中亚山脉的成因：远离板块碰撞的构造复活

　　一、中亚地区的地貌

　　    中亚(Central Asia)是指亚洲中部内陆地区， 地处亚欧大陆的结合部，位于俄罗斯、中国、印度、伊朗、巴基斯坦等国之间，是贯通亚欧大陆的交通枢纽，是东进西出和南下北上的必经之地，古代的丝绸之路途经此地。这里处于亚洲中部内陆地区，远离海洋，雨水稀少，极其干燥，总体上呈现东南高、西北低，河流走向基本为西北走向。

　　中亚地区海拔高度主要在0～4000m，具有“中部高，四周低”特点。中亚西部盆地海拔高度在1000m以下，如滨里海盆地，中亚东部盆地海拔高度主要在500～3000m。整体来看，具有“西低东高”的特点。

　　主要河流有锡尔河、阿姆河、塔里木河（叶尔羌河、和田河、）额尔齐斯河、印度河、咸海、巴尔喀什湖、里海。

　　锡尔河是流经中亚的最长的河流，全长3019公里（含上游纳伦河），发源于天山山区西部。

　　阿姆河全长2394公里（含上游喷赤河），是中亚水量最充沛的大河，发源于帕米尔山区，落差大，拥有丰富的水电资源。

　　伊犁河是伊犁河谷地最大的河流，自东向西流贯伊犁河谷地，在我国境内（含支流在内）长度为476km，出国界后流入哈萨克斯坦巴尔喀什湖，水量巨大的伊犁河注入，使巴尔喀什湖西部湖水被冲淡，成为一半是咸水一半是淡水的湖泊。

　　1.咸海

　　锡尔河、阿姆河最终注入中亚最大的湖泊─咸海，现在因为种种原因也流不到了。咸海海拔53m，湖面最大时南北长435km，东西290km，面积68000km2，平均深度16m，在西海岸外最深处达69m，按面积来说，曾是世界第四大湖。但由于过度滥用这两条大河的河水，咸海的水位已急剧下降，将因水源枯竭而迅速消失。图兰平原是环境最恶劣的温带平原地区之一。平原地区没有山脉的阻挡（不然叫啥平原），难以形成地形雨。

　　2.伊塞克湖
伊塞克湖为高山深水湖，伊塞克湖表面海拔约1607m，面积约6236km2，比青海湖大，最大长度约178km，最大宽度约60km。伊塞克湖是地壳断裂形成的高山湖泊，平均水深270m，最大水深约668m，平均储水量约1738km3。在欧亚大陆的所有湖泊中仅次于贝加尔湖。

　　二、地质背景：中亚古生代造山带

　　中亚造山带由大量增生杂岩、岩浆弧、弧相关盆地、蛇绿岩、海山及大陆碎片等构成的复杂拼贴体, 被认为是典型的增生型造山带(Windley et al. 2007)。中亚地区构造格局主要形成于晚古生代，其主体是哈萨克斯坦地体，与西伯利亚板块、波罗的板块和塔里木地体相互碰撞拼合形成世界上最大的增生造山带，而中亚地区为何成为晚古生代板块地体汇聚的中心。

　　中亚地区于早古生代由多个微陆块和岛弧不断地拼贴，晚古生代早期形成哈萨克斯坦板块。早石炭世—早二叠世，周边的板块不断地向哈萨克斯坦板块拼贴，导致一系列洋盆(乌拉尔洋、斋桑洋、突厥斯坦洋等)关闭。中生代—新生代又有多个板块向中亚地区拼贴（塔斯肯、李江海等，2014）。

　　哈萨克斯坦马蹄形构造是中亚地区晚古生代的巨型构造系，涉及整个中亚地区若干火山岩岛弧的发育，具体表现为中亚造山带发育多个马蹄形火山岩带，呈同心状展布，地质年代由外向内变新(O、D1-2、上古生界中上部)，后期构造变形弯曲使岛弧及其增生楔紧闭褶皱或走滑折叠。

　　中亚地区发育两条重要的缝合带：斋桑-额尔齐斯缝合带、乌拉尔—突厥斯坦—南天山缝合带。前者是西伯利亚板块和哈萨克斯坦板块碰撞的结果，后者为塔里木-卡拉库姆板块与哈萨克斯坦板块作用的结果。

　　喀喇昆仑走滑断层构成青藏高原重要边界断层之一，是大规模走滑变形的产物，造成青藏高原西南侧构造单元大规模错动，如班公湖-怒江缝合带。它的形成和演化是始新世以来印度板块与欧亚大陆碰撞、楔入，以及青藏高原隆升的产物（Tapponnier et al.，2001），伴随帕米尔高原（西构造结）隆起抬升过程。

　　三、天山山脉

　　天山山脉是亚洲大陆最大规模的山系之一，位于欧亚大陆腹地的温带干旱区，也是世界最大的独立纬向山系。天山横贯中亚大陆地区，东起中国新疆哈密星星峡戈壁，西至乌兹别克斯坦克孜勒库姆沙漠，近东西向延伸，由东向西呈掌状分布，全长2500km，南北平均宽250-350km，最宽达800km以上，横跨中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦等四国（赵兴有，2013）。

　　天山山脉由数列大致平行的近东西向山脉和嵌于其间的内陆盆(谷)地组成，其三面分别被塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、阿特劳沙漠、莫因库姆沙漠、克孜勒库姆沙漠、卡拉库姆沙漠等六大沙漠包围。

　　天山山脉最高峰新疆托木尔峰（海拔7435.3m），最低点新疆艾丁湖海拔（-155m）。天山山脊线的平均海拔为4000m，构成气势雄伟壮观的地貌景观，成为分割南、北疆自然地理区系的山系。

　　天山山系由三列山脉组成，由北往南，分别称为北天山、中天山和南天山。其中，北天山有阿拉套山、婆罗科努山和依连哈比尔尕山，中天山有乌孙山、那拉提山和额尔宾山，南天山有科克沙勒山、哈尔克他乌山、科克铁克山和霍拉山。另外，东天山有博格达山、巴里坤山和喀尔力克山等。

　　天山山脉属于地球上较年轻的山系，天山山脉是由古生代陆缘增生一碰撞造山作用和新生代晚期陆内造山作用形成的（李锦轶等，2006）。其地表出露的地质体主要形成于古生代以来（李廷栋,1997）。其中，第四纪以前的地质体都不同程度地遭受构造变形改造。现今山脉的地貌特征则是新生代以来大陆内部造山作用的产物。

　　博格达山脉是北天山主峰区，主要由中、下石炭统火山岩组成(朱自虎等，2010)。博格达山脉南侧发育正断层阶梯状构造为主。博格达北侧以推覆构造为主（张晓艳等,2013）。

　　天山不同时代的地质体被近东走向、北西走向和北东走向的大型断裂所切割，沿这些断裂带，曾发生逆冲和走滑运动。中国境内天山山脉南北两侧均发育指向盆地的逆冲断裂（李锦轶等,2006；朱志新,2007）。

　　组成中天山的不同块体大多具有古元古界基底，古生代总体处于大陆坡-边缘海沉积环境。中天山南、北两侧的板块缝合带，限定了早古生代古吉尔吉斯洋盆和晚古生代南天山洋盆的发展和消亡过程（陈博等，2016）。

　　南天山是境内外连续的构造单元，高压低温变质带从中国天山西部一直延伸到吉尔吉斯阿特巴什（Atbashi），再到乌兹别克斯坦境内（陈博等，2016）。吉尔吉斯斯坦境内北天山基底主要由前寒武纪微陆块组成。一些学者认为中国中天山微陆块向西延伸到吉尔吉斯斯坦的纳伦，也有学者认为吉尔吉斯中天山在中吉边界尖灭，而中国中天山被认为来源于塔里木克拉通，或对应于吉尔吉斯北天山南缘的延伸。

　　北天山弧增生体主要由石炭系及部分泥盆系地层组成（陈騎川，2008），构成俯冲增生杂岩系，向北叠瓦式推覆逆冲于准噶尔盆地之上，其中发育多处蛇绿岩，以巴音沟和戶華沟蛇绿岩最完整且具代表，时代为早石炭世，为准噶尔古板块与伊犁微板块俯冲、拼接的产物。

　　四、帕米尔高原

　　帕米尔高原并没有平阔的高原面，地貌上表现为一系列高达4500～7700m的弧形山系，最高峰为位于阿富汗境内的兴都库什山主峰蒂里奇米尔峰，海拔769m，但仅比中国境内的 公格尔山高41m（忠东，2017），多条山脉和宽谷、盆地相间出现，如公格尔峰和慕士塔格峰。在高原内部出现木吉—塔什库尔干伸展盆地（李文巧，2014）。

　　新生代以来，地壳差异性活动幅度大，因地壳强烈隆升、地质条件复杂、新构造运动活跃、区域性大断裂发育、岩石较破碎。由于气候恶劣、昼夜温差大、冻融交替循环，物理风化作用也极为强烈。加之该地区因地形破碎、悬崖绝壁林立、雪峰连绵、河谷深切、水流湍急，使公路沿线不良工程地质现象分布较广，范围大（赵俊军，2014）。

　　帕米尔高原北缘出现一系列向北凸出的活动弧形逆冲-走滑构造带（陈汉林等，2019）。晚新生代以来涉及大规模的缩短构造变形，前缘逆冲断层运动、地壳缩短和走滑变形，帕米尔高原内部发生伸展变形，其现今的缩短速率约为6～7mm／a，占印度—欧亚板块碰撞带总量的1/7（李文巧，2014）。

　　亚洲大陆下地壳与岩石圈地幔在帕米尔高原下方发生深俯冲, 至一定深度(约80km)后, 随着温压条件改变，地壳物质发生脱水脆化触发该区中源地震, 而变质脱水形成的流体, 一方面垂直向上运移穿过地幔楔, 在上覆板块下地壳富集; 另一方面沿俯冲隧道迁移, 在俯冲带根部富集。由于北帕米尔中、下地壳强度降低, 限制了帕米尔高原北缘的浅层构造变形向深部延伸, 最终浅源地震主要聚集于脆性上地壳内部（李玮等，2020）。

　　依据地质和地球物理资料研究 ，帕米尔高原上地壳呈碗状向形构造，并且分别在向斜的南北两侧向南和向北运动。向形内部具有复杂的逆掩断层-穹隆构造特点。

　　五、兴都库什山脉

　　阿富汗东北部-中部地形以高耸入云的兴都库什山脉为主，这条山脉自东北斜贯西南阿富汗，代表喜马拉雅山脉西端，向东延伸穿越巴基斯坦北端和印度北部。兴都库什山脉是全球最崎岖的地区之一，座座山峰海拔高达6000m，被狭窄陡峭的河谷分割。阿富汗类似於一个不规则形状的挂叶，有瓦罕走廊和帕米尔作为其东北部地貌的主干。

　　阿富汗的河流大部分是内陆河，多注入沙漠和湖泊。主要河流有阿姆河、喀布尔河、赫尔曼德河和哈里河等。

　　阿富汗位于特提斯构造域：北部为后华力西期地台，南部为特提斯造山带，两者之间为近东西向狭窄的过渡带。

　　阿富汗—塔吉克盆地形成于晚古生代褶皱基底之上，中生代以来经历了伸展裂陷到强烈挤压的演化过程。

　　六、中亚山脉的成因

　　中亚山脉远离现今板块构造边界，主要为古生代—中生代造山带以及克拉通沉积盖层，新生代以来构造复活变形的产物，受喜马拉雅造山带的板块碰撞远程作用所控制。

　　渐新世末期（25Ma前），随着印度板块与欧亚大陆碰撞，青藏高原包括昆仑山、帕米尔以及阿尔金山和天山逐步隆起，塔里木盆地与古特提斯海分离, 海水从西南退出，塔里木海湾消失，逐步成为大型的封闭内陆盆地。

　　上新世末—早更新世初，青藏高原及其北缘昆仑山系和帕米尔、天山等大幅度隆起, 塔里木盆地周边山地达到海拔5000～7000m，从而也改变了该地区的大气环流,导致塔里木盆地成为内陆干旱区（吐尔逊.哈斯木等，2000）。第四纪初冰期，山地降水丰富，发育大规模的山岳冰川，间冰期大量冰雪融水汇集成水量丰富众多河流（李生宇等，2012）。

　　中亚盆地群主要被第四纪和新近系地层所覆盖，其盆地间的褶皱带或板块之间的造山带广泛发育中生界和上古生界地层。

　　塔里木盆地西北缘的柯坪断隆，再现了中亚山脉形成的演化历史，它为中亚塔拉斯费尔干纳断裂右旋位移转换为，地层末端（东盘）薄皮构造变形的产物。其古生界构造岩片推覆于喀什凹陷第三系上，构造线向南凸出，背斜轴面及断层面向北倾斜。柯坪断隆向西隐伏，以北西向右旋走滑断层与喀什凹陷北缘新生代褶皱带相隔。喀什凹陷以北形成推覆构造和飞来峰，造成中、新生界地层冲断褶皱变形，构造变形由北向南扩展。塔拉斯费尔干纳大断裂右旋位移构造变形向西明显减弱（李江海等，2007）。

　　摘自:《世界地球之旅》2022.3