牛樹銀,劉曉煌,孫愛群,張建珍,張新勇,李培菊
(1.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院,石家莊市 050031;2.武警黃金第七支隊(duì),山東省 煙臺(tái)市 264004)
新疆南天山西段中新生代構(gòu)造變形與盆山耦合機(jī)制探討
牛樹銀1,劉曉煌2,孫愛群1,張建珍1,張新勇2,李培菊1
(1.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院,石家莊市 050031;2.武警黃金第七支隊(duì),山東省 煙臺(tái)市 264004)
南天山西段山巒疊嶂,溝壑深切,褶皺強(qiáng)烈,斷裂縱橫。構(gòu)造演化與中生代以來新疆地區(qū)的強(qiáng)烈隆升以及其后的塔里木盆地大規(guī)模斷陷密切相關(guān),受典型的盆山耦合機(jī)制控制。從卷入褶皺作用的地層展布和區(qū)域構(gòu)造變形特征分析,新疆地區(qū)在原塔里木地塊的基礎(chǔ)上,由于大規(guī)模地幔物質(zhì)上涌,于中生代晚期發(fā)生強(qiáng)烈隆升,并在隆升的北西緣西南天山一帶形成北東東向構(gòu)造巖漿帶。新生代以來,由于新疆隆起軸部強(qiáng)烈的熱減薄作用,導(dǎo)致隆起中部發(fā)生大規(guī)模裂陷,并逐漸形成塔里木斷陷盆地。與此同時(shí),構(gòu)造巖漿活動(dòng)形成的南天山西段造山帶與塔里木斷陷盆地構(gòu)成了較大的(地形)位勢(shì)差,進(jìn)而引起南天山西段由北西向南東拆離滑脫。第一期形成的區(qū)域性褶皺被改造成一系列倒轉(zhuǎn)褶皺,往往表現(xiàn)出北西翼平緩,地層出露齊全,南東翼陡傾或倒轉(zhuǎn),甚至在某些背斜倒轉(zhuǎn)翼形成較大規(guī)模的逆沖推覆構(gòu)造,同時(shí)相伴產(chǎn)生多條北西向走滑斷裂,以調(diào)節(jié)沿走向滑脫拆離幅度的不均勻性。因此,南天山西段,甚至整個(gè)新疆地區(qū),中新生代的區(qū)域構(gòu)造演化應(yīng)從盆山耦合的視角分析其地球動(dòng)力學(xué)過程。這也許是解開西南天山復(fù)雜變形歷史的鑰匙。
盆山耦合;構(gòu)造演化;褶皺作用;推覆構(gòu)造;南天山西段
新疆地處歐亞大陸腹地,是古亞洲和古特提斯兩大構(gòu)造域的結(jié)合部位,構(gòu)造活動(dòng)復(fù)雜,很多地質(zhì)學(xué)家開展了大量的區(qū)域構(gòu)造演化與成礦作用等方面的研究。就總體而言,20世紀(jì)80年代前主要以槽臺(tái)觀點(diǎn)為主,認(rèn)為塔里木地塊是穩(wěn)定的地臺(tái)區(qū)[1-2];80年代后則以板塊構(gòu)造觀點(diǎn)為主,并從多視角、多專業(yè)進(jìn)行了廣泛的探討[3-6]。董蓮慧等(2010)在總結(jié)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料的基礎(chǔ)上,將新疆大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐譃槲鞑麃?、哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾、塔里木-華北、華南、西藏等5個(gè)板塊和查爾斯克-喬夏哈拉-布爾根、那拉提-紅柳河、康西瓦-鯨魚湖、阿克賽欽-金沙江等4條縫合帶,探討了不同地質(zhì)單元的成礦作用[7]。上述研究成果極大地促進(jìn)了新疆地區(qū)的地質(zhì)研究與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
南天山西段地處塔里木盆地的西北緣,山巒疊嶂,溝壑深切,褶皺強(qiáng)烈,斷裂縱橫,構(gòu)造演化復(fù)雜。本文在南天山西段野外礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查與大量閱讀有關(guān)地質(zhì)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,以地幔熱柱的視角探討了南天山造山帶與塔里木斷陷間的區(qū)域構(gòu)造演化與盆-山耦合關(guān)系,希望能起到拋磚引玉之作用。
研究區(qū)位于南天山西段,是天山陸內(nèi)造山帶的重要組成部分。其南部受向南逆沖的喀拉俊-柯坪塔格弧形推覆構(gòu)造系統(tǒng)控制,北部受大型左行壓扭性邁丹-喀拉鐵克斷裂帶控制。大地構(gòu)造位于塔里木-華北板塊(Ⅲ)塔里木微板塊(Ⅲ1)闊克塔勒晚古生代陸緣盆地(Ⅲ13)與柯坪前陸盆地(Ⅲ15)的接觸部位。
區(qū)內(nèi)出露地層以古生界和新生界為主。地層區(qū)劃屬塔里木-南疆地層大區(qū),塔里木地層區(qū)的塔北地層分區(qū)和中南天山-北山地層區(qū)的南天山地層分區(qū)。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以總體NEE走向、向南南東突出的弧形褶皺和斷裂構(gòu)造為主。主要斷裂為邁丹-喀拉鐵克、喀拉俊-柯坪塔格等斷裂帶,在靠近喀拉俊-
柯坪塔格弧形推覆構(gòu)造系統(tǒng)的喀默什特圖幅內(nèi),推覆構(gòu)造相當(dāng)發(fā)育,斷裂傾向NNW,傾角10~30°;主要褶皺構(gòu)造為邁丹他烏、柯坪塔格等一系列背斜、向斜構(gòu)造,總體呈背斜緊閉、向斜開闊的隔檔式組合型式。而且斷裂構(gòu)造往往發(fā)育在倒轉(zhuǎn)緊閉背斜的倒轉(zhuǎn)翼,表明推覆構(gòu)造與褶皺構(gòu)造密切相關(guān)。
某地區(qū)構(gòu)造形跡往往是區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。因此對(duì)一個(gè)地區(qū)的構(gòu)造變形分析,特別是褶皺構(gòu)造期次與相應(yīng)的斷裂構(gòu)造組合分析,可以推演其區(qū)域構(gòu)造演化過程。
南天山西段中新生代構(gòu)造變形強(qiáng)烈,組合關(guān)系明確,是進(jìn)行變形構(gòu)造解析的典型區(qū)段,下面簡(jiǎn)要分析褶皺構(gòu)造變形期次,斷裂構(gòu)造特征,以及褶皺-斷裂的形成機(jī)制。
2.1 褶皺變形期次分析
南天山西段的褶皺構(gòu)造總體以北東東走向的一系列背、向斜構(gòu)造為主。區(qū)域上單個(gè)背、向斜構(gòu)造沿其走向往往顯示蛇狀彎曲(左右擺動(dòng)),表明第二期褶皺與第一期褶皺大角度疊加,第三期又經(jīng)歷了區(qū)域性隆升過程,如今構(gòu)造格局顯然是多期次褶皺構(gòu)造疊加的結(jié)果。
以南天山西段(塔里木盆地北緣)的喀拉俊-柯坪塔格區(qū)域性褶皺構(gòu)造分析為例:
喀拉俊-柯坪塔格褶皺位于研究區(qū)的南西部,呈近東西-北東東向沿盆地北部邊緣展布約120 km,出露寬度在20~30 km。特別是在喀拉塔格的西端,較為完整地出露了褶皺構(gòu)造的傾伏端,使其卷入的地層及其褶皺構(gòu)造形態(tài)清楚可辨,為褶皺構(gòu)造分期及機(jī)制分析提供了典型范例。
第一期褶皺構(gòu)造為區(qū)域性大型背、向斜構(gòu)造。以研究區(qū)北西側(cè)柯坪塔格背斜構(gòu)造為分析實(shí)例,核部至兩翼依次出露中-上寒武統(tǒng)阿瓦塔格組白云巖、泥灰?guī)r夾頁(yè)巖,下奧陶統(tǒng)丘里塔格組白云巖、灰?guī)r夾燧石條帶,中奧陶統(tǒng)其浪組千枚狀粉-細(xì)砂巖,下志留統(tǒng)柯坪塔格組細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,中-上志留統(tǒng)塔塔挨爾塔格組砂巖、粉砂巖,中-下泥盆統(tǒng)依木干他烏組粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖,上泥盆統(tǒng)克孜爾塔格組中-細(xì)粒砂巖,上石炭統(tǒng)康克林組生物屑灰?guī)r、灰?guī)r,下二疊統(tǒng)巴立克立克組砂巖夾灰?guī)r,白堊系砂巖、粘土巖夾泥灰?guī)r,第三系砂巖、粘土巖、礫巖,表明古生界-中生界地層均卷入了褶皺構(gòu)造。褶皺北翼正常,地層出露較為齊全,傾角一般在10~20°。褶皺南翼倒轉(zhuǎn),沿倒轉(zhuǎn)翼發(fā)育大規(guī)模逆沖推覆構(gòu)造,甚至大部分地層被斷失。但是,在工作區(qū)南部褶皺西部?jī)A伏端較好地保留下了泥盆系-石炭系-二疊系的全部地層(圖1)。
圖1 南天山喀拉鐵克地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map of the Kalatieke Area in South Tianshan1.元古界;2.下寒武統(tǒng);3.中上寒武統(tǒng)-奧陶系;4.志留系-泥盆系;5.石炭系-二疊系;6.中新生代;7.第四系;8.艾克提克群;9.基性侵入巖;10.花崗巖;11.斷裂
在整個(gè)南天山地區(qū),這種褶皺構(gòu)造具有普遍
性,從南部的喀拉俊-柯坪塔格,到北部的克布克三山的整個(gè)南天山地區(qū),幾乎所有的褶皺構(gòu)造都具有這種特征,并且都表現(xiàn)出背斜緊閉,向斜開闊的特征。
第二期褶皺構(gòu)造為區(qū)域性北西向斜跨疊加褶皺構(gòu)造,褶皺軸向?yàn)楸蔽飨?,與第一期褶皺構(gòu)造形成明顯的疊加,由于北東-南西向區(qū)域擠壓,使第一期褶皺構(gòu)造發(fā)生大幅度左右(蛇曲狀或者“S”型)擺動(dòng),即以第一期褶皺的樞紐、軸面為參照面發(fā)生褶皺構(gòu)造(圖2)。
第三期構(gòu)造為區(qū)域性隆升,天山地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的強(qiáng)烈隆升,喀拉鐵克山-科什布拉克山一帶相對(duì)高程達(dá)到4000m以上,而塔里木盆地則發(fā)生了大范圍的斷陷,相對(duì)高程低于1000m以下,現(xiàn)代盆-嶺構(gòu)造格局基本形成。
此外,由于南天山地區(qū)(包括研究區(qū)在內(nèi))成為喀拉鐵克山-科什布拉克山隆起與塔里木盆地?cái)嘞葜g的過渡區(qū)域,巨大的相對(duì)高差使南天山地區(qū)發(fā)生了由北西向南東的大范圍滑脫作用。大幅度的拆離滑脫作用使第一期褶皺構(gòu)造的南東翼發(fā)生倒轉(zhuǎn),多數(shù)褶皺的倒轉(zhuǎn)翼發(fā)生逆沖推覆作用,導(dǎo)致倒轉(zhuǎn)翼地層多被斷失(圖3)。
圖2 南天山喀拉鐵克地區(qū)區(qū)域構(gòu)造綱要圖Fig.2 Regional tectonic outline map of the Kalatieke area in South Tianshan1.第一期褶褶皺軸跡;2.第二褶皺軸面;3.逆沖推覆構(gòu)造;4.走滑斷層;5.喀拉鐵克隆起;6.塔里木斷陷
圖3 柯坪塔格地區(qū)褶皺圖切剖面Fig.3 Fold structure diagram and cutting section of the Kepingtage area
2.2 斷裂構(gòu)造特征
由于南天山地區(qū)處于特殊的構(gòu)造區(qū)位,也就造就了該區(qū)特殊的斷裂構(gòu)造格局,表現(xiàn)最為突出的為兩組區(qū)域性斷裂構(gòu)造,一是近東西向-北東東向(逆沖推覆構(gòu)造)斷層,二是近南北向斷層,兩者構(gòu)成區(qū)域性斷裂組合,受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的控制。
在區(qū)域上發(fā)育多條近東西向-北東東向逆沖推覆構(gòu)造,集中分布在南天山界臨塔里木盆地的過渡地帶,從北西部的克布克三山-中部的奧茲格爾他山-到南部的柯坪塔格山,逆沖推覆構(gòu)造多發(fā)育在北東東向背斜構(gòu)造的倒轉(zhuǎn)翼。以研究區(qū)西部的奧茲格爾他烏和柯坪塔格逆沖推覆構(gòu)造為例(圖3),南部柯坪塔格倒轉(zhuǎn)背斜核部的地層為上寒武統(tǒng)-下奧陶統(tǒng)碎屑巖-碳酸鹽巖。正常翼分布為古生代-中生代碎屑巖-碳酸鹽巖沉積,甚至古近紀(jì)地層均卷入了褶皺作用。而倒轉(zhuǎn)翼僅剩中下泥盆統(tǒng),且其地層厚度被明顯拉薄,其它地層均已經(jīng)被逆沖推覆構(gòu)造斷失。這種情況具有普遍性,北部相鄰的奧茲格爾他烏倒轉(zhuǎn)背斜亦是如此,甚至僅僅剩下褶皺構(gòu)造的正常翼,其倒轉(zhuǎn)翼的地層全部斷失(圖3)。
兩條近南北向斷層主要發(fā)育在研究區(qū)的中南部,一條起自中部的喀拉巴希托山,經(jīng)托克散阿塔能拜勒山、塔提爾塔格,直到塔里木盆地,長(zhǎng)逾百千米,總體呈北北西向(340°),從被錯(cuò)斷的相應(yīng)地層分析,斷裂主要反映左行平移作用,平移錯(cuò)斷相應(yīng)地層達(dá)15~20 km。另一條近南北向斷裂發(fā)育在研究區(qū)的中部,北部起自滿古特塔格,經(jīng)阿布拉衣布提克山,到提提爾塔格,總體呈現(xiàn)弧形展布,北段大致方向?yàn)楸北睎|向(35°),西南逐漸轉(zhuǎn)為近南北向。沿走向長(zhǎng)約上百千米,從被錯(cuò)斷的相應(yīng)地層分析,斷裂主要反映右行平移作用,平移錯(cuò)斷相應(yīng)地層超過10 km。
兩條斷裂近平行展布,一條左行走滑,一條右行走滑,造成這種相對(duì)滑動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,表明研究區(qū)褶皺作用與斷裂作用具有密切關(guān)系,從斷裂已經(jīng)切過新近系地層以及區(qū)域構(gòu)造格局分析,亦說明第三期褶皺作用形成較晚,區(qū)域隆升作用也主要形成在中生代末至新生代初。
2.3 褶皺-斷裂形成機(jī)制
南天山西段這種褶皺、斷裂構(gòu)造關(guān)系是一套具有成因聯(lián)系的構(gòu)造組合。從卷入褶皺構(gòu)造的地層分析,南天山地區(qū)基本具有與華北一樣的地層序列,特別是古生代末,缺失了晚二疊世至侏羅紀(jì)的一套沉積記錄。這次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)應(yīng)該與二疊紀(jì)巖漿活動(dòng)有關(guān)。張傳林等研究認(rèn)為,二疊紀(jì)的地幔熱柱活動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈,其火山巖和侵入巖在塔里木、天山、阿勒泰和吐哈盆地、三塘湖盆地、準(zhǔn)噶爾盆地等地區(qū)均有大量分布,并且形成了與之有關(guān)的巖漿熔離礦床和熱液型礦床[8]。
很顯然,古生代末的海西運(yùn)動(dòng),使南天山地區(qū)古生界地層均卷入了區(qū)域性大規(guī)模褶皺構(gòu)造運(yùn)動(dòng),形成了區(qū)域性第一期褶皺構(gòu)造;中生代以來,隨著古亞洲洋的關(guān)閉,中國(guó)東部主要區(qū)域構(gòu)造作用被瀕太平洋的板塊俯沖所取代,在西部地區(qū)則由于近東西向擠壓作用,形成第二期褶皺作用,也就是使第一期褶皺發(fā)生橫跨疊加(蛇形彎曲)改造;而印度板塊向北強(qiáng)烈的俯沖擠壓作用,不僅使青藏高原快速隆升,大范圍隆起對(duì)周圍地區(qū)形成的區(qū)域性擠壓作用,使白堊系地層,甚至部分古近紀(jì)地層發(fā)生了緊閉褶皺作用,這在柯坪塔格表現(xiàn)的尤為清楚。持續(xù)的強(qiáng)烈擠壓還使深部地幔發(fā)生不均勻垂向上涌,塔里木盆地之下地幔上涌的后期導(dǎo)致上部地殼發(fā)生熱斷陷作用,盆嶺構(gòu)造格局逐漸形成,隨著盆嶺格局高差的不斷擴(kuò)大,臨近塔里木盆地的南天山隆起區(qū)則開始發(fā)生向塔里木盆地的拆離滑脫作用,使早期褶皺構(gòu)造發(fā)生向盆地方向的倒轉(zhuǎn),以至于在背斜構(gòu)造的倒轉(zhuǎn)翼發(fā)育成一系列區(qū)域型逆沖滑覆構(gòu)造,甚至在倒轉(zhuǎn)翼斷掉較多地層單元。與此同時(shí),在區(qū)域上還發(fā)育了一些協(xié)調(diào)區(qū)域應(yīng)力作用(切割褶皺)的斜向斷裂。它們共同構(gòu)成了南天山地區(qū)復(fù)雜而有序的區(qū)域構(gòu)造組合。
縱觀新疆地區(qū)的大地構(gòu)造演化特征,至少海西運(yùn)動(dòng)以來的區(qū)域構(gòu)造演化值得重新認(rèn)識(shí),重新評(píng)價(jià),而且對(duì)地幔熱柱活動(dòng)應(yīng)給予足夠的重視。地幔熱柱研究已經(jīng)成為解決地殼運(yùn)動(dòng)深部機(jī)制,以及成礦作用的重要研究方向[9-15]。
地殼是物質(zhì)的,物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的,地殼上產(chǎn)生的強(qiáng)烈構(gòu)造變形及其組合特征不僅受著幔殼運(yùn)動(dòng)的控制,而且受著區(qū)域構(gòu)造格局以及地塊特征的影響,甚至在一定條件的制約下發(fā)生水平運(yùn)動(dòng)與垂向運(yùn)動(dòng)間的轉(zhuǎn)化,也即不均勻的擠壓作用會(huì)導(dǎo)致
垂向幔源物質(zhì)上涌,而地幔物質(zhì)的大規(guī)模上涌也會(huì)派生區(qū)域水平擠壓作用。古生代末,華北地臺(tái)北緣的擠壓俯沖作用,及其擠壓作用導(dǎo)致的軸部地幔上涌,在新疆地區(qū)形成巨大的隆起構(gòu)造。由于地幔物質(zhì)上涌對(duì)外圍形成的擠壓力,加之早期隆升對(duì)外圍擠壓的復(fù)合,在其外圍形成了第一期褶皺構(gòu)造,可能包括北部的天山造山帶和南部的昆侖造山帶。造山帶軸部展布有部分海西期的中基-中酸性侵入巖體。
燕山期古亞洲洋的閉合以及瀕太平洋的俯沖擠壓作用,發(fā)生短時(shí)間的近東西向擠壓作用,使天山、昆侖山地區(qū)的第一期褶皺構(gòu)造被橫跨疊加,最明顯的表現(xiàn)是以第一期褶皺構(gòu)造樞紐和軸面為參照面發(fā)生了大幅度左右蛇形擺動(dòng),構(gòu)成第二期褶皺構(gòu)造的疊加。
中生代末至新生代初,由于新疆地幔熱柱區(qū)熱物質(zhì)的持續(xù)上涌(圖4),且上涌幅度較大,E.H.努西波夫等測(cè)制的橫切塔里木-天山的近南北向上地幔P波速度結(jié)構(gòu)圖中,低速體解釋為上升的地幔(深部能量通道)熱物質(zhì)流(熱柱),而高速包體解釋為冷卻原始熱柱。圖中表明上涌熱物質(zhì)流不僅幅度較大,而且起源較深[16]。這種特征在新疆地區(qū)地殼等厚線圖上也有相當(dāng)顯著的表現(xiàn),新疆盆地典型中心地殼厚度僅為45 km,而向外圍很快加厚到50 km以上,喀什-和田以西甚至達(dá)到60 km,這充分表明了地幔上涌的幅度和強(qiáng)度(圖5)[17]。強(qiáng)烈的熱物質(zhì)流使隆起的中部發(fā)生大規(guī)模的熱減薄斷裂,塔里木地區(qū)由早期的隆起中心轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮蛿嘞菖璧?,堆積了相當(dāng)厚的新生代松散沉積物(沙漠)。
與此同時(shí),外圍山系軸部中酸性侵入巖的負(fù)重力異常卻帶動(dòng)外圍山系不斷隆升。以南天山地區(qū)為例:喀拉鐵克山-科什布拉克山一帶的強(qiáng)烈隆升,以及塔里木盆地的大規(guī)模的斷陷,使隆起與斷陷之間的相對(duì)高差不斷加大,并逐漸誘發(fā)南天山地區(qū)發(fā)生了由北西向南東的大范圍滑脫作用。拆離滑脫作用不僅使早期褶皺構(gòu)造的南東翼發(fā)生倒轉(zhuǎn),進(jìn)而在倒轉(zhuǎn)翼形成拆離滑覆作用,導(dǎo)致倒轉(zhuǎn)翼地層多被斷失。而近南北向斷裂是不均勻拆離滑
脫作用過程中形成的斷裂(圖6、圖7)。這種由造山帶向盆地的拆離滑覆構(gòu)造在塔里木盆地西南緣地區(qū)也相當(dāng)發(fā)育[18]。徐振平等(2011)的研究也反映了這種形成特點(diǎn)[19]。
圖4 橫切塔里木-天山的近南北向上地幔P波速度結(jié)構(gòu)圖(據(jù)參考文獻(xiàn)[16],略修)Fig.4 The speed structure of P wave in up-mantle along nearly NS section plane in the Tarim- Tianshan mountain1.地殼和殼底(莫霍面);2、3.V p值相對(duì)正常地幔有偏差的地帶:2為異常(密集線)和中等升高(稀疏線),3為下降
圖5 新疆地區(qū)地殼等厚線及重力梯級(jí)帶(據(jù)參考文獻(xiàn)[17])Fig.5 The crustal thickness and gravity gradient belt of Xinjiang area
圖6 南天山-塔里木盆山耦合演化模式Fig.6 The basin mountain coupling evolution modelof the southern Tianshan and Tarim1.新生代沉積盆地;2.上地殼;3.中地殼;4.下地殼;5.地幔巖;6.酸性侵入巖;7.中酸性侵入巖;8.中基性侵入巖;9.基性侵入巖;10.酸性巖脈;11.基性巖脈;12.新生代玄武巖
圖7 南天山區(qū)域構(gòu)造演化模式Fig.7 Regional tectonic evolution model of thesouthern Tianshan1.中酸性巖類;2.中性巖類;3.基性巖類;4.倒轉(zhuǎn)褶皺;5.逆斷層;6.正斷層;7.地幔巖上涌
中生代以來,南天山西段經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化過程,形成了典型的盆-嶺構(gòu)造格局,構(gòu)造變形具有典型的代表性。
(1)南天山西段經(jīng)歷了三期褶皺構(gòu)造變形,第一期為區(qū)域性近東西-北東東向背向斜構(gòu)造,背斜核部多以寒武-奧陶系為主,兩翼為泥盆-石炭系,部分二疊系地層;第二期為大角度橫跨疊加褶皺構(gòu)造,以第一期褶皺軸面為參考面左右蛇形擺動(dòng)形成第二期褶皺;第三期為區(qū)域性隆升為主的垂向運(yùn)動(dòng)。
(2)斷裂構(gòu)造以伴隨盆-嶺構(gòu)造形成的拆離滑脫構(gòu)造和走滑斷層為主。由于從喀拉鐵克山-科什布拉克山一帶的隆升區(qū)向塔里木斷陷盆地的大規(guī)模拆離滑脫作用,往往在背斜構(gòu)造的倒轉(zhuǎn)翼形成一系列逆沖推覆構(gòu)造。同時(shí)伴生近南北向走滑斷層。實(shí)際上,這些斷裂的形成起到了不均勻滑脫作用的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換帶的作用。
(3)南天山構(gòu)造變形的深部機(jī)制是深部地?;顒?dòng)的表現(xiàn)形式。地幔巖的大規(guī)模上涌及其向外的施壓作用,在外圍形成一系列褶皺構(gòu)造,而其后中部的熱斷陷作用,又造成了外圍造山帶與斷陷盆地間的位勢(shì)差,導(dǎo)致外圍造山帶逐漸向盆地滑覆,構(gòu)成了幔柱區(qū)深部地幔物質(zhì)向外圍造山帶之下拆離,造山帶上部物質(zhì)向斷陷盆地滑脫的四維物質(zhì)調(diào)整。
(4)南天山地區(qū),甚至包括整個(gè)新疆地區(qū)的成礦作用,特別是中生代以來,與巖漿熔離作用和熱液作用密切相關(guān)的成礦作用,均受地幔熱柱活動(dòng)的控制,成礦特征以深源成礦作用為主。
致謝:衷心感謝審稿專家王惠初研究員對(duì)本文的認(rèn)真審閱及所提出的指導(dǎo)意見。
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Study on theM es-Cenozoic Tectonic Deformation and Basin-range Coupling M echanism in theWestern Partof South Tianshan,Xingjiang
NIU Shu-yin,LIU Xiao-huang,SUNAi-qun,ZHANG Jian-zhen, ZHANG Xin-yong,LIPei-jyu
(1.Shijiazhuang University of Econom ics,Shijiazhuang,050031,Hebi,China;2.No.7Gold GeologicalParty, Shandong Yantai264004,Shandong,China)
Ravines deep,strong folding,fracture aspectof thewestern part in South Tianshan,Tectonic evolution of Mesozoic and the strong uplift in Xinjiang area,and the subsequent large-scale rift-subsidence of the Tarim Basin are closely related,are under the control of a typical basin-range coupling mechanism.Analysis from the stratigraphic distribution of involved in folding and regional tectonic deformation feature,the Xinjiang area on the basis of the original the Tarim block,because of large-scalemantle upwelling,occurred uplifting in the late Mesozoic,and north westernmargin ofwestern part in South Tianshan area formed strike NEE tectonicmagmatic belt.Since the Cenozoic,strong thermal thinning effectof axis part in the Xinjiang uplift,leading to upliftoccurred in the centralpartof large-scale rift,and gradually formed the Tarim basin.At the same time,tectonicsand magmatic activities formed orogenic belt of western part in South Tianshan and the Tarim Basin constitute the larger(topography)potentialdifference,causing from the NorthWest to South Eastdecoupling ofwestern part in South Tianshan.Regional fold formation for the first phase is transformed into a series of overturned fold,often show north west limb gently,strata are complete,the eastern limb steep or reversed nappe structure,even formed larger scale thrust-nappe structures in some anticline overturned limb,at the same time,produce a plurality of strike NW strike-slip fault,In order to regulate detachment inhomogeneity amplitude along strike.Therefore, western partof South Tianshan,and even thewhole Xinjiang area,the regional tectonic evolution of the Mesozoic and Cenozoic analyses the geodynam ic processes from the basin-mountain coupling.Perhaps this is to unravel key of complex deformation history of SouthwestTianshanmountain
basin-mountain coupling;tectonic evolution;folding;nappe structure;western part in South Tianshan
P542
:A
:1672-4135(2013)04-0241-08
2012-05-16
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目:新疆哈拉奇地區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查(1212011120495);新疆1∶5萬(wàn)卡克、色帕巴衣幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查(121201120661)
牛樹銀(1952-),男,教授,博士生導(dǎo)師,長(zhǎng)期從事構(gòu)造地質(zhì)與構(gòu)造成礦、控礦的科研與教學(xué),
E-mail:niusy@sjzue.edu.cn。