特提斯演化的基本特征

（摘自《特提斯地球動力學》）

吳福元^1,2，萬博¹，趙亮^1,2，肖文交¹，朱日祥¹

1中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國家重點實驗室

2中國科學院大學地球與行星科學學院

導(dǎo)讀： 關(guān)注縫合帶造山帶，掌握地質(zhì)找礦新動態(tài)。近年來，我國在特提斯洋縫合帶上和造山帶內(nèi)不斷發(fā)現(xiàn)超大型重要礦床。特提斯造山帶是我國礦產(chǎn)資源重要接替基地。縫合帶和造山帶，成礦作用關(guān)鍵帶！

特提斯縫合帶（圖1）是大洋消亡的地方，也是造山帶存在的重要證據(jù)。造山帶是地球巖石圈劇烈變動和物質(zhì)變化時，地殼受到擠壓收縮產(chǎn)生的狹長強烈構(gòu)造變形帶，地表往往有相對隆起的山脈，帶內(nèi)構(gòu)造巖漿活動強烈，礦產(chǎn)資源豐富。

發(fā)現(xiàn)縫合帶和確定造山帶難度很大，需要經(jīng)歷大量的實地調(diào)查和科學研究過程，在不斷學術(shù)交流和爭議討論中逐步完善。吳福元院士是國際著名的巖石學家，更是特提斯構(gòu)造研究的權(quán)威專家。最近，他發(fā)表了《特提斯地球動力學》論文，他在文中以中國境內(nèi)不同時代縫合帶(圖2)為主線，分別介紹了4個造山帶和4個縫合帶的最新研究成果，展示了不同地區(qū)特提斯洋的形成及兩側(cè)塊體的地質(zhì)演化情況，反映了特提斯演化的基本特征，研究成果權(quán)威，指明了研究方向，具有重要意義！

內(nèi)容提綱

1 西昆侖造山帶

2 阿爾金山早古生代造山帶

3 祁連-柴達木-東昆侖造山帶

4 秦嶺造山帶

5 金沙江-哀牢山-松馬縫合帶

6 龍木錯-雙湖-昌寧-孟連縫合帶

7 班公湖-怒江-騰沖縫合帶

8 雅魯藏布-印緬縫合帶

圖1  特提斯域主要縫合帶

圖2  中國大陸境內(nèi)及鄰區(qū)主要特提斯縫合帶及其塊體劃分

1   西昆侖造山帶

新疆西南部的西昆侖山一帶，是我國地質(zhì)研究程度最低的地區(qū)。它自北而南可以劃分為北昆侖地體、庫地縫合帶、南昆侖地體、康西瓦縫合帶和巴顏喀拉（甜水海）地體。北昆侖地體由大片太古-中元古代古老變質(zhì)巖系、新元古代沉積巖和早古生代花崗巖構(gòu)成，被認為曾是塔里木地塊的一部分，早古生代時轉(zhuǎn)變?yōu)槟蟼?cè)大洋俯沖形成的活動大陸邊緣。南昆侖地體組成復(fù)雜，是否可以對其進一步構(gòu)造單元細分，存有爭議。地塊內(nèi)發(fā)育大量的變質(zhì)沉積巖及大理巖，原認為屬中、新元古代地層，現(xiàn)多認為是早古生代的增生雜巖。康西瓦一帶孔茲巖系沉積于古生代初期，后被505Ma花崗巖侵入，并顯示晚古生代-早中生代變質(zhì)改造。此外，該地塊內(nèi)古生代-早中生代花崗巖大量發(fā)育。

南北昆侖地體之間是著名的奧依塔格-庫地-蘇巴什北縫合帶，帶內(nèi)最著名的是庫地蛇綠巖。布孜完溝的橄欖巖新鮮，其內(nèi)部發(fā)育的輝長巖和輝石巖脈體給出526~494Ma的時代。鄰近的依西克溝發(fā)育玄武巖-安山巖-流紋巖，對其時代和是否是上述蛇綠巖的組成部分，爭議較大?？p合帶內(nèi)還發(fā)育有大片高級變質(zhì)巖系，以前多被認為屬于古老的變質(zhì)地體，但不排除是變質(zhì)的增生雜巖。北昆侖地體南部發(fā)育大量440Ma左右的花崗巖，被認為是庫地洋向北俯沖形成的巖漿弧，但被410Ma的碰撞型巖體所切割。因此，目前普遍認為，庫地洋盆大約在440~410Ma左右閉合。

西昆侖南部的康西瓦一直被認為是古特提斯發(fā)育的地區(qū)，它向東與東昆侖的阿尼瑪卿縫合帶相接。區(qū)內(nèi)出露一系列蛇綠巖塊體，可歸類為早古生代蒙古包-普守蛇綠巖和晚古生代康西瓦-蘇巴什南蛇綠巖。縫合帶北側(cè)的南昆侖地體同時發(fā)育與上述兩套蛇綠巖向?qū)?yīng)的400-510Ma和210?240Ma的花崗巖，其中表征造山后的A-型花崗巖時代為400Ma，少部分花崗巖形成于370Ma。此外，該地塊內(nèi)部發(fā)育有泥盆紀和三疊紀兩套磨拉石建造，但相互關(guān)系未能見及。因此，目前多認為該縫合帶經(jīng)歷了長時間向北的俯沖，或存在兩次大洋的俯沖及塊體碰撞事件。另一可能性是，早古生代花崗巖的形成部分來自于北側(cè)庫地洋向南俯沖的貢獻。

圖3  特提斯蛇綠巖時代

2   阿爾金山早古生代造山帶

阿爾金山也是我國地質(zhì)研究程度較低的地區(qū)之一。但超高壓變質(zhì)巖的發(fā)現(xiàn)，使得對該地區(qū)的研究顯著增多。總體來看，區(qū)內(nèi)由北而南由阿北地塊、北阿爾金縫合帶、阿中地塊和南阿爾金縫合帶組成。阿北地塊實際上是塔里木地塊的一部分，其基底為高角閃巖相-麻粒巖相變質(zhì)的太古宙-古元古宙米蘭巖群、新太古代TTG片麻巖和各類古元古代花崗片麻巖，蓋層為未變質(zhì)的中晚元古代安南壩群。北阿爾金縫合帶，又稱紅柳溝-拉配泉縫合帶，主要由古生代俯沖混雜巖、中高級變質(zhì)的阿爾金巖群、少量呈透鏡狀產(chǎn)出的高壓-超高壓變質(zhì)巖（榴輝巖）-鎂鐵-超鎂鐵雜巖-花崗巖和少量碎屑巖組成。花崗片麻巖時代900~940Ma，鎂鐵-超鎂鐵巖原巖時代730?780Ma，高壓變質(zhì)作用時代~500Ma。

阿中地塊，又稱阿爾金地塊，主要由中晚元古代淺變質(zhì)未變質(zhì)片巖-千枚巖、礫巖-砂巖-灰?guī)r等組成，具體時代難以限定。塊體的南部發(fā)育大量榴輝巖，其變質(zhì)作用時代與北側(cè)縫合帶相同，均為~500Ma。該地塊以南為南阿爾金縫合帶，主要為早古生代俯沖碰撞混雜巖。

3   祁連-柴達木-東昆侖造山帶

祁連是我國最經(jīng)典的造山帶，研究積累豐厚。自北而南，其主要的地質(zhì)體有阿拉善地塊、北祁連縫合帶、中祁連地塊、南祁連縫合帶和歐龍布魯克-全吉地塊。阿拉善地塊一般被認為是華北克拉通的一部分，而祁連地塊主要由中-晚元古代的變質(zhì)巖及相關(guān)沉積巖組成，顯示格林威爾期的造山作用及其后的裂谷或板內(nèi)作用，南部的歐龍布魯克-全吉地塊出露有太古-古元古代變質(zhì)基底和未變質(zhì)的南華系-早古生代沉積蓋層。北祁連縫合帶組成復(fù)雜，大體可劃分為早古生代蛇綠混雜巖（南帶熬油溝、玉石溝、中帶大岔大阪、北帶九個泉和走廊南山，時代490~560Ma，有由南向北變新的趨勢）、表征大洋俯沖的高壓-低溫藍片巖/硬柱石榴輝巖（460~520Ma）、志留紀復(fù)理石和分布在縫合帶南北兩側(cè)地塊上的島弧巖漿巖（時代446-5l0Ma，反映雙向俯沖作用）。根據(jù)這些資料，北祁連洋應(yīng)該在420Ma左右結(jié)束。南祁連縫合帶研究程度稍低，出露的蛇綠巖以拉脊山為代表，時代在480-51OMa。帶內(nèi)發(fā)育大量早古生代火山-沉積巖及硅質(zhì)巖和灰?guī)r，代表了一套洋殼-增生楔巖石組合，其大洋閉合時代可能在435Ma之前，比北祁連略早。南北祁連洋閉合后，區(qū)內(nèi)廣泛分布的是泥盆紀磨拉石建造。

柴達木地塊是一個主體被沉積物覆蓋的構(gòu)造單元，目前可用以限定其基底組成的物質(zhì)記錄來自昆侖北坡的金水口群（昆北地體）。在柴達木以北，柴達木與祁連地塊間的柴達木北緣縫合帶目前記錄的主要地質(zhì)事件是460Ma左右代表洋殼俯沖的高壓變質(zhì)作用、423~440Ma代表大陸深俯沖的超高壓變質(zhì)巖（魚卡-錫鐵山-都蘭榴輝巖）和造山帶石榴橄欖巖（綠梁山勝利口），以及代表活動大陸邊緣的區(qū)域巴羅式變質(zhì)作用/深熔作用（420~460Ma）和各類花崗質(zhì)巖漿活動（360~440Ma，造山后垮塌成因）。這些證據(jù)表明，柴北緣洋是在423~440Ma之前消失的，與阿爾金地區(qū)的情況類似，然后被泥盆紀磨拉石覆蓋。

柴達木以南的東昆侖地區(qū)演化歷史復(fù)雜。傳統(tǒng)上，這里被認為以晚古生代大洋演化為主，但最近幾年不斷發(fā)現(xiàn)早古生代地質(zhì)活動的證據(jù)。由于環(huán)境惡劣，精細地質(zhì)調(diào)查與研究的難度較大，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)構(gòu)造單元劃分不很統(tǒng)一，甚至令人眼花繚亂。大多數(shù)人接受的地質(zhì)組成單元包括昆北地體、昆中縫合帶、昆南地體和西大灘-阿尼瑪卿縫合帶等。昆北地體是柴達木地塊的南緣，它的西部南緣即為祁漫塔格帶，金水口巖群為地體的變質(zhì)基底。昆中洋以西部的納赤臺群混雜巖和東部的清水泉蛇綠巖為代表，洋盆大約在520~580Ma打開，450~510Ma俯沖，并于440Ma左右關(guān)閉。昆南地體以大規(guī)模發(fā)育弧巖漿雜巖為特征，變質(zhì)基底為苦海巖群。西大灘-阿尼瑪卿洋以布青山混雜巖為代表，出現(xiàn)早古生代和晚古生代兩套蛇綠巖，洋盆最后關(guān)閉的時代在240~250Ma前后。

東昆侖地質(zhì)有以下幾點值得注意：第一，昆中洋兩側(cè)地塊基底金水口巖群和苦海巖群具有相同的碎屑鋯石年齡，反映昆北和昆南地體兩者以前可能屬同一整體。結(jié)合相對短暫的擴張時間，因而有昆中洋為小洋盆之說；第二，最近在昆北地體的金水口群中多處發(fā)現(xiàn)高壓-超高壓變質(zhì)的榴輝巖。盡管對其變質(zhì)原巖還存有爭議，但其變質(zhì)年齡主要分布于410~430Ma，與柴北緣榴輝巖的變質(zhì)年齡基本一致；第三，昆南縫合帶以前一直被認為是古特提斯大洋，但最近發(fā)現(xiàn)也存在早古生代蛇綠巖的蹤跡。其中尤以布青山蛇綠巖為代表，它同時存在寒武紀和石炭紀兩期蛇綠巖，且早期蛇綠巖被泥盆紀弧巖漿巖侵入；第四，東昆侖地區(qū)巖漿活動極其強烈，這在特提斯構(gòu)造域內(nèi)實為罕見。巖石以花崗巖為主，主體時代為二疊-三疊紀（ca.240~260Ma），次為早古生代（ca.380~450Ma），反映兩次大的巖漿作用旋回；第五，東昆侖地區(qū)發(fā)育晚泥盆世和晚三疊世兩套磨拉石建造。上述特征表明，區(qū)內(nèi)存在兩次不同的造山事件，分別代表了早古生代昆中洋和晚古生代阿尼瑪卿洋的關(guān)閉及對應(yīng)兩側(cè)大陸的碰撞拼合。

4   秦嶺造山帶

秦嶺是中國的“脊梁”，它在中國大陸區(qū)域地質(zhì)演化中的地位怎么強調(diào)都不過分。從北向南，其最主要的地質(zhì)體是北部的華北克拉通、中部的北秦嶺地體和南秦嶺地體，以及南部的揚子克拉通，其間通過寬坪、商丹和勉略三個縫合帶相接。南秦嶺大多認為具揚子克拉通屬性，但北秦嶺的屬性長期存疑。多年的工作已經(jīng)證明，北秦嶺是一個既不同于華北，也不同于揚子的獨立塊體。其內(nèi)部組成復(fù)雜，發(fā)育格林威爾期的地質(zhì)記錄，并發(fā)育500Ma左右的高壓-超高壓變質(zhì)巖（秦嶺群），及大量奧陶-志留紀花崗巖。

北秦嶺和華北之間的界限長期懸而未決，其間的寬坪巖群主要為一套綠片巖相-角閃巖相的拉斑玄武巖、淺海碎屑巖和碳酸鹽，長期被認為是形成在華北克拉通之上的一套元古代被動陸緣火山-沉積雜巖。但最近的物源示蹤排除了這一結(jié)論，即它應(yīng)該是一套蛇綠混雜巖，形成于早古生代（ca.440~490Ma），且其變質(zhì)沉積巖的源區(qū)與華北克拉通無任何關(guān)聯(lián)。寬坪巖群南側(cè)的二郎坪巖群為一套角閃巖相變質(zhì)的基性-酸性火山巖、碎屑沉積巖和碳酸鹽，時代為早古生代，目前多認為代表了南側(cè)商丹洋向北俯沖形成的弧后盆地。考慮在華北克拉通南緣不發(fā)育任何早古生代變形、變質(zhì)與巖漿活動，一般認為寬坪洋向南消減到北秦嶺地體之下。但這一模型無法解釋的是，北秦嶺地體中~500Ma高壓-超高壓變質(zhì)巖的形成，除非寬坪洋形成得更早，或它是北秦嶺地體向南沿商丹帶俯沖而折返所致。考慮可能的構(gòu)造錯位，我們傾向于認為，寬坪洋可能是通過向北的俯沖而消亡的，這一俯沖體系與目前的華北南緣并非原地系統(tǒng)，可能已被后期的構(gòu)造所錯位。

南北秦嶺地體之間的是商丹縫合帶，它通過西秦嶺關(guān)子鎮(zhèn)蛇綠巖與更西部的柴北緣縫合帶相連。關(guān)子鎮(zhèn)蛇綠巖中輝長巖鋯石年齡為518Ma，與柴北緣蛇綠巖相同。在商丹縫合帶內(nèi)，以前認定的蛇綠巖當屬松樹溝雜巖，但目前認為它更可能是造山帶橄欖巖。丹鳳巖群可能是商丹帶的蛇綠混雜堆積，所保留的物質(zhì)記錄表明該洋盆可能在470~520Ma左右打開，隨后發(fā)生向北的俯沖，形成北秦嶺早古生代花崗巖(年齡范圍400~507Ma，主體420?460Ma)。大約在420Ma左右，商丹洋關(guān)閉，形成泥盆紀劉嶺群前陸盆地沉積。

南秦嶺與揚子克拉通之間的勉略帶，一般認為向西與阿尼瑪卿縫合帶相接。但出人意料的是，目前在勉略帶中一直未發(fā)現(xiàn)古生代蛇綠巖的存在，以前認定的蛇綠巖現(xiàn)在都被確認為新元古代巖漿雜巖。但勉略帶之北，三疊紀巖漿作用極為強烈，這是勉略洋向北俯沖直至三疊紀關(guān)閉的重要證據(jù)。繼續(xù)向東，古特提斯的遺跡不見蹤影，留下的表征板塊俯沖的只有大別-蘇魯?shù)貐^(qū)大面積發(fā)育的高壓-超高壓變質(zhì)巖，但不排除大別山北麓的北淮陽雜巖是當時大洋向北俯沖形成的增生雜巖。

在上述簡述的演化歷史中，秦嶺與大別山之間桐柏地區(qū)的地質(zhì)歷史與兩側(cè)地塊難以對比，但卻為秦嶺的地質(zhì)演化提供了重要資料。已有研究發(fā)現(xiàn)，桐柏地區(qū)至少經(jīng)歷了兩次大洋的形成、俯沖與增生過程。其中早古生代大洋的歷史與秦嶺寬坪洋一致，即大約在420~440Ma關(guān)閉。而晚古生代大洋位于南部，大約與商丹洋對應(yīng)。其存在的證據(jù)有：其一，區(qū)內(nèi)存在與商丹帶劉嶺群相當?shù)哪蠟澈Ｏ鄰?fù)理石雜巖，形成時代限定在泥盆紀；第二，區(qū)內(nèi)淺變質(zhì)龜山雜巖的變質(zhì)時代為300?320Ma；其三，蘇家河、熊店等地的榴輝巖記錄了晚志留世(410?425Ma)原巖和石炭紀(320Ma)變質(zhì)的年代學信息。而地球化學研究揭示，該榴輝巖為洋殼成因。也就是說，該大洋早古生代晚期形成，310~340Ma時發(fā)生洋殼俯沖變質(zhì)作用，然后在250~270Ma發(fā)生大陸碰撞230~250Ma時榴輝巖折返至地表。目前需要回答的問題是，此次大洋俯沖為何未在北秦嶺或華北南緣形成晚古生代巖漿弧，或許與Yin and Nie(1886)所說的構(gòu)造錯位有關(guān)？

回過頭再來看，秦嶺商丹縫合帶南側(cè)分布有一套淺變質(zhì)的武關(guān)雜巖。它的主要巖石類型有變質(zhì)碎屑巖、泥質(zhì)片巖、大理巖和斜長角閃巖，代表了一種活動陸緣弧前盆地的沉積巖石建造_o研究發(fā)現(xiàn)，該雜巖記錄有350~370Ma的弧巖漿作用和310~340Ma的碰撞造山變質(zhì)作用，后者與河南桐柏山熊店榴輝巖代表的洋殼俯沖變質(zhì)年齡相當，代表了商丹洋閉合或者南北秦嶺碰撞的年代。如果這一說法成立，商丹帶可能顯示兩次碰撞過程，其中的丹鳳巖群和武關(guān)雜巖分別記錄了兩次大洋的形成與演化，分別相當于原特提斯和古特提斯洋，它們分別在400Ma和250Ma左右關(guān)閉。未來應(yīng)加強對此套雜巖，包括整個秦嶺大地構(gòu)造單元劃分的再研究和再認識。

表1   特提斯域內(nèi)主要原特提斯縫合帶及塊體劃分

5   金沙江-哀牢山-松馬縫合帶

西藏境內(nèi)的金沙江縫合帶位于人煙稀少的藏北高原，研究程度較低。它的北側(cè)是巴顏喀拉-松潘-甘孜地體，南側(cè)為羌塘地體。金沙江縫合帶向南被稱之為哀牢山縫合帶(晚期被新生代紅河斷裂所改造)，其東側(cè)為華南揚子地塊，西側(cè)為昌都-思茅地塊(印支地塊的中國境內(nèi)部分)。帶內(nèi)著名的蛇綠巖為青海境內(nèi)的西金烏蘭、西藏-四川交界的金沙江治多，以及云南境內(nèi)的東竹林、共卡、白馬雪山、雙溝等。相伴生的深海放射蟲硅質(zhì)巖及同位素年代學測定顯示，這些蛇綠巖主要形成于泥盆紀-石炭紀，少數(shù)形成于二疊紀(250?380Ma)。與洋殼消減相關(guān)的火成巖發(fā)育在縫合帶兩側(cè)，時代集中在二疊-三疊紀。

哀牢山縫合帶向南進入越南境內(nèi)后被稱之為松馬(SongMa)縫合帶。

金沙江-哀牢山-松馬縫合帶閉合的時間，目前大多認為在二疊紀末期，縫合帶兩側(cè)生物對比支持該認識。但對該大洋俯沖的極性問題，目前爭議較大。無論是構(gòu)造學研究，還是巖石地球化學工作，西向、東向、或雙向俯沖的觀點，都有各自的實踐者和捍衛(wèi)者。縫合帶西側(cè)的江達-德欽-維西大型花崗巖基是被認為金沙江洋向西俯沖的最主要證據(jù)，但這一結(jié)論目前也受到質(zhì)疑，不排除它是造山后或碰撞后成因的可能。但無論如何，大家都贊成該帶在二疊紀末期已經(jīng)閉合，然后在三疊紀開始發(fā)育造山后的磨拉石建造。該磨拉石建造與前期變質(zhì)變形巖石間的不整合就是著名的印支運動。

近年來，哀牢山-松馬縫合帶繼續(xù)南延的去向問題成為研究的熱點。針對我國海南島南部二疊紀蛇綠巖和島弧巖漿建造的發(fā)現(xiàn)，不少學者提出上述縫合線經(jīng)我國海南島后開始轉(zhuǎn)向東融入太平洋體系，成為制約華南二疊紀地質(zhì)演化的古太平洋的一部分。如果這一認識成立的話，該大洋當時是向北俯沖的，從而導(dǎo)致了華南南部活動大陸邊緣的出現(xiàn)_o顯然，這一認識的科學意義非常值得肯定，應(yīng)該得到更多工作的證實或證偽。

金沙江-哀牢山縫合帶之北，還存在一個甘孜-理塘縫合帶，兩者之間就是著名的義敦島弧。就甘孜-理塘縫合帶自身，一般認為它是形成于晚古生代的大洋，其洋殼時代通過帶內(nèi)的青海南部扎河蛇綠巖、四川西部甘孜蛇綠巖和云南東北部香格里拉洛吉蛇綠巖而被具體限定到二疊紀-早三疊世。該大洋向南的消減，形成義敦島弧。但是，我們愿意指出，義敦島弧保留有華南地塊上特有的峨眉山大火成巖省的記錄，且其南部發(fā)育與松潘-甘孜造山帶相同的三疊紀穹窿構(gòu)造。因此，我們更傾向于認為，甘孜-理塘可能是一個晚二疊-早三疊世發(fā)育時限較短的小洋盆，極有可能是金沙江向揚子之下俯沖形成的弧后盆地。目前的資料難以說明義敦是一個大洋俯沖形成的島弧，因為該地塊上主期巖漿活動的時代與松潘-甘孜造山帶內(nèi)三疊紀穹窿的時代一致，不排除為造山后演化階段的產(chǎn)物。如果這一情況屬實，義敦島弧的稱謂則需要適當修訂。

順便提及金沙江-哀牢山縫合帶北側(cè)巴顏喀拉（可可西里）-松潘-甘孜地體的基底性質(zhì)問題。該地體呈狹窄的條形分布，主體被三疊紀復(fù)理石所覆蓋。大約在三疊紀末期，海水才退出全區(qū)。隨后，其沉積地層發(fā)生強烈褶皺變形。盡管如此，除局部地區(qū)外，該地塊的基底仍未出露。有限資料顯示，東部松潘-甘孜地體與揚子克拉通相近。但西部的巴顏喀拉與東部有所不同。如在西昆侖地區(qū)，區(qū)內(nèi)分布的甜水海地體作為巴顏喀拉地體的組成部分，同時發(fā)育900~1000Ma和500Ma左右的地質(zhì)事件，顯示與岡瓦納大陸有所相似的特征。但共同的是，巴顏喀拉和松潘-甘孜地區(qū)都發(fā)育大量三疊紀花崗巖，并伴隨大型的鋰礦床（白龍山和甲基卡）。

值得指出的是，在印支地塊內(nèi)部（越南南部），最近幾年厘定出東西向展布的Tam Ky-Phuoc Son Sepo(三歧-色潘）縫合帶，它分割北部的長山地塊（Truong Son）和南部的昆嵩地塊（Kontum）。帶內(nèi)發(fā)育有早古生代Hiep Daa蛇綠巖，縫合帶兩側(cè)，特別是北側(cè)發(fā)育早古生代花崗巖和變質(zhì)巖，因而它無疑是一個早古生代的造山帶，但在三疊紀受到過疊加改造。

圖4  中國與鄰區(qū)特提斯構(gòu)造域演化對比

6   龍木錯-雙湖-昌寧-孟連縫合帶

西藏境內(nèi)的龍木錯-雙湖縫合帶，分割北側(cè)的北羌塘（羌北，又稱東羌塘）和南側(cè)的南羌塘（羌南，又稱西羌塘）地體，由原長春地質(zhì)學院李才教授命名。由于對它的認識主要來自于羌塘中部的變質(zhì)隆起，故該縫合帶又被稱之為中羌塘或羌塘縫合帶。帶內(nèi)分布的蛇綠巖，目前確定有四期，分別是480~520Ma、430~460Ma、340~370Ma和270~285Ma，但它們之間的相互關(guān)系難以厘定。由于以大小不同的巖塊形式存在，這些巖石是否都是蛇綠巖的組成部分還需要進一步資料的支持。

除蛇綠巖之外，該縫合帶內(nèi)還大量發(fā)育表征大洋板塊俯沖的藍片巖、榴輝巖，以及與之相關(guān)的斜長角閃巖和麻粒巖，俗稱中羌塘變質(zhì)地體。詳細的年代學測定表明，這些藍片巖和榴輝巖的變質(zhì)時代主要集中在220~240Ma，但高壓麻粒巖卻給出422~427Ma的變質(zhì)年齡，反映區(qū)內(nèi)應(yīng)該經(jīng)受過兩次大型的構(gòu)造變動。

該縫合帶曾被認為是分割北方勞亞大陸和南方岡瓦納大陸的重要界限。北羌塘地體主要發(fā)育泥盆-二疊紀的砂巖、頁巖與灰?guī)r，其中石炭-二疊紀地層含溫水型華夏植物群。而南羌塘地塊主要寒武紀-志留紀和石炭紀-二疊紀兩套地層構(gòu)成，其中前者由淺變質(zhì)的灰?guī)r、砂巖和板巖所構(gòu)成，代表了一套被動陸緣的沉積建造。石炭紀-二疊紀沉積巖中發(fā)育有火山巖，其重要特征是發(fā)育冰川沉積，并見早二疊世冷水生物群。因此，南羌塘被認為是岡瓦納大陸的一部分。上述特征表明，南北羌塘可能具有完全不同的形成歷史。但Gehrels etal.（2011）研究發(fā)現(xiàn)，南北羌塘古生代沉積巖的碎屑鋯石年齡完全一致，且與拉薩和喜馬拉雅地塊一致，從而提出它們都應(yīng)該來自于岡瓦納大陸。古地磁研究顯示，北羌塘地體大約是在330Ma左右從岡瓦納大陸裂解出來的。除此之外，南羌塘內(nèi)還發(fā)育岡瓦納大陸特有的450~550Ma的玄武巖與花崗巖，以及280Ma左右的輝綠巖墻群。南北羌塘碰撞拼合以后，晚三疊世-新生代沉積巖覆蓋在南北羌塘之上構(gòu)成蓋層，且其底部出現(xiàn)214Ma的流紋巖，表明南北羌塘的聚合在晚三疊世已經(jīng)完成。

龍木錯-雙湖縫合帶延伸向東，一般認為與云南境內(nèi)的昌寧-孟連縫合帶相接。該縫合帶東側(cè)的印支地塊主體被中生代盆地所覆蓋，但近幾年研究發(fā)現(xiàn)，它具有很復(fù)雜的演化歷史。同南羌塘地塊類似，縫合帶西側(cè)的Sibumasu地塊（又稱滇緬地塊，中國境內(nèi)部分稱保山地塊）不僅發(fā)育寒武紀-志留紀地層，還發(fā)育大量400Ma的花崗巖，也同時發(fā)育表征其岡瓦納大陸屬性的冰川沉積，以及大陸裂解成因的玄武巖。

就昌寧-孟連縫合帶本身，帶內(nèi)大量發(fā)育的石炭紀-二疊紀蛇綠巖（銅廠街、牛井山等）、二疊紀洋島海山巖石組合、及三疊紀藍片巖表明它應(yīng)該是古特提斯大洋閉合的位置，這也被近年來大量發(fā)現(xiàn)的榴輝巖所證實。但值得指出的，緊鄰縫合帶東側(cè)原屬印支地塊的元古代瀾滄群，近年來發(fā)現(xiàn)它其實是一套早古生代火山-沉積建造。聯(lián)系原瀾滄江帶早古生代弧型巖漿巖的發(fā)現(xiàn)，這里應(yīng)該存在過原特提斯大洋的痕跡。王保弟等（2013）在帶內(nèi)還分辨出原特提斯南汀河蛇綠巖（439~444Ma），同時代的蛇綠巖在灣河和牛井山也有報道。根據(jù)這些新的資料，他們提出昌寧-孟連帶是原-古特提斯連續(xù)演化的大洋，先后形成東側(cè)原特提斯和西側(cè)古特提斯大洋增生雜巖。

該縫合帶繼續(xù)向南進入緬甸東部、泰國和馬來西亞境內(nèi)，并一直延伸至印度尼西亞，被稱之為Cynagr Rai-TBtghngr-Raub（清邁-本洞-勞勿）縫合帶。盡管這些地區(qū)覆蓋嚴重，但近幾年積累的資料已經(jīng)證實縫合帶的存在及兩側(cè)塊體性質(zhì)的不同。Sone and Metcalfe（2008）將該區(qū)劃分為西部的Inthanon增生雜巖帶、縫合帶東部的Sukhothai弧及更東部的Indochina復(fù)合地體。其中Sukhothai弧向北相當于我國云南的臨滄巖體，向南與馬來半島盛產(chǎn)錫礦的花崗巖相連；Sukhothai弧與Indochina地體的界限相當于我國的瀾滄江縫合帶，它向南與泰國的Nan和SraKaeo縫合帶相連。但國內(nèi)文獻多數(shù)認為，瀾滄江并非寬闊的大洋，而可能只是昌寧-孟連洋向東俯沖形成的弧后盆地。但在早期的文獻中，確實也有學者將其與昌寧-孟連帶等同。

表2  古特提斯縫合帶地質(zhì)特征對比

7   班公湖-怒江-騰沖縫合帶

班怒縫合帶是北側(cè)羌塘地塊與南側(cè)拉薩地塊的界限，屬新特提斯大洋。Metcalfe（1994）將其稱之為中特提斯（Meso-Tethys），后被較多采用；但潘桂棠等則將其與龍木錯-雙湖帶一起歸屬古特提斯。古地磁資料顯示，該大洋最寬時可達5000km左右，因而是一個名副其實的大洋。該縫合帶內(nèi)蛇綠巖塊體眾多，代表性的有班公湖、改則、東巧、安多、丁青等巖體。年代學資料顯示，這些蛇綠巖主要形成在140?190Ma的侏羅紀，與上覆深海硅質(zhì)巖所含放射蟲化石給出的年代一致，少數(shù)年代較老的數(shù)據(jù)有待進一步資料的核實。

班怒帶爭議較多，主要集中在班怒洋的時代、消亡歷史與方式等方面。就大洋形成時代，蛇綠巖給出的洋殼形成時代為侏羅紀，與由深海沉積放射蟲硅質(zhì)巖給出的時代一致，但縫合帶兩側(cè)地層古生物對比更贊同它應(yīng)該形成于二疊紀。就大洋的閉合時代，目前絕大多數(shù)學者認為它大約發(fā)生在110?140Ma左右，且存在自東向西逐漸閉合的特征。但就大洋俯沖方向，大部分學者認為它和區(qū)內(nèi)其它縫合帶一樣向北，但部分學者堅持認為其俯沖應(yīng)是向南或者是雙向俯沖，并認為正是向南的俯沖，才導(dǎo)致了雅魯藏布洋的打開，以及拉薩地塊上侏羅紀-白堊紀岡底斯巖漿弧的形成。導(dǎo)致這一分歧的主要原因是指示俯沖極性的配套地質(zhì)要素發(fā)育不全，因而目前對俯沖極性的認識主要來自巖漿巖的地球化學資料。如果拋開這一約束，有學者最近提出，班怒帶是在早侏羅世才打開的，且其本身并非一廣闊的大洋，它甚至可能只是雅魯藏布洋的弧后盆地?？磥?，班怒帶還需要更深入的研究。

在班怒帶南部~50km，出露另一套名為獅泉河-永珠-阿索的蛇綠巖帶。有學者將其厘定為北、中拉薩地體的界限。但該蛇綠巖時代與班怒帶基本類似，因而也有不少學者將其視作班怒帶的一部分。實際上，班怒帶和永珠-阿索帶之間仍有蛇綠巖體分布。因此，上述兩帶之間的地域是否可視為一個大的增生雜巖，留待今后討論。

班怒帶向東如何延伸有一定的爭議。它延至藏東后，一般認為向南沿高黎貢帶分布，并一直向南經(jīng)云南璐西進入緬甸境內(nèi)。依據(jù)蛇綠巖年代學資料，Liu et al. (2016)認為緬甸的密支那蛇綠巖應(yīng)該就是班怒帶的延伸所在，密支那東側(cè)侏羅紀巖漿弧的發(fā)育支持這一解釋。但遺憾的是，上述縫合線在緬甸繼續(xù)南下后，目前還缺乏可以確認縫合帶屬性的蛇綠巖等資料。

8   雅魯藏布-印緬縫合帶

位于西藏南部的雅魯藏布縫合帶是中國境內(nèi)新特提斯洋最晚閉合的殘留，他向東經(jīng)過東構(gòu)造結(jié)延入印度和緬甸境內(nèi)，與那兒的那加山-西緬縫合帶相連。據(jù)估計，該大洋在白堊紀期間，曾達到7000km的寬度，是名副其實的寬闊大洋?？p合帶本身主要由大小不同的蛇綠巖混雜巖構(gòu)成，其中日喀則一帶的蛇綠巖規(guī)模較大、層序完整，是世界上超慢速擴張型蛇綠巖發(fā)育最好的地區(qū)。但這些蛇綠巖形成在115?135Ma非常短的時間范圍內(nèi)，明顯年輕于其北側(cè)班怒帶中的蛇綠巖。在該蛇綠巖之南，發(fā)育一套以硅質(zhì)巖為代表的深海沉積，其時代主要在侏羅紀至白堊紀初期，部分地區(qū)發(fā)現(xiàn)中三疊世安尼期（~240Ma）放射蟲硅質(zhì)巖，表明該大洋可能是在三疊紀初期開始發(fā)育的。

雅魯藏布縫合帶南側(cè)為特提斯喜馬拉雅地體，是印度大陸的組成部分。顯生宙以來，它一直是岡瓦納大陸的被動陸緣，因而發(fā)育穩(wěn)定的碎屑巖-碳酸巖建造。縫合帶北側(cè)的拉薩地體，是近年來青藏高原研究的重點，因而有多項重要進展。第一，根據(jù)洛巴堆-米拉山斷裂和永珠-納木錯蛇綠巖帶，拉薩地體可被劃分為南拉薩（又稱岡底斯巖基）、中拉薩和北拉薩（又稱班戈巖基）三個次級塊體。其中南、北拉薩地體以新生地殼物質(zhì)添加為主要特征，只有中拉薩地體才顯示古老地殼信息；第二，中拉薩地塊內(nèi)部存在寒武系-奧陶系的角度不整合以及大量500Ma左右的巖漿活動。結(jié)合晚石炭-早二疊世地層中冰蹟巖和冷水型生物群的發(fā)育，拉薩地塊無疑來源于岡瓦納大陸。但它來源于岡瓦納的具體位置目前爭議較大。傳統(tǒng)觀點認為，它來源于南側(cè)的印度大陸；但根據(jù)碎屑鋯石的特征峰，Zhu et al. 提出其來源于澳大利亞西北部；而Zhang et al.則認為拉薩地體變質(zhì)基底的念青唐古拉群，具有與東、西岡瓦納大陸拼合的莫桑比克帶基本一致的巖石組合與變質(zhì)-巖漿作用過程，因而拉薩地塊應(yīng)來源于岡瓦納大陸更靠西北的位置；第三，近年在拉薩東部發(fā)現(xiàn)晚二疊世變質(zhì)的松多榴輝巖，結(jié)合區(qū)內(nèi)大量三疊紀花崗巖的發(fā)育和二疊紀地層中弧型火山巖的出現(xiàn)，表明古特提斯域的南界并不是以前認定的龍木措-雙湖縫合帶，而是已到達班怒帶以南地區(qū)；第四，拉薩地體中-新生代巖漿作用及其強烈，岡底斯就是世界著名的巖漿弧，它保留大量雅魯藏布洋向北俯沖的地質(zhì)記錄，如侏羅紀葉巴組、白堊紀桑日群／旦師庭組及新生代林子宗群等，以及與它們時代相當?shù)拇罅壳秩霂r。近來報道，雅江洋向北俯沖形成的弧巖漿作用甚至可能從三疊紀就已開始。再向北，中拉薩地體早白堊世則弄群、北拉薩地體早白堊世多尼組和班戈花崗巖分布面積巨大，它們多被認為是班怒洋向南俯沖的產(chǎn)物，但用雅江洋向北俯沖，然后發(fā)生板片回撤也是可供選擇的模型；第五，拉薩與印度初始碰撞時間是近年研究的熱點科學問題，所獲得的新認識是印度與拉薩地塊大約在?60Ma碰撞。此后，盡管新特提斯洋殼已經(jīng)消失，但海水仍持續(xù)了一段時間。隨后，青藏高原才全面隆升與擴展，并伴隨喜馬拉雅山的崛起。

來源：巖石學報2020，36（6）

doi：0.11954/1000-0569/0020.09.01