馮士彬,陳曉深,康曉波,甘常云,遲鵬
(西藏自治區(qū)地質礦產勘查開發(fā)局第五地質大隊, 青海格爾木 816099)
班公湖-怒江蛇綠巖帶在中國境內長達2400km,東延進入緬甸,西延至克什米爾,是國內外長期關注的特提斯期演化的重要地段[2]。獅泉河混雜巖帶位于班公湖-怒江蛇綠混雜巖結合帶的西段,前人對中段、東段的研究較多[3-5],西段研究程度較淺,成果較少。拉梅拉組在1∶25萬獅泉河幅內將其劃分于烏木壟鉛波巖組之中,認為形成時代為早白堊世,其巖石組合極其復雜,為一套火山巖夾碎屑巖,上部火山巖部分變形微弱,而砂巖則變形較強[6]。本文在前人工作基礎上對烏木壟鉛波巖組的巖石組合、沉積構造和接觸關系等各方面進行了較全面的研究工作。特別是通過對其中的碎屑巖進行詳細研究,從物質組成、沉積特征、化石特征等,開展了生物地層年代學研究,分析了拉梅拉組形成時代、沉積序列、沉積環(huán)境及地質意義。
圖1 測區(qū)地層分區(qū)位置及地層區(qū)劃圖
區(qū)內拉梅拉組分布于獅泉河蛇綠混雜巖北亞帶內(圖1),其主要為一套碎屑巖的巖石組合,分布面積超過50km2,整體呈北西西向展布。拉梅拉組(K1-2l):砂板巖、板巖、強片理化巖屑砂巖、硅質粉砂巖、砂質硅質巖。拉梅拉組巖石變形差異較大,這可能與巖石的能干性差異有關系,強變形的砂板巖中常見有蛇綠巖(蛇紋巖、輝長巖、玄武巖和斜長巖)、英安巖、安山巖、硅質巖和礫巖的巖塊。
針對調查區(qū)內分布的拉梅拉組測制西藏自治區(qū)噶爾縣窩啦拉下-上白堊統(tǒng)拉梅拉組實測剖面(圖2),詳細介紹如下:
剖面起點X:379398.49,Y:3625617.00,H:4660.00;剖面露頭狀況較好,超過70%,剖面描述如下:
(JSοψm1)57.蝕變超基性巖;
——斷層接觸——
拉梅拉組(K1-2l),未見頂
56.變質細粒巖屑砂巖夾粉砂質板巖
55.深灰色粉砂質板巖夾薄層細砂質泥晶灰?guī)r
54.粉砂質板巖與細粒巖屑砂巖互層
——侵入接觸——
53.細粒閃長巖脈
——侵入接觸——
52.粉砂質板巖夾細粒巖屑砂巖
51.灰綠色硅質微細砂巖夾深灰色粉砂質板巖
50.深灰色粉砂質板巖夾細粒巖屑砂巖
49.細粒巖屑砂巖、粉砂質板巖,粉砂質板巖呈現(xiàn)逐漸增多的特征
——斷層接觸——
48.灰綠色礫巖;
——斷層接觸——
47.細粒巖屑石英砂巖、粉砂質板巖互層
46.深灰色綠泥絹云微細砂板巖,整體劈理較為發(fā)育
45.變質不等粒巖屑砂巖,呈透鏡狀產出
44.深灰色粉砂質板巖夾中薄層細粒巖屑石英砂巖
43.灰綠色安山巖,呈透鏡狀不連續(xù)產出
42.深灰色粉砂質板巖
41.灰綠色杏仁狀含橄欖玄武巖巖塊
——斷層接觸——
40.灰白色含礫粗粒石英砂巖夾深灰色粉砂質硅質巖
39.粉砂質硅質巖夾蝕變流紋質玻屑凝灰?guī)r
——斷層接觸——
38.深灰色細中粒石英砂巖夾灰色流紋質沉凝灰?guī)r
37.灰色中厚層狀含礫粗粒石英砂巖
36.灰褐色流紋質沉凝灰?guī)r夾灰白色中細粒石英砂巖
35.灰色-灰白色蝕變流紋質沉凝灰?guī)r夾灰白色中粗粒石英砂巖
34.深灰色夾灰綠色流紋質沉凝灰?guī)r
33.深灰色夾灰綠色流紋質沉凝灰?guī)r
32.灰白色含砂粗粒巖屑石英砂巖夾深灰色流紋質沉凝灰?guī)r
31.灰白色粗中粒石英砂巖
30.灰綠色-灰白色與黃綠色流紋質沉凝灰?guī)r互層
29.黃綠色夾灰色流紋質沉凝灰?guī)r
28.中層夾薄層流紋質沉凝灰?guī)r夾細粒石英砂巖
27.細中粒石英砂巖夾流紋質沉凝灰?guī)r
26.灰白色流紋質沉凝灰?guī)r(見楔狀、波狀交錯層理)夾灰色細砂質粉砂巖
25.灰褐色蝕變流紋質沉凝灰?guī)r夾灰白色細粒石英砂巖
24.灰白色中厚層狀含礫粗粒石英砂巖
23.蝕變流紋質沉凝灰?guī)r
22.青灰色粗粒巖屑砂巖(多發(fā)育水平層理)夾深灰色蝕變流紋質沉凝灰?guī)r(見波狀、楔狀交錯層理)
——斷層接觸——
21.深灰色含放射蟲砂質硅質巖夾灰黑色含砂質粘土質放射蟲硅質巖
二者厚度之比大致為1-2:1,單個層序厚度之比大致為1.4m~2.1m之間,放射蟲硅質巖中可見大量放射蟲化石,主要屬種包括:Hiscocapsa grutterinki (Tan),Xitus claca (Parona),Trimulus fossilis (Squinabol),Cryptamphorella clivosa (Aliev),Thanarla brouweri (Tan),Acaeniotyle umbilicata (Rust),Acaeniotyle vitalis O’Dogherty,Pseudodictyomitra hornatissima(Squinabol),Pseudodictyomitra lodogaensis Pessagno,Dispon -gotripus acutispinus Squinabol,Dictyomitra gracilis(Squinabol)
20.深灰色粉砂質板巖夾中細粒石英砂巖
19.灰色中細粒石英砂巖夾深灰色粉砂巖
18.深灰色粘土質放射蟲硅質巖夾粗中粒巖屑砂巖
層序中二者厚度之比大致為3-4:1。硅質巖見較多放射蟲有:Hiscocapsa grutterinki (Tan),Hiscocapsa verbeeki (Tan),Xitus claca (Parona),Cryptamphorella clivosa (Aliev),Thanarla brouweri (Tan),Pseudodictyomitra hornatissima (Squinabol),Pseudodictyomitra lodogaensis Pessagno,Dispongotripus acutispinus Squinabol
17.深灰色-灰黑色粉砂板巖夾灰白色粗中粒巖屑石英砂巖,局部見發(fā)育水平層理
16.深灰色變質粉砂巖與中細粒變質巖屑石英砂巖互層
15.深灰色-灰綠色綠泥絹云細砂板巖夾變質細中粒巖屑石英砂巖
14.微細粒砂巖夾細粒巖屑石英砂巖
13.黃灰色中層含礫粗粒石英砂巖與深灰色粉砂巖互層
12.灰色中細粒巖屑砂巖(b10)夾強劈理化深灰色粉砂巖
——斷層接觸——
11.粗中粒巖屑石英砂巖夾細粒巖屑砂巖
10.灰褐色含礫粗粒巖屑石英砂巖
9.深灰色粉砂板巖夾中細粒石英砂巖
8.中細粒含生屑巖屑石英砂巖
巖石具較強的風化以及蝕變特征,分布有較多的化石,其中保存較好的化石有雙殼、腕足類和腹足類化石,見海蛾螺(未定種)Nerinea sp. indet.、小線螺(未定種)Nematrurella sp.Indet、膨凸裸珠蚌(相似種)Psilunio cf.stoliczkai Neumayr、近三角裸珠蚌(相似種)Psilunio cf.subtrigonus Huang etWei、類三角蚌(未定種)Trigoninoides sp.Indet、多褶褶珠蚌(相似種)Plicatounio cf.multiplicatus Suzuki
7.黃褐色粗中粒巖屑石英砂巖夾灰色中細粒巖屑石英砂巖
6.灰色-灰白色含礫不等粒巖屑石英砂巖,發(fā)育楔狀交錯層理
5.灰黃色含礫中粗粒巖屑石英砂巖夾灰褐色薄層狀灰黃色不等粒巖屑砂巖
4.黃褐色薄層-中層含礫粗粒巖屑石英砂巖夾灰褐色不等粒巖屑砂巖
——侵入接觸——
3.灰白色花崗斑巖脈。
——侵入接觸——
2.灰褐色含礫粗粒巖屑石英砂巖夾灰色中細粒石英砂巖
1.灰褐色中細粒巖屑石英砂巖夾灰色薄層-中層狀含礫不等粒巖屑石英砂巖
拉梅拉組(K1-2l)未見底
----斷層接觸--------
蝕變細?;◢忛W長巖
圖2 西藏自治區(qū)噶爾縣窩啦拉下-上白堊統(tǒng)拉梅拉組實測剖面(PM109)
通過對區(qū)內拉梅拉組弱變形域中較大巖塊的詳細研究,在該套碎屑巖之中識別出碎屑流沉積、超高密度流沉積和濁流沉積三種沉積類型的沉積巖,另還伴有少量的遠洋沉積為特征。下面對這三種沉積類型形成的沉積巖分別進行介紹:
(1)碎屑流沉積
主要呈弱變形的巖塊分布于強片理化的基質之中,多呈透鏡狀分布,寬一般2m~15m不等,延伸16m~42m,兩側均為砂板巖。該類型屬于以礫石為主的礫質碎屑流,屬于較典型基質支撐類型,局部(弱變形域)能識別出礫石與層面平行或小角度斜交(圖3a、圖3b)。
(2)超高密度流沉積
圖3 碎屑流沉積巖(礫巖)
超高密度流痕跡在獅泉河北亞帶內廣泛分布,本次研究中主要巖層有3類,屬于較為典型的超高密度流沉積。
①不具粒序層和其它沉積構造的巖屑砂巖、巖屑石英砂巖,其內部通常含0.5cm~8cm的泥巖或灰?guī)r碎片(圖4a、圖4b);
②局部識別出內部結構混亂的砂巖,其由于未固結的砂巖發(fā)生液化而在內部形成泄水構造導致(圖4c);
③具包卷層理為特征的粉砂巖(圖4d)。
圖4 超高密度流以及沉積構造特征
(3)濁流沉積
濁流沉積巖在獅泉河蛇綠混雜巖北亞帶內廣泛分布,本次工作在野外識別出很多具不完整的鮑馬序列的濁流沉積巖(圖5a),其能識別出不完整的鮑馬序列各個部分,其中ABCDE段在野外均能識別出來。其中A段最為發(fā)育,BC段次之。
A段:厚度2cm~15cm不等,主要巖性為含礫砂巖或中細粒砂巖,巖石中砂和礫磨圓和分選均較差,具紊流的特征(圖5c)。
B段:為具平行層理的細粒巖屑砂巖、巖屑石英砂巖,與A段呈漸變過渡關系,厚度5cm~18cm(圖5c)。
C段:低角度交錯層理的的粉砂巖、發(fā)育包卷層理的粉砂巖,常與B段一起,呈漸變過渡關系(圖5b)。
D段:發(fā)育平行層理的硅質粉砂巖、粉砂巖,厚0.5cm~8cm(圖5d)。
E段:中層或薄層泥質巖、硅質巖,厚0.5cm~7cm,極少數(shù)大于10cm(圖5c)。
另外部分地段發(fā)育的ABC段發(fā)育不全或部分缺失,其可能受底流改造或流體路過導致其缺失為特征。
圖5 典型濁流沉積及沉積構造
本次工作在拉梅拉組含鈣質生屑巖屑砂巖層(PM109)中見有大量的雙殼、腹足類等化石,經中國地質大學(武漢)陳晶老師鑒定,采集的化石有海蛾螺(未定種)Nerineasp.indet.(圖6a)、小線螺(未定種)Nematrurella sp.Indet(圖6b)、膨凸裸珠蚌(相似種)Psiluniocf.stoliczkaiNeumayr(圖6c)、近三角裸珠蚌(相似種)Psiluniocf.subtrigonusHuanget Wei(圖6d)、類三角蚌(未定種)Trigoninoides sp.Indet(圖6e)、多褶褶珠蚌(相似種)Plicatounio cf.multiplicatus Suzuki(圖6f),其中海蛾螺(未定種)、小線螺(未定種)、類三角蚌(未定種)和多褶褶珠蚌(相似種)主要產出于白堊紀,而膨凸裸珠蚌(相似種)和近三角裸珠蚌(相似種)從晚三疊世至現(xiàn)代均可見,另外在其上部生屑灰?guī)r夾層中見有多瑪海蛾螺Nerinea domaensis Yu,其主要生存于白堊紀,故結合化石特征、巖石組合特征[7]以及其產出的層位將其形成時代限定為早白堊世。
圖6 斜坡-盆底扇砂巖種化石特征
拉梅拉組中的放射蟲硅質巖除PM109剖面鑒定出大量的放射蟲外,同時在調查路線上的硅質巖層中均有硅質巖分布,本次工作在其中的放射蟲硅質巖中采集了大量的放射蟲化石,經地大李國彪教授及其團隊鑒定,鑒定結果如下:
樣品編號HF206-2:樣品中放射蟲化石數(shù)量較多,共3屬3種,該樣品時代為上白堊統(tǒng)阿普特階。
樣品編號HF206-3:該樣品中存在少量放射蟲化石,共5屬5種,該樣品時代為上白堊統(tǒng)阿普特階。
樣品編號HFY1054-3-1:該樣品中可見放射蟲化石,共5屬5種,該樣品時代大致為上白堊統(tǒng)阿普特階-阿爾布階。
樣品編號HF6639-1-1:該樣品中可見大量放射蟲化石,共10屬10種,該樣品時代為白堊系阿普特階-賽諾曼階。
樣品編號HF6639-1-1:該樣品中可見大量放射蟲化石,共10屬10種,該樣品時代為白堊系阿普特階-賽諾曼階。
樣品編號HFY2518-1:該樣品中放射蟲化石計有5屬6種,該樣品時代為上白堊統(tǒng)阿爾布階-賽諾曼階。
通過本次工作,新建下白堊統(tǒng)-上白堊統(tǒng)拉梅拉組,歸入獅泉河-拉果錯-永珠-嘉黎地層分區(qū)內,主要為一套斜坡-盆底扇重力流沉積碎屑巖。在該地層組合中識別出較為可靠的大化石和放射蟲化石,并結合巖石組合特征及產出層位確定拉梅拉組形成于Aptian(阿普特階)-Cenomanian(賽諾曼階),為獅泉河洋徹底關閉前的最后一次較大范圍的沉積-構造事件。間接反映了獅泉河洋最終閉合時限應晚于Cenomanian(賽諾曼階),首次確定了區(qū)內獅泉河蛇綠混雜巖帶最終閉合上限,最終閉合的產物應為上白堊統(tǒng)竟柱山組。