基于碎屑锆石形态学和热年代学特征解析天山隆升过程

Uplift and exhumation in the Tianshan,western China:New insights from detrital zircon morphology and thermochronology

中国西部天山山脉蕴含丰富的矿产资源,然而与资源勘探密切相关的构造隆升史一直存在争议.为了解决这个科学问题,文章创新性地综合沉积盆地碎屑锆石形态学特征和热年代学参数研究了天山南部早期构造隆升过程.库车前陆盆地中-新生界碎屑锆石形态以P、S、G等3种类型为主,相应的平均碱度指数和平均温度指数分别为668.0~677.2和347.6~413.5.结合270~330和380~470Ma两组碎屑锆石U-Pb年龄,揭示南天山及中天山南部出露的早石炭世-早二叠世和中奥陶世-中泥盆世时期碱性花岗岩体是碎屑锆石的主要物质来源.碎屑锆石裂变径迹年龄重分组分析揭示,库车前陆盆地中-新生界主要有中天山南部、南天山东部、南天山中部等3个物源区,其中南天山东部贡献量最多.结合重分组ZFT年龄和时滞演化模式揭示,南天山和中天山南部主要经历了泥盆纪、二叠纪、中三叠世-中侏罗世、白垩纪、中新世以来等5期隆升事件,分别与南天山洋向北俯冲至中天山深部、南天山洋闭合后的挤压与增生、中-新生代羌塘-拉萨-印度板块与欧亚板块南缘一系列碰撞等构造活动有关.文章提出新的物源分析方法,并成功应用于天山地区,为中亚地区构造演化研究开拓新思路.