李忠, 高剑. (2016)构造活动区特征源汇体系及古地理重建:以塔里木块体北缘记录“泛非”事件的碎屑锆石分析为例* [J]. 古地理学报, 18(3): 424-440
Li Zhong, Gao Jian. (2016)Characteristic source-sink systems and palaeogeographic reconstruction in active tectonic regions: A case research on detrital zircons recording the Pan-African event in northern Tarim Block[J]. Journal Of Palaeogeography, 18(3): 424-440. DOI:10.7605/gdlxb.2016.03.030  
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构造活动区特征源汇体系及古地理重建:以塔里木块体北缘记录“泛非”事件的碎屑锆石分析为例*
李忠1, 高剑1,2
1 中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029
2 北京市地热研究院,北京 100143

第一作者简介 李忠,男,1964年生,研究员,博士生导师,主要从事沉积学与盆地动力学研究。E-mail: lizhong@mail.iggcas.ac.cn。

收稿日期:2016-04-01
基金:*国家自然科学基金项目(批准号:41372120,41172096,40972085)资助
摘要

完整认识盆山沉积系统,这是古地理重建研究的必然趋势,其中从构造稳定区到构造活动区的特征源汇体系解析是重要环节。塔里木块体北缘活动区存在与“泛非”造山事件有关的岩浆和变质记录,但与这一特征构造—热事件有关的碎屑沉积记录以往在塔里木块体北缘及邻区却鲜有报道。主要针对塔里木块体北缘泥盆纪—石炭纪砂岩样品,文中开展了碎屑锆石原位地质年代学分析,结果表明下石炭统野云沟组砂岩碎屑锆石 U-Pb年龄以新元古代中—晚期为主体,与“泛非”造山事件的持续时间较为一致,且此类沉积记录在该地区也是首次大量发现。相应的碎屑锆石的 εHf(t)值几乎全为负值,是古老陆壳熔融的产物。而野云沟组之下和之上的砂岩碎屑锆石均无“泛非”造山事件的明显信息。研究认为,泥盆纪南天山洋向南俯冲,导致塔里木块体北缘发育岛弧体系;至早石炭世维宪早期南天山洋盆闭合,相关块体拼贴—碰撞作用致使该区构造古地理转变,与“泛非”造山作用有关的结晶基底隆升和剥露,并成为野云沟组主要物源。晚石炭世随海平面上升和沉积超覆,塔里木块体北缘与“泛非”造山事件有关的结晶基底剥露终止。综合对比区域碎屑锆石 U-Pb年代学数据发现,研究区其他显生宙地层中(除上奥统桑塔木组外)均未记录到明显的与“泛非”造山事件物源相关的碎屑沉积,可能说明现存的塔里木块体受“泛非”造山构造—热事件影响的范围有限,另一方面也说明相关基底岩石的剥露主要出现在早石炭世以及晚奥陶世。这些信息的揭示对于认识塔里木块体北部古生代古地貌、碎屑源汇体系与构造古地理具有重要意义。

关键词: 构造活动区; 构造古地理; 塔里木块体; 古生代; 碎屑物源; “泛非”造山
中图分类号:P548 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2016)03-0424-17
Characteristic source-sink systems and palaeogeographic reconstruction in active tectonic regions: A case research on detrital zircons recording the Pan-African event in northern Tarim Block
Li Zhong1, Gao Jian1,2
1 Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029
2 Beijing Geotherm Research Institute,Beijing 100143

About the first author Li Zhong,born in 1964,is a research fellow and Ph.D. supervisor in Institute of Geology and Geophisics, Chinese Academy of Sciences. He is engaged in sedimentology and sedimentary basin dynamics. E-mail:lizhong@mail.iggcas.ac.cn.

Fund:[Financially supported by the National Natural Sciences Foundation of China(Grant No.41372120,41172096,40972085)]
Abstract

Full understanding basin-range system is the inevitable research trend of palaeogeographic reconstruction,in which an analysis of characteristic source-sink systems, both in stable tectonic region and active one,is an key step. Some magmatic and metamorphic records related to the Pan-African orogeny occure in the actively northern Tarim Block,but the characteristic tectonic event is seldom discovered from detrital depositions. For the Devonian-Carboniferous sandstones in the northern Tarim Block,the authors present in situ analysis on geochronology of detrital zircons in the paper. Detrital zircon U-Pb dating of the Lower Carboniferous Yeyungou Formation sandstones dominantly show the middle-late Neoproterozoic ages,corresponding to the duration of the Pan-African orogeny. The depositional records with such zircon ages were firstly and remarkably discovered in the study area. The corresponding εHf( t) values of the detrital zircons are almost negative,reflecting melting origin of the ancient crust. However,there was no obvious information on the Pan-African orogeny revealed by detrital zircons of sandstones from the sedimentary strata underlying or overlying the Yeyungou Formation. In the Devonian,southward subduction of the South Tianshan Ocean led to island arc systems developed in the northern margin of Tarim Block. Up to the early Visean of early Carboniferous,the South Tianshan Ocean gradually closed,which evidently changed tectonic-palaeogeographic framework of the study area due to collage and collision between tectonic blocks. As a result,subsequently magmatic and metamorphic basements related to the Pan-African orogeny rapidly uplifted,which provided primary provenance for the Yeyungou Formation sedimentation. In the Late Carboniferous,the exhumation of the above crystalline basements ceased due to sea level rise and synchronous sedimentary overlap. Based on integrated regional correlation of detrital zircon U-Pb geochronological data,no detrital deposition recording the Pan-African event can be found from the Phanerozoic strata except the Lower Carboniferous mentioned above. In addition, few detrital deposition recording the Pan￣African event was also reported from the Upper Ordovician Sangtamu Formation. These evidences probably demonstrate the northern Tarim Block finitely influenced by the Pan-African orogeny and,on the other hand,the associated basement rocks mainly exhumated during the Early Carboniferous and, shortly, the Late Ordovician. The above revealed informations are of important significances to realize the Paleozoic palaeogeomorphology,clastic source-sink system and tectonic paleogeography of the northern Tarim Block.

Key words: active tectonic region; tectonic palaeogeography; Tarim Block; Paleozoic; detrital provenance; Pan-African orogeny

古地理重建可以构造活动性划分为稳定区和活动区研究, 前者以克拉通或陆内地区为典型, 后者则以造山带及块体拼合带为代表。在构造活动区, 传统沉积古地理重建研究面临极大的技术挑战, 因此相关认识往往难于深入。物源或源汇体系分析是重建或反演构造古地理演化的重要思路。由于原位高精度测试技术方法的发展及其大批量测试成为可能(Najman, 2006; von Eynatten and Dunkl, 2012), 近年来国际沉积学与地球化学领域的物源分析不仅为传统盆地沉积学注入了新的活力, 也助推了构造沉积学、盆山动力学、地貌动力学、大陆构造演化等一系列前沿学科的新生和发展(Leeder, 2011; 李忠, 2013)。

现存塔里木块体北缘保存了与“ 泛非” 造山作用(Kennedy, 1964; Krö ner and Stern, 2005)有关的岩浆和变质记录(Zhou et al., 2008; 何登发等, 2011; 罗金海等, 2011; Zhu et al., 2011a, 2011b; Ge et al., 2012a; 张传林等, 2014), 说明塔里木块体与Gondwana超大陆具有亲缘性。然而, 与“ 泛非” 造山构造— 热事件有关的碎屑沉积记录以往在塔里木北部及邻区却鲜有报道, 其成因机制迄今没有认识; 此外由于塔里木块体北部(塔北隆起北缘以北)泥盆系— 石炭系的剥蚀/缺失以及南天山同时代地层的强烈构造变动, 目前对同时代块体内部到北缘露头区沉积体系和古地理的认识争议颇大。碎屑沉积记录蕴含着大量造山带演化的地球动力学信息, 文中利用激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)技术对塔里木块体北缘泥盆系— 石炭系砂岩中的碎屑锆石进行U-Pb年龄及Hf同位素测定, 结合碎屑沉积相与配置分析, 厘定其特征物源体系并讨论相关构造事件与沉积作用, 为重建和认识晚古生代塔里木块体构造古地理提供依据。

1 古地理重建:从构造稳定区到构造活动区

古地理重建是地质学家认识地球演化的一种方式, 而古地理研究的发展则取决于对地球沉积地壳演化分析技术手段、应用水平及学科交叉的发展水平。依据支撑古地理的关键指标或其记录载体属性, 古地理大致有生物古地理、岩相古地理、气候古地理和构造古地理等几种类型。

从构造属性分析古地理单元, 广义上可以两分为稳定区和活动区, 或三分为稳定区、活动区及其两者之间的过渡区。构造活动区以造山带及块体拼合带为代表, 由于沉积期和沉积期后强烈的构造作用, 原生沉积配置关系受到极大改造, 因此传统沉积学在构造活动区古地理重建研究方面面临极大困难和挑战。这导致了以往古地理研究往往精于稳定区、疏于活动区, 也就有了学术界长期对“ 固定论” 古地理研究的责难。

与此同时, 国内外对“ 活动论” 古地理的长期探索与渴求并未停止(Hoffman, 1999, 2011; Scotese et al., 1999; 王鸿祯和刘本培, 1999; Li and Powell, 2001; 刘宝珺和李廷栋, 2001; Scotese, 2001; 王鸿祯和张世红, 2002; 吴根耀, 2007; Santosh et al., 2009)。这些工作中主要进展多为基于大地构造和古地磁的全球或大尺度古地理图研究, 而对盆山体系或区域尺度的研究进展有限。但近年来, 由于一系列测试技术和理论研究的发展, 区域尺度的活动古地理研究得到长足发展。这些发展包括:

1)地层单元与等时地层格架方面:核心是对构造活动区构造单元的解析和归位, 以及非史密斯地层的认识和对比(Horton et al., 1989; 冯庆来等, 1997; Kusky et al., 2013; 吴浩若和李忠, 2013)。

2)特征沉积相与沉积体系(域)分析方面:充分利用古生物学、地球化学、古气候学和古海洋学指标, 与构造地质学密切结合, 认识构造活动区沉积作用和环境。

3)物源示踪与源汇体系方面:重要的是对特征物源指标的识别和对特征源汇体系的构建, 即高分辨率物源信息提取技术的发展(参见von Eynatten and Dunkl, 2012; Najman, 2006; 李忠等, 2013); 而且由于构造活动区现存地质体相互位置已较原始状态发生显著变动, 因此其源汇体系分析必须基于包括物源区在内的整个汇水盆地岩石— 构造单元的认识。

4)综合地质记录与构造演变认识方面:其核心是要充分利用包括地层学、古生物学、沉积地质学、古地磁学、岩浆岩石学、变质岩石学、古生物学和有机地球化学、同位素地球化学、古海洋学、古气候学、地球物理学等地质记录, 综合解析不同尺度(包括小陆块、海山等)古地理单元的属性和构造演变(许靖华等, 1998; Bernoulli and Jenkyns, 2009)。

5)大陆动力学理论研究方面:主要表现为在古地理重建中充分吸纳如多岛洋构造、增生构造等新的理论模式研究的进展(Windley et al., 2007; 潘桂棠等, 2008)。

因此, 从构造稳定区到构造活动区, 完整认识盆山沉积系统及其演变(表 1), 这不仅是古地理重建研究的必然趋势, 而且由于技术及理论进步, 这种趋势正在加速成为现实。塔里木块体北缘及南天山地区古生代经历了复杂的构造演化, 盆山转换活跃, 是探索构造活动区古地理重建的典型地区。限于篇幅, 以下将结合以往发表的包括构造、地层、沉积相、岩石地球化学等多方面研究成果, 重点通过解析特征物源和特征源汇体系, 以期为塔里木块体北缘及南天山构造活动区古生代古地理重建提供依据。

表1 构造古地理研究体系 Table1 Research system of tectonic-palaeogeography

图1 塔里木块体北缘策达雅— 大山口地区构造位置(a)与地质简图(b), 其中标注了取样位置Fig.1 Tectonic location(a) and geological map(b) of Cedaya-Dashankou area in northern Tarim Block

2 塔里木块体北缘构造与沉积地质背景

南天山是介于中天山缝合带和南天山山前断裂带之间的近东西向造山带, 其北与伊犁— 中天山块体相对, 南与塔里木块体相邻(图 1)。塔里木块体北缘(南天山山前断裂带以北)的策达雅和大山口地区出露一套发育较好的泥盆纪— 石炭纪沉积及火山沉积, 记录了塔里木块体北缘的构造演化信息。该区内出露地层包括下元古界兴地塔格群、中泥盆统— 下石炭统萨阿尔明组、下石炭统野云沟组、上石炭统阿依里河组和卡拉达坂组(图 1)。兴地塔格群为区域基底地层构成单元之一, 主要包括黑云母钾长片麻岩、二云母钾长片麻岩、黑云母斜长片麻岩及角闪石黑云母更长片麻岩等中— 高级变质岩, 以及绢云母石英片岩、二云母长石片岩等中— 低级变质岩。

地层对比是该地区重要且颇具争议的基础地质问题。萨阿尔明组与同属于南天山造山带南部的“ 库勒湖组” (李建兵, 2010)可以对比, 两者均为构造混杂岩, 岩性组合类似, 都夹杂有深水沉积和海相火山岩建造, 应为南天山洋盆的代表性产物。库勒湖组硅质岩中的放射虫化石时代为中泥盆世— 早石炭世维宪期早期(刘羽等, 1994; 王宝瑜等, 1997; Liu, 2001; Liu and Hao, 2006; 李玮等, 2007; 舒良树等, 2007), 同时在萨阿尔明组内发现了颚头贝化石:Strigocephalus sp. ①, 其为中泥盆统吉维特阶的标准化石(贾承造等, 2004), 因而文中将萨尔明组时代定为中泥盆世吉维特期— 早石炭世维宪期早期。

在野云沟地区的野云沟组中发现珊瑚化石:Yuanophyllum sp., Kueichouphyllum sp.以及腕足类:Striatiferastriata, Gigantoproductus sp.。前人研究认为珊瑚化石组合Yuanophyllum-Kueichouphyllum的时代应为维宪期中晚期至谢尔普霍夫期(俞建章和林英铴, 1961; 范影年, 1980; 左自璧, 1986; 贾承造等, 2004); 而上述2种腕足类化石皆为早石炭世谢尔普霍夫期的标准化石(贾承造等, 2004)。同时, 在南天山内部发现的放射虫化石的最晚延续时代为维宪期早— 中期(吴浩若和李忠, 2013), 而野云沟组多分布于含放射虫化石的地层之上, 因此策达雅地区的野云沟组完全可以与野云沟、黑英山及库勒地区的野云沟组区域对比, 其时代应为早石炭世维宪期中晚期到谢尔普霍夫期。

3 研究样品与分析方法

策达雅和大山口水电站地层剖面处于南天山山前断裂带以北, 紧邻塔里木块体北缘边界。样品采集平面位置及层位分别见图1和图2, 其GPS点位坐标依次为:42° 13'27.5″N, 85° 43'18.72″E; 42° 09.953'N, 84° 55.362'E; 42° 12.976'N, 85° 43.144'E。

样品DSK-11-2采集于中泥盆统— 下石炭统萨阿尔明组, 为中粒岩屑杂砂岩, 颗粒含量约占65%, 杂基含量约占35%。其中石英颗粒约占颗粒总量的60%, 岩屑约占35%, 长石约占5%, 颗粒分选和磨圆较差, 多呈棱角状— 次棱角状, 岩屑成分主要为岩浆岩, 杂基成分主要是凝灰质。样品XJ-108-2采集于下石炭统野云沟组, 为细粒石英质杂砂岩, 石英约占颗粒总量的90%, 长石约占总数的6%, 岩屑约占4%; 石英颗粒主要为单晶石英, 大小一般为0.06~0.19, mm, 个别颗粒可达1.2, mm, 分选较差, 磨圆中等; 长石主要是斜长石, 具有聚片双晶, 多为棱角状— 次棱角状, 磨圆较差; 岩屑主要是花岗质岩屑, 颗粒一般较大, 为0.7~1.09, mm; 杂基含量约占20%, 主要是黏土质矿物。样品DSK-17采集于上石炭统卡拉达坂组, 为中粒岩屑石英砂岩, 石英颗粒约占颗粒总量的85%, 岩屑约占12%, 长石约占3%, 其中石英颗粒主要为单晶石英、大小一般为0.1~0.25, mm、分选较好、磨圆中等, 岩屑多为沉积岩岩屑。

本研究中的碎屑锆石样品前处理方法主要参考Li 等(2004)和Morton等(2005)。

碎屑锆石的阴极发光(CL)图像分析在中国科学院地质与地球物理研究所扫描电镜实验室完成, LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素组成测定在中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室进行。U-Pb年龄测试采用的激光束斑直径为33, μ m, 频率为8, Hz, 以国际标准锆石Terom(年龄416, Ma)为标样来标定样品年龄, 以硅酸盐玻璃NIST SRM 610为标准进行质量偏移的元素校正, Li等(2011)给出了详细的操作步骤和相关数据的处理方法。以不谐和度10%为标准遴选锆石U-Pb年龄数据, 小于或等于10%的样品为有效数据。样品DSK-11-2、XJ-108-2、DSK-17分别获得94组、84组、120组有效年龄数据。

碎屑锆石Hf同位素测定在Neptune Plus LA-MC-ICP-MS仪器上进行, 频率为8, Hz, 能量为80, mJ, 激光束斑直径为45, μ m。实验测到的176Hf/177Hf值利用176Hf/177Hf=0.7325进行标准化, 利用指数进行质量漂移校正(Zhang et al., 2015)。锆石Lu-Hf同位素测定用176Lu/177Lu=0.02655(Machado and Simonetti, 2001)和176Yb/176Hf=0.90184进行同量异位干扰校正计算测试样品的176Lu/177Hf和176Hf/177Hf值, 计算初始的176Lu/177Hf值所采用的的176Lu衰变常数为1.867× 10-11(Sö derlund et al., 2004), 参考球粒陨石的176Hf/177Hf(0.28277)和176Lu/177Lu值(0.0332)(Blichert-Toft and Albarede, 1997)用来计算ε Hf值, 其他的测试条件及参数参考Li 等(2010)。

图2 塔里木块体北缘策达雅— 大山口地区泥盆系— 石炭系综合沉积剖面(据李忠等, 2015修改)与取样位置Fig.2 Depositional sequences of the Devonian-Carboniferous(Modified from Li et al., 2015)and sampling site in Cedaya-Dashankou area of northern Tarim Block

图3 塔里木块体北缘策达雅— 大山口地区泥盆系— 石炭系典型碎屑锆石的阴极发光图像(图中每个锆石下方对应标出的数据分别是U-Pb年龄与Th/U值)Fig.3 Typical CL images of detrital zircons of the Devonian-Carboniferous in Cedaya-Dashankou area of northern Tarim Block

图4 塔里木块体北缘策达雅— 大山口地区泥盆系— 石炭系碎屑锆石U-Pb年龄与Th/U值散点图Fig.4 U-Pb ages vs. Th/U ratios of detrital zircons of the Devonian-Carboniferous in Cedaya-Dashankou area of northern Tarim Block

4 碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析

采自中泥盆统— 下石炭统萨阿尔明组的样品DSK-11-2, 其碎屑锆石大部分为浅粉色, 呈自形— 半自形柱状, 大小以0.03~0.08, mm为主, 0.08~0.12, mm次之, 长短轴比值1.1~2.0, 分选较好, 磨圆较差(图 3)。年龄变化区间为381~2589, Ma, 可分为399~495, Ma, 800~879, Ma 共2个区间(图 5-f)。其中381~495, Ma区间年龄数据共有67组, 约占总有效年龄的71.3%, 有2个年龄峰值, 分别为407, Ma和429, Ma; CL图像显示锆石颗粒具有典型的振荡环带结构(图 3), Th/U值为0.31~1.85(平均值为0.84), 大部分Th/U值大于0.4(图 4), 说明这一年龄区间的锆石为岩浆成因; 800~842, Ma区间有7组数据, 约占7.4%, 年龄峰值约为835, Ma, Th/U值和CL图像显示也为岩浆成因锆石。

下石炭统野云沟组样品XJ-108-2中的大部分锆石为浅红色, 以半自形— 自形短柱状为主, 次滚圆粒状少量, 个别表面可见凹坑和裂纹; 颗粒大小为0.02~0.10, mm, 长短轴比值1.1~1.8; 锆石分选较好, 磨圆较差。共获得了84组有效的数据, 年龄变化区间为390~1742, Ma, 可分为409~496, Ma、536~676, Ma、723~827, Ma共3个区间(图 5-d)。其中536~676, Ma年龄区间共有51组数据, 约占总有效年龄的60.7%, 峰值分别为617, Ma和655, Ma, CL图像显示锆石颗粒具有明显的振荡环带结构(图 3), Th/U值为0.05~1.28(平均值为0.68), 大部分Th/U值大于0.4(图 4), 说明其应为岩浆成因; 723~827, Ma区间的年龄有13组数据, 约占总数的15.5%, 峰值为749, Ma; 409~496, Ma之间有10组数据, 约占总数的11.9%, 年龄峰值为470, Ma和420, Ma。

图5 塔里木块体北缘策达雅— 大山口地区泥盆系— 石炭系碎屑锆石U-Pb年龄谐和曲线图和年龄谱图Fig.5 Concordant curves and spectra of detrital zircon U-Pb ages of the Devonian-Carboniferous in Cedaya-Dashankou area of northern Tarim Block

图6 塔里木块体北缘策达雅— 大山口地区泥盆系— 石炭系碎屑锆石U-Pb年龄与ε Hf(t)值散点图Fig.6 U-Pb ages vs. ε Hf(t) values of detrital zircons of the Devonian-Carboniferous in Cedaya-Dashankou area of northern Tarim Block

上石炭统卡拉达坂组样品DSK-17中大部分锆石为粉色, 以自形— 半自形短柱状为主, 表面常见凹坑和裂纹。颗粒大小为0.04~0.18, mm, 长短轴比值为1.2~2, 但多为1.2~1.6。共获得了120组有效数据, 年龄变化区间为397~2554, Ma, 主要分为397~514, Ma和746~867, Ma共2个区间(图 5-b)。年龄在397~514, Ma间的锆石颗粒有88个, 约占总数的73.3%, 峰值分别为446, Ma和471, Ma, Th/U值为0.31~1.41, CL图像显示大部分锆石都具有明显的振荡环带结构(图 3), 应为岩浆成因锆石。年龄在746~867, Ma间的锆石颗粒有15个, 约占总数的12.5%, 峰值为821, Ma, Th/U值为0.11~1.44, CL图像上显示明显的分带或环带结构(图 3), 主要为岩浆成因锆石。

在Hf同位素组成方面, 样品DSK-11-2中古生代年龄的ε Hf(t)值为-22.7~8.9(图 6-a), 地壳二阶段模式年龄( TDMC)为853~2819, Ma, 其中59.1%的古生代锆石的ε Hf(t)值为正值, 说明了古生代的锆石以幔源岩浆成因稍占优势; 而40.9%的古生代锆石ε Hf(t)值为负值, 说明存在古老地壳重熔成因的物源。新元古代的锆石ε Hf(t)值为-24.1~1.0, 地壳二阶段模式年龄( TDMC)为1712~3217, Ma, 该期具有正ε Hf(t)值的锆石仅有1个, 表明该期锆石主体为古老地壳重熔的产物。

样品XJ-108-2中536~676, Ma区间的锆石ε Hf(t)值为-26.4~-1.4(图 6-a), 其地壳二阶段模式年龄( TDMC)为1694~3261, Ma, 说明了这些锆石应该全部为古老地壳重熔的产物; 723~827, Ma区间的锆石ε Hf(t)值为-23.0~-2.2, 其地壳二阶段模式年龄( TDMC)为1574~3091, Ma, 暗示这些锆石也应该全部为古老地壳重熔的产物。

样品DSK-17中397~514, Ma区间的锆石ε Hf(t)值为-19.4~10.9(图 6-a), 地壳二阶段模式年龄( TDMC)为696~2669, Ma, 其中约81%的锆石ε Hf(t)值小于0, 剩余19%的锆石ε Hf(t)大于0, 说明这一年龄区间的锆石多为古老地壳重融的产物, 有少部分为幔源成因; 年龄区间746~867, Ma的锆石中仅有1个点ε Hf(t)值为正值(7.9), 其余为负值(图 6-a), 地壳二阶段模式年龄( TDMC)为1848~2890, Ma, 暗示了该年龄区间的锆石主要为古老地壳重融产物。

5 讨论
5.1 沉积格架

对于南天山与塔里木块体之间泥盆系— 石炭系沉积体系的构建, 由于地层的剥蚀/缺失与构造变动而变得扑朔迷离(图 7)。

图7 穿越研究露头区与塔里木块体的泥盆系— 石炭系沉积剖面Fig.7 The Devonian-Carboniferous sedimentary profile across studied outcrop profile and Tarim Block

在大山口露头区, 萨阿尔明组主要是一套构造混杂岩, 岩性复杂, 包括各类熔岩、火山碎屑岩、凝灰砂岩, 并夹有许多正常碎屑岩和灰岩, 发育海底扇、深海相及斜坡相等深水沉积(图 2)。在策达雅地区未见野云沟组与下伏地层的接触关系, 向东至野云沟地区与下元古界兴地塔格群呈角度不整合接触, 其上与上石炭统阿依里河组呈整合接触。野云沟组主要包括灰色— 黑灰色生物灰岩、灰色砾岩、泥质粉砂岩和泥质灰岩, 底部见陆源碎屑重力流沉积。阿依里河组下部以粗粒石英砂岩为主, 夹有钙质粉砂岩和少量的灰岩, 为混积陆棚相沉积; 上部发育台地相灰岩和生物灰岩。卡拉达坂组下部主要是粗粒石英砂岩, 并夹有少量的板岩和灰岩, 上部以板岩为主, 夹有少量的石英砂岩和灰岩, 也主要反映混积陆棚相沉积特征(图 2)。

从平面相变特征分析, 研究区萨阿尔明组自南而北粗碎屑含量减少, 深色泥岩及末端浊积岩增多, 总体显示水体变深。而就野云沟组和阿依里河组而言, 根据滑塌构造和底模冲刷构造观测, 主要陆源碎屑由南而北输运, 也指示总体向北变深的陆棚环境(图 7)。由此可以明确, 文中研究样品的碎屑物源主要来自塔里木块体北部或陆缘隆起部位。换句话说, 研究样品的碎屑物源信息可以反映塔里木块体北部或陆缘隆起部位的构造属性。

5.2 特征物源区及其构造— 热事件的厘定

对文中样品的锆石U-Pb年龄分析看出, 3个样品中均发育与Rodinia超大陆裂解有关的年龄(720~840, Ma)(Xu et al., 2005, 2009; Lu et al., 2008; Zhang et al., 2009, 2010; Long et al., 2011; 罗金海等, 2011), 但所占比重皆较小(图 5-b, 5-d, 5-f)。中泥盆统— 下石炭统维宪阶样品DSK-11-2和上石炭统样品DSK-17皆以古生代年龄为主, 区间分别为399~495, Ma和397~514, Ma, 但2个样品古生代年龄的峰值却不相同, 对比性较差, 前者峰值为407, Ma和429, Ma, 后者年龄峰值为446, Ma和471, Ma, 暗示了这2个样品碎屑来源不同。下石炭统样品XJ-108-2以新元古代晚期的年龄为主, 峰值分别为617, Ma和655, Ma; 古生代年龄所占比重较小, 主要分布区间为409~496, Ma。

样品DSK-11-2的古生代年龄能够很好地与塔里木块体北缘分布的志留纪— 泥盆纪的岛弧岩浆岩持续时间相吻合(朱志新等, 2008; 杨经绥等, 2011; Ge et al., 2012b, 2013; 高睿等, 2012; Lin et al., 2013; 郭瑞清等, 2013), 且两者的ε Hf(t)值呈现出相似的分布样式(图 6-b)。这与萨阿尔明组沉积时研究区内伴随着强烈的构造活动有关(李忠等, 2015)。

上石炭统卡拉达坂组的样品DSK-17的年龄组成中缺少产自南天山和中天山的300~380, Ma(李忠等, 2015)的锆石年龄, 同时样品中的前寒武纪变质基底的碎屑锆石比重较小, 这都说明了该区上石炭统的主物源既不是来自塔里木块体的前寒武纪基底, 也与中天山和南天山关系不大; 而且碎屑重矿物组合多以稳定— 超稳定矿物为主(李忠等, 2015), 碎屑锆石也呈现出相对较高的磨圆特征, 因而其物源可能主要是来自远源或再旋回沉积。

样品XJ-108-2中的新元古代晚期碎屑锆石年龄与Gondwana超大陆拼合的时间较为一致。Rodinia超大陆约在8× 108年前发生裂解(Xu et al., 2005, 2009; Zhang et al., 2009, 2010; Long et al., 2011; Ma et al., 2012), 之后从Rodinia超大陆上裂解出来的离散陆块通过“ 泛非” 造山运动重新拼合形成Gondwana超大陆(Kennedy, 1964; Unrug, 1996)。与Gondwana拼合有关的造山运动持续时间为530~750, Ma(Stern, 1994; Meert and Van Der Voo, 1997; Meert, 2003; Collins and Pisarevsky, 2005), 其与全球较为一致的Rodinia超大陆裂解的时间部分重合, 可能表明在东非地区Rodinia超大陆的裂解并未完全结束时, Gondwana超大陆就已经开始汇聚(Meert, 2003)。目前, 塔里木块体中与Gondwana超大陆汇聚有关的构造— 热事件记录主要在塔里木块体北部出露, 大致沿库鲁克塔格西大山— 库尔勒— 吐格尔明— 拜城县老虎台— 阿克苏一线或塔北隆起北缘分布(参见图7), 岩浆岩年龄主要集中在601~677, Ma(Collins and Pisarevsky, 2005; Zhou et al., 2008; Xu et al., 2009; Zhu et al., 2011a; 何登发等, 2011; 罗金海等, 2011; Ge et al., 2012a; 张传林等, 2014)。

样品XJ-108-2中的新元古代晚期年龄能够很好地与前述塔里木块体北缘分布的新元古代岩浆岩年龄吻合, 两者的ε Hf(t)值分布也具有较好的一致性, 即多为负值(图 6-b)。这一年龄区间的锆石CL图像显示颗粒磨圆较差(图 3), 说明其未经长距离的搬运。结合该样品的碎屑重矿物组合分析(李忠等, 2015), 其物源可与上述塔里木块体北缘与Gondwana超大陆汇聚有关的岩浆岩类比。

5.3 构造古地理含义

综合对比塔里木块体北缘及南天山的寒武系— 新近系砂岩的碎屑锆石沉积记录(图 8), 可见除塔北上奥陶统桑塔木组中出现了少许与“ 泛非” 造山事件有关的新元古代末期年龄外(图 8-d), 仅文中样品XJ-108-2的年龄组成中具有明显的与这一构造— 热事件持续时间相一致的年龄组成(图 8-p), 这为解析塔里木北缘与“ 泛非” 造山事件有关的基底剥露历史提供了重要约束。

图8 塔里木块体北部与南天山地区显生宙砂岩碎屑锆石U-Pb年龄对比Fig.8 Correlation of detrital zircon U-Pb ages from the Phanerozoic sandstones over northern Tarim Block and South Tianshan

有理由推测, 与“ 泛非” 造山事件有关的结晶岩在晚奥陶世开始剥露, 应与“ 大塔里木” 块体北部在这一时期出现的挤压构造背景有关(Qian et al., 2009; Charvet et al., 2011)。此时, 中天山洋向南俯冲于“ 大塔里木” 块体之下, 上述挤压作用使得新元古代晚期的岩浆岩隆升至地表接受剥蚀, 并为塔北桑塔木组提供少量物源。自早志留世开始, 由于拉张作用, 中天山块体开始逐步从“ 大塔里木” 北部裂解开来(Zhou et al., 2010), 致使塔北与“ 泛非” 造山事件有关的结晶岩大多沉降埋藏(图 9)。晚志留世开始南天山洋向南俯冲于塔里木块体之下并持续至早石炭世早期(朱志新等, 2008; Ge et al., 2012b, 2013; 李忠等, 2015), 起初虽然塔里木块体北缘处于挤压构造背景, 但其上覆的前泥盆纪沉积未被剥蚀殆尽, 即结晶基底并未出露至地表; 但至早石炭世早期, 由于南天山洋闭合— 碰撞作用致使北缘隆起加剧, 结晶基底显著剥露, 并成为野云沟组的独特物源区(图 9)。但早石炭世末期以后, 由于陆源挠曲沉降, 相对基准面抬升致使塔里木北缘发生超覆沉积, 上述结晶基底又很快被埋藏覆盖, 也就不可能再向上石炭统阿依里河组和卡拉达坂组及其上覆碎屑沉积地层提供物源。

图9 塔里木块体东北缘及邻区古生代构造演化(据李忠等, 2015修改), 其中基底剥露情况被放大标识Fig.9 Paleozoic tectonic evolution for the northeast margin of Tarim block and its adjacent area
(modified from Li et al., 2015), in which basement exhumation is especially shown

前人基于古动植物地理学的相似性研究, 认为早古生代期间塔里木块体可能位于拼合后的Gondwana超大陆的北缘(Burrett et al., 1990; Metcalfe, 1994, 2009), 暗示塔里木块体与Gondwana超大陆的亲缘性(Zhu et al., 2011b)。文中获得的536~676, Ma碎屑锆石年龄更为直接地说明了塔里木块体与Gondwana超大陆的密切关系。然而, 考虑到与“ 泛非” 造山运动有关的结晶岩记录仅沿塔里木块体北缘局限分布, 而且区域上也普遍缺乏这一时期的碎屑锆石沉积, 可能也说明至少塔里木块体北部在新元古代晚期应处于Gondwana超大陆的边部, 距离“ 泛非” 造山带的中心位置相对较远, 或受这一构造— 热事件的影响有限。

6 结论

1)从构造稳定区到构造活动区, 完整认识盆山沉积系统演变, 这是古地理重建研究的必然趋势; 而由于特征物源指标识别和特征源汇体系构建技术及理论的进步, 使得这种趋势正在加速成为现实。

2)在塔里木块体北部及南天山的寒武系— 新近系砂岩的碎屑锆石沉积记录中, 除塔北上奥陶统桑塔木组中出现了少许与“ 泛非” 造山事件有关的年龄外, 仅塔里木块体北缘的下石炭统赋存有明显的与这一构造— 热事件持续时间相一致的年龄组成(区间536~676, Ma, 峰值为617, Ma和655, Ma), 这一特征为解析塔里木北缘与“ 泛非” 造山事件有关的基底剥露历史提供了重要约束。

3)碎屑沉积物源示踪分析表明, 塔里木块体下石炭统中与Gondwana超大陆汇聚有关的构造— 热事件碎屑记录, 其源区可与现存于库鲁克塔格西大山— 库尔勒— 吐格尔明— 拜城县老虎台— 阿克苏一线分布的基底剥露岩石类比。

4)综合构造-古地理研究推测, 晚奥陶世、早石炭世可能是塔里木块体北缘前寒武纪基底最重要的2个深剥露期, 后者与南天山洋向南俯冲并在早石炭世早期闭合— 碰撞有关; 而晚石炭世的沉积超覆, 使得上述基底剥露很快终止。

5)与“ 泛非” 造山事件相关的岩浆岩记录、碎屑锆石沉积记录在塔里木块体北缘非常局限, 这可能暗示塔里木块体受“ 泛非” 造山构造— 热事件影响有限。

后记 冯增昭教授是作者敬重的沉积学领域的前辈。值此冯先生九十华诞之际, 承蒙编辑部邀请, 谨以拙文表示恭贺, 祝愿先生健康长寿!

致谢 CL图像分析得到中国科学院地质与地球物理研究所扫描电镜实验室杨赛红老师的帮助, 锆石U-Pb、Hf同位素测定得到中国科学院广州地球化学研究所LA-ICP-MC实验室涂湘林老师帮助, 徐建强博士、郭春涛博士参与部分研究工作或文稿整理编辑, 在此一并表示衷心感谢!最后, 向两位匿名审稿人与编辑部的工作表示敬意!

参考文献
[1] 范影年. 1980. 四川西北部早石炭世地层及珊瑚化石. 地层古生物论文集, 9: 1-47.
[Fan Y N. 1980. Early Carboniferous strata and corals of Northwestern Szechuan. Professional Papers in Stratigraphy and Paleontology, 9: 1-47] [文内引用:1]
[2] 冯庆来, 刘本培, 方念乔. 1997. 造山带断片型地层层序恢复实例剖析. 地质科学, 32(3): 318-326.
[Feng Q L, Liu B P, Fang N Q. 1997. An example on succesion reconstruction of thrust slice type stratigraphy in orogenic belt. Scientia Geologica Sinica, 32(3): 318-326] [文内引用:1]
[3] 高睿, 肖龙, 王绘清, 王国灿, 罗彦军, 刘函. 2012. 新疆南天山开都河火山岩地球化学特征、锆石LA-ICP-MS年代学及其意义. 岩石矿物学杂志, 31(4): 541-553.
[Gao R, Xiao L, Wang H Q, Wang G C, Luo Y J, Liu H. 2012. Geochemical characteristics and LA-ICP-MS U-Pb zircon ages of volcanic rocks in Kaidu River, South Tianshan, Xinjiang, and their geological significance. Acta Petrologica et Mineralogica, 31(4): 541-553] [文内引用:1]
[4] 郭瑞清, 尼加提, 秦切, 贾晓亮, 朱志新, 王克卓, 李亚萍. 2013. 新疆塔里木北缘志留纪花岗岩类侵入岩的地质特征及构造意义. 地质通报, 32(2-3): 220-238.
[Guo R Q, Nijiati A, Qin Q, Jia X L, Zhu Z X, Wang K Z, Li Y P. 2013. Geological characteristics and tectonic significance of Silurian granitic intrusions in the northern Tarim craton, Xinjiang. Geological Bulletin of China, 32(2-3): 220-238] [文内引用:1]
[5] 何登发, 袁航, 李涤, 雷刚林, 樊春, 常秋生, 叶茂林. 2011. 吐格尔明背斜核部花岗岩的年代学, 地球化学与构造环境及其对塔里木地块北缘古生代伸展聚敛旋回的揭示. 岩石学报, 27(1): 133-146.
[He D F, Yuan H, Li D, Lei G L, Fan C, Chang Q S, Ye M L. 2011. Chronology, geochemistry and tectonic setting of granites at the core of Tugerming anticline, Tarim Basin: Indications of Paleozoic extensional and compressional cycle at the northern margin of Tarim continental block. Acta Petrologic Sinica, 27(1): 133-146] [文内引用:2]
[6] 贾承造, 张师本, 吴绍祖. 2004. 塔里木盆地及周边地层. 北京: 科学出版社.
[Jia C Z, Zhang S B, Wu S Z. 2004. Stratigraphy of the Tarim Basin and Adjacent Areas. Beijing: Science Press] [文内引用:3]
[7] 李建兵. 2010. 新疆西南天山晚古生代沉积盆地及大地构造演化. 四川成都: 成都理工大学.
[Li J B. 2010. Late Paleozoic Sedimentary Basin and Tectonic Evolution in Southwestern Tianshan Mountains, Xinjiang. Sichuan Chengdu: Chengdu Univerisity of Technology] [文内引用:1]
[8] 李双应, 杨栋栋, 王松, 万秋, 王道轩. 2014. 南天山中段上石炭统碎屑岩岩石学、地球化学、重矿物和锆石年代学特征及其对物源区、构造演化的约束. 地质学报, 88(2): 167-184.
[Li S Y, Yang D D, Wang S, Wan Q, Wang D X. 2014. Characteristics of petrology, geochemistry, heavy minerals and isotope chronology of Upper Carboniferous detrital rocks in the middle segment of South Tianshan and contraints to the provenance and tectonic evolution. Acta Geologica Sinica, 88(2): 167-184] [文内引用:1]
[9] 李玮, 胡健民, 高卫, 李红生, 朱志新. 2007. 新疆南天山库尔干一带泥盆纪—早石炭世放射虫组合的发现. 中国地质, 34(4): 584-591.
[Li W, Hu J M, Gao W, Li H S, Zhu Z X. 2007. Discovery of a Devonian-Lower Carboniferous radiolarian assemblage in the Korgan area, South Tianshan Mountains. Geology in China, 34(4): 584-591] [文内引用:1]
[10] 李忠. 2013. 中国的盆地动力学: 21世纪开初十年的主要研究进展及前沿. 矿物岩石地球化学通报, 32(3): 290-300.
[Li Z. 2013. Sedimentary basin geodynamics in China: Advances and frontiers during the first decade of the 21th Century. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 32(3): 290-300] [文内引用:2]
[11] 李忠, 高剑, 郭春涛, 徐建强. 2015. 塔里木块体北部泥盆—石炭纪陆缘构造演化: 盆地充填序列和物源体系约束. 地学前缘, 22(1): 35-52.
[Li Z, Gao J, Guo C T, Xu J Q. 2015. Devonian-Carboniferous tectonic evolution of continental margins in northern Tarim block, Northwest China: Constrained by basin-fill sequences and provenance systems. Earth Science Frontiers, 22(1): 35-52] [文内引用:5]
[12] 李忠, 徐建强, 高剑. 2013. 盆山系统沉积学: 兼论华北和塔里木地区研究实例. 沉积学报, 31(5): 757-772.
[LI Z, Xu J Q, Gao J. 2013. Basin-range system sedimentology and case studies in North China and Tarim areas, China. Acta Sedimentologica Sinica, 31(5): 757-772] [文内引用:1]
[13] 刘宝珺, 李廷栋. 2001. 地质学的若干问题. 地球科学进展, 16(5): 607-616.
[Liu B J, Li T D. 2001. Some problems of Geology. Advance in Earth Sciences, 16(5): 607-616] [文内引用:2]
[14] 刘羽, 王乃文, 姚建新. 1994. 新疆库车地区放射虫新资料及其意义. 新疆地质, 12(4): 344-350.
[Liu Y, Wang N W, Yao J X. 1994. New data of radialaria and its significance in the Kuqa area, Xinjiang. Xinjiang Geology, 12(4): 344-350] [文内引用:1]
[15] 罗金海, 车自成, 张小莉, 韩伟, 张国锋, 年秀清. 2011. 塔里木盆地东北部新元古代花岗质岩浆活动及地质意义. 地质学报, 85(4): 467-474.
[Luo J H, Che Z C, Zhang X L, Han W, Zhang G F, Nian X Q. 2011. Neo-proterozoic granitoid magmatism in the Kuqe Depression of northeastern Tarim Basin and its significance. Acta Geologica Sinica, 85(4): 467-474] [文内引用:3]
[16] 潘桂棠, 肖庆辉, 陆松年, 邓晋福, 冯益民, 张克信, 张智勇, 王方国, 邢光福, 郝国杰, 冯艳芳. 2008. 大地构造相的定义、划分、特征及其鉴别标志. 地质通报, 27(10): 1613-1637.
[Pan G T, Xiao Q H, Lu S N, Deng J F, Feng Y M, Zhang K X, Zhang Z Y, Wang F G, Xing G F, Hao G J, Feng Y F. 2008. Definition, classification, characteristics and diagnostic indications of tectonic facies. Geological Bulletin of China, 27(10): 1613-1637. ]. [文内引用:1]
[17] 舒良树, 王博, 朱文斌. 2007. 南天山蛇绿混杂岩中放射虫化石的时代及其构造意义. 地质学报, 81(9): 1161-1168.
[Shu L S, Wang B, Zhu W B. 2007. Age of radiolarian fossils from the Heiyingshan Ophiolitic Mélange, Southern Tianshan Belt, NW China, and its tectonic significance. Acta Geologica Sinica, 81(9): 1161-1168] [文内引用:1]
[18] 王宝瑜, 李强, 刘建兵. 1997. 新疆天山中段独库公路地质构造. 新疆地质, 15(2): 134-154.
[Wang B Y, Li Q, Liu J B. 1997. Geological structures of the middle tianshan mountains along the dushanzi-kuqa highway. Xinjiang Geology, 15(2): 134-154] [文内引用:1]
[19] 王鸿祯, 刘本培. 1999. 《中国古地理图集》的历史背景和前途展望. 古地理学报, 1(2): 92-96.
[Wang H Z, Liu B P. 1999. Atlas of the palaeogeography of China and its prospect. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 1(2): 92-96] [文内引用:1]
[20] 王鸿祯, 张世红. 2002. 全球前寒武纪基底构造格局与古大陆再造问题. 地球科学, 27(5): 468-481.
[Wang H Z, Zhang S H. 2002. Tectonic pattern of the world Precambrian basement and problems of paleocontinent reconstruction. Earth Science, 27(5): 468-481] [文内引用:1]
[21] 吴根耀. 2007. 造山带古地理学: 重建区域构造古地理的若干思考. 古地理学报, 9(6): 635-650.
[Wu G Y. 2007. Orogen-palaeogeography: Some considerations on reconstruction of regional tectonopalaeogeography. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 9(6): 635-650] [文内引用:1]
[22] 吴浩若, 李忠. 2013. 南天山洋古地理及构造演化: 西南天山放射虫硅质岩与地层记录的再认识. 古地理学报, 15(3): 293-304.
[Wu H R, Li Z. 2013. Paleogeographic and tectonic evolution of South Tianshan Ocean: Re-examination of radiolarian cherts and stratigraphic record of southwestern Tianshan. Journal of Palaeogeography(Chinese Edition), 15(3): 293-304] [文内引用:2]
[23] 许靖华, 孙枢, 王清晨, 陈海泓, 李继亮. 1998. 中国大地构造相图. 北京: 科学出版社, 1-155.
[Hsü K J H, Sun S, Wang Q C, Chen H H, Li J L. 1998. Tectonic Facies Map of China. Beijing: Science Press, 1-155] [文内引用:1]
[24] 杨经绥, 徐向珍, 李天福, 陈松永, 任玉峰, 李金阳, 刘钊. 2011. 新疆中天山南缘库米什地区蛇绿岩的锆石U-Pb同位素定年: 早古生代洋盆的证据. 岩石学报, 27(1): 77-95.
[Yang J S, Xu X Z, Li T F, Chen S Y, Ren Y F, Li J Y, Liu Z. 2011. U-Pb ages of zircons from ophiolite and related rocks in the Kumishi region at the southern margin of Middle Tianshan, Xinjiang: Evidence of Early Paleozoic oceanic basin. Acta Petrologic Sinica, 27(1): 77-95] [文内引用:1]
[25] 俞建章, 林英铴. 1961. 从珊瑚化石来讨论祁连山南北坡早石炭世地层对比问题. 地质学报, 41(2): 154-174.
[Yu J Z, Lin Y D. 1961. Discussion on the correlation of the Early Carboniferous stratigraphy of the southern and northern slopes of the Qilian Mountain based on the study of its Anthozoa content. Acta Geologica Sinica, 41(2): 154-174] [文内引用:1]
[26] 张传林, 叶现韬, 李怀坤. 2014. 新疆塔里木北缘新元古代最晚期岩浆事件. 地质通报, 33(5): 606-613.
[Zhang C L, Ye X T, Li H K. 2014. The latest Neoproterozoic igneous activity on the northern margin of the Tarim Craton. Geological Bulletin of China, 33(5): 606-613] [文内引用:2]
[27] 张英利, 王宗起, 闫臻, 王涛. 2012. 库鲁克塔格下古生界土什布拉克组形成时代及源区: 碎屑锆石 U-Pb 年代学证据. 地质学报, 86(4): 548-560.
[Zhang Y L, Wang Z Q, Yan Z, Wang T. 2012. Age and provenance of the Lower Paleozoic Tushibulake Formation in the Quruqtagh area: Evidence from detrital zircon U-Pb dating. Acta Geologica Sinica, 86(4): 548-560] [文内引用:1]
[28] 朱志新, 李锦轶, 董连慧, 王克卓, 刘国忠, 李亚萍, 刘振涛. 2008. 新疆塔里木北缘色日牙克依拉克一带泥盆纪花岗质侵入体的确定及其地质意义. 岩石学报, 24(5): 971-976.
[Zhu Z X, Li J Y, Dong L H, Wang K Z, Liu G Z, Li Y P, Liu Z T. 2008. Age determination and geological significance of Devonian granitic intrusions in Seriyakeyilake region, northern margin of Tarim basin, Xinjiang. Acta Petrologica Sinica, 24(5): 971-976] [文内引用:2]
[29] 左自璧. 1986. 贵州珊瑚(Kueichouphyllum)在下石炭统岩关阶的发现. 古生物学报, 25(3): 296-300.
[Zuo Z B. 1986. Discovery of kueichouphyllum from Yanguan stage of Lower Carboniferous. Acta Palaeontologica Sinica, 25(3): 296-300] [文内引用:1]
[30] Bernoulli D, Jenkyns H C. 2009. Ancient oceans and continental margins of the Alpine-Mediterranean Tethys: Deciphering clues from Mesozoic pelagic sediments and ophiolites. Sedimentology, 56(1): 149-190. [文内引用:1]
[31] Blichert-Toft J, Albarede F. 1997. The Lu-Hf geochemistry of chondrites and the evolution of the mantle-crust system. Earth and Planetary Science Letters, 148: 243-258. [文内引用:1]
[32] Burrett C, Long J, Stait B. 1990. Early-Middle Paleozoic biogeography of Asian terranes derived from Gondwana. Geological Society, London, Memoirs, 12(1): 163-174. [文内引用:1]
[33] Charvet J, Shu L, Laurent-Charvet S, Wang B, Faure M, Cluzel D, Chen Y, De Jong K. 2011. Paleozoic tectonic evolution of the Tianshan belt, NW China. Science China: Earth Sciences, 54(2): 166-184. [文内引用:1]
[34] Collins A S, Pisarevsky S A. 2005. Amalgamating eastern Gondwana: The evolution of the Circum-Indian Orogens. Earth-Science Reviews, 71(3): 229-270. [文内引用:2]
[35] Dong S, Li Z, Jiang L. 2016. The Ordovician-Silurian tectonic evolution of the northeastern margin of the Tarim block, NW China: Constraints from detrital zircon geochronological records. Journal of Asian Earth Sciences, 122. doi: DOI:10.1016/j.jseaes.2016.03.002. [文内引用:1]
[36] Dong S, Li Z, Xu J, Gao J, Guo C. 2014. Detrital zircon U-Pb geochronology and Hf isotopic compositions of Middle-Upper Ordovician sand stones from the Quruqtagh area, eastern Tarim Basin: Implications for sedimentary provenance and tectonic evolution. Chinese Science Bulletin, 59: 1002-1012. [文内引用:1]
[37] Ge R F, Zhu W B, Wu H L, Zheng B H, Zhu X Q, He J W. 2012 b. the Paleozoic northern margin of the Tarim Craton: Passive or active?Lithos, 142-143: 1-15. [文内引用:1]
[38] Ge R F, Zhu W B, Wu H L, Zheng B H, He J W. 2013. Timing and mechanisms of multiple episodes of migmatization in the Korla Complex, northern Tarim Craton, NW China: Constraints from zircon U-Pb-Lu-Hf isotopes and implications for crustal growth. Precambrian Research, 231: 136-156. [文内引用:2]
[39] Ge R F, Zhu W B, Zheng B H, Wu H L, He J W, Zhu X. 2012 a. Early Pan-African magmatism in the Tarim Craton: Insights from zircon U-Pb-Lu-Hf isotope and geochemistry of granitoids in the Korla area, NW China. Precambrian Research, 212: 117-138. [文内引用:1]
[40] Hoffman P F. 1999. The break-up of Rodinia, birth of Gondwana, true polar wand er and the snowball Earth. Journal of African Earth Sciences, 28: 17-33. [文内引用:1]
[41] Hoffman P F. 2011. Trange bedfellows: Glacial diamictite and cap carbonate from the Marinoan(635, Ma)glaciation in Namibia. Sedimentology, 58: 57-119. [文内引用:1]
[42] Horton J W, Drake A A, Rankin D W. 1989. Tectonostratigraphic terranes and their Paleozoic boundaries in the central and southern Appalachians. Geological Society of America Special Papers, 230: 213-246. [文内引用:1]
[43] Kennedy W Q. 1964. The structural differentiation of Africa in the Pan-African(±500, my)tectonic episode. Leeds Univ. Res. Inst. Afr. Geol. Annu. Rep, 8: 48-49. [文内引用:2]
[44] Kröner A, Stern R J. 2005. AFRICA | Pan-African Orogeny A2-Selley, Richard C. In: Cocks L R M, Plimer I R. Encyclopedia of Geology. Oxford: Elsevier, 1-12. [文内引用:1]
[45] Kusky T M, Windley B F, Safonova I, Wakita K, Wakabayashi J, Polat A, Santosh M. 2013. Recognition of ocean plate stratigraphy in accretionary orogens through Earth history: A record of 3. 8 billion years of sea floor spreading, subduction, and accretion. Gondwana Research, 24(2): 501-547. [文内引用:1]
[46] Leeder M R. 2011. Tectonic sedimentology: Sediment systems deciphering global to local tectonics. Sedimentology, 58: 2-56. [文内引用:1]
[47] Li H, Zhang H, Ling M X, Wang F Y, Ding X, Zhou J B, Yang X Y, Tu X L, Sun W D. 2011. Geochemical and zircon U-Pb study of the Huangmeijian A-type granite: Implications for geological evolution of the Lower Yangtze River belt. International Geology Review, 53: 499-525. [文内引用:1]
[48] Li X H, Long W G, Li Q L, Liu Y, Zheng Y F, Yang Y H, Chamberlain K R, Wan D F, Guo C H, Wang X C, Tao H. 2010. Penglai zircon megacrysts: A potential new working reference material for microbeam determination of Hf-O isotopes and U-Pb age. Geostand ards and Geoanalytical Research, 34: 117-134. [文内引用:1]
[49] Li Z X, Powell C M. 2001. An outline of the paleogeographic evolution of the Australasian region since the beginning of the Neoproterozoic. Earth Science Reviews, 53: 237-277. [文内引用:1]
[50] Li Z, Song W, Peng S, Wang D, Zhang Z. 2004. Mesozoic-Cenozoic tectonic relationships between the Kuqa subbasin and Tian Shan, northwest China: Constraints from depositional records. Sedimentary Geology, 172(3-4): 223-249. [文内引用:1]
[51] Lin W, Chu Y, Ji W, Zhang Z, Shi Y, Wang Z, Li Z, Wang Q. 2013. Geochronological and geochemical constraints for a middle Paleozoic continental arc on the northern margin of the Tarim block: Implications for the Paleozoic tectonic evolution of the South Chinese Tianshan. Lithosphere: 231. [文内引用:1]
[52] Liu J, Yang H, Yang Y, Cai Z, Liu Y, Rui Z, Su Z. 2012. The U-Pb chronologic evidence and sedimentary responses of Silurian tectonic activities at northeastern margin of Tarim Basin. Science China: Earth Science, 55: 1445-1460. [文内引用:1]
[53] Liu Y. 2001. Early Carboniferous radiolarian fauna from Heiyingshan south of the Tianshan Mountains and its geotectonic significance. Acta Geologica Sinica(English Edition), 75(1): 101-108. [文内引用:1]
[54] Liu Y, Hao S G. 2006. Evolutionary significance of Pylentonemid Radiolarians and their Late Devonian species from southwestern Tianshan, China. Acta Geologica Sinica(English Edition), 80(5): 647-655. [文内引用:1]
[55] Long X P, Yuan C, Sun M, Kröner A, Zhao G C, Wilde S, Hu A. 2011. Reworking of the Tarim Craton by underplating of mantle plume-derived magmas: Evidence from Neoproterozoic granitoids in the Kuluketage area, NW China. Precambrian Research, 187(1): 1-14. [文内引用:2]
[56] Lu S, Li H, Zhang C, Niu G. 2008. Geological and geochronological evidence for the Precambrian evolution of the Tarim Craton and surrounding continental fragments. Precambrian Research, 160(1): 94-107. [文内引用:1]
[57] Ma X, Shu L, Jahn B M, Zhu W, Faure M. 2012. Precambrian tectonic evolution of Central Tianshan, NW China: Constraints from U-Pb dating and in situ Hf isotopic analysis of detrital zircons. Precambrian Research, 222: 450-473. [文内引用:1]
[58] Machado N, Simonetti A. 2001. U-Pb dating and Hf isotopic composition of zircon by laser ablation-MC-ICP-MS. In: Laser Ablation-ICPMS in the Earth Sciences: Mineralogical Association of Canada Short Course, 29: 121-146. [文内引用:1]
[59] Meert J G, Van Der Voo R. 1997. The assembly of Gondwana 800-550, Ma. Journal of Geodynamics, 23(3): 223-235. [文内引用:1]
[60] Meert J G. 2003. A synopsis of events related to the assembly of eastern Gondwana. Tectonophysics, 362(1): 1-40. [文内引用:2]
[61] Metcalfe I. 1994. Gondwanaland origin, dispersion, and accretion of East and Southeast Asian continental terranes. Journal of South American Earth Sciences, 7(3-4): 333-347. [文内引用:1]
[62] Metcalfe I. 2009. Late Paleozoic and Mesozoic tectonic and palaeogeographical evolution of SE Asia. Geological Society, London, Special Publications, 315: 7-23. [文内引用:1]
[63] Morton A, Whitham A, Fanning C. 2005. Provenance of Late Cretaceous to Paleocene submarine fan sand stones in the Norwegian Sea: Intergration of heavy mineral, mineral chemical and zircon age data. Sedimentary Geology, 182(1): 3-28. [文内引用:1]
[64] Najman Y. 2006. The detrital record of orogenesis: A review of approaches and techniques used in the Himalayan sedimentary basins. Earth-Science Reviews, 74(1-2): 1-72. [文内引用:2]
[65] Qian Q, Gao J, Klemd R, He G Q, Song B, Liu D Y, Xu R H. 2009. Early Paleozoic tectonic evolution of the Chinese South Tianshan Orogen: Constraints from SHRIMP zircon U-Pb geochronology and geochemistry of basaltic and dioritic rocks from Xiate, NW China. International Journal of Earth Sciences, 98(3): 551-569. [文内引用:1]
[66] Santosh M, Maruyama S, Yamamoto S. 2009. The making and breaking of supercontinents: Some speculations based on superplumes, superdownwelling and the role of tectosphere. Gondwana Research, 15: 324-341. [文内引用:1]
[67] Scotese C R. 2001. Atlas of Earth History. Paleogeography, Paleomap Project. Arlington, Texas, 1: 52. [文内引用:1]
[68] Scotese C R, Boucot A J, McKerrow W S. 1999. Gondwanan palaeogeography and palaeo-climatology. Journal of African Earth Sciences, 28(1): 99-114. [文内引用:1]
[69] Söderlund U, Patchett P J, Vervoort J D, Isachsen C E. 2004. The 176Lu decay constant determined by Lu-Hf and U-Pb isotope systematics of Precambrian mafic intrusions. Earth and Planetary Science Letters, 219(3-4): 311-324. [文内引用:1]
[70] Stern R J. 1994. Arc-assembly and continental collision in the Neoproterozoic African orogen: Implications for the consolidation of Gondwanaland . Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 22: 319-351. [文内引用:1]
[71] Unrug R. 1996. The assembly of Gondwanaland . Episodes, 19(1-2): 11-20. [文内引用:1]
[72] von Eynatten H, Dunkl I. 2012. Assessing the sediment factory: The role of single grain analysis. Earth-Science Reviews, 115: 97-120. [文内引用:1]
[73] Windley B F, Alexeiev D, Xiao W, Kroner A, Badarch G. 2007. Tectonic models for accretion of the Central Asian Orogenic Belt. Journal of the Geological Society, London, 164: 31-47. [文内引用:1]
[74] Xu B, Jian P, Zheng H, Zou H, Zhang L, Liu D. 2005. U-Pb zircon geochronology and geochemistry of Neoproterozoic volcanic rocks in the Tarim Block of northwest China: Implications for the breakup of Rodinia supercontinent and Neoproterozoic glaciations. Precambrian Research, 136(2): 107-123. [文内引用:2]
[75] Xu B, Xiao S, Zou H, Chen Y, Li Z X, Song B, Liu D, Zhou C, Yuan X. 2009. SHRIMP zircon U-Pb age constraints on Neoproterozoic Quruqtagh diamictites in NW China. Precambrian Research, 168(3): 247-258. [文内引用:3]
[76] Zhang C L, Li Z X, Li X H, Ye H M. 2009. Neoproterozoic mafic dyke swarms at the northern margin of the Tarim Block, NW China: Age, geochemistry, petrogenesis and tectonic implications. Journal of Asian Earth Sciences, 35(2): 167-179. [文内引用:2]
[77] Zhang C L, Yang D, Wang H, Dong Y, Ye H. 2010. Neoproterozoic mafic dykes and basalts in the southern margin of Tarim, Northwest China: Age, geochemistry and geodynamic implications. Acta Geologica Sinica(English Edition), 84(3): 549-562. [文内引用:2]
[78] Zhang Y, Sun M, Yuan C, Xu Y, Long X, Tomurhuu D, Wang C Y, He B. 2015. Magma mixing origin for high Ba-Sr granitic pluton in the Bayankhongor area, central Mongolia: Response to slabroll-back. Journal of Asian Earth Sciences, 113(1): 353-368. [文内引用:1]
[79] Zhou J B, Wilde S A, Zhao G C, Zhang X Z, Wang H, Zeng W S. 2010. Was the easternmost segment of the Central Asian Orogenic Belt derived from Gondwana or Siberia: An intriguing dilemma?Journal of Geodynamics, 50(3-4): 300-317. [文内引用:1]
[80] Zhou J B, Wilde S A, Zhao G C, Zhang X Z, Zheng C Q, Jin W, Cheng H. 2008. SHRIMP U-Pb zircon dating of the Wulian complex: Defining the boundary between the North and South China Cratons in the Sulu Orogenic Belt, China. Precambrian Research, 162(3-4): 559-576. [文内引用:2]
[81] Zhu W, Zheng B, Shu L, Ma D, Wan J, Zheng D, Zhang Z, Zhu X. 2011 a. Geochemistry and SHRIMP U-Pb zircon geochronology of the Korla mafic dykes: Constrains on the Neoproterozoic continental breakup in the Tarim Block, northwest China. Journal of Asian Earth Sciences, 42(5): 791-804. [文内引用:1]
[82] Zhu W, Zheng B, Shu L, Ma D, Wu H, Li Y, Huang W, Yu J. 2011 b. Neoproterozoic tectonic evolution of the Precambrian Aksu blueschist terrane, northwestern Tarim, China: Insights from LA-ICP-MS zircon U-Pb ages and geochemical data. Precambrian Research, 185(3): 215-230. [文内引用:1]