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藏北班公湖-怒江缝合带西段沙木罗组火山岩年代学、Hf同位素及地球化学特征

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地球科学 2021年第2期46卷 444-459页

作者：吴建亮刘文尹显科雷传扬王波四川省地质调查院稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室四川成都610081

班公湖-怒江缝合带在中生代的构造岩浆演化一直以来都是青藏高原基础地质研究中的热点之一.在该缝合带南部的冈底斯北部地区发育大量的中生代火山岩及相关岩浆岩,其岩石成因与成岩地球动力学背景长期以来存在较大的争议.以班公湖-怒江... 详细信息

班公湖-怒江缝合带在中生代的构造岩浆演化一直以来都是青藏高原基础地质研究中的热点之一.在该缝合带南部的冈底斯北部地区发育大量的中生代火山岩及相关岩浆岩,其岩石成因与成岩地球动力学背景长期以来存在较大的争议.以班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区沙木罗组新发现的火山岩夹层为研究对象,对沙木罗组的形成时代、火山岩的成因、构造环境以及动力学背景进行了探讨.沙木罗组火山岩由下部扎果安山岩和中部昂母过安山质晶屑凝灰岩组成.锆石U-Pb定年结果表明下部扎果安山岩锆石结晶年龄为141.3±1.7 Ma,中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石结晶年龄为134.0±0.4 Ma,与区域上沙木罗组产出的化石及碎屑锆石约束时代较为一致.研究区沙木罗组下部安山岩以低硅(SiO_(2)=52.58%~55.35%)、低铝(Al_(2)O^(3)=14.43%~15.44%,A/CNK=0.58~0.75)、富镁(MgO=6.12%~8.51%)、富钠(Na_(2)O=1.55%~5.03%,Na_(2)O/K_(2)O=1.81~3.61)为特征,属于高镁安山岩范畴;中部安山质晶屑凝灰岩以相对高硅(SiO_(2)=55.83%~61.88%)、低镁(MgO=2.73%~4.51%)、高铝(Al_(2)O_(3)=17.75%~19.62%,A/CNK=0.90~1.08)、富钠(Na_(2)O=1.55%~5.03%,Na_(2)O/K_(2)O=1.81~3.61)为特征,由下往上沙木罗组火山岩的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Na_(2)O含量逐渐升高,MgO、K_(2)O、Fe_(2)O_(3)含量逐渐降低,属于钠质低钾钙碱性系列岩石.二者均明显富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),显示出典型的岛弧岩浆岩特征.下部扎果安山岩的锆石εHf(t)为+15.5~+18.7,中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石εHf(t)为+13.8~+16.2,指示安山岩、安山质晶屑凝灰岩的形成有新生地壳物质的参与.扎果高镁安山岩具有低的Y(11.9×10^(-6)~13.5×10^(-6))、Yb(1.32×10^(-6)~1.43×10^(-6))含量和较高的Sr(481×10^(-6)~794×10^(-6))含量,以及较高的Sr/Y(35.6~65.6)和LaN/YbN(8.2~10.4),其形成可能与俯冲板片熔体交代地幔橄榄岩有关.综上所述,研究区沙木罗组火山岩形成于俯冲岛弧环境下,为早白垩世早期班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减的岩浆响应.

关键词：沙木罗组高镁安山岩班公湖-怒江缝合带藏北地球化学地质年代学

西藏革吉地区沙木罗组碎屑锆石年代学研究:物源及其对班公湖-怒江特提斯洋西段闭合时限的制约

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岩石学报 2019年第6期35卷 1738-1756页

作者：刘文吴建亮雷传扬王波郎兴海四川省地质调查院成都610081 成都理工大学成都610059

班公湖-怒江特提斯洋盆的闭合时限对理解班公湖-怒江结合带的构造演化意义重大。本文采用碎屑锆石年代学的方法,分析了班公湖-怒江结合带西段革吉地区沙木罗组下段与沙木罗组上段的物源特征及差异,为班公湖-怒江特提斯洋盆西段的闭合时... 详细信息

班公湖-怒江特提斯洋盆的闭合时限对理解班公湖-怒江结合带的构造演化意义重大。本文采用碎屑锆石年代学的方法,分析了班公湖-怒江结合带西段革吉地区沙木罗组下段与沙木罗组上段的物源特征及差异,为班公湖-怒江特提斯洋盆西段的闭合时间提供了新的证据。研究结果表明沙木罗组下段碎屑锆石年龄分布于2586±26Ma^130±1. 5Ma之间,显示出1个主峰年龄约165Ma,1个次峰年龄约240Ma。碎屑锆石年龄分6个组别,集中在2600~2400Ma、2000~1900Ma、1000~840Ma、500~400Ma、340~200Ma和200~130Ma,分别与新太古代克拉通汇聚事件、哥伦比亚超大陆相关的构造热事件、新元古代构造热事件、冈瓦纳大陆边缘安第斯型造山作用的岩浆活动事件、龙木错-双湖结合带岩浆活动事件和班公湖-怒江特提斯洋盆俯冲消减的岩浆活动事件一一对应。沙木罗组上段碎屑锆石年龄分布于2558±22Ma^101±1. 0Ma之间,显示出1个主峰年龄约107Ma,2个次峰年龄分别约226Ma、150Ma。碎屑锆石年龄集中分布于1个年龄组为122~101Ma,记录了班公湖-怒江特提斯洋盆俯冲消减的岩浆活动。通过与潜在源区的年龄谱峰进行对比,沙木罗组下段物源区与南羌塘地块有良好的亲缘性,表明其沉积物物源主要为南羌塘地块,其中南羌塘岩浆弧可能为其主要贡献者。沙木罗组上段物源区与南羌塘地块和北拉萨地块均具有良好的亲缘性,其沉积物物源具有双源性,分别来源于南羌塘岩浆弧和北拉萨岩浆弧。沙木罗组下段和上段沉积物物源的差异性暗示它们形成的沉积环境和物源区不同。对比分析沙木罗组下段和上段岩石学、碎屑锆石形态学等特征,也揭示了类似的差异性。结合其他相关地质资料,认为班公湖-怒江特提斯洋盆在革吉地区的主体闭合时间约115~110Ma,其代表性岩浆事件为南羌塘地块和北拉萨地块的早白垩世岩浆弧,沙木罗组为班公湖-怒江特提斯洋盆由俯冲消减到闭合过程中的沉积产物。

关键词：碎屑锆石沙木罗组闭合时限班公湖-怒江结合带

班公湖-怒江缝合带西段沙木罗组泥质岩地球化学特征及意义

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岩石矿物学杂志 2019年第1期38卷 47-62页

作者：刘文吴建亮尹显科雷传扬王波四川省地质调查院四川成都610081

沙木罗组分布于班公湖-怒江缝合带内部,其沉积背景、源区性质与班-怒特提斯洋的演化息息相关。为了研究班怒带西段沙木罗组泥质岩的物源特征,探讨沉积盆地的构造背景和班-怒特提斯洋的俯冲消减时限,对泥质岩开展了全岩主量元素、微量元... 详细信息

沙木罗组分布于班公湖-怒江缝合带内部,其沉积背景、源区性质与班-怒特提斯洋的演化息息相关。为了研究班怒带西段沙木罗组泥质岩的物源特征,探讨沉积盆地的构造背景和班-怒特提斯洋的俯冲消减时限,对泥质岩开展了全岩主量元素、微量元素地球化学的研究。地球化学组成特征显示,泥质岩的ICV、CIA、Al2O3/TiO_2、Th/Sc、Rb/Cs、(Gd/Yb)N、La、Ce、∑REE、La/Yb、(La/Yb)N、Eu/Eu*N和LREE/HREE均值分别为0. 80、72、21、0. 88、13. 5、1.58、42. 47×10-6、84. 81×10-6、200. 02×10-6、14. 22、9. 61、0. 65和9. 04,具有中等的Th、U、Hf含量(分别为16. 34×10-6、2. 85×10-6和4. 81×10-6)和Th/U、La/Th值(分别为5. 78和2. 61)。泥质岩的K2O/Na2O-SiO2、La-Th-Sc、ThCo-Zr/10、Th-Sc-Zr/10、TiO_2-Zr、Co/Y-Ti/Zr、La-Th-Sc、Th-Sc、La/Sc-Co/Th、REE-La/Yb、A-CN-K等关系图解具较好的指示意义,稀土元素特征亦具有一定的规律性。上述地球化学特征表明,泥质岩为成熟的泥质岩,源区矿物组成以斜长石、碱性长石为主,源区母岩主要为后太古宙花岗闪长岩、花岗岩、安山岩等中酸性岩浆岩和碎屑岩。泥质岩源区母岩经历了中等程度的化学风化作用,沉积物沉积时气候较温暖、湿润。不同层位的泥质岩地球化学特征指示了班怒带西段沙木罗组沉积于活动大陆边缘的构造背景,从剖面下部到上部可能反映了板块俯冲加剧、岩浆活动加强的地质过程,至少在141 Ma左右班-怒特提斯洋西段正在向北俯冲消减。

关键词：泥质岩地球化学沙木罗组班公湖-怒江缝合带

班公湖—怒江缝合带西段昂龙岗日地区沙木罗组火山岩的岩石大地构造学研究

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地质论评 2019年第3期65卷 573-588页

作者：雷传扬唐菊兴吴建亮尹显科刘文王波李威袁华云张伟尹滔裴亚伦成都理工大学地球科学学院成都610059 四川省地质调查院成都610081 四川省地矿局四〇五地质队四川都江堰611830 自然资源部深地资源成矿作用与矿产预测重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

班公湖—怒江缝合带作为青藏高原的主缝合带之一,其研究对班公湖—怒江特提斯洋的演化和造山带的研究具有重要意义。本文首次对该缝合带西段昂龙岗日地区沙木罗组火山岩进行系统的野外地质调查,并结合全岩地球化学分析,探讨火山岩的成... 详细信息

班公湖—怒江缝合带作为青藏高原的主缝合带之一,其研究对班公湖—怒江特提斯洋的演化和造山带的研究具有重要意义。本文首次对该缝合带西段昂龙岗日地区沙木罗组火山岩进行系统的野外地质调查,并结合全岩地球化学分析,探讨火山岩的成因、构造环境及地球动力学背景。沙木罗组火山岩从底部至顶部共划分出3个火山喷发亚旋回,岩性为安山岩和安山质火山碎屑岩。地球化学分析表明3个亚旋回的火山岩均为钙碱性系列,LREE和不相容元素相对富集,而相对亏损HREE和Nb、P、Ti等高场强元素,具岛弧火山岩的地球化学特征。第一喷发亚旋回火山岩具典型的高镁安山岩特征,暗示是大洋板块俯冲作用的产物,从第一喷发亚旋回至第三喷发亚旋回构造环境由大洋岛弧过渡为大陆边缘弧,火山岩形成于大洋地壳向大陆地壳之下俯冲的背景,且洋壳初始俯冲的时间不晚于晚侏罗世末。岩浆起源于受俯冲板片流体交代的亏损地幔—弱富集地幔,来自俯冲板片的流体上升,引起上覆地幔楔物质发生部分熔融,形成幔源岩浆,在密度差的作用下幔源岩浆向上运移,底侵下地壳,引发下地壳物质发生部分熔融,并与之发生混合作用,形成了研究区火山岩的母岩浆,在岩浆源区或岩浆上升过程中遭受了地壳物质的混染作用,且岩浆演化以部分熔融作用为主,结合区域大地构造背景认为沙木罗组火山岩的形成与班公湖—怒江特提斯洋盆向北向羌塘地块之下俯冲关系密切,沙木罗组角度不整合覆盖在木嘎岗日岩群之上不能作为班公湖—怒江特提斯洋盘闭合的证据。

关键词：岩石大地构造学火山岩沙木罗组昂龙岗日地区班怒带西段(班公湖-怒江缝合带西段) 西藏

班公湖——怒江结合带西段沙木罗组底砾岩的新发现及地质意义

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地质论评 2017年第2期63卷 302-310页

作者：邓金火袁振国余江杜昌法唐宗源孙社良吕鑫钟文万川钟俊靖江西省地质调查研究院南昌330030 吉林大学地球科学学院长春130061

沿班公湖—怒江结合带中西段出露的上侏罗统—下白垩统沙木罗组,创名于革吉县盐湖区南部的沙木罗,定义为一套较稳定环境下形成的晚侏罗统—早白垩世滨浅海相沉积。之后众多学者在结合带不同地区分解出"木嘎岗日群"和"沙木罗组",但二者... 详细信息

沿班公湖—怒江结合带中西段出露的上侏罗统—下白垩统沙木罗组,创名于革吉县盐湖区南部的沙木罗,定义为一套较稳定环境下形成的晚侏罗统—早白垩世滨浅海相沉积。之后众多学者在结合带不同地区分解出"木嘎岗日群"和"沙木罗组",但二者地层序列划分一直沿革岩性组合差异或粒序变化特征,未获得角度不整合接触的确凿证据。作者于改则地区沙木罗组底部首次发现底砾岩及下伏木嘎岗日群顶部粘土质风化壳,并据此确定该区沙木罗组与下伏木嘎岗日群为角度不整合接触关系。该底砾岩的发现对研究新特提斯洋构造演化、古地理环境、沙木罗组地层地质时代下限及沉积相具有重要地质意义。

关键词：班公湖-怒江结合带沙木罗组底砾岩角度不整合接触

西藏班公湖—怒江缝合带中西段上侏罗统—下白垩统沙木罗组锆石U-Pb年龄及其构造意义

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西藏班公湖—怒江缝合带中西段上侏罗统—下白垩统沙木罗组锆石U-...

作者：杨一凡中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

班公湖-怒江带西起印控克什米尔地区,经西藏境内的班公湖、改则、东巧、丁青,然后呈弧形折向东南,近WE向展布,全长约2000 km。班公湖-怒江带处于羌塘地体和拉萨地体最终碰撞拼贴的位置,代表着中特提斯的演化历史,简称“班怒带”。目前,... 详细信息

班公湖-怒江带西起印控克什米尔地区,经西藏境内的班公湖、改则、东巧、丁青,然后呈弧形折向东南,近WE向展布,全长约2000 km。班公湖-怒江带处于羌塘地体和拉萨地体最终碰撞拼贴的位置,代表着中特提斯的演化历史,简称“班怒带”。目前,对于班公湖-怒江古洋盆的闭合时限和模式等一些基础问题,仍存在激烈争论;同时,该构造带与我国最大的羌塘海相含油气盆地相邻,无疑对羌塘盆地的沉积面貌起着制约的作用,尤其是具有明显油气前景的晚侏罗世的关键层位,因此对班公湖-怒江带晚侏罗世沉积充填及演化的研究,具有重要的科学和现实意义。其中,班怒带中的晚侏罗世-下白垩统沙木罗组本身的沉积和物源特征和该组与下伏地质体的接触关系成为了解决班公湖-怒江洋盆的闭合时限的关键问题。本文依托于“班公湖-怒江缝合带边界及性质问题”项目,在日土县日土镇、改则县那热村、班戈县一带穿越了三条地质路线,测制了三条沙木罗组的剖面,采集了20多个薄片和生物化石样品,以及2个碎屑岩锆石样品。试图通过沙木罗组的岩石学特征、沉积相分析、地层对比和碎屑锆石U-Pb年龄分析,探讨沙木罗组沉积充填和物源特征,为班怒带古洋盆的闭合时限提供基础性的资料和依据。沙木罗组岩性主要为灰白色石英砂岩、含砾粗砂岩、粉砂岩夹钙质页岩、生物碎屑灰岩的地层。主要发育从后滨、前滨、近滨的沉积。地层对比发现缝合带西部,该组特征明显,可分为上段的灰岩与下段的砂板岩组合,部分地区仅见有下段;缝合带中部的改则地区总体为砂岩夹灰岩的格局;缝合带东部的班戈地区“两砂夹一灰”的特点。沙木罗组碎屑锆石具有南羌塘地体相似的碎屑锆石年龄分布,都具有500-700Ma,2.5Ga,1.8-1.9Ga以及800-900Ma左右的峰值年龄,表明两者有良好的亲缘关系,沙木罗组的沉积物应主要来自于南羌塘地体。如果沙木罗组的沉积物源主要来自于南羌塘地体,那么班公湖-怒江洋盆的洋壳已经完全消失,羌塘地体和拉萨地体也相应的完成了碰撞拼贴。另外,沙木罗组,部分同时异相的东巧组,在兹格塘措和班戈存在角度不整合上覆于蛇绿岩和木嘎岗日群之上,结合本次分析的沙木罗组浅海相的沉积环境和来自羌南的物源特征,本文认为班公湖-怒江洋西段、中段的闭合时限为晚侏罗世-早白垩世。

关键词：班公湖-怒江缝合带碎屑锆石沙木罗组西藏构造演化

西藏尼玛地区上侏罗统沙木罗组沉积特征及生烃潜力评价

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西藏尼玛地区上侏罗统沙木罗组沉积特征及生烃潜力评价

作者：陈云成都理工大学

学位级别：硕士

尼玛地区地处青藏高原中部,北邻羌塘盆地,南邻措勤盆地,东接伦坡拉盆地,西接洞错盆地,总体呈近东西向展布,盆地新生界地层发育,以陆相沉积为主,基底为侏罗系海相地层,研究区沙木罗组海相地层分布较广泛。论文从沉积学的角度入手,通过野... 详细信息

尼玛地区地处青藏高原中部,北邻羌塘盆地,南邻措勤盆地,东接伦坡拉盆地,西接洞错盆地,总体呈近东西向展布,盆地新生界地层发育,以陆相沉积为主,基底为侏罗系海相地层,研究区沙木罗组海相地层分布较广泛。论文从沉积学的角度入手,通过野外实地勘测,试图查明沙木罗组沉积相类型及环境演化等特征,再结合野外采集样品的室内分析,解决上侏罗统沙木罗组是否具有良好生油潜力的问题。本次研究主要内容为对沙木罗组进行系统的沉积相划分并对该组进行生烃潜力评价。文章在对已有资料收集的基础上,结合野外实地勘测和室内薄片鉴定、样品分析,对沙木罗组沉积环境以及烃源岩品级进行综合分析,取得了以下成果和认识:(1)依据野外露头的岩性、颜色、构造等特征,结合薄片镜下鉴定,将沙木罗组划分为四个沉积相类型,分别为泻湖相、前滨相、近滨相和远滨相。其中前滨相根据沉积物组合的不同又分为生屑滩、鲕粒滩和砂质滩相。(2)根据暗色泥岩地球化学分析显示,沙木罗组有机质类型以Ⅰ型干酪根及Ⅱ型干酪根为主,但是有机质丰度变化较大。相对于剖面,路线点上的烃源岩有机质丰度较高,大部分达到了好烃源岩的标准。岩石热解峰温大部分处于44040℃之间,显示沙木罗组烃源岩大部分达到了成熟阶段,预测尼玛地区沙木罗组地层具有较好的生油潜力,值得进一步研究。(3)沉积环境、海平面升降、古盆地地形构造等对烃源岩的发育具有重要的控制作用。沙木罗组暗色泥岩及碳质页岩位于两种不同的沉积环境中,一种位于泻湖沉积中,多呈灰黑色-黑色;另一种则位于远滨沉积中,以灰黑色-灰绿色泥岩为主。研究表明,泻湖成因的烃源岩有机质丰度高、类型好,生烃潜力大;而远滨沉积的烃源岩则相对较差,因此在后期研究中应将泻湖相成因的烃源岩作为沙木罗组除古近系之外的油气资源勘探优选区。

关键词：尼玛地区沙木罗组沉积环境上侏罗统泥质烃源岩生烃潜力

班怒带西段沙木罗组泥质岩地球化学特征及意义

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四川地质学报 2019年第S1期 228-229页

作者：刘文吴建亮尹显科雷传扬王波袁华云李威张伟尹滔裴亚伦四川省地质调查院

沙木罗组分布于班公湖-怒江缝合带内部,其沉积背景、源区性质与班-怒特提斯洋的演化息息相关为了研究班怒带西段沙木罗组泥质岩的物源特征、探讨沉积盆地的构造背景和班-怒特提斯洋的俯冲消减时限,对泥质岩开展了全岩主量元素、微量元... 详细信息

沙木罗组分布于班公湖-怒江缝合带内部,其沉积背景、源区性质与班-怒特提斯洋的演化息息相关为了研究班怒带西段沙木罗组泥质岩的物源特征、探讨沉积盆地的构造背景和班-怒特提斯洋的俯冲消减时限,对泥质岩开展了全岩主量元素、微量元素地球化学的研究地球化学组成特征显示:泥质岩的ICV、CIA、Al2O3/TiO2、Th/Sc、Rb/Cs、(Gd/Yb)N、La、Ce、∑REE、La/Yh、(La/Yb)N、Eu/Eu*N、LREE/HREE均值分别为0.80、72、21、0.88、13.5、1.58、35.40、70.68、166.68、14.22、9.61、0.65、9.04,具有中等的La、Th、U、Hf、Th/U、La/Th值(分别为42.47、16.34、2.85、4.81、5.78、2.61)。泥质岩的K2O/Na2O-SiO2、La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10、Th-Sc-Zr/10、TiO2-Zr、Co/Y-Ti/Zr、La-Th-Sc、Th-Sc、La/Sc-Co/Th、REE-La/Yb、A-CN-K等关系图解具较好的指示意义,稀土特征亦具有一定的规律性以上的地球化学特征表明,泥质岩为成熟的泥质岩,源区矿物组成以斜长石、碱性长石为主,源区母岩的时代主要为后太古宙,源区母岩为花岗闪长岩、花岗岩、安山岩等中酸性岩浆岩和碎屑岩泥质岩源区母岩经历了中等程度的化学风化作用,沉积物沉积时气候较温暖、湿润与此同时,泥质岩的地球化学特征显示了班怒带西段沙木罗组沉积于活动大陆边缘的构造背景,从剖面下部到上部可能反映了板块俯冲加剧、岩浆活动加强的地质过程,至少在141Ma左右班-怒特提斯洋西段正在向北俯冲消减。

关键词：泥质岩地球化学沙木罗组班公湖-怒江缝合带

西藏班公湖-怒江结合带西段沙木罗组火山岩锆石LA-ICP-MS年龄及地质意义

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福建地质 2015年第3期34卷 191-198页

作者：彭头平福建省地质调查研究院福州350013

通过西藏改则县1∶5万6幅区域地质矿产调查,在西藏班公湖—怒江结合带西段改则县日玛村一带的晚侏罗—早白垩世沙木罗组的上部层位中发现有中-基性火山岩夹层。对该火山岩夹层开展年代学研究,获得锆石LA-ICP-MS年龄数据(72.3±0.3)Ma,... 详细信息

通过西藏改则县1∶5万6幅区域地质矿产调查,在西藏班公湖—怒江结合带西段改则县日玛村一带的晚侏罗—早白垩世沙木罗组的上部层位中发现有中-基性火山岩夹层。对该火山岩夹层开展年代学研究,获得锆石LA-ICP-MS年龄数据(72.3±0.3)Ma,时代属晚白垩世,其代表班公湖—怒江特提斯洋闭合时间的上限。该火山岩夹层及锆石定年对研究班公湖—怒江洋盆的演化有着十分重要的意义。

关键词：沙木罗组火山岩夹层安山岩 LA-ICP-MS年龄改则县