南天山却勒地区新生代构造变形时间及机制

It is still contradictory about the Cenozoic deformation timing of the Tian Shan orogenic belt. The thick Meso-Cenozoic sediments in the Southern Tian Shan foreland which record the tectonic evolution of Tian Shan deformed intensively due to the N-S contraction caused by the far-field effect of India-Asia collision. The westernmost part of the Qiulitag Structural Belt (the second row of anticline) and the Kalayuergun Structural Belt (the third row of anticline) in the Quele area, Southern Tian Shan will be studied. Based on the magnetostratigraphy, sedimentology and tectonic geometry, the high-resolution chronology framework of 3 anticlines in the second and third rows of structural belts (the East Awat, North Kalayuergun and Middle Kalayuergun anticlines) in the Southern Tian Shan foreland will be constructed. Combined with 2-D seismic data and attitude measurement in the field, the syntectonic growth strata and paleomagnetism will be studied systematically in order to constrain the deformation timing and mechanism of different structural belts. The results of this study can provide powerful evidence for the Cenozoic activities of the Southern Tian Shan from the perspective of basin-range coupling.

对于天山造山带的新生代构造活动时间，学术界一直存在较大的争议。南天山前陆盆地内巨厚的中新生代沉积物受到印度-欧亚大陆碰撞远程效应的影响发生了强烈的构造变形，记录了造山带的构造演化过程。本项目拟选取南天山山前却勒地区为研究区，对该区秋里塔格构造带（第二排背斜）的最西段和喀拉玉儿滚构造带（第三排背斜）上的3个背斜（东阿瓦特背斜、北喀拉玉儿滚背斜和中喀拉玉儿滚背斜）进行系统的磁性地层学、沉积学和构造几何学的研究，建立南天山山前第二、三排背斜带的高分辨率年代学框架，在此基础上，结合野外构造产状测量和二维地震反射资料，对研究剖面上的同构造沉积和构造磁学进行系统的分析，确定不同构造带的变形时间及机制，进而从盆山耦合的角度为南天山在新生代的构造活动提供有力的证据。

印度板块与欧亚大陆的碰撞是新生代以来最重要的地质事件之一，它不仅使得青藏高原发生了大规模的构造隆升，而且为其周缘造山带的构造活化提供了动力来源。天山作为世界上最大的陆内造山带之一，对于理解印度-欧亚大陆碰撞的远程效应具有重要的意义。. 本研究选取南天山前陆拜城坳陷西部作为研究区，对坳陷内第二排背斜和第三排背斜进行了系统的地层年代、构造变形的研究工作，以更好地认识天山新生代以来的构造隆升时间和陆陆碰撞的远程效应。. 在系统的磁性地层学基础上，利用生长地层和构造磁学限定了坳陷内第二排和第三排背斜的构造变形均开始于最晚中新世-早上新世~5 Ma，且坳陷内三排背斜的构造变形开始时间是基本一致的。。结合研究区内已有研究成果，我们认为南天山前陆盆地在晚中新世-上新世经历了一次强烈的构造变形，即天山发生了一次强烈的构造隆升，这可能是由帕米尔与西南天山的最终碰撞以及塔里木板块向北运动速率的增快共同导致的。. 本研究利用构造磁学，对秋里塔格弧形褶皱冲断带的形成时间和机制进行了系统的研究工作。结果表明，褶皱冲断带西部的地层在~5 Ma以后发生了较大幅度的顺时针旋转，而东部地层发生了不同幅度的逆时针旋转。弧形检验结果显示秋里塔格弧形褶皱冲断带两侧的构造旋转与地层走向之间存在明显的相关性，表明地层的构造旋转主要是由弧形褶皱冲断带的形成所导致的。通过对坳陷内新生代滑脱层厚度的调查，我们发现秋里塔格弧形褶皱冲断带的走势与滑脱层厚度的分布是一致的。根据前人构造模拟实验的研究成果，我们认为秋里塔格弧形褶皱冲断带的形成主要受控于坳陷内新生代滑脱层厚度的东西向差异，此外，上覆地层厚度、逆冲断层的角度等因素也起到了一定的作用。. 综上，我们认为南天山前陆盆地在~5 Ma以来经历了一次强烈的构造变形，从盆山耦合的角度证明天山的构造隆升主要是发生在过去的~5 Ma，且至今仍在持续进行。这是对印度-欧亚大陆碰撞的一种远程响应。