区域地质调查是国家经济可持续发展及基础地质科学研究的公益性和战略性的地质工作。近几年来, 西藏1:5万区域地质调查工作已经取得了丰硕成果^{[1, 2, 3, 4, 5, 6]}。西藏改则东地区1:5万4幅(I45E021002、I45E021003、I45E021004和I45E022002)区调工作区地理坐标为84° 15'00″~85° 00'00″E, 32° 20'00″~32° 40'00″N。在系统收集和综合分析已有地质资料的基础上, 按照1:5万区域地质调查有关规范和技术要求, 查明区域地层、岩石、构造特征和成矿地质条件。地质调查总面积1 715 km²。

测区内中生代地层出露较好, 是研究班公湖— 怒江洋在中生代发育机制、演化时限等的理想区域^{[7, 8, 9, 10, 11, 12]}, 同时, 洞错蛇绿岩在测区内穿过, 是研究中生代班怒洋盆开合演化的良好场所^[12]。测区构造、岩浆作用较强, 是寻找多金属矿产的有利地区。因此, 对该区进行1:5万区域地质调查工作具有十分重要的意义。

测区处于西藏自治区西北部, 隶属西藏阿里地区改则县管辖。测区南北跨接南羌塘地体和班公湖— 怒江缝合带2大构造单元, 测区属于班公湖— 怒江地层区的日土— 改则地层分区和南羌塘地层区的多玛地层分区(图1)。区内经历班怒洋长期复杂的开合演化, 并遭受后碰撞期火山岩断陷盆地叠加, 以及印度— 亚洲大陆碰撞高原隆升期强烈的构造改造, 展现出区块分隔、南北分带、东西分段和垂向分层的构造格局。测区班公湖— 怒江洋开合与高原隆升过程的地质记录为研究特提斯洋的演化历史和青藏高原腹地的隆升过程提供了重要的信息。

图1

Fig.1

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	图1 研究区大地构造位置[13] I.南羌塘地层区— 多玛地层分区; II.班公湖— 怒江地层区— 日土— 改则构造— 地层分区Fig.1 Tectonic map of the study area[13]

项目围绕国土资源部“ 加强重要成矿带基础地质调查” 的要求, 按照1:5万区调规范和要求, 以新的填图方法和现代地质成矿理论为指导, 从基础地质调查入手, 结合地质、物探、化探及遥感综合信息, 查明工作区地质构造背景, 在地层古生物学、构造、矿产地质及成矿预测等方面取得了如下进展和成果。

(1)通过地质路线调查和实际剖面测量, 结合区域资料对比建立了合理的1:5万区域地质调查的填图单元(图2); 其中: 色哇组(J_1-2s)主要以细碎屑岩为主; 去申拉组(K₁q)为一套完整火山-沉积建造; 康托组(Nk)以代表山间盆地磨拉石沉积的紫红色砂砾岩为主; 唢呐湖组(Ns)则为一套河流碎屑岩夹湖相碳酸盐岩沉积。蛇绿混杂岩带岩石组分主要有变质橄榄岩、堆积岩、辉绿岩和玄武岩等; 木嘎岗日群主要为灰黑色板岩-砂岩夹有玄武岩-安山岩岩块; 沙木罗组(J₃K₁s)主要由碎屑岩夹碳酸盐岩构成。

图2

Fig.2

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	图2 测区岩石地层划分Fig.2 Rock stratigraphic units of the survey area

(2)通过对前人划分的三叠系日干配错组(T₃r)的调查与剖面测量, 将该段划分出2个岩性段: 其下部岩性段为细碎屑岩夹泥灰岩沉积; 上部岩性段为颗粒灰岩沉积, 鲕粒灰岩和生物碎屑灰岩为主, 见珊瑚礁灰岩, 为浅海陆棚— 碳酸盐台地沉积环境(图3-1, 3-2)。

(3)色哇组(J_1-2s)划分为3段, 其中在色哇组一段中发现了生物碎屑灰岩与生物礁灰岩夹层, 含中酸性— 中基性岩脉, 色哇组二段下部识别出发育于水下扇沉积环境的复理石碎屑岩; 沙木罗组(J₃K₁s)划分为2段, 一段中发育礁灰岩, 二段发育斜坡相复理石与水下扇沉积。

(4)提出木嘎岗日群(Jm)具有总体有序、局部无序的认识, 发育于地层中的玄武岩与灰岩岩块为沉积混杂堆积。

(5)新建立岩石地层单位“ 穷模砾岩(K₁q)” 。根据岩石组合的区域对比与地层关系及侵入闪长岩脉测年(110 Ma)研究, 初步确立其时代晚于沙木罗组、早于去申拉组, 为早白垩世地层, 其形成环境属山前磨拉石沉积(图4)。

图3-1

Fig.3-1

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	图3-1 测区日干配错组露头 (a) T3r1宏观特征, 镜向30° ; (b) T3r1砂质泥灰岩中变形层理; (c) T3r2礁灰岩中的枝状珊瑚Fig.3-1 Outcrops of the Riganpeicuo Formation

图3-2

Fig.3-2

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	图3-2 测区日干配错组露头 (d) T3r2发育低角度斜层理砂屑灰岩; (e) T3r2含生物碎屑豆粒灰岩; (f) T3r2含腹足化石泥晶灰岩; (g) T3r2鲕粒灰岩Fig.3-2 Outcrops of the Riganpeicuo Formation

图4

Fig.4

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	图4 穷模砾岩野外露头Fig.4 Outcrops of the conglomerate in Qiongmo

(6)提出了测区内叉布— 扎嘎尔本— 也那一线的仲岗洋岛岩组产出形式分为构造夹片与沉积岩块2种类型的认识, 并划分出孤立台地相、台地边缘— 斜坡相和盆地相(图 5), 并在此基础上建立了洋岛火山-沉积建造序列模式, 详情见图 6; 在仲岗洋岛岩组大理岩化灰岩中获取三叠纪的牙形石, 提出了洋岛发育时代可延至三叠纪的观点。

图5

Fig.5

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	图5 尼布地区仲岗洋岛野外露头Fig.5 Outcrop of Zhonggang oceanic island rocks

图6

Fig.6

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	图6 仲岗洋岛火山-沉积建造模式图Fig.6 Volcanic-sedimentary formation model of Zhonggang oceanic island

(7)结合年代学研究, 对康托地区前人划分的2个“ 火山岩-沉积岩” 旋回构成的地层, 重新厘定为去申拉组(K₁q), 并建立了去申拉组(K₁q)火山-沉积地层序列, 识别出去申拉组二段中的震积岩。

(8)在调查区识别出唢呐湖组(Ns), 并根据岩石组合特征将其划分为3段; 在唢呐湖组二段泥灰岩中首次发现阔叶植物叶片光叶山栎Quercus pseudosemicarpifolia, 为高原腹地的新近纪古环境研究和青藏高原隆升提供了新资料(图7); 对唢呐湖组二段硅化泥灰岩的岩石结构构造分析及同位素地球化学等研究提出“ 喷流沉积” 成因的新观点^[14], 并建立了喷流沉积模式(图8)。

图7

Fig.7

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	图7 N2s2中光叶山栎化石Fig.7 Fossil of Quercussect. Heterobalanus

图8

Fig.8

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	图8 唢呐湖组湖相喷流岩沉积模式[12] (a) 硅质岩; (b) 硅化脉; (c) 硅质胶结角砾状泥灰岩Fig.8 Sedimentary model of lacustrine hydrothermal sedimentary rocks in Suonahu Formation[12]

(9)首次发现益杰错第四系泥火山。确定了益杰错泥火山是由于地下富含有机质的沉积物受到地壳运动的影响, 随高压的气体和水喷出地表所形成; 益杰错泥火山发育指示了新生代以来康托— 日俄东断裂依旧活动^[15]。

(10)本次区域地质调查中首次在洞错地区新发现了高压榴辉岩相岩石, 在野外露头上分为2类(图9): 第I类属正常洋壳型的亚碱性基性岩类, 第II类榴辉岩相岩石具有OIB型碱性玄武岩地球化学特征; 测年结果显示测区可能存在晚二叠世的正常洋壳和早三叠世的海山(?)作用; 对强退变质榴辉岩相岩石的角闪石⁴⁰Ar-³⁹Ar测年显示为(193.8± 1.5) Ma, 综合该区的地质资料, 解释为榴辉岩相岩石折返的年龄为早侏罗世。初步估算榴辉岩相岩石的形成压力为21~24 kbar, 温度为795~920 ° C, 退变质压力为 5.2~7.5 kbar, 温度为500~732 ° C, 岩石的俯冲深度至少达到85 km^[12]。

图9

Fig.9

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	图9 改则洞错榴辉岩相变质带的野外露头[10] (a) 宏观产状; (b), (c) Ⅰ 类榴辉岩相岩石; (d) Ⅱ 类榴辉岩相岩石Fig.9 Field photographs of the Gaize metamorphic rocks[10]

(11)新发现嘎不扎晚侏罗世— 早白垩世((143.8± 0.5) Ma)岛弧性质花岗闪长岩体, 为班公湖— 怒江洋向北俯冲的产物^[10]; 新发现格列戈阿尔辉长岩体, 岩体侵入侏罗系木嘎岗日群中, 形成时代为早白垩世中晚期((122.9± 1.6) Ma); 地球化学特征显示, 岩体形成于班公湖— 怒江洋向北俯冲的岛弧环境, 源区为被俯冲改造的岩石圈地幔源岩浆, 岩浆在演化过程中遭受了上地壳物质的同化混染, 并经历一定程度的结晶分异作用; 认为班公湖— 怒江洋盆在研究区闭合时间应介于110~85 Ma之间^[11]。

(12)基本理清了测区内的构造变形序列。将测区的地层划分为3个构造层: 二叠纪— 侏罗纪构造层、白垩纪构造层和新生代构造层; 建立了测区内中生代以来的地质构造演化的时空格架, 划分出6个主要构造事件:

①前造山伸展事件。前造山期, 随着班公湖— 怒江带左行走滑扩张, 形成了晚三叠世(?)— 早中侏罗世蛇绿岩, 受测区内日干配错组(T₃r)左旋走滑作用控制, 侏罗纪盆地形成, 沉积了以色哇组(J_1-2s)外陆棚— 斜坡相和木嘎岗日群(Jm)斜坡— 盆地相地层为标志。

②同造山挤压事件。同造山过程中, 班公湖— 怒江带向北消减, 形成羌南地区展布的晚侏罗世— 早白垩世花岗岩, 近SN向挤压的紧闭、倒转甚至同斜褶皱、及广泛发育的近EW向S1面理。

③晚造山左旋挤压事件。晚造山以蛇绿岩带中S2左旋剪切面理及沙木罗组(J₃K₁s)中不对称倾竖褶皱、斜歪褶皱为标志, 表明晚造山期具有左旋斜向碰撞特征。

④后造山伸展事件。后造山伸展事件主要以早白垩世多期火山岩发育、缝合带内残余盆地沉积(早白垩世穷模砾岩)及去申拉组火山岩的形成为标志。

⑤后造山右旋挤压事件。该事件以蛇绿岩带中右旋剪切面理、日干配错组中右旋走滑背景下的局部左旋不对称倾竖褶皱以及去申拉组中近EW向与近SN向宽缓褶皱叠加以及褶皱轴向的向南偏转为标志; 整体上呈右旋挤压格局, 这与班怒洋的斜向闭合有关。

⑥高原隆升期伸展-挤压事件。高原隆升期伸展-挤压事件以康托组(Nk)和唢呐湖组(Ns)的广泛发育以及第四系软沉积物的变形、地裂缝的发育、泥火山及地表冻胀丘为标志。测区内活动断裂发育, 断块差异升降强烈, 同时各地块沿主要活动断裂带走向滑动, 并且在张应力集中的地带出现NE向或NW向断陷盆地。

(13)综合测区的地层学、岩石学和构造地质记录分析, 测区构造地质演化经历了班公湖— 怒江洋扩张、形成(约242 Ma)、班公湖怒江洋俯冲(早侏罗世)和高压变质岩折返(194 Ma)、班公湖— 怒江洋闭合(110~85 Ma)和碰撞造山4个演化阶段^{[10, 11, 12]}。

(14)测区内新发现的俄松金银矿化异常点1处, 初步查明矿体的规模、含矿情况, 为后续工作提供了资料; 通过地球化学异常的圈定、组合异常和综合异常剖析, 结合成矿条件、地质、物探、化探、遥感等信息, 在区内圈定2个成矿远景区和1个找矿靶区(图10)。

图10

Fig.10

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图10 测区中成矿远景区(2个)及找矿靶区(1个) 1.第四系全新统沉积物; 2.第四系更新统冲洪积物; 3.新近系康托组二段; 4.新近系康托组一段; 5.新近系哨呐湖组三段; 6.白垩系下统去申拉组二段; 7.白垩系下统去申拉组一段; 8.白垩系下统穷模砾岩; 9.侏罗系中下统色哇组三段; 10.侏罗系中下统色哇组二段; 11.侏罗系中下统色哇组一段; 12.木嘎岗日群; 13.仲岗洋岛岩片; 14.花岗岩; 15.榴辉岩; 16.逆断层; 17.性质不明断层; 18.推测断层; 19.地层产状; 20.倒转地层产状; 21.地质界线; 22.不整合界线; 23.岩性、岩相、标志层界线; 24.灰岩标志层; 25.砂岩标志层; 26.异常编号; 27.异常范围; 28.异常元素; 29.成矿远景区范围及代号; 30.找矿靶区范围Fig.10 Two prospecting areas and one ore prospecting target

(1)通过本次工作, 研究区内地层、洋岛序列、榴辉岩的发现及构造、矿产等方面取得了一定的进展, 特别是区内榴辉岩的发现及研究。全面地对榴辉岩产出、矿物学、年代学以及地球化学等开展研究, 为解决青藏高原特提斯洋的形成、演化过程及俯冲增生-碰撞造山等一系列消减过程提供重要的研究资料。

(2)本次工作对班公湖— 怒江结合带及南北两侧的地质演化获取了一些新资料和新认识, 包括地层学、沉积学、岩石地球化学以及构造学等方面, 这些新资料和新认识放在整个班公湖— 怒江结合带内来看, 与前人和邻区的成果与认识存在着或多或少的不同, 置于整个青藏高原的范畴, 这些资料更需要进一步的分析和工作。

(3)本次工作初步建立了测区构造格架、构造样式及变形序列, 查明了区内地层的物质组成、建造序列, 以及不同预测远景区、找矿靶区的成矿地质背景、成矿规律、控矿因素。

致谢: 区域地质调查工作做为一项基础性和公益性的工作, 应该提倡基础先行、针对重大地质问题开展多手段综合调查研究的工作思路。在此向共同奋斗在青藏高原地区的董煜、曾江、纪国忠、余浩、刘静雯以及成都理工大学朱家山区调队所有学生、地质同行、专家等众多地质工作者致以诚挚的感谢!