论文部分内容阅读
沉积盆地的成因是大陆岩石圈地质演化研究的一个重要内容。发育在古特提斯域和古太平洋域结合部位的南盘江盆地因其特殊的大地构造位置和出露近10万平方公里的三叠纪浊积岩而引人注目。论文通过对南盘江盆地三叠纪深水沉积作用、浊积岩物源和盆地构造沉降分析,分别识别出深水碎屑岩相区中发育的主要沉积建造,恢复了盆地不同时期的物源、构造沉降方式和盆地充填历史,并对三叠纪南盘江盆地的成因及盆地发展与周缘构造带的关系进行了讨论,建立了新的盆地成因和区域演化模型。 野外沉积学工作在盆地深水碎屑岩相区共识别出碎屑流、浊流、砂质碎屑流、底流、火山沉积、软沉积物变形、块体滑移和悬浮沉积共计8种沉积作用,在深水浊积岩体系中识别出水道和堤坝、舌/叶状体、盆地平原席状体和混杂沉积4种主要的沉积建造。盆内深水碎屑岩相和浅水碳酸盐岩台地相两者共存的沉积格局在乐平世已开始存在,并伴随火山活动。二叠纪末的水体加深使得早三叠世盆内深水相区面积增大,沿盆内断裂多发育混杂沉积,盆地中部和北部以深水背景沉积为主,而南部已经开始发育颇具规模的深水重力流沉积,南北沉积分异明显。中三叠世在盆地的中部和南部,深水重力流沉积在安尼期就已经开始大量出现,而盆地北部仍以饥饿层序为主,直到拉丁期才开始大规模接受陆缘碎屑沉积。中三叠世浊积岩体系不能用经典的单一扇模型来解释,沉积建造的分布特征表明充填盆地的沉积物重力流主要为轴向流。晚三叠世盆地北缘的碳酸盐岩台地完全转变为深水盆地,深水沉积一直持续至卡尼期末。 盆内浊积岩碎屑锆石U-Pb年代学结果显示,8件不同部位的中三叠样品年龄均主要集中在250-300,350-400,400-550,900-1250和1550-1950Ma区间,而早三叠样品年龄谱只呈现年龄区间为250-300 Ma的一个峰。Hf同位素结果显示中三叠系中形成各组年龄区间碎屑锆石的岩浆同时具有亏损地幔和地壳物质重熔的性质,并且显生宙锆石的εHf(t)值具有随着年龄变新而亏损属性逐步增强的特点。全盆范围的古流向恢复、锆石形态学特征、年龄谱对比和Hf同位素结果显示盆地早三叠物源应为盆地南部的越南东北部二叠-三叠纪岩浆岩活动带,而中三叠浊积岩的物源应来自于江南造山带和华夏板块南缘由古太平洋俯冲而形成的安第斯型大陆边缘,而非前人推测的沿哀牢山-红河和马江缝合带或在盆地南部中越边境附近形成的印支期碰撞造山带。 通过对盆内14条二叠系乐平统-三叠系剖面的回剥分析,计算出盆内不同部位在三叠纪时期不同的沉积速率和构造沉降速率。盆地在二叠纪乐平世至中三叠世的沉积速率和构造沉降幅度总体上具有向南逐渐增大的特点。14条剖面连线组成的两条近垂直于盆内断裂走向的二维构造剖面结果显示早中三叠世时期盆地不仅具有构造沉降速率和幅度向南逐渐增大的特点,而且还揭示了盆地向北西方向也具有构造沉降速率和幅度逐渐增大的特点以及盆地内部南北向具有地堑-地垒式的构造沉降格局。 综合上述三方面工作的盆地分析显示,早三叠世时期携带来自越北地体碎屑颗粒的沉积物重力流首先充填了南盘江盆地最南端的Song Hien次级裂谷,随着充填的继续和浊流对分隔南部次级盆地的靖西-平果碳酸盐岩台地的侵蚀,沉积物重力流在Song Hien裂谷发生溢出并少量沉积至以田林利周-西林普合为代表的第二个次级盆地。沉积物重力流物源供给和盆地构造沉降两者的相互作用控制着盆地南部的“充填-溢出”式的深水沉积过程。盆地在二叠纪末至早三叠世处于区域伸展的背景下,成因应为弧后伸展盆地。中三叠世安尼期,由于盆地南部沉降幅度较大,盆地东侧的河流洪泛导致携带来自盆地东侧碎屑颗粒的沉积物重力流优先充填至盆地中南部。盆内差异化的构造沉降方式使得盆内发育的碳酸盐岩孤立台地由南向北逐渐淹没,至拉丁期盆内仅有最北部的大贵州滩孤立地台仍在发育,在该地台南部的广大地区形成统一的深水浊积岩体系。中三叠世盆地的沉降格局和充填方式均不符合流行的前陆盆地式的挤压成因,应属于张扭性的伸展成因。而南盘江前陆盆地演化阶段应始于晚三叠世诺利期。中三叠世至晚三叠世早期华南西南缘的区域伸展和同时期华南东部挤压形成鲜明对比,可能与华南-华北不等时的汇聚过程中华南内部沿不规则分布的继承性地壳应力薄弱带两侧块体的差异化运动方向和位移有关。