研究区处于印度板块北缘北喜马拉雅特提斯沉积褶冲带上, 吉隆— 定日— 岗巴— 洛扎断裂将其分为南北两个亚带(潘桂棠等, 2002, 2004), 与北侧雅鲁藏布江缝合带一起构成一个完整的冈瓦纳被动陆缘系统。晚白垩世, 自南向北沉积了滨海相、浅海陆棚相、大陆斜坡— 盆地相的海相地层(傅德荣等, 1990; 王剑等, 2004)。断裂以南地层属北喜马拉雅地层分区, 上白垩统有岗巴群、岗巴村口组和宗山组; 断裂以北地层属康马— 隆子地层分区, 上白垩统为宗卓组及北侧雅鲁藏布江构造— 地层分区内上白垩统桑单林组和帕达那组(表 1)。

表1

Table1

表1(Table1)

表1 研究区上白垩统地层划分对比(据潘桂棠等, 2004, 有修改) Table1 Stratigraphic subdivision and correlation of the Upper Cretaceous in study area(modified from Pan et al., 2004)

表1 研究区上白垩统地层划分对比(据潘桂棠等, 2004, 有修改) Table1 Stratigraphic subdivision and correlation of the Upper Cretaceous in study area(modified from Pan et al., 2004)

岗巴群在西部札达县萨让— 嘎耳姐一带(图1), 岩性以灰黄色、浅肉红色和灰黑色含海绿石粗中粒— 细粒岩屑石英砂岩、含海绿石长石石英砂岩及石英砂岩为主, 夹钙质细砂岩和页岩。多数砂岩中含有海绿石矿物, 发育鱼骨状、楔状、人字型交错层理、平行层理及水平层理。与下伏门卡墩组、上覆宗山组均为整合接触(图 2)^③。在定日— 岗巴一带, 岗巴群分为上、中、下3个组。下组为深灰色薄层状粉砂质泥页岩、泥页岩为主夹灰、灰绿色中层状细粒岩屑杂砂岩; 中组由深灰色— 黑色局部为灰、灰绿、灰黄色泥页岩, 含标志性灰黄、褐黄色菱铁矿大结核或条带组成, 属白垩纪全球缺氧事件沉积物, 低能和强还原性沉积环境, 未见化石; 上组以灰、灰绿色薄层状粉砂质泥页岩为主, 夹薄层状泥质粉砂岩, 以及灰、深灰色中薄层状泥灰岩、泥晶灰岩或微晶灰岩的韵律层, 灰岩中见虫迹、双壳类、箭石以及珊瑚等化石及碎片, 与上白垩统宗山组整合接触^①。

图1

Fig.1

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	图1 藏南地区地理位置Fig.1 Geography location of southern Tibet

图2

Fig.2

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	图2 札达县公共山白垩系岗巴群柱状图(剖面引自河北省地质调查院①)（1— 海绿石石英砂岩; 2— 海绿石长石石英砂岩; 3— 海绿石岩屑石英砂岩; 4— 粉砂岩; 5— 粉砂质页岩; 6— 页岩; 7— 生物碎屑 泥晶灰岩; 8— 钙质砂岩; 9— 水平层理; 10— 人字形交错层理; 11— 楔状交错层理; 12— 平行层理; 13— 鱼骨状交错层理）Fig.2 Stratigraphic column of the Cretaceous Gymba Group in Gonggongshan, Zhada County (from Hebei Geological Survey①)

岗巴村口组主要分布于岗巴— 定日一带, 可分为上下两个特征明显的岩性段, 即下部页岩段和上部灰岩段。下部为一套深灰色— 黑色页岩夹灰岩透镜体及钙质页岩、粉砂岩, 底部以黑色页岩与下伏察且拉组黄灰色粉砂岩或粉砂质页岩整合接触。上部为一套灰色中薄层状微晶灰岩夹黄绿色页岩; 顶部以灰色中薄层状灰岩夹黄绿色页岩与上覆宗山组灰色厚层块状生物碎屑灰岩整合接触^②。

宗山组主要分布于岗巴— 定日地区及札达地区。前者总体上为一套灰色厚层块状生物碎屑灰岩夹少量薄层泥灰岩, 部分层段发育碳酸盐浅滩, 生物礁主要出现在岗巴地区宗山组内, 有3种类型:牡蛎丘、厚壳蛤生物礁和圆片虫生物丘(余光明和王成善, 1990), 后者为一套较纯的微晶灰岩或厚层块状灰岩, 中部夹泥灰岩、砂质灰岩、钙质砂岩或岩屑砂岩, 相当于该组的下段, 产有孔虫、双壳类、海胆和介形虫等, 其化石面貌与岗巴地区基本一致^②。

宗卓组主要分布于东部江孜— 汪丹— 赛区一线及嘎拉— 苦玛一带。岩性以灰、黑、深灰色钙、硅质页岩、页岩、砂岩夹大量灰岩、砂岩、粉砂岩及硅质岩等滑塌岩块, 上部夹层位相对稳定的呈似层状、透镜状分布的红色灰岩、硅质岩透镜体, 灰岩中产大量浮游有孔虫, 硅质岩中产大量放射虫。这些红色灰岩透镜体通称“ 红层” , 不仅存在于江孜— 赛区一带, 而且在东至羊卓雍错、西至仲巴沿雅江带南缘的广大地区均有分布, 同时也广泛存在于印度Zanskar地区的Lamayuru-Karamba构造带内乃至整个特提斯域。滑塌堆积规模宏大, 层位稳定, 江孜以东的穷堆村深灰色硅质岩透镜体中产放射虫, 为滑塌堆积的时代确立提供了有力的证据(吴浩若和李红生, 1982)。这套三叠系— 下白垩统不同的外来岩块组成的沉积混杂岩,

代表了雅鲁藏布江缝合带俯冲晚期形成的周缘前陆盆地沉积, 也是印度板块被动大陆边缘演化至前陆盆地过程中早期前陆盆地的产物^②。向东至羊卓雍错地区, 火山物质增多, 上部夹有火山碎屑岩和玄武岩, 含有孔虫化石等; 下部为钙质页岩、泥灰岩夹硅质页岩、灰岩, 含菊石和双壳类、腕足类等。向西至萨迦以西, 石英砂岩增多, 硅质岩减少。香扎— 江曲藏布一带由放射虫硅质岩、砂页岩、中基性火山岩夹灰岩组成, 含放射虫和有孔虫等^②。宗卓组与下伏地层接触关系复杂, 有角度不整合接触^④、平行不整合接触^③及整合接触^②。

桑单林组主要分布于巴巴扎东一带, 总体由砂岩、泥岩、页岩和硅质岩等组成, 其内不含有深海浊积岩^⑤。白旺、雄纳龙、章扎一带及桑单林一带中上部为灰色、灰紫色、灰黑色页岩夹石英砂岩及硅质岩, 富含有孔虫及放射虫化石^③, 下部为浅灰色、灰绿色页岩及黄色、灰黄色粉砂岩、石英砂岩、杂砂岩, 底部为灰色厚层含砾石英砂岩, 在仲巴西夹有安山玄武岩。玛旁雍错以东及拉昂错以西等地为石英砂岩、砂岩、泥岩及硅质岩; 拉昂错以西以混杂岩基质形式产出(含外来岩块), 但岩层层序基本保持不变。

帕达那组在札达盆地东北边缘为一套浅变质的砂砾岩, 局部地带有含海百合茎碎片的灰岩^③。冈仁波齐峰东南的札贡日阿— 巴茅沟一带为一套砂砾岩、砂岩与页岩、粉砂岩等组成的不等厚韵律层, 具有大型斜层理(西藏自治区地质矿产局, 1997), 为冈仁波齐峰一带帕达那组西延的部分。

该地区整体处于印度古陆北缘陆源碎屑沉积区。根据沉积物分布特征, 结合瓦尔特相律, 盆地自南而北依次划分为:i— 滨海相带、ii— 内陆棚相带、iii— 外陆棚相带、iv— 大陆斜坡相带和v-深海盆地相带, 构成了一个向北逐渐变深的被动大陆边缘海盆(图 3)。

图3

Fig 3

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	图3 藏南地区晚白垩世岩相古地理 i— 滨海相带 近东西向呈狭长条带状展布于喜马拉雅主拆离断裂(STDS)以北地区, 沉积地层为岗巴群。沉积物为一套灰黄色、浅肉红色、灰黑色含海绿石粗中— 细粒岩屑石英砂岩、含海绿石长石石英砂岩、石英砂岩为主夹钙质细砂岩、页岩的碎屑岩沉积建造, 多数砂岩中含有海绿石矿物, 发育鱼骨状、楔状、人字型交错层理、平行层理及水平层理, 代表滨海沉积环境。Fig 3 Lithofacies palaeogeography of the Late Cretaceous in southern Tibet

ii— 内陆棚相带 呈近东西向条带状展布于滨海相带以北及定日— 岗巴— 洛扎断裂以南的地区, 沉积地层为岗巴群、岗巴村口组和宗山组。沉积物为一套灰色、灰绿色薄层状粉砂质泥页岩、灰色、深灰色中薄层状泥灰岩、泥晶灰岩或微晶灰岩夹薄层状泥质粉砂岩的沉积建造, 灰岩局部呈透镜体状, 灰岩中见虫迹、双壳类、箭石以及珊瑚等化石及碎片^①, 总体上表现为内陆棚相沉积环境。内部还发育一些小规模的孤立台地相或碳酸盐岩礁滩相的碳酸盐岩沉积建造(图 4)。

图4

Fig.4

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	图4 藏南地区晚白垩世沉积相地层横向展布图(前两个剖面引自中国地质调查局成都地质矿产研究所①; 后两个剖面引自中国地质大学(北京)②)（1— 泥岩; 2— 含铁结核泥岩; 3— 砂质泥岩; 4— 钙质砂岩/砂岩; 5— 钙质页岩; 6— 页岩; 7— 灰岩; 8— 泥灰岩; 9— 石英砂岩/硅质岩; 10— 泥质粉砂岩/钙质粉砂岩; 11— 砂质生屑灰岩; 12— 粉砂质泥岩; 13— 含 砾岩屑砂岩; 14— 泥质生屑灰岩; 15— 泥晶灰岩; 16— 生屑泥晶灰岩; 17— 砂屑灰岩; 18— 亮晶角砾灰岩）Fig.4 Transverse distribution of sedimentary strata of the Late Cretaceous in southern Tibet

孤立台地相分布于定日县藏布林、止不日山一带、萨让— 嘎耳姐一带及札达地区, 沉积物为一套灰色、深灰色薄— 中层状泥晶灰岩、微晶灰岩夹砂屑、生屑灰岩的碳酸盐岩沉积建造, 产箭石和遗迹化石, 砂屑、生屑灰岩中产少量有孔虫、双壳类、海胆和棘皮生物等化石及残片 ①②。

碳酸盐岩礁滩相分布于岗巴县城— 塔克逊— 曲摩岭— 堆纳一线及顶嘎北部, 沉积物为一套灰色厚层块状生物碎屑灰岩、固着蛤礁灰岩夹少量薄层泥灰岩, 石英砂岩的沉积建造, 产有孔虫、双壳类(固着蛤)、介形虫及菊石、海胆等^①。

iii— 外陆棚相带和iv— 大陆斜坡相带 展布于定日— 岗巴— 洛扎断裂以北, 雅鲁藏布江缝合带南界断裂之南, 西起普兰, 向东经仲巴(南)、拉轨岗日、康马, 东至隆子以东的地区, 近东西向条带状, 带内沉积地层主要为宗卓组。沉积物主要以黑色、深灰色页岩、钙硅质页岩及砂岩等细碎屑岩沉积建造为主, 总体上为一套外陆棚沉积环境, 上部发育有大量的滑塌角砾和岩块的滑塌沉积, 局部夹有较多的火山碎屑岩和玄武岩, 产放射虫、双壳类、腕足类、有孔虫和箭石等^②。滑塌角砾和岩块的滑塌沉积代表其沉积环境已处于大陆斜坡(图 5)。

图5

Fig.5

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图5 藏南地区晚白垩世外陆棚相— 斜坡相沉积地层横向展布图(左侧剖面引自中国地质大学(北京)①; 中间两个剖面引自安徽省地质调查院②; 右侧剖面引自西藏自治区地局矿产局, 1997)（1— 碳质、硅质页岩; 2— 钙质、粉砂质页岩; 3— 含角砾泥灰岩; 4— 石英砂岩; 5— 硅质岩; 6— 长石岩屑砂岩; 7— 泥晶灰岩; 8— 岩屑砂岩; 9— 铁质钙质页岩; 10— 泥岩; 11— 硅泥质生屑白云岩; 12— 凝灰质页岩; 13— 砂质生屑泥岩; 14— 泥质生屑灰岩; 15— 泥质生屑泥晶灰岩; 16— 硅质粉砂岩; 17— 砂砾岩; 18— 凝灰质砂岩; 19— 燧石层; 20— 凝灰岩/玄武岩; 21— 火山角砾岩; 22— 砂屑碳质泥岩; 23— 灰屑硅质粉砂岩; 24— 砾岩）Fig.5 Transverse distribution of sedimentary strata of the Late Cretaceous outer-shelf and slope facies in southern Tibet

需要说明的是, 两个相带之间的界线不是十分严格, 仅是根据剖面中是否发育了滑塌沉积来划分, 不含滑塌沉积的剖面以南地区为浅海陆棚相带, 含滑塌沉积的剖面以北地区为大陆斜坡相带。

v— 深海盆地相带 限于雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带内, 为雅鲁藏布江原始深海洋盆位置。盆地内为一套蛇绿混杂岩套沉积(包括超基性、基性岩及其上的硅灰泥沉积), 沉积地层为桑单林组。沉积物为一套硅质岩、泥质岩、页岩的沉积建造, 富含有孔虫及放射虫化石, 沉积环境为深海盆地相。

仲巴— 札达岛链 为本次编图新建的古地理单元, 由于晚白垩世未见沉积, 可能为雅鲁藏布江洋盆中的微小海岛, 海岛周边沉积地层为帕达那组。沉积物为一套浅变质的砂砾岩, 局部地带有含海百合茎碎片的灰岩出露, 结合岩石粒度分析定为滨浅海相沉积, 与冈仁波齐峰东南札贡日阿— 巴茅沟一带滨海相的砂砾岩、砂岩一起组成仲巴— 札达岛链边缘的滨浅海沉积相带, 向外与雅鲁藏布江洋盆沉积接触。

早白垩世晚期, 洋壳向北俯冲, 雅鲁藏布江洋盆开始进入闭合阶段, 形成巨厚的复理石沉积。洋盆南部江孜等地海水仍然较深, 由含浮游有孔虫的灰岩和放射虫硅质岩生成, 未见底栖有孔虫。南面的岗巴、定日一带处于陆棚环境, 适合浮游和底栖有孔虫继续繁盛^②。

晚白垩世早期, 盆地表现为南高北低的古地理格局, 自南向北沉积物逐渐变细, 沉积水体由浅逐渐变深的沉积特征。早白垩世海岸线位置可能为藏南拆离系(STDS)附近, 晚白垩世各个相带沉积物剖面垂向上为一套向上变粗的沉积序列, 表明该时期盆地总体上为一次海退过程。因而沉积盆地内各个沉积相带均会发生向北迁移。海岸线较早白垩世偏北一些, 由于没有实际剖面控制, 为推测界线。由于控制剖面数量有限, 内、外陆棚相带界线大致位于定日— 岗巴— 洛扎断裂以北。外陆棚相带与大陆斜坡相带分界线为推测界线, 在含滑塌沉积剖面位置处分界。

晚白垩世晚期, 随着雅鲁藏布江洋向冈底斯岛弧带的进一步俯冲, 洋壳俯冲的影响波及了喜马拉雅地区, 在被动陆缘陆架附近发生挠曲上隆, 盆地开始具有周缘前陆盆地的雏形, 表现在上隆处发育一套孤立碳酸盐岩台地或碳酸盐岩礁滩相碳酸盐岩沉积建造(图 6)。由于印度板块俯冲下插过程中, 大陆斜坡坡折处容易产生破裂, 发育有大量的滑塌角砾和岩块的滑塌沉积, 同时可能导致火山喷发, 局部夹有较多的火山碎屑岩和玄武岩。此外, 晚白垩世, 随着印度板块向北俯冲, 雅鲁藏布江洋盆南支下插到仲巴— 札达地块之下, 导致地块继续抬升, 沿地块周缘形成浅水沉积。盆地内东部洛扎地区宗卓组与下伏地层为角度不整合^③、西部江孜— 亚东及萨嘎、桑桑、吉隆等地区表现为平行不整合接触^④及整合接触^②。这种自东向西接触关系的变化表明盆地东部先于西部发生碰撞, 因此盆地内海水表现为向西北方向发生退却。

图6

Fig.6

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	图6 藏南地区晚白垩世沉积模式(据Liu, 1992; 王鸿祯等, 2000; 有修改)（1— 地壳; 2— 古陆; 3— 弧前/弧后盆地沉积; 4— 滨岸石英砂岩组合; 5— 浅海灰岩、砂岩及泥岩组合; 6— 浅海粉砂岩、泥岩及页岩组合; 7— 半深海— 深海粉砂岩、泥岩及硅质页岩组合; 8— 浅海生物礁; 9— 蛇绿岩/岩浆岩; 10— 平均海平面）Fig.6 Sedimentary model of the Late Cretaceous in southern Tibet(modified from Liu, 1992; Wang et al., 2000)

通过对藏南地区上白垩统的沉积特征及沉积相综合研究, 认为该地区自南向北沉积水体逐步变深, 沉积相带展布依次为滨海相、浅海陆棚相(外陆棚和内陆棚亚相)、大陆斜坡相及深海盆地相, 局部地区浅海陆棚相之上发育有碳酸盐岩礁滩相、孤立台地相等。盆地性质总体上仍然为被动大陆边缘海盆, 但已具备周缘前陆盆地雏形。

致谢 感谢成都地质矿产研究所朱同兴研究员、冯心涛高工、王晓飞助工及车队同志在野外工作期间给予的大力配合和帮助; 编图过程中与成都地质矿产研究所张予杰工程师进行了充分的沟通, 同时审稿老师李国彪教授和史晓颖教授给本文提出了许多宝贵的意见及建议, 在此深表谢意。