喜马拉雅造山带造山模式探讨喜马拉雅造山带造山模式探讨.pdf

　 地　质　科　学 　 ２０１３年４月 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＬＯＧＹ ４８（２）：３６２—３８３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０５６３－５０２０．２０１３．０２．００４ 喜马拉雅造山带造山模式探讨 张进江　王佳敏　王晓先　张　波 （造山带与地壳演化教育部重点实验室，北京大学地球与空间科学学院 北京　１００８７１） 摘　要　喜马拉雅是典型的碰撞型造山带，造山带结构构造复杂，可大致划分为以逆冲推覆构 造为主的南喜马拉雅造山带和以各种伸展性构造为主的北喜马拉雅造山带；造山带内各类构 造均发生过多期变形，且发生过多次缩短与伸展的构造反转；大喜马拉雅结晶杂岩系（ＧＨＣ） 内变形、岩浆及变质作用证明造山过程中存在渠道流作用。据此，本文提出一种由印度—欧亚 大陆汇聚速率控制的多阶段造山模式：两大陆汇聚速度快时，青藏高原内形成南北向裂谷系 （ＮＳＴＲ），喜马拉雅内经历造山过程，并在造山带中、下地壳形成作为底部拆离层的塑性层；汇 聚速率慢时，青藏高原内形成共轭走滑断裂，喜马拉雅造山带内的塑性层发生松弛和重力扩 散，形成渠道流，导致藏南拆离系（ＳＴＤＳ）的启动、ＧＨＣ的挤出和北喜马拉雅片麻岩穹窿 （ＮＨＧＤ）的形成。上述的增厚与松弛均是在挤压体制下形成的，构造的反转是因挤压速率变 化而产生的结构调节作用。 关键词　喜马拉雅造山带　构造反转　渠道流　汇聚速率　多阶段造山作用 中图分类号：Ｐ５４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：０５６３－５０２０（２０１３）０２－３６２－２２ １　引　言 喜马拉雅造山带是新生代印度—欧亚大陆碰撞形成的最为典型的陆—陆碰撞型造 山带，由于碰撞时限新，与碰撞和造山相关的构造保存相对完整，并且许多造山地质过程 仍在持续，因此喜马拉雅造山带成为研究板块运动和造山作用的天然实验室。 正是由于喜马拉雅造山带的经典性，自２０世纪２０年代以来，人们就一直对造山带结 构，特别是造山机制进行探索与研究，并提出了不同的造山模式。其中，Ａｒｇａｎｄ（１９２４）最 早提出了地壳叠置概念，而后 Ｄｅｗｅｙｅｔａｌ．（１９８８，１９８９）、ＺｈａｏａｎｄＭｏｒｇａｎ（１９８７）也相继 提出了逆冲缩短和透入性缩短的造山模型。 在喜马拉雅造山带中，大喜马拉雅结晶岩系（ＧＨＣ）为其最重要的岩石—构造单元， 它的出露过程对造山过程与机制至关重要。人们根据对其出露过程与机制的不同认识， 提出了多种不同造山模式，如印度大陆中、下地壳挤出模式（Ｃｈｅｍｅｎｄａｅｔａｌ．，２０００）、韧性 楔状挤出模式（ＢｕｒｃｈｆｉｅｌａｎｄＲｏｙｄｅｎ，１９８５）以及主动—被动顶板断层模式（Ｙｉｎ，２００６）。 值得一提的是，根据地球物理证据，通过数值模拟与地质的结合出现了一种新的学说，即 渠道流（ｃｈａｎｎｅｌｆｌｏｗ）学说（Ｂｅａｕｍｏｎｔｅｔａｌ．，２００１；２００４；Ｊａｍｉｅｓｏｎ，ｅｔａｌ．，２００４，２００６； 　 国家自然科学基金项目（编号４１１２１０６２）资助。  张进江，男，１９６４年９月生，博士，教授，构造地质学专业。Ｅｍａｉｌ：ｚｈｊｊ＠ｐｋｕ．ｅｄｕ．ｃｎ ２０１２－１１－１６收稿，２０１２－１２－２５改回。 ２期 张进江等：喜马拉雅造山带造山模式探讨 ３６３ Ｈａｒｒｉｓ，２００７），尽管该模式从形态上很好地解释了喜马拉雅造山带的构造格局，如 ＧＨＣ 的出露位置及物质与温度结构，北喜马拉雅片麻岩穹窿（ＮＨＧＤ）的位置等，但由于还缺乏 足够的地质、地球物理的证据，所以还是遭到了许多科学家的质疑（Ｋｏｈｎ，２００８）。 另外，关于喜马拉雅造山的具体过程问题也存在争议。目前，大多数科学家认为，挤 压造山事件（包括 ＧＨＣ的出露）集中发育于２５～１２Ｍａ（Ｈｏｄｇｅｓ，２０００；ＹｉｎａｎｄＨａｒｒｉｓｏｎ， ２０００；ＳｅａｒｌｅａｎｄＧｏｄｉｎ，２００３；Ｙｉｎ，２００６；ＺｈａｎｇａｎｄＧｕｏ，２００７）；而且许多学者认为，自 中新世中期以来喜马拉雅造山带已处于垮塌阶段（Ｍｏ