兰坪盆地西缘岩石组合及构造变形特征

【摘要】位于青藏高原东南的三江复合造山成矿带以其特殊的大地构造位置、漫长而复杂的地质演化历史、独特的地质构造现象和丰富的矿产资源而备受地质学家们的关注。位于三江造山带中部的兰坪盆地,不仅是我国重要的铅锌等多金属矿产资源生产基地,也是研究三江造山带新生代构造演化的关键地区。虽然前人从不同专业角度对兰坪盆地开展了广泛研究,但依然存在诸多基础性地质问题。本文选择位于兰坪盆地西缘的营盘-啦井路线展开野外地质调查与室内研究工作,以期查明兰坪盆地岩石组合、构造变形特征,探讨其构造演化,为揭示区域成矿规律和构建成矿模型提供基础地质资料。详细野外地质调查及薄片鉴定表明,沿营盘-啦井路线出露4套岩石组合,自下而上依次为：(1)中基性(安山质-玄武质)火山岩碎屑岩-熔岩及沉积岩组合,(2)紫红色及暗紫红色含火山岩角砾与火山凝灰岩的碎屑沉积岩组合(主要包括复成分砾岩层、中厚层状砂岩层及劈理化的细碎屑岩层),(3)不含火山岩物质的碎屑沉积岩-灰岩岩石组合。(2)、(3)之间呈连续沉积接触,与(1)共同组成逆冲断层上盘岩石地层单元。(4)位于逆冲断层下盘的是分布广泛的南新组(K2n)和分布局限的云龙组(Ey)岩石组合地层单元,两者呈假整合或逆断层接触关系,其中K2n地层为具有滨湖-浅湖相、局部为河流相沉积特征的砂岩、细碎屑岩夹砾岩层岩石组合,Ey则为具有盐湖相的碎屑岩组合(以紫红色中厚层-块状细碎屑岩为主)。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,该套火山岩地层的形成时间为中三叠世晚期的238-229Ma,而非前人所认为的石炭纪或晚三叠世。全岩地球化学测试结果表明,位于这套火山岩中下部层位的安山质火山岩具有典型的俯冲带弧岩浆岩性质,而位于上部层位的玄武质火山岩则具有富集型洋中脊(E-MORB)属性。结合野外产出关系、年代学、地球化学测试结果可以判定,形成较早的安山质火山岩产于陆缘弧环境,而形成较晚的玄武质火山岩则可能和俯冲晚期的俯冲板片断离、拆沉过程有关。它们作为整个三江造山带P2-T1-2-T3时期大型弧岩浆岩带的组成部分,为龙木错-双湖(-北澜沧江)-昌宁-孟连缝合带所代表的古特提斯主洋盆由西-南西向东-北东方向俯冲过程的产物。兰坪盆地及周缘地区的构造变形资料一直比较缺乏。详细的构造变形解析揭示如下变形特征：(1)T2时期的碎屑岩-灰岩地层以斜歪正常-紧闭褶皱(属于ⅠB型(平行)褶皱-Ⅲ型(顶厚)褶皱)+轴面劈理变形组合样式为特征,以灰岩夹层为标志层,并结合层劈关系变化规律,可以恢复T2碎屑岩-灰岩及火山岩地层为4个由连续次级褶皱组成的大型复背斜、复向斜及大型倒转背斜、向斜褶皱。(2)而K2n和Ey地层以宽缓开阔褶皱变形为特征。构造变形样式组合特征说明褶皱的形成为纵弯褶皱成因,极射赤平投影显示褶皱形态为近水平圆柱状褶皱,劈理总体产状为303°∠69°,由此说明褶皱形成时的主压应力方向为NWW-SEE向。综合区域地质资料,T2火山岩-碎屑沉积岩地层褶皱变形与古特提斯洋盆闭合及陆陆碰撞作用有关,形成时间为晚三叠世早期,而K2-E碎屑岩地层褶皱变形及逆冲断层的形成与新生代印度-欧亚大陆持续挤压作用有关,形成时间为-35-28Ma。因此,兰坪盆地共经历了两次构造变形事件,其一为古特提斯洋盆闭合及陆陆碰撞时期(T3早期),其二为新生代印度-欧亚大陆持续挤压导致的陆内变形时期(-35-28Ma)。综合以上认识和已有的地质资料及数据,恢复兰坪盆地的构造演化过程如下：(1)P1晚期-T2(-T3?)时期为古特提斯洋壳俯冲消减-板块汇聚演化阶段。位于三江造山带中部的兰坪地区西缘,于T2晚期(238-229Ma)先后形成具典型俯冲带弧岩浆岩性质的安山质火山岩和具E-MORB属性的玄武质火山岩,前者形成于俯冲带陆缘弧环境,而后者可能和俯冲晚期的俯冲板片断离、拆沉过程有关。(2)T3早期,伴随着古特提斯主洋盆闭合、保山地块与兰坪-思茅盆地的陆陆碰撞过程,最终导致T2时期(238-229Ma)的火山岩-碎屑沉积岩地层形成大规模复背斜、复向斜及倒转背斜、向斜褶皱构造变形。(3)T3晚期-E早期(-35Ma之前),古特提斯洋盆闭合与陆陆碰撞之后,兰坪地区进入陆内盆地演化阶段,形成湖盆相及河流相地层沉积序列(如K2n和Ey组地层)。(4)E晚期(-35-28Ma),印度-欧亚大陆的持续挤压过程,不仅导致大型走滑剪切带的先后形成,也使兰坪盆地处于陆内变形阶段,致使K2-E地层发生宽缓褶皱变形、及最终导致T2地层逆冲到该变形地层上来。
【作者】范金伟；
【导师】杨天南；
【作者基本信息】中国地质科学院，构造地质学，2014，硕士
【关键词】三江特提斯地质；滇西兰坪盆地；岩石组合；构造变形；

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