Pb定年[J]. 地质学报, 2014, 88(10): 1820-1831.
[50]
Pullen A. Triassic continental subduction in central Tibet and Mediterranean-style closure of the Paleo-Tethys Ocean[J]. Geology, 2008.
[51]
Myrow P M. Stratigraphic correlation of Cambrian-Ordovician deposits along the Himalaya:Implications for the age and nature of rocks in the Mount Everest region[J]. Geological Society of America Bulletin, 2009, 121(3/4): 323-332.
[52]
董春艳, 李才, 万渝生, 等. 西藏羌塘龙木错-双湖缝合带南侧奥陶纪温泉石英岩碎屑锆石年龄分布模式:构造归属及物源区制约[J]. 中国科学:地球科学, 2011, 41(3): 299-308.
[53]
李才, 黄小鹏, 翟庆国, 等. 龙木错-双湖-吉塘板块缝合带与青藏高原冈瓦纳北界[J]. 地学前缘, 2006, 13(4): 136-147. DOI:10.3321/j.issn:1005-2321.2006.04.011
[54]
Zhai Q G, Jahn B M, Su L, et al. SHRIMP zircon U-Pb geochronology, geochemistry and Sr-Nd-Hf isotopic compositions of a mafic dyke swarm in the Qiangtang terrane, northern Tibet and geodynamic implications[J]. Lithos, 2013, 174(4): 28-43.
[55]
朱同兴, 潘桂棠, 冯心涛, 等. 藏南喜马拉雅北坡色龙地区二叠系基性火山岩的发现及其构造意义[J]. 地质通报, 2002, 21(11): 717-722. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2002.11.004
江西省地质调查院. 西藏1: 250000邦多幅. 措麦区幅区域地质调查. 2002.