远离板块碰撞边界的天山是现今仍在进行强烈陆内造山的典型代表,是开展陆内再造山作用、陆内应变的时空分配、陆内强震及预测等大陆动力学前沿问题研究的最佳地区和天然实验场。本申请试图以"晚新生代构造变形的时间、方式与速率"为主线,通过对西南天山喀什前陆盆地重点地段的地质填图、磁性地层年代学、裂变径迹热年代学和更新世变形河流阶地测量及测年研究,重建晚新生代西南天山构造变形的时间、方式和速率,对比构造变形方式的时空差异,回答其现今大地形变速率与地质时期缩短速率是否一致、当"陆内连续变形"与"板块构造"假说相遇时会发生什么等关键科学问题,提出陆内再造山作用中变形扩展的新模型,探讨短期构造变形速率与长期变形速率的关系,更好地理解与前陆盆地逆断裂-褶皱带有关变形在吸收大陆碰撞作用中的重要性及其在整个天山新生代造山过程中的地位和作用,从而更好地认识新生代印度-欧亚板块碰撞在大陆内部天山的远程构造效应。
正在强烈造山的天山是开展陆内再造山作用及过程等前沿问题研究的天然实验场。本项目在喀什前陆盆地通过地质填图、晚新生代地层沉积学和磁性地层年代学、裂变径迹年代学和河流阶地测量及测年等研究,建立了盆地~19 Ma来的磁性地层年代标尺,获得以下初步认识西南天山新生代构造变形起始于~25 Ma,喀什盆地构造变形向前陆的脉冲式迁移扩展分别发生在18.9, 10.5, 3.9, 1.4 和1.1 Ma。第四纪主要构造活动已向南迁移至喀什-阿图什褶皱带,通过翼旋转和膝折带迁移两种机制使背斜发生垂直生长,其生长扩展并不完全遵从自相似性特征。喀什盆地新生代地壳缩短量为16-25 km,缩短速率并非恒定,而是加速的,过去1-2 Ma的缩短速率为3-8 mm/yr并向西增大,与现今GPS缩短速率近一致。西域砾岩并非年代地层单位,也不代表一个具体的气候变化或构造事件,作为岩石地层单位与下覆地层是进积式连续沉积,其底界年代(15.5 - 0.7 Ma)从山体向南渐新。这一穿时的砾岩楔体的起始堆积起因于盆地边界逆断层的活动,其沉积较构造变形起始时间滞后1-3 Ma。逆断层脉冲式地向南迁移致使这套砾岩不断向南进积。