對阿爾金斷裂問題的研究現(xiàn)狀的淺析

劉 鑄，唐學淵，仲佳愛，盛德波，王富明，龐 博

（四川省地質礦產勘查開發(fā)局四0五地質隊，四川 成都 611830）

作為地球上最活動、最年輕的高原，青藏高原的平均海拔高度在4000m以上，其主要構造地貌特征都是5000～6000萬年以來印度板塊和亞洲板塊碰撞的結果(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邊界，呈東西向延伸約2000km以上(圖1)，阿爾金斷裂在對印度板塊和亞洲板塊碰撞所產生的構造變形起著非常重要的調節(jié)作用(Avouac et al.,1993)。由于阿爾金山所處的特殊地理、地質位置，其歷來都是中外學者們關注的對象。近年來，隨著1：5萬區(qū)域地質調查在青藏高原的全面實施、阿爾金構造帶兩側區(qū)域內油氣勘查的深入開展、以及阿爾金山的動力學意義研究等眾多因素的疊加，阿爾金山正逐漸成為當今地質學者重點關注的地區(qū)之一。迄今為止，在巖石地層、斷裂構造、同位素測年等許多方面都取得了大量的新資料和新認識。然而對于：①阿爾金斷裂系的形成時代研究；②運動學研究，包括走滑隆升兩個方面，延伸規(guī)模、力學性質、運動方向和斷裂兩盤錯動的距離；③阿爾金斷裂的劃分、阿爾金斷裂對中國西北大陸構造格局的影響等，許多關鍵性地質問題的認識還存在眾多分歧，這也正好體現(xiàn)了阿爾金斷裂構造重要性和復雜性。

1 阿爾金斷裂的時代研究

目前已經積累了很多有關阿爾金斷裂形成年代的觀點與年齡數(shù)據，總體上可分為兩種認識，一種認為阿爾金斷裂從元古代就開始活動（周勇等，1998；任紀舜等，1980；許志琴等，1994），其依據是斷裂帶內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包含著蛇綠混雜巖與大量“槽型”輕微變質的下古生界巖系，認為在早古生代時，阿爾金就是夾于柴達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，阿爾金很可能是夾于柴達木與塔里木之間的裂陷斷槽或古洋盆（許志琴等，1996）。另一種認為阿爾金斷裂從晚中生代一新生代才開始活動，根據來源于對阿爾金斷裂對柴達木、塔里木侏羅紀原型盆地的錯移、新生代以來大量變形年齡數(shù)據的認識（車自成等，1998）。

圖1 印度-亞洲大陸的新生代構造綱要圖

此外，李春昱(李春昱，1980)認為阿爾金斷裂是古生代以來形成的板塊俯沖帶或轉換斷層。長期以來，阿爾金斷裂對西北大地構造的分隔意義被學者們認同，例如黃汲清(黃汲清，1984)就指出：“柴達木與塔里木很可能原本是相接的，只是后來被阿爾金斷裂帶分開了”，但是阿爾金斷裂活動何時發(fā)生，塔里木、柴達木盆地何時開始分離，這些問題在學術圈一直存在著很大分歧。國外學者關于索爾庫里的沉積記錄研究揭示了索爾庫里沉積環(huán)境的一個顯著，廣泛的改變，一個從低能湖積物（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）的轉變。在索爾庫里盆地的東南邊緣，390mm厚的達坂層詳細磁性地層學表明，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阿爾金斷裂活動。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造，在30Ma前并未發(fā)生快速滑動（Lu et al.,2009）。此外，在方法上也存在著差異，20世紀90年代興起的變形年代學研究是研究斷裂構造的前沿領域。野外樣品的采集是該項研究的關鍵，取樣時必須區(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行測年，然后選擇合適的測試方法，獲取最準確的測試數(shù)據，進行合理的解釋，才能查明斷裂形成的年齡。

2 阿爾金斷裂運動學特征的研究

目前主流觀點認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，最大切深可達巖石圈（李百祥等，1990）。只有少數(shù)學者認為是右旋走滑（楊藩等，1994）。還有一些學者綜合上述兩種觀點，認為阿爾金斷裂在元古宙為右旋剪切，第三紀以來為左旋剪切或早期(中元古代)阿爾金斷裂帶為右行（于海峰等，1998），在三疊紀和晚中生代時為擠壓，至今為左行走滑斷裂（Zhou et al.,1996），而在斷裂性質是逆沖走滑還是斜滑，以及斷裂形成的過程的認識上也都存在較大分歧，因此確定走滑斷裂的錯位距離和錯移方式，必須收集斷裂帶兩側錯移巖塊，尤其是巨型構造帶的錯位，以及相鄰盆地沉積巖相等資料，同時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行對比，來確定阿爾金山的隆升史。

來自阿爾金山測量結果顯示，在吸收印度板塊和歐亞板塊碰撞會聚量的大小上，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阿爾金斷裂走滑速率(4±2 mm/a)，則更準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年前板塊碰撞時阿爾金斷裂的低走滑速率、第四紀以來活動的頻繁性以及各段活動的差異性。

3 阿爾金斷裂構造復位及對中國西北大陸構造的影響

在前人研究結果基礎上，葛肖虹等認為：西昆侖山與東昆侖祁曼塔格—布爾漢布達山華力西—印支期的構造巖漿帶相對應；，南塔里木盆地對應于柴達木盆地；祁連山對應于塔里木中部，北塔里木地塊對應于阿拉善地塊，它們同步錯位約600km～750km（肖序常等，1984）。如果這種新生代構造錯移的復位是正確的話，那么對我國西北地區(qū)古生代大地構造格局的一些現(xiàn)有結論就需要重新討論了。首先便是對祁連山構造帶的認識，北祁連山寒武—奧陶系蛇綠巖套在80年代初被確認以后（肖序常等，1984），許多學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），近年有些學者根據北祁連蛇綠巖的巖石化學特征，認為北祁連存在洋中脊（張旗等，1997）。但是，這無法解釋北祁連構造帶內大量出現(xiàn)的前寒武紀殘留巖塊（劉寄陳等，1991）。總之，構造復位的研究，對于中國西北大陸構造的認識意義重大，對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木盆地聯(lián)系起來（葛肖虹等，1998）。

4 研究展望

以上三個地質問題，對研究阿爾金斷裂是十分重要的。解決這三個科學問題，對于重新構建中國西北部大陸構造格局，重新認識西部成礦帶的分布以及重新評估西部找油氣方向，都具有重要意義。未來阿爾金斷裂的科學研究，在基礎地質研究之外，應結合國家一帶一路對資源的需求，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的可靠證據，解決關于阿爾金走滑活動的起始時間爭論；②研究阿爾金斷裂的年代學，以及阿爾金山隆升時間及對我國西部氣候的影響作用；③搞清阿爾金斷裂較為準確的走滑時限、走滑方式以及兩側盆地沉積相帶之間的關系，更好地服務于油氣勘查，提高油氣探明儲量，這才是我們所有研究的價值所在。