王一偉,謝啟興,白富正,梅 剛
(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì),四川 綿陽(yáng) 621000)
?
西藏江孜雅魯藏布江結(jié)合帶南緣斷層帶特征
王一偉,謝啟興,白富正,梅 剛
(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì),四川 綿陽(yáng) 621000)
摘要:雅魯藏布江結(jié)合帶南緣斷層是雅魯藏布江結(jié)合帶與喜馬拉雅地層區(qū)分區(qū)斷層,大致呈東西向延伸。在西藏江孜縣地區(qū)斷層上盤為三疊系朗杰學(xué)群復(fù)理石沉積,表現(xiàn)為北東向褶皺和北東向逆沖斷層組合;斷層下盤為中生代地層褶皺沖帶,以東西褶皺構(gòu)造為主。斷層帶在江孜縣白沙帕夏村以西出露寬約150m,劃分出9個(gè)結(jié)構(gòu)帶,表現(xiàn)為強(qiáng)弱不等的韌脆性變形特征,斷層面呈高角度“鏟”式逆沖斷層,斷層傾向北西,走向北東東,斷層性質(zhì)為逆斷層;斷層微觀運(yùn)動(dòng)方式以粘滑,斷層最新的活動(dòng)年齡中更新世。
關(guān)鍵詞:斷層帶;喜馬拉雅地層區(qū);結(jié)合帶;雅魯藏布江
雅魯藏布江結(jié)合帶(王力全、潘桂棠等,2010.5)橫跨青藏高原,沿噶爾河向西延出國(guó)境與印度河結(jié)合帶相接,中東段沿雅魯藏布江近東西展布,向東繞過(guò)雅魯藏布江“大轉(zhuǎn)彎”,延伸至緬甸境內(nèi),中國(guó)境內(nèi)長(zhǎng)度達(dá)2 000以上。雅魯藏布江結(jié)合帶作為喜馬拉雅地層區(qū)與岡底斯-騰沖地層區(qū)的分界,該帶北界與拉達(dá)克-岡底斯-察隅弧盆系相連,南界以汪丹-江孜北逆掩斷層為界(1∶25萬(wàn)江孜縣幅,2002),在西藏江孜縣地區(qū)出露南部邊界斷層,相當(dāng)于1∶100萬(wàn)日喀則幅區(qū)調(diào)中所稱的雄如-勇拉斷裂帶,規(guī)模較大,斷層北西為雅魯藏布江結(jié)合帶朗杰學(xué)增生楔(王力全、潘桂棠等,2010.5),與之對(duì)應(yīng)的是雅魯藏布江仁布-曲松地層小區(qū),斷層南東為北喜馬拉雅特提斯沉積北帶(1∶25萬(wàn)江孜幅,2002),現(xiàn)稱喜馬拉雅地塊拉軌崗日被動(dòng)陸緣盆地(王力全、潘桂棠等,2010.5),與之對(duì)應(yīng)的是康馬-隆子地層分區(qū)(圖1)。
圖1 大地構(gòu)造單元分區(qū)簡(jiǎn)圖及觀測(cè)點(diǎn)、采樣點(diǎn)
該斷層通過(guò)江孜縣西北角楚古一帶,總體走向北東-南西向,大部分被第四系堆積物掩蓋,在白沙以西和吾桐以東斷裂在地表出露。
1.1斷層上盤地質(zhì)特征
最新的1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)資料表明,雅魯藏布江結(jié)合帶朗杰學(xué)增生楔是以構(gòu)造混雜巖為主,江孜地區(qū)出露相當(dāng)于基質(zhì)的復(fù)理石沉積為主,地層出露為郎杰學(xué)群(T3l),均發(fā)生不同程度變質(zhì)和強(qiáng)構(gòu)造變形作用,高角度逆沖于中生代侏羅系、白堊系地層之上,朗杰學(xué)群上段板巖S1面里置換較強(qiáng),大部分地區(qū)S0仍能識(shí)別,同時(shí)發(fā)育一些列的平臥褶皺、倒轉(zhuǎn)褶皺等;朗杰學(xué)群下段石英砂巖主要發(fā)育寬緩褶皺;同時(shí),發(fā)育大量的北東向逆沖斷層組合(圖2);中、新特提斯洋盆伸展作用產(chǎn)生大量中基性巖脈侵位于該地層中。
圖2 雅魯藏布江結(jié)合帶朗杰學(xué)增生楔構(gòu)造組合特征
1.2斷層下盤地質(zhì)特征
江孜地區(qū)北喜馬拉雅地塊拉軌崗日被動(dòng)陸緣盆地,將其命名為康馬-江孜褶沖帶(1∶5萬(wàn)江孜縣幅,2015),前人將其稱為“拉軌崗日摺皺帶”(辛洪波,2002)。主體為中生代侏羅-古近紀(jì)海相地層構(gòu)成江孜盆地,由一系列低級(jí)至極低級(jí)變質(zhì)巖系組成,其中1∶25萬(wàn)江孜幅(2002年)新建古近紀(jì)海相沉積“甲查拉組”主要產(chǎn)于該區(qū),甲查拉組為江孜盆地迄今所知的最高海相層;以近東西向的寬緩褶皺、緊閉同斜倒轉(zhuǎn)褶皺、扇狀褶皺、不對(duì)稱褶皺為特征(圖3、圖4),并在晚期疊加有南北向褶皺,疊加部位產(chǎn)狀、樞紐、軸面等復(fù)雜多變,大體構(gòu)成江孜-龍馬復(fù)式背斜、卓嘎-涅如藏布復(fù)式向斜,其中夾多個(gè)次級(jí)復(fù)式背斜、向斜以及少量正常褶皺組成,每個(gè)次級(jí)復(fù)式褶皺又由一系列更低一級(jí)褶皺組成,軸面以傾向北、北北西、北北東為主,伴隨著逆沖斷裂構(gòu)造形成,局部形成疊瓦構(gòu)造,晚期疊加有南北向斷層,突出了北喜馬拉雅特提斯沉積褶沖帶構(gòu)造組合特征。同時(shí),中、新特提斯洋盆消減伸展產(chǎn)生大量中基性巖脈侵位于中生代地層中。
圖3 江孜縣一帶褶皺形態(tài)恢復(fù)
圖4 康馬縣卓嘎-涅如藏布倒轉(zhuǎn)向斜信手剖面
1.3斷層帶特征
該斷層破碎帶在江孜縣白沙帕夏村以西出露最寬,主要表現(xiàn)為韌脆性強(qiáng)劈理化特征,在江孜縣吾桐以東同樣表現(xiàn)為強(qiáng)劈理化、板理化等特征,局部疊加有晚期脆性斷層特征。江孜縣白沙帕夏村以西出露出露寬約150m,共劃分出9個(gè)結(jié)構(gòu)帶(圖5):①?gòu)?qiáng)劈理化帶,主體巖性為硅質(zhì)板巖夾中厚層石英砂巖,巖石經(jīng)歷強(qiáng)烈構(gòu)造變形,具強(qiáng)劈理化特征,板巖微劈石大小一般小于2mm,劈理間隔小于0.5mm,砂巖微劈石大小一般1~2cm,劈理間隔0.5~2mm不等,局部可見有砂巖布丁體帶,出露寬度10~40cm,劈理切穿砂巖布丁體。該帶中石英砂巖層劈理化特征發(fā)育最強(qiáng),斷層下盤發(fā)育有入字形構(gòu)造,指示斷層性質(zhì)為逆斷層。②透鏡體帶:出露寬度約0.8m,透鏡體成分為石英砂巖,最小a軸為5~8cm,最大a軸為15~20cm,透鏡體長(zhǎng)軸和劈理、斷層一致,透鏡體間為強(qiáng)劈理化硅質(zhì)板巖③強(qiáng)劈理化帶,主體巖性為硅質(zhì)板巖夾中厚層石英砂巖,板巖經(jīng)歷強(qiáng)烈構(gòu)造變形,具強(qiáng)劈理化特征,中厚層砂巖劈理特征發(fā)育較差,板巖微劈石大小一般2~3mm,劈理間隔小于2mm,砂巖微劈石大小一,長(zhǎng)度大于1.5m,b軸長(zhǎng)度0.5~1m不等,該帶中砂巖受到劈理影像較弱。⑥劈理化帶、脈石英變形帶,巖性為深灰色硅質(zhì)板巖,偶見有石英砂巖透鏡體,板巖具強(qiáng)劈理化特征,微劈石大小一般2~3cm,劈理間隔1~2mm,該帶中發(fā)育較多派生脈石英條帶、透鏡體,偶見有雁列狀脈石英條帶,脈石英均具強(qiáng)褐鐵礦化信息,強(qiáng)烈構(gòu)造變形,一般形成Z型,指示斷層性質(zhì)為逆沖,該帶受到重力垮塌影響,劈理面呈小型平臥褶曲。⑦劈理化帶、砂巖條帶變形帶,巖性為深灰色硅質(zhì)板巖夾薄層石英砂巖條帶,板巖具強(qiáng)劈理化特征,板理置換層理較透徹,微劈石大小一般2~4cm,劈理間隔1~3mm,該帶中發(fā)育較多的薄層石英砂巖,砂巖條帶一般呈N型、S型,指示逆沖性質(zhì),劈理切穿變形砂巖轉(zhuǎn)折端。⑧弱劈理化帶,巖性為深灰色泥質(zhì)板巖和薄層灰?guī)r互層,巖石具弱劈理化特征,在板巖中劈理特征相對(duì)較發(fā)育,灰?guī)r地層中見少量劈理化特征。⑨板理帶,巖性為深灰色泥質(zhì)板巖和薄層灰?guī)r互層,屬斷裂帶邊緣,構(gòu)造變形較弱,逐漸趨向于正常層序,僅板巖中具有少量弱劈理化。斷層呈弧形,高角度逆沖于侏羅系陸熱組地層之上,傾角在68°~75°間,傾向北,斷層走向近東西向。
圖5 雅魯藏布江結(jié)合帶南緣斷裂結(jié)構(gòu)分帶圖(江孜縣地區(qū))
斷層早期表現(xiàn)為韌脆性變形特征,晚期表現(xiàn)為繼承性的脆性活動(dòng),晚期脆性疊加在江孜縣白沙村帕夏地區(qū)最為明顯,斷裂出露寬度寬約50m,破碎帶表現(xiàn)為碎裂巖化、斷層泥、強(qiáng)劈理化、透鏡體帶、牽引褶皺帶(圖6、7),斷層面總體傾向北西,斷層產(chǎn)狀為315°∠68°,斷層性質(zhì)為逆斷層。
圖6 江孜北逆斷層素描圖(江孜縣薩拉鄉(xiāng))
圖7 江孜北逆斷裂
斷層泥石英碎屑(SEM)顯微形貌特征是應(yīng)用掃描電鏡觀察斷層泥石英碎屑表面風(fēng)化刻蝕顯微形貌,用來(lái)判斷斷層活動(dòng)的相對(duì)年代,其原理是:斷層活動(dòng)形成的石英碎屑表面隨著時(shí)間的流失,不斷受到風(fēng)化刻蝕,其刻蝕速率在一般地質(zhì)環(huán)境中是不變的。因此石英碎屑表面風(fēng)化刻蝕程度的差異則表明石英碎屑形成時(shí)間的長(zhǎng)短,即表明斷層活動(dòng)的相對(duì)年代(Kanaorie Y,1983;Kanaorie Y,1985)。
本次在晚期脆性斷裂帶內(nèi),對(duì)斷層泥采集相關(guān)測(cè)年樣品,應(yīng)用掃描電鏡觀察斷層泥石英碎屑表面風(fēng)化刻蝕顯微形貌,用來(lái)判斷斷層活動(dòng)的相對(duì)年代。斷層泥石英碎屑表面風(fēng)化刻蝕顯微形貌特征結(jié)構(gòu)經(jīng)統(tǒng)計(jì):IB淺桔皮狀占22%(照D1-1,-2),IC深桔皮狀占35%(照D1-3,-4),Ⅱ類鱗片狀(照D1-5)占37%,Ⅲ類蟲蛀狀、鐘乳狀結(jié)構(gòu)(照D1-6)占6%。結(jié)合統(tǒng)計(jì)直方圖綜合分析(如圖8),最新活動(dòng)時(shí)代為Q2中期,屬中更新世。反映斷層運(yùn)動(dòng)方式的顯微構(gòu)造,發(fā)育有斷層快速滑動(dòng)形成放射狀斷口(照D1-2)、階步狀斷口、平直擦痕(D1-3)等占88%,緩慢運(yùn)動(dòng)彎曲擦痕(D1-4)、裂而不破現(xiàn)象、研磨溝(D1-1)等(圖9)占12%,推測(cè)該斷層所經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)方式以粘滑為主兼有蠕滑。
圖8 江孜北分區(qū)斷裂微掃描電鏡斷層泥石英碎屑微觀特征
圖9 斷層石英碎屑圖顯微形貌直方圖
雅魯藏布江結(jié)合帶南緣斷層在西藏江孜縣地區(qū)呈北東東向、東西向延伸;斷層上盤為三疊系朗杰學(xué)群復(fù)理石沉積,表現(xiàn)為一些列的北東向平臥褶皺、倒轉(zhuǎn)褶皺、寬緩褶皺和北東向逆沖斷層組合;斷層下盤為中生代地層褶皺沖帶,以褶皺構(gòu)造為主,表現(xiàn)為近東西向的寬緩褶皺、緊閉同斜倒轉(zhuǎn)褶皺、扇狀褶皺、不對(duì)稱褶皺為特征等。斷層帶在江孜縣白沙帕夏村以西出露寬約150m,劃分出9個(gè)結(jié)構(gòu)帶,主要表現(xiàn)為強(qiáng)弱不等的韌脆性變形特征,晚期表現(xiàn)為繼承性的脆性活動(dòng),斷層面呈高角度“鏟”式斷層,斷層傾向北西,走向北東、北東東,斷層性質(zhì)為逆斷層;斷層微觀運(yùn)動(dòng)方式以粘滑為主兼有蠕滑;斷層最新的活動(dòng)年齡為Q2中期,屬中更新世。
參考文獻(xiàn):
[1]西藏地質(zhì)局區(qū)調(diào)隊(duì).1∶100萬(wàn)日喀則幅、亞東幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].1983.
[2]王立全,潘桂棠,等.青藏高原及鄰區(qū)1∶1500000地質(zhì)圖及說(shuō)明書[M].北京:地質(zhì)出版社,2010.
[3]四川省地礦局川西北地質(zhì)隊(duì).西藏1∶5萬(wàn)江孜縣等4幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告[R].2015.
[4]中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)調(diào)查研究院.1∶25萬(wàn)江孜縣幅、亞東幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].2002.
[5]辛洪波.西藏康馬地區(qū)構(gòu)造特征與構(gòu)造演化初探[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京),2002.
[6]Kanaorie Y.,Fracturing mode analysis and relative age dation of faults by surface textures of quartz grains from fault gouges 1983 Engineering geology 19(3).
[7]Kanaorie Y.,Tanaka K,Miyakoshi K.further studies on the use of quarty grains from fault gouges to establish the age of faulting.1985.Engineering geology 21(1-2).
The Fault Zone on the Southern Margin of the Yarlungzangbojiang Juncture
WANG Yi-wei XIE Qi-xing BAI Fu-zheng MEI Gang
(Northwest Sichuan Geological Party,BGEEMRSP,Mianyang,Sichuan,621000)
Abstract:The Fault on the southern margin of the Yarlungzangbojiang juncture lies between the Yarlungzangbojiang Juncture and the Himalayan stratigraphic division.In the Gyangzê region,the fault zone occurs as NE-trending fold and thrust association with the hanging side composed of flysch formation of the Triassic Namgyaixoi Group and the heading wall composed of the EW-trending Mesozoic fold-thrust zone.At Baishapaxia Village,Gyangzê,the fault zone is a high-angle thrust fault characterized by ductile-brittle deformation with a width of 150 m.The last faulting activity took place during Miocene-Pleistocene.
Key words:fault zone; Himalayan stratigraphic division; juncture; Yarlungzangbo River
作者簡(jiǎn)介:王一偉(1985-),男,四川射洪人,碩士,工程師,研究方向:成礦規(guī)律和成礦預(yù)測(cè)
收稿日期:2015-03-07
DOI:10.3969/j.issn.1006-0995.2016.01.001
中圖分類號(hào):P548
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1006-0995(2016)01-0003-04