前震旦纪塔里木古板块形成阶段

　震旦纪—奥陶纪塔里木古板块裂解和克拉通内裂陷盆地发展阶段~

5.2.1　震旦纪克拉通内裂陷盆地形成亚阶段
震旦纪开始塔里木盆地进入盖层演化阶段，震旦系作为盆地的第一盖层。
早震旦纪，塔里木板块主体为隆起区，长期遭受剥蚀，是主要的物源区，仅局部保存陆相堆积，东北缘库鲁克塔格发育裂谷盆地，裂谷南北分带。兴地断裂以北，自下而上为陆坡碎屑流相—海底浊积扇相—海槽盆地相—海底浊积相—陆坡碎屑流相相序构造的三大沉积旋回，其间夹有陆棚砂泥岩及多层火山岩，厚度巨大，达3700m以上。兴地断裂以南孔雀河一带，早期裂谷发育较强烈，沿基底断裂有岩浆喷溢，以酸性火山岩为主，最厚达1400m，从构造背景及沉积特征分析，当时，板块东北缘发育大陆边缘裂谷。在板块边缘的其它地区，可能亦存在同样的裂谷盆地，如北部乌什地区和西昆仑北带（康玉柱，1993）。
晚震旦世开始，塔里木板块内部拉张沉降，原来的古陆没入水下，形成了统一的盖层。塔里木大部分地区为克拉通内裂陷盆地（图5-1）。板块北缘发育张裂带，形成南天山洋。该张裂带从哈萨克斯坦的科克切托夫地块南部向东南方向延展，经伊塞克地块进入我国（李永安等，1984），与中天山南部褶皱带及蛇绿岩带相匹配。当时塔里木板块与中天山—伊宁地块及哈萨克斯坦板块以大洋相隔，该大洋可能东延至祁连山（王作勋等，1990）。克拉通内裂陷盆地，以柯坪附近剖面为代表，沉积一套潮坪相砂泥岩间夹玄武岩；晚期盆地持续稳定沉降，陆屑对海域补给逐渐减少，在宽阔的清水碳酸盐潮坪环境中堆积了叠层藻、藻屑、藻纹层白云岩和球粒白云岩，局部形成丘状礁、滩等岩隆，并夹有风暴潮道相竹叶状砾屑灰岩和潮渠相砂砾屑灰岩。克拉通内盆地上震旦统沉积厚度为600～1000m，沉积速率低，仅为2.79～4m/Ma。库鲁克塔格裂谷向北迁移，沉降、沉积中心位于兴地断裂以北，自下而上由海底扇相浊积岩—深陆棚相粉砂岩、微晶灰岩—陆坡相砂、砾岩，构成又一大的重力流沉积旋回，厚约1300m。

图5-1　新疆塔里木板块震旦纪古构造及残留厚度图

震旦纪在塔里木板块南缘沿铁克里克和阿尔金山可能存在古隆起，未接受沉积；沿康西瓦—阿龙断裂，可能存在洋壳环境，该断裂带由多条深断裂组成（姜春发等，1992），断裂地表形迹明显，遥感影像清晰，断裂附近，变质强烈，多形成结晶片岩。断裂两侧，沉积型相各异，断裂北侧，多为前寒武系结晶片岩和少量晚古生代洋壳—陆壳边缘型沉积；断裂南侧，有早古生代和少量晚古生代陆壳型沉积。因此，塔里木板块南缘可能亦为大陆边缘型—大洋型盆地，再向南为古特提斯洋板块。
5.2.2　寒武纪—奥陶纪克拉通内和克拉通边缘裂陷盆地形成亚阶段
这一时期板块边缘扩张作用有所加剧，早期总的构造格局继承了晚震旦世的特点，原型盆地与其相似。后期因塔里木盆地东南及阿尔金逐渐隆升，原型盆地有所改变。
（1）寒武纪—早奥陶世
此时，北部南天山北缘拉张活动强烈，形成窄大洋，伊宁—中天山板块与塔里木板块分离较远，为独立的微板块，此大洋可能与库鲁克塔格及西南天山海水相通，构成塔里木北缘统一的大洋。南天山总体属于被动大陆边缘盆地，局部地区发育大陆边缘裂谷盆地。库鲁克塔格裂谷此时进入中期发展阶段，北带洋壳环境增大，含过渡型三叶虫，南带发育一套深水盆地相沉积，以含东南型三叶虫、浮游笔石和放射虫为特征，沉积速率3.3m/Ma。
由于受库鲁克塔格裂谷和北祁连洋扩张的影响。塔东满加尔坳陷一带为克拉通边缘裂陷盆地。水体较深，岩相和厚度变化较大。据地震地层学研究，其西北部斜坡地带沉积由三部分组成：中心部分为较厚的具前积结构的斜坡沉积体（clinoform），反射呈S型或上下斜交的前积型，为台缘斜坡相或陆棚相沉积。上倾部分厚度略有减薄，呈平行整一反射结构，其上界面被具上超特征的反射层所覆盖，为内陆棚—海岸相沉积。下倾部分一般由平行至收敛的反射层组成，厚度明显减薄，属于水体较深欠补偿的盆地相沉积。斜坡体坡度约2°～5°，推测盆地中心水深300～500m。从寒纪系到下奥陶统的地震结构横向变化分析，可能盆地沉降中心由东向西逐渐迁移。这与盆地边缘大洋不断扩张的构造背景基本一致。古城墟斜坡的塔东1井4414～4710m井段揭示的寒武系下部以灰黑色硅质泥岩为主，常见黄铁矿团块及薄层，具有浅海深水沉积特征，而且处于强还原低能环境，该段上、下部为陆棚环境。寒武纪古城墟地区主要为克拉通缘坳陷的深水沉积，属于塔东满加尔深水盆地的一部分。早奥陶世，塔东1井所在的古城墟一带亦发育代表典型深水海底扇的浊积岩沉积。古城墟隆起与东南断阶区以策勒－罗布庄断裂带为界，该断裂在地震剖面上显示明显，走向北东，倾向南东，北西盘地震层序较清楚，波组连续性较好，南东盘为杂乱地震反射，无法辨别地震层序，有人认为可能属于长期发育的古隆起。但从塔东1井钻井揭示的地层看，东南断阶区此时不可能作为出露地表的物源区。而且若将策勒－罗布庄断裂带作为一裂陷带，即作为扩张区，从现有深度和地震与地表资料来源，显然证据不足。将其作为板块边缘的沟－弧体系（张恺，1990），现今又未发现同期的与其相匹配沉积系统。因此，因该区后期被改造和剥蚀强烈，使解释和分析具有很大的推测性。从现已完成的大地电磁资料分析该区电阻率较低，与长期发育古老基底反映有所不同。我们推测：在寒武纪—早奥陶世，该区属于满加尔边缘裂陷盆地东缘，后期强烈叠加改造，而使地震反射品质变差，以致无法辨认早古生代地层层序。
塔里木盆地中部和西部等三分之二的地区为缓慢沉降型的克拉通内裂陷盆地，以台地相浅水沉积为主，水体深度通常为0～10m，有时可深达几十米。钻井揭示和地表露头地层总体为灰色，褐灰色白云岩、灰岩夹泥质岩条带，地震反射特征为中层状、中—低频连续、较连续—中强振幅反射波组。寒武系厚度为600～1600m，下奥陶统厚600～1200m，在阿瓦提和唐古巴斯地区沉积较厚。塔里木河以北，早寒武世早期海水较深，有陆棚边缘静海盆地相黑色富有机质页岩发育，夹重晶石结核和含磷硅质岩与磷矿层，可能与海平面上升及缺氧事件有关。其后海水渐浅，直到早奥陶世均位于潮间—潮坪极浅水环境，形成巨厚白云岩、灰岩夹含膏盐白云质泥岩，塔中大部分地区为极浅水潮坪环境，以白云岩为主。
西昆仑北带可能为大陆边缘盆地，再向南为古特提斯大洋。据现有资料推断铁克里克为陆缘隆起，未接受寒武纪—早奥陶世沉积。
寒武系—下奥陶统是盆地主要生油岩之一，原型盆地的类型决定了生油岩好坏，依据板块背景和沉积特征，我们初步划分出多种盆地原型（图5-2）。
（2）中晚奥陶世
这时，塔里木板块、伊宁—中天山微板块及北部裂谷盆地之间转化为聚敛活动，南天山洋开始向伊宁—中天山微板块俯冲，北部哈萨克斯坦—准噶尔板块同时向中天山—伊宁微板块俯冲，使其南北两侧发育岛弧。南天山以边缘海盆地为主。西昆仑北带为克拉通边缘陆表海盆地，向南可能为深水环境。85-101-02-02专题在莎车坎地里克剖面，发现晚奥陶及早志留世笔石动物群，其中黑色泥岩已变质为泥板岩，说明边缘地带水体较深。
由于南天山向北消减和北祁连洋闭合，塔里木盆地东部的周缘地带隆起，满加尔坳陷物源供给充足，完全改变以前的欠补偿沉积环境，在坳陷背景上接受充填式沉积，具有明显的边缘坳陷盆地晚期发展特征。从钻井揭示地层岩性分析，以深海槽盆地的陆屑浊积岩为主，厚度巨大，达2000～3000m。当时孔雀河斜坡和东南断阶已处于隆起区，为坳陷提供丰富物源。库鲁克塔格裂谷开始走向封闭，其南部沉积与满加尔有一定的相似性，以海底相浊积岩为主，向西北库尔勒方向水体变浅，为陆棚相粉砂岩、泥岩，生物相转变为混合相。
塔里木盆地中部和西南大部分地区为克拉通内坳陷盆地。阿克苏—巴楚一带为开阔陆棚，阿瓦提断陷—巴楚一带中上奥陶统为一套生物滩与海绵—藻礁相沉积，残厚184m。向乌什方向海水加深，为深水陆棚相—盆地相杂色页岩沉积夹泥灰岩，从沉积相展布分析，向西可能水体较深。西南和塔中大部分地区推测为浅海台相，以灰岩为主，沉积厚度500～1000m。唐古巴斯坳陷两侧隆起控制沉积较厚，为1000～2000m。北部沙雅隆起和库车坳陷当时隆起幅度明显增大，库车坳陷可能为坳陷盆地的边缘隆起，提供一定物源，塔中卡塔克隆起幅度亦有所增加。

图5-2　新疆塔里木盆地寒武纪—奥陶纪古构造及残留厚度图

奥陶纪末发生加里东中期运动，其对塔里木板块及其边缘的沉积和构造演化具有重要的影响。盆地边缘地区，南天山洋向伊宁—中天山微板块俯冲消减，形成那拉提、哈里克套岛弧增生带，库鲁克塔格裂谷封闭，塔北克拉通外缘前陆隆起带增大，同时东昆仑北带扩张，形成祁漫塔格洋，西昆仑北带开始出现扩张（姜春发等，1990）。边缘扩张作用使板块内变形褶皱加强。在盆地内部可见到志留系与奥陶系之间的角度不整合接触。

塔里木盆地是一个典型的长期演化的大型叠合复合盆地。它发育在太古代-早中元古代的结晶基底与变质褶皱基底之上，震旦系构成了盆地的第一套沉积盖层。在震旦纪—第四纪，塔里木盆地经历了复杂的构造演化历史。 目前在塔里木获得最老同位素年龄的岩石和数据表明，塔里木盆地在中太古代甚至早太古代就已经发生了来源于亏损地幔的偏碱性玄武岩浆的喷溢活动，岩浆的侵入形成了塔里木盆地原始的陆核。 早元古代是本地区地壳快速增长的重要时期，也是由陆核发展成为陆块的时期。早元古代兴地期，广泛而剧烈的构造运动，使岩石产生强烈变形，最后使塔里木陆块、柴达木陆块和准噶尔微陆块聚合连成一片。经过中元古代末兴地期克拉通化后，聚合在一起的塔里木陆块重新裂离，并在陆块内部产生了裂陷。晚元古代，“远古南天山洋”和“远古昆仑洋”闭合消亡，古塔里木板块在经历太古宙陆核形成，早元古代稳定陆块增生发展和中—晚元古代构造演化后终于逐渐成型。 震旦纪是塔里木盆地发展史上一个转折时期。塔里木运动之后，统一的古塔里木板块形成。震旦系作为塔里木板块克拉通盆地的第一个沉积盖层而覆盖了塔里木盆地。早震旦世，在塔里木板块边缘和内部发育大陆裂谷盆地。他们与地幔上隆、地壳变薄和伸展有关。晚震旦世继续拉张，在塔里木主体部位形成克拉通内张盆地。沉降速率较早震旦世明显降低。寒武至奥陶纪塔里木板块北部由于天山微陆块继续向北运动而进一步扩张，地幔物质侵入形成洋壳。洋盆发展结果导致塔里木板块北与哈萨克斯坦板块分离，南与羌塘板块相隔。寒武系—下奥陶统是盆地主要的生油岩之一。奥陶纪末，由于塔里木大陆板块大陆边缘早古生代的“天山多岛有限洋盆”和“库地—奥依塔格洋盆”俯冲消减和微板块的碰撞所产生的加里东中期运动，对塔里木板块及其边缘的构造演化具有重要的影响。这期运动可能是塔里木板块南北边缘化为主动边缘的反映。志留纪开始，南天山洋由东向西逐渐闭合；泥盆纪末，塔里木板块与哈萨克斯坦板块碰撞拼贴；库地洋于泥盆纪晚期闭合，中昆仑地块拼贴到塔里木板块之上。经过这一时期一系列的构造运动之后，塔里木腹部形成了大型克拉通内挤盆地，具有独特的沉降史和构造特征。石炭—二叠纪是塔里木板块由古全球构造运动体制新全球构造运动体制转化的过渡时期（朱夏，1983），即由早古生代边缘多中心不对称扩张、微陆块与多岛有限洋盆、弧后盆地间“手风琴”式此张彼合运动、单向俯冲与软碰撞关闭的构造运动体制向威尔逊旋回式的洋中脊大规模对称扩张、“传送带”式俯冲消减、沟弧盆体系同时发育的新全球板块构造运动体制过度。 从三叠纪开始，塔里木进入陆盆演化阶段，主要受控于亚欧大陆南缘特提斯洋的周期性俯冲消减和闭合作用，同时与盆地基地核挤压隆起或山系发展有关。侏罗纪—古近纪，塔里木盆地形成演化与欧亚大陆南缘的一系列碰撞时间有关，如侏罗纪晚期的拉萨碰撞和白垩纪晚期的科希斯坦碰撞事件等。每一期碰撞都使围限塔里木盆地山系和基底核挤压隆起发生周期性复活，形成向盆地内的挤压逆冲构造，在冲断带前缘发育前陆盆地。新近纪—第四纪，随着印度板块对欧亚板块的俯冲与碰撞，及碰撞后印度板块向欧亚板块楔入所产生的远程效应的影响，天山和昆仑山大幅度隆升推覆。碰撞后，印度板块仍然继续向北俯冲，西昆仑造山带受强烈挤压收缩和抬升，北部岩块长距离逆冲在塔里木盆地之上，加剧了塔里木板块岩石的挠曲程度。西昆仑山，天山褶皱强烈上升，并伴随着走滑断层系活动，盆地相对下降形成统一的由造山带包围的塔里木盆地。 塔里木盆地在新疆南部，位于天山、昆仑山和阿尔金山之间，东西长1400千米，南北宽约550千米，面积56万平方千米，为中国最大的内陆盆地。塔克拉玛干沙漠位于塔里木盆地中心，大沙漠东西绵延1000千米，南北宽约400千米，面积相当于9个多台湾省的大小，达33.76万平千米，占全国沙漠面积的47.3%，是中国最大的沙漠，也是世界七大沙漠之一，是仅次于西亚鲁卜哈里沙漠的世界第二大流动沙漠。沙漠内部沙丘连绵起伏，一般高70-80米，最高可达250米，沙漠内部植被稀少，多为流动沙丘。塔里木盆地是大型封闭性山间盆地。天山、昆仑山阻隔印度洋和西太平洋暖湿气流的进入，降水量小，气候变化大。夏季炎热少雨，光脚不能在沙漠中站立一分钟，因为沙面温度高达70-80℃。冬季气候又变得异常的寒冷，气温经常在零下20℃至零下25℃，最低气温可达零下50℃。春季多风，平均每月大风4-5次，狂风怒吼，飞沙走石，声音凄厉可怕。塔里木盆地降水量北部一般在50-70毫米，南部一般在15-30毫米，降水稀少，蒸发强烈，空气十分干燥，风沙危害始终威胁着盆地周边工农业生产和人民生活。塔克拉玛干大沙漠的西部盛行西北风，使沙丘向东南方向移动，沙漠东部盛行东北风，使沙丘向西南方向移动，塔克拉玛干流动沙丘总的移动方向是自北向南。故塔克拉玛干沙漠不不断向南扩张，向着昆仑山麓推进。2000多年来沙丘平均向南移动了100千米左右，使丝绸之路南道的绝大部分的古城被风沙湮没。那么，塔里木盆地的自然环境原来是这样的吗?塔里木盆地来自什么地方。 1．塔里木盆地来自南半球1987年9月，由中国科学院3个研究所4个学科13个专业的144名科学家组成的综合考察队，在对塔里木盆地进行了大规模深入考察研究后，向世人宣告了一个惊人的结论：塔里木盆地是一块从南半球中高纬度漂移到北半球的陆块。距今8亿年前（元古代），塔里木盆地还是一段靠近现南极海底的活动性很强的古地槽。当时地壳运动剧烈，地球的南北变化频繁。自震旦纪后期开始（距今6亿年前），由地槽转变为陆块的塔里木从今天澳大利亚以南的海域开始其长达数亿年的“北征”。这块古陆在北移过程中按照地球磁极的变化变换着“行走”的姿势，其大部分时间是顺时针左旋前进，中间曾一度右旋过。在距今4亿年前的志留纪，塔里木陆块完成了决定性的一站，从南半球高纬度49.2度，漂移到北半球低纬度地区。到距今约6000万年前的第三纪时，它已移到北纬25.2°。距今500万年前的第三纪末，在印度板块与欧亚板块多次冲撞中，夹在其中的塔里木板块，被南北挤压，压缩了1700千米，从台地变为盆地。以后，又在距今200多万年前的喜马拉雅山运动中被抬起，并从北纬25度左右的位置以下挤到北纬40度左右，塔里木陆块终于结束跌宕起伏的北移活动，并在亚洲腹地“定居”。塔里木陆块的漂移，只是全球大陆漂移中一个小的组成部分。正因为塔里木有此漫漫数亿年，遥遥数万千米的漂移、漫游世界的地质历史，所以其经历的古地理、古气候环境条件是异常丰富多彩的。2．塔里木盆地原来不是干燥的大约在100多万年前，塔里木盆地中并无沙漠，而是河湖众多，植物繁盛，气候湿润的绿洲。在地质时期，形成沙漠化过程的地质背景是第四纪新构造运动。新构造运动使得青藏地块大幅度隆起，由此大范围地改变了青藏高原本身的气候特点和塔里木盆地的大气环流格局。一方面阻挡了印度洋湿润气流的北上，另一方面迫使干冷的空气在西伯利亚大陆上聚集加强，并与太平洋上暖湿气流进行水热交换，从而对东亚季风环流的确立起到了重要作用。在这种大气环流系统的逐步演变过程中，塔里木盆地的气候渐趋干燥，河湖干涸，植被变稀，风沙渐多。大约在1万年前，塔克拉玛干大沙漠就已基本上形成了今天这样的规模和面貌。塔里木盆地的气候变化直接影响沙漠化的进退过程。但由于人类活动的频繁增加，参与到影响现代沙漠化的演变过程中来，并在沙漠化的发展和逆转中起加速、加剧作用。在变干的气候条件下，加上人为因素的作用，使得塔里木盆地地区沙漠的发生与发展呈上升趋势。一些绿洲缩小，即绿洲向沙漠化方向退化，如塔里木河的干支流中下游地区，胡杨林面积由20世纪50年代的540平方千米减小到1995年的73.33平方千米，沙漠化面积1996年比1959年增加了1.23平方千米，长达180千米的绿色走廊濒临毁灭。资料分析表明，20世纪60年代以来，塔里木河流域气温变化不明显，而降水有增多的趋势，特别是河源流域地区降水明显增多，沙尘暴、大风日数显著减少；塔里木河下游流域降水也有增加的趋势，这对于植被生长是有利的，有利于减缓这些地区沙漠化的进程。然而，事实情况却是沙漠化面积不断在扩大，这表明这种生态环境的恶化与人类的不合理活动等因素有关。沙漠化问题是塔里木盆地地区面临的最严峻的生态环境问题之一，是长期制约塔里木盆地生态环境保护与建设及社会经济发展的重要因素。特别是近几十年来，随着人口不断增加，人为不合理的经营活动不断增多，大面积的森林被砍伐，天然植被遭到破坏，大大降低其防风固沙，蓄水保土，涵养水源，净化空气，保护生物多样性等生态功能。人为地毁草毁林，过度开垦，不合理的耕地利用方式，破坏了脆弱的生态平衡，诱发了沙化的潜在因素，使沙化耕地大量出现。随着21世纪中国经济建设重心向西部转移，塔里木盆地的人类活动的规模和频度都将比20世纪有所扩大，对生态系统的影响将会大大加强。眼下如果不及时地采取适当的治理措施和科学的防治方法，沙漠化面积将会继续扩展，程度将会加重，塔里木盆地的前途也将不容乐观。

塔里木盆地的基底由太古代和元古代变质岩组成，它们出露于盆地边缘山系内。太古代在库鲁克塔格和阿尔金山地区发育一套角闪岩相—麻粒岩相的片麻岩、混合岩、各种结晶片岩和大理岩，可见厚度达800余米（张文佑等，1986），Sm-Nd全岩等时年龄为3263+129Ma，标志着塔里木原始陆核开始形成。

五台运动使薄地壳褶皱变形，混合岩化普遍出现，并发现同期花岗岩（Pb蒸发年龄为2483Ma）。该期塑性地壳转化为刚性地壳，形成了陆核。

古元古代，地壳厚度和固结程度不断增大，地壳活动明显减弱，北部库鲁克塔格地区，为一套陆源碎屑—碳酸盐岩建造的过渡型浅海相沉积，厚度900～4640m。南部（昆仑山—阿尔金山北坡）火山物质较北部库鲁克塔格地区增多，厚度4000～9000m。兴地运动（吕梁运动）使塔里木进一步固结并扩大原始古陆，也使下元古界褶皱，并伴有红色片麻状花岗岩（Pb-Sr全岩等时年龄为2073Ma）。

中元古代，塔里木古陆广泛接受深—浅海相复理石建造的碎屑岩、碳酸盐岩沉积，厚度6000～14400m。另外，在其南、北两侧出现大陆边缘裂谷。在塞拉加年、阿克苏、阿尔金红柳沟等地区发育蓟县系蛇绿岩、超基性岩和蓝闪片岩等（张良臣，1991；成守德，1986；王作勋，1990；姜春发，1992），蓟县纪末的构造运动，使各裂谷封闭并有花岗岩侵入，这次运动奠定了塔里木古陆基本轮廓。

新元古代初期塔里木板块发生拉张分离，地幔物质上涌，使古陆壳不断减薄下沉，中部拉张，出现南北性质不同的沉积建造。塔里木盆地中部，北纬40°线近东西向的高磁异常带，可能为这次拉张活动的产物。后经塔里木运动使其统一成塔里木板块。塔里木运动对于板块的形成起着重要的作用。

青白口纪末期的塔里木运动，形成了稳定的、统一的塔里木古板块。上覆地层与基底具明显的不整合接触（康玉柱，1986）。

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项城市13195662189： 玉石的形成过程是什么样的啊 ? - ？
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项城市13195662189： 新疆和田玉怎么形成的籽料是什么概念? - ？
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项城市13195662189： 地球形成后分几“代”,每代几“纪”,分别是什么? - ？
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