塔北阿瓦特剖面磁性地层的建立及其构造意义

【摘要】：库车坳陷位于塔里木盆地北缘天山山前,呈东西向展布而与天山近于平行,受天山在新生代快速隆升作用影响,盆地内堆积了巨厚的陆源碎屑物。通过对盆地内上新生界沉积地层进行研究可以推断天山的构造演化过程。本文对新疆阿克苏市拜城县城以西80km的阿瓦特剖面进行了详细的磁性地层学研究。该区晚新生代地层连续沉积,且未受明显构造事件影响。取样层位包括西域组底部、库车组、康村组以及吉迪克组顶部,在野外共识别出1606个碎屑岩层位,并钻取古地磁定向岩芯样品2200余块。剖面总厚度约3715m,平均取样间隔为2.3米。 全部样品进行了磁化率各向异性(AMS)测试,1637块样品进行了系统热退磁处理,选择14块代表性样品进行了等温剩磁测试。AMS结果表明库车组、康村组和吉迪克组样品均为最小磁化率主轴近于直立的沉积组构；等温剩磁曲线指示样品的主要携磁矿物为赤铁矿；绝大部分样品的系统热退磁可分离出两组剩磁分量,低温组分多在300℃时被退去,应为现代地磁场的粘滞剩磁。高温组分的解阻温度为670-680°C,并在层面坐标下具有正负两个极性,726个负极性的平均方向为D=168.2°,I=-62.5°,k=2.9,α95=3.8°,741个正极性的平均方向为D=354.4°,I=51.2°,k=5.3,α95=4.4°。正负极性对趾良好。高温剩磁数据通过了一致性检验、倒转检验以及广义褶皱检验,代表了岩石生成时的原生剩磁方向。 据1467块样品倾斜校正后的特征剩磁方向及相应虚磁极纬度,建立了阿瓦特剖面西域组底部至吉迪克组顶部晚新生代地层的磁极性序列,共识别出26个负极性带和26个正极性带,与Cande Kent(1995)国际标准磁极性年代表对比,该段地层的沉积年龄为1.7-15.1 Ma。结合年龄与沉积厚度数据,计算了阿瓦特剖面上新生界地层的沉积速率：11Ma时沉积速率由原来的22 cm/ky陡降至～7 cm/ky,经历了4Ma的缓慢沉积后,在6.5Ma时沉积速率也由7cm/ky升至68cm/ky,来自于天山隆升剥蚀的陆源碎屑物的快速堆积形成了巨厚的库车组地层。地层沉积速率的阶段性变化表明晚新生代以来天山山脉呈现脉动式隆升的过程。