从中亚岩石冷却的时空差异性浅析天山中新生代隆升剥露的动力来源

王国灿; 赵子豪; 申添毅; 马骋; 周亚波

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.7.51

地学前缘 ›› 2025, Vol. 32 ›› Issue (1) : 322 -342. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.7.51

“印度欧亚大陆碰撞及其远程效应”专栏之十一

从中亚岩石冷却的时空差异性浅析天山中新生代隆升剥露的动力来源

王国灿 ¹^,² ,
赵子豪 ² ,
申添毅 ¹ ,
马骋 ¹ ,
周亚波 ¹

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A brief analysis on the dynamic sources of the uplift and exhumation of the Tianshan Mountains during the Meso-Cenozoic based on the spatio-temporal differences of rock cooling in the Central Asia

Guocan WANG ¹^,² ,
Zihao ZHAO ² ,
Tianyi SHEN ¹ ,
Cheng MA ¹ ,
Yabo ZHOU ¹

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摘要

本文基于系统收集的天山及北部中亚区域磷灰石裂变径迹年龄、 U-Th/He年龄和裂变径迹长度数据,通过频度分析和年龄分阶段插值分析,综合刻画了天山和中亚地区中新生代的岩石快速冷却事件的时空差异。结合不同阶段不同区域构造变形的表现,探讨了天山地区不同阶段不同区段岩石快速冷却事件与不同板块边界动力之间的联系。结果显示,天山地区主要经历了晚三叠世、晚侏罗世—早白垩世、晚白垩世—古新世、新生代中晚期4次快速冷却事件。晚三叠世的快速冷却主要分布于天山西段,反映逆冲断层活动引起的岩石抬升剥露,受控于西部图兰(Turan)地体与古亚洲大陆的碰撞。晚侏罗世—早白垩世的快速冷却主要分布于西部的吉尔吉斯天山和东部的东天山地区,均表现为逆冲断层活动引起的岩石抬升剥露。其中西部吉尔吉斯天山的逆冲抬升主要受控于南部的拉萨地体与古亚洲大陆碰撞的远程效应,而东天山主要受控于北部蒙古—鄂霍茨克洋主体闭合的远程效应。晚白垩世—古新世的快速冷却主要为沿大型断裂分布的热冷却事件。其中,西部吉尔吉斯天山、中国西天山和东部东天山南部的觉罗塔格地区,断裂活动引发的快速冷却事件主要发生在晚白垩世晚期—古新世,受控于Kohistan-Dras等岛弧的增生拼贴和最后的印度与欧亚大陆的碰撞,而东天山北部哈尔里克山,右旋转换伸展断裂导致的快速热冷却事件主要发生在相对较早的晚白垩世中期,与北部蒙古—鄂霍茨克造山带后碰撞伸展塌陷事件同步。新生代中晚期的快速冷却主要表现在帕米尔及其以北的天山西段,反映为印度与欧亚板块碰撞后高原崛起向北扩展导致的陆内强烈挤压的远程效应。总之,天山造山带不同区段中新生代不同阶段的岩石快速冷却事件是南部特提斯构造域多块体碰撞和北部蒙古—鄂霍茨克构造域洋盆闭合以及其后的后碰撞伸展塌陷等板块边界动力远程效应综合影响的结果。