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雅鲁藏布江缝合带作为印度板块与亚洲板块碰撞的接合处,吸引了全世界学者的关注。由于其特殊的构造部位以及其形成时间较新,被誉为大地构造的天然实验室。因此研究雅鲁藏布江缝合带对了解整个青藏高原的隆升、世界最高屋脊喜马拉雅山的形成、岩石圈结构演化和动力学、高原自然系统与环境保护等均有着重要的理论意义。
本文在理解前人的资料和大量地质调查基础上,通过构造地质、构造解析、大陆漂移、构造动力学、板块运动、多岛弧系统等理论,运用断层测年、地球物理、遥感地质等先进技术对雅鲁藏布江缝合带中段构造成因进行了分析、探讨,建立了符合中段实际的蛇绿岩套构造成因模式。
雅鲁藏布江缝合带中段地处青藏高原南部,喜马拉雅山北侧。其大地构造位置位于亚欧板块与印度板块的交界部位,是新特提斯洋闭合的遗迹。缝合带中段地区按大地构造单元划分,由北而南可以分为冈底斯岩浆岛弧、日喀则弧前盆地、雅鲁藏布江缝合带、北喜马拉雅沉积带。
雅鲁藏布江缝合带中段的主体为雅鲁藏布江蛇绿岩,关于蛇绿岩的就位模式,前人的研究认为是由于仰冲板块对俯冲板块的刮削作用,或者是由于造山作用阶段的逆冲推覆构造作用推覆到地表的构造残片(块)。本文根据大量的野外地质调查研究,发现雅鲁藏布江蛇绿岩在缝合带中段地区规模巨大,总体上表现为东西窄中间宽的楔形体,且蛇绿岩原始的有序层序结构和构造连续的特征明显。这种规模巨大、原始层序保存如此完整的蛇绿岩套可能代表的是未消减完的残余洋壳、而非俯冲刮削的构造残片产物。
本文在综合前人关于蛇绿岩的成因模式基础上,提出雅鲁藏布江中段蛇绿岩套是一残余洋壳,建立了一种更符合缝合带中段实际的成因模式,并恢复了缝合带中段地区的构造演化史。
印度板块的大陆地壳北缘具有特殊的波状弯曲的几何边界--中段的东西两端为向北突出的犄角(即东构造结和西构造结),构造结(点)之间为向南弧形突出的边界。这种特殊的边界条件,在新特提斯洋俯冲碰撞过程中,新特提斯洋首先在突出结点处完成关闭而发生南北大陆的碰撞;而位于结点之间的洋壳则以结点为中心分别逐渐向南凸的弧形中心扩展,发生结点之间洋壳的关闭和大陆的碰撞;但由于陆壳的刚性和结点的约束,不同长度的南北板块难以得到均衡的调整,致使结点之间南凸内凹部分(仁布-拉孜-线)的新特提斯洋难以俯冲消减至北部欧亚大陆板块之下,而以未消失的新特提斯洋壳残留在这个特殊的位置,形成具有宽度巨大、原始结构有序、构造连续的蛇绿岩套。雅鲁藏布江缝合带中段地区在地质演化期共经历了陆壳基底形成阶段、古特提斯洋边缘海发展阶段、新特提斯洋发展阶段、碰撞造山阶段和陆内造山阶段。陆壳基底的形成时间在前震旦纪,早石炭世在冈瓦纳大陆北部边缘,接受了一套具有被动大陆边缘建造特点的盖层沉积。新特提斯洋盆开合发展阶段又分为新特提斯洋盆早期俯冲阶段和晚期俯冲阶段。中三叠世后,新特提斯洋逐渐拉开,到侏罗世已经具有成年期大洋的特点。晚侏罗世一早白垩世早期,特提斯洋开始收缩,在欧亚大陆边缘发生了新特提斯洋的早期俯冲。大约114Ma(早白垩世晚期),特提斯洋从洋中脊-转换断层处断开,开始了新特提斯洋的晚期俯冲。晚白垩世晚期至古新世初期,随着印度板块与欧亚板块的拼合,开始了碰撞造山阶段,残余洋盆逐渐萎缩,各地质体伴随造山作用发生变质变形。上新世末至早更新世初,此时碰撞造山阶段已近尾声,开始了陆内造山阶段,形成一系列的走滑断裂和SN向的盆地。