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论新疆西天山地区构造单元划分及构造演化

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[摘要] 西天山地区是指位于奎屯南的北天山与库车北的南天山间的广大地区。本文简要分析构造单元划分新方案并讨论其构造演化

[关键字] 新疆 西天山 构造格局 地层系统

[中图分类号] P548 [文献码] A [文章编号] 1000-405X(2013)-1-34-1

1 构造格局及构造单元划分

1.1 构造格局

本区位于哈萨克斯坦-准噶尔板块内部的巴尔喀什-准噶尔微板块与穆云库姆-克齐尔库-伊犁微板块接合部位。笔者等将研究区的微板块北部简称为赛里木-准噶尔微板块, 南为乌孙- 阿吾拉勒微板块; 将两个微板块间的接合带称之为霍城-哈希勒根缝合带, 奥陶纪- 志留纪的洋区命名为伊犁洋。乌孙-阿吾拉勒微板块南缘与长阿吾子- 乌瓦门缝合带相接, 南侧为塔里木微板块北缘, 中奥陶世-志留纪为塔里木微板块北缘活动陆缘( 多岛洋) , 泥盆纪为微洋盆向残留海演化时期。晚古生代构造格局有了重大变革, 北侧的准噶尔- 巴喀什微板块沿着依连哈尔比尔尕深断裂发生裂解, 形成北天山( 巴音沟) 微洋盆, 中石炭世微洋盆闭合。构成了早古生代板块构造体制和晚古生代构造体制相互叠加的构造格局。

1.2 构造单元划分

本研究区在早古生代和晚古生代具有截然不同的构造格局, 笔者等在本区构造单元划分时不但发现早古生代格局被晚古生代格局所叠覆, 而且在演化的不同时期构造属性又有转变, 如早期的陆棚海到晚期可演化为岛弧。

2 区域大地构造演化

新疆西天山地区位于卡拉库姆-塔里木板块与哈萨克斯坦- 准噶尔板块的汇聚地带, 自太古代以来经历了极为复杂的地壳演化史, 根据本区大地构造演化特征, 可以分为以下几个构造演化阶段分述于后。

2.1 古、中元古代" Pangea-I"泛大陆增生与裂解阶段

2.1.1 古元古代( 泛大陆古陆核增生)

古元古代早期, 太古宙的古陆核较小。到了古元古代晚期才开始出现较多的稳定型碳酸盐岩的沉积。古元古代末, 吕梁运动沉积岩塑性变形及混合岩化。 反映了古元古代时期围绕太古宙陆核, 地壳不断增生和发展壮大了原始古陆的范围。本区古陆有可能是组成" 潘基亚I"泛大陆的一部分。

2.1.2 中元古代( 泛大陆裂解)

在中元古代当时"潘基亚I"泛大陆在那拉提山南缘在古元古界兴地塔格岩群基底上发生裂解, 形成中元古代南天山洋。

2.2 新元古代-罗迪尼亚超大陆形成与裂解阶段

2.2.1 新元古代早期( 罗迪尼亚超大陆形成)

"潘基亚I"泛裂解后所形成的众多陆块, 经历了格林威尔造山运动( 1300~ 900Ma) 后, 这些分离的古陆块又重新汇聚在一起构成了" 罗迪尼亚"古大陆。

2.2.2 新元古代晚期( 罗迪尼亚超大陆裂解)

南华纪( 800~ 680Ma) ) 震旦纪( 680~ 600Ma)" 罗迪尼亚" 古大陆先后开始裂解。

2.3 古生代-古亚洲洋形成与消亡阶段

2.3.1 早古生代( 古亚洲洋生成与演化)

本区早古生代寒武纪除了北侧唐巴勒地区出现洋盆外, 仍处于稳定时期, 主要以含磷的碎屑岩夹生物灰岩沉积为主的滨海、浅海环境 。

2.3.2 晚古生代( 古亚洲洋消亡)

西天山地区由泥盆纪开始进入了新的构造演化期。早泥盆世在博罗科洛地区转入伊犁洋关闭后的挤压抬升造山阶段, 同时发生由南向北的逆冲推覆构造并有花岗岩侵位。由此古亚洲洋的板块运动进入早期碰撞造山阶段。

2.4 中新生代-板内陆块走滑位移、盆山格局形成阶段

2.4.1 中生代( 板内走滑位移)

西天山地区现今的构造格局雏形奠定于晚二叠世-三叠纪大规模的走滑位移作用, 该作用长期以来未被地质界重视。三叠纪为走滑拉分期, 在伊犁盆地北缘有狭长拉分盆地的红层沉积。侏罗纪仅在伊犁盆地有张性断陷盆地发育, 为气候潮湿温热环境, 也是重要成煤期。

2.4.2 新生代( 现今盆山格局形成)

晚白垩世-古近纪为伸展期, 在西南天山的托云盆地及其以北地区出现大面积的玄武岩浆喷发。古近纪到新近纪西天山地区仍处低山丘陵地貌景观, 在丘陵间盆地内有红色砂、泥质的河、湖相沉积。

3 结论

(1)西天山地区经历了古、中元古代"潘基亚I"泛大陆增生与裂解、新元古代罗迪尼亚超大陆形成与裂解的发展过程, 早古生代进入多陆块( 微板块)及多岛弧古亚洲洋演化阶段。

(2)早古生代本区位于哈萨克斯坦-准噶尔板块东南缘中段与卡拉库姆- 塔里木板块西北缘接合部位。其主缝合带处于长阿吾子- 乌瓦门一线, 向西与吉尔吉斯-帕尔斯克缝合线相连。

(3)塔里木微板北缘南天山早古生代显示多岛弧、窄洋盆构造格局。本区赛里木-准噶尔微板块与乌孙-阿吾拉勒微板块间, 早古生代曾存在奥陶纪至志留纪窄洋盆, 霍城-哈希勒根一线为其消减缝合带部位, 向东可能与干沟蛇绿岩带相接。

(4)晚古生代早期的洋盆较窄, 生存时期为几十百万年, 北天山依连哈比尔尕地段早、中石炭世曾经历沟弧盆体系演化阶段, 南天山泥盆纪出现碳酸盐台地夹海槽与窄洋盆并存环境, 石炭纪洋区消失。晚石炭世南、北天山进入重要造山期。二叠纪至三叠纪西天山地区开始由裂谷阶段转为走滑拉分地动力环境, 此时壳幔岩浆活动交换频繁, 为本区主要成矿期。

(5)中生代进入板内陆块构造堆叠伴随走滑地动力环境。新生代受印度板块与欧亚大陆碰撞效应, 再一次发生汇聚而强烈隆升, 造就了现今高耸的南、北天山及伊犁盆地相间的地貌景观。