西南天山造山帶的研究現狀簡述

摘 要：十九世紀末期開始至今，對西南天山造山帶的研究已經有一百多年的歷史。到20世紀末期榴輝巖和超高壓變質礦物的發現，西南天山造山帶引起了地質學家們更為廣泛的關注，尤其是作為世界上極為少見的洋殼巖石深俯沖經歷超高壓變質作用的高壓-超高壓變質帶之一。關于關于南天山洋盆的演化和造山作用，目前主要有兩種觀點。一種觀點認為南天山洋閉合發生在石炭紀末，另一種觀點認為南天山洋的閉合時間發生在二疊紀末-三疊紀。

關鍵詞：西南天山;變質帶;造山帶

天山是一條橫亙于中亞地區的重要的造山帶，全長約3000公里，向東收斂，向西撒開（右圖），是世界上極為少見的洋殼巖石深俯沖經歷超高壓變質作用的高壓-超高壓變質帶之一。

1 西南天山造山帶的研究歷史

對天山的研究早在十九世紀末期就已經開始，一些外國地質學家開展了一些零星的路線地質調查和小面積的地質填圖。19世紀三十年代，以黃汲清為代表的中國地質學者逐漸開展了對天山的科考工作，系統闡述了天山的地質構造特征，認為天山是多旋回構造帶，屬華力西旋回的地槽褶皺。至20世紀末期-21世紀初期，國家礦場資源調查和基礎地質調查工作的快速推進為西南天山的科研提供了大量的基礎地質資料。高俊、張立飛等在西南天山發現了榴輝巖及其中的超高壓變質礦物。至此，西南天山造山帶便引起了地質科學家們的廣泛關注，也取得了豐碩的成果，包括蛇綠巖套、榴輝巖及超高壓變質礦物等的發現及研究，大地構造演化及年代學探討，榴輝巖的顯微構造及變形機制等。

2 西南天山高壓-超高壓變質帶研究現狀

高俊1995夏季年前往昭蘇縣阿克牙孜河上游進行考察時，在中天山南緣斷裂帶南側的增生楔中發現了榴輝巖，并對其進行了較為詳細的產狀及巖石學特征研究（高俊等，1997）。張立飛等（2002，2002a）在西南天山榴輝巖中發現了超高壓變質礦物，證實了新疆西南天山榴輝巖經歷了超高壓變質作用，并認為新疆西南天山高壓變質帶是塔里木板塊和伊犁-中天山板塊間俯沖發生低溫高壓變質作用的產物（張立飛等，2000），提出了南天山超高壓變質帶的雙變質帶成因模式（張立飛等，2005），認為與世界上其他地區的超高壓變質帶不同，新疆西南天山超高壓變質帶是與高溫低壓變質帶相伴生，并認為在﹤298Ma以來，古西南天山洋開始閉合，其南側的塔里木板塊向伊犁-中天山板塊俯沖，在伊犁-中天山板塊南緣出現了島弧火山作用，形成了低壓麻粒巖相變質巖石，然后在三疊紀早期（220-230Ma）俯沖的洋殼和增生楔的混雜沉積物進一步俯沖到地幔深度，發生超高壓變質作用，大部分超高壓變質榴輝巖繼續俯沖到地幔深處，只有很少一部分超高壓變質的榴輝巖裹雜在變質沉積巖中，由于浮力的作用和后期的逆掩推覆作用，使得超高壓變質巖石抬升到地表（張立飛等，2007）。李繼磊等（2017）通過對西南天山高壓-超高壓變質帶的野外產狀、巖相學特征、峰期變質溫壓條件和峰期變質年齡等綜合研究，認為可以采用沉積巖型“俯沖隧道折返模式”概括西南天山高壓-超高壓變質帶的形成和演化。

3 南天山洋盆演化與造山作用

關于南天山洋盆的演化和造山作用，目前主要有兩種觀點。一種觀點認為，南天山洋閉合造山發生在石炭紀末。何國琦等（2001）通過結合鄰區大地構造系統研究認為南天山古洋盆經歷了兩個階段的演化，第一個階段使于羅丁尼亞古陸的解體，于早古生代末期經歷了相當大的變化;第二個階段志留紀-泥盆紀之間的新擴張高潮開始，至早石炭世末期閉合，其不是只經歷了一次開合作用的簡單洋盆（何國琦等，2001）。高俊等（2006）通過南天山造山帶的蛇綠巖、高壓變質巖、花崗巖類綜合研究認為，我國境內南天山造山帶碰撞造山可能開始于石炭紀（345Ma），結束于晚石炭世末（300Ma），二疊紀時期南天山至整個中亞地區進入后碰撞演化階段，南天山為一晚古生代碰撞造山帶，并非一三疊紀造山帶。西南天山花崗巖的研究綜合分析顯示，南天山洋在前寒武紀晚期開始形成，奧陶紀開始沿中天山南緣向北俯沖，并一直持續到石炭紀，俯沖期間形成了大量的同碰撞花崗巖類和火山巖，晚石炭紀開始塔里木板塊與中天山微板塊碰撞，二疊紀前碰撞結束，之后進入后碰撞造山環境，相應發育拉張環境的花崗巖（龍靈利等，2006）。

另一種觀點認為南天山洋的閉合造山發生在二疊紀末-三疊紀。南天山硅質巖中發現晚二疊世放射蟲化石組合證明，晚二疊世南天山仍然有一定規模的（殘余）古洋盆存在，晚石炭世-二疊紀末，南天山殘余古洋盆自東向西發生“剪刀式”閉合，南天山西段殘余古洋盆最終閉合的時間應為二疊紀末-三疊紀初（李曰俊等，2005）。南天山造山帶的構造、地層、巖石、地球化學、同位素年代學等多方面的綜合顯示，南天山主體上為一上百公里寬的增生-碰撞混雜帶-南天山（蛇綠）混雜帶，北側為中天山島弧，是仰沖殼楔;南側為塔里木陸塊，是俯沖殼楔，古南天山洋為一廣闊的大洋，南天山碰撞造山作用起始于二疊紀末-三疊紀初，新近紀-第四紀進入陸內造山作用階段（李曰俊等，2006）。張立飛等（2007）認為認為在﹤298Ma以來，古西南天山洋開始閉合，其南側的塔里木板塊向伊犁-中天山板塊俯沖，在伊犁-中天山板塊南緣出現了島弧火山作用，形成了低壓麻粒巖相變質巖石，然后在三疊紀早期（220-230Ma）俯沖的洋殼和增生楔的混雜沉積物進一步俯沖到地幔深度，發生超高壓變質作用。

參考文獻：

[1]高俊，何國琦，李茂松.西天山造山帶的古生代造山過程[J].地球科學——中國地質大學學報，1997，22（1）：27-32.

[2]高俊，龍靈利，錢青，等.南天山：晚古生代還是三疊紀碰撞造山帶[J].巖石學報，2006，22（5）：1049-1061.

[3]高俊，張立飛，劉圣偉.西天山藍片巖榴輝巖形成和抬升的40Ar/39Ar年齡記錄[J].科學通報，2000，45（1）：90-94.

[4]高俊.西南天山榴輝巖的發現及其大地構造意義[J].科學通報，1997，42（7）.

[5]張立飛，Elis D J，艾永亮，等.新疆西天山超高壓變質榴輝巖[J].巖石礦物學雜志，2002，21：371-386.

[6]張立飛，艾永亮，李強，等.新疆西南天山超高壓變質帶的形成與演化[J].巖石學報，2005，21（4）：1029-1037.

[7]張立飛，高俊，艾科拜爾，等.新疆西天山低溫榴輝巖相變質作用研究[J].中國科學（D），2000，30（4）.

[8]張立飛，等.西阿爾卑斯Zermatt-Saas洋殼深俯沖超高壓變質帶與我國新疆西南天山超高壓變質帶的比較[J].高校地質學報，2007，13（3）.

[9]何國琦，李茂松，韓寶福.中國西南天山及鄰區大地構造研究[J].新疆地質，2001，19（1）.

[10]李曰俊，孫龍德，吳浩若.中國南天山西端烏帕塔爾砍群中發現石炭紀——二疊紀放射蟲化石[J].地質學報，2005，01.

[11]李繼磊，高俊，王信水.西南天山洋殼高壓-超高壓變質巖石的俯沖隧道折返機制.中國科學：地球科學，2017，01.

[12]李曰俊，楊海軍，趙巖.南天山區域大地構造與演化[J].大地構造與成礦，2009，01.

[13]龍靈利，高俊，錢青，熊賢明.西南天山古生代構造演化及地殼增生——來自花崗巖的證據.2006年全國巖石學與地球動力學研討會.

作者簡介：查明高（1988-），男，云南云縣人，碩士研究生，構造地質學專業。