西藏朗杰学群作为雅鲁藏布江结合带的主体, 对研究新特提斯构造运动具有重要意义。雅鲁藏布江结合带为现今世界上最年轻的结合带, 备受世界各地学者的关注, 对其研究从未间断过。但认识上存在较大分岐: 1:25万泽当幅区域地质调查^[1]将朗杰学群划分为姐德秀组、江雄组和宋热组3个部分, 认为其整体为一套呈复式向斜样式的半深海复理石沉积; 《西藏自治区区域地质志》^[2]和《西藏自治区岩石地层》^[3]将朗杰学群归并于修康群; 1:5万曲德贡幅和琼果幅区域地质调查^[4]认为其整体为一套Ω 型构造样式的复式背斜。

近年来, 随着大洋板块地层学(Ocean Plate Stratigraphy)的兴起^[5], 人们开始重新认识它的存在。通过西藏桑耶地区1:5万区域地质调查^[6]发现, 朗杰学群整体为弱变质强变形的构造岩片, 呈叠瓦状逆冲构造样式, 地层多重复叠置、局部缺失, 呈局部有序、整体无序的特征, 构造层次多为浅层次构造, 以脆性变形为主, 少见韧性变形特征, 属俯冲增生杂岩系的斜坡相浊积岩。本文根据野外资料, 对其岩石组合、基本层序、沉积相等方面进行总结归纳, 结合粒度分析对其沉积环境进行探讨。

朗杰学群主要分布在雅鲁藏布江结合带东段拉孜— 曲松地层分区, 挟持于南、北2条蛇绿混杂岩带之间, 北界为雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带南界断裂, 南界为白朗以东强堆— 邛多江— 扎日玉门蛇绿混杂岩带断裂, 呈近EW向展布。东起雅鲁藏布江大拐弯西侧的米林NE向拆离断层, 向西经加查、曲松、泽当、贡嘎、羊卓雍错以北、仁布至白朗东强堆, 东西长约400 km。朗杰学群东段在加查以南出露宽约40 km, 在乃东— 琼果南出露宽约35 km; 中段在贡嘎以南出露宽约30 km, 浪卡子羊卓雍错以北出露宽度12~28 km; 西段在仁布一带出露宽度仅700 m(图1(a))^[7] 。研究区为朗杰学群的创名所在地, 主要出露有朗杰学群的江雄组及姐德秀组(图1(b))。

图1

Fig.1

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图1 雅鲁藏布江结合带朗杰学群分布图及研究区地质简图[7]Fig.1 Distribution of Langjiexue Group in Yalu Tsangpo River junction zone and geological sketch in the study area[7]

朗杰学群为一套强变形、弱变质的深水浊积扇沉积物(图2(a)、(b)), 岩性组合以变质岩屑长石砂岩、变质长石石英砂岩、粉砂质板岩、绢云绿泥板岩及千枚岩为主, 发育槽模、沟模(图2(c))、重荷模、平行层理、斜层理等原始沉积构造, 呈局部有序、整体无序的特征, 可见鲍马序列且发育包卷层理(图2(d))。

图2

Fig.2

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图2 朗杰学群构造变形及原生沉积特征Fig.2 Structural deformation and primary sedimentary characteristics of Langjiexue Group

研究区朗杰学群发育不完整的鲍马层序, 由于岩石受后期俯冲造山作用影响, 大部分沉积构造、岩相特征保留不完整或无法辨识。依据鲍马层序识别特征^{[8, 9]}, 研究区朗杰学群主要发育4种基本层序组合(图3)。

图3

Fig.3

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图3 西藏扎囊县朗杰学群基本层序特征Fig.3 Basic sequence characteristics of Langjiexue Group in Zhanang County of Tibet

(1)A型。相当于鲍马层序的A、C段层序组合(图4), 为厚层— 块状层理、粒序层理发育的细砂岩→ 粉砂岩, 每个韵律厚约0.8 m, 二者可见突变接触, 细砂岩底面常见底模构造, 以重荷模为主, 发育于江雄组一段, 为底部层位。

图4

Fig.4

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图4 朗杰学群A型序列特征Fig.4 Characterization of type A sequence of Langjiexue Group

(2)B型。相当于鲍马层序的B、D段层序组合, 为平行层理的细砂岩→ 深灰色粉砂质板岩, 每个韵律厚约0.5 m, 二者边界呈突变接触, 接触面可见印模发育, 局部偶见扁平的深灰色泥砾, 底面可见少量冲刷构造, B段发育剥离线理构造, 为江雄组一段的主层序。

(3)C型。相当于鲍马层序的B、C、D段层序组合(图5), 为平行层理细砂岩→ 波状层理粉砂岩→ 平行层理粉砂质泥质板岩, 三者多呈渐变过渡。细砂岩中平行层理较常见, 底面冲刷构造不明显; 粉砂岩中偶见小型斜层理, 未见包卷层理; 粉砂质泥质板岩中平行层理发育, 每个韵律厚约0.3 m, 于江雄组二段大量发育。

图5

Fig.5

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图5 朗杰学群C型序列特征Fig.5 Characterization of type C sequence of Langjiexue Group

(4)D型。相当于鲍马层序的C、D、E段层序组合, 为平行-波状层理的粉砂岩→ 平行层理粉砂质板岩→ 水平层理泥质板岩, 三者多呈渐变过渡。粉砂岩中偶见小型斜层理; 泥质板岩中沉积构造不明显, 劈理发育。每个韵律厚约0.2 m, 为江雄组二段的顶部层序。

以上A型(A、C段)、B型(B、D段)、C型(B、C、D段)和D型(C、D、E段)4种层序, 自下而上, 粒度均有由粗变细的趋势, 单层厚度有由厚变薄的现象, 属于下粗上细的正旋回沉积层序, 为典型的浊流沉积物。

朗杰学群为一套具复理石沉积建造的浊流沉积物, 底部以厚层— 块状砂岩为主, 板岩及千枚岩相对较少, 局部发育砂砾岩, 砂岩厚度较大, 局部可见块层发育, 发育正韵律层理, 反映了物质快速搬运、沉积速率较大的特征, 为内扇亚相的主水道微相— 中扇亚相的辫状水道微相的沉积体(图6); 该段物质成分简单, 碎屑主要为石英, 分选较好, 磨圆稍差, 结构成熟度较低, 多为杂基支撑结构; 鲍马层序见A、C段, 少量B、D段, 局部可见A、B、E段组合, 反映了中扇亚相的辫状水道间微相特征; 另外, 见有少量扁平状泥质砾石, 局部可见大化石, 反映江雄组一段处于海水相对变浅、物质快速搬运-沉积的浊积扇内扇— 中扇亚相环境^{[10, 11, 12]}。

图6

Fig.6

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图6 江雄组水道微相砂砾岩特征Fig.6 Characteristics of channel microfacies sandy conglomerate in Jiangxiong Formation

上部以板岩为主, 砂岩相对较少, 且砂岩层较薄, 整体粒度细, 整体以反韵律沉积为主, 顶部可见原岩为黏土岩和泥质粉砂岩, 且顶部层理变薄, 矿物成分简单, 主要为石英和绢云母, 少量斜长石、碳质; 颜色较深, 多为灰黑色、深灰色, 反映了水体较深的缺氧沉积环境。另外, 细砂岩中以水平层理为主, 偶见斜层理, 反映了悬浮沉积作用的特征; 常见鲍马层序B、C、D段和C、D、E段, 反映了中扇亚相的无沟道漫溢微相— 外扇亚相的沉积特征; 常见有沙蚕迹化石, 表明其形成于稳定、比较封闭的深水浊积扇外扇亚相环境。

综上所述, 朗杰学群的沉积过程中整体具有鲍马层序由A、C段向B、C、D段和C、D、E段组合转变的特点, 反映了由高流态向低流态转变的特征; 发育不同亚相的沉积物, 内扇亚相整体粒度较粗, 可见主水道亚相的砂砾岩沉积, 岩层底面可见槽模, 整体表现为向上粒度变细的间断正韵律沉积特征; 外扇亚相整体则表现为反韵律的沉积特征, 顶部发育正韵律的薄层沉积物, 反映了沉积过程中海退— 海进的旋回过程。

基本层序、岩石组合综合特征, 指示朗杰学群总体形成于大陆斜坡环境, 发育海底扇沉积相模式, 受后期俯冲造山作用影响, 呈现为叠瓦状逆冲岩片构造组合样式。

本次研究对朗杰学群内23件样品进行了粒度分析^{[13, 14]}(表1), 对其成熟度、分选性、搬运及沉积的形式进行了探讨。结果表明其矿物成熟度、结构成熟度均较低, 分选为中等— 较好, 显示了近缘快速沉积的浊流特征^{[15, 16]}。

表1

Tab.1

表1(Tab.1)

表1 朗杰学群粒度分析参数 Tab.1 Grain analysis parameters of Langjiexue Group 样品号 C Md Mz σ 1 SK1 KG Y浊流:河流 PM01LD1 1.10 2.40 2.75 0.97 0.64 0.99 11.158 7 PM01LD2 0.80 2.57 2.57 0.84 0.04 1.10 7.711 7 PM01LD3 0.55 2.46 2.52 0.84 0.16 1.01 7.939 6 PM01LD4 2.70 3.72 3.76 0.64 0.18 1.25 10.359 4 PM01LD5 1.40 3.12 3.07 0.87 0.08 1.47 10.220 6 PM01LD6 1.20 2.72 2.81 0.86 0.26 1.11 9.301 9 PM01LD7 2.40 3.94 3.96 0.70 0.03 0.90 7.665 1 PM01LD8 1.26 2.73 2.72 0.80 0.10 1.12 8.354 4 PM01LD9 0.60 2.60 2.58 0.86 0.08 1.27 8.825 8 PM01LD11 1.30 2.60 2.70 0.82 0.28 1.08 9.266 6 PM01LD12 0.95 2.69 2.66 0.90 0.10 1.19 8.547 6 PM01LD13 1.20 2.62 2.76 0.97 0.43 1.76 13.784 4 PM01LD14 1.95 3.50 3.54 0.99 0.16 1.09 8.968 0 PM01LD15 1.79 3.05 3.14 0.79 0.27 1.16 9.999 6 PM01LD16 1.30 2.62 2.68 1.03 0.33 1.78 13.196 4 PM01LD17 0.90 2.64 2.63 0.92 0.11 1.14 8.313 5 PM01LD18 1.56 2.87 2.88 0.72 0.14 1.20 9.193 7 PM01LD19 1.80 3.34 3.44 0.96 0.24 1.32 10.694 3 PM01LD20 1.65 2.99 3.31 0.90 0.28 0.96 9.050 1 PM01LD21 0.89 2.53 2.57 0.86 0.17 1.25 9.265 4 PM01LD22 2.30 3.38 3.37 0.55 0.11 1.41 10.507 9 PM01LD23 1.30 2.88 2.90 0.83 0.15 1.20 9.175 7 注:C为累积曲线上颗粒含量1%处对应的粒径, mm; Mz为平均粒径, Φ ; Md为粒度中值, Φ ; σ 1为标准偏差; SK1为偏度, KG为峰度, 均为无量纲值; Y浊流:河流=0.712 5 Mz-0.403 0 σ12+6.732 2 SK1+5.292 7 KG, Y浊流:河流为萨胡公式粒度判别函数, Φ 。

表1 朗杰学群粒度分析参数 Tab.1 Grain analysis parameters of Langjiexue Group

粒度分析结果表明, 平均粒径(M_z)为2.52~3.96 Φ , 属中细砂级, 与粒度中值M_d基本一致, 表明搬运介质平均动能稳定且较强。由于分选系数S₀存在缺陷, 未能包括粗、细尾端的分选特点, 本次统计采用标准偏差进行统计, 标准偏差(σ ₁)为0.55~1.03, 平均值为0.85, 分选中等, 少数分选为较好, 说明水动力条件稳定。样品偏度(SK₁)为0.03~0.64, 为正偏态, 说明沉积物以粗组分为主, 细粒一侧表现为低缓的尾部。峰态(K_G)为0.90~1.78, 属中等至尖锐峰态, 且中部的分选性略高于尾部, 表明沉积物被带入新环境后曾经过改造。萨胡判别公式Y_{浊流:河流}为7.665 1~13.784 4, 平均值为9.613 7, < 9.843 3(河流与浊流的鉴别值, < 9.843 3为浊流沉积, 反之为河流沉积), 接近浊流沉积平均值7.979 1。以上粒度参数整体与浊流沉积物粒度特征相似。

从粒度分析频率曲线(图7)看出, 粒度分布范围较宽, 单峰不突出, 多具肩峰, 反映砂岩分选中等, 结构成熟度不高。同样在累积曲线图(图8)也可以得到很好的体现, 砂岩粒度分布较宽, 累积曲线缓倾。概率值累积曲线呈明显的一段式(图9), 在C-M图(图10)中, 样品点C、M值平行C=M基线分布, 说明C值与M值呈线性相关, 属于粒序悬浮区, 指示沉积物呈递变悬浮搬运。上述这些特征与牵引流存在明显区别, 与哈德逊浊积扇和现代深海阿里斯托亚扇的粒度曲线相似, 应属重力流沉积中的浊流沉积类型^[17]。

图7

Fig.7

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图7 粒度频率曲线Fig.7 Grain size frequency curve

图8

Fig.8

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图8 粒度累积曲线Fig.8 Grain size cumulative curve

图9

Fig.9

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图9 概率值累积曲线Fig.9 Probability cumulative curve

图10

Fig.10

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图10 粒度C-M图解Fig.10 Grain size C-M diagram

大量的研究资料已经表明, 整个三叠纪时期, 雅鲁藏布特提斯洋处于扩张发展期, 玉门混杂岩带在该时期形成了初始的洋盆^[18], 该蛇绿混杂岩带内中— 晚三叠世硅质岩放射虫证实了该观点^{[19, 20, 21, 22]}。同时, 混杂岩带的南侧接受早— 中三叠世吕村组及晚三叠世涅如组沉积(被动大陆边缘接近活动大陆边缘的沉积环境), 北侧接受活动大陆边缘早— 中三叠世查曲浦组沉积和晚三叠世(卡尼期)朗杰学群深海浊流沉积, 至晚三叠世中期(诺利期)沉积结束, 晚三叠世末期处于平缓的过渡阶段。早侏罗世雅鲁藏布特提斯洋处于俯冲消减期^{[23, 24, 25]}, 形成了初始俯冲的代表产物(前弧玄武岩系), 并逐渐演化形成成熟的火山岛弧, 到晚白垩世结束俯冲消减转化为碰撞造山^[26], 直至第四纪的高原隆升。

(1)朗杰学群整体为一套发育鲍马序列的浊流沉积物, 受后期构造变形影响, 整体呈强变形、弱变质的特征。

(2)粒度分析结果表明, 朗杰学群与哈德逊浊积扇和现代深海阿里斯托亚扇的粒度曲线相似, 应属重力流沉积中的浊流沉积类型。

(3)成熟度、分选性、搬运及沉积的形式均指示朗杰学群形成于大陆斜坡环境, 发育海底扇相模式。

(责任编辑: 刘永权)