塔里木盆地南部中生代碰撞相关构造及其在古特提斯研究中的意义

李　勇¹　李曰俊²　杨宪彰¹　文　磊³　黄少英¹　张　亮¹

王　祥¹　陈　才¹　王　斌¹　张　玮¹　周　慧⁴

李洪辉⁴　刘亚雷³　黄彤飞⁴

（1. 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司　新疆库尔勒　841000；2. 中国科学院地质与地球物理研究所，

油气资源研究重点实验室　北京　100029；3. 中国地质调查局油气资源调查中心　北京　100029；

4. 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院　北京 100083）

摘　要　地震资料解释和野外地质调查，在塔里木盆地南部发现中生代碰撞相关构造。同碰撞构造发育于西昆仑山前、阿尔金山前和麦盖提斜坡，为大量的晚三叠世冲断构造。既有晚三叠世新形成的冲断构造，也有先存构造的复活（如车尔臣断裂）。碰撞后构造见于西昆仑和阿尔金山前，是一些规模不大的侏罗纪—白垩纪正断层及其控制下形成堑—垒构造。晚三叠世构造应力场的最大主压应力方向，在西昆仑山前和麦盖提斜坡均为NNE-SSW；冲断方向是由造山带向塔里木盆地，在麦盖提斜坡有反冲。它们是塔里木板块南缘一次碰撞造山的同碰撞构造。这是北羌塘—塔里木碰撞，是古特提斯洋复杂的闭合过程中的一次重要的构造事件。塔里木南部的侏罗纪—白垩纪伸展构造是其碰撞后构造。

关键词　晚三叠世冲断构造　侏罗纪—白垩纪正断层　碰撞相关构造　塔里木盆地南部　北羌塘—塔里木碰撞　古特提斯闭合

The Mesozoic collision related structures in the southern Tarim Basin, West China: Implications for Paleo-Tethys tectonic evolution

Li Yong ¹　Yang Xianzhang ¹　Li Yuejun ²　Wen Lei ³　Zhang Liang ¹

Wang Xiang¹　Chen Cai¹　Wang Bin ¹　Zhang Wei¹　Zhou Hui⁴

Li Honghui⁴　Liu Yalei³　Huang Tongfei⁴

(1. Tarim Oilfield Company, PetroChina, Korla, Xinjiang 841000; 2. Key Laboratory of Petroleum Resource Research, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029; 3. Oil and Gas Survey, China Geological Survey, Beijing 100029; 4. Research Institute of Petroleum Exploration and Development, PetroChina, Beijing 100083)

Abstract

The Mesozoic syn- and post-collision structures in response to the North Qiangtang-Tarim collision were discovered in the southern Tarim Basin after seismic interpretation and field investigation. The syn-collision structures are the Late Triassic thrusts in the piedmonts of the western Kunlun and Altun mountains and the Markit slope. Not only newly formed thrusts, but also reviving of some pre-existing thrusts, such as the Qarqan fault in the piedmont of the Altun Mountain. The post-collision structures are the Jurassic-Cretaceous normal faults and the horst-graben structures formed with them. The maximum stress direction of the Late Triassic thrusts is SSW-NNE in the piedmont of West Kunlun Mountain and the Markit slope and SSE-NNW in the piedmont of Altun Mountain. They thrust mainly from the mountains to the Tarim Basin, meanwhile, there are also some Late Triassic back-thrusts in the Markit slope. The Jurassic-Cretaceous normal faults are the post-collision structures. Deduced from these collision-related structures, we can fairly infer that, the North Qiangtang-Tarim collision occurred in Late Triassic, ceased at the end of Late Triassic and then evolved into the Jurassic-Cretaceous post-collision extensional tectonic stage. This Late Triassic collision is an important tectonic event in the complicated closing process of the Paleo-Tethys.

Keywords　Late Triassic thrust, Jurassic-Cretaceous normal fault, Collision-related structure, Southern Tarim Basin, North Qiangtang-Tarim collision, Closing history of Paleo-Tethys

塔里木盆地位于特提斯和中亚（阿尔泰）两大超级造山带之间（图1），其构造历史与这两大超级造山带休戚相关。盆地内的地层系统较为完整，从上前寒武系到第四系均有发育（周志毅，2001；贾承造等，2004a；孙龙德；2004）。从晚前寒武纪到第四纪，盆地周边造山带的构造事件都在盆地内的地层系统中产生了不同的构造变形。同时，作为一个位于克拉通之上的沉积盆地，塔里木盆地内部的构造变形相对较弱，不同地质历史时期、不同构造事件的构造变形，都可能在塔里木盆地的不同部位、不同地层层位得到较好的保存，从而使盆地内精细的断裂构造分析成为可能（Jia, 1997; 贾承造等，2004b；杨海军等，2007, 2015；Li et al., 2013, 2015, 2016a, 2016b; 李勇等，2016；李洪辉等，2019, 2020；Wen et al., 2020）。这些不同时代、不同类型、不同成因的构造变形，是特提斯和中亚造山带构造演化过程的重要记录，是研究两大超级造山带的珍贵的基础资料，对于正确恢复两大造山带的构造演化历史具有重要意义。

图1　塔里木盆地的构造单元及研究区位置

Fig.1　The tectonic elements of the Tarim Basin, showing the study area

无论特提斯还是中亚造山带，三叠纪都是一个重要的构造变革期。对于特提斯造山带，古特提斯域在三叠纪曾经发生过重要的古洋盆消减—闭合和碰撞造山事件；同时，新特提斯洋在三叠纪打开（Hsü and Bernoulli, 1978; ȘengÖr, 1985，1987，1990，1992; Chang et al., 1986; ȘengÖr et al., 1988; ȘengÖr and Natal'in, 1996; Mattern and Schneider, 2000; 贾承造等，2001；Yang et al., 2002; Xiao et al., 2005；陈汉林等，2009；吴福元等，2020；曾庆高等，2020）。对于中亚造山带，三叠纪是其最南缘南天山洋闭合的时间，也可能是古亚洲洋最终闭合的时间（ȘengÖr, 1993; 李曰俊等，2001，2009，2010，2012；Li et al., 2001，2002，2005，2013; Xiao et al., 2002，2008，2009; Windley et al., 2006; 赵岩等，2012；黄少英等，2020；李洪辉等，2020；Wen et al., 2020）。

南天山洋闭合，塔里木板块与伊犁—中天山地块之间的碰撞，形成南天山造山带，并在塔里木盆地北部形成了一系列的碰撞相关构造。这些碰撞相关构造已经被发现，并有较系统研究（Li et al., 2001，2002，2005，2013；赵岩等，2012；李洪辉等，2020；Wen et al., 2020）。

塔里木盆地南部的中生代碰撞相关构造是盆地南侧古特提斯域一期重要碰撞事件的记录，是古特提斯洋闭合过程的重要组成部分，但是长期被忽略。最近，西昆仑山前褶皱冲断带发现了晚三叠世古构造的踪迹（陈延贵等，2018）。经过数年的持续研究，我们在进一步落实昆仑山前中生代碰撞相关构造（包括三叠纪同碰撞构造和侏罗—白垩纪碰撞后构造）的同时，在塔西南麦盖提斜坡和塔东南（阿尔金山前），也都发现中生代碰撞相关构造。这些碰撞相关构造广泛分布于塔里木盆地南部，其相关的碰撞事件可能是北羌塘地块与塔里木古陆之间的碰撞造山作用。本文试图系统介绍作者等人近年来关于塔里木盆地南部三叠纪碰撞相关构造的研究成果。

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