Paleomagnetic constraints on neotectonic deformation in the Kashi depression of the western Tarim Basin,NW China

A paleomagnetic study is reported of Eocene to Pliocene formations from the Kashi depression, which aims to constrain the pattern of neotectonic deformation within the western sector of the Tarim Basin in northwest China. With the exception of Pliocene specimens from one locality (East Kulukeqiati) which show large within site-mean variations in declination, most sites from five sampled formations yield well-grouped characteristic remanent magnetizations and positive fold tests and are of probable post-depositional detrital origin. First-order consistency of paleomagnetic results from a range of rock ages and localities demonstrates that only small inter-locational vertical-axis rotation has occurred here and indicates that the Kashi depression is decoupled from the remainder of Tarim to the east and has behaved as a quasi-rigid block which has rotated by 20–30° counterclockwise relative to Eurasia and North China since the late Pliocene. The crustal-scale Talas-Ferghana Fault cuts the Tian Shan and meets the Kashi depression in the region immediately to the northwest of the study region and we find no paleomagnetic evidence for differential rotations to suggest that this fault zone extends southwards across the Kashi depression to link with the North Pamir Thrust Fault (NPTF). Instead, we argue that the southern extension of this zone is a transform-orogen junction with southward motion of the eastern wall accommodated by southward thrusting at the margins of the south Tian Shan and the Tarim Basin. We propose that dextral transpression around the margins of the crustal block incorporating the Kashi depression was responsible for the contrasting amounts of thrusting on the NPTF in the southwest and the South Tian Shan Thrust Fault in the north. Extensive evidence for neotectonism in the bordering zones of this block, as well as some paleomagnetic evidence from low unblocking temperature components, indicates that the deformation produced by block rotation is ongoing.     

塔里木盆地西北缘前陆冲断带构造分段特征及勘探方向

通过12条典型地质剖面的综合构造建模,系统建立了塔里木盆地西北缘不同构造部位的地质模型,经过平衡恢复求取了变形量,探讨了前陆冲断带的构造分段特征、转换方式及其控制因素,进而指出塔里木盆地西北缘的有利勘探方向和领域。研究发现塔里木盆地与南天山造山带边界断裂系呈东、西两段不连续展布,整体控制前陆冲断带的构造展布格局。根据构造特征的差异性,将塔里木盆地西北缘前陆冲断带划分为7段,不同构造部位变形量差异巨大,向前陆不均一推覆扩展,最小水平缩短量约8.7～64.5km。中部温宿-乌什地区是前陆冲断系统构造转换过渡的关键地区,在该区构造样式由邻区盖层滑脱突变为基底卷入,缩短量也由邻区30～60km突降至9.8～25km。研究表明塔里木盆地西北缘前陆冲断带构造分段和不均一推覆扩展特征受先期构造、地层结构和动力学条件等因素控制,构造样式和变形量侧向变化主要靠走滑断裂和基底断裂调节。     

南天山褶皱冲断带西段变形空间差异性及控制因素

新生代早期印度板块与欧亚板块持续碰撞汇聚导致欧亚板块内部发生大规模的陆内变形,天山造山带再次隆升,并向塔里木盆地大规模逆掩推覆,形成了现今南天山褶皱冲断带,其变形表现出明显的空间差异性。本文以南天山褶皱冲断带西段为研究对象,通过对不同构造带的地震剖面解释、运用平衡剖面技术恢复出各演化阶段发育过程并计算出相应的变形量,分析本区构造带的空间差异性及其控制因素。通过分析认为南天山褶皱冲断带西段可以进一步划分为巴什布拉克构造段,乌恰-阿图什-喀什构造段和柯坪西缘构造段。其中,巴什布拉克构造段变形特征主要呈一系列对冲构造和背驮盆地样式。乌恰-阿图什-喀什构造段变形特征表现为深、浅两个层次:深部发育堆垛构造和构造楔,浅部发育断层传播褶皱和逆冲断层改造的褶皱带。柯坪西缘构造段变形更加强烈,也表现为深、浅两个层次:深部发育堆垛构造,堆垛程度更大,浅部也发育断层传播褶皱和逆冲断层改造的褶皱带以及反冲断层系。结合该研究区的地质概况进一步分析,本文认为南天山褶皱冲断带西段构造变形的差异性可能与新生代以来帕米尔块体向北推进、塔拉斯-费尔干纳右行走滑断裂的活动、先存断裂的活化与韧性滑脱层的影响有关。     

QUATERNARY GROWTH FOLDS IN THE JIUXI BASIN AT THE NORTHEASTERN MARGIN OF THE QINGHAI—XIZANG PLATEAU

QUATERNARY GROWTH FOLDS IN THE JIUXI BASIN AT THE NORTHEASTERN MARGIN OF THE QINGHAI—XIZANG PLATEAUgrants 49732 0 90and 496 0 2 0 36fromtheNSFofChina     

塔里木西缘晚新生代造山过程的记录——磨拉石建造及生长地层和生长不整合

通过对黄土高原洛川、长武剖面最近35万年来陆生蜗牛化石的高分辨率研究,揭示出喜温湿和喜冷干蜗牛种类分别存在不同的变化周期:喜温湿类蜗牛化石所揭示的东亚夏季风的变化存在明显的41 000a和23 000a周期,与地轴倾角和岁差(低纬度太阳辐射)的变化周期有关;而反映冬季风变化的喜冷干蜗牛种类则表现出不同的变化特点,其主要为0.1Ma和41 000a的周期.冬、夏季风的变化与地轴倾角41 000a周期都存在很好的相关性,但与地球轨道的岁差(19 000～23 000a)及偏心率(0.1Ma)的周期没有一致的相关关系.在轨道尺度上冬、夏季风之间不存在此消彼长的简单变化模式.     

南西天山晚新生代沉积序列磁组构特征及其构造意义

喀什凹陷西部位于塔里木盆地、帕米尔构造带和南西天山构造带的交接处,在新生代以来接受了大量来自于南天山和帕米尔的沉积物,并记录了新生代以来南西天山构造抬升的信息。本文选择了位于南西天山山前的铁热克萨孜晚新生代剖面开展磁组构研究。铁热克萨孜剖面晚新生代沉积序列自下而上为一套整体上粒度逐渐变粗的陆相沉积,由河流湖泊相逐渐变为扇三角洲相,并最终变为冲积扇相和洪积扇相。岩石磁学结果的分析表明剖面晚新生代沉积序列中的主要磁性矿物为赤铁矿,仅在帕卡布拉克组下部为以磁铁矿为主。磁组构结果表明该剖面的磁组构为早期的同沉积弱变形磁组构,指示了当时构造应力的方向和变化。在22.1Ma以来南西天山山前晚新生代磁组构所反映的构造应力整体上为N-S向挤压,这与帕米尔和南天山的南北向持续汇聚作用相一致。在安居安组和西域组时期,应力方向由N-S向挤压变为NNE-SSW向挤压,这一变化可能是由塔拉斯-费尔干纳断裂的活动所导致的。塔拉斯-费尔干纳断裂(Talas-Fergana Fault, TFF)的右行走滑活动可能吸收了南西天山晚新生代的部分应变量,使得南西天山山前的构造应变量相对TFF以东的南天山山前地区要更小,使得TFF以东的晚新生代山前冲断带活动相对TFF以西地区更为发育和活跃。     

塔里木西北缘北西向古隆起的存在及油气勘探前景

塔里木西北缘柯坪逆冲带为天山和塔里木盆地在中新生代盆山耦合过程中形成，为印度板块和欧亚板块碰撞影响最显的地区之一．柯坪地区存在两种方向的构造，即NE向逆冲推覆构造和NW向的走滑构造及潜伏构造．在NE逆冲带的走向上，推覆构造变形样式从南向北，以寒武纪蒸发岩作为主要的滑动拆离面——薄皮逆冲，到北部地区卷入元古界结晶基底的逆冲推覆构造．根据变形时代分析，NW向构造为长期发育的巴楚隆起，形成时代为中生代早期，近NE向的柯坪逆冲构造形成于新生代，同时也形成NW向的走滑构造．早期形成的巴楚隆起构造南北两侧发育的阿瓦提盆地和塔里木盆地西南为生油区，巴楚隆起为油气运移指向区．     

NORMAL-SLIP ALONG THE NORTHERN ALTYN TAGH FAULT, NORTH TIBET

NORMAL-SLIP ALONG THE NORTHERN ALTYN TAGH FAULT, NORTH TIBET     

塔里木盆地中南部麻扎塔格逆冲—褶皱带变形特征及其意义

麻扎塔格地区地层、地貌及构造变形特征的研究,对于认识塔里木盆地新生代构造演化过程、塔里木—西昆仑的盆山耦合关系、新构造运动对塔里木油气资源分布的影响以及塔克拉玛干沙漠的气候、环境变化都具有重要意义。本文通过卫星照片解译、野外变形观察、剖面实测、地球物理资料解释等手段,对该地区晚新生代的构造特征进行了研究,确定了麻扎塔格构造带为典型的逆冲—褶皱带,并探讨了麻扎塔格逆冲—褶皱带的构造指向、活动时限、隆升速率及缩短速率、东西方向的延伸等问题,取得如下认识:1)麻扎塔格逆冲—褶皱带为西昆仑山前陆褶皱冲断带的前缘部位,和田河气田就是处在逆冲前锋背斜顶部,晚新生代变形作用已明显地改造了塔里木盆地南部及中部的古生代和中生代构造,并促成了和田河气田的形成;2)麻扎塔格山在中新世末(约7 Ma)和中更新世(约780 ka B.P.)经历了两次构造隆升,后一次形成了麻扎塔格逆冲—褶皱带和麻扎塔格山现今的地貌特征;3)估算出麻扎塔格逆冲—褶皱带中更新世以来的隆升速率约为0.26～0.4 mm/a,缩短速率约为0.9 mm/a;4)认为麻扎塔格逆冲—褶皱带向西应与同属西昆仑山前褶皱—冲断带前缘的喀什背斜相连,东端的突然消失可能是由于东段和田河附近存在北东—南西向的走滑断层造成。     

塔里木盆地东南缘新生代构造变形特征研究

塔里木盆地东南缘新生代变形特征研究对探讨阿尔金构造带新生代的活动特征及阿尔金构造带与西昆仑构造带的相互作用具有重要意义。本文在野外地质调查的基础上,结合地球物理和沉积学资料,探讨了塔里木盆地东南缘的新生代变形及演化特征。塔里木盆地东南缘新生代构造变形受西昆仑构造带、阿尔金构造带和车尔臣断裂带的控制,且变形由西向东减弱。西南部的构造样式主要表现为受西昆仑向北冲断作用控制的冲断构造;东南部为受阿尔金断层走滑作用控制的走滑-冲断构造;而北部则为受车尔臣断层走滑作用控制的基底卷入走滑-冲断构造。中新世,盆地东南缘受西昆仑构造带大规模的冲断活动影响,导致民丰山前盆地挠曲沉降和冲断层发育,而车尔臣断裂仅有微弱活动;上新世开始,构造变形扩展到整个研究区,不仅西昆仑构造带和车尔臣断裂带表现出强烈变形,而且阿尔金断层走滑作用强烈,导致北侧次级断层的强烈走滑冲断作用和若羌山前挤压挠曲盆地的形成。新生代时期,西昆仑构造带北向冲断作用要早于阿尔金构造带的走滑变形,阿尔金构造带的走滑作用对西昆仑构造带北向冲断构造有强烈的改造。     

塔里木盆地库车坳陷中生界构造古地理分析

运用区域地面地质、地震、钻测井等资料的综合分析,对库车坳陷中生界的盆地结构、构造样式、中生界各层序原始地层厚度和沉积相分布、古隆起形态、区域构造演化等方面进行研究,重建了库车坳陷中生代盆地构造古地理,并对盆地原型成因进行分析。库车坳陷残留中生界总体上为北厚南薄、北剥南超的地质结构,北部强烈角度不整合在南天山海西期褶皱带,南部微角度不整合面在寒武-奥陶系之上,南部边缘沿着温宿-西秋-牙哈古隆起有基底断裂活动。北部单斜带为冲积扇和辫状河三角洲,克拉苏构造带为深湖,南部沿着古隆起带为缓坡三角洲、浅湖。库车坳陷中生代原型盆地位于南天山海西期造山带和塔里木克拉通边缘过渡带之上,地壳均衡可能是盆地沉降的主要动力。南缘古隆起带在南天山洋扩张期为塔里木克拉通台地与被动大陆边缘的台地边缘,南天山洋闭合期为前陆隆起带,发育基底断裂和断块差异活动,在中生代有继承性活动,晚新生代新天山挤压隆升使古隆起带发生挤压变形,成为新天山逆冲变形造山楔的前锋。     

英吉苏凹陷中─新生代背驮式前陆盆地构造特征及成因机制

英吉苏中新生代凹陷是在古生代逆冲推覆构造背景之上发育起来的背驮式前陆盆地。盆地的沉积作用和变形作用严格受基底参与的逆冲断层的控制。中新生代构造由北向南可划分七个带：北部斜坡带；群克─新开屏背斜带；英北向斜带；阿拉干背斜带；英南向斜带；古城墟斜坡带和罗布庄断凸带。叠瓦式逆冲断层、冲起构造、构造三角带、断展褶皱和披覆构造是英吉苏凹陷的主要变形样式。自三叠纪以来，不同时期的沉积中心自造山带向前陆方向迁移。 中新生界变形的动力学和运动学是与塔里木板块南缘活动大陆边缘的板块拼贴事件和壳内拆离缩短作用有关。     

大陆盆地的聚敛-闭合过程研究:以塔里木盆地为例

印度与欧亚大陆第三纪以来碰撞汇聚,造成亚洲大陆内部强烈缩短变形。塔里木盆地如何发生相应的变形调节和应变分解,成为中亚板内构造的重要问题。塔里木陆块新生代以来被板内造山带及走滑断裂系环绕,盆地内部以刚性为特征,未发生强烈构造变形。区域大断裂与塔里木盆地的冲断、走滑构造边界共同作用,形成盆地边缘复杂的构造系。其新生代构造变形主要集中于盆地的构造边界上,4条构造边界显示差异性的运动特征和构造交切关系。盆地边缘构造带叠加并向盆内扩展,造成盆地总体上水平缩短,并发生应变分解。盆地内部发生沉积-构造分异,发育前陆盆地、前缘隆起、复合前陆盆地、拉分盆地等单元。其中,盆地西北缘及西南缘发生陆内俯冲,形成前陆盆地及前陆冲断带,对盆内构造演化有重要影响。区域构造研究表明,塔里木盆地新生代主要发生了4期区域构造变形,第三纪以来还发生顺时针旋转。大陆盆地构造边界上的运动组合、盆内不均匀阻挡和滑脱拆离,造成其变形扩展方式的差异,并影响盆内单元构造演化。因此,塔里木盆地是认识大陆盆地聚敛与闭合过程的天然实验室。     

塔里木巴楚隆起北缘吐木休克楔形基底卷入构造

石油地震资料揭示出塔里木盆地中央巴楚隆起为结晶基底和古生代地层相对隆升区,多数地区缺失中新生界,顶部为第四系陆相碎屑岩不整合覆盖隐伏隆起。在隆起南北两侧构造变形比较强烈,均发育基底卷入的逆冲构造和古生界内逆冲构造。运用断层相关褶皱理论,通过对研究区的二维地震测网解释及钻井标定,综合研究得出巴楚隆起北侧吐木休克卷入基底逆冲断层倾向南,向北逆冲,前寒武系基底到早古生代地层被错断。新生代时期的生长地层特征指示基底卷入构造于古近纪、中新世-上新世和更新世均有活动。构造分析表明基底卷入构造于中生代末期还有一次活动,说明吐木休克构造由多期构造运动形成。向北逆冲的吐木休克基底断层和盖层褶皱构造的向南反冲逆冲断层或滑脱断层共同组成基底卷入楔形构造,楔形点同时位于基底和盖层中。盖层构造以中寒武统膏岩为滑动面,向南逆冲,发育断层扩展或滑脱背斜构造。基底断层和盖层滑脱断层在剖面上组成典型的楔形构造几何形态,平面上形成三角形构造。地震剖面综合解释成果图显示,吐木休克弧形逆冲构造东部盖层反冲构造,即基底卷入楔形构造表现较为清楚,向西则表现不太明显,但地震反射波组(地层转折)指示盖层中仍存在这些反冲构造。纵向地震剖面和联络地震剖面均显示出存在该类构造。吐木休克基底卷入断层弧形构造顶部位移最大,盖层变形相对最小;向东西两侧基底断层位移逐渐减小,盖层构造位移相应逐渐增加。研究认为,塔里木巴楚隆起系挤压作用下,刚性地壳发生挠曲而形成的变形区带。     

塔里木盆地西南缘盆山结合带东段逆冲体系的形成及演化过程

塔西南盆山结合带位于青藏高原与塔里木盆地的结合部位,以发育逆冲推覆构造为主要变形特征,是研究青藏高原与塔里木关系的理想对象,也是塔里木油气成藏的重要潜力区。本研究主要通过野外考察、卫星图片解译以及重点地震剖面解释,对塔西南盆山结合带东段和田地区逆冲体系的结构及变形特征进行了分析。并且在前人研究基础上,阐述了塔西南盆山结合带东段逆冲体系的形成时限。我们认为塔西南盆山结合带东段逆冲体系由几个逆冲岩席组成,这些逆冲岩席皆形成在中新世之后,并且形成时间由南到北逐渐变新。我们采用了平衡剖面恢复手段对塔西南盆山结合带东段的变形程度及演化过程进行推理。指出塔西南盆山结合带东段新生代上地壳缩短率为36%~38%,且主要发生在中新世以来。塔西南盆山结合带东段逆冲体系的形成是新生代印度亚洲两大板块碰撞事件远程效应产生的结果。     

塔拉斯-费尔干纳断裂带南端构造转换及其新生代区域构造响应

塔拉斯费尔干纳断裂(TF)为中亚最大规模的断裂,其向南是否贯穿塔里木盆地西部研究较少,带来对其新生代运动性质的争论。研究表明,TF断裂在喀什凹陷以小规模的右旋走滑断裂逐渐消失,断层东盘以逆冲断层系的水平缩短变形,调节新生代右旋走滑位移,与巴楚隆起的阻挡作用相关。区域构造分析表明,随着帕米尔北缘逆冲断层系向北扩展,喀什凹陷中新生代沉积形成密集分布的线性褶皱和逆冲断层带。帕米尔高原向北仰冲触发TF不同区段在新生代差异性构造复活,发生大规模右旋位移及其南端构造转换(逆冲带隆升和前陆盆地发育)。新生代大断裂差异性复活及其构造调节,造成帕米尔构造节东西两侧不对称的构造样式。     

An 800 million-year detrital zircon record of continental amalgamation: Tarim basin,NW China

Sedimentary provenance studies based on detrital zircon ages have proved to be a powerful tool for elucidating detailed patterns of erosion and sediment dispersal on and adjacent to the continents. This approach is commonly used to examine processes that occur over discrete intervals of geologic time, but it can also be used to address fundamental questions concerning the longer-term evolution of the continental crust. Central Asia, for example, consists of a Palaeozoic accretionary collage that contrasts with the cratonal cores of continents such as North America, which were fully consolidated during the Proterozoic. Detrital zircon provenance may thus provide important insights on the comparative evolution of these distinctly different styles of continental growth. The Tarim sedimentary basin is interpreted to be underlain by a micro-continental block that accreted to central Asia during the late Palaeozoic. Detrital zircon in pre-Permian strata of the northern Tarim basin includes Precambrian grains derived from Tarim basement, and Palaeozoic grains related to active tectonism along its margins. During this phase of tectonic amalgamation, overall sediment maturity increased up-section, consistent with similar observations from other cratons. However, in Tarim these trends reverse dramatically in Mesozoic and Cenozoic strata deposited after amalgamation of Tarim with central Asia. Palaeozoic zircon grains derived from the Tian Shan become dominant, Precambrian grains drop to trace abundances, and sandstone composition shift abruptly to immature litharenite. Moreover, a progressively increasing temporal gap occurs between zircon age and depositional age, reflecting the near absence of post-amalgamation magmatic or high-grade metamorphic rocks within the Tian Shan. Collectively, these observations support a model of Tarim and other central Asian basins as islands of long-lived tectonic stability, within an orogenic collage that has remained mobile for >250 million years.     

塔里木地块与古亚洲/特提斯构造体系的对接

塔里木盆地为环形山链所环绕,北缘为古亚洲体系的天山弧形山链,南缘为特提斯体系的西昆仑-阿尔金弧形山链。自新元古代晚期以来,塔里木地块及周缘地区经历了古亚洲洋盆和特提斯洋盆的开启、俯冲、闭合以及微陆块多次碰撞造山,发生多期的构造、岩浆及成矿作用。特别是受印度/亚洲碰撞(60~50Ma)以来的近程效应和远程效应影响,使塔里木盆地周缘发生强烈的隆升、缩短及走滑变形,形成了现今复杂的环型造山系,完成了古亚洲体系和特提斯体系与塔里木地块的最终对接。塔里木地块与周缘两大构造体系的焊接是从早古生代开始的。研究表明,早古生代末期塔里木已与西昆仑-阿尔金始特提斯造山系链接一起。此时,塔里木地块东段与中天山增生弧地体碰撞,而西段在晚古生代与中天山增生弧地体碰撞。塔里木盆地周缘早古生代造山系中存在早古生代中期和早古生代晚期的两次造山事件,致使塔里木盆地内映现两个早古生代构造不整合面:晚奥陶世-志留纪之间的角度不整合和中晚泥盆世与早古生代之间的角度不整合。塔里木盆地早古生代的古地理、古环境和古构造研究表明,塔里木早古生代台地位于盆地的中西部,盆地东部为陆缘斜坡和深海/半深海沉积盆地,与南天山早古生代被动陆缘链接。印度/亚洲碰撞导致塔里木盆地西南缘的喜马拉雅西构造结的形成与不断推进,使特提斯构造体系与古亚洲构造体系在西构造结处靠拢及对接,终使塔里木盆地最后定型。     

楔形构造在山前冲断构造位移量消减中的作用

介于复活的天山造山带与稳定的准噶尔克拉通之间的准噶尔盆地南缘前陆冲断带,是印度板块与欧亚大陆碰撞的远距离效应产物,也是新近纪以来青藏高原隆升并向北推挤的直接结果。前陆冲断带吸收了来自造山带的水平缩短构造位移量后,克拉通一侧构造趋于稳定。准噶尔盆地南缘与世界上多数前陆冲断带构造地质特征相似,通过区域地震剖面的精细构造几何学和运动学解析,发现其中的楔形构造非常典型,是前陆冲断带内部冲断构造位移量消减的主要方式之一,控制着前陆冲断带分布范围和变形方式。准噶尔盆地南缘构造变形主要由南侧的天山造山带向北逆掩冲断,但是大部分冲断构造位移量是通过楔形构造反向传递后消减。紧邻天山北麓的齐古-喀拉扎-昌吉等构造带,山前深部的楔形体沿侏罗系西山窑组煤层向北扩展过程中,部分位移量沿构造楔顶部的反冲断层向南消减,并切割上覆地层形成第一排背斜带,另一部分位移量则继续向北传递,在断坡位置引发褶皱变形,形成霍-玛-吐第二排构造带和安集海-呼图壁第三排背斜带。准噶尔盆地南缘第二、三排构造带中-新生界内部发育多个小型的构造楔型体,这些互相叠置的楔型构造横向延伸不大,加大了构造变形的复杂性和构造圈闭识别的难度。     

西昆仑—帕米尔造山带及其北缘前陆盆地板内变形构造

笔者总结了西昆仑—帕米尔造山带及塔西南前陆盆地板内变形的各类构造模式、构造分带、新生代变形格局及构造演化,提出其新生代板内变形具有弧形构造分段性和阶段性演化的特点,发现了依格孜牙、柯克亚、桑株—杜瓦、卡兹克—阿尔特薄皮弧形推覆构造、齐姆根主弧形构造段及玉力群—克里阳构造段的三角带构造及叶尔羌—棋盘对冲过渡型弧形构造。认为对冲过渡型弧形构造及各弧形构造分段间的斜冲走滑带是塔西南前陆盆地板内变形的特殊产物。