关于南天山碰撞造山时代的讨论

南天山是天山山脉的一支,是中亚型造山带的典型代表,它经历了复杂的增生—碰撞过程。关于古南天山洋最终闭合—碰撞造山(碰撞事件)发生的时间一直存在不同的认识,争论由来已久。综合分析南天山造山带的构造、地层、古生物、岩石、地球化学和同位素年代学等方面的资料,特别是对放射虫、蛇绿岩、蓝片岩、火山弧及前陆盆地沉积等地质事实的研究,我们认为,南天山碰撞造山作用起始于二叠纪末—三叠纪初。     

南天山：晚古生代还是三叠纪碰撞造山带？

伊犁-哈萨克斯坦板块和塔里木-卡拉库姆板块之间的南天山造山带是‘中亚型造山带’的典型代表之一，经历了复杂的构造演化与地壳增生过程。传统上，它被视为华力西期褶皱带或晚古生代碰撞造山带。但近年来，部分学者提出它可能为三叠纪碰撞造山带。本文在综述南天山造山带的蛇绿岩、高压变质岩、花岗岩类等方面研究成果的基础上，讨论了其碰撞造山的时限。我国境内南天山西段碰撞造山可能开始于早石炭世（345Ma），结束于晚石炭世末（300Ma左右）。二叠纪时期，南天山至整个中亚地区进入后碰撞演化阶段。现有资料证实南天山为一晚古生代碰撞造山带，并非一三叠纪碰撞造山带。     

南天山区域大地构造与演化

塔里木和中天山之间的南天山造山带,经历了复杂的构造演化与地壳增生过程。综合分析南天山造山带的构造、地层、古生物、岩石、地球化学和同位素年代学等方面的资料,特别是放射虫、蛇绿岩、蓝片岩等方面的最新研究成果,讨论了南天山的区域构造格局和演化过程。南天山主体为一上百公里宽的增生-碰撞混杂带-南天山(蛇绿)混杂带;其北侧为中天山岛弧,是仰冲壳楔;南侧为塔里木陆块,是俯冲壳楔。古南天山洋为一广阔的大洋,南天山碰撞造山作用起始于二叠纪末-三叠纪初,新近纪-第四纪进入陆内造山作用阶段。     

塔里木盆地塔北隆起中-新生界伸展构造及其成因探讨

中-新生代伸展构造一直是中亚地区地质研究的薄弱环节.作为中亚地区的一个重要的中新生代沉积盆地,塔里木盆地也不例外.精细的地震资料解释发现,塔里木盆地塔北隆起发育大量中-新生代伸展构造.这些伸展构造由一系列规模不大的正断层组成.这些小型正断层往往构成左阶或右阶式雁列束,平面上,组成多条张扭性正断层带;剖面组合形态则是小型堑-垒构造或阶梯状正断层束.根据伸展构造的空间展布、构造样式、组合关系、形成演化时间和成因分析,可以划分出侏罗纪-白垩纪早期和白垩纪晚期-新近纪两期伸展构造.前者是南天山碰撞造山后应力松弛阶段的产物,后者的成因是喜马拉雅碰撞造山作用远程效应引起的塔里木相对于南天山向东偏南方向的构造逃逸.     

西天山的增生造山过程

西天山位于中亚造山带的西南缘,经历了复杂的增生造山过程。它也是标志塔里木地块北部被动陆缘与西伯利亚地块南侧宽阔活动陆缘最后拼合的构造带。根据近年来的研究进展,将西天山划分为北天山弧增生体、伊犁地块北缘活动陆缘、伊犁地块、伊犁地块南缘活动陆缘、中天山复合弧地体、西天山（高压）增生楔和塔里木北部被动大陆边缘。同时综述了西天山蛇绿岩、高压变质岩、花岗岩类的年代学新资料,讨论了其增生造山的过程。西天山增生造山与早古生代帖尔斯克依古洋、早古生代晚期—晚古生代南天山洋和晚古生代北天山洋3个代表洋盆的演化相关,增生造山结束的时间可能是早石炭世末。二叠纪时期,西天山至整个中亚地区进入后碰撞演化阶段。现有资料证实西天山为晚古生代增生造山带,并非三叠纪碰撞造山带。     

新疆南天山构造格架及构造演化

南天山碰撞造山带位于西伯利亚与塔里木地块之间的北亚造山区南部的天山造山系的中南部,是塔里木地块与哈萨克斯坦-准噶尔地块之间的一条构造带,地理上由哈尔克山、额尔宾山、虎拉山等组成,地质上主要由古生代地质体组成,其南北两侧均为活动陆缘,中间由洋壳残片、洋岛和增生杂岩组成,是南天山古生代洋盆演化的产物。南天山古洋盆从震旦纪裂解,寒武纪持续扩张,奥陶纪—石炭纪向南北两侧俯冲闭合,至二叠纪南天山造山带进入后造山调整阶段。     

南天山古生代-中生代沉积盆地演化

南天山位于塔里木—卡拉库姆板块和伊犁-哈萨克斯坦板块的碰撞造山带.前人研究表明, 该区在古生代经历了洋盆的扩张、俯冲消减和碰撞造山; 中生代则进入到陆内发展阶段.但由于该区特殊的地理位置和复杂的构造背景, 洋盆的闭合时间及盆地演化的阶段依然存在诸多争论.在广泛收集地质资料的基础上, 对我国境内南天山地层大区进行了地层分区, 并对每个分区的古生代-中生代盆地沉积序列进行了详细分析, 最终划分出5个演化阶段: 寒武纪-奥陶纪, 南天山洋从有限洋盆发展为成熟洋盆, 洋盆性质为弧后盆地; 早志留世, 南天山洋盆开始俯冲消减, 东部红柳河段洋盆在早泥盆世闭合, 而西部的俯冲消减则延续至泥盆纪晚期; 石炭纪-早二叠世, 西部仍存在残余海盆.中二叠世, 残余海盆消失, 南天山西部碰撞造山, 南天山造山带最终形成; 中生代, 该区进入陆内发展阶段, 在三叠纪接受剥蚀夷平; 侏罗纪, 西部发展成为断陷盆地, 东部继续接受剥蚀夷平; 白垩纪, 西部延续侏罗纪断陷盆地特征, 东部则发育成拉分盆地. 关键字: 南天山; 古生代; 中生代; 沉积; 构造; 盆地演化.      

准噶尔盆地乌伦古坳陷中-新生代构造演化及成因机制

乌伦古坳陷位于准噶尔盆地东北部、阿尔泰山南缘,由北西-南东走向的红岩断阶带、索索泉凹陷和南部斜坡带组成。坳陷内上三叠统直接覆盖在石炭系基底之上,上三叠统和侏罗系发育生长地层,白垩系向红岩断阶带方向超覆沉积在侏罗系顶削蚀不整合面之上,古近系、新近系和第四系较稳定地沉积在白垩系顶小角度不整合面之上。索索泉凹陷中生界底面最深,往南部斜坡带逐渐抬高。红岩断阶带中生界被抬升剥蚀,古生界之上直接覆盖新生界。根据生长地层、不整合面、卷入变形的地层时代判断:早-中三叠世乌伦古坳陷延续了二叠纪的隆升剥蚀格局,地层缺失;晚三叠世-侏罗纪陆梁隆起隆升,在坳陷内沉积生长地层,局部发育逆冲断层;白垩纪为红岩断阶带主形成期,白垩系朝着红岩断阶带超覆沉积于侏罗系之上;古近纪构造变形微弱,沉积较为稳定;新近纪-第四纪发育挤压构造和正断层。乌伦古坳陷中生代受阿尔泰陆内造山作用制约,属于阿尔泰中生代陆内前陆盆地系统的一部分:楔顶带从阿尔泰山不断往南扩展,到白垩纪扩展到乌伦古坳陷红岩断阶带;前隆带位于陆梁隆起,并于晚三叠世-侏罗纪挠曲隆升。古近纪造山作用减弱,乌伦古坳陷区域沉降,地层较稳定沉积。新近纪-第四纪受印度-欧亚板块碰撞作用的远程效应影响,北天山发生陆内造山作用,乌伦古坳陷远离北天山,挤压构造变形相对较弱。新近纪-第四纪正断层为造山间歇期形成的区域性伸展构造,代表了中亚地区晚新生代脉动式冲断作用的一个间歇期。     

塔里木盆地东北缘吐格尔明背斜和阳北断裂带构造分析

吐格尔明背斜和阳北断裂位于塔里木盆地北缘,南天山山前库车褶皱冲断带的东段,两者均为基底卷入型构造。阳北断裂是一个反转构造,其变形历史可以追溯到侏罗纪—白垩纪的正断层;新生代构造反转,发生了多期冲断变形加速期,分别发生于白垩纪末—古近纪初、古近纪末—新近纪初、中新世早期、上新世和第四纪。吐格尔明背斜构造带是阳北断裂中新世早期及以后的冲断作用派生出来的一个次级基底卷入型构造变形带。它由吐格尔明背斜及其南、北两条呈背冲关系的逆冲断层组成。背斜核部元古宇变质岩出露地表;中、新生界直接不整合于变质岩之上,缺失全部古生界,说明研究区可能属于一个长期存在的古生代古隆起。     

天山地区碰撞后构造与盆山演化

研究表明,近东西向的天山造山带基本格架在古生代晚期已经初步形成;平行造山带广泛分布的二叠纪红色磨拉石证明当时造山隆升作用非常强烈,导致前陆盆地普遍发育。三叠纪,天山造山带遭受区域剥蚀夷平,盆山高差缩小,盆地规模进一步扩大。侏罗纪—古近纪,由于板内伸展作用,在准平原化的天山地区形成了一系列伸展盆地,呈近东西向分布。新近纪以来,受南面印度—欧亚陆—陆碰撞的影响,天山地区发生强烈陆内变形,以逆冲推覆和褶皱堆叠为特征;节理统计表明新生代的主压应力为南北方向。晚新生代,由印度和欧亚大陆碰撞产生的强烈挤压作用对大陆腹地的天山地区影响很大：前中生代块体发生剧烈隆升和褶皱,伴随大规模新生代坳陷的形成,导致盆山高差急剧增大;脆性剪切与挤压变形构造叠加在韧性变形的古生代岩层之上。同时,中生代拉伸盆地发生构造反转,形成新生代挤压盆地,盆山交接带变形以台阶状逆断层和断层相关褶皱为特征。由于盆地朝造山带的下插作用,使古生代的岩层呈构造岩片方式逆冲推覆在盆地边缘的中新生代岩层之上,当穿越不同地质构造单元时表现出不同的运动学特征。强烈挤压褶皱冲断是晚新生代盆山交接带的基本特征和最普遍的盆-山耦合方式,局部伴有小规模近东西向的走滑断层。中生代沉积岩的褶皱与断裂、侏罗纪煤层自燃及烧结岩的形成、强烈地震与断层活动、以及新疆独特的镶嵌状盆山格局,都是新近纪以来构造作用的产物。     

伊犁盆地南缘中-下侏罗统物源分析及其对南天山造山带演化的启示

伊犁盆地南缘中-下侏罗统碎屑岩的物源特征,可为南天山造山带的演化提供重要证据。对其碎屑岩锆石U-Pb定年研究结果表明,伊犁盆地南缘坎乡下侏罗统八道湾组砂岩的碎屑锆石年龄集中在290~260 Ma,而下侏罗统三工河组的碎屑锆石年龄集中在350~290 Ma和460~390 Ma,中侏罗统西山窑组的碎屑锆石年龄集中在370~320 Ma和450~390 Ma。所有测试样品中前寒武纪的年龄记录非常少。这些特征表明,伊犁盆地南缘中生代碎屑沉积物主要来自于伊犁-中天山地块南部。测试样品中几乎不存在晚二叠世-中三叠世的碎屑锆石,与南天山造山带的岩浆岩记录一致,暗示在晚二叠世-中三叠世南天山地区并没有发生强烈的与碰撞或后碰撞相关的岩浆活动。该结果不支持塔里木克拉通与伊犁-中天山地块在晚二叠世-中三叠世碰撞的观点。结合高压-超高压变质岩的数据和地层记录,认为塔里木克拉通与伊犁-中天山地块的碰撞发生在晚石炭世。同时,样品中最年轻锆石的年龄数据从早侏罗世到中侏罗世逐渐增大,显示了揭顶沉积的特点。对伊犁盆地南部中生代的锆石年龄数据与同时代南天山地区的锆石年龄数据进行综合对比表明在早-中侏罗世发生构造沉积夷平的特征。     

新疆南天山克孜尔河沉积物碎屑锆石U‐Pb年代学研究及其地质意义

新疆克孜尔河流经南天山造山带南缘,其河流沉积物中记录了流域内地质体的重要信息。为进一步约束南天山造山带的构造演化历史,探讨该造山带古生代地壳生长与演化,对克孜尔河沉积物中的碎屑锆石进行U‐Pb定年。结果表明锆石年龄主要集中分布在460~390 Ma和310~260 Ma,少量分布在前寒武纪,暗示南天山造山带在古生代期间发生了强烈的岩浆活动。物源分析表明克孜尔河沉积物中的碎屑锆石主要源于南天山造山带和塔里木克拉通北部,年龄为460~390 Ma的碎屑锆石很可能记录了南天山洋在晚奥陶—早泥盆世期间向南俯冲到塔里木克拉通之下的弧岩浆作用。南天山洋闭合以及塔里木克拉通与伊犁—中天山地块的最终碰撞可能发生在晚石炭世,随后发生同碰撞和后碰撞岩浆作用,以样品中大量310~260 Ma的碎屑锆石为代表。结合南天山造山带内已有的古生代岩浆岩锆石的Hf同位素数据分析表明,晚奥陶—早泥盆世南天山造山带的大陆地壳演化主要以古老地壳的再造和部分新生地幔物质的加入为主,晚石炭—早二叠世该造山带地壳演化则以前寒武纪古老基底岩石的改造为主,仅有限的新生组分加入到岩浆的形成过程中。     

桂东北钨锡稀有金属矿床的成矿类型、成矿时代及其地质背景

在大地构造位置上,桂东北地区位于江南造山带与华南褶皱带的过渡部位,具有独特的构造地理位置。在精细测试一系列典型矿床及其有关的花岗岩年代学的基础上,本文根据矿床类型、成矿元素组合,把该地区矿床分为6个成矿系统:①与志留纪花岗岩有关W-Mo矿;②与二叠世花岗岩有关Pb-Zn矿床;③与晚三叠世花岗岩有关W-Mo和Sn-Nb-Ta矿床;④与中—晚侏罗世花岗岩有关的W-Sn矿床;⑤与白垩世花岗岩有关的W-Sn矿床;⑥与花岗岩有关的铀矿。这些矿床的形成与不同时期构造-岩浆演化密切相关,主要形成于同碰撞挤压环境或者碰撞后伸展环境。     

西天山造山带的构造变形特征研究

西天山造山带由伊犁中天山北缘－北天山推覆走滑系统、伊犁中天山南缘－南天山推覆走滑系统和两者之间的伊犁地块组成。伊犁中天山北缘－北天山推覆走滑系统包括北天山推覆构造带、伊犁中天山北缘逆冲带和中天山北缘断裂带。伊犁中天山南缘－南天山推覆系统包括中天山南缘逆冲带、南天山北坡增生楔推覆席、南天山北坡早古生代被动陆缘推覆席、南天山南坡晚古生代洋壳－火山弧－复理石复合推覆席、中天山南缘断裂带和南天山南坡断裂带。区域构造和变形构造的研究表明西天山推覆构造主要奠定于早二叠世早期，走滑运动发生于晚二叠世－早三叠世。中新生代，沿古生代构造有进一步的推覆和走滑运动发生