本文關(guān)鍵詞： 南西天山 帕米爾 喀什凹陷 新生代 構(gòu)造過程 沉積響應(yīng)　出處：《浙江大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：喀什凹陷西部位于塔里木盆地、帕米爾構(gòu)造帶和南西天山構(gòu)造帶的交接處,新生代以來接受了大量來自南天山和帕米爾的沉積物,對這些沉積物的研究可以為帕米爾構(gòu)造帶和南天山構(gòu)造帶各自的新生代構(gòu)造過程以及兩者新生代以來的相互作用過程提供證據(jù),同時也能為揭示新生代以來構(gòu)造作用對區(qū)域氣候環(huán)境的影響提供支撐。本文通過對南西天山前鐵熱克薩孜剖面的新生代古地磁學(xué)、沉積學(xué)和粒度分析以及南天山山前、帕米爾東北緣和喀什凹陷新生代地層序列的沉積特征分析,從沉積記錄角度揭示了帕米爾與南天山新生代構(gòu)造事件和古氣候事件,主要得出了以下結(jié)論：一、通過帕米爾構(gòu)造帶東北緣和喀什凹陷的古近系的沉積學(xué)特征對比,提出帕米爾構(gòu)造帶可能在古新世早期甚至更早就已經(jīng)具有高海拔和弧形形態(tài)并處于構(gòu)造活躍狀態(tài)。帕米爾在古近紀(jì)的構(gòu)造事件可以大致分為三期活動。第一期：阿爾塔什組時期(早古新世-約56.5 Ma),帕米爾北緣發(fā)育以礫巖、粗砂巖為主的沖積相粗碎屑沉積,構(gòu)造事件在研究區(qū)主要反映在北帕米爾,可能受控于新特提斯洋向北安第斯型俯沖的遠(yuǎn)距離效應(yīng),研究區(qū)其它區(qū)域發(fā)育以厚層石膏層為特征的海相沉積。第二期：齊姆根組時期(56.5-45.5 Ma),在帕米爾北緣至東北緣山前發(fā)育沖積相的礫巖、粗砂巖、含礫砂巖,粗碎屑沉積區(qū)域向東擴(kuò)展,表明帕米爾構(gòu)造帶的構(gòu)造活動增強,這一期事件受控于印度-亞洲碰撞作用,其它區(qū)域發(fā)育以上紅下綠的膏泥巖泥巖互層為特征的潮下-潮上帶沉積為特征。第三期：卡拉塔爾組、烏拉根組和巴什布拉克組時期(45.5 Ma-大約漸新世-中新世交界),在帕米爾北緣至東北緣山前地區(qū)發(fā)育粗碎屑沉積,喀什凹陷開始接受陸源碎屑沉積,表明此時帕米爾的構(gòu)造活動繼續(xù)增強,該事件與帕米爾內(nèi)部發(fā)生的大規(guī)模地殼縮短與增厚及剝露事件相一致,受控于印度-亞洲持續(xù)匯聚作用遠(yuǎn)距離效應(yīng)�；谠摻Y(jié)論,本文認(rèn)為帕米爾主逆沖斷裂(Main Pamir Thrust:MPT)可能在古新世的早期甚至更早就已經(jīng)存在且位置與現(xiàn)今比較接近。帕米爾的構(gòu)造活動在其周緣主要表現(xiàn)為MPT的早期活動。此時帕米爾已經(jīng)具有高海拔和弧形形態(tài)以向研究區(qū)提供物源。Burtman and Molnar (1993)提出的帕米爾約300 km的向北逆沖量和Cowgill (2010)提出的KYTS約280 km的走滑量可能都需要重新認(rèn)定。二、通過南西天山山前的鐵熱克薩孜剖面沉積特征分析,發(fā)現(xiàn)剖面整體沉積特征表現(xiàn)為宏觀粒度從老到新逐漸變粗,并伴隨著三次標(biāo)志性的沉積事件,分別為：(1)克孜洛依組底部曲流河相砂巖的出現(xiàn),(2)帕卡布拉克組中部扇三角洲平原相席狀礫巖出現(xiàn)和(3)阿圖什組底部的厚層礫巖的出現(xiàn),表明剖面上共有三期沉積物粒度與水動力的上升。這三次事件將整個剖面的新生代地層分為4個巖相帶,分別為：(ⅰ)古近紀(jì)阿爾塔什組至巴什布拉克組的淺海潮坪相巖相帶,(ⅱ)早-中中新世克孜洛依組至帕卡布拉克組的曲流河相至前扇三角洲與扇三角洲前緣組合巖相帶,(ⅲ)中-晚中新世帕卡布拉克組扇三角洲平原巖相帶和(ⅳ)阿圖什組至西域組的沖積扇相巖相帶。三、通過鐵熱克薩孜剖面磁性地層學(xué)研究和生物地層學(xué)的對比,限定了四個巖相帶的年代學(xué)與沉積速率。巖相帶(ⅰ)年齡約為65-34 Ma,沉積速率約為2.4/3.3-3.5 cm/ka(壓實/去壓實)；巖相帶(ⅱ)年齡約為22.1-12 Ma,沉積速率約為12.3/16-17 cm/ka(壓實/去壓實)；巖相帶(ⅲ)年齡約為12-5.2 Ma,沉積速率約為16.3/19.5-20.6 cm/ka(壓實/去壓實)和巖相帶(ⅳ)年齡約為5.2-現(xiàn)今,沉積速率為22.8 cm/ka。區(qū)域?qū)Ρ饶咸焐缴角暗某练e速率變化情況,發(fā)現(xiàn)南天山山前不同地區(qū)的結(jié)果具有可比性,說明是南天山的構(gòu)造活動控制了這些沉積事件的發(fā)生。本文認(rèn)為漸新世-中新世交界的事件代表了在印度-亞洲聚合的遠(yuǎn)距離效應(yīng)的初始響應(yīng)下,塔里木板塊向南天山下的俯沖。中中新世和中新世-更新世交界的事件反映了南天山的兩次抬升加速。中中新世和中新世-更新世交界的事件在塔拉斯-費爾干納斷裂(Talas-Fergana Fault:TFF)的東西兩側(cè)有不同的表現(xiàn)。在TFF以東區(qū)域這兩期事件可能是由于南天山前褶皺沖斷帶向盆地的擴(kuò)張所致。TFF以西區(qū)域的鐵熱克薩孜剖面可能是由于南西天山的造山抬升加速。兩側(cè)不同的縮短量造成了TFF約60-70km的右行走滑。東西兩側(cè)的構(gòu)造差異及TFF的活動可能是由于帕米爾在這時的向北擴(kuò)展所導(dǎo)致的。四、鐵熱克薩孜剖面新生代沉積物粒度分析與質(zhì)量磁化率結(jié)果與剖面沉積相有著較好的一致性。在約30-34 Ma平均粒度、標(biāo)準(zhǔn)偏差和質(zhì)量磁化率大幅升高；在約16-12 Ma,剖面沉積物粒度的平均粒度顯著下降,標(biāo)準(zhǔn)偏差略有下降但是在14Ma左右有一個較高的峰值,偏態(tài)與峰態(tài)都表現(xiàn)出一定程度的升高,質(zhì)量磁化率也在這段時間內(nèi)表現(xiàn)出一個顯著的峰值；在約8-7 Ma和5 Ma,剖面沉積物粒度的平均粒度出現(xiàn)小幅下降,標(biāo)準(zhǔn)偏差上升,質(zhì)量磁化率上升。中新世以來的樣品粒度特征整體上表現(xiàn)出粒度逐漸變粗,粗碎屑組分逐漸增多的趨勢。結(jié)合磁性地層學(xué)和磁化率曲線與全球碳氧同位素和二氧化碳含量變化對比,發(fā)現(xiàn)其變化趨勢整體上比較一致,在約34-30 Ma、14-12 Ma、8-7 Ma以及約5 Ma具有較好的一致性。34-30 Ma剖面巴什布拉克組的質(zhì)量磁化率迅速上升然后顯著下降,粒度在31-33 Ma明顯變細(xì),反映了約34 Ma的Oi-1冰期之后的一段相對溫暖期。中新世以來剖面沉積物整體上表現(xiàn)出質(zhì)量磁化率逐漸下降,偏態(tài)逐漸上升的趨勢,表明研究區(qū)季風(fēng)氣候增強導(dǎo)致的干旱逐漸增強。剖面粒度的平均粒度在約14-12 Ma,8-7Ma和5 Ma的顯著增大,粗碎屑組分含量跟質(zhì)量磁化率也在此時顯著上升,這可能代表了三次亞洲冬季風(fēng)的增強事件。這些結(jié)果表明中新世以來,亞洲冬季風(fēng)的增強導(dǎo)致了研究區(qū)的逐漸干旱,同時南天山的幾期構(gòu)造抬升加速事件可能對區(qū)域干旱化有促進(jìn)作用。
[Abstract]:In this paper , the authors suggest that the structural activities of Pamir ' s tectonic belt can be controlled in the early part of the Paleocene ( 56.5 - 46.5 Ma ) . Based on the analysis of the sedimentary characteristics of the iron - hot - keisz section in the south - western Tianshan Mountains , the authors find that the overall sedimentary characteristics of the section are from the old to the new gradually , and the sedimentary rate is about 12.3 / 19.5 - 20.6 cm / ka ( compaction / de - compaction ) . The sedimentary rate is about 12.3 / 19.5 - 20.6 cm / ka ( compaction / de - compaction ) . The results show that the average particle size of the cross - section sediments is about 14 - 12 Ma , 8 - 7 Ma and 5 Ma .

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P542

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本文編號：1502376