造山过程与地壳生长是地球科学经久不衰的主题。近年来,随着国内多个重大项目和国际对比计划在中亚地区的展开,学术界的共识是中亚地区在显生宙(主要是古生代)实现了巨量的地壳增长,否定了大陆地壳自显生宙以来没有显著生长的传统认识。然而,巨量地壳因何种造山方式生长,国际学术界尚缺乏统一认识。关于中亚造山带何时结束其增生作用,也是国际学术界争议的热点问题。
天山造山带的大地构造位置处于中亚造山带最南端,完整记录了中亚造山带晚期过程,是研究造山方式和增生作用终结时限的天然实验室。然而天山横跨中亚多国,各种原因使得其在走向上缺乏对比研究,阻碍了人们进一步理解中亚的造山过程及相应的地壳生长方式。
中国科学院新疆生态与地理研究所肖文交研究员根据研究团队的野外观察,并充分吸收前人研究成果及资料(古生物、年代学及地球物理剖面)的基础上,横向对比天山地区的主要地质特征,重新提出了该地区的构造演化模型:
天山地区由多个造山带组成造山拼合体,北部由准噶尔-巴尔喀什洋向南消亡而产生,而南部主要由南天山洋向北消亡而产生,形成巨型的南天山增生杂岩,在这一过程中,肖文交提出位于增生杂岩底部、分割南面的塔里木被动陆缘与北面的活动陆缘的隐蔽缝合带概念(图1)。
造山拼贴方式在走向上较为复杂,西部为直角复式造山,东部主要为平行碰撞造山。
塔里木与天山南部岛弧的碰撞发生在二叠纪至中三叠世,与此同时,该碰撞使得若干岛弧发生了山弯构造,准噶尔洋类似与当今地中海地区一样被保留下来。因此,该造山带很好了记录了中亚造山带增生作用终结的过程。
天山造山拼合体多重的增生历史和复杂的碰撞方式是中亚造山带复杂漫长演化历史的一个缩影,是中亚造山带的有别于其它经典造山带的重要特征。
该文章发表在国际地学刊物Gondwana Research(影响因子7.396)。