东昆仑南缘布青山构造混杂岩带地质特征及区域构造研究

摘要

东昆仑南缘布青山构造混杂岩带是东昆仑造山带与巴颜喀拉造山带之间一条近东西向延伸的板块缝合带。本论文选择布青山构造混杂岩带为研究对象，以现代板块构造学理论为指导思想，通过系统的野外地质填图，运用构造地质学、岩石学、岩石地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学等方法，对布青山构造混杂岩带结构构造、物质组成及其构造演化进行综合研究，对研究中央造山系和东特提斯构造域早古生代以来的板块构造格局和恢复重建其演化进程具有重要意义。取得以下主要新进展和初步认识：
　　 1、东昆仑南缘布青山构造混杂岩带是一条近东西走向的以由北向南逆冲兼走滑性质构造系为主体构造格架，复合叠加了推覆构造系的复杂构造带。整个变形过程是由巴颜喀拉地块与东昆仑地块在加里东期俯冲碰撞造山的基础上，叠加了晚华力西期一早印支期由南向北俯冲造山和晚印支期一早燕山期全面碰撞造山及晚燕山期陆内推覆作用，喜马拉雅期伸展断陷作用形成的。构造变形序列分为：晚二叠世一中三叠世褶皱变形；中三叠世末冲断兼走滑变形；晚三叠世一早侏罗世推覆变形以及新生代伸展断陷变形。
　　 2、布青山构造混杂岩带由构造混杂岩和外来灰岩推覆体组成。构造混杂岩由基质和混杂岩块组成；基质为马尔争组浊积岩系和磨拉石沉积组合，混杂岩块可划分为变质基底岩块、洋壳型混杂岩块和岛弧型混杂岩块等。洋壳型混杂岩块细分为早古生代蛇绿岩、晚古生代蛇绿岩及海山组合；岛弧型混杂岩块可细分为晚加里东期中酸性侵入岩块和中酸性火山岩块。
　　 3、确定了布青山构造混杂岩带原特提斯洋壳形成、扩张、俯冲消减的证据。
　　 早古生代得力斯坦蛇绿岩由蛇纹岩、蛇纹石化二辉橄榄岩、辉长岩、辉绿玢岩、变玄武岩、深水粉砂硅泥质岩等组成，被多期“构造肢解”但层序清楚、组合完整，其辉长岩锆石U-Pb年龄为516.4±6.3Ma，玄武岩具N-MORB地球化学特征，确定得力斯坦蛇绿岩为MOR型，代表了早寒武世原特提斯洋壳扩张阶段的产物。
　　 亿可哈拉尔花岗闪长岩块和首次发现前人未曾报道过的白日切特花岗闪长岩块及中酸性火山岩块，其锆石U-Pb年龄分别为437.5±6.6Ma、441.1±6.3Ma和437.7±2.8Ma。花岗闪长岩块呈长条状分布于早古生代蛇绿岩北侧，具片麻状构造；岩石地球化学特征显示岛弧钙碱性系列，具埃达克岩性质；中酸性火山岩块由流纹斑岩、英安斑岩和少量安山岩组成，岩石地球化学特征指示为岛弧钙碱性火山岩系列。这些岛弧型岩浆岩代表了早志留世原特提斯洋壳俯冲消减形成的火山弧产物。
　　 4、布青山构造混杂岩带晚古生代洋壳岩石组合包括哈尔郭勒蛇绿岩和布青山海山玄武岩/灰岩组合。哈尔郭勒蛇绿岩由蛇纹岩、强蛇纹石化橄榄岩、辉长岩、辉绿玢岩、玄武岩和黑色深水硅泥质岩等组成，其玄武岩具有N-MORB地球化学特征；辉长岩锆石U-Pb年龄为332.8±3.1Ma，表明哈尔郭勒蛇绿岩是早石炭世洋壳扩张阶段的产物。布青山古海山由玄武岩基座和生物礁灰岩盖层组成，其玄武岩具有N-MORB地球化学特征，灰岩盖层内古生物化石属早中二叠世。布青山古海山与哈尔郭勒蛇绿岩同属晚古生代同一洋盆产物。
　　 5、布青山构造混杂岩带早古生代蛇绿岩和岛弧型中酸性岩浆岩块与晚古生代蛇绿岩和海山组合，分别代表了原特提斯洋和古特提斯洋形成与演化的产物。综合布青山构造混杂岩带结构构造特征、物质组成和区域资料，建立了布青山构造混杂岩带早古生代以来构造格局及区域构造演化过程，即原特提斯洋演化与主造山阶段：(1)震旦纪末在元古代形成的统一大陆上初始裂解，(2)早寒武世洋壳形成，(3)中寒武世一晚奥陶世洋壳扩张，(4)早志留世一中志留世洋壳俯冲消减，(5)晚志留世一早泥盆世洋壳萎缩消亡，碰撞造山。晚古生代一早中生代古特提斯洋演化与复合造山阶段：(1)中晚泥盆世陆内稳定发展，(2)早石炭世洋壳形成，(3)晚石炭世一中二叠世洋壳扩张，(4)晚二叠世一中三叠世洋壳俯冲消减，(5)中三叠世末洋盆消亡，碰撞造山。中生代以后陆内造山叠加改造阶段：(1)晚三叠世一早侏罗世，发生推覆作用，将树维门科组灰岩推覆到布青山构造混杂岩带上，(2)早侏罗世一白垩纪挤压变形，(3)新生代青藏高原隆升远程效应，使得东昆南断裂带发生凹陷形成断陷盆地。