本書系中國科學院廣州地球化學研究所自2019年開展的“第二次青藏高原綜合科學考察研究”任務七“高原生長與演化”之專題二“典型地區巖石圈組成、演化與深部過程”的科考專著,亦系青藏高原巖石圈演化之集成成果之一,由參與羌塘地區考察的人員共同編著。本書聚焦羌塘地塊古生代—中生代巖漿巖、變質巖和龍木錯–雙湖–瀾滄江縫合帶中蛇綠巖研究,共分5章。本書的特點是以科考獲取的大量第一手巖漿巖、變質巖為基礎,通過系統的巖石學、年代學、地球化學、古地磁學和巖石大地構造學方法,并結合前人的構造、沉積和地球物理資料,對羌塘高原地質演化的巖漿–變質作用記錄開展了深入研究,限定了羌塘地塊基底組成和高原隆升前初始格架的形成過程,包括南、北羌塘地塊基底特征與古地理位置,龍木錯–雙湖古特提斯洋盆的形成與演化,龍木錯–雙湖古特提斯洋俯沖、閉合及碰撞后巖石演化過程與班公湖–怒江新特提斯洋的開啟,以及羌塘晚中生代巖漿作用與班公湖–怒江洋的俯沖、穿時閉合及碰撞后陸內演化過程等。本書能夠為青藏高原古生代—中生代巖漿巖與變質巖時空格架構建、羌塘乃至整個青藏高原歷史演化與重建、青藏高原巖石圈演化,以及羌塘油氣和銅金形成背景的研究等提供重要的理論支撐。
前 言
“羌塘”是根據藏語“羌東門梅龍東”翻譯過來的,意指“北部空地”或“藏北無人區”,是“世界屋脊”上一塊相對閉塞的高地,是平均海拔大于4700m的青藏高原地勢最高的一級臺地,是“世界屋脊上的屋脊”。羌塘地區自然條件非常艱苦,大部分為高寒缺氧的無人區。地理上,羌塘高原位于青藏高原的中部,青藏公路以西、黑阿公路以北、昆侖山以南、喀喇昆侖山以東。在構造上,羌塘地塊夾于拉薩與松潘–甘孜地塊之間,北邊通過金沙江縫合帶與松潘–甘孜地塊相連,南邊通過班公湖–怒江縫合帶與北拉薩地塊相連,羌塘地塊本身又被龍木錯–雙湖–瀾滄江古特提斯縫合帶分為南、北羌塘地塊。本科考報告重點關注羌塘地塊古生代—中生代巖石圈組成與演化,通過對羌塘高原地質演化的巖漿–變質作用記錄的深入研究,限定了羌塘地塊基底組成和高原隆升前初始格架的形成過程。
本書分為5章,主要內容如下:
第1章介紹羌塘高原形成的地質背景和南、北羌塘地塊基底特征、古地理位置等,由王軍、但衛、張修政、馬義明、周金勝、唐功建、楊宗永、郝露露、王強、薛偉偉、張龍編寫。
第2章介紹古特提斯洋與新特提斯洋演化的蛇綠巖記錄,由張修政、但衛、胡萬龍、郝露露、王軍、王強、張龍編寫。
第3章介紹羌塘古特提斯洋演化的巖漿–變質記錄,主要由但衛、張修政、王軍、王強、張龍編寫。
第4章闡述羌塘班公湖–怒江特提斯洋俯沖、閉合的變質、巖漿記錄,主要由張修政、馬林、郝露露、胡萬龍、楊宗永、王子龍、范晶晶、孫鵬、唐功建、王強、張龍編寫。
第5章闡述羌塘古生代—中生代地質演化,主要由王強、但衛、郝露露、張修政、王軍、王子龍、歐權、齊玥、張龍編寫。
羌塘地區地質簡圖
摘 要
羌塘地塊夾于拉薩與松潘–甘孜地塊之間,北邊通過金沙江縫合帶與松潘–甘孜地塊相連,南邊通過班公湖–怒江縫合帶與北拉薩地塊相連,羌塘地塊本身又被龍木錯–雙湖–瀾滄江古特提斯縫合帶分為南、北羌塘地塊。針對羌塘地塊古生代—中生代巖石圈組成與演化的這一關鍵科學問題,選取羌塘地塊古生代—中生代巖漿巖、變質巖和龍木錯–雙湖–瀾滄江縫合帶中的蛇綠巖作為重點研究對象,通過巖石學、年代學、地球化學、古地磁學和巖石大地構造學方法,并結合前人的構造、沉積和地球物理資料,對羌塘高原地質演化的巖漿–變質作用記錄開展了深入研究,限定了羌塘地塊基底組成和高原隆升前初始格架的形成過程。
初步查明了北羌塘地塊可能具有新元古代(828±7 Ma)的變質基底,南羌塘都古爾早奧陶世(480~465 Ma)片麻狀花崗巖可能為其基底巖石;北羌塘地塊于二疊紀晚期(約259 Ma)位于近赤道的古緯度(–7.6°±5.6°N),并在二疊紀期間與華南板塊一起向北漂移。
龍木錯–雙湖–瀾滄江縫合帶南、北兩側地塊上石炭統—下二疊統地層中的碎屑鋯石年代學以及前人的古生物資料,證實該縫合帶是一條能夠分隔不同地理環境及古生物區系的重要地質界線,為經歷了多階段演化的古特提斯洋主洋盆殘跡。
基于巖漿巖的研究,揭示古特提洋向北的俯沖在北羌塘形成了晚泥盆世—中晚三疊世(370~233 Ma)火山弧,在約233 Ma南、北羌塘碰撞、龍木錯–雙湖古特提斯洋閉合;在南羌塘地塊識別出兩期(290~285 Ma、239 Ma)基性巖墻群,形成于被動陸緣演化階段,其中早二疊世巖墻群是地幔柱成因的羌塘–潘伽大火成巖省的一部分,其形成與俯沖板片拉力和地幔柱的共同作用有關,這也導致了早二疊世東基梅里陸塊的裂解和新特提斯洋在二疊紀打開,而中三疊世基性巖墻群形成則與俯沖古特提斯板片回卷期間導致的被動陸緣拉力增強有關;北羌塘地塊在晚三疊世中期—早侏羅世(220~191 Ma)進入后碰撞伸展階段。
厘定了羌塘中晚侏羅世—晚白堊世(170~68 Ma)巖漿巖時空分布格架:晚中生代(中晚侏羅世、早白堊世晚期和晚白堊世)巖漿巖主要分布于南羌塘地塊,晚侏羅世—晚白堊世(148 Ma、90 Ma)鈉質玄武巖和輝綠巖零星分布于北羌塘地塊;班公湖–怒江縫合帶洞錯榴輝巖約177 Ma的變質年齡證實班公湖–怒江洋向北俯沖至少開始于早侏羅世之前;南羌塘中晚侏羅世—早白堊世(168~125 Ma)發生了大洋高原的平坦俯沖,導致了俯沖侵蝕作用,平坦俯沖的板片回卷觸發了125~104 Ma的南羌塘巖漿爆發和金屬成礦;結合班怒帶115~85 Ma巖漿巖時空分布的特征,揭示了特提斯洋沿著該帶發生了東向西穿時(115~85 Ma)碰撞,并逐漸閉合,之后南羌塘地塊在晚白堊世中晚期(79~75 Ma)進入了陸內巖石圈伸展演化階段。
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全書內容系統全面、資料嚴謹翔實、結構邏輯清楚,極大地推動了青藏高原古生代—中生代巖漿巖、變質巖成因與巖石圈演化的深入研究。本書可供地學專業的科研、教學等相關人員參考使用。
本文摘自科學出版社2025年5月出版《羌塘地塊古生代—中生代地質演化的巖漿 - 變質作用記錄》一書,內容有刪節。標題為編者所加。
(本文編輯:王運 wangyun@mail.sciencep.com)
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