關(guān)于西天山伊犁盆地構(gòu)造演化的一些問題

摘要本文介紹了伊犁盆地構(gòu)造演化的主要階段，并對(duì)研究區(qū)近年來構(gòu)造演化研究中的存在問題做了較為全面的總結(jié)。最后對(duì)伊犁盆地的構(gòu)造特點(diǎn)做了總結(jié)。

關(guān)鍵詞伊犁盆地 構(gòu)造演化 地層劃分與對(duì)比

中圖分類號(hào):P5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

伊犁盆地地處我國(guó)西北邊緣，為一個(gè)造山帶(天山造山帶)山間盆地，其南北兩側(cè)構(gòu)造單元分別為哈爾克-那拉提中南天山板塊間早、中古生代碰撞造山帶與科古琴-博羅科努山早、中古生代陸內(nèi)造山帶，大地板塊構(gòu)造上伊犁盆地為伊犁-中天山微地塊。該微地塊屬哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊，呈一個(gè)狹長(zhǎng)三角形近東西向展布。

1 大地構(gòu)造位置

伊犁盆地地處中亞內(nèi)陸，行政上隸屬伊犁哈薩克自治州，在中國(guó)部分的面積約為28500平方公里。中天山造山帶處于西伯利亞和塔里木地臺(tái)之間的北亞造山區(qū)南部的天山造山系的中南部，一些學(xué)者認(rèn)為其為古亞洲構(gòu)造域或造山區(qū)的一部分，其他一些學(xué)者將該區(qū)分別稱為中國(guó)北部陸間區(qū)、中國(guó)北方構(gòu)造成礦域、古中亞巨型復(fù)合縫合帶、中亞造山帶;俄羅斯和西方的一些學(xué)者則將該區(qū)分別稱為中亞褶皺帶或中亞活動(dòng)帶、烏拉爾-蒙古褶皺帶;Sengor將該區(qū)劃分為貝加爾、烏拉爾、阿爾泰和滿洲等構(gòu)造拼合體。

新疆構(gòu)造單元被劃分為塔里木、準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦、西伯利亞三個(gè)古板塊(圖1)。其中齋桑-查爾斯克-克拉美麗蛇綠巖帶為西伯利亞與準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦板塊的分界;汗騰格里-巴侖臺(tái)-庫(kù)米什蛇綠巖帶為準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦與塔里木板塊的分界;準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦板塊在我國(guó)境內(nèi)又以艾比湖-哈希勒根達(dá)坂-米什溝-星星峽蛇綠巖帶或斷裂帶為界劃分出準(zhǔn)噶爾微地塊和伊犁中天山微地塊。

圖1 天山構(gòu)造分區(qū)圖

2 構(gòu)造演化

結(jié)合伊犁與周邊地區(qū)現(xiàn)有成果將伊犁-中天山地區(qū)構(gòu)造演化主要?jiǎng)澐譃橐韵氯齻€(gè)階段(圖2):

圖2西天山構(gòu)造演化示意圖

2.1 地塊演化階段

伊犁地塊是早古生帶準(zhǔn)噶爾-中天山復(fù)雜弧盆中的一個(gè)地塊，北部為唐巴勒弧間洋，南部則為南天山洋，東與中天山早古生代巖漿弧相連，西延出國(guó)境線。早古生代末期，唐巴勒—米什溝弧間洋閉合，伊犁地塊則成為南準(zhǔn)噶爾地塊的一部分，中晚泥盆世末隨著大拉布特—卡拉麥里弧間洋及南天山洋的關(guān)閉而結(jié)束洋陸構(gòu)造格局。

2.2 裂谷演化階段

北界是溫泉-博樂斷裂帶及中天山北緣斷裂帶，南界是那拉提山北緣斷裂帶，西段延出國(guó)境，向東尖滅于中天山北緣斷裂帶于那拉提山北緣斷裂帶交匯處。北鄰區(qū)是北天山-紅石山裂谷裂陷盆地，南鄰區(qū)是中天山—馬鬃山隆起區(qū)。該裂谷中南部發(fā)育在伊犁地塊的前南華紀(jì)基底之上，北部發(fā)育在加里東褶皺基底之上。以伊犁河谷為界，南部和北部略有差異。

2.3 盆地演化階段

伊犁盆地以海西期褶皺為基底，在經(jīng)歷了晚石炭世的沉積期之后，經(jīng)歷造山作用實(shí)現(xiàn)了海陸轉(zhuǎn)化，晚石炭期的地層不整合在晚晚泥盆早期地層上，代表了一個(gè)新階段的開始。早二疊世經(jīng)歷了陸內(nèi)伸展期，伴隨著海陸相火山噴發(fā)。晚二疊世進(jìn)入了真正的內(nèi)陸盆地沉積期，該過程持續(xù)到晚侏羅早期。在此期間，晚二疊世盆地收縮，從而缺失早三疊世地層，早侏羅世遭此陸內(nèi)伸展及晚侏羅晚期的收縮擠壓，使得盆地缺失晚侏羅世-古新世沉積。始新世再次的陸內(nèi)伸展，盆地進(jìn)入了另一個(gè)沉積期。更新世以來的強(qiáng)烈差異性升降，最終形成了現(xiàn)在的陸內(nèi)盆地構(gòu)造格局，并在盆緣地帶沉積了眾多的山前磨拉石建造。

3 關(guān)于構(gòu)造演化的一些觀點(diǎn)和問題

3.1 天山及其鄰區(qū)地質(zhì)演化過程中的大陸裂谷火山作用

(1)天山及鄰區(qū)新元古代-早寒武世大陸裂谷火山作用。天山造山帶及其周圍有著眾多的前寒武紀(jì)地塊和微地塊，諸如塔里木地塊、阿克喬喀微地塊、塞里木微地塊、阿克蘇-柯坪微地塊、巴侖臺(tái)微地塊等等，這些微地塊上有著新元古界和寒武系地層。下寒武統(tǒng)地層中，發(fā)育著一套含磷巖層;震旦系和南華系地層中存在2-3層大致可以對(duì)比的冰磧巖，這些證據(jù)表明，這些前寒武系地塊和微地塊在新元古代中-晚期，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的超級(jí)大陸Rodinia超級(jí)大陸的組成部分。

(2)天山及鄰區(qū)石炭-二疊紀(jì)裂谷火山作用。天山二疊系火山巖，很多學(xué)者認(rèn)為形成于陸內(nèi)環(huán)境，但對(duì)天山石炭系火山巖產(chǎn)出環(huán)境卻一直存在著不同認(rèn)識(shí)，有島弧火山巖系這種觀點(diǎn);另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為其西段石炭紀(jì)發(fā)育于大陸裂谷境，中段石炭紀(jì)則是大陸裂谷環(huán)境。

3.2 新疆伊犁盆地的構(gòu)造特征與形成演化

綜合新疆與鄰區(qū)現(xiàn)有研究成果，可將新疆的大地構(gòu)造演化歷史，主要概括為三大階段:①前震旦紀(jì)眾多古老地塊的拼合過程。②早、中古生代新疆板塊的裂解和再拼合演化階段(∈-C)。從寒武紀(jì)中期開始裂解，到最后于晚石炭世末期，全部完成了復(fù)雜多樣的大陸板塊的擴(kuò)張分離、俯沖碰撞的拼合歷史，最終形成了新疆現(xiàn)今的基本大地構(gòu)造格架，結(jié)束了早、中古生代多板塊和陸塊的分離拼合構(gòu)造演化階段。③晚古生代至今的新疆陸內(nèi)構(gòu)造演化階段。

伊犁盆地的前二疊紀(jì)基底至少可分為:①前震旦紀(jì)古老基底;②震旦紀(jì)-寒武紀(jì)的初始蓋層基底(O-D缺失);③石炭紀(jì)火山裂谷基底。因此，就伊犁盆地的形成與演化而言上述均是盆地基底的3個(gè)構(gòu)造演化階段;④二疊紀(jì)以來的盆地演化，共4個(gè)構(gòu)造演化階段。

伊犁盆地二疊紀(jì)以來的4個(gè)成盆期:①二疊紀(jì)早期的裂陷盆地和晚期的拗陷盆地構(gòu)造格局;②二疊紀(jì)末的構(gòu)造變動(dòng)與構(gòu)造變形;③三疊紀(jì)盆地的萎縮和印支運(yùn)動(dòng)作用;④侏羅紀(jì)盆地的擴(kuò)展、新的斷陷拗陷盆地的形成與強(qiáng)烈的燕山運(yùn)動(dòng)。

3.3 新疆北部的古板塊構(gòu)造

新疆北部古生代存在四個(gè)古板塊:新疆古板塊構(gòu)造的劃分及其演化特征，一直為我國(guó)地學(xué)工作者所關(guān)注，在綜合分析前人對(duì)新疆北部古板塊構(gòu)造研究成果的基礎(chǔ)上，通過沉積建造、巖漿巖(侵入巖、火山巖)、蛇綠巖、大陸基底時(shí)代、地殼演化及礦產(chǎn)分布特征等的綜合分析研究，對(duì)新疆北部的古板塊構(gòu)造進(jìn)行了劃分，并對(duì)其演化階段進(jìn)行了總結(jié)。西伯利亞板塊、準(zhǔn)噶爾板塊、伊犁亞板塊和塔里木板塊。這四個(gè)板塊分別以阿爾曼特縫合帶、康古爾塔格縫合帶、那拉提縫合帶為界，四個(gè)板塊之間存在的大洋分別是準(zhǔn)噶爾大洋、北天山大洋、南天山大洋。上述三個(gè)大洋在奧陶紀(jì)以前已經(jīng)打開，閉合時(shí)間不盡相同。準(zhǔn)噶爾大洋于中泥盆世末閉合，北天山大洋于早石炭世末閉合，南天山大洋于晚泥盆世末閉合。

3.4 伊犁盆地的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

根據(jù)盆地新構(gòu)造活動(dòng)特征及其產(chǎn)生的地層接觸關(guān)系，可將該區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)分為四個(gè)階段:(1)始新世晚期—漸新世起始活動(dòng)階段;(2)中新世盆地南緣隆升、北緣差異沉降階段;(3)上新世末—早更新世擠壓隆升與沉降階段;(4)中更新世至今差異升降運(yùn)動(dòng)階段:中更新世至今，伊犁盆地新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以差異升降為主。

4 結(jié)語(yǔ)

(1) 伊犁盆地位于天山造山帶中所夾持的一個(gè)具前震旦紀(jì)基底的微地塊(伊犁地塊)之上。并直接在晚古生代石炭紀(jì)擴(kuò)張裂谷構(gòu)造基礎(chǔ)上，繼承性發(fā)展和進(jìn)一步演變而來。經(jīng)歷了二疊紀(jì)裂陷(P1)-擴(kuò)展拗陷(P2)、三疊紀(jì)萎縮性的中心拗陷(T)、侏羅紀(jì)擴(kuò)展斷陷拗陷(J)、白堊紀(jì)隆升剝蝕、老第三紀(jì)局部斷陷拗陷、新第三紀(jì)擴(kuò)展斷陷拗陷以及第四紀(jì)以來的相對(duì)抬升萎縮。是一個(gè)座落在造山帶中微地塊上歷經(jīng)長(zhǎng)期演化的疊合含油氣成煤盆地。

(2) 伊犁盆地隨天山造山帶的形成與演化而發(fā)生發(fā)展，自石炭紀(jì)以來長(zhǎng)期處于由新疆與中亞區(qū)域板塊匯聚拼合為統(tǒng)一的大陸板塊轉(zhuǎn)化為陸內(nèi)構(gòu)造的演化過程之中，并受中新生代以來特提斯和青藏高原隆升作用的影響，使之總處于區(qū)域巖石圈擠壓收斂和擴(kuò)展隆升與山盆強(qiáng)烈差異升降的反復(fù)交替演化狀態(tài)之中，造成其獨(dú)特特征。綜合表明石炭-二疊紀(jì)和侏羅紀(jì)是伊犁盆地的主造山成盆期。

(3)伊犁盆地是新疆多級(jí)山盆構(gòu)造組合中的造山帶中次級(jí)盆地，尤為特征的是其盆內(nèi)自身又由更次一級(jí)的二山三盆的山盆組合構(gòu)成，并常由先期擴(kuò)張斷陷發(fā)展而反轉(zhuǎn)成為后期的擠壓逆沖，反復(fù)交替、復(fù)合疊置終成今日伊犁盆地的盆山結(jié)構(gòu)，總體以地殼上部淺層次脆性變形為主，獨(dú)具特色。具有造山帶后造山期構(gòu)造研究的重要意義。

(4)伊犁盆地與新疆三大盆地，尤其北疆類似含油氣盆地，具有同步發(fā)展的相似動(dòng)力學(xué)背景、演化歷史與構(gòu)造特征，但由于它位于造山帶之中，受造山作用影響較直接強(qiáng)烈，又獨(dú)具特征。它面積小，活動(dòng)性強(qiáng)，升降幅度大，變形相對(duì)強(qiáng)，現(xiàn)今周邊多以高角度逆沖為主，剝蝕缺失多。故在油氣勘探評(píng)價(jià)時(shí)既應(yīng)考慮與北疆類似盆地的類比，又要充分考慮其自身特點(diǎn)。

伊犁盆地中地層特點(diǎn)在一定程度上為構(gòu)造提供了佐證，相信隨著構(gòu)造-巖相研究的進(jìn)一步深入，伊犁盆地眾多爭(zhēng)論的問題會(huì)慢慢得到解決。

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