對(duì)阿爾金斷裂問(wèn)題的研究現(xiàn)狀的淺析

劉 鑄，唐學(xué)淵，仲佳愛(ài)，盛德波，王富明，龐 博

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四0五地質(zhì)隊(duì)，四川 成都 611830）

作為地球上最活動(dòng)、最年輕的高原，青藏高原的平均海拔高度在4000m以上，其主要構(gòu)造地貌特征都是5000～6000萬(wàn)年以來(lái)印度板塊和亞洲板塊碰撞的結(jié)果(Molnar et al.,1975)。阿爾金斷裂帶是青藏高原北部一條左旋走滑斷裂帶，該斷裂是青藏高原北部和塔里木盆地的地質(zhì)邊界，呈東西向延伸約2000km以上(圖1)，阿爾金斷裂在對(duì)印度板塊和亞洲板塊碰撞所產(chǎn)生的構(gòu)造變形起著非常重要的調(diào)節(jié)作用(Avouac et al.,1993)。由于阿爾金山所處的特殊地理、地質(zhì)位置，其歷來(lái)都是中外學(xué)者們關(guān)注的對(duì)象。近年來(lái)，隨著1：5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查在青藏高原的全面實(shí)施、阿爾金構(gòu)造帶兩側(cè)區(qū)域內(nèi)油氣勘查的深入開(kāi)展、以及阿爾金山的動(dòng)力學(xué)意義研究等眾多因素的疊加，阿爾金山正逐漸成為當(dāng)今地質(zhì)學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注的地區(qū)之一。迄今為止，在巖石地層、斷裂構(gòu)造、同位素測(cè)年等許多方面都取得了大量的新資料和新認(rèn)識(shí)。然而對(duì)于：①阿爾金斷裂系的形成時(shí)代研究；②運(yùn)動(dòng)學(xué)研究，包括走滑隆升兩個(gè)方面，延伸規(guī)模、力學(xué)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)方向和斷裂兩盤(pán)錯(cuò)動(dòng)的距離；③阿爾金斷裂的劃分、阿爾金斷裂對(duì)中國(guó)西北大陸構(gòu)造格局的影響等，許多關(guān)鍵性地質(zhì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)還存在眾多分歧，這也正好體現(xiàn)了阿爾金斷裂構(gòu)造重要性和復(fù)雜性。

1 阿爾金斷裂的時(shí)代研究

目前已經(jīng)積累了很多有關(guān)阿爾金斷裂形成年代的觀點(diǎn)與年齡數(shù)據(jù)，總體上可分為兩種認(rèn)識(shí)，一種認(rèn)為阿爾金斷裂從元古代就開(kāi)始活動(dòng)（周勇等，1998；任紀(jì)舜等，1980；許志琴等，1994），其依據(jù)是斷裂帶內(nèi)元古宙麻粒巖中存在反映斷裂左行走滑牽引的韌性變形及斷裂帶內(nèi)包含著蛇綠混雜巖與大量“槽型”輕微變質(zhì)的下古生界巖系，認(rèn)為在早古生代時(shí)，阿爾金就是夾于柴達(dá)木與塔里木地塊之間的裂陷斷槽或古洋盆，推斷早古生代時(shí)，阿爾金很可能是夾于柴達(dá)木與塔里木之間的裂陷斷槽或古洋盆（許志琴等，1996）。另一種認(rèn)為阿爾金斷裂從晚中生代一新生代才開(kāi)始活動(dòng)，根據(jù)來(lái)源于對(duì)阿爾金斷裂對(duì)柴達(dá)木、塔里木侏羅紀(jì)原型盆地的錯(cuò)移、新生代以來(lái)大量變形年齡數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)（車自成等，1998）。

圖1 印度-亞洲大陸的新生代構(gòu)造綱要圖

此外，李春昱(李春昱，1980)認(rèn)為阿爾金斷裂是古生代以來(lái)形成的板塊俯沖帶或轉(zhuǎn)換斷層。長(zhǎng)期以來(lái)，阿爾金斷裂對(duì)西北大地構(gòu)造的分隔意義被學(xué)者們認(rèn)同，例如黃汲清(黃汲清，1984)就指出：“柴達(dá)木與塔里木很可能原本是相接的，只是后來(lái)被阿爾金斷裂帶分開(kāi)了”，但是阿爾金斷裂活動(dòng)何時(shí)發(fā)生，塔里木、柴達(dá)木盆地何時(shí)開(kāi)始分離，這些問(wèn)題在學(xué)術(shù)圈一直存在著很大分歧。國(guó)外學(xué)者關(guān)于索爾庫(kù)里的沉積記錄研究揭示了索爾庫(kù)里沉積環(huán)境的一個(gè)顯著，廣泛的改變，一個(gè)從低能湖積物（淺灰色、綠色的粉砂巖和棕色粉砂巖）到高能湖積物（分選差的灰色鵝卵石和鵝卵石集團(tuán)）的轉(zhuǎn)變。在索爾庫(kù)里盆地的東南邊緣，390mm厚的達(dá)坂層詳細(xì)磁性地層學(xué)表明，這種沉積相發(fā)生于3.2Ma，并伴隨著堆積物速率的顯著增加（Chang et al.,2012）。因此將此沉積改變歸因于上新世以來(lái)阿爾金斷裂活動(dòng)。另外巖相，沉積速率和磁化率（K）的變化表明南祁連山為不活躍構(gòu)造，在30Ma前并未發(fā)生快速滑動(dòng)（Lu et al.,2009）。此外，在方法上也存在著差異，20世紀(jì)90年代興起的變形年代學(xué)研究是研究斷裂構(gòu)造的前沿領(lǐng)域。野外樣品的采集是該項(xiàng)研究的關(guān)鍵，取樣時(shí)必須區(qū)分圍巖原有礦物與韌性變形期新生的礦物，要采集與韌性變形同變形期的礦物進(jìn)行測(cè)年，然后選擇合適的測(cè)試方法，獲取最準(zhǔn)確的測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)行合理的解釋，才能查明斷裂形成的年齡。

2 阿爾金斷裂運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的研究

目前主流觀點(diǎn)認(rèn)為阿爾金斷裂具左旋走滑的特征，兼具韌性剪切和逆沖推覆的特征，最大切深可達(dá)巖石圈（李百祥等，1990）。只有少數(shù)學(xué)者認(rèn)為是右旋走滑（楊藩等，1994）。還有一些學(xué)者綜合上述兩種觀點(diǎn)，認(rèn)為阿爾金斷裂在元古宙為右旋剪切，第三紀(jì)以來(lái)為左旋剪切或早期(中元古代)阿爾金斷裂帶為右行（于海峰等，1998），在三疊紀(jì)和晚中生代時(shí)為擠壓，至今為左行走滑斷裂（Zhou et al.,1996），而在斷裂性質(zhì)是逆沖走滑還是斜滑，以及斷裂形成的過(guò)程的認(rèn)識(shí)上也都存在較大分歧，因此確定走滑斷裂的錯(cuò)位距離和錯(cuò)移方式，必須收集斷裂帶兩側(cè)錯(cuò)移巖塊，尤其是巨型構(gòu)造帶的錯(cuò)位，以及相鄰盆地沉積巖相等資料，同時(shí)要收集阿爾金山夷平面、洪積階地面的高程與相鄰盆地中新生界巖相厚度進(jìn)行對(duì)比，來(lái)確定阿爾金山的隆升史。

來(lái)自阿爾金山測(cè)量結(jié)果顯示，在吸收印度板塊和歐亞板塊碰撞會(huì)聚量的大小上，阿爾金斷裂系和喜馬拉雅幾乎同樣多，其部分被走滑消耗(分量9±5mm/a)，部分被山體隆升而吸收(分量3±1mm/a)（Rebecca et al.,2000）。隨后獲得的全新世以來(lái)阿爾金斷裂走滑速率(4±2 mm/a)，則更準(zhǔn)確地反映了阿爾金斷裂的現(xiàn)況。以上的研究成果均反映了50 Ma年前板塊碰撞時(shí)阿爾金斷裂的低走滑速率、第四紀(jì)以來(lái)活動(dòng)的頻繁性以及各段活動(dòng)的差異性。

3 阿爾金斷裂構(gòu)造復(fù)位及對(duì)中國(guó)西北大陸構(gòu)造的影響

在前人研究結(jié)果基礎(chǔ)上，葛肖虹等認(rèn)為：西昆侖山與東昆侖祁曼塔格—布爾漢布達(dá)山華力西—印支期的構(gòu)造巖漿帶相對(duì)應(yīng)；，南塔里木盆地對(duì)應(yīng)于柴達(dá)木盆地；祁連山對(duì)應(yīng)于塔里木中部，北塔里木地塊對(duì)應(yīng)于阿拉善地塊，它們同步錯(cuò)位約600km～750km（肖序常等，1984）。如果這種新生代構(gòu)造錯(cuò)移的復(fù)位是正確的話，那么對(duì)我國(guó)西北地區(qū)古生代大地構(gòu)造格局的一些現(xiàn)有結(jié)論就需要重新討論了。首先便是對(duì)祁連山構(gòu)造帶的認(rèn)識(shí)，北祁連山寒武—奧陶系蛇綠巖套在80年代初被確認(rèn)以后（肖序常等，1984），許多學(xué)者都稱北祁連山為早古生代的洋盆（董必謙等，1984；許志琴等，1994），近年有些學(xué)者根據(jù)北祁連蛇綠巖的巖石化學(xué)特征，認(rèn)為北祁連存在洋中脊（張旗等，1997）。但是，這無(wú)法解釋北祁連構(gòu)造帶內(nèi)大量出現(xiàn)的前寒武紀(jì)殘留巖塊（劉寄陳等，1991）。總之，構(gòu)造復(fù)位的研究，對(duì)于中國(guó)西北大陸構(gòu)造的認(rèn)識(shí)意義重大，對(duì)于油氣勘查也有重要意義，如塔里木盆地西南部油氣勘查就要與柴達(dá)木盆地聯(lián)系起來(lái)（葛肖虹等，1998）。

4 研究展望

以上三個(gè)地質(zhì)問(wèn)題，對(duì)研究阿爾金斷裂是十分重要的。解決這三個(gè)科學(xué)問(wèn)題，對(duì)于重新構(gòu)建中國(guó)西北部大陸構(gòu)造格局，重新認(rèn)識(shí)西部成礦帶的分布以及重新評(píng)估西部找油氣方向，都具有重要意義。未來(lái)阿爾金斷裂的科學(xué)研究，在基礎(chǔ)地質(zhì)研究之外，應(yīng)結(jié)合國(guó)家一帶一路對(duì)資源的需求，注重以下幾方面的研究工作：①取得阿爾金走滑斷裂在古生代活動(dòng)的可靠證據(jù)，解決關(guān)于阿爾金走滑活動(dòng)的起始時(shí)間爭(zhēng)論；②研究阿爾金斷裂的年代學(xué)，以及阿爾金山隆升時(shí)間及對(duì)我國(guó)西部氣候的影響作用；③搞清阿爾金斷裂較為準(zhǔn)確的走滑時(shí)限、走滑方式以及兩側(cè)盆地沉積相帶之間的關(guān)系，更好地服務(wù)于油氣勘查，提高油氣探明儲(chǔ)量，這才是我們所有研究的價(jià)值所在。