西藏洞错木嘎岗日群沉积物源分析与班公-怒江洋壳的俯冲极性

Bangong-Nujiang suture zone located in the center of the Tibetan Plateau, is the boundary of the Lhasa and Qiangtang terranes. Its tectonic evolution has significant implications for understanding the formation of the Tibetan Plateau. A lot of geologists have studied on this suture zone, while the direction of the Bangong-Nujiang oceanic crust has some disputes based on the petrological studies. In Dongco area, the central-western part of Bangong-Nujiang suture zone, there are thick sedimentary records exposed, concerning the subduction processes of the Bangong-Nujiang oceanic crust, which is the appropriate object for research. The Jurassic Mugagangri Group in the study area, could represent the accretionary prism during the subduction of Bangong-Nujiang oceanic crust. In this program, a combination of detailed field observation, stratigraphy, sedimentology, isotopic geochronology and provenance analysis will be conducted on the Mugagangri Group to identify its depositional ages, sedimentary envrionments, and provenances. These geological results will constrain the direction of the Bangong-Nujiang oceanic crust and then provide the information for the early growth of the Tibetan Plateau.

班公-怒江缝合带位于青藏高原内部，是拉萨和羌塘地体的分界线，其构造演化过程对理解青藏高原早期的形成过程具有重要的意义。该缝合带所代表的班公-怒江洋壳俯冲过程一直受到广大地质学者的关注，然而从岩石学角度发现该洋壳的俯冲极性一直存在很大争论。班公-怒江缝合带中西段洞错地区保存完好的洋壳俯冲沉积记录，是研究该问题的理想区域。区域内发育的巨厚层侏罗系木嘎岗日群，代表了班-怒洋壳俯冲阶段形成的增生楔，基于俯冲增生楔的特点，可以用来判别洋壳的俯冲极性。因此本申请拟通过对木嘎岗日群开展详细的野外地质调查，运用地层学、沉积学、同位素地质年代学和物源分析等手段进行深入研究，精确查清其形成时代、沉积环境以及物源区特征，从而为深层次探讨班-怒洋壳的俯冲极性提供约束，为青藏高原早期的形成过程提供新的资料。

青藏高原中部班公-怒江缝合带（以下简称“班怒带”）是研究早期青藏高原演化的重要对象。尤其是关于班怒带内海沟沉积的研究，将为重建班怒洋的演化和约束拉萨-羌塘地体初始碰撞时间提供重要证据。本项目，对洞错地区的木嘎岗日群开展研究，通过野外观察和室内分析后，将出露于木嘎岗日群内第一套有序地层单独作为重要研究对象。本项目新命名为“嘎木隆”组。沉积学分析认为嘎木隆组形成于海底扇环境。从嘎木隆组砾岩中的砾石灰岩和基质砂岩限定其沉积年龄约为中侏罗世（~166 Ma）。物源分析发现，砾石成分主要为再循环的砂岩和灰岩砾石，同样的碎屑成分也存在于砂岩之中。砾岩中的砂岩基质和透镜体的砂岩层中，获得的碎屑锆石年龄显示，其年龄分布特征为164-178 Ma, 200-500 Ma, 700-1000 Ma, 1700-2100 Ma 和 ~2500 Ma。相应的锆石Hf同位素结果显示其εHf(t) 值具有广泛的分布范围，为-23.5到+11.1。这些锆石年龄特征与北侧羌塘地体非常相似，具体是再选回自木嘎岗日群和南羌塘的弧前盆地沉积地层（如色哇组、莎巧木组和捷布曲组等）。结合以上研究结果以及大地构造背景，本项目认为嘎木隆组是形成于俯冲或碰撞背景下的海沟沉积单元，其特征性的再循环物质供应特征指示可能受构造事件控制。从区域上的研究成果来看，拉萨-羌塘的初始碰撞很可能是该套砾岩沉积的控制因素，即初始碰撞可能发生在中侏罗世（~166 Ma）。