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藏北羌塘盆地基底的地质构造演化:来自侏罗纪雁石坪群砂岩碎屑锆石U-Pb同位素年代学证据

李江涛, 梁斌, 何文劲, 徐刚, 文龙, 谢启兴

李江涛, 梁斌, 何文劲, 徐刚, 文龙, 谢启兴. 藏北羌塘盆地基底的地质构造演化:来自侏罗纪雁石坪群砂岩碎屑锆石U-Pb同位素年代学证据[J]. 中国地质, 2016, 43(4): 1216-1226. DOI: 10.12029/gc20160408
引用本文: 李江涛, 梁斌, 何文劲, 徐刚, 文龙, 谢启兴. 藏北羌塘盆地基底的地质构造演化:来自侏罗纪雁石坪群砂岩碎屑锆石U-Pb同位素年代学证据[J]. 中国地质, 2016, 43(4): 1216-1226. DOI: 10.12029/gc20160408
LI Jiang-tao, LIANG Bing, HE Wen-jing, XU Gang, WEN Long, XIE Qi-xing. Geological and tectonic evolution of the basement in the Qiangtang basin of northern Tibet: Evidence from detrital zircon U-Pb isotope chronology of sandstone in the Jurassic Yanshipin Group[J]. GEOLOGY IN CHINA, 2016, 43(4): 1216-1226. DOI: 10.12029/gc20160408
Citation: LI Jiang-tao, LIANG Bing, HE Wen-jing, XU Gang, WEN Long, XIE Qi-xing. Geological and tectonic evolution of the basement in the Qiangtang basin of northern Tibet: Evidence from detrital zircon U-Pb isotope chronology of sandstone in the Jurassic Yanshipin Group[J]. GEOLOGY IN CHINA, 2016, 43(4): 1216-1226. DOI: 10.12029/gc20160408

藏北羌塘盆地基底的地质构造演化:来自侏罗纪雁石坪群砂岩碎屑锆石U-Pb同位素年代学证据

基金项目: 

中国地质调查局“青海龙亚拉地区1:5万区域地质调查”项目 121201122019

国家自然科学基金 41472310

详细信息
    作者简介:

    李江涛, 男, 1989年生, 硕士, 主要从事区域地质调查研究; E-mail:lijiangtao_cool@163.com

    通讯作者:

    梁斌, 男, 1967年生, 博士, 教授, 主要从事区域地质调查研究; E-mail:earlliuh@163.com

  • 中图分类号: P597

Geological and tectonic evolution of the basement in the Qiangtang basin of northern Tibet: Evidence from detrital zircon U-Pb isotope chronology of sandstone in the Jurassic Yanshipin Group

Funds: 

Supported by China Geological Survey Program 121201122019

National Natural Science Foundation of China 41472310

More Information
    Author Bio:

    LI Jiang-tao: LI Jiang- tao, male, born in 1989, master, engages in the study of regional geological survey; E-mail:lijiangtao_cool@163.com

  • 摘要:

    羌塘盆地作为青藏高原面积最大的中-新生代盆地,是揭示特提斯域演化的关键区域,其构造属性与演化历史备受关注。然而,长期以来对于盆地是否具有前寒武纪结晶基底以及其地质构造演化等问题一直存分歧。雁石坪群作为羌塘盆地分布最广,地层出露最全的一套侏罗纪地层,其碎屑沉积物中包含了大量关于羌塘盆地地质构造演化的重要信息。为此笔者选择位于羌塘盆地东部唐古拉山北麓温泉地区雁石坪群砂岩进行碎屑锆石LA-ICPMSU-Pb年代学研究,以期为解决羌塘盆地基底的地质构造演化提供依据。8件砂岩样品429个有效测试点的年龄结果显示,雁石坪群碎屑锆石的年龄时间跨度大,自新太古代至中侏罗世晚期(2668~166 Ma),具有明显的阶段性,可分为10个年龄组。结合区域地质特征,对年龄值大于486 Ma碎屑锆石年龄组进行了重点分析探讨,认为羌塘盆地具有前寒武纪结晶基底,其形成的主要时期为1974~1666 Ma,且结晶基底还遭受了后期地质构造作用的改造,先后经历了与Columbia超级大陆、Rodinia超大陆演化相关的构造热事件、格林威尔-晋宁构造岩浆运动、泛非运动等一系列地质构造演化,支持了羌塘地块属冈瓦纳大陆的认识。

    Abstract:

    As the largest Mesozoic-Cenozoic basin in the Tibetan Plateau, the Qiangtang Basin is the key area to reveal the evolution of Tethys, and hence its structure and evolution have aroused much interest. However, for a long time the problems concerning the existence or nonexistence of the pre-Cambrian basement in the Qiangtang Basin and its tectonic evolution have been topics of much controversy. Yanshiping Group is the most widely distributed strata which have the most complete set of Jurassic in the Qiangtang Basin, and its detrital sediments contain a lot of important information concerning the tectonic evolution of the Qiangtang Basin. The authors hence selected the sandstone from Yanshiping Group in the east of the Qiangtang Basin, the northern foot of the Tanggula Range in the Wenquan region to perform LA-ICP-MS U-Pb dating so as to provide an important basis for solving tectonic evolution about the basement in the Qiangtang basin. The ages of 429 valid test points from 8 sandstone samples show that the formation of detrital zircons from Yanshiping Group spanned a long period, and the ages of zircons range from New Archean to Late Middle Jurassic (2668-166 Ma), which have evident stage characteristics and can be divided into ten age groups. In combination with regional geology, the authors discussed and analyzed detrital zircon whose ages are greater than 486 Ma. It is held that the Qiangtang Basin has Pre-Cambrian basement, the main period of its formation is approximately 1974-1666 Ma, and the Pre-Cambrian basement also suffered from the post-tectonic reformation, and experienced the tectonic thermal events of the Columbia and Rodinia supercontinent, Greenville-Jinning tectonic movement of magma, Pan-African movement and a series of tectonic evolution. The results obtained by the authors support the opinion that the Qiangtang terrane belongs to the Gondwana.

  • 羌塘盆地地处特提斯构造域东段,北与可可西里—金沙江缝合带毗邻,南以班公湖—怒江缝合带为界,龙木错—双湖缝合带从中间通过,由北羌塘坳陷、中央隆起带和南羌塘坳陷3部分组成,具有“两坳夹一隆”的构造格局(图 1),是揭示特提斯域地质构造演化的关键区域。然而,长期以来对于盆地是否具有前寒武纪结晶基底以及其地质构造演化等问题一直存在分歧。目前,主要存在两种截然不同的认识,一种观点认为:羌塘盆地存在古老的前寒武纪结晶基底[1-7],且盆地基底由元古宙变质岩系构成并具双层结构,其下为结晶刚性基底,上部为变质塑性基底,刚性基底和塑性基底之间为角度不整合接触,还可能存在太古宙甚至冥古宙的地壳物质[8-11],并提出了相关的演化模式。另一种观点认为:羌塘盆地尚无可靠的结晶基底或古老基底存在的同位素年代学依据,且盆地内出露的最老岩石为中泥盆世都古尔花岗岩,据此对羌塘盆地存在古老基底提出质疑[12-14]。此外,多年来的石油地质调查显示[15-19],羌塘盆地内古生界至中生界均具有良好的油气地质条件,盆地已成为中国陆上新区最具勘探前景的含油气盆地。因此,对羌塘盆地是否具有古老的结晶基底以及所经历的地质构造演化的研究,不仅关系到羌塘盆地古生代至中生代期间构造格局的恢复、地质演化历史的重建,而且对于盆地内油气和矿产资源的勘查与评价也具有重要意义。

    盆地碎屑沉积物作为区域构造背景控制下的蚀源区与沉积盆地有机结合配置的产物,记录了洋陆变迁、盆山构造格局形成及演化历史,可以用来示踪源区、反演基底隆起等信息[20-22]。尤其是沉积岩中的副矿物碎屑锆石,其U-Th-Pb同位素体系具有较高的封闭温度(>750℃),且形成后Pb的扩散封闭温度可高达900℃,即使岩石受过部分熔融或区域变质作用的影响,锆石中的源区信息也不会全部丢失[23-24]。近年来运用沉积岩中碎屑锆石的年龄分布特征已成为确定蚀源区物质组成、沉积时代和形成构造环境的一种新途径[25-29]。因此,从沉积盆地碎屑锆石的角度来研究造山过程及造山带物质组成的大地构造亲缘性,进而探讨区域构造性质、反演基底隆升信息以及盆山耦合体系等领域,已成为大陆动力学研究的新方法和突破口。

    本次研究采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)原位分析技术,首次对出露于羌塘盆地东部唐古拉山北麓温泉地区侏罗系雁石坪群砂岩中的碎屑锆石进行系统的U-Pb年代学研究,同时结合对羌塘盆地区域地质构造背景及岩浆活动的分析,以期为研究羌塘盆地的基底特征以及演化历史提供重要的地质依据。

    研究区位于羌塘盆地东部唐古拉山北麓温泉地区,夹持于可可西里—金沙江缝合带和龙木错—双湖缝合带之间,隶属于羌北—昌都板块(图 1)。位于研究区北侧青藏公路沿线的雁石坪地区是中—晚侏罗世雁石坪群的创名地,也是这一地层发育的最典型地区。雁石坪群(JP)现在定义是指不整合于晚三叠世结扎群及其以前地层之上,为一套碎屑岩夹灰岩,下部局部地区夹火山岩组成的地层,上未见顶[30]。由下而上可将雁石坪群分为中侏罗世雀莫错组、布曲组、夏里组和晚侏罗世索瓦组、雪山组。其中雀莫错组、夏里组及雪山组岩性以细砂岩夹泥岩为主,布曲组和索瓦组岩性以灰岩为主。

    本文研究的2条剖面位于建立雁石坪群标准地层剖面的雁石坪镇南约17 km的唐古拉山北麓温泉第四系盆地西侧。剖面分别距位于盆地唐古拉山兵站约5 km和3 km处的卡角尔陇沟(PM21)和多通蒙陇巴沟(PM22),剖面全长2844.00 m、4340.00 m。分别在PM21剖面上采取3件(样品编号PM21-12、PM21-16、PM21-24)、PM22剖面上采取5件(样品编号PM22-14、PM22-17、PM22-27、PM22-41、PM22-51),共计8件新鲜的砂岩样品(图 1),每件样品重3~5 kg。

    图  1  羌塘盆地唐古拉山北麓温泉地区区域构造位置以及地质简图
    Figure  1.  Geological sketch map and regional tectonic position map of the Wenquan area, the northern foot of the Tanggula Range, Qiangtang Basin

    8件样品以含钙质岩屑石英砂岩为主,由石英(65%)、岩屑(10%)、钙质(8%)、长石(2%)及泥质填隙物(15%)组成,岩石具中-细粒砂状结构,基底式胶结,分选性差,磨圆度差。各组分特征如下:石英,无色透明,粒度0.2~0.45 mm,次棱角状,边缘溶蚀较强呈凹凸状或锯齿状,部分颗粒具波状消光;长石,无色透明,以斜长石为主,粒度0.35 mm左右,可见聚片双晶,部分颗粒表面具黏土化;岩屑主要为硅质岩屑、粉砂质岩屑及少量玄武岩岩屑等,呈次棱角-次圆状,粒度0.1~0.4 mm,粉砂质岩屑表面有绢云母化;钙质多重结晶为方解石,且具连晶。泥质具强烈的绢云母化,呈针状或鳞片状杂乱分布;另含少量铁质矿物呈浸染状或沿裂隙分布(图 2)。

    图  2  含钙质岩屑石英砂岩镜下特征及野外照片
    Q—石英;P—斜长石;R—岩屑;Ca—钙质
    Figure  2.  Microphotographs and field photographs of the calcareous lithic quartz sandstone
    Q-Quartz; P-Plagioclase; R-Rock fragments; Ca-Calcareous

    将采集好的砂岩样品破碎成粉末,经淘洗和磁选,得到锆石重砂样品,然后在双目镜下挑选出晶形完好、具有代表性的锆石颗粒。将挑选好的锆石颗粒与标准锆石91500和硅酸盐玻璃标准样品NIST610一起黏贴在环氧树脂表面,制备成测定年龄用的样品靶;对靶中锆石样品进行抛光,使锆石内核充分暴露,在透射光和反射光显微镜观察的基础上,选择合适的样品进行阴极发光照相(CL),以观察各锆石颗粒内部结构特征,从而帮助选定最佳分析部位进行锆石原位U-Pb同位素分析。

    锆石U-Pb同位素测量采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)原位分析方法,于西北大学“教育部大陆动力学重点实验室”完成。激光剥蚀系统为GeoLas200M,激光器为ComPex102ArF准分子激光器,波长为193 nm,ICP-MS为Elan6100DRC型。样品分析时激光束斑直径为30μm,ICP-MS的运行模式为一般模式,数据采集选用跳峰方式。实验中采用He作为剥蚀物质的载气。样品测定时用哈佛大学的91500标准锆石作为计算U-Pb同位素年龄的外标,其参考加权值平均206Pb/238U年龄为(1065.4±0.6) Ma;元素含量计算采用美国国家标准物质局人工合成硅酸盐玻璃NIST610作为外标,29Si作为内标元素进行校正。样品原始数据处理采用Glitter 4.0软件进行计算,并采用Anderson软件对测试数据进行普通铅校正[31],加权平均年龄计算采用Isoplot3.00软件完成[32]

    布曲组(J2b)、夏里组(J2x)8件样品共分析测试了576个点。按照谐和度值对测试点的数据进行了挑选,将谐和度介于90~105的分析点作为有效数据来统计,共计429个,其他数据舍去。由于测年数据太多,文中仅列出锆石年龄值大于486 Ma碎屑锆石的相关数据(表 1),小于486 Ma的年龄数据,有兴趣读者可向作者索取。按照碎屑锆石年龄研究的一般原则[33-34],对于年龄>1000 Ma的锆石,因其含大量放射性成因的Pb,采用207Pb/206Pb年龄,对于年龄<1000 Ma的锆石,由于其缺少放射性成因的Pb或普通Pb校正的不确定性,则采用更为用可靠的206Pb/238U年龄。

    表  1  布曲组和夏里砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb分析结果( > 486 Ma)
    Table  1.  LA-ICP-MS U-Pb analyses of detrital zircons from sandstones of the Buqu and the Xiali Formation ( > 486 Ma)
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    阴极发光(CL)图像显示(图 3),大多数锆石颗粒呈浑圆状、粒状或短柱状,边缘具有明显的磨圆,反映了其可能经历过搬运、分选、缓慢沉积的过程及离物源区较远。锆石内部结构较为清晰,且绝大多数锆石不同程度地保留有岩浆结晶成因特征的振荡环带,仅部分锆石外围发育有暗色的较单一的细窄增生边(加大边),表明其经历了较强构造热事件的改造,具后期生长特征;其环带具弱分带、扇形分带、面状分带等变质锆石特征。

    图  3  布曲组和夏里砂岩中碎屑锆石的阴极发光图像和年龄(>486 Ma)
    Figure  3.  Cathodoluminescence (CL) images of typical detrital zircons from sandstones in the Buqu Formation and Xiali Formation (>486 Ma)

    此外,锆石中Th含量均值为159×10-6,U含量均值为419×10-6,其Th、U含量呈较好的正相关性,Th/U比值高,均值为0.42(大于0.1),占80.7%的Th/U比值大于0.1,与CL图像分析结果和形貌特征一致,进一步证实了多数锆石应为岩浆结晶成因锆石。

    锆石样品测试结果显示(图 4),布曲组(J2b)、夏里组(J2x)剖面碎屑锆石429个有效测试点的年龄分布在2668~166 Ma,其时间跨度较大和阶段性多,既反映了沉积物源区组成的复杂性,也暗示其与一定的阶段性构造热事件相关。

    图  4  布曲组、夏里组砂岩中全部碎屑锆石U-Pb年龄频率分布
    Figure  4.  Relative probability plots of U-Pb ages for concordant detrital zircons from all sandstones of the Buqu and Xiali Formation

    根据碎屑锆石207Pb/206Pb年龄和206Pb/238U年龄的频率分布特征(图 4),以及区域地质背景反映的地壳形成与演化的阶段性,可将年龄结果大致分为10组:①2668~2019 Ma;②1974~1666 Ma;③1192~803 Ma;④795~677 Ma;⑤604~493 Ma;⑥484~405 Ma;⑦392~303 Ma;⑧300~252 Ma;⑨252~201 Ma;⑩201~167 Ma。其相应的碎屑锆石时代为新太古代至古元古代、中元古代、中元古代晚期至新元代古早期、新元古代中期成冰纪、新元古代晚期至早寒武纪、奥陶纪至早泥盆世、中晚泥盆世至石炭纪、二叠纪、三叠纪、早中侏罗世,共10个时段。

    羌塘盆地是否存在古老基底,基底的时代和性质直接决定羌塘盆地的大地构造属性,这一问题是青藏高原大地构造研究的关键问题之一,也是地质界长期争论的焦点。围绕这一关键问题,近年来已有专家学者对羌塘盆地的基底的时代和性质进行了研究,提出了不同的认识,分歧较大。结合前人研究情况,本次研究认为,在没有成规模基底岩石出露以及没有深部钻井资料的情况下,要更进一步解决基底问题,只能通过对羌塘盆地演化时期周缘出露的地质体的研究加以探讨。由于碎屑锆石UPb同位素测年能很好地反映出源岩所经历的构造热事件,不同的测年数据是不同构造热事件的响应。因此,从锆石年龄分析测试结果可以看出,处于冈瓦纳与欧亚两大陆接壤地区的羌塘地块受到了多次构造热事件的影响,而研究区雁石坪群碎屑岩从新太古代到中生代的锆石年龄则记录了该区几乎所有特提斯域演化的关键事件。另外,新近的地表地质调查成果显示[35],羌塘地区奥陶纪—泥盆纪地层变质程度极浅,地层中没有发现火山岩夹层,也没有观察到有明显的构造运动现象,是稳定环境下的大陆边缘台型沉积建造。据此,可以判断羌塘盆地结晶基底变质岩的形成年龄应该早于奥陶纪(大于486 Ma),相关的讨论应该主要考虑前奥陶纪时期盆地地质体的组成。

    于是,本文重点对锆石年龄值大于486 Ma碎屑锆石年龄组进行讨论,共5组,即①2668~2019 Ma、②1974~1666 Ma、③1192~803 Ma、④795~677 Ma、⑤604~493 Ma。由表 1可见,该5组碎屑锆石中Th含量均值为159×10-6,U含量均值为419×10-6,其Th、U含量正相关性强,Th/U平均值为0.42(大于0.1),结合CL图像分析结果和形貌特征(图 3),表明几乎所有这些碎屑锆石都是岩浆成因的,并且与基性—酸性岩浆中的锆石类似,揭示出在羌塘盆地中,具以上5个时期的基性—酸岩浆岩的存在。此外,通过与前人的相关研究进行对比,进一步探讨羌塘盆地结晶基底的时代及地质构造演化过程。

    (1)2668~2019 Ma年龄组包含14个碎屑锆石值,指示了新太古代—古元古代的构造热事件。从全球地质背景看,华北、北美、瑞芬以及其他克拉通在2.5 Ga左右发生了大规模的拼合事件(如Grenville事件,Pan-Afriean事件等),形成了可能是有记载的最古老的超级大陆[36]。近年来,在青藏高原泛非基底中发现了大量早前寒武纪岩石和锆石,时代大多为1.8~2.7 Ga,主要集中在1.8~2.0 Ga和2.4~2.7 Ga两个年龄区间[37-38]。而在羌塘盆地中也发现大量1.8~2.7 Ga的锆石,如在盆地中央隆起带查桑—茶布一带的戈木日群中[8]、盆地北部拉竹龙—西金乌兰湖—金沙江结合带西段若拉岗日一带的浅变质地层中[9]、盆地中部冈玛错—双湖地区蓝闪石片岩中[10]、盆地东部昌都地块宁多岩群中[11]、盆地西南部龙木错—双湖缝合带南侧荣玛温泉地区石英岩中[39]。本次在羌塘盆地北部唐古拉山温泉地区雁石坪群中也获得了较多的该年龄段锆石年龄信息,这都暗示羌塘盆地有太古宙的地壳物质,支持羌塘盆地存在前寒武纪结晶基底的可能性,推断本次获得的最老年龄2668 Ma为羌塘盆地变质结晶基底的原岩年龄。

    (2)1974~1666 Ma年龄组包含15个碎屑锆石值,指示了中元古代的构造热事件。研究表明[40-41],Columbia超级大陆各个组成陆块是在2.1~1.8 Ga碰撞事件中拼合在一起的,并在中元古代早—中期Columbia超级大陆边缘向外增生,随后开始裂解(1600~1300 Ma),在格陵兰、波罗的、南美、北美及西非等地都有该时代非造山期岩浆岩分布。近年来,在羌塘盆地也相继发现了该时期岩浆热事件年龄记录,谭富文等[6]在羌塘盆地中央隆起带北缘俄久卖地区变质岩的锆石SHRIMP测年发现了具1666 Ma、1707 Ma、1780 Ma的锆石年龄,将这3颗锆石定为羌塘盆地结晶基底主期变形变质作用年龄;张士贞等[42]在羌塘盆地南侧比如盆地砂岩中获得了11颗年龄为(1992±23)Ma~(1770±37) Ma的碎屑锆石,认为是羌塘结晶基底主期变质作用年龄。与之相比,本研究所测得的在该年龄段的锆石年龄值更多。因此,研究区雁石坪群碎屑锆石1974~1666 Ma年龄为羌塘地区存在前寒武纪基底提供了直接证据,且结晶基底还遭受了后期多期变质变形作用。在全球尺度下,该年龄组可能也是Columbia超级大陆边缘向外增生事件在羌塘地区的反映。

    (3)1192~803 Ma年龄组包含15个碎屑锆石值,指示了中元古代晚期至新元古代早期发生的构造热事件,其时代与格林威尔期造山作用时代相当(1090~980 Ma),与Rodinia超大陆的聚合相对应。研究表明[43-44],Rodinia超大陆的聚合造山发生在1300~1000 Ma,基本形式表现为早期弧陆碰撞和晚期陆陆碰撞,并在1000~900 Ma继以伸展作用,裂解发生于830 Ma之后,但其过程具有明显的时、空分布不均一性。近年来,在喜马拉雅泛非基底中发现了较多该时期岩浆热事件的年龄记录,如东喜马拉雅构造结前奥陶纪南迦巴瓦岩群获得大量1100~780 Ma锆石年龄[45];西尼泊尔喜马拉雅地区前奥陶纪Bhimphedi群中获得大量1200~900 Ma锆石年龄[37];高喜马拉雅变质基底片麻岩中存在大量1300~800 Ma碎屑锆石[46]。位于喜马拉雅以北的南羌塘地块荣玛温泉地区,在该区石英岩中发现了大量1200~800 Ma碎屑锆石[39],表明石英岩物源区格林威尔晚期构造岩浆热事件和晋宁运动都十分发育,而且其物源上显示了与喜马拉雅泛非基底和印度克拉通更为密切的成因联系,表明羌南地块属冈瓦纳大陆的一部分。本文1192~803 Ma碎屑锆石的发现,为北羌塘地块存在格林威尔晚期构造岩浆热事件和晋宁运动提供了新的依据,其碎屑锆石年龄分布特征同样暗示了北羌塘地块属冈瓦纳大陆的一部分。

    (4)795~677 Ma年龄组包含8个碎屑锆石值,指示了新元古代中期成冰纪时期的构造热事件。对Rodinia超级大陆的重建研究表明[47-48],Rodinia超级大陆从830 Ma开始发育裂谷作用,到725 Ma可能已经解体,Rodinia超级大陆全球性裂谷作用,使劳伦古陆与南美和原南极—澳大利亚相分离。对照前人研究[2, 10],在全球尺度下,研究区795~677 Ma年龄组可能与Rodinia超级大陆全球性裂谷作用使劳伦古陆与南美和原南极—澳大利亚相分离有关。

    (5)604~493 Ma年龄组包含5个碎屑锆石值,指示了新元古代晚期—早寒武纪的构造热事件,该组年龄值可能是泛非运动在本地区的反映。泛非事件是指(550±100) Ma前发生的一次重要的深成事件,其影响的非洲大部分及相邻的冈瓦纳地区被称为泛非造山带[49]。近年来,青藏高原发现了大量泛非运动的年龄信息,泛非事件在青藏高原波及范围、作用时间及性质也成为众多学者专家所关注的焦点,因为这是限定冈瓦纳大陆范围的重要依据。许志琴等[50]对不同类型片麻岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,在西藏亚东、聂拉木、吉隆、康玛等地区获得大量529~457 Ma的泛非期变质年龄数据;1∶25万安多县幅?在聂荣地块获得侵入聂荣岩群的片麻状二长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(515±14) Ma,是目前在青藏高原发现的位置最靠北的泛非事件年龄记录。此外,在青藏高原中部的羌塘盆地中央隆起带出露的片麻岩[6]、蓝闪石片岩[10]、矽线石片麻岩和片麻状花岗岩[51]、花岗片麻岩[52]以及奥陶纪温泉石英岩[39]中碎屑锆石也均发现了泛非运动的年龄证据。本文于青藏高原北羌塘盆地唐古拉山温泉地区所获得的碎屑锆石年龄信息与泛非造山热事件时代相吻合。由此,可以说明研究区雁石坪群碎屑岩中493~604 Ma年龄组的碎屑锆石记录了泛非构造热事件年龄,表明有碎屑物质来自于冈瓦纳大陆变质基底,同样也暗示北羌塘地块起源于冈瓦纳大陆,这为探讨整个青藏高原地区泛非运动增添了新的基础资料。

    (1)通过对羌塘盆地雁石坪群碎屑锆石U-Pb年龄的分析,进一步确定羌塘盆地具有前寒武纪结晶基底,其形成的主要时期大致为1974~1666 Ma,且结晶基底还遭受了后期地质构造作用的改造。其中,2668~2019 Ma碎屑锆石的出现,暗示了羌塘盆地具有古元古代、甚至新太古代的地壳物质的存在,推测为羌塘盆地变质结晶基底原岩年龄。

    (2)根据碎屑岩中获得的几组锆石U-Pb年龄对所经历的构造热事件与区域构造热事件进行了对比分析,认为羌塘盆地还先后经历了羌塘地块与太古宙末最古老超级大陆、Columbia超级大陆、Rodinia超大陆演化相关的构造热事件、格林威尔晚期构造岩浆热事件和晋宁运动、泛非运动等一系列地质构造演化,且支持了羌塘地块属冈瓦纳大陆的认识。

  • 图  1   羌塘盆地唐古拉山北麓温泉地区区域构造位置以及地质简图

    Figure  1.   Geological sketch map and regional tectonic position map of the Wenquan area, the northern foot of the Tanggula Range, Qiangtang Basin

    图  2   含钙质岩屑石英砂岩镜下特征及野外照片

    Q—石英;P—斜长石;R—岩屑;Ca—钙质

    Figure  2.   Microphotographs and field photographs of the calcareous lithic quartz sandstone

    Q-Quartz; P-Plagioclase; R-Rock fragments; Ca-Calcareous

    图  3   布曲组和夏里砂岩中碎屑锆石的阴极发光图像和年龄(>486 Ma)

    Figure  3.   Cathodoluminescence (CL) images of typical detrital zircons from sandstones in the Buqu Formation and Xiali Formation (>486 Ma)

    图  4   布曲组、夏里组砂岩中全部碎屑锆石U-Pb年龄频率分布

    Figure  4.   Relative probability plots of U-Pb ages for concordant detrital zircons from all sandstones of the Buqu and Xiali Formation

    表  1   布曲组和夏里砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb分析结果( > 486 Ma)

    Table  1   LA-ICP-MS U-Pb analyses of detrital zircons from sandstones of the Buqu and the Xiali Formation ( > 486 Ma)

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-12
  • 修回日期:  2015-10-14
  • 网络出版日期:  2023-09-25
  • 刊出日期:  2016-08-24

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