摘要
横亘塔里木盆地中部、东西延绵上千公里的中央隆起带（即巴楚隆起-卡塔克隆起-古城墟隆起）是一个前寒武纪基底古隆起。作为盆地基底的重要组成部分，中央隆起带的具体组成、形成时代及其大地构造环境仍是悬而未决、长期以来困惑地学界的难题。系统解剖中央隆起带的结构与成因，对探索塔里木盆地基底组成及其构造过程具有重要意义，也可为深化认识早期（南华纪-震旦纪）盆地构造类型和含油气性提供制约，对预测盆地深部油气资源潜力及资源分布、促进油气勘探有的放矢地向深层-超深层转移具有重要作用。 论文选取中央隆起带上深钻孔钻揭的前寒武纪火成岩和碎屑岩为主要突破口，在详细岩芯标本观测和显微岩相学观测的基础上，对同1井钻遇的火成岩开展了系统的全岩主微量元素分析、Sr-Nd同位素分析和锆石U-Pb年代学、原位微量元素分析，确定了火成岩的岩石类型、成岩时代、岩石成因及形成大地构造环境;对同1井、夏河1井和巴探5井钻遇的碎屑岩开展了砂岩砾岩碎屑组分统计、泥岩地球化学分析、碎屑单矿物电子探针分析及碎屑锆石年代学和原位微量元素分析，确定了碎屑组分来源及物源区大地构造背景。结合前人研究成果，综合分析了中央隆起带上已钻揭的不同时代、不同岩性的前寒武纪地质体之间的配置关系，研究确定了中央隆起带的结构与成因。在此基础上，结合地球物理探测资料和盆地周边露头区研究成果，探讨了塔里木地区南华纪-震旦纪的大地构造过程及其控制下的盆地演化。 巴楚隆起西缘同1井在寒武系之下钻遇的火山岩分为上下两段，分别为杏仁状辉石安山岩和角闪石英安岩，均属于钙碱性系列火山岩。两段火山岩在空间上紧密相邻，在形成时间上基本一致，且安山岩和英安岩在全岩稀土元素、微量元素的含量和配分形式上都非常相似，反映二者源区具有亲缘性。全岩微量元素、Sr-Nd同位素特征及安山岩较低的成岩温度和较高的岩浆氧逸度反映岩浆源区为经俯冲组分改造的富集大陆岩石圈地幔。全岩地球化学和锆石地球化学特征一致表明这套火山岩形成于大陆边缘弧环境，安山岩和英安岩锆石U-Pb年龄分别为747±12Ma和755±3Ma，表明该陆缘弧发育时代为新元古代。 巴楚隆起上同1井、夏河1井和巴探5井均在寒武系碳酸盐岩之下钻遇碎屑沉积岩。砾岩和砂岩碎屑组成、碎屑单矿物化学成分（角闪石、电气石、石榴石）及泥岩地球化学特征共同表明，这三口井寒武系碳酸盐岩之下的碎屑岩物源区包括沉积岩、火成岩和变质岩，以中酸性火山岩和侵入岩为主。砾石及砂岩中碎屑颗粒棱角状一次圆状的外貌、砾石中易磨蚀风化组分（如碳酸盐岩、片岩）的存在以及泥岩较低的Th/U比值都反映这些碎屑岩为成熟度较低的近源堆积物，通过碎屑成分对比、地球化学特征对比和碎屑锆石年龄结构对比，确定这些碎屑岩的碎屑组分主要源自其下伏基底。砾岩和砂岩碎屑模式、泥岩地球化学特征及碎屑锆石原位微量元素分析结果表明，碎屑源区即下伏基底在新元古代(峰期约730～790Ma)处于活动大陆边缘与弧有关的构造环境。 来自巴楚隆起上同1井、夏河1井、巴探5井火山岩和碎屑岩揭示的基底形成时代及构造环境非常吻合，而且也与卡塔克隆起上塔参1井底闪长岩(744～790Ma)和花岗闪长岩(757Ma)所揭示岩浆活动的时代及构造环境一致，表明横亘塔里木盆地中部的古隆起带是一个隐伏的新元古代造山带。隆起带寒武系碳酸盐岩之下已钻揭的不同地质体都是该造山带的组成部分，如:舒探1井底的辉长岩、塔参1井底的闪长岩-花岗闪长岩、同1井底的安山岩-英安岩及夏河1、方1、和4井底的玄武岩构成一套典型的钙碱性弧岩浆岩组合;玛北1井、楚探1井、中深1井、塔东2井钻遇的古元古代变质岩、侵入岩和巴探5井、同1井、夏河1井底碎屑沉积岩可能分别代表弧基底和弧的盖层，也可能是弧增生造山带中混杂带的一部分。 中央高磁异常带中东段高值正异常的磁源体位于盆地基底之中，呈窄带状并紧邻新元古代大陆边缘弧北侧展布。深部地球物理资料揭示，它可能代表了一条与岩浆弧伴生的蛇绿混杂带，高值正异常磁源体可能是蛇绿混杂带中的超镁铁质-铁镁质岩块的体现。由此推断，塔里木地块在新元古代或更早时期并非完整的一块，可能至少包括南塔里木和北塔里木两个地块，二者之间的“中塔里木洋”由北向南俯冲，在南塔里木地块北缘形成弧岩浆岩，该洋盆的闭合形成了中央隆起带新元古代造山带。 综合本次研究和前人成果，本文建立了塔里木地区新元古代构造演化模型:前南华纪，北塔里木地块北缘发育一个由北向南的俯冲带（与“中塔里木洋”俯冲带同时存在），受其影响北塔里木地块在750Ma左右形成弧后裂谷盆地，南华纪末-震旦纪初随着该洋盆关闭和碰撞造山，弧后裂谷盆地萎缩消亡。北塔里木地块南缘长期作为“中塔里木洋”北侧的被动陆缘，“中塔里木洋”闭合后可能在局部形成有限的前陆盆地。南塔里木地块处于“中塔里木洋”俯冲带的上盘，在南华纪时也发育了弧后裂谷盆地。震旦纪(607～615Ma)又开始新的构造旋回，南、北塔里木地块类似，发育广覆式坳陷沉积层系。
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