盆地物源分析

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二叠纪—白垩纪时，吐哈盆地既有来自南部的物源也有来自北部奇台古隆起等的物源，甚至还有地块内部局部的物源，但主要的物源以南部为主。从新近纪起，统一盆地形成，四周均有物源供应。因此，从二叠纪—白垩纪，盆地南部是主要汇水区，同时也是主要的物源供给区。加之觉罗塔格山较博格达山老，经长期剥蚀夷平，觉罗塔格山已不陡峻，使塔里木北缘隆起和中天山、觉罗塔格山等地的古老变质岩、泥盆纪—石炭纪火山岩、海西期花岗岩都成为物源成分。中侏罗世之后，博格达山尽管也在隆起，但由于南部逆冲断层发育，山势陡峻，汇水范围小，主要在山前局部地段形成洪冲积扇沉积。就整个盆地而言，它不可能是主要物源区。即使到了燕山运动期，虽然博格达山不断向南推挤，北缘逆冲断裂向地块内发育，盆缘中生界受挤压而褶皱，沉降中心不断南移，但盆地古地理总格局未变，物源主供应渠道也无大的改变。直至喜马拉雅运动期，由于强烈的构造变动，博格达山急剧隆升，地块北半部逆冲断裂强烈活动，整个北半部叠覆上升，中央断背斜带形成，地块以南的物源已难以到达盆地北部，因此，北半部的物源开始主要来自博格达山和哈尔里克山。而中央断背斜带以南的吐鲁番坳陷南半部，由于受四面隆起的影响，逐渐发展为盆地新的沉积中心。其南部的觉罗塔格山由于长期遭受上升剥蚀，相对固结程度已较高，多为低山丘陵，加之不是南高北低的斜坡，因此不利于风化产物向盆地方向搬运。同时，由于中央隆起的影响，中央断背斜带以北的物源无法到达沉降中心，遂使艾丁湖一带成为亚洲大陆上的最低点，因此吐哈盆地实际上是一个非补偿性盆地（据李文厚，1996）。

从岩石学角度或地球化学角度分析，吐哈盆地的砂岩沉积主要属杂砂岩类，少量分属贫长石杂砂岩和长石杂砂岩，总的结构成熟度和成分成熟度均较低，表明本区砂岩主要形成于强烈剥蚀及快速搬运的沉积环境中。觉罗塔格山和博格达-哈尔里克山的中、酸性火成岩是其主要物源。根据砂岩稀土元素分布特点及惰性痕量元素比值可以得出，沉积物的物源来自上地壳即大陆壳内，吐哈盆地为坐落于陆壳之上的沉积盆地。由于构造运动的影响，砂岩成分随时间发生改变，可以划分出二叠纪、三叠纪—侏罗纪以及白垩纪—新近纪三个重要演化阶段。在晚二叠世，觉罗塔格山隆起强烈，吐哈盆地开始形成，接受了大量的火山碎屑沉积，形成成分成熟度较低的砂岩；三叠纪—侏罗纪，盆地发育稳定而广阔，化学风化作用加强，砂岩的成分成熟度明显提高；而在侏罗纪末，博格达山强烈隆起，构成吐哈盆地新的主要物源区，强烈的剥蚀及快速的搬运作用使吐哈盆地接受了大量不成熟的砂质沉积。

图1—3 吐哈盆地不同时期沉积-物源关系示意图

（据邵磊等，1999修改）

总之，盆地的物源区也随时间发生改变（图1—3）。从二叠纪到侏罗纪，盆地南部的觉罗塔格山是盆地的主要物源区，博格达山的局部隆起（如在桃树园地区）仅是次要的物源区，古流向由南向北。奇台古陆在侏罗纪时对盆地北部是一重要物源区，其导致盆地北部地区沉积物由北向南搬运。自晚侏罗世，博格达山发生强烈隆起，构成本区的另一物源区。在白垩纪，新隆起的博格达山是盆地物源的主要提供者，并且在古近纪和新近纪博格达山继续强烈隆升，成为盆地的主要物源区。在盆地东部的哈密坳陷，尽管盆地南部的觉罗塔格山是盆地的物源区，哈尔里克山一直是持续剥蚀区和本区另一重要物源区，古流向在坳陷北侧总是由北向南（邵磊等，1999）。含矿砂体中碎屑锆石U-Pb同位素组成测定结果表明所得到的等时线相关关系良好（R=0.98），等时线年龄为（283±67）Ma，与蚀源区斑状花岗形成年龄（268±13Ma）相比，在误差范围内是一致的，表明吐哈盆地含矿砂物源主要来自南部蚀源区觉罗塔格山的海西晚期花岗岩体。

以上觉罗塔格构造带与博格达山构造带是吐哈盆地形成的两个最主要构造带，它们对吐哈盆地的沉积格局及沉积物来源起着主要的控制作用。

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