(一)云南地区的构造格局
在本书前言中已经指出,本书讨论的对象不能完全以行政区划定。所谓云南地区有两重含义:①以云南省为主体,但包括了邻省部分地区,如三面被云南省包围的四川省西南角的西昌-渡口地区;②对云南省东南部以近东西向的弧形构造线为主体的文山地区涉及较少。
1.以南北向构造为主体
与全国总体上以东西向构造为主体的格局不同,云南地区以南北向构造为主体。突出表现在两个南北向构造带上,其一为从川西的汉源、西昌到滇中东川、昆明、玉溪的南北向断裂带,其二为四川西缘的巴塘、得荣到云南西缘维西、保山的南北向断裂带。后者即著名的三江(金沙江、澜沧江、怒江)构造带。在这两大断裂构造带外,虽然有些地区构造线有些“偏离”(如滇东出现北东向断裂,滇南与缅甸、老挝、越南交界处构造线呈鸡爪状散开),也不能改变本区以南北向构造为主体的面貌。
讨论构造格局时还必须注意的背景是:本区地处高原,除东南部文山壮族苗族自治州海拔在1500m左右外,大部分地区海拔2000~4000m。在西北部已出现海拔4500~5000m的山峰,与西藏高原相连,或者说是西藏高原东段的南延部分。
2.两大构造分区
从构造发展史(特别是前新生代)上看,云南地区可分属两个构造区:中、东部相对稳定的扬子断块区和相对活动的存在多条地缝合线的滇西断褶带。
扬子断块区(张文佑等,1986),又称扬子准地台区(黄汲清,1979;任纪舜,1999)是一个至少从震旦纪以来就进入整体稳定状态,发育沉积盖层的地壳块体。但在云南地区却具有相对活动性。除了在地质历史上发育有大型隆起(如康滇隆起)和坳陷外,在古生代到中生代又表现出邻近大陆边缘的性质。扬子断块区的边缘某些块体可能被卷入陆内-陆间裂谷系而成为其中的小断块(见下述),内部可发育从活动区向内伸入的裂堑(an-lacogen)系(张文佑等,1986;张抗,1983)。在古地理上形成稳定区内的“槽盆”和“台地”相间的沉积特征(关士聪,1999)。这在晚古生代和三叠纪表现的最为典型(罗志立,1984)。
滇西断褶带分布在丽江、祥云、元江一线西南的云南西南部地区。该区经历了复杂的开合发育过程,特别是中生代的多次开合,使各地壳块体间出现复杂的拼接关系。新生代印度板块的推挤,特别是其东北角的“阿萨姆尖角”的楔入使原有的构造受到强烈的挤压改造,形成少见的众多构造带短距离内并列和错位镶嵌。新生代的改造不仅影响着滇西断褶带,也使扬子断块区受一定影响。正是在这个背景上本区新生代盆地的发育也颇具特色。
(二)西藏高原东部的构造格局
前已述及,无论从地形上还是从构造上看,云南地区向北西方向都连接着西藏高原。或者说,西藏高原东部的各构造带都成聚敛状并从近东西向而转成南东向,进而与滇西的南北向构造连接。
不少构造地质学家,特别是近年来中国在西藏进行区域地质研究的专家都指出西藏高原的主体与华夏大陆块体群的密切关系,认为羌塘、冈底斯、喜马拉雅各大陆块体在中—新生代经历了多次开合。在拉张分离阶段产生了块体间的陆内-陆间裂谷系,出现了洋壳;在挤压拼合阶段又依次聚合形成块体间规模巨大的“地缝合线”(张文佑等,1986;张抗,1998;赵政璋等,2001)。越向东(或者说越向与“阿萨姆尖角”相对应的挤压最强烈处),各地壳块体越窄,地缝合线越互相接近,构造带的走向也越转折成南东走向,以致最后转为南北向。换言之,西藏高原东部各构造带是云南地区各构造带同一走向上的相邻的不同区段,相互之间应有许多可对比的性质。
从地缝合带角度简要地说,自北而南有:
1.龙木错-金沙江缝合带
该带又称为通天河断褶带(张文佑等,1986)和可可西里金沙江断裂带(中国石油地质志·西藏油气区,1990)。拉张最强烈的时代可以其蛇绿岩套中的放射虫硅质岩而定,大致为早石炭世—早二叠世,其闭合的时代大致为晚二叠世—早三叠世(边千韬,1997)。其北侧是昆仑断褶带和楔形向西尖灭的巴颜喀拉断褶带(又称松潘-甘孜造山带,任纪舜,1999),其南侧是羌塘断块(又称帕米尔-唐古拉断块,张文佑等,1986)。前者一般认为构成了西藏高原的北缘,后者是一个具前泥盆系变质基底,以海相三叠系和侏罗系为盖层主体的断块。
2.班公错-怒江缝合带
该带也称班公湖-奇林湖断褶带或离合带(张文佑等,1986)。其北侧为羌塘断块,南侧为冈底斯断块(亦称拉萨地块,赵文津,2001)。关于冈瓦纳大陆的北界,不同人有不同认识。部分人认为羌塘断块属于冈底斯大陆(赵政璋等,2001a),更多的人认为冈底斯断块是过去冈底斯大陆北缘分离出的断块,分离起始于早二叠世(赵文津、蒋忠惕等,2001)。笔者认为不排除冈底斯大陆在古生代(特别是早古生代)亦属于华夏大陆块体群的可能性。班公错-怒江缝合带的裂谷发育起始于早石炭世,三叠纪已具被动大陆边缘冒地槽性质。至少在班公错-东巧段在侏罗纪—早白垩世出现大洋型地壳。在中、晚侏罗世之交到早、晚白垩世之交从东向西剪刀式闭合。此后该缝合带北侧的地块基本结束了海相沉积时代。
3.雅鲁藏布江缝合带
该带也称印度河-雅鲁藏布江断褶带或离合带,其南为藏南断块或苏莱曼-喜马拉雅断块(张文佑等,1986),也有人称为江孜地体。多数人认为两侧的断块都属于冈瓦纳大陆。喜马拉雅山主体部分的基底由两套变质岩构成,深变质岩为前寒武系至中元古界,浅变质岩相当新元古界青白口系—震旦系。古生界为地台型沉积,中生界为陆缘沉积,北侧出现深海沉积。
雅鲁藏布江开合带的裂谷活动至少开始于石炭纪—早二叠世,到三叠纪出现了第一期洋壳,洋壳主要发育在第二期的侏罗纪—早、中白垩世。该带的闭合与南侧地块逆时针旋扭有关,从西向东由始新世初期到晚期(赵政璋等,2001a)。
近年来的地震测深大剖面反映出喜马拉雅山南侧的大断裂带(主喜马拉雅逆冲断裂带)和雅鲁藏布江带都以缓倾角向北进入中地壳,形成地壳拆离和俯冲的活动带(赵文津等,2001)。
(三)中南半岛北部的构造格局
为了使主题突出,本书对中南半岛主要涉及其北部或者说其主体部分。大致指曼谷所在的纬线以北,中国国境以南的地区。
在云南西南部已开始显现出南北向构造呈鸡爪状向中南半岛的态势。形成这种格局的原因之一就在于存在两个相对稳定的块体:偏北偏西的掸邦断块和偏南偏东的印支断块,迫使活动带呈向南、向东离散式分布(图1-1)。
1.掸邦断块
掸邦断(地)块的主体位于缅甸东部的掸邦高原,向北进入我国的保山、临沧、景洪一带。断块呈长轴南北向的菱形,怒江—萨尔温江大致沿其长轴从中间穿过。掸邦断块地层系统与扬子断块区大体相似,基底变质岩上部属新元古界。其上为寒武系至志留系地台型沉积,缺失震旦系,大部分地区亦缺失泥盆系。石炭系至下三叠统以海相碳酸盐岩为主,瑞替阶—贝里阿斯阶的海陆交互相地层与下伏地层呈角度不整合接触,侏罗系以海相层为主,白垩系以上统的红层为主。可以看出,掸邦断块的性质不但与扬子断块区相似,还与羌塘断块有可对比之处。
2.印支断块
印支断块亦为长轴近南北向的菱形断块。如果说掸邦断块的长轴略偏北北东向,那么印支断块的长轴则略偏北北西向,这与两个断块在“鸡爪状”构造系中的不同位置有关。
印支断块的概念有狭义的、广义的两种。狭义的印支断块指核部的近梯形块体,以元古宇变质岩为基底,其上被中上寒武统不整合覆盖,缺失奥陶系和志留系,中石炭统至上三叠统下印支群为海陆交互相,上三叠统诺利克阶至下侏罗统中印支群为红色含膏沉积,中侏罗世至白垩纪的上印支群为陆相砂、砾岩沉积并含膏盐层。上印支群呈分布面积最广的覆盖层。不难看出,其性质与扬子断块区相近。
广义的印支断块包括其周缘的早古生代褶皱带,东北为长山,西北为銮山,西南有豆蔻山,东南有林同山(张文佑等,1986)。发育有镶边状的加里东断褶带是其与掸邦断块的重要差别,也显示出印支断块在早古生代是一个四周发育陆缘-陆间裂谷独立断块。
3.时代有序变化的活动带
在掸邦、印支、扬子等断块间,发育有活动带。从东向西活动带的时代有变新的趋势,在扬子断块区之南有华南加里东期活动带,在印支断块周围有海西期活动带,在羌塘、掸邦、印支、扬子断块间则有范围广大的印支期活动带(详见下述)。更向西则是新生代强烈活动的缅甸中央断陷带和那加-阿拉干断褶(离合)带(张文佑等,1986)。缅甸中央断陷带的基底可能与掸邦断块相似,所见最老变质岩(甘白力片岩)可能属中—新元古界,有可能属白垩系的火山岩,其上为巨厚的新生界。这里是缅甸的重要石油产区。那加-阿拉干带上发育晚白垩世—始新世的迪斯页岩,是一套局部含放射虫硅质岩和蛇纹岩的复理石沉积,在晚新生代封闭后受强烈挤压改造,使那加山脉的地层呈低角度叠瓦状逆冲于西瓦里克群之上。几乎所有的大地构造学家都把那加-阿拉干带与雅鲁藏布江带相连作为一条晚新生代的巨大地缝合线。
图1-1 西藏及中南半岛地区大地构造分区图
1—晋宁期构造区;2—海西构造带;3—印支构造带;4—燕山构造带;5—喜马拉雅构造带;6—断裂;7—构造单元符号图内构造单元编号:①巴颜喀拉山断褶带;②通天河断褶带(离合带);③羌塘断块(帕米尔-唐古拉断块);④三江块褶带;⑤掸邦断块;⑥班公错-怒江缝合带(离合带);⑦藏北断块(申扎-腾冲断块);⑧印度河-雅鲁藏布江断褶带(离合带);⑨藏南断块(苏莱曼-喜马拉雅断块);⑩缅甸中央断陷带;(11)那加-阿拉干断褶带(离合带);(12)长山、銮山、豆蔻山和林同断褶带;(13)印支断块
(四)三段式的区域构造模式
综上所述,西藏-印支构造区呈现出区域构造格局的三段式特征。总体看在西藏高原构造带相对散开,到川西、滇西则强烈集束,进而在中南半岛构造线呈明显的发散。伴随着散—聚的变化,构造线的方向,由东西向转南北向,进而呈北西向。
这种构造模式形象地展示出印度和特提斯两大构造块群相对挤压的结果。这个完成于晚新生代的挤压以更大、刚性更强的印度板块为较主动的一方,其尖角(阿萨姆)突入西藏-印支构造区内。在阿萨姆尖角和扬子断块区向西南突出的尖角之间,构造线排列最紧密。这种构造带的紧密排列也表现在地貌上。在中甸向西至国界的150km的直线距离内就有金沙江、澜沧江、怒江、独龙江四条南北向大河,高山深峡形成横断山脉和三江峡谷区的典型地貌。在西藏高原青藏公路沿线展宽达900km的各构造区带,在上述滇西的狭腰部被压缩至280km。
新生代的挤压和相伴生的紧密排列的南北向断裂破坏带向东影响到扬子断块区的东部,使西昌-昆明地区的南北向断裂特别发育。
综上所述,如果用一句话概括本书所述的云南地区的区域构造特点的话,那就是新生代强烈挤压背景上发育的南北向断裂构造带构成了其主体。