石炭纪-侏罗纪:离散型被动大陆边缘盆地演化阶段

如题所述

根据不同时期的地球动力学背景和沉积盆地充填物性质的差异,该阶段又可划分出大陆裂谷盆地和被动大陆边缘盆地两个亚阶段。

1.大陆裂谷盆地演化亚阶段(C—P)

随着近南北方向拉伸作用增强,冈瓦纳超级古陆不断裂离与分解,形成了古特提斯洋。古特提斯洋的最大特征是发育大陆拉张—大陆初始裂谷盆地沉积(图7-2-1B)。区域上,石炭纪,尤其是二叠纪,大陆裂谷型玄武岩广泛分布于北喜马拉雅特提斯沉积岩带内,虽然在区内仅零星分布于色龙、要加扎克、古热等地,在定日县巴松和曲布等地也新发现含丰富基性火山岩岩屑的岩屑砂岩,向西断续出露于吉隆沟、尼泊尔北部、Zanskar和克什米尔Panjal地区,向东延至东喜马拉雅的Abor地区,这可能暗示喜马拉雅北坡东西向长达2000km范围内都具有二叠纪火山喷发活动,并且明显地具有西强东弱之趋势。岩浆作用具有相同或相似的性质和喷发构造环境。这种岩浆事件与二叠纪大陆裂谷作用密切相关(朱同兴等,2002)。

石炭纪主要发育大套黑色页岩建造沉积,多套成分成熟度和结构成熟度较高的灰白色、灰黄色石英砂岩极其不协调地夹于其中。地层厚度侧向变化巨大,从数百米至2000m不等。底部因发育三角洲分支河道相复成分砾岩而与下伏亚里组呈假整合接触关系,也就是说,从稳定陆表海沉积演化为裂谷盆地沉积。其界面在野外是可以识别的。沉积厚度大,侧向变化大,岩性极其不协调,是石炭纪裂陷型裂谷盆地早期沉积最基本的特征。作为寒冷气候型的代表,石炭纪还普遍发育冷水型腕足动物群。

二叠纪发育陆源细屑岩建造夹陆源粗屑岩建造和中基性火山岩建造,顶部发育碳酸盐岩建造。海平面明显经历了两次较大级别的上升和下降过程。二叠纪发展演化过程中最重要的地质事件就是大陆裂离和裂谷事件,它直接导致了沉积盆地内一系列地堑型正断层的发育,导致了中基性火山岩和火山碎屑岩(凝灰岩)的喷发活动。除了裂谷事件和火山活动之外,二叠纪还普遍发育舌羊齿植物群和冰水杂砾岩等冈瓦纳相沉积物。

2.被动大陆边缘盆地演化亚阶段(T-J)

冈瓦纳超级古大陆的裂离、古特提斯洋的发育为新特提斯洋的演化提供了重要的前提和基础。北喜马拉雅地区三叠纪—侏罗纪地层清楚地记录着印度板块北部被动大陆边缘的沉积演化历史。以早三叠世(250Ma)发生的大规模海侵事件为标志,喜马拉雅特提斯由于地壳的强烈伸展而演化为被动大陆边缘,在定日—岗巴地区形成同沉积伸展断层,向北至雅鲁藏布地区形成洋壳沉积环境,发育基性超基性岩石组合(图7-1C)。三叠纪和侏罗纪共同演绎着两个相类似的巨大的海侵—海退沉积旋回序列。早中三叠世格里斯巴赫-拉丁期以海侵型碳酸盐岩建造沉积为特征;晚三叠世卡尼—诺利期以海侵型陆源细屑岩建造沉积为特征;晚三叠世晚期的瑞替期则以海退型陆源粗屑岩建造沉积为特征,从而构成了三叠纪海侵—海退旋回沉积序列。早中侏罗世以滨面相碳酸盐岩建造、陆源粗碎屑岩建造和混积岩沉积为特征,砂质灰岩、鲕粒灰岩和高成熟度滨岸三角洲相、Skolithos细粒石英砂岩是早中侏罗世发育的特征性岩石类型。晚侏罗世大地构造特征、沉积地层记录和古地磁极移曲线均表明喜马拉雅(东)特提斯海底扩张速度明显加快,在三叠纪—侏罗纪以平均速率0.3cm/a向北漂移的基础之上,晚侏罗世上升为1.24cm/a。海底快速扩张在构造上导致定日-岗巴等一系列同生断裂的发育、海底热液的出现、盆地基底的快速下沉、大陆壳的变薄和洋壳的产生;在沉积记录上导致海平面的快速上升和深水型细屑岩建造、碳酸盐岩建造的发育以及海底热液沉积物(叠锥构造灰岩)的发育,其中在深水型碳酸盐岩中发育滑塌构造和滑塌角砾沉积,在深水型细屑岩中发育类似“等深积岩”的牵引流沉积透镜体(刘宝君、余光明等,1983)。侏罗纪末期,发育浅水型陆源粗碎屑岩建造沉积体,表明海平面变化经历了一次快速下降事件。值得指出的是,晚侏罗世由海底快速扩张导致的海平面上升并不是喜马拉雅特提斯构造域的一次孤立的地质事件,而是具有全球地质背景,在大西洋和在太平洋都有类似情况发生(Hallam,1978;Haq et al;1988)。

图7-1 北喜马拉雅地区显生宙地质构造发展演化模式

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