晚二叠世—三叠纪周缘前陆盆地发展阶段

石炭纪—早二叠世伸展盆地及晚二叠世—三叠纪前陆盆地阶段~

石炭纪或泥盆纪晚期开始，在塔里木板块南、北两侧，首先是古特提斯洋、北天山洋张开，然后是古特提斯洋、北天山洋分别由南、北向塔里木板块俯冲。南天山发育裂陷槽－窄大洋盆地，塔里木板块内部形成伸展坳陷型盆地，早二叠世早期发生大陆裂谷型火山喷发。受古特提斯洋和南天山裂陷槽－窄大洋闭合控制，早二叠世晚期至晚二叠世乃至三叠纪，塔里木盆地再次转化为以挤压挠曲作用为主，发育前陆盆地和克拉通内挠曲坳陷盆地。

5.5.1　三叠纪前陆盆地形成亚阶段
三叠纪塔里木盆地周缘大部分为褶皱隆起带。北部南天山逐渐抬升，在库车坳陷发育狭长的周缘前陆盆地，北以北布谷鲁、喀拉铁克断裂与南天山相接，南部可能位于拜城—阳霞一带。早期主要为红色山麓洪积相砾岩、砂岩为主，随着水体加深，中晚期沉积一套河流湖泊相灰绿，深灰色泥岩、碳质泥岩、砂岩，上部含煤层，具有典型的前陆沉积特征，沉积中心逐渐向南迁移。剖面上地层几何形态呈明显的楔形，靠近造山带一侧厚度大，向前陆逐渐减薄。其物源为典型的“再旋回造山带（陈发景等，1994）。三叠纪，由于沙雅隆起北部前隆的存在，库车前陆盆地沉积末越过该前隆（图5-6）。
在昆仑南缘，晚二叠世—三叠纪张裂形成特提斯洋盆并向北俯冲消减，在昆仑山发育火山岛弧和海西—印支期巨大花岗岩岩基，塔里木大部位于弧后位置（孙肇才，1993）。在昆仑山构造负荷和沉积负荷作用下，塔里木大部由早期的弧后裂陷盆地和克拉通内裂陷盆地转化为弧后前陆盆地（汤良杰，1994）或克拉通内（挤压）挠曲坳陷（陈发景等，1994）。前已述及，鉴于三叠纪盆地的浑圆状形态和石炭纪—二叠纪裂陷作用后热地幔的冷却收缩作用，塔里木三叠纪盆地存在热沉降机制的可能性（刘和甫等，1994）。
三叠纪末期，南部羌塘板块与塔里木板块碰撞，沿西昆仑南—东昆仑南带印支期运动较为明显，可见三叠系与上覆地层呈不整合接触和三叠系及以下地层变质、强烈片理化等印支运动特征。塔里木盆地南部铁克里克、阿尔金山及中部大面积抬升。在盆地东部可见侏罗系与三叠系之间的角度不整合接触。

图5-6　新疆塔里木盆地三叠纪—侏罗纪古构造及残留厚度图

5.5.2　侏罗纪前陆盆地形成阶段
南天山前缘的库车前陆盆地形成机制、构造及沉积特征与三叠纪相似，但盆地沉积范围在三叠纪盆地的基础上向东、向南扩大，侏罗纪沉积中心在黑英山—塔拉克一带，厚度1000～2000m，部分沉积已越过沙雅隆起。
由于铁克里克和阿尔金山强烈抬升，在叶城—和田、民丰北—若羌发育前陆盆地。叶城－和田前陆盆地，位于西昆仑山前缘英吉沙至和田一带，南界为铁克里克断裂，盆地现今走向北西，地层西南厚北东薄，沉积中心在沙拉依沟一带，以湖泊－河流相的砂砾岩为主夹泥质岩及煤层，厚度600～2500m，民丰北－若羌前陆盆地呈北东走向，沿阿尔金山前分布，在江格沙依、普鲁、布雅等地，侏罗系为河流相为主的砾岩及砂泥岩、局部夹煤层。该盆地形成机制可能与阿尔金走滑断裂有一定关系。
塔里木东部前陆盆地的发育可能与库鲁克塔格隆起往盆内逆冲推覆有关。主要展布范围为满加尔坳陷、孔雀河斜坡—罗布泊一带，沉积中心已迁移至东部地区，以湖泊—河流相沉积为主，主要岩性为砂岩、砾岩、粉砂岩、泥岩夹煤层。厚度200～300m。从地震剖面推测，向东至罗布泊一带可能仍发育较厚的侏罗系。
另外，在喀什以西库孜贡苏发育典型的拉分盆地，呈北西西向展布，向东与阿赖盆地相连，沉积中心在库孜贡苏一带，厚度大于3000m。下侏罗统下部主要为块状砾岩，上部为砂、泥岩夹煤层；中侏罗统以细碎屑岩为主；上侏罗统下部为砂泥岩，上部为砾岩及砂质泥岩。
5.5.3　白垩纪—老第三纪前陆盆地扩展阶段
该时期早期的前陆盆地不断向中央扩展，塔里木盆地总体呈现三个独立的前陆盆地，即北部前陆盆地、西南前陆盆地和东南前陆盆地（图5-7）。

图5-7　新疆塔里木盆地白垩纪—老第三纪古构造及残留厚度图

北部前陆盆地沉积中心仍位于库车坳陷，以卡塔克—古城墟隆起为前隆，层层往前隆方向上超，白垩系—老第三系发育较全，主要以湖泊—河流相砂泥岩为主，沉积厚度500～1000m。
西南前陆盆地以巴楚隆起为前隆，分布于麦3井和深2井以南广大地区，沉积中心位于喀什－叶城坳陷一带，下白垩统以陆相沉积为主，上白垩统—老第三系主要为海相沉积。
东南前陆盆地沉积中心位于于田—若羌断陷一带，以北民丰－罗布庄断隆为前隆，主要沉积了一套陆相碎屑岩。可见，上述三大前陆盆地都受各自的构造负荷和沉积负荷控制，并用有各自的前隆存在。
5.5.4　晚第三纪—第四纪复合前陆盆地演化阶段
早第三纪晚期或末期，特提斯洋最终封闭，印度板块与欧亚板块碰撞，在随后发生的喜马拉雅中期和晚期运动中，印度板块向欧亚板块楔入，青藏高原迅速隆起，受印度板块与欧亚板块碰撞并向北推挤楔入远程效应的影响，天山和昆仑山强烈复活并大幅度隆升，同时向盆内逆冲推覆。受周缘造山带构造负荷作用，塔里木盆地基底整体挠曲下沉，形成复合前陆盆地（贾承造等，1992；陈发景等，1994）。这种复合前陆盆地仍然继承了早期的盆地格局，具有明显的三分特征（图58），北部前陆盆地以卡塔克—古城墟为前隆，沉积中心位于阿瓦提—库车坳陷，沉积厚度2000～6000m，总体呈现为往北下倾的斜坡；西南前陆盆地仍以巴楚为前隆，沉积中心位于喀什—叶城呈现为往北下倾的斜坡，沉积厚度1000～9000m，总体呈现为往西南下倾的斜坡；东南前陆盆地以北民丰—罗布庄一线为前隆，沉积中心位于山前地带，沉积厚度1000～4000m，呈狭窄条带状延伸，可能与阿尔金走滑断裂带的活动有关，也可称之为走滑－挠曲盆地。

图5-8　新疆塔里木盆地新第三纪复合前陆盆地构造及残留厚度图

前述若拉岗日结合带上二叠统不整合于下二叠统之上，有两个方面的构造意义：一方面它意味着晚二叠世前可可西里-巴颜喀拉地块与羌塘地块的汇聚，两者间的裂谷闭合消亡，挤压造山运动结束；另一方面又标志着新的盆地形成发展旋回的开始。

随着华力西期晚期（中、晚二叠世）造山运动的发展，可可西里-巴颜喀拉地块北侧的木孜塔格-阿尼玛卿结合带与地块南侧的若拉岗日结合带相继褶皱成山，但前者的造山幅度与规模远大于后者。此后羌塘地块南部的班公错-怒江海盆逐步拉开，持续的扩张作用使羌塘地块不断向北运动，在羌塘地块与昆仑造山带之间形成南北向挤压环境，在这种应力条件下一方面造成可可西里-巴颜喀拉地块向北俯冲于昆仑造山带之下，另一方面造成可可西里-巴颜喀拉地块岩石圈板块发生挠曲，形成深坳陷，这种盆地一般称为周缘前陆盆地。

早、中三叠世周缘前陆盆地的沉积中心与坳陷中心都位于毗邻昆仑造山带的可可西里-巴颜喀拉地块上，在调查区内的表现为以细碎屑岩为主的浊流复理石沉积地层发育，是典型的深水盆地沉积相，沉积地层厚度近万米，地层中基本不含火山岩，这些说明与拉张环境下形成的弧后盆地有很大的区别。在向南的羌塘地块一侧，以若拉岗日结合带北缘断裂若拉岗日-萨玛绥加日断裂为界，形成大陆坡折的转折点，北侧为深坳陷的深水盆地，南侧向羌塘地块方向形成缓而浅的周缘前陆盆地克拉通边缘盆地。沉积滨海—浅海陆棚相碎屑岩-碳酸盐岩建造，尤其是若拉岗日结合带中发育的下三叠统地层以石英砂岩为主，反映相对稳定的陆缘环境。

这一盆地构造格局在中三叠世以后有所改变，其一是盆地的沉积中心向南迁移，由可可西里-巴颜喀拉地块迁移至若拉岗日结合带，表现为可可西里-巴颜喀拉地块上的上三叠统地层以中厚层状砂岩为主，并含较多的植物碎片，反映其沉积环境为三角洲相或滨岸相，而若拉岗日结合带的上三叠统苟鲁山克错组（T₃g）则表现为一套较深水的浊流复理石沉积地层；其二是若拉岗日结合带中普遍发育的一期基性岩（脉）侵位岩浆事件，基性岩（脉）以均质辉长岩、辉绿岩为主，局部见有超基性岩脉侵位。辉长岩、辉绿岩的Ar-Ar法年龄为249.5±4.7Ma，212.9±5.5Ma，228.9±4.9Ma，209.8±4.6Ma，（样品由中国地质科学院地质研究所测定）。基性岩的地球化学特征显示它们形成于板内裂谷或板内拉伸环境之中。结合羌塘地块之上的一些区域地质特征，如热觉茶卡一带的中三叠统康南组为深水盆地—陆棚相沉积，发育复理石建造，并含深水菊石动物群等地质特征。上述情况均说明中三叠世羌塘地块内应有一期短暂的拉张期，但这一拉张期是在大的南北向挤压体制中的局部松弛，因而作用范围与时限极为有限，前陆盆地的总体构造格局并未打破。至晚三叠世依然延续挤压环境下的前陆盆地构造格局，盆地的沉陷中心与沉积中心迁移至调查区南部的若拉岗日结合带，形成深水盆地，沉积浊流复理石地层，向南北两侧均变浅，大陆坡折的转折点由若拉岗日结合带南北两侧的边界断层控制。南侧羌塘地块北缘以发育碳酸盐岩台地为显著特征，北侧以滨岸及三角洲相发育为特点。

三叠纪末期强烈的印支运动，使调查区内整体褶皱成山，海水退出，周缘前陆盆地消亡。可可西里-巴颜喀拉地块及其周边形成的印支期造山带在世界范围来说也是规模最大的印支期造山带。印支期末的造山运动使若拉岗日结合带及可可西里一带持续发生挤压碰撞、褶皱造山，羌塘地块沿若拉岗日结合带一线向可可西里-巴颜喀拉地块之下俯冲。在可可西里-巴颜喀拉地块上的三叠纪地层内形成“阿尔卑斯式” 全形褶皱和逆断层；在若拉岗日结合带一线形成多处构造叠置断片，造成结合带物质组成呈叠瓦片状重复出现，并在花石山形成向南逆冲的推覆构造。印支期末的造山运动中岩浆作用较弱，仅见少量的地壳重熔型花岗岩，出露于长颈湖的花岗闪长岩即是这种类型，侵位年龄237.6 Ma（样品由北京离子质谱实验中心采用锆石SHRIMP法测试）。

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