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洋壳闭合的遗迹——隆务峡的震撼

区调院地学科普
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基础地质,古生物,地学旅游,农业地质,岩石矿物等地球科学知识
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同仁县是“热贡艺术”(“热贡”藏语意思是“金色谷地”)的发祥地,是著名的藏族画家之乡,是青海唯一的一座国家级历史文化名城。有充满神秘色彩的藏乡民间“六月会”和以唐卡、堆绣、雕塑为主的“热贡艺术”。

今天的路线是从铜仁出发,沿隆务河谷地到同属黄南州的尖扎县。对隆务峡的地质考察由此开始。

隆务河是黄河的支流,隆务峡因隆务寺、隆务河而得名。广义的隆务峡多指长达50余公里的隆务河谷地。隆务河水在隆务峡照料下蜿蜒地由南向北从山谷中流淌而过。而真正的“隆务峡”则指位于隆务河谷地北段,长度近20余公里峡谷地区。

考察路线从铜仁县开始,沿隆务河谷地北行到位于黄河大转弯处的隆务河口结束,长度大约40公里。考察路线呈南北走向,与区域构造线有90度左右的夹角。由于先后穿越晚白垩纪~第三纪临夏沉积盆地的西缘、晚古生代二叠纪~三叠纪大洋闭合洋壳碰撞形成的“甘加-隆务峡蛇绿岩”带等本区内主要地质构造单元,且地质体露头与通行条件良好,是一条了解区域地质环境的绝佳剖面。

从铜仁出发便进入了临夏盆地。这里河谷相对宽阔,河滩两侧的田地里青稞麦已经染上了成熟的金黄色。

在经历了晚古生代惊天动魄的大洋闭合、青藏高原隆起的构造运动以后,本地区地壳活动进入了相对稳定时期。自晚古生代开始,在临夏地区形成了一套稳定的陆相河湖相红色碎屑沉积。在考察沿线可以依次看到出露的新近纪毛沟组(Nm)、古近纪他拉组(Et)和白垩纪河口组(Kh)。岩石多为复成分砾岩、长石石英砂岩、泥岩等,整体固结程度相对较低。岩层产状平缓,层面倾角接近水平(倾向S,倾角<10度)颜色多样,紫色、红色、青色、黄色,远远望去构成美丽的五彩丹霞地貌。

沿隆务河经过古浪堤水电站后就进入了峡谷地区。此时地貌发生了较大的变化,隆务河谷地显著变窄了。映入眼帘的是公路两侧产状陡立灰黑色破碎的砂板岩层替代了碎屑岩构成的五彩丹霞地貌。

峡谷不宽,最宽处不过1千米左右,大多数地方宽度小于500米。隆务河水随着峡谷的走向不断地调整着流动的方向。河水一路向北时而飞流直下,时而缓缓而行。公路则在隆务河两岸之间不断地变换穿梭往返。

良好的地质体露头和修公路时产生的人工剖面,为近距离观察岩石特征创造了良好的条件。考察组的成员都仔细地观察记录着公路两侧岩石的岩性、产状变化特征。

经古浪堤水电站继续北上,峡谷变得更加狭窄了,公路被隆务河与峭壁夹持着蜿蜒曲折。路边的变质的砂板岩表明,这里便是三叠纪古浪堤组(T1-2g)(岩石地层单位)的命名地。

古浪堤组(T1-2g)为一套薄—厚层砂板岩夹泥质灰岩,局部可见薄层硅质岩、条带状灰岩局部可见小规模的脉体斜切或顺层侵入。岩层产状向南偏西陡倾,一般多在60~80°左右,很多地段,在几公里的距离内,地层倾向往往会发生较大的反转变化,从SSW直接转到NNE。在峡谷中一段近10公里的距离内,古浪堤组岩性组合单一。对一些沉积特征保留较为完整的岩层进行观察,可以看到岩石沉积时所形成的“鲍马序列”特征(岩层纵向上岩性变化:从含砾砂岩—细砂岩—泥质砂岩)。据此可以初步推断岩石的沉积环境应该属于半深海斜坡的浊流沉积以及岩层的顶面和底面。但由于构造运动对原始沉积岩层的破坏和岩石的浅变质作用,大多数岩层已经无法据此去推断其顶底层面了。

从宏观角度给人们的印象,古浪堤组砂板岩,岩层产状的陡倾及产状变化,是在近南北向强大的挤压力下产生的,所以不排除在这样的挤压力之下岩层折曲形成一系列连续紧闭褶皱的可能。隆务峡则可能是在南北向挤压力下,被挤压物质向垂直于压力方向空间流动而形成的巨大张裂隙。因此隆务峡为研究二叠纪晚期—三叠纪早期本区发生的洋壳闭合事件,提供了绝好的天然剖面。

在距隆务峡2号隧道南口约150米处的公路东侧,考察组观察到一个小型超基性岩体出露。岩体露头不大,出露面积大约仅百余平方米,与周边黑灰色砂板岩间均表现为断层接触。从手标本可见岩石具有明显的被挤压错动而形成的擦痕。挤压破裂面呈现弧形,其上可见明显的擦痕和阶步。其形态类似于牙膏被挤出牙膏筒时瞬间的形状。

从该岩体所处大地构造位置和环境推测,应该与甘加枕状玄武岩大致为同期(可能为被动大陆边缘增生的产物)。

根据中国地质大学王绘清、朱云海等对隆务峡辉长岩样品进行的U—Pb同位素年龄分析,其Pb206/U238加权平均年龄为250.1±2.2Ma,表明隆务峡蛇绿岩中辉长岩的主体结晶时代为二叠纪末—三叠纪初。从而进一步证实了隆务峡蛇绿岩与甘加地区蛇绿岩是同期产物。同时,对各单元矿物电子探针研究发现:橄榄石成分多为贵橄榄石,单斜辉石则多为普通辉石和透辉石,在利用其成分进行构造环境判别中,本区蛇绿岩形成于与挤压背景密切相关的环境。

目前,关于隆务峡—甘加地区蛇绿岩的成因性质尚有较多的争论,但以下事实是不争的。即隆务峡、甘加地区蛇绿岩不仅从空间上位于同一构造构造带(秦岭造山带中与祁连地块的耦合带),而且其形成的时代相同,均为二叠纪末—三叠纪初;其所受挤压力均来自南北方向,代表了大洋(或弧后洋盆)的拉张—闭合过程。在众多的解释当中,该区属多岛弧—小洋盆的形成环境解释还是相对比较令人信服的。

在黄河的隆务河口,一天的地质考察结束了。

隆务峡所展示出的地壳板块运动产生的巨大动力,以至于可以将原始可能近百公里宽度的半深海沉积层挤压到现在的十数公里的空间中。太震撼了!这可以给人们留下及其深刻的印象。

宇宙的深广,使我们对它感到神秘;而我们所在的星球,尽管就在我们面前,但是我们对它的了解还是十分有限的。作为一个地质工作者,还有多少地球的秘密在等待我们去探索,还有多少关乎人类生存的问题需要我们去解决。地质学不仅仅是对地球的描述,而且是研究人类之所以能够存在于地球所不可或缺的一门科学!

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