天山北麓活动背斜带的变形特征

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1、第30卷第5期Vo1．30，No．5第四纪研究2010年9月QUATERNARYSCIENCESSeptember，2010文章编号1001-7410(2010)05—1003—09天山北麓活动背斜带的变形特征吕红华①李有利②(①同济大学海洋地质国家重点实验室，上海200092；②北京大学城市与环境学院地表过程与模拟教育部重点实验室，北京100871)摘要天山中段北麓发育有3排受逆断裂控制的背斜带，对这些构造带的研究有助于认识天山及其前陆盆地晚新生代构造变形的机理。基于地层变形分析，并结合前人的研究成果，从整体上探讨了这3排构造带的变形时间与基本模式。分析表明，

2、天山北麓第1排构造带的托斯台背斜自中新世褶皱作用明显；第Ⅱ排构造带吐谷鲁背斜于约6．OMa开始生长，伴随发育同构造沉积即生长地层；第Ⅲ排构造带独山子背斜发育时间应晚于约2．6Ma。这一变形时间序列揭示天山北麓3排逆断裂一褶皱带的构造变形具有向前陆盆地逐步扩展的特征，并伴随产生幅度不等的地壳缩短。天山北麓约8～15km的地壳缩短总量表明，晚新生代以来构造驱动沿约130km宽的山麓带是相对均一的。主题词活动褶皱地壳缩短构造迁移晚新生代天山北麓中图分类号P539．3，P546文献标识码A可靠的年代标尺。本文在我们已有工作的基础1引言上，同时结合前人的研究成果，从整体上

3、探讨天山北发生于新生代早期的印度一欧亚板块碰撞是新麓传统定义的3排逆断裂一褶皱带的变形特征。生代地球演化过程中颇为壮观的一幕’。板块汇2地质背景聚所导致的挤压、隆升、逆冲以及走滑等地质作用造就了中国西部，甚至整个中亚地区的构造与地貌格天山地区在中生代末期和新生代早期处于相对局。伴随着新生代早期的印度一欧亚板块碰撞，的构造平静状态，伴随发育零星的浅海环境。天山成为了典型的大陆内部构造复活型造山古近纪时期的区域性侵蚀作用夷平了天山地区古生带。。在天山北麓，发育多列与天山主脉平行的代与中生代地层，导致中生代地层与新生代地层受逆断裂控制的背斜带，弄清这些构造带的变形之间

4、发育不整合，。。天山新生代构造复活特征对认识诸如天山的大陆内部造山带的构造变形是对印度一欧亚板块挤压碰撞作用的远程响应。作机理具有重要意义。为天山地区南北向挤压缩短的直接结果，天山南北自20世纪90年代以来，前人对天山北麓发育两麓发育多列与天山山体近似平行的逆断裂一背斜的活动背斜开展过大量研究，尤其是通过分析带“'，"。在天山中段北麓，3个传统定义的逆河流阶地变形特征和构建平衡地质剖面，对这些活断裂一背斜带自山前向盆地依次为第1排山麓背斜动构造的变形幅度与速率进行过许多有益探带、第Ⅱ排霍尔果斯一玛纳斯一吐谷鲁背斜带和第Ⅲ讨’”。但以前的研究多着眼于单个背斜的构排

5、独山子一哈拉安德一安集海背斜带(图1)。组成造变形问题。，““，”’”川，很少有研究¨川这些构造带的背斜均受逆断裂控制，多为断裂扩展将天山北麓的活动背斜带联系起来统一考虑，这也褶皱作用的结果。除第1排构造带背斜地层组因此导致了对天山山麓带活动构造变形特征认识不成包括中生代、新生代地层外，其他构造带的背斜均足。笔者近年来对天山北麓的活动背斜与新生代地仅卷入新生代地层(图1)。一系列南北流向的河流层开展过3次野外考察工作，目前已通过磁性地层横切天山北麓这些构造带，为解析背斜构造及进行研究为天山北麓吐谷鲁地区的晚新生代地层建立了地层变形分析提供了露头条件良好的地层剖面

6、。第一作者简介：吕红华男32岁博士后新构造与构造地貌学专业E．mail：lvhh2008@163．corn国家自然科学基金项目(批准号：40971001)和中国博士后科学基金项目(批准号：20090450727)资助2009—12—10收稿，2010—04—18收修改稿第四纪研究图1天山北麓地质构造简图(据文献[6]改编)Fig．1SimplifiedgeologicalmapofthenorthpiedmontoftheCentralTianshanMountains(modifiedafterreference[6])3生长地层及其识别标志43排活动背斜带的

7、变形时序前陆盆地生长构造(如逆断裂相关褶皱)翼部天山北麓3排近东西向、平行排列的活动背斜带(图1)中发育的生长地层、翼部旋转与角度不整或顶部常发育与构造活动同期的沉积地层，即生长合记录着构造变形向前陆盆地迁移的过程。地层。在构造横剖面上，背斜翼部发育的生长地托斯台背斜位于第1排构造带的西端(图1)。层常具有楔状的几何形态，即从背斜脊至向斜轴，地借助于横穿托斯台背斜与西湖隆起的地震剖面，层倾角逐渐变缓，地层厚度逐渐增厚”。相对于分析了组成托斯台背斜的地层的产状变化特征。地生长地层，前生长地层则是指构造变形前的地层。震剖面显示，托斯台背斜侏罗系至古近系地层产与生长地

8、层伴生并具有时代与构造含