近十年来,很多研究都是通过对噶尔盆地南缘巨厚的新生代沉积物的磁性地层学分析来探讨研究区内晚第三纪天山多期次的隆升剥蚀。天山作为一个整体,在整个中新生代曾多次构造活化。然而,这些重新活化的程度到目前还不甚清楚。基于前人在金沟河剖面的磁性地层学年代结果,我们应用碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb测年和碎屑磷灰石裂变径迹测试对采集自金沟河剖面的砂岩样品开展研究。
图1 中国天山-塔里木地块的地质简化图
碎屑磷灰石裂变径迹单颗粒年龄都大于其沉积地层年龄。除了一个的样本外,其它样品都具有两个年龄组分,年龄峰值分别是侏罗纪和白垩纪。碎屑磷灰石裂变径迹年代学结果表明该区域在中生代经历了两个阶段的快速冷却事件,分别是侏罗纪和白垩纪。这些冷却事件和特提斯构造域内的多次拼贴事件有关,比如晚三叠世至白垩纪期间羌塘陆块和拉萨陆块与欧亚大陆的拼贴。
图2 磷灰石裂变径迹滞后年龄图
碎屑锆石U-Pb年龄的分布范围较大,从3055 Ma一直到58 Ma。但这其中绝大多数碎屑锆石年龄集中在600-58 Ma之间,且可以被进一步分成两个主要的年龄组(300-290 Ma和450-410 Ma),和两个次要的年龄组(850 Ma和170 Ma)。碎屑锆石U-Pb年代学结果表明中天山在古近纪早期可能是准噶尔盆地沉积物的物源区。此外,本项研究还表明现代北天山在渐新世晚期到中新世早期开始形成地形上的障碍,阻挡了从中天山向北流向准噶尔盆地的河流。在11 Ma开始,碎屑磷灰石裂变径迹的滞后年龄快速减少,表明最终天山的快速冷却和剥蚀开始于11-3 Ma。天山晚新生代的变形则与印度板块向欧亚板块的持续挤压和地壳缩短有关,这对天山北部边缘造成较强烈的影响。
图3 天山-准噶尔盆地构造演化图
论文信息:Dunfeng Xiang, Zhiyong Zhang, Wenjiao Xiao, Wenbin Zhu, Dewen Zheng, Guangwei Li, Bihai Zheng, Dongfang Song, Chunming Han, Jianzhang Pang. Episodic Meso-Cenozoic denudation of Chinese Tianshan: evidence from detrital apatite fission track and zircon U–Pb data, southern Junggar Basin margin, NW China. Journal of the Asian Earth Sciences.
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2018.07.042