Early Cretaceous deformation in the southern Tashkorgan region: Implications for the tectonic evolution of the northeastern Pamir

The Pamir Plateau comprises a series of crustal fragments that successively accreted to the Eurasian margin preceded the India-Asia collision,is an ideal place to study the Mesozoic tectonics.The authors investigate the southern Tashkorgan area,northeastern Pamir Plateau,where Mesozoic metamorphic and igneous rocks are exposed.New structural and biotite ^(40)Ar-^(39)Ar age data are presented.Two stages of intense deformation in the metamorphic rocks are identified,which are unconformably covered by the Early Cretaceous sediment.Two high-grade metamorphic rocks yielding 128.4±0.8 Ma and 144.5±0.9 Ma ^(40)Ar-^(39)Ar ages indicate that the samples experienced an Early Cretaceous cooling event.Combined with previous studies,it is proposed that the Early Cretaceous tectonic records in the southern Tashkorgan region are associated with Andean-style orogenesis.They are the results of the flat/low-angle subduction of the Neotethyan oceanic lithosphere.

帕米尔高原1895年塔什库尔干地震地表多段同震破裂与发震构造

基于高分辨率卫星影像解译,通过野外地质地貌填图与差分GPS测量,初步获得了帕米尔高原1895年塔什库尔干地震地表破裂带的空间展布、破裂类型、位移及分布等基本参数,据此估算了可能的地震震级,讨论了其宏观震中及发震构造模型。塔什库尔干地震使得慕士塔格正断层南段的部分和整个塔合曼正断层发生破裂,形成了长约27km的地震地表破裂带,破裂带总体走向NNE,由北部的N25°W向南转至N25°E。地表由正向或反向正断层陡坎组成,在剖面上表现为地堑、地垒和阶梯状等构造组合;在平面上表现为单条雁列型、平行型、收敛(或汇聚)型、"井"字型等。地表破裂带以纯倾滑为主,基本无走滑量,表现为正断层性质。地表破裂带一般宽30～60m,最大可达825m;单条陡坎垂直位移(4.2±0.2)m,最大同震垂直位移6.8m。地表破裂具有明显的破裂分段特征,由北向南由3条独立的次级破裂段组成。估算其地质矩震级为7.0～7.3级。该断层以东的小盆地内发现了同震感应地表破裂。

基于ASTER光谱特征的科技廊带岩性填图:以新疆塔什库尔干地区为例

科技廊带填图是以解决关键地质问题为目的填图方式,但部分地区海拔高差大,交通不便,给填图工作造成巨大困难。遥感岩性解译可为填图工作提供重要参考。然而,当前主流的遥感岩性解译方法仍是基于地貌纹理等间接解译标志开展的。相对而言,矿物岩石光谱特征作为最为直接和准确的遥感岩性解译标志却少有实例报道。本文基于ASTER遥感影像和岩石光谱特征分析,对部分地区海拔高差较大的新疆塔什库尔干地区进行岩性解译工作,以检验其适用性。在野外工作对研究区岩性类型进行识别和鉴定的基础上,ASTER光谱分析成果影像可较准确显示区内主要岩性类型的地表出露。其中,ASTER热红外波段比可反映区内中高级变质岩、花岗岩类及碳酸盐岩的整体分布特征;在此基础上,ASTER可见光-近红外及短波红外波段比可准确鉴定与Fe^(3+)、Fe^(2+)-硅酸盐、Al-OH、Mg-OH等成分相关的矿物组成(如绿泥石、白云母及石榴子石等),从而对地表岩性出露进行更为细致的识别和分类。研究结果表明基于ASTER光谱特征的岩性填图方法在新疆、西藏等地区有天然的实用性,既可克服区内海拔高、交通不便等困难,又可准确指示地表关键岩性类型的出露情况,可作为科技廊带填图及地质研究工作的重要手段。

东北帕米尔塔什库尔干中新世高钾碱性岩的成因机制与大地构造意义

塔什库尔干地区位于青藏高原西北缘,帕米尔高原东北部,是中国境内唯一属于帕米尔弧形构造带的地区。然而,对于东北帕米尔地区新生代岩浆作用的研究相对青藏高原主体的研究薄弱得多。我们对东北帕米尔塔什库尔干地区新生代岩浆岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及锆石Hf同位素组成进行了研究。结果表明:塔什库尔干新生代岩体中锆石U-Pb年龄约为10 Ma。所有样品显示高钾、碱性特征:K_2O(4.39%~11.86%)、AR值为3.07~6.36及A/CNK为0.57~0.81,为高钾碱性岩。塔什库尔新生代高钾碱性岩相对亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素。岩石具有高的Sr/Y比值,Eu异常不明显。富集LREE,(La/Yb)_N=40.26~287.59。这些地球化学特征指示了塔什库尔干高钾碱性岩可能来源于榴辉岩相加厚下地壳。岩石的ε_(Hf)(t)为-0.83^-8.90,范围较大,说明其源岩物质主要来自地壳。推测新生代印度—亚洲大陆碰撞后,印度板块持续向北推进引起帕米尔地壳快速增厚,由于地壳增厚不均以及喀喇昆仑断裂的向北扩展作用,在中新世中期塔什库尔干地区局部范围内岩石圈重力失稳并发生垮塌,下地壳发生部分熔融形成高钾碱性岩浆。

北东帕米尔塔什库尔干晚奥陶世辉石闪长岩:原特提斯南向俯冲的新证据

帕米尔构造结位于特提斯构造域中部,它记录了完整的特提斯演化过程。然而,对于该区原特提斯洋俯冲极性、过程及原特提斯到古特提斯的转换,还存在很大争议。在北东帕米尔地区,我们识别出晚奥陶世辉石闪长岩,顺层侵入于布伦阔勒岩群石榴黑云片麻岩中。笔者等对岩体的岩相学、锆石U-Pb年龄、全岩地球化学、矿物学、全岩Sr—Nd及锆石Lu—Hf同位素组成进行测试分析。分析结果显示,塔什库尔干辉石闪长岩主要由角闪石(40%~45%)、斜长石(35%~40%)、黑云母(6%~10%)、未交代完全的单斜辉石(15%~20%)组成。锆石U-Pb谐和年龄为457.6±2.6 Ma。岩石的Al_(2)O_(3)(13.17%~18.79%),SiO_(2)(49.85%~55.85%)、MgO(3.52%~9.12%)和全碱含量(Na_(2)O+K_(2)O=2.93%~4.92%)变化大,显示拉斑系列特征。在微量元素方面,岩石富集大离子亲石元素和轻稀土元素(La_(N)/Yb_(N)=2.47~5.87),亏损高场强元素,(Nb/La=0.31~0.81),显示岛弧玄武岩特征。岩石具有不均一且解耦的Nd—Hf同位素组成,(ε_(Nd)(t)=-8.79~-2.24,ε_(Hf)(t)=-2.1~+4.5),表明其原始岩浆来源于主要受到俯冲流体交代的富集地幔楔的部分熔融,并有亏损的软流圈物质加入。其原始岩浆具有高的氧逸度lgfO_(2)(-15.71~-11.98)和含水量(4.35%~5.24%)。结合前人研究,表明帕米尔地区原特提斯洋为南向俯冲,从寒武纪早期持续到奥陶纪晚期。