天山晚新生代构造时限证据－库车构造生长地层和古地磁地层年代研究

天山库车山前新生代构造发育，具有丰富的构造地质现象和优越的研究条件，成为研究陆内变形和盆-山耦合的理想场所。本项目通过新生代构造变形及同构造沉积地层分析，研究库车新生代构造变形样式和分布特征，建立库车新生代构造生长地层时代序列；测定库车阿瓦特河剖面、吐孜玛扎剖面、克拉苏河剖面地层磁极性序列，建立库车中西部新近系磁性地层柱；研究库车秋里塔克背斜、亚肯背斜、巴什基齐克背斜变形地貌面年代，确定晚新生代构造变形时代。通过构造生长地层、古地磁年代、晚新生代变形地貌面年代研究，建立天山库车新生代构造变形时间序列，剖析天山冲断构造特征和时限，结合天山隆升历史的研究成果，探讨天山构造变形与山脉隆升的时限和机制，进而建立我国西部陆内造山过程的动力学模式。

库车盆地发育挤压型断裂和褶皱，构造变形分为两个阶段，盐构造发育期和挤压变形期。通过构造分析和平衡剖面恢复，结合库车盆地新生界6-8km同构造沉积地层充填过程反演，确定库车盆地的变形始于中新世。中新世，靠近山脉的盆地北部堆积山前沉积楔，造成古近系膏盐岩负荷加重，膏盐岩发生塑性流动，库车盆地发育盐丘构造和滑脱背斜；上新世-更新世，库车盆地发生强烈挤压（暗示南天山的快速隆升），形成大宛齐背斜、秋里塔格背斜、亚肯-喀桑托开背斜三排构造。库车盆地上新世以来的挤压缩短量23 km，上新世（5.2/5.8 Ma-2.6 Ma）构造缩短量9 km，平均缩短率3.4/2.8 mm/yr；更新世（2.6 Ma）构造缩短量为14 km，平均缩短率5.4 mm/yr。显然库车盆地大规模挤压变形始于上新世，更新世以来明显加速。. 通过系统采集磁性地层定向样品，精确热退磁和剩磁测定，建立三条新生界磁性地层剖面的极性柱。吐孜玛扎新近系磁性地层剖面厚度1900m（定向样品1083块），识别出17个负极性带和17个正极性带，与国际标准磁极性柱（CK95）进行对比，地层年龄为1.5-6.5Ma；阿瓦特新近系磁性地层剖面厚度3700ｍ（定向样品1606个），识别出26个负极性带和26个正极性带，与Cande & Kent (1995)国际标准磁极性年代表对比，地层年龄为2～15 Ma；克拉苏2500ｍ厚新生界磁性地层剖面（定向样品1700个）识别出35个正极性带和34个负极性带，与国际标准磁极性柱（CK95）进行对比，地层年龄为4-42Ma。根据地层厚度与沉积年代的对应关系，我们计算库车盆地沉积速率变化曲线。 21-11Ma库车盆地沉降速率缓慢增加，没有明显的波动变化；11-7Ma沉降速率减低，沉积颗粒变细；6-7Ma以来沉积速率急剧增加，砾岩碎屑大量堆积。由此推断南天山新生代隆升始于21Ma，隆升早期速率变化不明显，山脉抬升幅度缓慢，6-7Ma山脉急剧隆升，山前盆地快速堆积和沉降，这与库车盆地发生大规模挤压变形时代相吻合。