基于离散元数值模拟的西南天山山前冲断带构造变形控制因素研究     

辛文  陈汉林  安凯旋  张欲清  杨树锋  程晓敢  林秀斌 《地质学报》2020,94(6):1704-1715

西南天山山前褶皱冲断带的变形与其东侧的柯坪冲断带的大规模薄皮滑脱明显不同,它以发育"堆垛"构造和基底卷入逆冲构造为特征,是什么因素控制了该冲断带的变形。本文基于地震解释剖面,采用离散元数值模拟研究手段,单因素变量控制方法,设计了先存断裂模型,滑脱层模型和先存断裂与不同内聚力的滑脱层组合模型共5组数值模拟实验,分析西南天山山前褶皱冲断带的构造变形的控制因素。实验结果表明:滑脱层岩石强度控制了其下先存断裂向上突破的难易程度,滑脱层内聚力较强时,沿先存薄弱带易突破滑脱层形成逆冲推覆构造;滑脱层内聚力较弱时,滑脱层将发育成逆冲体系的顶板断裂,阻碍滑脱层之下单元中先存断裂后期活动向上传播,易形成相互叠覆的逆冲片。弱内聚力滑脱层发育的地区,变形前锋向前陆方向传播得更快、更远,变形主要发生在滑脱层之上单元,易形成冲起构造和三角带,滑脱层之下单元构造变形相对较弱。通过对比分析,认为西南天山山前冲断带发育堆垛构造和基底卷入逆冲构造变形,主要受控于发育上白垩统-古近系的膏盐层和前新生代的先存断裂。  相似文献   

塔里木盆地西北缘乌什地区石炭系沉积与碎屑锆石年代学记录及其反映的构造演化   总被引：2，自引：0，他引：2  

郭春涛  李忠  高剑  董顺利 《岩石学报》2015,31(9):2679-2695

针对塔里木西北缘乌什地区石炭纪维宪期(Visean)至巴什基尔期(Bashkirian)连续较好的露头剖面,在沉积序列、砂岩组分及重矿物组合分析基础上,重点通过LA-ICP-MS分析砂岩样品碎屑锆石的原位U-Pb和Lu-Hf同位素,解析其年代学、物源特征及构造属性等信息。研究显示,石炭系砂岩碎屑颗粒以石英为主,火山岩屑和变质火山岩屑极少,物源构造属性主要指示再旋回造山带,且向上有向克拉通迁移的趋势;重矿物组合以锆石、电气石和TiO 2矿物等稳定重矿物为主,反映远源和相对稳定的构造背景。4个砂岩样品总体具有类似的碎屑锆石U-Pb年龄组成,主要反映三期年龄:392~496Ma、708~868Ma和893~1044Ma,其εHf(t)大多介于-15~13之间;此外也少量存在1713~1917Ma、2376~2606Ma年龄,与该区石炭系不整合下伏地层(至少志留-泥盆系)物源构成类似。对比研究显示,上述碎屑物源以塔里木基底古隆起为主,与昆仑-阿尔金造山带剥蚀物源相关的塔里木前石炭纪沉积也可能提供部分再旋回物源,并成为西北缘早石炭世维宪期前沉积的893~1044Ma年龄碎屑锆石的主要来源;而维宪期后碎屑成分成熟度的增大和893~1044Ma年龄碎屑锆石丰度的锐减可能说明与昆仑-阿尔金造山带相关物源的减少,塔里木大陆内部(隆起)成熟物源的增加。换句话说,尽管放射虫资料说明早石炭世早维宪期后南天山洋已经关闭,但直到晚石炭世巴什基尔期塔里木西北仍然延续了前石炭纪的沉积物源格局,并未记录到南天山造山事件的沉积学效应。  相似文献   

新疆南天山南缘库车河流域早二叠世酸性火山岩的地球化学、锆石年代学及构造意义   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

王盟  张进江  戚国伟  刘江 《地质科学》2014,(1):242-258

库车河流域小提坎里克组火山岩主要为一套流纹岩建造,富碱（Na₂O+K₂O=6.89～8.46%）、高钾（K₂O/Na₂O=1.6～2.1）、铝含量12.83～14.78%（平均为14.18%）,低钙（1.06～2.51%,平均为1.50%）、低镁（MgO=0.27～0.44%,平均为0.37%）,Fe₂O₃^*=1.29%～2.68%（平均为2.17%）。其铝饱和指数A/CNK为0.98～1.15,为过铝质高钾钙碱性-钾玄质花岗岩类。流纹岩的轻稀土强烈富集,重稀土亏损,明显富集Rb、Th、U、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Sr、Nb、Ta、P、Ti等元素,具明显的铕负异常（δEu为0.46～0.54）。主微量元素特征显示其壳源成因,原岩为变质杂砂岩,源区有石榴石、角闪石、斜长石的残留。对两个流纹岩样品中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,获得288.3 Ma和290.3 Ma的形成年龄,与西部温宿和拜城地区的小提坎里克组火山岩为同期火山活动产物。该套火山岩具有同碰撞过铝质S型花岗岩特征,结合区域上广泛分布的二叠纪后造山花岗岩,认为西南天山洋至少在早二叠世已经闭合。  相似文献   

库车坳陷三叠系碎屑重矿物成分及其物源属性          下载免费PDF全文

王松  李双应  杨栋栋  程成 《地质学报》2014,88(5):918-931

库车坳陷三叠系发育良好,出露齐全,主要由陆相碎屑岩组成。本文运用电子探针微区成分分析方法,对库车坳陷北部三叠系砂岩中石榴石、电气石、铬尖晶石进行了矿物化学成分分析。结果显示,碎屑石榴石主要富含铁铝榴石,其次为镁铝榴石、锰铝榴石,钙铝榴石含量较低,他们主要来自于低级-高级变质岩和花岗岩;电气石主要来自于变质沉积岩和花岗岩;铬尖晶石则主要源自岛弧玄武岩、洋岛玄武岩和与俯冲相关的橄榄岩。综合石榴石与电气石研究结果表明,上三叠统碎屑物质更多的来自于高级变质岩和花岗岩,而下三叠统碎屑物质主要源自低级变质岩和花岗岩。通过对比西天山榴辉岩、片麻岩中石榴石成分,本文所研究的高镁石榴石以低钙铝榴石含量与榴辉岩中石榴石相区别,而与片麻岩中石榴石成分相似。西天山榴辉岩在三叠纪时期可能尚未剥露至地表,但片麻岩已有相当范围的出露。上三叠统的碎屑铬尖晶石可能主要来自于中天山及南天山的岛弧岩浆岩及蛇绿岩,部分源自洋岛玄武岩,为南天山为多岛海造山提供了沉积学证据。  相似文献   

南天山古生代-中生代沉积盆地演化          下载免费PDF全文

高小芬  林晓  徐亚东  乐明亮 《地球科学》2014,39(8):1119-1128

南天山位于塔里木—卡拉库姆板块和伊犁-哈萨克斯坦板块的碰撞造山带.前人研究表明, 该区在古生代经历了洋盆的扩张、俯冲消减和碰撞造山; 中生代则进入到陆内发展阶段.但由于该区特殊的地理位置和复杂的构造背景, 洋盆的闭合时间及盆地演化的阶段依然存在诸多争论.在广泛收集地质资料的基础上, 对我国境内南天山地层大区进行了地层分区, 并对每个分区的古生代-中生代盆地沉积序列进行了详细分析, 最终划分出5个演化阶段: 寒武纪-奥陶纪, 南天山洋从有限洋盆发展为成熟洋盆, 洋盆性质为弧后盆地; 早志留世, 南天山洋盆开始俯冲消减, 东部红柳河段洋盆在早泥盆世闭合, 而西部的俯冲消减则延续至泥盆纪晚期; 石炭纪-早二叠世, 西部仍存在残余海盆.中二叠世, 残余海盆消失, 南天山西部碰撞造山, 南天山造山带最终形成; 中生代, 该区进入陆内发展阶段, 在三叠纪接受剥蚀夷平; 侏罗纪, 西部发展成为断陷盆地, 东部继续接受剥蚀夷平; 白垩纪, 西部延续侏罗纪断陷盆地特征, 东部则发育成拉分盆地. 关键字: 南天山; 古生代; 中生代; 沉积; 构造; 盆地演化.   相似文献   

新疆中天山古生代侵入岩浆序列及构造演化   总被引：1，自引：0，他引：1  

李平  赵同阳  穆利修  王哲  黄剑  屈涛  凤骏 《地质论评》2018,64(1):91-107

新疆中天山构造岩浆带是中亚造山带的重要组成部分,广泛分布着古生代花岗质侵入体。本研究重点对中天山南缘巴音布鲁克及巴伦台地区的花岗质侵入体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,并获得了岩体侵位年龄由老到新分别为463±3Ma(石英闪长岩)、437±5Ma(石英闪长岩)、424±3Ma(二长花岗岩)、383±4Ma(二长花岗岩)、356±3Ma(二长花岗岩)和303±5Ma(正长花岗岩)。综合区域地质分析认为,中天山古生代侵入岩浆活动可分为四个构造岩浆演化阶段:(1)晚寒武世—晚奥陶世阶段,Terskey洋盆和南天山洋盆自新元古代打开形成广阔洋盆,Terskey洋盆在晚寒武世开始初次俯冲,于晚奥陶世洋盆闭合,南天山洋盆于早奥陶世初次俯冲,具有自西向东、由早到晚的俯冲特点;(2)早志留世—中泥盆世阶段,南天山洋盆持续向北俯冲,该阶段北天山洋开始向南侧俯冲,在伊犁地块北缘形成了弧岩浆;(3)晚泥盆世—早石炭世阶段,南天山洋盆闭合于晚泥盆世末期,在早石炭世中晚期进入残余洋盆演化阶段;(4)晚石炭世—早二叠世阶段,该阶段为后碰撞伸展环境,区域上为陆内演化阶段。  相似文献   

库米什地区二云母花岗岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及岩石地球化学特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄岗  王新录  张文峰  李怀敏  乎建雄 《新疆地质》2011,29(3):263-269

出露于南天山东段库米什地区的二云母花岗岩体侵入中元古界星星峡群,通过锆石LA-ICP-MS U-Pb法测得该岩体年龄为(293.3±1.3)Ma,侵位时代为早二叠世.岩石地球化学研究表明,岩石具高钾(K2O/Na2O=1.39～2.09)和强过铝(A/CNK=1.03～1.23)特征,为典型S型花岗岩.岩石普遍具较低稀土元素总量(TREE=89.99×10-6～105.11×10-6)和中等铕负异常(δEu=0.38～0.55),富集轻稀土和大离子亲石元素K,Rb,Th,U及亏损高场强元素Nb,Ta,Sr,Ba等特征.结合区域地质特征认为,库米什北二云母花岗岩源岩可能为中元古界星星峡群变质泥质岩,形成于碰撞晚期至后碰撞转换阶段,揭示了南天山东段库米什地区伊犁-中天山板块和塔里木板块于早二叠世碰撞造山结束,进入后碰撞演化阶段.  相似文献   

南天山大山口下石炭统野云沟组碳酸盐岩岩石学特征及沉积相分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

王松  李双应  杨栋栋  王道轩  李忠 《地质科学》2011,46(2):404-414

南天山和静县大山口剖面石炭系野云沟组发育齐全,出露完好,主要由碳酸盐岩及少量碎屑岩组成,总厚度为696.8 m.岩石类型以碳酸盐岩为主,主要包括砾屑灰岩、含陆源碎屑鲕粒灰岩、生物碎屑微晶灰岩、含陆源碎屑砂屑灰岩、微晶灰岩及泥晶灰岩等.野云沟组主要为斜坡相和盆地相沉积,少量为碳酸盐台地相沉积.斜坡相主要发育砾屑灰岩、薄层...  相似文献   

南天山北缘白土塘蛇绿混杂岩构造环境     

职荣军  樊双虎  陈淑娥  袁伟  芮婷  王江伟  刘明  毛友亮 《西北地质》2013,(4):33-41

新疆南天山北缘白土塘出露一部分蛇绿混杂岩,为了解其中超基性一基性岩的形成环境,笔者主要利用地球化学的研究方法对该区的9个样品进行了测试。通过地球化学研究分析,认为本区的蛇纹岩以低SiO2、TiO2、CaO、K2O、Na2O,高MgO、Al2O3为特征,富集相容元素Cr、Co、Ni,贫不相容元素,同时大离子亲石元素含量较低,整体特征类似于大洋二辉橄榄岩,具有地幔残留物的特征。对玄武岩的地球化学研究表明,其以富TiO2、MgO,贫Al2O3、K2O,且Na2O〉K2O为特征;与MORB相比较,明显亏损Nb、Ta;与原始地幔相比较,具有类似于N-MORB的亏损地慢特征;主、微量元素的地球化学特征显示岩石应形成于类似洋中脊的构造环境,岩浆源于亏损地幔区。  相似文献   

新疆南天山西段中新生代构造变形与盆山耦合机制探讨   总被引：1，自引：0，他引：1  

牛树银  刘晓煌  孙爱群  张建珍  张新勇  李培菊 《前寒武纪研究进展》2013,(4):241-248

南天山西段山峦叠嶂,沟壑深切,褶皱强烈,断裂纵横。构造演化与中生代以来新疆地区的强烈隆升以及其后的塔里木盆地大规模断陷密切相关,受典型的盆山耦合机制控制。从卷入褶皱作用的地层展布和区域构造变形特征分析,新疆地区在原塔里木地块的基础上,由于大规模地慢物质上涌,于中生代晚期发生强烈隆升,并在隆升的北西缘西南天山一带形成北东东向构造岩浆带。新生代以来,由于新疆隆起轴部强烈的热减薄作用,导致隆起中部发生大规模裂陷,并逐渐形成塔里木断陷盆地。与此同时,构造岩浆活动形成的南天山西段造山带与塔里木断陷盆地构成了较大的（地形）位势差,进而引起南天山西段由北西向南东拆离滑脱。第一期形成的区域性褶皱被改造成一系列倒转褶皱,往往表现出北西翼平缓,地层出露齐全,南东翼陡倾或倒转,甚至在某些背斜倒转翼形成较大规模的逆冲推覆构造,同时相伴产生多条北西向走滑断裂,以调节沿走向滑脱拆离幅度的不均匀性。因此,南天山西段,甚至整个新疆地区,中新生代的区域构造演化应从盆山耦合的视角分析其地球动力学过程。这也许是解开西南天山复杂变形历史的钥匙。  相似文献