中亞地區(qū)大地構(gòu)造單元圖(李江海等,2015) ①巴彥宏戈?duì)柤永飽|期縫合帶;②北山加里東期縫合帶;③科布多薩拉依爾期縫合帶(D);④額爾齊斯-齋桑-戈壁海西期縫合帶(321~307Ma);⑤北天山海西期縫合帶(325~316Ma);⑥南天山海西期縫合帶(320~300Ma);⑦東準(zhǔn)海西期縫合帶(C);⑧賀根山海西期縫合帶;⑨索倫海西期縫合帶(C);⑩溫都爾汗印支期縫合帶 一、中亞地區(qū)的古板塊縫合帶 中亞地區(qū)發(fā)育兩條重要的縫合帶:齋桑-額爾齊斯縫合帶、烏拉爾-突厥斯坦-南天山縫合帶(圖5)。前者是西伯利亞板塊和哈薩克斯坦板塊碰撞的結(jié)果,后者為塔里木-卡拉庫(kù)姆板塊與哈薩克斯坦板塊作用的結(jié)果。根據(jù)縫合帶的位置,可以將中亞研究區(qū)劃分為烏拉爾-突厥斯坦-南天山縫合帶以北的哈薩克斯坦構(gòu)造域和以南的圖蘭-斯基夫地臺(tái)兩大構(gòu)造單元。中亞地區(qū)地層發(fā)育齊全,從太古界至新生界均有出露,尤以古生界最為發(fā)育。 中亞造山帶西部地質(zhì)簡(jiǎn)圖(Li et al., 2018) (1)烏拉爾-突厥斯坦-南天山縫合帶 南天山山脈西起烏茲別克斯坦,經(jīng)塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦、哈薩克斯坦,東延至我國(guó)新疆和甘肅交界,約2500km。古生代時(shí)期,南天山造山帶位于伊犁-哈薩克斯坦板塊和塔里木-卡拉庫(kù)姆板塊之間(左國(guó)朝等, 2011;李錦軼等, 1992),是“中亞型造山帶”的典型代表之一,經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化與地殼增生過(guò)程(Han et al., 2011)。傳統(tǒng)的槽臺(tái)理論將其視為加里東和海西多旋回褶皺帶。應(yīng)用板塊構(gòu)造理論解釋南天山造山帶的大地構(gòu)造特點(diǎn)時(shí),多數(shù)學(xué)者視它為一個(gè)經(jīng)歷了新生代再變形改造的晚古生代碰撞造山帶。不過(guò)近年來(lái)也有部分學(xué)者認(rèn)為它是晚海西期-印支期碰撞造山帶或三疊紀(jì)碰撞造山帶。 (2)齋桑-額爾齊斯縫合帶 NW- SE向展布的額爾齊斯剪切帶(也稱(chēng)為額爾齊斯斷裂帶),代表了西伯利亞板塊與哈薩克斯坦古板塊之間重要的構(gòu)造邊界,也是中亞造山帶的重要組成部分(高俊等, 2019)。延伸長(zhǎng)度大于1000km,從哈薩克斯坦東北部至中國(guó)的西北部甚至進(jìn)入了蒙古國(guó)的西南部。整體沿著額爾齊斯河展布,最初是條古生代的增生碰撞帶,在后期則發(fā)生了走滑運(yùn)動(dòng)。該條縫合帶的北東側(cè)主要是西伯利亞南緣的古生代阿爾泰增生巖漿弧,南側(cè)則為泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)扎爾瑪-薩吾爾巖漿弧和晚志留世-早泥盆世博什庫(kù)爾-成吉斯巖漿弧。沿著該條縫合帶有大量的蛇綠巖和巖漿巖展布。 二、中亞造山帶的馬蹄形構(gòu)造 哈薩克斯坦馬蹄形構(gòu)造是中亞地區(qū)晚古生代的巨型構(gòu)造系,涉及整個(gè)中亞地區(qū)若干火山巖島弧的發(fā)育,具體表現(xiàn)為中亞造山帶發(fā)育多個(gè)馬蹄形火山巖帶,呈同心狀展布,地質(zhì)年代由外向內(nèi)變新(O、D1-2、上古生界中上部),后期構(gòu)造變形彎曲使島弧及其增生楔緊閉褶皺或走滑折疊。其成因?qū)υ摰貐^(qū)構(gòu)造演化研究具有非常重要意義。 中亞地區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D( Windley et al, 2007 ) 三、中亞地區(qū)構(gòu)造演化 中亞地區(qū)大地構(gòu)造演化存在一定的爭(zhēng)議,一是中亞地區(qū)的構(gòu)造演化模式,如微陸塊拼合模式、單一島弧模式、多島弧增生拼貼模式、洋脊俯沖和多島弧模式等。二是中亞地區(qū)構(gòu)造形成的時(shí)限存在一定爭(zhēng)議。 泛大陸晚古生代聚合過(guò)程中不同板塊和陸塊運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖 (李江海等,2014) (摩爾維特式投影;Kaz代表哈薩克斯坦板塊,T代表塔里木陸塊;圖中箭頭指示板塊運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),標(biāo)有不同數(shù)值的板塊形態(tài)指示其當(dāng)時(shí)的位置,虛線(xiàn)圓圈指示板塊匯聚中心) 1.微陸塊拼合模式 中亞造山帶是由岡瓦納大陸裂解出來(lái)的微陸塊經(jīng)多期碰撞拼合形成的。古亞洲洋的規(guī)模和俯沖消減作用以及各塊體間碰撞造山作用均是有限的,陸塊的聚合方式主要以剪切疊置為主,而其間的洋盆主要是經(jīng)過(guò)殘余海盆階段演化為陸殼(肖序常等,1992;Didenko et al., 1994;陳哲夫等,1997;李錦軼等,2004)。 泥盆紀(jì)早期古亞洲洋及其周?chē)箨懜窬种亟▓D (據(jù)李錦軼等,2004修) 2.單一島弧模式 土耳其地質(zhì)學(xué)家 ?eng?r及其研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為中亞造山帶不包含古老的大陸碎塊,而是由貝加爾-烏拉爾造山帶外圍的一個(gè)單一島?。↘apchak ?。┎粩嘞蚰显錾蠼?jīng)走滑斷裂剪切錯(cuò)動(dòng)形成的(?eng?r et al., 1993; ?eng?r and Natal’in,1996)。 中志留世-早泥盆世中亞地區(qū)演化模式(?eng?r et al., 1993) 3.多島弧增生拼貼模式 隨后的研究改進(jìn)了這種單一島弧俯沖增生演化模式,認(rèn)為多島弧增生拼貼是中亞地區(qū)構(gòu)造演化的主要形式,并強(qiáng)調(diào)了碰撞機(jī)制在造山過(guò)程中具有重要作用(舒良樹(shù)等,2002;Charvet et al., 2007;?eng?r et al., .2018)。 晚泥盆-早石炭世中亞大地構(gòu)造演化格局(Sengor,et al.,2018) 繼而有學(xué)者提出了多增生楔、多期次、多方向、多方式的增生造山模式(Xiao et al., 2010, 2013, 2014)。西伯利亞和東歐克拉通古生代的遷移和旋轉(zhuǎn),造成島弧系變形,伴隨著山彎褶皺作用和走向上多重走滑變形。由于C3右旋走滑、P2左旋走滑斷層作用造成山彎形成,走滑變形與東歐板塊相對(duì)西伯利亞板塊漂近、旋轉(zhuǎn)造成的(Xiao et al., 2017)。 早古生代中亞地區(qū)構(gòu)造演化示意圖 (Xiao etal., 2014) 晚二疊世-三疊紀(jì)中亞地區(qū)構(gòu)造演化模式 (Xiao etal., 2017) 4.洋脊俯沖和多島弧模式 部分學(xué)者進(jìn)一步指出,洋脊俯沖及洋脊-海溝的相互作用是在多島洋的演化過(guò)程中扮演重要的角色(Windley et al.,2007) 中亞地區(qū)島弧碰撞模式圖 (Windley et al.,2007) 四、小 結(jié) (1)中亞盆地群主要被第四紀(jì)和新近系地層所覆蓋,其盆地間的褶皺帶或板塊之間的造山帶廣泛發(fā)育中生界和上古生界地層。中亞西部盆地海拔高度在1000m以下,如濱里海盆地,中亞?wèn)|部盆地海拔高度主要在500~3000m。整體來(lái)看,具有“西低東高”的特點(diǎn)。 (2)整個(gè)中亞盆地群表現(xiàn)為多期疊合盆地:濱里海盆地是由裂谷、被動(dòng)大陸邊緣、前陸和克拉通坳陷盆地四期疊合而成;圖爾蓋、楚-薩雷蘇盆地經(jīng)歷構(gòu)造演化階段相似,由被動(dòng)大陸邊緣盆地、克拉通坳陷盆地、裂谷盆地和克拉通坳陷盆地疊合而成;齋桑盆地、準(zhǔn)噶爾都在石炭紀(jì)形成,二疊紀(jì)時(shí)為前陸盆地、三疊紀(jì)-白堊紀(jì)為坳陷盆地,進(jìn)入新生代以后為再生前陸盆地。 (3)中亞地區(qū)發(fā)育兩條重要的縫合帶:齋桑-額爾齊斯縫合帶、烏拉爾-突厥斯坦-南天山縫合帶。前者是西伯利亞板塊和哈薩克斯坦板塊碰撞的結(jié)果,后者為塔里木-卡拉庫(kù)姆板塊與哈薩克斯坦板塊作用的結(jié)果。由此形成的馬蹄形構(gòu)造,呈同心狀展布,地質(zhì)年代由外向內(nèi)變新(O、D1-2、上古生界中上部)。 (4)中亞地區(qū)的構(gòu)造演化模式主要有四種,如微陸塊拼合模式、單一島弧模式、多島弧增生拼貼模式、洋脊俯沖和多島弧模式等。 (參考文獻(xiàn)略) 本文據(jù)(李江海,2021,《世界地質(zhì)學(xué)》(講義))修改補(bǔ)充 |
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