藏南桑桑地区印度-亚洲碰撞早期的构造变形研究

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仲巴-江孜逆冲断裂是雅鲁藏布缝合带与印度大陆北缘间的主干边界断裂,记录了丰富的印度-亚洲初始碰撞阶段的构造变形信息。本文选择藏南日喀则昂仁县桑桑镇为研究地区,以仲巴-江孜逆冲断裂和上盘雅鲁藏布缝合带、下盘印度大陆北缘为研究对象,在详细的野外构造填图基础上,结合室内镜下观察、单矿物电子探针、电子背散射衍射(EBSD)显微组构分析、锆石U-Pb年代学、40Ar-39Ar热年代学等技术手段,解析雅鲁藏布缝合带中蛇绿混杂岩、沉积质混杂岩和代表印度大陆北缘的特提斯喜马拉雅带物质组成、构造变形特征和年代学序列,揭示印度-亚洲大陆碰撞早期的构造变形过程。  蛇绿混杂岩主要由强面理化的蛇纹岩基质和硅质岩、变辉长岩、角闪岩、云母石英片岩等岩块构成,其中角闪岩中角闪石和云母石英片岩中白云母的40Ar-39Ar冷却年龄为132-124Ma和105Ma。  沉积质混杂岩基质为发生低级变质作用的深海-半深海相硅质岩、硅质页岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、砂岩以及蓝片岩、大理岩等,岩块包括玄武岩、灰岩、地幔橄榄岩、变砂岩等。基质普遍发育一组透入性的F1面理和膝折构造,F1面理倾向以向南为主,膝折构造长短轴的不对称形貌指示沿面理向南的剪切方向。蓝片岩主要矿物组成为绿泥石+钠闪石+镁钠闪石+蓝透闪石+多硅白云母+钠长石+单斜辉石+石英,峰期变质条件为~400℃、7-8kbar。钠质闪石发育一组由低温(350-450℃)滑移系(010)[001]活动形成的晶体优选方位(LPO),指示和膝折构造一致的剪切方向。砂岩基质和岩块可分为两组,组A以火山岩屑砂岩为主,碎屑物源为初生的岩浆弧,碎屑锆石年龄集中在~190-130Ma;组B以长石岩屑砂岩为主,碎屑物源为切割的岩浆弧和造山带,碎屑锆石年龄包括200-80Ma的年轻年龄和>400Ma的老锆石。蓝片岩中多硅白云母和绢云母千枚岩中绢云母40Ar-39Ar冷却年龄为71-60Ma。  特提斯喜马拉雅带的主要地层包括三叠系-白垩系和上覆的古新统桑单林组。三叠系-白垩系地层主要岩性为石英砂岩、粉砂岩、泥灰岩,桑单林组主要岩性为硅质岩、硅质页岩、泥质岩、灰岩、粉砂岩、长石岩屑砂岩。地层宏观构造变形以开阔-紧闭型褶皱为主,但微观尺度上三叠系-白垩系砂岩中石英并未发育明显的LPO。三叠系-白垩系地层石英砂岩碎屑物源为稳定的陆块,碎屑锆石年龄绝大部分>400Ma。桑单林组长石岩屑砂岩碎屑物源为切割的岩浆弧和造山带,碎屑锆石年龄以200-60Ma为主,和部分>400Ma的老年龄。  综合分析显示,蛇绿混杂岩和沉积质混杂岩形成于新特提斯洋大洋岩石圈的俯冲增生阶段,其中蛇绿混杂岩的增生与主地幔逆冲断裂的活动有关,增生时间为132-124Ma和105Ma,沉积质混杂岩主要增生时间为146-134Ma、87-83Ma。沉积质混杂岩中F1面理、膝折构造、蓝片岩钠质闪石LPO形成于仲巴-江孜逆冲断裂递进变形过程中,F1面理原始倾向以向北为主,膝折和钠质闪石LPO原始形貌指示由北向南的逆冲,但在印度-亚洲碰撞后期由南向北的逆冲作用下,形成现在的形貌。仲巴-江孜逆冲断裂的活动使得亚洲大陆物质在~61Ma时沉积到印度大陆北缘上,形成桑单林组中的砂岩地层,代表雅鲁藏布前陆盆地的前渊沉积。仲巴-江孜逆冲断裂初始活动时间为71-60Ma,标志着印度-亚洲大陆之间的初始碰撞,代表了印度-亚洲碰撞早期的构造变形。
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