四、冈底斯-喜马拉雅汇聚造山域
1.喀喇昆仑-科希斯坦构造区
喀喇昆仑-科希斯坦构造区位于喜马拉雅碰撞带的西构造结地区,北以南帕米尔断裂为界,南以主地幔逆冲断裂(mmt;对应于印度河缝合带)为界,新构造变形以强烈挤压逆冲为主,以主喀喇昆仑逆冲断裂(mkt)分为南、北两个构造带:兴都库什-喀喇昆仑构造带与科希斯坦-拉构造带。科希斯坦-拉达克构造带是在晚白垩世阶段(102~76ma)增生至板块(郑来林等,2001),新生代以来该构造带变形于西构造结地壳向北的俯冲及折返作用。研究表明,50~30ma阶段西构造结向北侧科希斯坦-拉达克(欧亚大陆)之下俯冲(chamberlain等,1986),25ma以来开始隆升剥露,10ma以来开始快速剥露和隆升作用,使超高压系、角闪岩相等深变质岩剥露至地表(郑来林等,2001,2004)。
2.冈底斯-构造区
冈底斯-腾冲构造区位于北侧班公湖-断裂带与南侧印度河-断裂带之间,以狮泉河-嘉黎断裂将该构造区分为冈底斯构造带和那曲-腾冲构造带。冈底斯构造带受南北向构造挤压,古新世始新世阶段冈底斯构造带形成具岛弧性质的岩浆侵入(王立全等,2006)和火山作用(侯增谦等,2006),渐新世晚期形成向南逆冲的冈底斯逆冲断裂,其韧性变形活动年龄为27~23ma(yin等,1994)。对曲水一带的热年代学研究(harrison等,1992)表明,21~17ma阶段冈底斯存在快速的冷却剥露作用,同期冈底斯山麓砾岩相形成。中新世晚期以来冈底斯构造带以南北向裂谷作用为特征,形成羊八井等一系列南北向的裂谷构造(徐祖丰等,2006;harrison等,1995),其成因可能与南北向的挤压作用或羌塘-巴颜喀拉构造区的挤出牵引作用有关。
那曲-腾冲构造带受东构造结的差异楔入作用影响显著,在南迦巴瓦北形成向北东凸出的弧形构造,系列构造线均呈弧形弯曲,喜马拉雅东段构造变形研究表明(li和yin,2008),念青唐古拉山以东新近纪晚期以来具有左行剪切构造,而腾冲地区剪切变形则具有时空复杂性,诸多走滑断裂存在左行右行、右行左行的动力反转。例如高黎贡走滑断裂、那帮走滑断裂右行变形时间分别为24~19ma,14~11ma,而中新世晚期8~5ma转变为左行变形(季建清等,2000),表明腾冲地区的剪切变形具有复杂的时空演化。沿区域构造线,局部发育不同时期的走滑断陷构造,此外中新世晚期以来腾冲地区发生多期火山作用。
3.喜马拉雅构造区
喜马拉雅构造区位于印度河-雅鲁藏布江断裂带以南、主前锋逆冲断裂(mft)以北,整个构造区为以东西构造结强烈楔入呈两端凸起的弧形构造,喜马拉雅构造区的一级构造特征是发育贯穿整个造山带尺度的一系列北倾大型断裂系,由北向南包括印度河-雅鲁藏布江逆冲带、藏南拆离系(stds)、主中央逆冲带(mct)、主边界逆冲带(mbt)以及主前锋逆冲带(mft)。上述构造将喜马拉雅构造区进一步分为北喜马拉雅、高喜马拉雅、低喜马拉雅以及小喜马拉雅构造带。indepth工作(赵文津等,2004)获得了上述断裂的深部关系,证实上述断裂呈铲状向深部与主喜马拉雅逆冲带(mht)汇聚,该逆冲带在喜马拉雅山脊以下26km低角度下延至雅鲁藏布江缝合带以下42km处,该逆冲构造带也是作为印度地块向青藏地壳之下俯冲的重要证据之一。(www.guayunfan.com)
北喜马拉雅构造带位于stds以北,主要建造是浅变质未变质的显生宙沉积盖层,新生代受南北向挤压作用形成一系列近东西向的褶皱以及逆冲断裂,中新世早期stds性质发生逆转(hodges等,1996),由早期的逆冲构造转变为伸展拆离,随后在北喜马拉雅构造区形成一系列穹隆构造,例如康马穹隆等。热年代学(lee等,2000)研究表明,穹隆构造的形成年代在中新世中期,中新世晚期以前,stds逐渐趋于稳定,中新世晚期以来北喜马拉雅局部发生南北向裂谷构造,例如羊八井裂谷。
高喜马拉雅位于stds以南、mct以北,建造以高级变质的结晶岩系为特色,中新世早期阶段mct开始形成,高喜马拉雅向印度板块仰冲,其南侧发育厚度达数千米的逆冲韧性剪切带,与stds不同,mct为单一性质的逆冲构造,在高喜马拉雅底部逆冲构造的变形年龄由北向南从中新世早期一直延伸到上新世,形成大规模的逆冲岩席,同时发育一系列飞来峰、穹隆构造以及构造窗,高喜马拉雅地区淡色花岗岩的广泛侵入年龄从早中新世开始延伸至中新世(searle等,1997;zeitler和chamber-lain,1991;murphy和harrison,1999;张宏飞等,2004),局部可延至上新世阶段,高喜马拉雅地区淡色花岗岩的侵入可能与中新世早中期岩石构造剥露导致的减压熔融作用有关(张宏飞等,2005)。
低喜马拉雅位于mct以南、mbt以北,其建造以元古代变质岩系为特征,高级变质岩系直接沿mbt向南逆冲推覆至西瓦利克盆地之上。据地层磁性年代学,mbt向西瓦利克盆地逆冲的约为11ma(meigs等,1995),依据西瓦利克沉积物源变化获得的mbt的活动年龄为小于5ma(decelles等,1998)。
小喜马拉雅位于mbt以南、mft以北,由西瓦利克前陆盆地物质构成,mft的形成年代为2.1~1.6ma,现今仍然活动,代表了喜马拉雅构造带巨型逆掩构造的最前缘带,gps数据获得的mft的逆冲速率为15~18mm/a(jouanne等,1999;larson等,1999)。小喜马拉雅同时发育有一系列褶皱构造。
4.印缅构造区
印缅构造区位于印度地块东北、雅鲁藏布江构造带与实皆断裂之间的区域,新生代受东构造结的强烈楔入挤压,发生顺时针旋转,形成系列近南北向的压性走滑断裂,形成隆起凹陷相间排列的构造地貌格局。该构造区的构造变形总体受东构造结的强烈楔入,从而发生顺时针旋转和向东南挤出作用。该区东侧实皆断裂新近纪以来的以右行走滑作用为主。