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

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

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。

关键词

天山造山带 / 中新生代 / 低温热年代学 / 岩石快速冷却事件 / 远程效应

Key words

Tianshan Mountains / Meso-Cenozoic / low-temperature thermochronology / rock rapid cooling event / far-field effect

0 引言

天山造山带位于中亚造山带西南缘(图1a^[1])。研究表明:中亚造山带在经历了古生代复杂的岛弧、洋岛、海山、大洋高原、微大陆块体的增生、拼贴和碰撞^[2⇓-4]等系列板块边界动力过程之后,在中、新生代又经历了复杂的多阶段的远离板块边界的陆内构造演化过程,发生了多个强构造抬升剥露的陆内造山事件^{[5⇓⇓⇓⇓⇓-11]},并最终形成了现今的山系地貌和盆山格局^[12-13]。如何理解远离板块边界的陆内造山机制仍然是大陆动力学研究的重点和难点。中、新生代时期,板块边界过程主要体现在南部的特提斯构造域和北部的蒙古—鄂霍茨克洋陆系统,天山大致介于其中部过渡区域。天山中、新生代所表现的特征性的陆内造山演化和其所处的特殊构造部位无疑成为探讨这一问题的极佳天然实验室。

山脉的隆升和岩石的冷却剥露是构造运动的重要表现形式,是研究构造过程的重要载体^[14]。从目前研究来看,驱动山带崛起或强构造抬升剥露可以归结为板块边界相关动力来源和非板块边界动力来源。在整个中新生代,可能引发天山造山带隆升剥露和崛起的板块边界动力来源可能包括南部的欧亚大陆南缘(微)大陆和/或岛弧之间的汇聚碰撞、北部的蒙古—鄂霍茨克洋盆的历时性闭合以及其后的后碰撞塌陷^{[15⇓⇓⇓⇓⇓-21]}。非板块边界动力来源则包括造山带内部物质的不平衡、壳幔相互作用或深部地幔动力来源^[22⇓-24]。由于板块边界动力过程和陆内应力的传播过程十分复杂,如何将天山不同地带不同时期隆升剥露事件的动力来源与相邻板块边界动力过程进行对比是研究该地区陆内造山运动的难点。这一问题突出体现在两个方面:一是板块边界动力的远场效应是即时响应还是滞后响应,通过时间的简单对应是否合理;二是山体隆升是否存在多动力来源,特别是对于大型的造山带,例如东西走向延伸2 500 km、南北横跨超750 km的天山造山带,其不同位置的动力来源是否相同。

正确评估不同动力来源对天山山体隆升剥露产生的影响,有必要站在中亚更广泛区域进行构造隆升剥露时空差异性的对比。在本文中,我们收集了天山及其周边地区大量的低温热年代学数据集,包括磷灰石裂变径迹与磷灰石(U-Th)/He两种测年体系,结合近几年我们在东天山地区地质调查工作的新认识,探讨天山地区中新生代陆内构造活动的时空关系。在此基础上,结合天山地区有关构造变形表现进一步讨论天山造山带在中新生代不同时期、不同部位可能受到的板块边界动力远程效应的影响。

1 地质背景

天山从西向东延伸2 500多km,横跨乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦和中国多个国家,其中,境外主体在乌兹别克斯坦的部分称为乌兹别克斯坦天山,主体在吉尔吉斯的部分称为吉尔吉斯天山。在中国境内,天山山脉绵延约1 500 km,南、北分别接壤塔里木盆地和准噶尔盆地(图1b),其中,在地理上,大致以乌鲁木齐—库尔勒一线(约88° E)为界,将中国天山划分为西天山和东天山。

1.1 乌兹别克斯坦天山与吉尔吉斯天山

天山在中国之外的部分主体位于吉尔吉斯斯坦,向西最远可至乌兹别克斯坦。这一部分天山的构造划分主要依据两条缝合带,即北部的尼古拉耶夫线(Nikolaev Line)和南部的阿特巴什—科克夏尔缝合带(At-Bashi-Kokshaal suture zone)或南天山缝合带。这两条缝合带分别代表奥陶纪和石炭纪的洋盆闭合和陆块碰撞^[25-26]。以尼古拉耶夫线与阿特巴什—科克夏尔缝合带为界,将该地区由北向南划分为北天山、中天山和南天山。北天山主要由前寒武纪微陆壳和寒武—奥陶纪蛇绿岩组成,早古生代岛弧花岗岩体与晚古生代的后碰撞花岗岩体大量侵入^[26-27],其上还发育中新生代盆地^[28]。中天山主要由北部的前寒武纪微陆块和南部的奥陶纪岛弧火山岩组成^[29-30],其在晚奥陶世特斯克(Terskey)古洋闭合期间增生到北天山^[31]。南天山主要呈现为晚古生代的增生-碰撞体系,其主要包括志留纪到早二叠世的海沟增生杂岩、岛弧火成岩和卷入的被动陆缘沉积物^[31⇓-33]。

中生代以来,该地区发生多次陆内构造复活事件^{[34⇓⇓-37]}。这些构造复活事件被认为与欧亚大陆南缘发生的系列增生-拼贴-碰撞事件的远程影响有关,包括羌塘地块于晚三叠世—早侏罗世与欧亚大陆拼贴碰撞,拉萨地块于晚侏罗世—早白垩世与欧亚大陆拼贴碰撞,以及Kohistan-Ladakh岛弧于晚白垩世与欧亚大陆的拼贴碰撞^{[38⇓⇓-41]}。但是,不同时代构造活动的强度和它们与板块边缘特定事件的联系仍有待深入^{[34,37,42-43]}。晚渐新世—中新世是导致天山基底折返的主要挤压变形期,其动力背景可与印度-欧亚大陆汇聚相联系^{[35,42,44⇓-46]},其中,Talas-Fergana断裂的右旋走滑对调节印度-欧亚板块汇聚导致的南北向收缩变形具有重要作用,并影响中国西南天山的隆升和剥露^[47]。

1.2 中国西天山

中国西天山与吉尔吉斯天山毗邻,在构造单元上也被分为北天山、伊犁—中天山和南天山3部分,但是关于北天山与中天山的划分界线,吉尔吉斯天山内的尼古拉耶夫线是否延伸到中国天山仍存在争议^[48-49]。吉尔吉斯北天山与中国北天山分别位于伊犁地块的西南部和东北部。中国西天山的北天山与伊犁—中天山的分界线一般以天山主剪切带或北天山缝合带为界^[2,50],而伊犁—中天山与南天山的分界线则为南天山缝合带^[5,50]。因此,中国天山的北、中、南天山的划分与乌兹别克斯坦—吉尔吉斯天山的北、中、南天山划分的含义是不相同的。

中国北天山通常被认为是古生代的北天山洋盆的增生杂岩-岛弧系统。古生代时期,北天山洋向伊犁—中天山地块俯冲并增生到伊犁地块之上,主要由奥陶纪灰岩、志留纪海相沉积岩、泥盆纪至早石炭世火山岩和沉积岩组成^[51⇓-53];伊犁—中天山是一个古老的地体,主要由前寒武系基底组成,并发育少量石炭纪海相火山岩和二叠纪陆相双峰火山岩^[53];南天山则是伊犁—中天山和塔里木板块之间的南天山洋盆及其相关的增生-碰撞系统^[48,51,54],主要由泥盆纪至石炭纪增生杂岩(包括蛇绿岩残片、洋岛玄武岩-海山碳酸盐残片等)、陆缘沉积岩和一些晚石炭世至二叠纪后碰撞火成岩组成^[55]。

中生代时期,中国西天山的构造面貌整体与吉尔吉斯天山相似, 晚三叠世—早侏罗世的冷却剥露影响了天山大部分区域^[56-57]。但是,侏罗纪—白垩纪时期,中国西天山的构造过程仍存在争议,一些学者认为,晚侏罗世—早白垩世整个中国西天山地区发生了快速冷却剥露^[6,9,45,58];但另一些研究者认为,晚侏罗世—早白垩世中国西天山为一个构造相对稳定的阶段,并呈现为广泛存在的低起伏面^[56,59]。晚白垩世—古新世,断裂活动导致沿断裂区域的冷却事件^[56],而离开断裂带的区域范围的冷却剥露并不明显^[6]。这些快速冷却事件一般被归因于欧亚大陆南缘拉萨等地块的增生拼贴事件^[6,50,56,58]。新生代时期,在印度-欧亚大陆碰撞的影响下,西天山南缘柯坪等褶皱冲断带于25~20和15~10 Ma先后发生由北向南的前展式逆冲推覆导致的剥露冷却^[60]。

1.3 中国东天山

中国东天山在地貌上由北到南划分为博格达—哈尔里克山带、吐哈盆地和觉罗塔格山带,与东天山南北两侧的塔里木盆地和准噶尔盆地共同组成了三盆夹两山的地貌格局。

与中国西天山类似,东天山在区域构造格架上同样被分为北天山、中天山和南天山3个构造单元。东天山地区的北天山构造带跨越博格达—哈尔里克山带、吐哈盆地和觉罗塔格山带北部不同的地貌单元,是古亚洲洋在古生代多阶段俯冲-增生-碰撞过程形成的一系列岛弧、弧后盆地和俯冲增生杂岩带的组合体^{[61⇓⇓⇓-65]}。博格达山与哈尔里克山组成成分差别较大,东部的哈尔里克山主要由奥陶纪—石炭纪的火山岩、火山碎屑岩和海相沉积岩组成,代表一个活动大陆边缘的岛弧环境^[65-66],存在大量古生代侵入的花岗岩体^[67]。西部的博格达山主要由石炭纪裂谷环境的火山岩和沉积岩组成,角度不整合上覆二叠纪—侏罗纪陆相盆地沉积^[68⇓-70]。觉罗塔格山内部以阿其克库都克—沙泉子断裂为界,其南侧岩石主要为前寒武基底与古生代—中生代深成侵入岩,对应于西天山的中天山构造带^[61,71]。在觉罗塔格山的南部为西部南天山构造带向东天山地区的延伸,其地质组成与西南天山相近。

中、新生代东天山经历了复杂的构造地貌演化。三叠纪的汇聚构造抬升冷却主要体现在南部的觉罗塔格地区,一般认为是南部羌塘地块与古亚洲大陆碰撞/增生的远场效应^[72]。侏罗纪时期,东天山广大地区表现为广泛的夷平阶段,此时该地区无显著正地形,吐哈盆地可能与准噶尔盆地相连^[65]。大致从晚侏罗世开始,东天山地区表现出多次断裂活动导致的脉冲式冷却剥露,不同区域经历了显著的差异性构造地貌演化。南部的觉罗塔格地区断裂活动导致的脉冲式冷却扰动并未造成强烈的地貌反差^{[72⇓⇓-75]},相对平坦地貌一直延续至今;西北的博格达山地区被认为经历了晚侏罗世—早白垩世和渐新世以来的两次引发博格达山体抬升的快速冷却事件^[76-77],并均被归结为可能分别受到晚侏罗世和晚新生代亚洲大陆南缘的增生和碰撞的影响^[76];东北部的哈尔里克山的快速冷却事件主要发生在晚侏罗世—早白垩世和晚白垩世—古近纪早期。晚侏罗世—早白垩世表现为区域性的构造抬升剥露^[10],我们前期研究揭示,该阶段的抬升剥露主要由逆冲断裂活动引发,挤压的应力背景可能与拉萨地体与古亚洲大陆南缘碰撞相关。晚白垩世—古近纪早期的快速冷却仅局限于部分断裂区域,前人多认为是喀喇昆仑地块或Kohistan-Dras弧与亚洲大陆碰撞的结果^[10,78-79]。

2 中亚地区磷灰石裂变径迹与(U-Th)/He年龄的时空分布

2.1 方法与数据

造山作用的远程效应通常是指在板块汇聚过程中,虽然汇聚的压缩变形主要集中在汇聚板块边界部位,但是这种应力场可以被传递至远离汇聚板块边界带的部位并导致板内地区岩石圈发生不同程度和方式的变形^[80]。这些变形主要包括3种类型:第一种是侧向挤出,块体沿着大型的走滑断裂发生长距离侧向位移,例如红河—哀牢山断裂、阿尔金断裂^[38,81];第二种是地壳的增厚,主要通过一系列褶皱和逆冲断层的活动来调节^[38,82-83];第三种是古老构造的复活,在造山带地区十分常见^[44,84-85]。这些构造变形活动会以两种不同方式引起岩石的快速热冷却:一是通过不同构造部位的差异抬升剥露导致岩石快速剥露冷却,如断层的上升盘或大型背形褶皱的核部;二是沿断裂带的构造热冷却,包括断层沟通深部热源的热冷却或断层摩擦生热的热冷却。这些由构造活动激发的不同形式的快速冷却时代可以通过低温热年代学分析予以揭示。不同类型的构造变形,所产生的岩石剥露的时间和速率在空间上具有明显的差异^[86]。因此,利用低温热年代学数据揭示构造活动的远程效应,需要首先甄别出导致岩石剥露的构造变形特征,再讨论诱发这些构造变形的动力背景和机制,即远程效应的表现形式。本研究主要利用造山带内基岩的磷灰石裂变径迹年龄(AFT)和磷灰石平均径迹长度(MTL),以及磷灰石(U-Th)/He年龄,通过分析天山地区中新生代快速冷却剥露的时空差异性,结合天山地区不同阶段构造变形特征,探讨不同阶段天山隆升的构造控制及其潜在的远程动力背景。

一般而言,如果岩石经历了快速的冷却,磷灰石裂变径迹体系会保留较长的平均径迹长度(MTL),且不同径迹长度的分布范围会比较窄,峰值更加集中,这种情况下所获得的冷却年龄峰值代表一次独立的构造热事件;而经历缓慢抬升剥露冷却或部分热重置的样品,其径迹长度的分布范围会更宽,平均径迹长度会比较短,甚至出现双峰式的分布模式,这样的冷却年龄峰值不能用来特指某一次构造事件,而是反映了较长时间尺度的冷却过程^[87]。因此,综合考量不同地区的冷却年龄和径迹长度,可以甄别不同区域哪些年龄峰值代表岩石经历了快速的冷却,并解析导致快速抬升冷却的构造样式,进而帮助我们分析和理解其背后的板块边界过程的远程效应及其传递过程。

在天山地区,前人已进行了大量以磷灰石、锆石为主要研究对象的低温热年代学研究,其中以磷灰石裂变径迹分析最为广泛和密集。磷灰石裂变径迹的部分退火带一般在60~120 ℃之间,磷灰石(U-Th)/He定年系统的封闭温度范围一般在40~90 ℃之间。较低的封闭温度使得它们能较为灵敏地刻画山脉中浅层次岩石剥露冷却^{[88⇓⇓⇓-92]},从而揭示构造和地表过程的相互作用对岩石抬升和剥露的影响^[14,93]。在本研究中,我们汇编了来自60篇文献中的1 107个磷灰石裂变径迹年龄数据和31篇文献中的290个(U-Th)/He年龄数据。这些年龄样品分布于天山造山带以及其北部的西伯利亚-阿尔泰广大的中亚地区。它们的年龄范围主要集中在中新生代,是中新生代冷却过程的反映。其中,磷灰石裂变径迹年龄变化范围为301.1~2.3 Ma,(U-Th)/He年龄范围界于200.7~1 Ma。为深入分析这些年龄的地质含义,本文配合年龄信息系统收集了磷灰石裂变径迹平均长度等数据。

在收集的这些数据集的基础上,我们利用IsoplotR在线制图程序,将磷灰石裂变径迹年龄和(U-Th)/He年龄分别进行频度分布投图,以确定两个低温热年代学定年系统反映出的主要冷却期次。另外,我们利用自然邻域法将零散低温热年代学数据整合在一个二维的平滑表面。自然邻域法是一种插值方法,它根据插值点周围样本点的值和区域大小来计算并预估表面值^[94-95]。首先我们利用Arcgis 10.2 软件提供的自然邻域法将这些数据空间插值到地图中,以获取不同地区发生冷却的主要时间。为了确定不同时代冷却事件在天山地区的空间分布,我们将这些年龄以不同的冷却期次进行初步划分,最后对这些年龄群体分别进行自然邻域法插值分析,通过不同冷却时间的空间分布和相应的构造变形表现,探讨对应时期的动力背景和板块边界动力远程效应的可能传递路径。

2.2 结果

2.2.1 磷灰石裂变径迹和(U-Th)/He年龄的阶段性分布

对汇编的磷灰石裂变径迹和(U-Th)/He年龄分别进行投图,得到图2所示的频度图。结果表明:磷灰石裂变径迹年龄主要集中在晚侏罗世到古新世(160~60 Ma)和渐新世约30 Ma以来,拟合获得中生代以来3个年龄峰值,分别为110、76和17 Ma(图2a)。磷灰石(U-Th)/He年龄绝大多数集中在渐新世约30 Ma之后,峰值拟合由老到新记录了120、58和9.4 Ma 3个年龄峰值(图2b)。值得注意的是,三叠纪和三叠纪以前的年龄在这两个定年系统中的记录均十分有限,后期的构造热事件可能已将其记录抹除。密集的数据集虽然能提供总体的年龄分布特征,但数据的堆叠可能使一些空间上的变化信息被抹除。故而我们进一步将中亚地区AFT年龄数据集从南到北、从西向东分为吉尔吉斯天山、中国西天山-博格达山西部、伊犁-准噶尔-阿拉套、东天山和西伯利亚-阿尔泰地区,分别进行年龄直方图的绘制(图3)。这些区域的年龄分布呈现出明显的地域差异性。吉尔吉斯天山的AFT年龄主要集中在40 Ma之后,并在早白垩世出现一个较小的年龄峰值;中国西天山和博格达山西部虽然也存在较多40 Ma以来的新生代年龄,但是AFT年龄更多分布于早白垩世晚期—晚白垩世;西天山北部的伊犁-准噶尔-阿拉套则可能记录了更老的剥露历史,其主要峰值位于晚侏罗世末—早白垩世早期,在晚白垩世早期、晚三叠世—早侏罗世、晚二叠世—早三叠世均有较为明显的记录;较为特殊的是东天山和西伯利亚-阿尔泰地区,均在早白垩世晚期—晚白垩世出现明显且单一的年龄峰值,这与西部地区的年龄分布存在较大差别。

基于上述年龄分布,并考虑到有关沉积学和低温热年代学研究揭示的侏罗纪时期中亚地区总体为夷平过程,特别是中侏罗世(174.1~163.5 Ma)普遍呈现为构造宁静期,我们将磷灰石裂变径迹年龄大致划分成晚三叠世—早侏罗世(237~174.1 Ma)、晚侏罗世—早白垩世(163.5~100.5 Ma)、晚白垩世—古新世(100.5~56 Ma)和始新世至今(56~0 Ma)4个年龄区间,将它们分别进行空间插值分析,以获取年龄分布在空间上的变化和差异性。由于在天山及其邻区(U-Th)/He年龄集中于新生代,其他时期年龄有限,故在本文中不进行分阶段插值分析。

2.2.2 磷灰石裂变径迹年龄和平均径迹长度空间分布

从磷灰石裂变径迹年龄和平均径迹长度分布特征来看(图3, 4a,4b),天山地区东西不同区域的低温热年代学呈现出明显的差异。

大部分新生代年龄主要集中在吉尔吉斯天山和南部帕米尔高原地区。在吉尔吉斯天山,新生代年龄主要沿系列大型断裂分布,特别是右旋走滑的Talas-Fergana 断裂的东南段,该地区的MTL相对较短,主要集中在12~13 μm,最南端与帕米尔高原地区接壤的部位出现了更为年轻的第四纪年龄,其MTL普遍较长,大多大于13 μm。这一年龄分布特点体现了吉尔吉斯天山新生代构造活动与帕米尔高原崛起之间的联系。但是,Talas-Fergana断裂的西北段依然保持较老的中生代年龄,最老达三叠纪,且具有13~14 μm相对较长的MTL,说明Talas-Fergana 断裂新生代右旋走滑活动并没有引起断裂西北段地区大幅度的岩石剥露冷却,依然保存了早期中生代的构造热事件信息。

中国西天山的AFT年龄主要集中在白垩纪和新生代,MTL差异较大,范围在10~14 μm。在中国西天山的西北部,包括伊犁-中天山的大部分地区、北天山西端和哈萨克斯坦东南部地区均出现三叠纪到中侏罗世的较老的年龄,这一区域的AFT样品大都具有较长的MTL(>13 μm)。在中国西天山的其他区域,MTL分布具有一定的南北分带,中部具有较长MTL(13~14 μm),而南北两侧的MTL较短,大部分地区的MTL小于12 μm。

中国东天山地区,东、西两部分存在明显差异。西博格达山的AFT年龄更年轻,集中于晚白垩世—古近纪之间,该地区的MTL也相对较短(11~12 μm)。相比之下,东博格达山和哈尔里克地区AFT年龄更老,主要集中在白垩纪,样品大多具有更长的MTL(13~14 μm)。在天山东北的萨彦-阿尔泰地区和东南部的北山-阿拉善地区,与天山最东端的哈尔里克地区较为相似,均具有相对较长的MTL。

2.2.3 磷灰石 (U-Th)/He年龄空间分布

磷灰石(U-Th)/He由于拥有更低的封闭温度,因此可以反映天山地区更年轻的剥露。数据分布显示(图4c),在吉尔吉斯天山、中国西天山的大部分地区均记录了新生代的冷却。年轻的新生代年龄主要集中于天山的西部,表明新生代时期天山西部大部分地区均经历了明显的剥露。与AFT年龄相似,吉尔吉斯斯坦的伊塞克湖地区、中国的伊犁-中天山地区和哈萨克斯坦东南部地区也有相对较老的早白垩世及更老的年龄分布。在东天山和萨彦-阿尔泰地区数据有限,整体而言,这些地区的磷灰石(U-Th)/He年龄以白垩纪—古近纪早期的年龄为主。

3 中亚地区岩石快速冷却的时空差异

大量基于沉积充填、物源演化和构造-热年代学等盆山关系研究成果揭示,中新生代天山造山带乃至整个中亚造山带的不同地区记录了晚三叠世—早侏罗世、晚侏罗世—早白垩世、晚白垩世—古新世和新生代中晚期多个强构造抬升剥露和冷却事件^{[5,7,10,28,56,96⇓-98]}。 磷灰石裂变径迹年龄、(U-Th)/He年龄和磷灰石裂变径迹长度时空分布特征进一步刻画了中亚地区中新生代岩石快速冷却事件的时空差异性。

3.1 晚三叠世—早侏罗世

晚三叠世—早侏罗世期间,天山地区表现出挤压构造背景^[99],呈现出早期初始崛起。有关低温热年代学研究揭示,东天山南部的觉罗塔格地区^[72]、西天山^[100⇓-102]和吉尔吉斯天山^[103]均有这一快速剥露冷却事件的反映。

从晚三叠世—早侏罗世阶段的AFT年龄和MTL插值分析结果来看(图5),在Talas-Fergana断裂北侧和哈萨克斯坦东南部地区,具有晚三叠世—早侏罗世AFT年龄的样品保留了较长的平均径迹长度,且该区域的晚三叠纪的AFT年龄占据主导地位(图5),说明该区域样品中的径迹是在晚三叠世时期岩石冷却过程中产生的,后期的热改造有限,其三叠纪AFT年龄代表晚三叠世发生了快速的岩石冷却事件^[103-104]。与之相对,在中国天山的广大地区,大量岩石主要记录的是早侏罗世的冷却年龄,且这些样品的径迹长度分布范围比较宽^[8,56],特别是在中国西天山内的那拉提地区,径迹的分布还出现了双峰式的模型^[56],表明这些样品很可能在部分退火带内停留了较长的时间,其早侏罗世的AFT年龄可能不能用来指示该时期短时间内的构造事件。

导致上述晚三叠世—早侏罗世AFT的年龄和长度空间分布差异性的剥露模式存在两种可能性。第一种可能是天山地区在晚三叠世—早侏罗世期间经历了两次快速冷却事件,第一期发生在三叠纪,影响了整个天山造山带;第二期发生在早侏罗世,主要影响中国天山地区,导致中国天山地区AFT样品经历了不同程度的热重置和AFT径迹长度的缩短。第二种可能是Talas-Fergana断裂北部和哈萨克斯坦东南部在晚三叠纪经历了快速的岩石冷却,保留了较长的MTL,而其他地区则经历了速率较为缓慢的冷却,岩石在冷却过程中花费更长的时间才通过部分退火带。从沉积纪录来看,中国天山地区从晚三叠世—早侏罗世开始,总体是沉积盆地不断扩张的过程,区域上表现为夷平阶段,因此,我们倾向于第二种冷却模型。

3.2 晚侏罗世—早白垩世

晚侏罗世—早白垩世的低温热年代学记录在空间分布上极为广泛。从东北部的西伯利亚-阿尔泰地区到中部的天山地区,再到西南部的帕米尔北部地区,均可见晚侏罗世—早白垩世的快速岩石冷却记录(图6)。

在吉尔吉斯天山,AFT年龄主要集中在130 Ma之前的晚侏罗世—早白垩世早期,样品也保留了较长的平均径迹长度(13~14 μm),反映天山西南部晚侏罗世—早白垩世早期的快速岩石冷却事件^[26,105-106]。而在中国西天山,AFT年龄主要分布于145~115 Ma,但具有相对较短的平均径迹长度(11~13 μm),反映白垩纪经历了相对较为缓慢且长时间的剥露冷却过程,在此期间地形被逐渐夷平^[53,56]。较为突出的是,在北部的西伯利亚-萨彦-阿尔泰和东部东天山的哈尔里克山等地区,AFT年龄以白垩纪为主,且主要集中于早白垩世晚期。这些地区的MTL普遍较长,表明这些区域在早白垩世晚期短时间内发生了快速的岩石冷却事件,后期的构造事件对它们的热重置改造有限^{[10-11,78,107⇓-109]}。

上述AFT年龄和长度空间分布说明,在晚侏罗世—早白垩世时期,西部的吉尔吉斯天山和东部的东天山剥露强,而中部的中国西天山剥露较弱。另外,西部的吉尔吉斯天山强剥露主要发生在晚侏罗世—早白垩世早期,而东部东天山的强剥露主要发生在早白垩世晚期,晚于西部的吉尔吉斯天山。这一分布特征可能代表天山东、西部在晚侏罗世—早白垩世期间受到不同的构造热事件的影响,发生了两次不同的构造剥露冷却事件。第一期发生于晚侏罗世—早白垩世早期,主要影响吉尔吉斯天山和中国西天山,影响程度由西向东减弱,引发该次剥露的动力背景可能来源于天山的西南方向;第二期发生于早白垩世晚期,该次事件主要影响东天山一带,其年龄和MTL分布与北部的阿尔泰和萨彦地区相似,因此,东天山在早白垩世晚期的强剥露冷却事件可能与北部的动力体系相关。

3.3 晚白垩世—古新世

天山地区晚白垩世—古新世岩石冷却年龄分布最明显的特征是,这一阶段构造事件的热年代学记录主要集中在大型断裂破碎带(包括先期的缝合带)内部或附近,而且沿断裂破碎带内部或附近样品的裂变径迹长度普遍长于非断裂区域。这种分布特点反映该阶段的岩石快速冷却主要是断裂活动引起的沿断裂带的局部构造热重置或热冷却事件,而区域性的岩石剥露可能并不显著,意味着该阶段断裂活动可能导致强地貌反差或山体崛起,但岩石剥露可能并不强烈。这与天山地区尽管在晚中生代以来发生了断裂制约的强烈的山体崛起,但山体内部仍然广泛保存着较好的古夷平面相吻合^[6,26,105]。

仔细对比该时期不同区域AFT年龄细结构和裂变径迹长度分布(图7),不同区域在断裂活动热重置冷却时间上仍然有所差异。在吉尔吉斯天山、中国西天山和东天山南部的觉罗塔格地区,AFT年龄集相对年轻,均记录了76~56 Ma相对集中的冷却年龄区间,且这些区域该年龄段的样品均保留了较长的裂变径迹长度,反映了晚白垩世晚期—古新世断裂活动引发的快速岩石冷却事件^[56,110]。

而在东天山北部的哈尔里克山地区和更北部的阿尔泰-萨彦地区,AFT年龄略早,主要集中在86~76 Ma,该区域这一年龄区间的样品也保留了较其他区域同时间段样品更长的裂变径迹长度,反映东天山北部广大区域在相对较早的晚白垩世中期经历了较为显著的断裂活动引起的快速岩石冷却^[79]。

3.4 新生代中晚期

天山地区新生代中晚期低温热冷却年龄总体可划分出3个不同特征的区域(图8)。

在塔里木盆地西侧的乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦天山和帕米尔北部地区,大范围的岩石记录了中新世以来的岩石冷却,且径迹的长度普遍较长,反映该地区的岩石在中新世经历了快速的抬升剥露冷却。Talas-Fergana断裂对该时期的应力传递和变形调节起到较大作用。渐新世以来帕米尔高原的缩短传递到吉尔吉斯天山,引发山脉的整体剥露抬升,触发25~20 Ma期间 Talas-Fergana断裂的右旋滑移和相关费尔干纳盆地的逆时针旋转及相关马尾状构造的发育,致使该区域在保留大量中生代冷却信号的同时,沿断裂和低海拔区域分布许多新生代晚期的年龄^[35,105]。中新世以来的变形还影响天山南缘的前陆褶皱冲断带^[60,111-112],变形向前陆地区扩展,褶皱冲断带的发育在吸收近南北向陆内缩短应变上起到了关键作用^[113]。低温热年代学揭示中国西天山西部的柯坪褶皱冲断带在25~20和15~10 Ma先后发生由北向南的前展式推覆变形冷却^[60]。

在塔里木盆地北侧中国西天山主体部分,裂变径迹和(U-Th)/He年龄总体上为渐新世—中新世,且平均径迹长度小于塔里木盆地西侧的样品,表明新生代中国西天山地区的抬升剥露幅度相对更小。更北部的阿尔泰地区则基本没有这一时期岩石冷却年龄的报道,反映新生代的构造活动性向北减弱。

在东天山地区,新生代中晚期的低温热冷却年龄只有少量分布在东天山西部的博格达山的西北部^[76,114],其他绝大部分区域基本没有可靠的中晚新生代低温热冷却年龄分布。说明东天山地区尽管在新生代依然存在山体的崛起和地貌的分异(如渐新世以来发育的巴里坤山间断陷盆地),但新生代以来的剥蚀作用总体不强。

总之,新生代中晚期以来,天山地区的构造剥露程度整体呈现出由西南向东北减弱、由西向东减弱的趋势。新生代中晚期剥露强度的空间差异性反映了西南部的动力来源,应该是印欧板块碰撞后陆内挤压的远程效应。

4 天山中—新生代隆升机制讨论

前人的研究一般将天山地区低温热年代学纪录的中、新生代快速岩石冷却事件与南部特提斯构造域体系的不同块体与古亚洲大陆的碰撞拼贴以及最后的印度与欧亚大陆的碰撞等板块边界动力远程效应相联系^{[10,56,79,115-116]}。但是,天山在中—新生代陆内演化期间的动力来源可能并不单一。从板块边界动力体系来看,在中新生代,天山作为南部的特提斯构造域与北部蒙古-鄂霍茨克洋陆系统的过渡区域,其构造过程除了南部的特提斯构造域的动力影响以外,北部蒙古-鄂霍茨克洋陆系统的作用可能也不容忽视。另外,板块边界动力过程和陆内应力的传播过程十分复杂,其产生的远程造山响应对于东西延伸长达2 500 km的天山造山系是即时还是滞后,是同时还是存在空间差异性,这些问题并不清晰。在本节中,我们基于前面所述的岩石冷却的时空差异性,结合不同阶段有关构造变形表现,探讨不同阶段不同地区岩石冷却的构造控制及其动力背景。

4.1 晚三叠世—早侏罗世逆冲控制的强构造抬升剥露冷却

基于天山地区晚三叠世—早侏罗世剥露的时空差异,不同区域晚三叠世—早侏罗世的岩石冷却可能反映了不同的地质过程。晚三叠世在吉尔吉斯天山和哈萨克斯坦境内的岩石快速冷却反映了一期构造聚变事件导致的岩石快速剥露,其构造变形表现可能是沿Talas-Fergana断裂、Chingiz-Tarbagatai断裂等的右旋逆冲运动,导致断裂带北侧的岩石发生了强烈的抬升剥露^[103-104]。随后,岩石的抬升逐渐从天山西部向天山东部传递,但向东传递的动力可能不足,并未能引起中国天山部分发生快速的岩石剥露,而是较为缓慢的稳定剥露,从而导致中国天山地区相对年轻的早侏罗世的岩石冷却年龄,并保留了较短的平均径迹长度。

三叠纪时期古特提斯洋开始闭合,到了中、晚三叠世,羌塘地块与古亚洲大陆南缘昆仑地体发生拼贴碰撞^[18,37],帕米尔西北的图兰(Turan)地体也向北发生拼贴碰撞^[117]。因此,前人很自然地将天山地区晚三叠世的快速抬升剥露冷却事件与这些块体的碰撞相联系,并简单地将这一阶段岩石快速抬升剥露的动力背景归结为南部古特提斯洋盆体系北缘的图兰地体、羌塘地体与古亚洲大陆碰撞作用的远程效应。然而,从上述晚三叠世—早侏罗世剥露冷却的东、西差异性来看,强构造抬升剥露冷却事件主要表现在西部的吉尔吉斯天山和哈萨克斯坦境内,而东部的中国天山表现并不强烈,岩石的抬升剥露存在从天山西部向天山东部迁移传递变弱的趋势(图5)。基于此,我们认为晚三叠世强抬升剥露的构造背景更可能是西部图兰地体向北与古亚洲大陆碰撞的结果,而东部的羌塘地体与中国天山遥相对应,中间分隔着塔里木板块,其与古亚洲大陆碰撞的动力向北传播到东天山衰减变弱并不足以引起中国天山发生大规模的岩石抬升剥露(图9a)。

4.2 晚侏罗世—早白垩世逆冲控制的强构造抬升剥露冷却

晚侏罗世—早白垩世天山地区以及整个中亚地区表现为强烈的挤压构造活动期。有关研究发现,早白垩世在阿尔泰山、东天山北部、吉尔吉斯天山均处于强烈的挤压状态。在阿尔泰,一系列山间盆地内沉积了大量晚侏罗—早白垩世磨拉石沉积,这些沉积受控于阿尔泰山北部的一系列逆冲断层活动^[34]。在东天山北部的莫钦乌拉山,逆冲推覆作用将石炭系地层向南叠置于早侏罗世地层之上,其逆冲推覆的活动时间大约在130 Ma^[10]。这一强烈挤压的状态同样在天山周边盆地(包括塔里木盆地、准噶尔盆地和吐哈盆地)中有响应^[99,118-119]。因此,这一阶段的岩石冷却反映了在强烈汇聚挤压环境下岩石的抬升剥露作用。

然而,前述晚侏罗世—早白垩世时期天山和中亚地区抬升剥露冷却仍呈现出明显的空间差异性。强构造抬升剥露冷却主要呈现在西部的吉尔吉斯天山和东部的东天山,而中部的中国西天山在这一阶段总体剥露较弱。另外,西部的吉尔吉斯天山强剥露冷却主要发生在晚侏罗世—早白垩世早期,而东部的东天山强剥露冷却主要发生在早白垩世晚期。这种隆升剥露冷却的时空差异性反映天山不同部位经历了不同的构造过程,受到不同构造热事件的影响,暗示着不同的动力来源。

从区域构造背景来看,在中生代期间,天山东北方向的蒙古—鄂霍茨克洋主体由西向东发生了剪刀式闭合^[19,120-121]。整体而言,蒙古—鄂霍茨克洋的主体闭合发生于晚侏罗世—早白垩世期间,这次事件引发了蒙古—鄂霍茨克构造带的造山运动,并对周边地区产生深刻影响^[11,19-20](图9b)。前述西伯利亚和阿尔泰-萨彦地区与天山东部的东天山地区的年龄分布和MTL分布状态极为相似(图6),二者在早白垩世的强构造剥露很可能受控于同一构造动力来源,暗示东天山在早白垩世晚期的强剥露冷却事件与北部的动力体系相联系,即受控于蒙古—鄂霍茨克洋主体闭合的远程效应。

天山南部方向的特提斯构造域,在晚侏罗世—早白垩世发生了拉萨地体与北部古亚洲大陆南缘的羌塘地体的碰撞^[122⇓-124](图9b)。从前述的AFT年龄和MTL分布情况来看(图6),晚侏罗世—早白垩世早期的强构造剥露事件主要影响吉尔吉斯天山和中国西天山,影响程度由西向东、由南向北减弱,暗示其动力背景与天山南部方向特提斯构造域之间的联系,即吉尔吉斯天山与中国西天山在晚侏罗世—早白垩世早期向北减弱的构造剥露冷却应该是南部的拉萨地体与古亚洲大陆南缘羌塘地体碰撞的远程效应。

4.3 晚白垩世—古新世沿断裂带的热冷却

前述,晚白垩世—古新世的岩石快速冷却主要是断裂活动引起的沿断裂带的局部构造热重置或热冷却事件,区域性的岩石剥露并不显著。从前述晚白垩世—古新世不同区域AFT年龄细结构和裂变径迹长度分布来看,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,AFT年龄集相对年轻(76~56 Ma),反映晚白垩世晚期—古新世断裂活动引发的快速岩石冷却事件^[56,110];而东部东天山北部的哈尔里克山地区,AFT年龄集略老(86~76 Ma),反映东天山北部区域相对较早的晚白垩世中期断裂活动引起的快速岩石冷却^[79]。

从区域构造背景来看,早白垩世末期开始,天山东北方向的蒙古—鄂霍茨克构造带进入了后碰撞伸展阶段^[19-20]。在西伯利亚南缘和阿尔泰-萨彦地区,强烈的晚白垩世—古新世岩石冷却信号主要表现为沿古老缝合带的伸展复活,被解释为蒙古—鄂霍茨克造山带后碰撞伸展塌陷期间断层重新活动和随后地壳块体重组的结果^[11]。我们在针对东天山哈尔里克山南坡夷平面的研究中,在野外构造解析基础上,通过低温热年代学约束,发现在90~70 Ma的晚白垩世期间,发育一组北西西-南东东走向的右旋转换伸展断裂构造控制了东天山夷平面的解体,其构造应力场表现为NE-SW向伸展,这一伸展应力场控制的右旋转换伸展断裂活动的时间框架与该地区AFT年龄集反映的断裂活动引起的快速岩石冷却时间框架相吻合,也与北部阿尔泰-萨彦地区的AFT年龄集契合。因此,我们认为东天山北部哈尔里克山晚白垩世的右旋伸展断裂活动的动力学背景应该与北部动力学体系相联系,其伸展背景很可能也是受到北部蒙古-鄂霍茨克造山带后碰撞伸展塌陷的影响(图9c)。

晚白垩世晚期—古新世,天山南部方向进入欧亚大陆西南缘多岛弧拼贴和最后的印度与欧亚大陆碰撞阶段。西南部多岛弧拼贴的主体主要为科希斯坦、德拉斯、拉达克等岛弧。虽然拼贴的时间和方式仍存在一些争议,但是一般认为岛弧拼贴主要发生于大约70 Ma或70 Ma以前^[15-16]。大量研究则揭示印度与欧亚大陆的碰撞时间发生在65~50 Ma之间^[125]。西天山内部多条主要断裂在该阶段的挤压背景下发生构造复活,时间主要发生于晚白垩世晚期—古新世^[56,110,126]。对比应力背景和热年代学记录分布,我们认为该阶段挤压背景下断裂复活引起的天山西部的吉尔吉斯天山、中国西天山和东部东天山南部的觉罗塔格地区的岩石冷却的动力来源应归于Kohistan-Dras等岛弧的增生拼贴和最后的印度与欧亚大陆的碰撞(图9c)。

4.4 新生代中晚期挤压或转换挤压控制的强构造抬升剥露冷却

前述中亚地区新生代中晚期以来的AFT年龄及其裂变径迹长度分布显示,该阶段中亚地区的构造剥露程度整体呈现出由西南向东北减弱的趋势,在天山地区则表现为由西向东减弱趋势,反映了印欧板块碰撞后陆内强烈挤压的远程效应。

新生代,地球上最显著的构造事件就是印度与欧亚板块碰撞后持续陆内挤压汇聚所导致的青藏高原的多阶段崛起与扩展^{[127⇓⇓⇓-131]}(图9d)。特别是渐新世以来的新生代中晚期,青藏高原发生了强烈的向外推挤扩展。响应高原向北的扩展推挤,帕米尔-天山地区发生了强烈的构造变形和隆升。帕米尔北部吉尔吉斯天山和中国西天山在Talas-Fergana断裂的右旋转换挤压应力调节下,构造动力由西南向东北扩展^{[35,60,132⇓-134]}。

5 结论

本文在收集汇总天山及北部中亚区域的1 107组磷灰石裂变径迹年龄及其长度数据和290组磷灰石(U-Th)/He年龄数据的基础上,结合频度分析和针对4个主要抬升剥露冷却阶段的年龄数据插值,分析了天山造山带及北部中亚区域中新生代的区域性岩石冷却事件的时空特征。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强构造抬升剥露与冷却与不同板块边界动力之间的联系,主要结论如下。

(1)磷灰石裂变径迹和(U-Th)/He年龄及裂变径迹长度时空分布特征刻画了中亚地区中新生代岩石冷却事件的时空差异性。晚三叠世快速抬升剥露冷却事件主要分布在天山西部Talas-Fergana断裂北侧和哈萨克斯坦东南部地区;晚侏罗世—早白垩世时期,强构造抬升剥露冷却事件主要表现在西部的吉尔吉斯天山和东部的东天山地区以及北部的阿尔泰和萨彦地区,其中,西部吉尔吉斯天山强抬升剥露期略早,主要发生在晚侏罗世—早白垩世早期,而东部东天山和北部的阿尔泰-萨彦地区的强剥露期略晚,主要发生在早白垩世晚期;晚白垩世—古新世的岩石冷却事件主要为沿大型断裂分布的热冷却事件,并未导致大规模的岩石剥露。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岩石冷却事件主要发生在晚白垩世晚期—古新世,而东部东天山北部的哈尔里克山地区和更北部阿尔泰-萨彦地区,快速岩石冷却事件主要发生在相对较早的晚白垩世中期;新生代中晚期的强抬升剥露冷却事件主要表现在帕米尔及其以北的天山西段,构造剥露强度整体呈现出由西南向东北、由西向东减弱的趋势。

(2)中新生代中亚地区岩石冷却和构造抬升剥露的时空差异性受不同的构造变形条件约束。晚三叠世发生在吉尔吉斯天山和哈萨克斯坦境内的强构造抬升剥露冷却主要受控于南北向汇聚挤压应力导致的沿Talas-Fergana断裂、Chingiz-Tarbagatai断裂等的右旋逆冲运动;晚侏罗世—早白垩世的强构造抬升剥露冷却主要受南北向汇聚所引发的大规模逆冲作用控制;与断层活动相关的晚白垩世—古新世的快速冷却事件在不同区域其控制性断裂构造的性质各不相同,中国西天山及其以西地区主要呈现为南北向挤压逆冲活动,而东天山北部哈尔里克山及其以北的阿尔泰-萨彦地区总体呈现为近南北向或北东-南西向的伸展正断层或右旋转换伸展活动。新生代中晚期发生在帕米尔及其以北的天山西段的强构造抬升剥露冷却主要表现为南北向的汇聚挤压和相关的转换挤压变形。

(3)中亚地区中新生代抬升剥露冷却的时空差异性及其构造控制揭示了东西延绵2 500 km的天山造山带不同区段在中新生代不同阶段具有不同的动力学背景,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。其中,晚三叠世天山西段的强抬升剥露可能主要受控于西部图兰地体向北与古亚洲大陆的碰撞,而东部羌塘地体与古亚洲大陆碰撞影响有限;晚侏罗世—早白垩世,天山西段的吉尔吉斯天山与中国西天山的强构造抬升剥露冷却受控于南部的拉萨地体与古亚洲大陆碰撞的远程效应,而东天山受控于蒙古-鄂霍茨克洋主体闭合的远程效应;晚白垩世—古新世,天山西部的吉尔吉斯天山、中国西天山和东部东天山南部的觉罗塔格地区断裂复活导致的热冷却事件的动力来源应归于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热冷却事件主要受北部蒙古-鄂霍茨克造山带后碰撞伸展塌陷的影响。新生代中晚期天山西段的强抬升剥露冷却主要反映了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。

参考文献

[1] ŞENGÖR A M C, NATAL’IN B A, BURTMAN V S. Evolution of the Altaid tectonic collage and Palaeozoic crustal growth in Eurasia[J]. Nature, 1993, 364(6435): 299-307.

[2] CHARVET J, SHU L S, LAURENT-CHARVET S, et al. Palaeozoic tectonic evolution of the Tianshan belt, NW China[J]. Science China Earth Sciences, 2011, 54(2): 166-184.

[3] WINDLEY B F, ALEXEIEV D, XIAO W J, et al. Tectonic models for accretion of the Central Asian Orogenic Belt[J]. Journal of the Geological Society, 2007, 164(1): 31-47.

[4] XIAO W J, WINDLEY B F, HAO J, et al. Accretion leading to collision and the Permian solonker suture, Inner Mongolia, China: termination of the Central Asian Orogenic Belt[J]. Tectonics, 2003, 22(6), doi: 10.1029/2002TC001484.6.

[5] FANG Y N, WU C D, WANG Y Z, et al. Topographic evolution of the Tianshan Mountains and their relation to the Junggar and Turpan Basins, central Asia, from the Permian to the Neogene[J]. Gondwana Research, 2019, 75: 47-67.

[6] XIANG D F, ZHANG Z Y, XIAO W J, et al. Episodic meso-Cenozoic denudation of Chinese Tianshan: evidence from detrital apatite fission track and zircon U-Pb data, southern Junggar Basin margin, NW China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2019, 175: 199-212.

[7] MORIN J, JOLIVET M, BARRIER L, et al. Planation surfaces of the Tian Shan range (central Asia): insight on several 100 million years of topographic evolution[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2019, 177: 52-65.

[8] JEPSON G, GLORIE S, KONOPELKO D, et al. The low-temperature thermo-tectonic evolution of the western Tian Shan, Uzbekistan[J]. Gondwana Research, 2018, 64: 122-136.

[9] DUMITRU T A, ZHOU D, CHANG E Z, et al. Uplift, exhumation, and deformation in the Chinese Tian Shan[J]. Memoir of the Geological Society of America, 2001, 194: 71-99.

[10] CHEN Y, WANG G C, KAPP P, et al. Episodic exhumation and related tectonic controlling during Mesozoic in the Eastern Tian Shan, Xinjiang, Northwestern China[J]. Tectonophysics, 2020, 796: 228647.

[11] GLORIE S, DE GRAVE J, BUSLOV M M, et al. Structural control on meso-Cenozoic tectonic reactivation and denudation in the Siberian Altai: insights from multi-method thermochronometry[J]. Tectonophysics, 2012, 544: 75-92.

[12] JOLIVET M, BARRIER L, DAUTEUIL O, et al. Late Cretaceous-palaeogene topography of the Chinese Tian Shan: new insights from geomorphology and sedimentology[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2018, 499: 95-106.

[13] LI Y J, ZHANG Q, ZHANG G Y, et al. Cenozoic faults and faulting phases in the western Tarim Basin (NW China): effects of the collisions on the southern margin of the Eurasian plate[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2016, 132: 40-57.

[14] ENGLAND P, MOLNAR P. Surface uplift, uplift of rocks, and exhumation of rocks[J]. Geology, 1990, 18(12): 1173.

[15] YUAN J, YANG Z Y, DENG C L, et al. Rapid drift of the Tethyan Himalaya terrane before two-stage India-Asia collision[J]. National Science Review, 2021, 8(7): nwaa173.

[16] ANDJIĆ G, ZHOU R J, JONELL T N, et al. A single dras-kohistan-Ladakh arc revealed by volcaniclastic records[J]. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2022, 23(3): e2021GC010042.

[17] SUI Q L, WANG Q, ZHU D C, et al. Compositional diversity of Ca. 110 Ma magmatism in the northern Lhasa terrane, Tibet: implications for the magmatic origin and crustal growth in a continent-continent collision zone[J]. Lithos, 2013, 168/169: 144-159.

[18] GOLONKA J. Plate tectonic evolution of the southern margin of Eurasia in the Mesozoic and Cenozoic[J]. Tectonophysics, 2004, 381(1/2/3/4): 235-273.

[19] YANG Y T, GUO Z X, SONG C C, et al. A short-lived but significant Mongol-Okhotsk collisional orogeny in latest Jurassic-earliest Cretaceous[J]. Gondwana Research, 2015, 28(3): 1096-1116.

[20] JOLIVET M, DE BOISGROLLIER T, PETIT C, et al. How old is the Baikal Rift Zone? Insight from apatite fission track thermochronology[J]. Tectonics, 2009, 28(3): TC3008. 1-21.

[21] MAHÉO G, FAYOUX X, GUILLOT S, et al. Relicts of an intra-oceanic arc in the sapi-shergol mélange zone (Ladakh, NW Himalaya, India): implications for the closure of the neo-Tethys ocean[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2006, 26(6): 695-707.

[22] 柳一鸣. 天山及邻区岩石圈密度结构及其地质意义[D]. 武汉: 中国地质大学(武汉), 2021.

[23] ZHAO G D, LIU J X, CHEN B, et al. Moho beneath Tibet based on a joint analysis of gravity and seismic data[J]. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2020, 21(2): e2019GC008849.

[24] 刘洁. 天山上地幔对流与造山运动数值模拟[D]. 北京: 中国地震局地质研究所, 2006.

[25] ALEKSEEV D V, ARISTOV V A, DEGTYAREV K E. The age and tectonic setting of volcanic and cherty sequences in the ophiolite complex of the Atbashe Ridge (Southern Tien Shan)[J]. Doklady Earth Sciences, 2007, 413(2): 380-383.

[26] GLORIE S, DE GRAVE J, BUSLOV M M, et al. Multi-method chronometric constraints on the evolution of thenorthern kyrgyz Tien Shan granitoids (central Asian Orogenic Belt): from emplacement to exhumation[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2010, 38(3/4): 131-146.

[27] KONOPELKO D, BISKE G, SELTMANN R, et al. Deciphering Caledonian events: timing and geochemistry of the Caledonian magmatic arc in the Kyrgyz Tien Shan[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2008, 32(2/3/4): 131-141.

[28] DE GRAVE J, GLORIE S, BUSLOV M M, et al. The thermo-tectonic history of the song-kul plateau, kyrgyz Tien Shan: constraints by apatite and titanite thermochronometry and zircon U/Pb dating[J]. Gondwana Research, 2011, 20(4): 745-763.

[29] ALEXEIEV D V, KRÖNER A, HEGNER E, et al. Middle to late Ordovician arc system in the kyrgyz middle Tianshan: from arc-continent collision to subsequent evolution of a palaeozoic continental margin[J]. Gondwana Research, 2016, 39: 261-291.

[30] KRÖNER A, ALEXEIEV D V, KOVACH V P, et al. Zircon ages, geochemistry and Nd isotopic systematics for the Palaeoproterozoic 2.3-1.8 Ga Kuilyu Complex, East Kyrgyzstan-the oldest continental basement fragment in the Tianshan orogenic belt[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2017, 135: 122-135.

[31] SELTMANN R, KONOPELKO D, BISKE G, et al. Hercynian post-collisional magmatism in the context of Paleozoic magmatic evolution of the Tien Shan orogenic belt[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2011, 42(5): 821-838.

[32] KONOPELKO D, BISKE G, SELTMANN R, et al. Hercynian post-collisional A-type granites of the kokshaal range, southern Tien Shan, Kyrgyzstan[J]. Lithos, 2007, 97(1/2): 140-160.

[33] KRÖNER A, HEGNER E, LEHMANN B, et al. Palaeozoic arc magmatism in the Central Asian Orogenic Belt of Kazakhstan: shrimp zircon ages and whole-rock Nd isotopic systematics[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2008, 32(2/3/4): 118-130.

[34] DE GRAVE J, BUSLOV M M, VAN DEN HAUTE P. Distant effects of India-Eurasia convergence and Mesozoic intracontinental deformation in central Asia: constraints from apatite fission-track thermochronology[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2007, 29(2/3): 188-204.

[35] MACAULAY E A, SOBEL E R, MIKOLAICHUK A, et al. Cenozoic deformation and exhumation history of the Central Kyrgyz Tien Shan[J]. Tectonics, 2014, 33(2): 135-165.

[36] DE PELSMAEKER E, JOLIVET M, LABORDE A, et al. Source-to-sink dynamics in the kyrgyz Tien Shan from the Jurassic to the Paleogene: insights from sedimentological and detrital zircon U-Pb analyses[J]. Gondwana Research, 2018, 54: 180-204.

[37] GLORIE S, DE GRAVE J. Exhuming the meso-Cenozoic kyrgyz Tianshan and Siberian Altai-Sayan: a review based on low-temperature thermochronology[J]. Geoscience Frontiers, 2016, 7(2): 155-170.

[38] YIN A, HARRISON T M. Geologic evolution of the Himalayan-Tibetan Orogen[J]. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2000, 28: 211-280.

[39] KAPP P, DECELLES P G, GEHRELS G E, et al. Geological records of the Lhasa-Qiangtang and Indo-Asian collisions in the Nima area of central Tibet[J]. Geological Society of America Bulletin, 2007, 119(7/8): 917-933.

[40] SCHWAB M, RATSCHBACHER L, SIEBEL W, et al. Assembly of the Pamirs: age and origin of magmatic belts from the southern Tien Shan to the southern Pamirs and their relation to Tibet[J]. Tectonics, 2004, 23(4): TC4002. 1-31.

[41] JOLIVET M, BOURQUIN S, HEILBRONN G, et al. The Upper Jurassic-lower Cretaceous alluvial-fan deposits of the kalaza formation (central Asia): tectonic pulse or increased aridity?[J]. Geological Society, London, Special Publications, 2017, 427(1): 491-521.

[42] SOBEL E R, OSKIN M, BURBANK D, et al. Exhumation of basement-cored uplifts: example of the kyrgyz range quantified with apatite fission track thermochronology[J]. Tectonics, 2006, 25(2): TC2008.1-17.

[43] BANDE A, SOBEL E R, MIKOLAICHUK A, et al. Exhumation history of the western kyrgyz Tien Shan: implications for intramontane basin formation[J]. Tectonics, 2017, 36(1): 163-180.

[44] MOLNAR P, TAPPONNIER P. Cenozoic tectonics of Asia: effects of a continental collision[J]. Science, 1975, 189(4201): 419-426.

[45] BULLEN M E, BURBANK D W, GARVER J I, et al. Late Cenozoic tectonic evolution of the northwestern Tien Shan: new age estimates for the initiation of mountain building[J]. Geological Society of America Bulletin, 2001, 113(12): 1544-1559.

[46] KÄßNER A, RATSCHBACHER L, JONCKHEERE R, et al. Cenozoic intracontinental deformation and exhumation at the northwestern tip of the India-Asia collision-southwestern Tian Shan, Tajikistan, and Kyrgyzstan[J]. Tectonics, 2016, 35(9): 2171-2194.

[47] BANDE A, SOBEL E R, MIKOLAICHUK A, et al. Talas-Fergana Fault Cenozoic timing of deformation and its relation to Pamir indentation[J]. Geological Society, London, Special Publications, 2017, 427(1): 295-311.

[48] GAO J, LONG L L, KLEMD R, et al. Tectonic evolution of the South Tianshan Orogen and adjacent regions, NW China: geochemical and age constraints of granitoid rocks[J]. International Journal of Earth Sciences, 2009, 98(6): 1221-1238.

[49] BISKE Y S, SELTMANN R. Paleozoic Tian-Shan as a transitional region between the Rheic and Urals-Turkestan oceans[J]. Gondwana Research, 2010, 17(2/3): 602-613.

[50] ZHANG B, CHEN W, LIU J Q, et al. Thermochronological insights into the intracontinental orogeny of the Chinese western Tianshan orogen[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2020, 194: 103927.

[51] ALLEN M B, WINDLEY B F, ZHANG C. Palaeozoic collisional tectonics and magmatism of the Chinese Tien Shan, central Asia[J]. Tectonophysics, 1993, 220(1/2/3/4): 89-115.

[52] GAO J, LI M S, XIAO X C, et al. Paleozoic tectonic evolution of the Tianshan Orogen, Northwestern China[J]. Tectonophysics, 1998, 287(1/2/3/4): 213-231.

[53] WANG Y N, CAI K D, SUN M, et al. Tracking the multi-stage exhumation history of the western Chinese Tianshan by apatite fission track (AFT) dating: implication for the preservation of epithermal deposits in the ancient orogenic belt[J]. Ore Geology Reviews, 2018, 100: 111-132.

[54] WINDLEY B F, ALLEN M B, ZHANG C, et al. Paleozoic accretion and Cenozoic redeformation of the Chinese Tien Shan Range, central Asia[J]. Geology, 1990, 18(2): 128-131.

[55] HAN B F, HE G Q, WANG X C, et al. Late Carboniferous collision between the Tarim and Kazakhstan-Yili terranes in the western segment of the South Tian Shan Orogen, Central Asia, and implications for the Northern Xinjiang, Western China[J]. Earth-Science Reviews, 2011, 109(3/4): 74-93.

[56] JOLIVET M, DOMINGUEZ S, CHARREAU J, et al. Mesozoic and Cenozoic tectonic history of the central Chinese Tian Shan: reactivated tectonic structures and active deformation[J]. Tectonics, 2010, 29(6): 391-420.

[57] ZHANG Z Y, ZHU W B, ZHENG D W, et al. Apatite fission track thermochronology in the kuluketage and Aksu areas, NW China: implication for tectonic evolution of the northern Tarim[J]. Geoscience Frontiers, 2016, 7(2): 171-180.

[58] GLORIE S, OTASEVIC A, GILLESPIE J, et al. Thermo-tectonic history of the Junggar alatau within the Central Asian Orogenic Belt (SE Kazakhstan, NW China): insights from integrated apatite U/Pb, fission track and (U-Th)/He thermochronology[J]. Geoscience Frontiers, 2019, 10(6): 2153-2166.

[59] BURBANK, MCLEAN, BULLEN, et al. Partitioning of intermontane basins by thrust-related folding, Tien Shan, Kyrgyzstan[J]. Basin Research, 1999, 11(1): 75-92.

[60] CHANG J, LI D, MIN K, et al. Cenozoic deformation of the kalpin fold-and-thrust belt, southern Chinese Tian Shan: new insights from low-T thermochronology and sandbox modeling[J]. Tectonophysics, 2019, 766: 416-432.

[61] XIAO W J. Paleozoic accretionary and collisional tectonics of the eastern Tianshan (China): implications for the continental growth of central Asia[J]. American Journal of Science, 2004, 304(4): 370-395.

[62] 王国灿, 张孟, 冯家龙, 东天山新元古代—古生代大地构造格架与演化新认识[J]. 地质力学学报, 2019, 25(5): 798-819.

[63] 王国灿, 张孟, 张雄华, 天山东段“北天山洋” 构造涵义及演化模式再认识[J]. 地质学报, 2022, 96(10): 3494-3513.

[64] WANG Y F, CHEN H Y, FALLOON T J, et al. The Paleozoic-Mesozoic magmatic evolution of the eastern Tianshan, NW China: constraints from geochronology and geochemistry of the Sanchakou intrusive complex[J]. Gondwana Research, 2022, 103: 1-22.

[65] JI H J, TAO H F, WANG Q, et al. Petrography, geochemistry, and geochronology of lower Jurassic sedimentary rocks from the northern Tianshan (west bogda area), Northwest China: implications for provenance and tectonic evolution[J]. Geological Journal, 2019, 54(3): 1688-1714.

[66] MA X X, SHU L S, MEERT J G. Early Permian slab breakoff in the Chinese Tianshan belt inferred from the post-collisional granitoids[J]. Gondwana Research, 2015, 27(1): 228-243.

[67] 汪传胜, 顾连兴, 张遵忠, 东天山哈尔里克山区二叠纪高钾钙碱性花岗岩成因及地质意义[J]. 岩石学报, 2009, 25(6): 1499-1511.

[68] WARTES M A, CARROLL A R, GREENE T J. Permian sedimentary record of the Turpan-Hami Basin and adjacent regions, Northwest China: constraints on postamalgamation tectonic evolution[J]. Geological Society of America Bulletin, 2002, 114(2): 131-152.

[69] 舒良树, 朱文斌, 王博, 新疆博格达南缘后碰撞期陆内裂谷和水下滑塌构造[J]. 岩石学报, 2005, 21(1): 25-36.

[70] JI H J, TAO H F, WANG Q, et al. Early to Middle Jurassic tectonic evolution of the bogda mountains, Northwest China: evidence from sedimentology and detrital zircon geochronology[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2018, 153: 57-74.

[71] HE Z Y, ZHANG Z M, ZONG K Q, et al. Zircon U-Pb and Hf isotopic studies of the xingxingxia complex from eastern Tianshan (NW China): significance to the reconstruction and tectonics of the southern Central Asian Orogenic Belt[J]. Lithos, 2014, 190: 485-499.

[72] SUN J B, CHEN W, QIN K Z, et al. Mesozoic exhumation of the jueluotage area, eastern Tianshan, NW China: constraints from (U-Th)/He and fission-track thermochronology[J]. Geological Magazine, 2021, 158(11): 1960-1976.

[73] 孙敬博, 孙腾飞, 陈文, 新疆东天山红云滩地区构造-热演化探讨: 来自Ar-Ar和(U-Th)/He热年代学的约束[J]. 岩石学报, 2015, 31(12): 3732-3742.

[74] HE Z Y, WANG B, GLORIE S, et al. Mesozoic building of the Eastern Tianshan and East Junggar (NW China) revealed by low-temperature thermochronology[J]. Gondwana Research, 2022, 103: 37-53.

[75] GONG L, KOHN B P, ZHANG Z Y, et al. Exhumation and preservation of Paleozoic porphyry Cu deposits: insights from the yandong deposit, southern Central Asian Orogenic Belt[J]. Economic Geology, 2021, 116(3): 607-628.

[76] TANG W H, ZHANG Z C, LI J F, et al. Mesozoic and Cenozoic uplift and exhumation of the bogda mountain, NW China: evidence from apatite fission track analysis[J]. Geoscience Frontiers, 2015, 6(4): 617-625.

[77] 朱文斌, 舒良树, 万景林, 新疆博格达—哈尔里克山白垩纪以来剥露历史的裂变径迹证据[J]. 地质学报, 2006, 80(1): 16-22.

[78] CHEN Y, WANG G C, SHEN T Y, et al. Tectono-geomorphic evolution of Harlik Mountain in the Eastern Tian Shan, insight from thermochronological data and geomorphic analysis[J]. Geological Journal, 2020, 55(11): 7322-7334.

[79] GILLESPIE J, GLORIE S, JEPSON G, et al. Differential exhumation and crustal tilting in the easternmost Tianshan (Xinjiang, China), revealed by low-temperature thermochronology[J]. Tectonics, 2017, 36(10): 2142-2158.

[80] HUANGFU P P, LI Z H, FAN W M, et al. Dynamics of crustal overthrust versus underthrust in the continental collision zones: numerical modelling[J]. Terra Nova, 2019, 31(4): 332-342.

[81] YIN A, RUMELHART P E, BUTLER R, et al. Tectonic history of the Altyn Tagh fault system in northern Tibet inferred from Cenozoic sedimentation[J]. Geological Society of America Bulletin, 2002, 114(10): 1257-1295.

[82] HARRISON T M, COPELAND P, KIDD W S F, et al. Raising Tibet[J]. Science, 1992, 255: 1663-1670.

[83] MOLNAR P, ENGLAND P, MARTINOD J. Mantle dynamics, uplift of the Tibetan Plateau, and the Indian Monsoon[J]. Reviews of Geophysics, 1993, 31(4): 357-396.

[84] TAPPONNIER P, MOLNAR P. Active faulting and Cenozoic tectonics of the Tien Shan, Mongolia, and baykal regions[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 1979, 84(B7): 3425-3459.

[85] MOLNAR P, TAPPONNIER P. Relation of the tectonics of Eastern China to the India-Eurasia collision: application of slip-line field theory to large-scale continental tectonics[J]. Geology, 1977, 5(4): 212.

[86] SCHILDGEN T F, VAN DER BEEK P A, SINCLAIR H D, et al. Spatial correlation bias in late-Cenozoic erosion histories derived from thermochronology[J]. Nature, 2018, 559(7712): 89-93.

[87] GALLAGHER K, BROWN R, JOHNSON C. Fission track analysis and its applications to geological problems[J]. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 1998, 26: 519-572.

[88] 蒋毅, 常宏. 磷灰石(U-Th)/He定年方法综述[J]. 岩石矿物学杂志, 2012, 31(5): 757-766.

[89] CHANG J, QIU N S. Closure temperature of (U-Th)/He system in apatite obtained from natural drillhole samples in the Tarim basin and its geological significance[J]. Chinese Science Bulletin, 2012, 57(26): 3482-3490.

[90] 杨静, 施炜, 王森, 磷灰石裂变径迹实验流程的建立及验证: 外探测器法和LA-ICP-MS/FT法[J]. 地质学报, 2023, 97(5): 1701-1710.

[91] KETCHAM R A, CARTER A, DONELICK R A, et al. Improved modeling of fission-track annealing in apatite[J]. American Mineralogist, 2007, 92(5/6): 799-810.

[92] CARLSON W D, DONELICK R A, KETCHAM R A. Variability of apatite fission-track annealing kinetics; I, Experimental results[J]. American Mineralogist, 1999, 84(9): 1213-1223.

[93] REINERS P W, BRANDON M T. Using thermochronology to understand orogenic erosion[J]. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2006, 34: 419-466.

[94] SIBSON R. A brief description of natural neighbor interpolation[M]//BARNETT V. Interpreting multivariate data. New York: John Wiley and Sons, 1981: 21-36.

[95] WATSON D F. Contouring: a guide to the analysis and display of spatial data[M]. New York: Pergamon Press, 1992.

[96] DE PELSMAEKER E, GLORIE S, BUSLOV M M, et al. Late-Paleozoic emplacement and Meso-Cenozoic reactivation of the southern Kazakhstan granitoid basement[J]. Tectonophysics, 2015, 662: 416-433.

[97] ZHAO R, ZHANG J Y, ZHOU C M, et al. Tectonic evolution of Tianshan-Bogda-Kelameili mountains, clastic wedge basin infill and chronostratigraphic divisions in the source-to-sink systems of Permian-Jurassic, southern Junggar Basin[J]. Marine and Petroleum Geology, 2020, 114: 104200.

[98] SHEN T Y, CHEN Y, WANG G C, et al. Detrital zircon geochronology analysis of the late Mesozoic deposition in the Turpan-Hami Basin: implications for the uplift history of the eastern Tian Shan, north-Western China[J]. Terra Nova, 2020, 32(2): 166-178.

[99] HENDRIX M S, GRAHAM S A, CARROLL A R, et al. Sedimentary record and climatic implications of recurrent deformation in the Tian Shan: evidence from Mesozoic strata of the North Tarim, South Junggar, and Turpan Basins, Northwest China[J]. Geological Society of America Bulletin, 1992, 104(1): 53-79.

[100] XIANG D F, ZHANG Z Y, CHEW D, et al. Mesozoic-Cenozoic topographic evolution of the South Tianshan (NW China): insights from detrital apatite geo-thermochronological and geochemical analyses[J]. Lithosphere, 2023, 2023(Special 14): https://doi.org/10.2113/2023/lithosphere_2023_190.

[101] ZHANG W, CHEN W, SUN J B, et al. Thermal history and exhumation processes in the Chinese South Tianshan: constraints from ⁴⁰Ar/³⁹Ar and (U-Th)/He ages[J]. International Journal of Earth Sciences, 2021, 110(5): 1575-1592.

[102] CHANG J, ZHANG Y L, QIU N S, et al. Uplift and exhumation in the Tianshan, Western China: new insights from detrital zircon morphology and thermochronology[J]. Science China Earth Sciences, 2022, 65(3): 449-461.

[103] JEPSON G, GLORIE S, KHUDOLEY A K, et al. The Mesozoic exhumation history of the Karatau-Talas range, western Tian Shan, Kazakhstan-Kyrgyzstan[J]. Tectonophysics, 2021, 814: 228977.

[104] GILLESPIE J, GLORIE S, JEPSON G, et al. Inherited structure as a control on Late Paleozoic and Mesozoic exhumation of the Tarbagatai Mountains, southeastern Kazakhstan[J]. Journal of the Geological Society, 2021, 178(6): jgs2020-121.

[105] DE GRAVE J, GLORIE S, BUSLOV M M, et al. Thermo-tectonic history of the Issyk-Kul basement (Kyrgyz Northern Tien Shan, Central Asia)[J]. Gondwana Research, 2013, 23(3): 998-1020.

[106] NACHTERGAELE S, DE PELSMAEKER E, GLORIE S, et al. Meso-Cenozoic tectonic evolution of the Talas-Fergana region of the Kyrgyz Tien Shan revealed by low-temperature basement and detrital thermochronology[J]. Geoscience Frontiers, 2018, 9(5): 1495-1514.

[107] DE GRAVE J, DE PELSMAEKER E, ZHIMULEV F I, et al. Meso-Cenozoic building of the northern Central Asian Orogenic Belt: thermotectonic history of the tuva region[J]. Tectonophysics, 2014, 621: 44-59.

[108] DE GRAVE J, VAN DEN HAUTE P, BUSLOV M M, et al. Apatite fission-track thermochronology applied to the Chulyshman Plateau, Siberian Altai Region[J]. Radiation Measurements, 2008, 43(1): 38-42.

[109] DE GRAVE J, VAN DEN HAUTE P. Denudation and cooling of the Lake Teletskoye Region in the Altai Mountains (South Siberia) as revealed by apatite fission-track thermochronology[J]. Tectonophysics, 2002, 349(1/2/3/4): 145-159.

[110] WANG Q C, LI S J, DU Z L. Differential uplift of the Chinese Tianshan since the Cretaceous: constraints from sedimentary petrography and apatite fission-track dating[J]. International Journal of Earth Sciences, 2009, 98(6): 1341-1363.

[111] 汪新, 贾承造, 杨树锋, 南天山库车冲断褶皱带构造变形时间: 以库车河地区为例[J]. 地质学报, 2002, 76(1): 55-63.

[112] CHANG J, TIAN Y T, QIU N S. Mid-late Miocene deformation of the northern kuqa fold-and-thrust belt (southern Chinese Tian Shan): an apatite (U-Th-Sm)/He study[J]. Tectonophysics, 2017, 694: 101-113.

[113] CHEN H L, LIN X B, CHENG X G, et al. Two-phase intracontinental deformation mode in the context of India-Eurasia collision: insights from a structural analysis of the West Kunlun-southern Junggar transect along the NW margin of the Tibetan Plateau[J]. Journal of the Geological Society, 2022, 179(2): jgs2021-029.

[114] 汪新伟, 汪新文, 马永生. 新疆博格达山晚中生代以来的差异剥露史[J]. 地质学报, 2007, 81(11): 1507-1517.

[115] GILLESPIE J, GLORIE S, XIAO W J, et al. Mesozoic reactivation of the Beishan, southern Central Asian Orogenic Belt: insights from low-temperature thermochronology[J]. Gondwana Research, 2017, 43: 107-122.

[116] YIN J Y, CHEN W, HODGES K V, et al. The thermal evolution of Chinese central Tianshan and its implications: insights from multi-method chronometry[J]. Tectonophysics, 2018, 722: 536-548.

[117] ALEXEIEV D V, COOK H E, BUVTYSHKIN V M, et al. Structural evolution of the Ural-Tian Shan junction: a view from karatau ridge, South Kazakhstan[J]. Comptes Rendus Géoscience, 2009, 341(2/3): 287-297.

[118] ALLEN M B, VINCENT S J. Fault reactivation in the Junggar Region, Northwest China: the role of basement structures during Mesozoic-Cenozoic compression[J]. Journal of the Geological Society, 1997, 154(1): 151-155.

[119] ALLEN M B, ALSOP G I, ZHEMCHUZHNIKOV V G. Dome and basin refolding and transpressive inversion along the Karatau Fault System, southern Kazakstan[J]. Journal of the Geological Society, 2001, 158(1): 83-95.

[120] ARZHANNIKOVA A V, DEMONTEROVA E I, SIZOV A V, et al. Early Cretaceous topographic evolution associated with the collapse of the Mongol-okhotsk Orogen in western transbaikalia: an integrated analysis[J]. International Geology Review, 2023, 65(15): 2348-2369.

[121] WANG T, TONG Y, XIAO W J, et al. Rollback, scissor-like closure of the Mongol-okhotsk Ocean and formation of an orocline: magmatic migration based on a large archive of age data[J]. National Science Review, 2022, 9(5): 162-173.

[122] JIANG S H, JIANG Y, LIU Y M, et al. The bangong-Nujiang suture zone, Tibet Plateau: its role in the tectonic evolution of the eastern Tethys Ocean[J]. Earth-Science Reviews, 2021, 218: 103656.

[123] 曹勇, 孙知明, 李海兵, 羌塘地块西部晚三叠世灰岩古地磁研究及其构造意义[J]. 地质学报, 2019, 93(10): 2463-2476.

[124] TIAN P F, YUAN W M, YANG X Y, et al. Multi-stage tectonic events of the Eastern Kunlun Mountains, Northern Tibetan Plateau constrained by fission track thermochronology[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2020, 198: 104428.

[125] 丁林, MAKSATBEK S, 蔡福龙, 印度与欧亚大陆初始碰撞时限、封闭方式和过程[J]. 中国科学: 地球科学, 2017, 47(3): 293-309.

[126] CHEN Z L, WANG Z X, HAN F B, et al. Late Cretaceous-Cenozoic uplift, deformation, and erosion of the SW Tianshan Mountains in Kyrgyzstan and Western China[J]. International Geology Review, 2018, 60(8): 1019-1037.

[127] VAN HINSBERGEN D J J, LIPPERT P C, DUPONT-NIVET G, et al. Greater India Basin hypothesis and a two-stage Cenozoic collision between India and Asia[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2012, 109(20): 7659-7664.

[128] SUO Y H, LI S Z, CAO X Z, et al. Two-stage eastward diachronous model of India-Eurasia collision: constraints from the intraplate tectonic records in northeast Indian Ocean[J]. Gondwana Research, 2022, 102: 372-384.

[129] 王国灿, 张克信, 曹凯, 从青藏高原新生代构造隆升的时空差异性看青藏高原的扩展与高原形成过程[J]. 地球科学: 中国地质大学学报, 2010, 35(5): 713-727.

[130] WANG G C, CAO K, ZHANG K X, et al. Spatio-temporal framework of tectonic uplift stages of the Tibetan Plateau in Cenozoic[J]. Science China Earth Sciences, 2011, 54(1): 29-44.

[131] DING L, KAPP P, CAI F L, et al. Timing and mechanisms of Tibetan Plateau uplift[J]. Nature Reviews Earth and Environment, 2022, 3(10): 652-667.

[132] SOBEL E R, CHEN J, HEERMANCE R V. Late Oligocene-early Miocene initiation of shortening in the southwestern Chinese Tian Shan: implications for Neogene shortening rate variations[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2006, 247(1/2): 70-81.

[133] RUTTE D, RATSCHBACHER L, KHAN J, et al. Building the Pamir-Tibetan Plateau-crustal stacking, extensional collapse, and lateral extrusion in the central Pamir: 2. timing and rates[J]. Tectonics, 2017, 36(3): 385-419.

[134] SOBEL E R, SCHOENBOHM L M, CHEN J, et al. Late Miocene-Pliocene deceleration of dextral slip between Pamir and Tarim: implications for Pamir orogenesis[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2011, 304(3/4): 369-378.

基金资助

国家自然科学基金项目(42430307)

国家自然科学基金项目(42172251)

国家自然科学基金项目(41972208)

中国地质调查局地质调查项目(DD20179607)

中国地质调查局地质调查项目(DD20160060)