西昆仑新生代构造运动特征和青藏高原隆升

一、西昆仑山新生代隆升的沉积证据

在昆仑山山前，中新世—上新世早期沉积特征仍保持渐新世后期的特征，以河湖相的中细粒碎屑岩为主，很少出现砾岩。上新世后期开始出现大量的砾岩沉积，主要表现为砂泥岩与砾岩的互层，早更新世则主要以砾岩为主，区域上具有可对比性。主要表现为昆仑山前中新世晚期即开始出现厚层的砾岩。

晚第三纪以来，随着昆仑山、天山山体的强烈抬升，山麓地带和山间大型盆地发生急剧沉降。近源磨拉石建造普遍发育，沉积组合具有下细上粗、相变快、沉积厚度大等特点。为山前磨拉石发育期，沉积面貌在区域上可以进行对比。

西昆仑北麓磨拉石建造由中新世乌恰群、上新世阿图什组和甲更新世西域砾岩组成，西部阿图什地区的堆积厚度达5000米，东部地区的厚度大于4000米。现今已普遍褶皱变形，多呈线状，两翼陡倾，甚至倒转。沉积岩碎屑成份以石英、长石为主，含有岩屑，物源区为再旋回造山带，碎屑成份明显较第三纪早期复杂。向盆地过渡地带，下更新统(Q1)地层发生小规模褶皱，在地貌上形成不大的起伏，代表相对较新一期的构造活动。

昆仑山前叶城县普沙地区，磨拉石建造从中新世即开始，厚度超过6000米。渐新统一下更新统地层高角度倾斜。向西，沿中巴公路，在乌依塔克中新生代地层发生倒转，渐新世以来地层厚度大于4000米，内部发育断裂及倒转褶皱。

二、新生代以来西昆仑山前沉积演化与气候变迁特征

山前磨拉石的发育以地层山露良好的叶城柯克亚剖面为例，对这一问题进行讨论。对这一剖面进行磁性地层研究的同时，结合了孢粉分析的绵果，探讨了新生代以来西昆仑山前沉积演化与气候变迁特征及意义。

中新世到上新世，山体不断上升，气候变干变冷，并以变干更为显着。与此同时，塔里木盆地的气候同样发生急剧变干，从较湿润的暖温带型变为干旱的暖温带型。反映在植被上是落叶阔叶树种从数量和种类上都显着衰减，喜热常绿树种绝迹，山地针叶林减少，草本植物占优势(闫顺，1990）。上新世开始，植被覆盖率进一步减少，旱生的灌木、草本占主导地位，自然景观由疏林草原向草原荒漠草原和荒漠发展。

上新世时，沉积物为土黄、浅褐色调为主的泥岩、砂岩、砾岩互层，上部砾岩逐渐增多。代表温或温热气候的沉积环境。在上新世期间，准平原开始解体，随后便急剧地大幅度升降，山地自然景观也随之发生明显变异。沉积环境以山麓相为主，山前地区发育磨拉石建造。局部山间盆地有湖相沉积。孢粉组合中阔叶落叶花粉显着减少，草本及灌木植物花粉明显占优势。

上新世末、第四纪初，山地强烈抬升，现代地貌格局基本形成，盆地的封闭性增强，进而加剧了气候的大陆性。受构造运动的驱动，昆仑山山体己达到巨大的高度，使地貌格局发生变化，盆地封闭导致大气环流的改变，从而影响区域气候环境的变迁。

第四纪以来，山麓相堆积为主。沉积物中孢粉浓度明显降低，孢粉组合以灌木及草本占优势，旱生的麻黄、藜、蒿等属种显着增加(闫顺，1991)，气候以干冷为主。在上新世不断旱化的基础上向干冷方向发展，荒漠、荒漠草原进一步扩展。现代地貌格局基本形成，大陆性气候加剧。

（一）西昆仑山前新生代具有较连续的沉积发展历史。古新世一中新世以冲积一河湖相沉积为主，中新世-第四纪冲积-山麓相发育，为典型的山麓磨拉石建造。当时的植被类型属森林-森林草原，气候环境并未发生显着的变化。

（二）晚新生代植被演替受气候变化及构造活动影响，构造因素是气候变化的主要驱动力。

（三）晚新生代沉积序列表明，昆仑山的强烈隆升在中新世(约5Ma)即开始。上新世以来，新构造活动异常强烈，山脉急剧隆升。新构造运动对山前盆地的发展过程具有明显的控制作用。

三、地貌特征

西昆仑山海拔4400-5600m，保存古热带岩溶地貌(任美锷，1979)，东起新青峰西止阿其克库勒湖，长350公里，宽20-30公里。这种岩溶地貌是热带-亚热带喀斯特产物，据此推断当时该区海拔一千米以下，据此估计，上新世以来昆仑山上升幅度为3400-4600m。

西昆仑山前河流阶地发育完善，前人对几条较大河流阶地均进行了不同程度的研究。我们在对该区河流阶地进行考察后，详细测量了喀拉喀什河、玉龙喀什河及克里雅河阶地的标高，并获得了几级阶地的年代资料。在此基础上，并综合前人研究成果，对该区河流阶地发育及地貌演化提出一些新认识。

西昆仑山前河流阶地形成于第四纪晚期(约1.2Ma)，河流发育早期，阶地级差较大。阶地主要以堆积阶地为主，低阶地(二级)发育基座。

两昆仑在构造上为-近东西向的褶皱-逆断层带，在地貌上表现为北西向山脉，构成塔里木盆地的南部边界。昆仑山的发育与相邻地域的演化是相互联系的。区域上昆仑山处于塔里木与印度板块之间，新生代构造应力场必然受这两大块体共同作用的影响。上新世以来印度板块强烈向北推挤作用，首先在昆仑山产生一系列构造变形。直到第四纪，昆仑山强烈隆起，最终形成山脉与盆地直接接触，以山前断裂为界，形成地势对照鲜明的地貌格局，表明两者之间新构造运动的差异比较明显。山体除急剧抬升外，褶皱变形也较强烈，山前盆地总体处于抬升状态，而变形相对较弱。山区地形强烈切割、河流阶地发育及高度的变化都是新构造运动的直接结果，构造抬升占主导地位。

阶地级差的变化是区域构造活动性的直接反应，昆仑山山前河流阶地的级差变化较大，从几米至上百米，总体上具有大-小-大的变化趋势。高阶地(5级以上)和2级阶地与相邻阶地的级差最大，反映构造活动从强-弱-强的变化。表明高阶地形成后(中更新世晚期-晚更新世早期)及T2形成后(约5ka年)为两次相对较强的构造活动时期。

四、古地磁证据

本地区新生代沉积地层主要出露在昆仑山的山前地带，但是较连续完整的适合古地磁研究的剖面并不易发现，尤其是新第三系的地层。因此本地区新生代地层已有的古地磁结果并不多((Gilder等，1996)。

本研究在和田及其邻近地区共采集5个点的新生代沉积岩样品，采样点分别位于策勒南方的恰哈村(共采11个岩心，地层属中新世N2红层，地层走向为N64°E，倾角32°东南)、杜瓦北方约3-5公里处(共采13个岩心，地层亦属中新世N2红层，地层走向为N65°E，倾角9°东南)、皮山西南方克里阳剖面(共采两个点址，其一为始新世E1-2泥灰石地层，共钻采了9个岩心，地层走向为N102°E，倾角83°向南；另一为第四纪Q2-3红层，共钻采了16个岩样，地层走向为N35°E，倾角3°向西北)及叶城科克亚剖面(共钻采80个岩心，均取自安居安组)。

恰哈村的古地磁结果指出，经层面修正前之平均方向约为：磁偏角230，磁倾角-40°，经层面修正后之平均方向约为：磁偏角260°，磁倾角-40°，显示本采样点之沉积物在反向地磁世代沉积，且已有相当大角度的顺时针旋转运动。若层面修正后之方向为特性剩磁之方向，则此地点之构造己产生70—80。顺时针旋转运动，此顺时针旋转运动之量较其它地点大很多，除区域性构造运动外，应也有局部地区相当较大角度之构造旋转运动，此点需进一步加以证明。反之，若层面修正前之方向为特性剩磁之方向，则此地点之构造应已产生重磁化现象，且显示具有40一50。顺时针旋转运动，这角度虽然仍较本地区其它地方之结果稍大，但较为一致，可能性应较大，若此，则显示重磁化现象应发生在此地构造沉积之后。

杜瓦点址之古地磁结果指出，层面修正后之平均方向约为：磁偏角40°，磁倾角25°，显示在正向地磁世代沉积，亦有相当大角度(约30°—40°左右；)的顺时针旋转运动旋转运动。

皮山县西南方克里阳剖面始新世地层的平均方向在层面修正后约为：磁偏角355°，磁倾角-40°，由于塔里木盆地于中生代中晚期已到达目前的地理位置，因此这一结果所得的方向相当不合理。反之层面修正前之平均方向：约为磁偏角210°，磁倾角-40°，则为合理的反向地磁世代结果。因此推论本采点的古地磁方向已被重磁化，由于重磁化后的方向也显示与附近其它N1及N2地层之间有相同的顺时针构造旋转运动现象，其量大约在30°-40°左右。

推论重磁化发生时间应在地层构造倾斜之后，可能在中新统至上新统之间。至于克里阳剖面第四纪Q 2-3红棕色洪积物所得的古地磁平均方向在层面修正后约为：磁偏角5°，磁倾角40°，显示Q 2-3洪积物系在正向地磁世代时沉积，而其后并没有明显的构造旋转及平移运动。

叶城科克亚剖面的古地磁结果显示正反极性交变出现之现象，与古地磁极性世代年表(Cande，1995)对比表明，本剖面安居安组下半部的地层年代大约为19-20百万年前，并延续至大约9百万年前。此外，平均古地磁方向也显示安居安组地层也有30°—40°左右的顺时针旋转运动旋转运动。

五、裂变径迹研究

西昆仑花岗岩磷灰石裂变径迹(AFTA)的研究

通过对西昆仑山新藏公路出露的7个花岗岩样品的磷灰石裂变径迹分析，研究了西昆仑山脉低温(如<110C°)热历史。对西昆仑的库地黑云母花岗岩的磷灰石裂变径迹分析可知，海拔3565米的K1样品和海拔4000米的K2样品的磷灰石裂变径迹年龄分别为9.6±0.8Ma和15.8±1.0Ma。其径迹长度分别为7.9±3.7μm和10.8±2.4μm，反映随海拔增加，抬升越早，表明中新世以来的快速抬升。这些资料与Amaud对库地附近约380Ma的石英二长花岗岩的900米垂直断面产生得磷灰石裂变行迹退火年龄17±2Ma一致(Arnaud，1992)，而一个锆石样品的磷灰石裂变径迹分析则记录了250℃以下的冷却年龄22±2Ma，这个磷灰石裂变径迹年龄资料与我们的结果基本一致。

这些样品的磷灰石裂变径迹年龄范围为9.6±0.8-89.2±2.3Ma，磷灰石裂变径迹长度变化范围为7.9±3.7-11.6±1.9μm，不同地区样品的磷灰石裂变径迹年龄反映了不同的冷却作用时代，西昆仑山的地质资料和磷灰石裂变径迹分析数据表明西昆仑山在中新世发生另一次抬升作用。

采自喜马拉雅和西藏南部、东部的同位素热年代学资料较多，而对其北部的西昆仑山中、新生代挤压抬升历史的定量热年代学测定资料则较少，尤其是该区磷灰石裂变径迹分析方法制约的110C以下的热年代学资料较少。对西昆仑山新藏公路的部分地质体采样，进行磷灰石裂变径迹年代的勘查，结合已有的热年代学资料，对西昆仑山造山带区域冷却的低温阶段(<110℃)热历史进行研究，这些新资料结果显示，西昆仑山中-上新世以来快速抬升。 -

沿新藏公路进行的磷灰石裂变径迹分析表明，西昆仑中新世以来的冷却作用则是印度-亚洲大陆碰撞远距离效应的结果。