西南天山造山帶的研究現(xiàn)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(jīng)有一百多年的歷史。到20世紀末期榴輝巖和超高壓變質(zhì)礦物的發(fā)現(xiàn)，西南天山造山帶引起了地質(zhì)學(xué)家們更為廣泛的關(guān)注，尤其是作為世界上極為少見的洋殼巖石深俯沖經(jīng)歷超高壓變質(zhì)作用的高壓-超高壓變質(zhì)帶之一。關(guān)于關(guān)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(fā)生在石炭紀末，另一種觀點認為南天山洋的閉合時間發(fā)生在二疊紀末-三疊紀。

關(guān)鍵詞：西南天山;變質(zhì)帶;造山帶

天山是一條橫亙于中亞地區(qū)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(jīng)歷超高壓變質(zhì)作用的高壓-超高壓變質(zhì)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(jīng)開始，一些外國地質(zhì)學(xué)家開展了一些零星的路線地質(zhì)調(diào)查和小面積的地質(zhì)填圖。19世紀三十年代，以黃汲清為代表的中國地質(zhì)學(xué)者逐漸開展了對天山的科考工作，系統(tǒng)闡述了天山的地質(zhì)構(gòu)造特征，認為天山是多旋回構(gòu)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(diào)查和基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作的快速推進為西南天山的科研提供了大量的基礎(chǔ)地質(zhì)資料。高俊、張立飛等在西南天山發(fā)現(xiàn)了榴輝巖及其中的超高壓變質(zhì)礦物。至此，西南天山造山帶便引起了地質(zhì)科學(xué)家們的廣泛關(guān)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(zhì)礦物等的發(fā)現(xiàn)及研究，大地構(gòu)造演化及年代學(xué)探討，榴輝巖的顯微構(gòu)造及變形機制等。

2 西南天山高壓-超高壓變質(zhì)帶研究現(xiàn)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(cè)的增生楔中發(fā)現(xiàn)了榴輝巖，并對其進行了較為詳細的產(chǎn)狀及巖石學(xué)特征研究（高俊等，1997）。張立飛等（2002，2002a）在西南天山榴輝巖中發(fā)現(xiàn)了超高壓變質(zhì)礦物，證實了新疆西南天山榴輝巖經(jīng)歷了超高壓變質(zhì)作用，并認為新疆西南天山高壓變質(zhì)帶是塔里木板塊和伊犁-中天山板塊間俯沖發(fā)生低溫高壓變質(zhì)作用的產(chǎn)物（張立飛等，2000），提出了南天山超高壓變質(zhì)帶的雙變質(zhì)帶成因模式（張立飛等，2005），認為與世界上其他地區(qū)的超高壓變質(zhì)帶不同，新疆西南天山超高壓變質(zhì)帶是與高溫低壓變質(zhì)帶相伴生，并認為在﹤298Ma以來，古西南天山洋開始閉合，其南側(cè)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(xiàn)了島弧火山作用，形成了低壓麻粒巖相變質(zhì)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(fā)生超高壓變質(zhì)作用，大部分超高壓變質(zhì)榴輝巖繼續(xù)俯沖到地幔深處，只有很少一部分超高壓變質(zhì)的榴輝巖裹雜在變質(zhì)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(zhì)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(zhì)帶的野外產(chǎn)狀、巖相學(xué)特征、峰期變質(zhì)溫壓條件和峰期變質(zhì)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(zhì)帶的形成和演化。

3 南天山洋盆演化與造山作用

關(guān)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(fā)生在石炭紀末。何國琦等（2001）通過結(jié)合鄰區(qū)大地構(gòu)造系統(tǒng)研究認為南天山古洋盆經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(zhì)巖、花崗巖類綜合研究認為，我國境內(nèi)南天山造山帶碰撞造山可能開始于石炭紀（345Ma），結(jié)束于晚石炭世末（300Ma），二疊紀時期南天山至整個中亞地區(qū)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(xù)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(jié)束，之后進入后碰撞造山環(huán)境，相應(yīng)發(fā)育拉張環(huán)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(fā)生在二疊紀末-三疊紀。南天山硅質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)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(guī)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(fā)生“剪刀式”閉合，南天山西段殘余古洋盆最終閉合的時間應(yīng)為二疊紀末-三疊紀初（李曰俊等，2005）。南天山造山帶的構(gòu)造、地層、巖石、地球化學(xué)、同位素年代學(xué)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(cè)為中天山島弧，是仰沖殼楔;南側(cè)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(nèi)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(cè)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(xiàn)了島弧火山作用，形成了低壓麻粒巖相變質(zhì)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(fā)生超高壓變質(zhì)作用。

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作者簡介：查明高（1988-），男，云南云縣人，碩士研究生，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)。