班公湖-怒江缝合带中西段木嘎岗日岩群中的含火山碎屑浅海沉积及其构造意义

木嘎岗日岩群碎屑岩中的含火山碎屑浅海沉积的发现，将改变以往所认为的此套地层全部为深海-半深海复理石沉积的认识。本项目计划对班公湖-怒江缝合带中西段改则地区的木嘎岗日岩群碎屑岩中所夹的浅海沉积和火山碎屑岩进行系统性研究。项目将以野外剖面测量为最基本研究手段，辅助以年代学研究、源区分析及岩石地球化学分析，研究该套地层的沉积体系中浅海沉积环境与深海沉积环境随班公湖-怒江洋盆演化共存和变迁的规律。根据以年代学分析成果为约束的区域地层对比，本项目将以层序地层学方法分析不同沉积相单元在层序中的分布特征，并由此来反演原型盆地的形态特征演化过程。在此基础上，结合浅海沉积中所夹火山碎屑碎屑的岩石地球化学特征所指示的大地构造背景及源区分析成果，确定这些浅海沉积的出现是否是由班公湖-怒江洋壳的俯冲造成的岛弧地壳增厚抬升所引起的。并由此对当前一些关于班公湖-怒江洋盆的演化争论问题提出解释。

基于前期研究基础，在2012-2014年期间对改则地区班公湖怒江（班怒）缝合带的标志性地层单元木嘎岗日岩群进行了精细的研究。研究结果表明，改则地区木嘎岗日岩群是由班怒洋向北俯冲而形成于羌塘南缘的增生楔系统，其形成时代为晚三叠世-早中侏罗世。木嘎岗日岩群本身具有混杂岩特征，但其内所包含的沉积地层仍保存有可辨的沉积层序。构造复原的木嘎岗日底部沉积层序表现为相对细粒的复理石沉积中夹有两个粗碎屑（分别为滑塌沉积与砾岩）旋回。在第二次粗碎屑岩旋回底界，沉积物源发生了显著的变化：界面以下沉积物富石英岩屑、少火山碎屑，反映再循环造山带源区；界面以上大量发育含火山碎屑岩并具有一定的火山角砾岩夹层，表现为过渡性质的弧火山源区。沉积相的突变表明这两个粗碎屑岩旋回对应于两次重要的构造抬升事件，且通过碎屑锆石U-Pb年代学约束沉积年龄，这两次构造事件之间间隔约为10Ma。木嘎岗日岩群底部沉积地层在层序与时间上均与主流的初始俯冲模型所预测的初始俯冲过程中弧前-海沟盆地中的沉积序列高度吻合，因而我们将其解释为班怒洋北向初始俯冲产物。根据初始俯冲模型，该沉积序列中底部的滑塌沉积与班怒洋初始北向俯冲相对应，而第二次粗碎屑岩旋回（砾岩-火山角砾岩）与的初始岛弧岩浆作用（ca.相关，二者之间10Ma时间间隔为洋壳俯冲至岛弧岩浆作用深度所需时间。根据碎屑锆石U-Pb年龄所约束的沉积年龄，初始俯冲时间为ca. 220Ma，初始岛弧岩浆作用发生在ca. 210Ma。此研究成果对于解释羌塘及班怒带自晚三叠世以来的演化过程有重要意义，该成果已在《Basin Research》上发表。