西昆侖-帕米爾匯聚造山域
一、西昆侖-帕米爾匯聚造山域
西昆侖-帕米爾匯聚造山域包括帕米爾高原以及西昆侖山地區(qū),南側(cè)邊界為南帕米爾斷裂(班公湖-怒江縫合帶)、喀喇昆侖斷裂以及阿爾金斷裂,北側(cè)與塔里木盆地、天山造山帶相鄰。新構(gòu)造主體受控于西構(gòu)造結(jié)的向北俯沖楔入擠壓以及塔里木盆地向南的陸內(nèi)俯沖,地殼構(gòu)造活動性十分強(qiáng)烈。該區(qū)是整個青藏高原地震最為集中的構(gòu)造部位,同時也是深源地震最為發(fā)育的地區(qū)。依據(jù)新構(gòu)造變形動力以及變形特征,以喀喇昆侖斷裂與康西瓦斷裂將其劃分為3個二級構(gòu)造分區(qū):帕米爾構(gòu)造區(qū)、西昆侖構(gòu)造區(qū)及甜水海構(gòu)造區(qū)。
1.帕米爾構(gòu)造區(qū)
帕米爾構(gòu)造區(qū)的變形受控于西構(gòu)造結(jié)南迦帕爾巴特塊體向北楔入擠壓作用,在帕米爾地區(qū)形成強(qiáng)烈的構(gòu)造擠壓中心,東西兩側(cè)分別形成喀喇昆侖右行走滑、Chaman左行走滑轉(zhuǎn)換斷層,在近南北向的強(qiáng)烈擠壓作用下,帕米爾構(gòu)造區(qū)向北逆沖,在南側(cè)形成北傾的沖斷系(Pshart斷裂),北側(cè)以塔里木塊體及天山西南地區(qū)形成系列南傾反沖構(gòu)造系統(tǒng)。帕米爾構(gòu)造近東西向主要逆沖斷裂系統(tǒng)包括南傾主帕米爾斷裂(MPT)、Pshart斷裂和南帕米爾斷裂等。以Pshart斷裂、Tanymas斷裂(阿尼瑪卿-墓士塔格晚古生代縫合帶)為界,將帕米爾構(gòu)造區(qū)進(jìn)一步劃分為北帕米爾、中帕米爾以及南帕米爾3個構(gòu)造帶。
主帕米爾斷裂是整個帕米爾構(gòu)造區(qū)的北界,該斷裂也是一條超殼斷裂,斷裂的形成時代為晚漸新世(Thomas等,1994)。相對于東西兩側(cè)塔里木盆地、Tadjik盆地,帕米爾構(gòu)造區(qū)沿主帕米爾斷裂向北差異楔入的幅度超過300km,區(qū)內(nèi)以近南北向的逆沖擠壓作用為主,發(fā)育系列逆沖斷層,內(nèi)部吸收縮短量達(dá)到340km(Waldhoer等,2001),強(qiáng)烈擠壓作用形成了該區(qū)巨厚地殼。東西向伸展構(gòu)造在該區(qū)受到較多關(guān)注,特別是規(guī)模較大的近南北向公格爾山伸展斷層?,F(xiàn)有的研究表明,伸展作用發(fā)育的時代主要是8~7Ma以來(Robinson等,2001),但從伸展斷裂空間分布特征看,帕米爾地區(qū)東西向的伸展作用主要與喀喇昆侖右行走滑斷裂向北的延伸相關(guān),是喀喇昆侖斷裂向北拓展過程中形成局部伸展斷陷,而并非反映隆升達(dá)到一定高程后的重力垮塌。
喀喇昆侖構(gòu)成帕米爾構(gòu)造區(qū)東側(cè)邊界,該斷裂右行走滑作用在東側(cè)北帕米爾構(gòu)造區(qū)內(nèi)為構(gòu)造變形所吸收,因此,喀喇昆侖斷裂新生代活動及走滑幅度對理解該區(qū)及青藏高原構(gòu)造演化及變形機(jī)制具有重要作用。多數(shù)研究表明,該斷裂形成于漸新世晚期中新世早期(Valli等,2007),該斷裂錯斷班公湖-怒江縫合帶以及印度河-雅魯藏布江縫合帶約120~400km,斷裂北段東西斷盤地質(zhì)構(gòu)造的對比表明錯斷幅度可達(dá)200km(Kapp等,2000),斷裂中段約17Ma以來右行走滑幅度為120~150km(Searle等,1996),而斷裂南段的走滑幅度存在較大分歧:23Ma以來為250km(Lacassin等,2004);13Ma以來為(66±5.5)km(Murphy等,2000)。盡管不同研究存在差異,可能與喀喇昆侖斷裂本身的空間拓展過程有關(guān),但喀喇昆侖斷裂中新世以來強(qiáng)烈右行活動是不爭的事實。
公格爾山地區(qū)片麻巖年代學(xué)研究(Robinson等,2001)表明,該區(qū)9Ma前后經(jīng)歷了角閃巖相變質(zhì)作用,8~7Ma以來開始快速冷卻并發(fā)生構(gòu)造隆升??鰯嗔褞г颇?0 Ar-39 Ar年代學(xué)研究(Valli等,2007)表明,14~4Ma階段經(jīng)歷了快速冷卻。中帕米爾構(gòu)造單元發(fā)育近東西向穹隆構(gòu)造,核部出露前寒武紀(jì)高變質(zhì)巖、片麻巖,其冷卻年齡為中新世(Schwab等,2004)。上述信息比較一致地表明,帕米爾構(gòu)造區(qū)的強(qiáng)烈隆升剝露作用主要始于中新世中期以來。
2.西昆侖構(gòu)造區(qū)
西昆侖構(gòu)造區(qū)南以麻扎-康西瓦斷裂為界(區(qū)域上對應(yīng)于阿尼瑪卿-墓士塔格晚古生代縫合帶),北以西昆侖山前鐵克里克斷裂為界。大量地球物理調(diào)查(Li等,2002)已經(jīng)證實,塔里木塊體向南傾斜俯沖于青藏巖石圈之下,因此,西昆侖構(gòu)造區(qū)新構(gòu)造變形在印度板塊向北擠壓的作用下,受塔里木剛性塊體的向南阻擋,而向北仰沖。西昆侖構(gòu)造區(qū)則由系列北西東西向的逆沖斷層系切割,包括西昆侖北部斷裂、昆侖中央斷裂等。昆侖中央斷裂被認(rèn)為是原特提斯的殘留,該洋盆在加里東運(yùn)動中閉合(潘裕生,1998),斷裂南北物質(zhì)組成差異顯著,以此將西昆侖構(gòu)造區(qū)分為南、北兩個次級構(gòu)造帶。
西昆侖山前沉積序列的研究表明,西昆侖山前斷裂強(qiáng)烈逆沖隆升的時間始于漸新世階段。鐵克里克斷層是西昆侖山前逆沖推覆斷裂系中的典型代表,該斷裂是一條活動斷裂,兼具左行走滑性質(zhì)。從和田以南的鐵克里克山前向北西向延伸,斷層主體南傾,傾角較陡,在柯克亞-杜瓦以南的山前,可見元古宙基底沿斷層面逆沖至古生界、中生界甚至古近系新近系地層之上。
康西瓦斷裂是在古特提斯結(jié)合帶基礎(chǔ)上活化的一條重要構(gòu)造邊界,是一條左行擠壓性質(zhì)的活動斷裂。沿康西瓦斷裂曾發(fā)生多期6~7級強(qiáng)震,2008年3月曾發(fā)生7.2級地震。沿該斷裂發(fā)育一系列活動構(gòu)造地貌,表明新生代晚期以來該斷裂一直活動強(qiáng)烈。此外,地震反射資料顯示斷裂深部北傾,切割南傾反射層,延伸深度可到100km。沿該斷裂上新世第四紀(jì)以來發(fā)生多期火山活動,噴出火山熔巖為幔源性質(zhì)的玄武巖(羅照華等,2000)。
3.甜水海構(gòu)造區(qū)
甜水海構(gòu)造區(qū)是夾于喀喇昆侖斷裂、麻扎-康西瓦斷裂與阿爾金斷裂之間的區(qū)域,呈倒立的三角形區(qū)域,南東、南西兩側(cè)是一對共軛型走滑斷層,北側(cè)是麻扎-康西瓦斷裂。區(qū)內(nèi)發(fā)育系列北西南東向構(gòu)造,新近紀(jì)晚期以來沿斷裂發(fā)生斷陷構(gòu)造,區(qū)內(nèi)曾發(fā)生6.9級地震。
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