青藏高原冈底斯造山带变质地质作用和大地构造意义.pdf

青藏高原冈底斯造山带 青藏高原冈底斯造山带 青青藏藏高高原原冈冈底底斯斯造造山山带带 变质地质作用及其大地构造意义 变质地质作用及其大地构造意义 变变质质地地质质作作用用及及其其大大地地构构造造意意义义 作者简介：孙云锴，男，1985 年5 月生，师从成都理工大学毛晓冬教授， 2010 7 年 月毕业于成都理工大学矿物学岩石学矿床学专业，获得理学硕士学位。 摘要 变质岩是地壳的重要组成部分之一，占地壳总体积的近三分之一。研究区域 变质岩石，可以获取该区域深部地壳演化的相关信息，还有利于发现其中丰富的 矿产资源。变质岩石和变质地质作用已成为当今地质学家十分关注的研究课题， 也是前寒武纪地质和探索地壳早期演化的重要内容，同时已成为近年来地质学领 域内发展较快的学科之一。 青藏高原是当今世界上海拨最高、面积最大、形成年龄最年轻的高原。西藏 冈底斯造山带位于雅鲁藏布江结合带和班公湖—怒江结合带之间，向西与克什米 尔-拉达克岩浆弧地块相接，向东延伸至滇西腾冲陆块。研究区内构造运动频繁， 变质岩分布广泛。本文立足于新一轮青藏高原1：25万区域地质调查的大量成果 和数据之上，系统消化吸收并整合相关资料；依据古特提斯洋、新特提斯洋所经 历的闭合碰撞造山作用，以及造山期后的高原隆升过程中所发生的一系列变质地 质作用，自北向南依次将冈底斯造山带划分为班公湖－怒江变质带、革吉－班戈 －洛隆变质带、隆格尔－工布江达变质带、冈底斯－察隅变质带、雅鲁藏布—南 迦巴瓦变质带共五条变质带；在系统分析冈底斯造山带内五条变质带的变质岩石 类型、出现的变质矿物组合，以及前人对这些变质岩石的岩石地球化学分析数据 的系统分析基础上，在研究区内划分出八种不同变质强度的变质相类型：次绿片 岩相、低绿片岩相、高绿片岩相、低角闪岩相、高角闪岩相、蓝片岩相、麻粒岩 相和高压-超高压榴辉岩相。系统总结了各变质带中变质岩的地质特征、变质矿 物组合、变质作用类型、变质作用事件及不同变质岩石的P-T条件；在前人的相 关研究成果基础上，聚焦于各变质带中特征的变质矿物组合特征，在各变质带中 分别划分出葡萄石—绿纤石带、绢云母—绿泥石带、黑云母带、铁铝榴石带、透 辉石带、十字石—蓝晶石带、红柱石—堇青石带、蓝闪石带、矽线石带等特征的 变质矿物带。 基于上述研究，本文较系统总结了冈底斯造山带变质岩区的主要变质地质作 用特点： 1.变质岩和变质作用类型的多样性：冈底斯造山带的变质岩分布广泛，类型 复杂，大体可分为七种岩石类型；变质作用类型齐全：区域变质作用、接触变质 I 作用和动力变质作用均有出现，其中以区域变质作用为甚。 2.区域变质作用的多期性：区域变质作用的变质时代具有明显的多期性，大 体可划分为前泛非期、泛非期、加里东期、华力西期、印支期、燕山期、喜马拉 雅期等7期，其中前泛非期、泛非期、燕山期和喜马拉雅期为研究区内主要变质 时期；不同时期的变质作用在空间上多有叠加。 3.变质地质作用过程的旋回性：冈底斯造山带内的变质作用受控于区内经历 的复杂而多期构造旋回，其中新特提斯大洋板块构造演化的燕山晚期—喜马拉雅 期变质旋回记录最为完整。此旋回清晰地展示了一套从海底埋深变质作用开始， 经历洋壳俯冲高压埋深变质作用、陆缘和岛弧低压区域动力热流变质作用、陆— 陆碰撞区域低温动力变质作用、陆内汇聚中压区域动力热流变质作用，而终止于 地壳大规模造山隆升的退变质作用的完整变质演化历程。 4.变质程度的差异性：整个冈底斯造山带的变质程度的非均匀性，总体上呈 “南多北少，东高西低”的规律。即南北以雅鲁藏布结合带为界，南部变质岩出 露面积大于北部；东西以当雄—羊八井断裂为限，东部变质程度高于西部。 本文在上述的相关研究成果基础上，初步较系统的归纳和总结出了一套能反 映研究区变质岩分布、变质强度变化、变质时期的能客观表达研究区变质作用时 空演化规律的编图原则和图示方案，编制完成了《青藏高原冈底斯造山带变质地 质图》（1：150万），具有较好的可读性。本论文从冈底斯造山带变质岩和变质 作用方面的大量实际材料，结合沉积建造、岩浆建造和同位素年代学等多方面的 信息和资料的综合研究，将研究区划分出基底形成、特提斯大洋闭合碰撞、喜马 拉雅造山三个主要大地构造演化阶段；并分别就三阶段构造演化时期的变质地质 作用，开展了较细致的论述。其中变质基底在研究区主要由念青唐古拉岩群和聂 荣岩群组成，变质程度已达到角闪岩相和麻粒岩相。极低变质作用发生的时代在 792～950Ma，480～590Ma两个时段，分别代表了前泛非期和泛非期两套构造－ 热事件的变质年龄。 古特提斯和新特提斯大洋的构造演化造就了研究区内两条巨大的结合带：班 公湖—怒江