奥依塔格-库尔良晚古生代裂陷盆地形成与演化的构造背景 晚三叠世盆地形成的构造背景

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关于奥依塔格-库尔良裂陷盆地,在大地构造上有不同认识,成守德等(2001)认为本区为奥依塔格-库尔良石炭纪裂陷盆地;孙海田等(2001)称之为北昆仑晚古生代陆缘裂谷;艾霞等(1995)认为是塔里木西缘晚古生代裂谷系;《新疆区域地质志》(1992)认为是恰尔隆-库尔良优地槽褶皱带和铁克里克断隆。本书认为它是在加里东构造层的基础上,受古特提斯洋扩张的影响而形成的昆北缘裂谷带,具有(弧后)裂陷盆地性质,称为奥依塔格-库尔良晚古生代裂陷盆地。

在古元古代末期,塔里木古陆结晶基底形成,为一套深变质岩系;从中元古代长城纪开始,塔里木古陆南缘发生裂解,华南板块沿康西瓦断裂向北俯冲,以康西瓦断裂为界,西昆仑北侧为一套中深变质的低-高绿片岩相和低角闪岩相的片岩、片麻岩、大理岩、变质砂岩及石英岩,厚度大于6000m,其中长城系沉积了一套厚达3500m的细碧-角斑岩系;南侧为一套浅变质的砂岩、碳酸盐岩、千枚岩及硅质岩,厚度大于4000m,并缺失中元古代晚期的沉积;新元古代末至早古生代末,康西瓦断裂北侧隆起,出现沉积间断,仅有一系列加里东和海西期的岩浆活动记录,而南侧沉积层序完整。晚古生代开始,华南板块继续向北俯冲,形成了奥依塔格-库尔良弧后边缘海盆地;至石炭纪,逐步演化形成弧后裂谷,沉积了一套碎屑岩-碳酸盐岩、双峰式海相火山岩及火山碎屑岩建造(表4-1),并在不同的岩石建造中形成了一系列不同类型的层状铜铅锌多金属矿床。

从泥盆纪开始,塔里木西南缘逐渐发生弧后裂张,形成了晚古生代的台缘坳陷。在晚古生代早期,由于古特提斯洋壳的进一步俯冲,塔西南地区南部在泥盆纪开始下沉,使得当时塔里木西部南北较为平稳。泥盆系以碎屑岩为主,夹少量碳酸盐岩,不整合在元古宇之上,代表着裂谷拉张早期以石英为主要成分,成熟度较高的陆缘碎屑岩沉积。石炭纪开始至二叠纪,塔西南的东西侧出现了差异,即西段的南部出现了较深的坳陷,而东段的南部则仍保持着较高地势。石炭系在区域上主体为浅海相碳酸盐岩、碳酸盐岩-碎屑岩建造,含丰富的珊瑚、腕足类化石,属大陆边缘台地相碳酸盐岩沉积。在岩性上以各种粒屑灰岩为特征,微晶-泥晶灰岩次之,并伴随着数量不等的陆源碎屑物。晚古生代末的海西运期间,古特提斯洋壳继续向北俯冲,塔里木周围全部褶皱成山。塔西南整体抬升不但使上古生界遭到剥蚀,而且使中生代的沉积全变为陆相,分布也很局限。与此同时,陆块边缘因受周边山系的挤压作用而形成了平行于周边山系的褶曲和断裂的雏形。

表4-1 奥依塔格-库尔良晚古生代裂陷盆地内石炭纪地层表

在三叠纪,华南板块与塔里木板块沿康西瓦断裂拼合并发生造山运动(陆-陆碰撞),引发了区内一次强烈的构造变形,它改变了塔里木盆地古生代以东西-北东东向构造格局占主导地位的面貌,形成了一系列以北西向为主的大型构造带;新第三纪之后,受印度板块向欧亚板块碰撞的影响,喜马拉雅构造运动造成区内强烈的挤压、褶皱和大规模的逆冲推覆构造变形,形成一系列叠瓦状、高角度逆冲断裂并造山隆起。

区内岩浆活动以石炭纪最为强烈。岩类以钙碱系列花岗岩为主,华力西晚期为斜长花岗岩且具有多相分异特征。可见,志留纪—泥盆纪为该裂陷盆地发展初期,早石炭世是裂陷槽发展的鼎盛时期(拉张期的玄武岩),中、晚石炭世及二叠纪为封闭期(中石炭世以钙碱性系列为主;晚石炭世以碱性系列为主)。

值得一提的是,由于该时期地壳拉张作用差异较大,因此造成的沉积相变化也很大。在西北部的奥依塔克一带,该期岩浆活动特别强烈。而特格里曼苏一直处于盆地边缘,水体较浅,长期处于氧化环境,出现了紫红色、褐红色、猪肝色等杂色碎屑岩,成了发育砂岩型铜矿床的有利地区。在塔木矿区和阿尔巴列克矿区,则大量出现含炭质的黑色泥质岩石,陆源砾石、同生硅质砾石、泥质碳酸盐类岩石等。说明这些含矿地段的地壳拉张强烈,水体较深。而恰尔隆一带,石炭系以陆缘碎屑岩夹少量生物碎屑灰岩为主,地层产状较平缓,形成一个开阔大向斜,断裂构造也不发育。



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