Permian and Triassic tectonic deformation settings and attributes in the Alxa region: Problems and debates
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摘要:研究目的
二叠纪—三叠纪是中亚造山带演化的关键阶段，形成了一系列不同性质、机制和时代的变形，可能代表了古亚洲洋俯冲-碰撞-陆内3个重要演化阶段的产物。近年来的工作在中亚造山带中段的阿拉善地区识别出大量的二叠纪—三叠纪变形，但是对这些变形的解释和认识存在很多争论，导致对古亚洲洋关闭时限产生不同认识。
研究方法系统介绍目前已知阿拉善不同地区二叠纪—三叠纪变形，厘定了该时期阿拉善地区的构造序列和特点。
研究结果中二叠世晚期（270~260 Ma），在阿拉善北部形成广泛分布的线性褶皱与逆冲构造。晚二叠世末—三叠纪初，形成卷入整个阿拉善地块与中亚造山带的大型韧性剪切变形；晚三叠世，形成了切割造山带的大型左行走滑变形。以上3期变形的切割关系在阿拉善东北部狼山、中部杭乌拉、西部霍布哈尔等地区最典型。系统分析碰撞阶段和陆内阶段的变形特点，认为晚二叠世变形代表了古亚洲洋关闭碰撞阶段的变形，晚二叠世末—三叠纪初的变形代表了造山带形成之后，Pangea超大陆形成的巨型剪切变形，是中亚造山带形成后经历的第一期陆内变形，而晚三叠世变形代表了受控于板块周缘陆陆碰撞的远程效应。
结论古大洋消失后的碰撞阶段变形与陆内变形有一定的差异，从变形角度可以有效限定古亚洲洋不同阶段的演化。以阿拉善地区为代表的中亚造山带在洋陆转换阶段内连续经历不同性质、不同方向变形的叠加，也是增生型造山带的重要特征。
Abstract:ObjectiveThe Permian to Triassic is a key period in the evolution of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB), forming a series of deformation with different properties, mechanisms, and stages, which may represent the products of three important stages of evolution in the Paleo Asian Ocean (PAO): subduction, collision and intracontinental deformation. In recent years, a large number of Permian−Triassic deformation have been identified in the Alxa area in the southern margin of the CAOB. However, disputations regarding the interpretation and understanding of the deformation lead to significant differences in the determination of the closure time of the PAO.
MethodsBased on systematic introduction of the Permian−Triassic deformation in different regions of Alxa, the deformation sequences and characteristics of the Alxa region during this period are determined.
ResultsIn the late Middle Permian (approximately 270~260 Ma), widespread linear fold and thrust belts were formed in the northern part of Alxa. At the end of the Late Permian to the Early Triassic, the entire Alxa Block and the Central Asian Orogenic Belt were involved into a large−scale dextral ductile shear system, which was cut by left lateral strike−slip shear zones formed in the Late Triassic. The cutting relationships are clear in Langshan in the northeastern Alxa, Hangwula in the northern Alxa, and Houbuhaer in the northwestern Alxa. Based on an integrative analysis of the different deformation characteristics between the collision stage and the intracontinental stage, it is believed that the late Permian deformation formed at the collision stage after the final closure of the PAO, while the deformation from the Late Permian to the Early Triassic represents the giant shear deformation formed during the formation of the Pangea Supercontinent after the formation of the orogenic belt, which is the first intracontinental deformation record after the final assemblage of the CAOB. The late Triassic deformation represents a far−field effect induced by the collision at continental margins to the south.
ConclusionsThe differences between the deformation formed at the collision stage and at the intracontinental stage can effectively constrain the evolution of different stages of the PAO from the perspective of deformation. The CAOB, represented by the Alxa region, underwent successive superposition of deformation in different properties and directions during the ocean−continent transition, which is an important feature of accretionary orogenic belts.
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Keywords:
- orogenic Belt /
- Alxa /
- Paleo Asian Ocean /
- Permian-Triassic /
- deformation Properties
创新点中亚造山带中段中生代变形属于陆内变形，古亚洲洋在中亚造山带中段关闭时间在晚二叠世。
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造山带研究中，不论是碰撞型造山带还是增生型造山带，有关古大洋的关闭时限一直是一个重要的问题（Dewey et al., 1970; Xiao et al., 2009, 2014; Hu et al., 2016）。中亚造山带是典型的增生型造山带，该造山带经历了从新元古代到古生代甚至新生代的漫长演化（Şengör et al., 1993, 1996, 2019; Windley et al., 2007; Xiao et al., 2009, 2010, 2015; Zhang et al., 2021a, 2023a; 韩乐乐等，2024；刘奎等，2024）。关于古亚洲洋关闭时限的问题，长期存在不同的认识，由于古亚洲洋自西向东呈剪刀式关闭，因此不同部分大洋关闭的时间不一样。但是就造山带的某一段仍然存在不同的认识，例如对于造山带的中东段，部分学者认为古亚洲洋于泥盆纪—石炭纪就已经关闭（Xu et al., 2013），而一些学者认为关闭时间为二叠纪中晚期，最近也有学者认为关闭时限为三叠纪中晚期（Feng et al., 2013；Song et al., 2021）。可以看出二叠纪—三叠纪是中亚造山带中东段古亚洲洋关闭最关键的时段，前人对该地区岩浆岩、沉积岩及变质作用开展了深入的研究工作，目前虽然一些工作已经在变形方面试图解释古亚洲洋的演化（Lehmann et al., 2010; Rippington et al., 2013; Guy et al., 2014; Cleven et al., 2015; Cunningham, 2017; Zhang et al., 2022；任新成等，2023），但是对于二叠纪—三叠纪变形的区分和变形序列的建立还较笼统，不同学者针对相同变形的解释千差万别。例如，对晚古生代分布与造山带南缘的韧性剪切，有学者认为属于古亚洲洋斜向俯冲阶段形成，而部分学者认为属于造山带形成后陆内的调整或陆内变形，笔者认为这些剪切带属于分布在Pangea超大陆中部巨型剪切带东段的一部分（Zhang et al., 2021b, 2022a, 2022b；Zhao et al., 2022）。不同大地构造背景的变形具有不同的特点，因此有必要厘定和甄别中亚造山带二叠纪—三叠纪的变形。从它们的发育特点、变形机制、分布范围、切割关系、时代等厘定不同阶段的变形环境，从变形角度探讨古亚洲洋关闭的时限问题。本文以中亚造山带中段的阿拉善地区为例，以该地区相继开展的填图工作为基础，结合前人研究，分析讨论二叠纪—三叠纪变形的阶段、序列、性质及构造环境，在此基础上分析不同环境下变形的特征，并限定古亚洲洋在该段关闭的时间。
1. 地质背景
阿拉善地区位于中亚造山带的中段，包括阿拉善地块及地块以北、蒙古国以南的广大地区（图1），也有学者将其称为阿拉善构造带（Song et al., 2021）。阿拉善地区东侧为华北克拉通，西侧为塔里木克拉通，南侧为祁连造山带。阿拉善地区由北向南被雅干断裂、恩格尔乌苏（蛇绿混杂岩）断裂及巴丹吉林断裂（查干础鲁蛇绿混杂岩）分为4个构造带，自北向南依次为雅干构造带、珠斯楞杭乌拉构造带、宗乃山−沙拉扎山构造带及雅布赖−诺日公−狼山构造带（吴泰然等，1993；Feng et al., 2013; Zheng et al., 2014）。传统上阿拉善地块指的是位于恩格尔乌苏蛇绿混杂岩以南的部分，其演化历史主要有以下两种观点：多数研究认为阿拉善地块是华北克拉通阴山地块向西延伸的一部分（黄汲清，1960；张建新等，2018），但也有研究表明，阿拉善地块与华北克拉通在古生代之前可能为独立演化的块体（耿元生等，2010；Zhang et al., 2015a, 2016a; Yuan et al., 2015），二者拼合于早古生代晚期（Zhang et al., 2013, 2016a），或中生代（Yuan et al., 2015）。
阿拉善地块在古生代于北山地体和中东蒙古地体发生拼贴（Badarch et al., 2002; Xiao et al., 2015）。该地块在二叠纪—三叠纪发育大量的岩浆岩和火山岩，多认为是古亚洲洋的俯冲和闭合所致（Feng et al., 2013; Lin et al., 2014; Liu et al., 2018a; Song et al., 2020; Hui et al., 2021）。阿拉善经历了复杂的演化，发育一系列不同时代的变形，而中、新生代多阶段变形是整个中亚造山带最有代表性的（杨振德等，1988；Zhang et al., 2021b）。三叠纪经历了区域性的剥蚀，在早、中侏罗世，阿拉善发生区域性伸展，形成多个断陷盆地（周立发等，1995）。在侏罗纪晚期，阿拉善地块内部和周缘发育一系列的逆冲构造（Zheng et al., 1996; Darby et al., 2002, 2007；张善明等，2018；Zhang et al., 2021b）。在早白垩世，包括阿拉善地块在内的整个东亚板块处于伸展体制，发育了一系列的板内碱性玄武岩（Wu et al., 2019; Hui et al., 2020）、伸展盆地（Meng et al., 2003）、变质核杂岩（Webb et al., 1999; Zheng et al., 1991; Wang et al., 2011; Zhou et al., 2012）及低角度拆离断层（王涛等，2002；Meng et al., 2003; Wang et al., 2011; Zhang et al., 2014）。新生代晚期，受青藏高原向北扩展的影响，阿拉善地区也进入新的变形环境，总体上位于北侧南蒙古−东天山左行走滑断裂及南侧阿尔金左行走滑断裂之间的张剪环境中，发育一系列北东向的活动正断层及近东西向的左行走滑活动断层（Yu et al., 2016; Zhang et al., 2020, 2021c；张进等，2023a）。
2. 二叠纪—三叠纪变形特征
阿拉善二叠纪—三叠纪的变形事件在不同地区的表现并不完全一致，下文按照地理位置将阿拉善分为东、中、西3个部分，分别介绍不同地区该阶段的主要变形特征。
2.1 阿拉善东部
阿拉善东部二叠纪—三叠纪的变形研究已经积累了很多成果，前人不仅在该地区识别出了三叠纪晚期北东走向的巴彦乌拉−狼山左行韧性剪切带（约209 Ma）（Zhang et al., 2013），而且在该地区东北部的狼山地区发现了晚二叠世近东西走向的褶皱逆冲构造与晚二叠世末—三叠纪早期近东西走向的右行韧性剪切变形。上述3类构造具有非常鲜明的截切关系，很好地限定了不同构造之间的先后关系（Zhang et al., 2022a, b）。
2.1.1 阿拉善东部的北段（狼山）
狼山位于阿拉善地块的东北部，是雅布赖−诺日公−狼山构造带的东端。近年来在该地区的大比例尺填图及构造解析工作，先后厘定出了自晚古生代以来的近10次变形事件（Darby et al., 2007；Cui et al., 2018；张进等，2018；张北航等，2021；Zhang et al., 2022b）。其中，晚二叠世变形为近东西向延伸的中、新元古代狼山群紧闭褶皱和逆冲断层，褶皱多数向南倒伏，轴面北倾，逆冲断层上盘指向南（图2−e）。受后期变形（三叠纪晚期的左行剪切）的叠加和牵引，早期的褶皱和逆冲断层发生了明显的褶皱变形，呈现不同的弧形变形特征（图3）。
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图 2 狼山群褶皱及同构造岩体a—顺层侵入狼山群第二组砂岩变形花岗岩及年龄；b ~ d—顺层侵入狼山群第二组同构造变形花岗岩及其年龄；e—狼山地区狼山群剖面，位置见图3Figure 2. Folds in the Langshan Group and syntectonic pluton![]()
图 3 狼山地区地质图a—地质图与剖面位置；b—狼山群综合柱状图。CLSZ—中狼山剪切带；WLSZ—西狼山剪切带Figure 3. Geological map of the Langshan area这些褶皱的形成时代可以由侵入地层的同构造岩体的侵位年龄确定（图2−a~d）。图2−a，b显示了沿着狼山群层理面侵入的花岗岩岩墙，这些岩墙也与围岩一起经历了强烈的近东西向褶皱变形，而且有未变形的同类花岗岩脉切割早期围岩面理，但同时又受到了褶皱的改造（图2−c, d）。因此这些花岗岩脉是同构造岩脉，它们的侵位年龄可以代表褶皱形成的年龄。这些花岗岩的锆石U−Pb年龄集中在260 Ma左右（Zhang et al., 2022b）。
该期变形卷入的地层包括中、新元古代的狼山群，以及侵入其中的晚古生代花岗岩与闪长岩及新元古代辉长岩。该方向变形向西进入阿拉善内部，同时也向东沿华北北缘延伸，褶皱走向逐渐转为近东西向（张道阔等，2016；Hou et al., 2020；Zhang et al., 2022a, b）。狼山地区这期近东西向的褶皱和逆冲构造为后期近东西向的大型右行韧性剪切（中狼山剪切带，CLSZ；图3）及北东向大型左行韧性剪切带（狼山−巴彦乌拉山剪切带，图3）叠加改造。近东西向的中狼山剪切带切割了狼山群的变形，而狼山−巴彦乌拉山剪切带的左行剪切导致狼山群褶皱的再褶皱（Zhang et al., 2022b）（图3）。近东西向的右行韧性剪切变形的年龄为250 Ma左右（Zhang et al., 2022b），而狼山−巴彦乌拉山左行剪切带的活动时代约210 Ma（Zhang et al., 2013）。由于发育明确的切割关系及同位素年龄的限定，狼山地区也是阿拉善地区少有的能够明确建立起二叠纪—三叠纪构造变形序列的地区。
2.1.2 阿拉善东部中段（巴彦乌拉山—贺兰山）
阿拉善东部中段主要包括北北东走向的巴彦乌拉山、贺兰山及夹于其中的巴彦浩特盆地（图4）。目前在该地区有确定时代的二叠纪—三叠纪变形最早的是晚三叠世的巴彦乌拉−狼山左行韧性剪切变形，该变形带向北与狼山相连，并可能进入南蒙古地区（Zhang et al., 2013）。该剪切带的活动时代约为210 Ma（Lamb et al., 1999；Zhang et al., 2013），左行走滑距离为140~160 km。限于工作程度，在该地区未有晚二叠世变形的报道，但在贺兰山地区，上二叠统与中三叠统之间发育平行不整合，缺失早三叠世沉积，可能指示存在构造事件。而石炭纪—早二叠世，该地区处于古亚洲洋向南俯冲的弧后位置，形成了巴彦浩特盆地（Sun et al., 2020）。巴彦浩特盆地内无三叠纪沉积，侏罗纪陆相碎屑岩角度不整合直接覆盖在下二叠统之上（Sun et al., 2019a, 2020），Sun et al.（2020）认为该角度不整合是古亚洲洋在晚二叠世—早三叠世关闭碰撞导致的，而中、晚三叠世的左行走滑可能也是重要的因素之一（Zhang et al., 2013）。
此外，晚三叠世，贺兰山地区发育断陷盆地，并有同期的大陆板内玄武岩产出（Ritts et al., 2004；岳远刚等，2018）。Sun et al.（2019b）认为是古亚洲洋闭合后的后碰撞环境下阿拉善地块伸展的远程效应所致。而在北侧的狼山地区也发育同期的玄武岩（笔者待发表资料）。由于贺兰山地区发育异常厚的三叠系，与狼山−巴彦乌拉山剪切带活动时代同期，即晚三叠世（Zhang et al., 2013），前人因此认为晚三叠世发生了左行走滑，在贺兰山北部形成走滑拉分盆地，并沉积巨厚的上三叠统延长群，导致了贺兰山汝箕沟玄武岩的形成（张进等，2009；Zhang et al., 2013）。事实上，类似的走滑断裂活动导致的局部地区伸展在同时期的南蒙古地区也存在（van Hinsbergen et al., 2015）。
除上述阿拉善东部北部和中部外，东部南段的卫宁北山以发育近东西向的褶皱和逆冲断层为主要特征，卷入变形的最年轻地层为石炭系碎屑岩。陈刚等（2007）根据锆石和磷灰石裂变径迹研究认为，卫宁北山隆升始于230 Ma，最主要的隆升阶段发生于213~194 Ma。因此，Zhang et al.(2021b)认为，该地区近东西向褶皱形成的时间可能为晚三叠世，并将其解释为阿拉善地块在东缘狼山−巴彦乌拉山剪切带左行走滑控制下向南运动导致的变形。目前笔者没有在该地区开展更多的工作，相关结果参考前人工作（陈刚等，2007；Zhang et al., 2021b）。
综上，阿拉善东部地区二叠纪—三叠纪的构造变形可以明确地分为3个阶段，即晚二叠世近南北向的缩短变形（狼山群褶皱）、晚二叠世末—早三叠世初近东西向的韧性右行剪切变形（中狼山韧性剪切带），以及晚三叠世北东向的韧性左行剪切（狼山−巴彦乌拉山韧性剪切带）及其相关变形（卫宁北山褶皱与巴彦浩特盆地的反转）。
2.2 阿拉善中部
阿拉善中部涵盖了阿拉善地块的核心：中部的巴彦诺尔公−雅布赖岩浆弧、北部的宗乃山−沙拉扎山岩浆弧和南部的龙首山等地区（图5）。该地区主要出露古生代花岗质岩石及部分前寒武纪基底变质岩系。花岗岩的时代以晚古生代居多（图5）。同时，目前阿拉善地区已知的2条蛇绿混杂岩也位于该区，其中恩格尔乌苏蛇绿混杂岩位于宗乃山−沙拉扎山以北，查干础鲁蛇绿混杂岩位于南侧，这2条蛇绿混杂岩带分别被不同的学者认为是古亚洲洋与阿拉善地块的边界（Zheng et al., 2014; Zhang et al., 2015b）。
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图 5 阿拉善晚二叠世—早三叠世右行韧性剪切系统（年龄数据据赖新荣等，2007; 韩宝福等，2010; 冉皞等，2012; 史兴俊等，2012, 2020；张文等，2013；郑荣国等，2013; Dan et al., 2014, 2015a, 2015b, 2016; Lin et al., 2014; Shi et al., 2014; 张伟等，2014; Hu et al., 2015; Wang et al., 2015; Liu et al., 2016a, 2016b, 2017, 2018a, 2018b, 2019a, 2019b; Xue et al., 2017; Zhang et al., 2016b, 2017; Shi et al., 2018; Zheng et al., 2019a, 2019b; Li et al., 2020; Song et al., 2020; Zhao et al., 2020）a—阿拉善剪切系统与侵入岩分布；b—阿拉善地区侵入岩年龄统计. EJSZ—额济纳剪切带；YGSZ—银根剪切带；TMSSZ—塔木素剪切带；WLJSZ—乌力吉剪切带；LNTS—狼山−那仁哈拉−塔木素剪切带；YBSZ—雅布赖−巴彦诺尔公剪切带；BBSZ—北大山−巴彦诺尔公剪切带；SASZ—阿拉善南缘剪切带；LBSZ—狼山−巴彦乌拉剪切带Figure 5. Late Permian—Early Triassic dextral ductile shear system in Alxa region在该区域变形的研究主要集中在大型韧性剪切带方面，目前已经识别出至少6条大型右行韧性剪切带，它们的活动时代基本一致，约为250 Ma（Zhang et al., 2021a, 2022a; Zhao et al., 2022）（图5）。这些剪切带组成了一个大型的类似于S−C组构的不对称系统，总体指示右行走滑，而剪切带向东逐渐转为北北东向，剪切带的性质也随之转变为斜冲为主、走滑为辅。这可能是巴音诺尔公等东部地区出露大面积岩浆岩的原因之一，同样的现象也出现在宗乃山地区。这2个地区是目前阿拉善地区古生代花岗质岩基大面积出露区，呈对角分布（图5），指示了右行走滑断层限制性边界区的挤压推隆及伴随的剥蚀程度的差异。
除上述韧性变形外，在该区的中部和北部发育大型的逆冲推覆，二叠系卷入变形，多数前人的工作倾向认为这些变形属于中、晚侏罗世（Zheng et al., 1991），但也有学者认为属于晚二叠世末—中三叠世（张少华，2019）。下面选择阿拉善中部的雅布赖、好比如，以及杭乌拉—孟根乌拉地区分别进行介绍。
2.2.1 雅布赖地区
雅布赖地区属于雅布赖−诺日公−狼山构造带，主要出露晚古生代的花岗质岩石及侏罗系和白垩系陆相碎屑岩。其中二叠纪花岗质侵入岩被认为形成于导致古亚洲洋关闭的碰撞或碰撞后环境（叶珂等，2016）。在该地区报道的二叠纪—三叠纪最老变形是一条近东西向右行韧性剪切带（雅布赖剪切带，YBSZ；图5），它分隔了雅布赖的北山与南山（图6）。该剪切带向东一直可以延伸到巴彦诺尔公以北地区，向西可以延伸到北大山地区（图5），其活动时代为250 Ma，走滑距离达30~40 km，并导致了剪切带南侧古生代岩体的强烈变形，如韧性拉长并出现拖尾现象，发育面理，形成类似“σ”构造，东西长逾20 km（Zhao et al., 2022）（图6）。剪切带是分布于阿拉善近东西向大型韧性剪切系统的重要组成部分之一（Zhang et al., 2022a; Zhao et al., 2022；张进等，2023b）（图5），控制了侏罗纪和晚新生代阿拉善地块内部活动断层的分布（Zhang et al., 2021b）。
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F—糜棱岩面理；L—矿物拉伸线理；G—片麻理Figure 6. Geological map of the Yabrai shear zone在雅布赖地区，除上述的韧性变形外，在该地区也发现了稍晚的脆性缩短变形。该变形发育在古生代和晚古生代（二叠纪）花岗岩中，为一系列的逆冲叠瓦构造或逆冲双冲构造（图7），这些构造被中侏罗统角度不整合覆盖（图7）。早期的逆冲断层走向为北东东—南西西向（图7），断层角砾岩非常发育并已固结成岩。从卷入变形的岩石可以确定，该套逆冲断层在侏罗纪之前、中二叠世之后形成。由于其变形明显区别于该地区的右行韧性剪切，笔者认为该期变形很可能发生在三叠纪。同时，该地区的锆石与磷灰石低温热年代学工作也指示，在中、晚三叠世（220~200 Ma），经历了一次明显的构造热事件（未发表数据）。因此，该地区存在晚三叠世的构造事件，但是目前还没有识别出晚二叠世的构造事件。
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图 7 雅布赖地区三叠纪变形a—露头远景；b—志留纪花岗岩内逆冲断层为侏罗系覆盖，赤平投影为逆冲断层产状与反演的古应力场；c—侏罗系覆盖下伏志留纪花岗岩中的双冲构造Figure 7. Triassic deformation in the Yabrai region2.2.2 杭乌拉—孟根乌拉地区
杭乌拉—孟根乌拉位于恩格尔乌苏蛇绿混杂岩以北地区，属于珠斯楞−杭乌拉构造带（图8），主要出露二叠系火山碎屑岩、新元古界圆藻山群及下古生界海相碎屑岩。下古生界海相碎屑岩包括中寒武统—下奥陶统西双鹰山组、下志留统班定陶勒盖组薄层硅质岩（含少量结晶灰岩和泥质硅质岩）和泥质板岩，以及下志留统—中泥盆统圆包山组深海—半深海浊流沉积（Yin et al., 2016）。
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图 8 杭乌拉地区地质图a—地质图与二叠系褶皱要素赤平投影；b—杭乌拉剖面（位置见a图）；ν—二叠纪辉长岩；δο—二叠纪石英闪长岩Figure 8. Geological map of the Hangwula area在阿达日嘎—杭乌拉之间主要分布阿其德组火山岩及碎屑岩，发育近东西向褶皱，向北侧杭乌拉方向，褶皱强烈，地层发生倒转，轴面北倾，而向南褶皱逐渐变得开阔（图8−a）。在阿达日嘎地区，中、下二叠统阿其德组不仅经历了弯滑作用形成B型褶皱（图8−a），而且后期发生了糜棱岩化（图9−b），石英拉伸线理与糜棱岩褶皱的枢纽平行，但与早期褶皱的枢纽不平行（图8−a，b），这些糜棱岩的褶皱很可能属于韧性变形过程形成的A型褶皱，与早期近东西向的B型褶皱形成机制不同。同时这2期构造为二叠纪石英闪长岩所侵入（图8、图9−a，目前该侵入岩的同位素年龄尚未开展测试分析工作），该石英闪长岩未发生变形，因此二叠系经历的褶皱与糜棱岩化变形发生在石英闪长岩侵入之前。目前还没有该石英闪长岩的同位素年龄，考虑到附近地区出露的大量晚古生代晚期的侵入岩，该石英闪长岩很可能是晚二叠世晚期，因此在杭乌拉以南地区，可以明确二叠纪晚期—三叠纪早期发生了2次明确的变形，不仅变形机制存在差别，而且2期褶皱枢纽方向区别明显（图8−a）。因此，本区的变形分别为早期的二叠系近东西向褶皱和晚期的韧性剪切变形。
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图 9 杭乌拉南部阿达日嘎二叠系火山碎屑岩与石英闪长岩a—侵入中、下二叠统阿其德组上段火山岩碎屑岩未变形的石英闪长岩；b—韧性变形的阿其德组上段砂岩Figure 9. Permian volcanic clastic rocks and quartz diorite in Adariga in the southern Hangwula杭乌拉地区是逆冲推覆构造出露的地区，发育近东西向的逆冲推覆断层，新元古界圆藻山群白云质灰岩逆冲推覆在寒武系—奥陶系黑色薄层硅质岩，以及下二叠统埋汗哈达组砂岩与灰岩之上（图10）。该地区的逆冲推覆构造组成了典型的逆冲双冲构造，圆藻山群构成了飞来峰，而构造窗主要由寒武系、奥陶系及志留系组成（图10−c）。逆冲推覆构造的下盘是二叠系构成的一系列近东西向的褶皱，因为这些褶皱与逆冲推覆构造带基本平行，而且接近逆冲推覆构造带，二叠系甚至发生倒转，可以确定二叠系的褶皱与杭乌拉地区的逆冲推覆同期。根据杭乌拉南侧阿达日嘎地区的构造叠加关系，认为早期近东西向B型褶皱形成于晚二叠世（图8−a），由此确定杭乌拉的逆冲推覆或逆冲双冲构造发生在晚二叠世。
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图 10 杭乌拉双冲构造a—杭乌拉地区圆藻山群白云质灰岩逆冲于奥陶系硅质岩之上；b—杭乌拉构造窗，两侧高山为新元古界圆藻山群，构造窗为下古生界；c—杭乌拉逆冲双冲构造剖面。O—奥陶系；S—志留系；P—二叠系；Pt3y—新元古界圆藻山组Figure 10. Thrust duplex structures in Hangwula杭乌拉以北地区（孟根乌拉），主要出露上二叠统哈尔苏海组海相碎屑岩，该套地层也经历了强烈变形，发育大量的近东西向紧闭同斜褶皱，以及一系列上盘指向南的逆冲断层，多数褶皱轴面北倾。根据相同的构造走向，孟根乌拉地区二叠系褶皱的形成与杭乌拉的逆冲推覆可能是同时代的产物，即晚二叠世变形的产物。
2.2.3 好比如地区
好比如地区位于杭乌拉西侧，属于珠斯楞−杭乌拉构造带（图11）。出露的主要地层包括新元古界圆藻山群、寒武系—奥陶系西双鹰山组、上志留统—下泥盆统圆包山组、下泥盆统珠斯楞组、中泥盆统下部伊克乌苏组和上部卧驼山组、上泥盆统西屏山组、下石炭统好比如组、上石炭统阿木山组、下二叠统埋汗哈达组、中—下二叠统阿其德组及上二叠统哈尔苏海组。该套地层自下而上显示了从早古生代被动大陆边缘向主动大陆边缘演化的过程（Zhang et al., 2022c）。该区缺失中、下三叠统，上三叠统的珊瑚井组砾岩与砂岩角度不整合覆盖在之前不同的地层与岩体之上。该区的变质岩为北山群，主体由大理岩夹石英岩、片岩、变粒岩及长英质片麻岩组成，它们构成亚干变质核杂岩的下盘（王涛等，2002）。侵入岩主体为古生代花岗质岩石，包括切刀黑云母二长花岗岩（380±1 Ma）、亚东花岗闪长岩（271±2 Ma）、都热花岗岩（214±2 Ma）及呼热呼都格花岗岩（135 Ma）（王涛等，2002；史兴俊等，2020）。
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图 11 好比如地区地质图a—地质图与石炭系−二叠系构造要素赤平投影；b—好比如地区剖面图（剖面位置见a图）。S—志留系；C—石炭系；K—白垩系；Q—第四系；ηγβ—二叠纪黑云母二长花岗岩；ηγ—三叠纪二长花岗岩；γδ—二叠纪辉长岩Figure 11. Geological map of Haobiru region与杭乌拉地区类似，好比如地区同样发育典型的逆冲推覆构造，圆藻山群由北向南逆冲，断层走向呈近东西向（图11、图12）。逆冲席包括圆藻山群厚层—巨厚层的白云岩、硅质白云岩、硅质灰岩，下盘为寒武系薄层硅质岩（图12）、志留系砂岩和石炭系砾岩与火山岩。其中，志留系呈构造窗产出，并呈现一个近东西向的向斜（图11）。在逆冲席的前缘，下盘的石炭系好比如组同样发生褶皱，形成近东西向向斜（图11）。好比如逆冲推覆构造及其相关的褶皱在走向上与东侧杭乌拉—孟根乌拉地区二叠系的变形一致（图8）。
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图 12 好比如地区逆冲断层a—圆藻山群白云质灰岩与寒武系硅质岩断层接触远景；b—断层面擦痕和断层面解；c—断层带角砾岩；d—断层下盘寒武系薄层硅质岩Figure 12. Thrust fault in Haobiru在好比如逆冲推覆的后缘，圆藻山群白云岩、硅质灰岩和硅质岩向北反冲到切刀花岗岩之上，断层走向近东西向（图13−a），断层带较宽，可达20 m，以花岗岩为主的断层角砾岩非常发育（图13−b）。在时代上，好比如地区逆冲推覆卷入的地层包括石炭系、志留系及泥盆纪的切刀岩体（380 Ma），因此其形成年龄在石炭纪之后。而在莫日格策格附近，上三叠统珊瑚井组砾岩角度不整合覆盖在新元古界圆藻山群白云岩、硅质灰岩和硅质岩之上（图13−d），珊瑚井群厚层砾岩中可见圆藻山群的黑色硅质岩（图13−c），进一步说明圆藻山群构成的逆冲岩系在晚三叠世之前已经形成并接受剥蚀。因此，好比如地区近东西向逆冲推覆构造的形成时代在晚三叠世之前、石炭纪之后。由于缺少进一步的时间约束，目前还不能确定好比如地区逆冲推覆的具体时代，但考虑到相同的走向（近东西向）、运动学极性（由北向南）及形成机制（缩短变形），笔者认为好比如地区的逆冲推覆与杭乌拉—孟根乌拉地区晚二叠世的变形一致。
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图 13 好比如东北莫日格策格地区地层/岩体接触关系a—新元古界圆藻山群与泥盆纪花岗岩断层接触；b—断层下盘强烈变形的泥盆纪花岗岩；c—上覆上三叠统珊瑚井组厚层砾岩，黑色为硅质岩，灰色为灰岩砾石，可能来自下伏的圆藻山群；d—圆藻山群与上三叠统珊瑚井砾岩之间的角度不整合面Figure 13. Contact relationship between strata and granite in the Morigecege, northeastern Haobiru region阿拉善中部地区二叠纪—三叠纪变形的研究不多，早期有王廷印等（1994，1998a）在恩格尔乌苏蛇绿混杂岩开展的分析工作，也是以近东西走向的逆冲为主要特征，但是变形的年代没有很好地限定，被认为是晚二叠世—早三叠世。在北部的宗乃山—沙拉扎山，前人通过低温热年代学研究确定了三叠纪晚期的构造热事件，认为是沙拉扎山近东西向逆冲断层活动的结果（Peng et al., 2023）。Zhang et al.（2021b）在宗乃山—沙拉扎山的低温热年代学研究也得到了类似的结果。
综上可以看出，在阿拉善中部地区同样可以区分出晚二叠世—三叠纪发生的构造事件，它们包括晚二叠世的近东西向褶皱与逆冲变形（杭乌拉与好比如）、晚二叠世末期的韧性变形（雅布赖与杭乌拉）及三叠纪中晚期的缩短构造（雅布赖与沙拉扎山）。其中，三叠纪中晚期变形与阿拉善东部存在一定差异，东部表现为北东走向的韧性左行剪切变形（狼山−巴彦乌拉山剪切带）及相关的伸展（贺兰山）和缩短变形（卫宁北山）。阿拉善中部和东部三叠纪变形差异的问题将在后文讨论。
2.3 阿拉善西部
阿拉善西部是中亚造山带陆内变形研究的经典地区，20世纪末—21世纪初相继发现了大规模的陆内逆冲推覆和变质核杂岩（Zheng et al., 1991, 1996；左国朝等，1992；王涛等，2002）。目前对于该区二叠纪—三叠纪的变形研究涉及较少，虽然最近一系列工作对该地区可能存在的三叠纪变形进行了研究（崔骁等，2019；崔骁，2020；Su et al., 2022；Yu et al., 2023），但是仍存在很大的争论，尤其是变形时代还存在疑问。
2.3.1 珠斯楞地区
珠斯楞地区位于珠斯楞−杭乌拉构造带的西部，也是阿拉善地区古生代地层发育最好、出露最连续的地区。寒武系—泥盆系及石炭系—二叠系都不同程度发育，自下而上显示了从早古生代被动大陆边缘向晚古生代活动大陆边缘的演化过程（Zhang et al., 2022c）。早—中古生代地层主要出露于珠斯楞地区，走向北西，而晚古生代地层围绕早古生代及古生代大型岩体分布（图14）。此外，中元古界古硐井群砂岩及新元古界圆藻山群白云质大理岩也广泛分布。
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图 14 珠斯楞地区地质图a—地质图与石炭系−二叠系构造要素赤平投影；b—珠斯楞地区剖面图（剖面位置见图a）；Є—寒武系；O2—中奥陶统；S—志留系；D1x—下泥盆统世珠斯楞组；D2y—中泥盆统伊克乌苏组；D3x—上泥盆统西屏山组；C—石炭系；T3s—上三叠统珊瑚井组；Pt3y—新元古界圆藻山组Figure 14. Geological map of Zhusilien珠斯楞地区的变形既有大规模的逆冲推覆，又包括强烈的韧性走滑变形，同时还有大型复式岩基侵入导致的变形，产状多变，卷入的地层或岩体众多，因此也是阿拉善地区变形最复杂的地区之一。在珠斯楞地区最明显的变形是一系列走向北西、卷入中元古界古硐井群、新元古界圆藻山群、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系及石炭系的北西走向的逆冲推覆构造（图14），该推覆构造的样式与杭乌拉地区类似，构成一个大型的双冲构造，其中顶板逆冲岩席为新元古界圆藻山群白云岩、硅质灰岩，目前已经被剥蚀破坏，主要呈飞来峰的形式覆盖在寒武系—奥陶系、泥盆系、石炭系等之上（图15）。由于没有出露，底板逆冲断层发育位置并不清楚，但寒武系也卷入变形中，并发生了褶皱，因此底板逆冲断层很可能也位于寒武系之下的圆藻山群中。
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图 15 珠斯楞逆冲推覆岩体前缘断层a—珠斯楞逆冲推覆体前缘远景；b—前缘近景；c—前缘逆冲断层露头和断层面解；d—前缘圆藻山群白云质灰岩飞来峰，下盘为泥盆系Figure 15. Front fault of Zhusilen thrust sheet珠斯楞地区的大规模逆冲推覆卷入了上泥盆统西屏山组（图14）和石炭系白山组火山岩（笔者未发表资料，原1∶20万拐子湖幅定为中元古代古硐井群），因此其形成时代在石炭纪之后，同时该断层也切割了前缘的石炭纪花岗岩（329 Ma；Song et al., 2020；图14），因此该逆冲推覆发生的时间在329 Ma之后。同时顺层侵入泥盆系的花岗斑岩脉也可以限定变形的年龄（图16）。由于这些花岗斑岩脉也发生了变形，劈理非常发育，其走向与围岩泥盆系一致（图16−a），因此卷入泥盆系的褶皱形成时代应该在这些花岗斑岩侵位之后，本次对这些斑岩进行了锆石U−Pb定年，但由于普通铅含量太高，测试结果不理想，在仅有的4个谐和年龄中，最年轻的为278 Ma（未发表资料）。需要说明的是，该地区早、中古生代地层较齐全，变质−变形程度较弱，化石保存异常丰富，地层产状清晰（Zhang et al., 2022c）。由于珠斯楞附近也出露有一系列该时期的花岗岩体或岩墙（任建梅，2015；宋嘉佳，2017；Song et al., 2020；Su et al., 2022），因此推测上述花岗斑岩的年龄很可能是280 Ma左右。此外，上述逆冲推覆构造被上三叠统珊瑚井组厚层砾岩角度不整合覆盖（图14），因此，目前可以很有效地确定上述逆冲推覆构造发生在中二叠世之后、晚三叠世之前。
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图 16 珠斯楞地区顺层侵入泥盆系变形的花岗岩a—顺层侵入泥盆系强劈理化花岗岩；b—强劈理化花岗岩近景Figure 16. Deformed bedding-parallel granite intrusion in the Devonian strata in Zhusilen珠斯楞地区的变形还需要考虑大型岩基的侵位作用。以往的区域地质调查称珠斯楞地区的逆冲推覆构造为反S型构造（图14），但造成该反S型构造的机制还不明确。由于反S型构造南侧为大型的黑平山复式岩基，发育了330~260 Ma的花岗岩岩基（任建梅，2015；宋嘉佳，2017；Song et al., 2020）。 在该岩体周围发育了一条环形的韧性剪切带（图14），剪切带厚度最宽超过2 km，部分已经达到超糜棱岩。野外露头不对称组构显示其为右行走滑（图17），指示黑平山岩基很可能发生了顺时针的旋转，但目前尚未开展与岩体侵位相关过程和方式的具体研究，未来还需要更多的工作证实。目前，变形岩体的侵位年龄为280 Ma（未发表资料），因此糜棱岩化的时间发生在280 Ma之后。Song et al.(2020)报道了黑平山岩体西侧片理化花岗岩的锆石U−Pb年龄（255±2 Ma），该样品（17ALS08）的位置同样在确认的黑平山周缘的环形韧性剪切带内，因此可以确定该韧性剪切带的活动发生在255 Ma之后，也就意味着黑平山复式岩基的顺时针旋转发生在255 Ma之后。珠斯楞反S型构造的西翼位于该岩基的东北侧（图14），笔者认为，珠斯楞反S型构造很可能遭受到黑平山岩基顺时针旋转导致的变形，而之前的逆冲推覆的年龄可以限定在280~250 Ma之间。同时黑平山岩基的旋转变形也可以解释目前岩基范围内缺少二叠系的分布，而大面积二叠系围绕着该岩基分布，呈现出类似穹隆的特征（图14）。如果上述解释合理，在珠斯楞地区二叠纪—三叠纪的变形可以划分出2期，即中晚二叠世的逆冲推覆，晚二叠世末—早三叠世初的韧性剪切（黑平山花岗岩岩基顺时针旋转）。
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图 17 黑平山岩基周缘韧性剪切带变形特征a—花岗糜棱岩；b—石英拉伸线理Figure 17. Deformation characteristics of ductile shear zone around the Heipingshan batholith2.3.2 霍布哈尔—查黑林嘎顺地区
霍布哈尔—查黑林嘎顺位于珠斯楞−杭乌拉构造带的西北侧，北邻雅干断裂带（图18）。该地区主要出露中、新元古界北山岩群云母石英片岩、二云片岩、黑云片麻岩、新元古界圆藻山群白云岩、大理岩等，以及二叠系火山岩与碎屑岩（吴泰然等，1993；党犇等2011；Liu et al., 2019a；王振义等，2022）。侵入岩主要为晚古生代花岗质岩石（王廷印等，1994，1998b；郑荣国等，2013；Liu et al., 2016b, 2017, 2018a, b; Zhang et al., 2017; Song et al., 2020; 史兴俊等，2020；Zhao et al., 2020; Deng et al., 2022, 2023; Su et al., 2022）。霍布哈尔—查黑林嘎顺地区的变形很强烈，既有韧性剪切，又有褶皱变形，同时该地区也是雅干逆冲推覆构造的确定地区（Zheng et al., 1996）。由于存在构造截切的先后顺序，该地区二叠纪—三叠纪的变形序列可以很好地确定。
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图 18 霍布哈尔—查黑林嘎顺地区地质图a—地质图及剖面位置；b—剖面图；c—变形模型Figure 18. Geological map of Huobuhaer—Chaheilingashun area查黑林嘎顺地区的变形虽然也是韧性变形，但是其运动学方向发生了明显的改变，线理由霍布哈尔地区的北东—南西走向，转为北西—南东走向，二者近于垂直（图19、图20）。而卷入变形的岩石也主要为泥盆纪—二叠纪花岗岩和部分前寒武纪北山岩群的石英片岩、云母片岩、斜长片麻岩及灰岩。这些岩石普遍糜棱岩化，北山岩群灰岩中可见剑鞘褶皱，方解石矿物线理与枢纽平行（图20−b），石英拉伸线理与角闪石定向排列等矿物线理发育（图20−a）。不同地区的拉伸线理虽然倾伏角不稳定，但是倾伏向一致，均为北西—南东向。这些变形的岩石被晚三叠世未变形的二长花岗岩侵入。需要说明的是，上述查黑林嘎顺韧性变形的岩石与围岩在变形机制和样式上存在明显的区别，这也是Su et al.（2022）强调查黑林嘎顺是一个飞来峰的缘故。查黑林嘎顺围岩为下二叠统双堡塘组，该地层以紧闭同斜褶皱发育为特征，轴面劈理发育，几乎完全置换了早期的层理，褶皱枢纽近东西向或北东东向。但是，在该套地层中无糜棱岩发育，也没有发育类似查黑林嘎顺地区的糜棱面理和矿物线理。而前人在查黑林嘎顺周缘也发现了北山岩群与下伏二叠系褶皱变形岩石之间的逆冲断层（Su et al., 2022）。因此，从变形的样式及接触关系可以确认，查黑林嘎顺韧性变形的古生代侵入岩及北山岩群共同组成了一个飞来峰，叠置在下二叠统碎屑岩组成的紧闭褶皱之上。
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图 19 霍布哈尔韧性剪切带变形特征a—石英拉伸线理；b—火山岩糜棱岩面理；c—侵入地层的糜棱岩化花岗岩，XZ面示右行的长石旋转碎斑；d—糜棱岩面理褶皱，示右行剪切Figure 19. Deformation characteristics of the Hobuhaer ductile shear zone![]()
图 20 查黑林嘎顺韧性变形特征a—泥盆纪花岗糜棱岩与黑云母矿物线理；b—北山岩群内糜棱岩化灰岩中的剑鞘褶皱；c—北山岩群中的糜棱岩面理；d—XZ面上示左行的石英拖尾Figure 20. Characteristics of ductile deformation in Chaheilingashun综上，在霍布哈尔和查黑林嘎顺地区的变形从变形样式上可以划分为3类，即矿物线理近水平的韧性剪切带、线理近倾向方向的韧性变形及无矿物拉伸线理发育的二叠系强烈褶皱。从叠加关系方面可以确认，霍布哈尔地区韧性变形切割了二叠系的褶皱（图18），查黑林嘎顺地区韧性变形也逆冲推覆在二叠系的褶皱之上。因此，二叠系的褶皱是最早形成的，通过对该地区二叠系产状的统计，确认霍布哈尔—查黑林嘎顺地区大面积的二叠系组成了近东西向褶皱（图14）。这期褶皱卷入了中二叠统金塔组，并被上三叠统珊瑚井组角度不整合覆盖，因此该期褶皱的时限为晚二叠世—中三叠世。崔骁（2020）针对霍布哈尔韧性剪切带开展了年代学研究，认为存在2期活动，分别是259 Ma（变质锆石U−Pb年龄）和216 Ma（绢云母40Ar/39Ar坪年龄）。由于该地区发育了晚三叠世的侵入岩，晚期事件的年龄可能与该期侵入活动有关，因此259 Ma可能代表了霍布哈尔韧性剪切带活动年龄。因此，该地区二叠系的褶皱形成时间在259 Ma之前，综合判断，该地区二叠系北东向—近东西向褶皱的形成时代在晚二叠世。该期褶皱也与阿拉善中部杭乌拉—孟根乌拉、好比如、阿拉善东部狼山等地区的变形时间一致，而且变形机制和样式也一致。
霍布哈尔剪切带与查黑林嘎顺韧性变形从变形时代上几乎无法区分，查黑林嘎顺韧性变形时代区间也是晚二叠世—晚三叠世，这与霍布哈尔剪切变形是重合的。虽然前人获得了查黑林嘎顺韧性变形的云母类矿物40Ar/39Ar坪年龄（211 Ma）（Su et al., 2022），但是由于采样地区发育晚三叠世的二长花岗岩岩体，不能排除这些样品受到晚三叠世岩体侵位的影响。由于目前尚无更多的数据证明霍布哈尔和查黑林嘎顺韧性变形分别属于不同的时期，也没有看到这2个韧性变形叠加改造的现象。因为变形的运动学特征不同，而且二者距离较近，如果是2期变形，那么早期的构造很可能受到晚期构造的影响，因此，笔者倾向认为二者是同期的，但还需要进一步的年代学和构造解析工作限定。
考虑到霍布哈尔与查黑林嘎顺地区韧性变形运动学方向近垂直，中间的过渡地区矿物线理的方向并没有发生系统性的变化，因此这与韧性变形中应变分解现象非常类似（Tikoff et al., 1997），如果上述2个地区韧性变形时间一致，那么笔者认为，阿拉善西部在晚二叠世末—早三叠世不仅发生了强烈的右行韧性剪切，而且发生了应变分解，走向变形（走滑剪切）主要集中在霍布哈尔剪切带范围内，而倾向变形（逆冲构造）分布在剪切带以南的查黑林嘎顺等地区，在剖面上形成一个正花状构造（图18−b）。同时该地区区域性的右行韧性剪切也可能是珠斯楞地区黑平山复式岩基顺时针旋转的重要原因。此外，目前对于雅干断裂以西阿拉善西部地区二叠纪—三叠纪变形的研究较薄弱（王文宝等，2023），还没有该地区更多的与碰撞作用有关缩短变形的报道，以及陆内变形方面的工作。
综上，阿拉善西部的二叠纪—三叠纪变形与中部和东部的晚二叠世褶皱和晚二叠世末—早三叠世初韧性变形基本一致，但缺乏晚三叠世走滑或缩短变形，尽管有学者认为存在晚三叠世的变形（Su et al., 2022；Yu et al., 2023），但是还需要更精确的年代学限定。
3. 讨 论
3.1 变形阶段与环境
上述阿拉善不同地区的变形特征说明，阿拉善地区二叠纪—三叠纪的演化包括多个阶段，而且每个阶段变形的几何学和运动学性质均不同，可能代表了不同环境下的构造。目前古亚洲洋关闭碰撞阶段的变形还存在很多观点，大部分学者认为阿拉善地区的碰撞发生在二叠纪—三叠纪（王廷印等，1994；Feng et al., 2013；Lin et al., 2014；谢力等，2014；Liu et al., 2017; Song et al., 2020, 2021），但从上文的描述可以看出，这个时间范围内阿拉善地区的变形非常复杂，目前对这些构造的理解存在很多不同的认识，究竟是哪个阶段的变形对应于碰撞阶段并没有定论。
除对阿拉善不同区域二叠纪—三叠纪变形的研究外，本次还收集了目前已经发表的阿拉善地区各类低温热年代学数据，包括锆石和磷灰石U/Th−He年龄，以及锆石和磷灰石裂变径迹年龄（图21），并综合确定了阿拉善不同地区主要构造−热事件的时间范围（图22）。虽然目前的数据分布很不均匀，主要集中在一些山体上，尤其以阿拉善东缘的山体最多，而且现有的数据量也较少，但从图21可以看出有一定的规律（图21）。除白垩纪外，阿拉善地区最主要的构造−热事件发生在二叠纪—三叠纪之间，其中二叠纪事件主要分布在北大山、龙首山及阿拉善的西部雅干构造带附近，三叠纪事件主要分布在恩格尔乌苏和查干础鲁缝合带沿线地区（图21、图22）。在综合阿拉善不同地区及周缘地区已有构造分析成果的基础上，结合中、低温热年代学，讨论二叠纪—三叠纪阿拉善地区不同阶段构造的形成机制与背景。
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图 21 阿拉善不同地区低温热年代学数据分布Figure 21. Distribution of low-temperature thermochronological data in different regions of Alxa![]()
图 22 阿拉善不同地区低温热年代学确定的主要构造−热事件C—石炭系；P—二叠系；T—三叠系；J—侏罗系；K—白垩系；Cen.—新生代Figure 22. Main tectono-thermal events determined by low-temperature thermochronology in different regions of Alxa3.1.1 二叠纪晚期
目前在整个阿拉善地区，根据同构造岩体或岩脉的同位素年龄及低温热年代学年龄，可以确定二叠纪晚期发生了一期重要的变形，这期变形均在不同地区被晚期的二叠纪末期—三叠纪早期的韧性剪切带切割或改造（图3、图8、图18）。晚二叠世褶皱逆冲构造主要发育在北部地区，卷入变形的地层包括中—新元古代狼山群、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系及二叠系，构造的走向多数为近东西向（图23）。这些变形主要为紧闭褶皱，区域上呈线性分布，是典型的逆冲推覆构造，如阿拉善东部的狼山地区及西部的珠斯楞地区。狼山地区的该期变形目前走向为北东—南西向（图2），主要是受到三叠纪晚期巴彦乌拉山−狼山左行韧性剪切带改造所致（Zhang et al., 2013, 2022b；张进等，2018），在未受后期韧性剪切强烈影响的阿拉善内部地区（好比如、孟根乌拉等），二叠纪晚期变形的走向都是近东西向（图23）。西部珠斯楞地区二叠纪晚期变形总体为近东西向，但是进一步分析也可以看出，珠斯楞西北大片二叠系的褶皱枢纽主要走向为北东—南西向，而北东地区二叠系的褶皱枢纽为近东西向（图23）。导致珠斯楞地区二叠系褶皱特殊分布的原因目前还没有定论，缺乏系统的分析与研究，笔者认为可能与黑平山复式岩基的顺时针旋转有关，而导致该复式岩基旋转的原因可能是区域性的右行剪切（说明见后文）。
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图 23 阿拉善北部不同地区晚二叠世褶皱统计Figure 23. Stereographic projection of Late Permian folds in northern Alxa除阿拉善北部外，在西侧的北山地区及以北的蒙古中南部也报道了该时期的缩短构造（Zhang et al., 2012; Rippington et al., 2013; Cleven et al., 2015; Cunningham, 2017），而二叠纪晚期也是阿拉善北部地壳增厚的重要阶段（Hui et al., 2021）。此外，在阿拉善以东的温都尔庙（李刚等，2012；周志广等，2018；Li et al., 2024）、白云鄂博（Hou et al., 2020）、林西（张欲清等，2019；张进等，2021）等地区也报道了晚二叠世的缩短构造。可以看出，二叠纪晚期的变形分布面积很广，从阿拉善一直可以延续到中亚造山带东段及以西的北山地区。除该阶段的变形外，在阿拉善东缘及中亚造山带东段也陆续发现了晚二叠世中压相系的变质作用（未发表资料），与增厚的地壳一致。可以看出，在中亚造山带如此规模的晚二叠世变形分布及相关的变质作用，一定代表了一次重要的构造事件。Cunningham(2017)将该期在蒙古中南部的变形解释成古亚洲洋关闭、两侧大陆发生碰撞所致。Hui et al.(2021)和Zhang et al.(2022b)也将该期阿拉善东北部的变形与地壳增厚解释为古亚洲洋关闭碰撞的结果。
3.1.2 二叠纪末期—三叠纪早期
二叠纪末期—三叠纪早期的变形为大型韧性剪切变形，分布于阿拉善地区的大型剪切带之上，构成一个完整的走滑双冲构造（张进等，2023b）（图5）。该期变形也是阿拉善地区（甚至整个中亚造山带）最特殊的变形之一。虽然前人也在阿拉善不同地区分别识别出很多的韧性剪切带（杨振德等，1988），但是受限于当时的研究程度，阿拉善地区的很多韧性变形没有精确的年代学工作限定。随着近年研究的积累，在阿拉善地区识别并确定了很多韧性变形，这些变形既有中古生代晚期的韧性逆冲（Zhang et al., 2013；公王斌等，2017），也有三叠纪晚期的左行走滑（Zhang et al., 2013）和白垩纪的低角度拆离断层（Zheng et al., 1991; 王涛等，2002；周印章等，2014），但规模最大和分布最多的是晚二叠世—早三叠世之间的右行韧性剪切变形（图5）。
这期韧性变形卷入了阿拉善地块整体及其以北的中亚造山带，其形成机制更是存在众多争论，也是导致对于古亚洲洋何时关闭不同认识的重要因素之一。目前有关该期走滑剪切的主要观点包括：①斜向俯冲/碰撞（Tian et al., 2013, 2021; Wang et al., 2014; Shi et al., 2018; Li et al., 2021; 王文宝等，2023）；②陆内调整/变形（舒良树等，1998；Wang et al., 2008, 2010; Zhang et al., 2012）；③Peagan超大陆巨型剪切系统东段（Zhang et al., 2022a）。由于该期变形切割或叠加在阿拉善前期（晚二叠世）近东西向延伸的逆冲−推覆构造之上（图3、图8、图18），类似的现象也分布在西侧的东天山地区（Wang et al., 2008）、北山地区（Zhang et al., 2012; Cleven et al., 2015），以及东侧的温都尔庙、林西等地区（张进等，2021），因此笔者认为，这是古亚洲洋最后关闭后，中亚造山带进入陆内阶段的第一期变形。这期变形不仅局限在阿拉善地区，在整个中亚造山带范围内均有发育，是中亚造山带整体变形和演化的重要特征，也是Peagan超大陆变形的一部分（Zhang et al., 2022a）。目前对于阿拉善及中亚造山带范围内该期变形的厘定已经取得了一定进展，由于该期变形卷入了整个中亚造山带，对造山带的原始结构进行了重大改造，初步计算整个阿拉善剪切系统的右行位移量达到300~500 km（Zhang et al., 2022a；张进等，2023b）。目前对于该系统剪切变形的半定量和定量研究还相对匮乏，缺少剪切应变及变形环境的定量约束，也缺少这些变形在造山带沿线具体的联结方式（如阿拉善−北山，阿拉善−兴蒙造山带、北山−东天山）及深部结构的信息，对于变形机制及走滑剪切位移量的精确约束还需要更多的证据加以限定。
3.1.3 三叠纪晚期
阿拉善地区三叠纪晚期的变形更复杂，在不同地区表现形式并不一致，也是该期构造区别于前两期构造的主要特征。在阿拉善及北山地区，三叠纪变形屡有报道，既有近东西向的缩短构造，如南蒙古的 Noyon Uul向斜（Hendrix et al., 1996, 2001）、阿拉善中部雅布赖地区的逆冲（图7）、阿拉善南部卫宁北山的褶皱（Zhang et al., 2021b）及阿拉善中部沙拉扎山的逆冲推覆（Peng et al., 2023），又有显著的韧性变形。该时期也发育显著的韧性变形，如狼山−巴彦乌拉山及星星峡韧性剪切带（Wang et al., 2010；Zhang et al., 2013），还有沿着大断层发育的伸展变形，如贺兰山地区（张进等，2009）及南蒙古的Bogd 断层系统（van Hinsbergen et al., 2015）。区域上这些变形并不是彼此无关的，南蒙古地区近东西向的Noyon Uul向斜是北东向星星峡韧性剪切带向北延伸转变为近东西向派生的构造（图24），而阿拉善南部近东西向的卫宁北山褶皱及相关逆冲断层，也被解释成阿拉善地块在狼山−巴彦乌拉山及星星峡剪切带控制下向南运动造成的（Zhang et al., 2013, 2021b）。在阿拉善内部的一系列近东西向的逆冲推覆，往往分布在主要构造单元边界或者大型断裂附近，这些边界与断裂基本都呈近东西向（图1）。从上文的分析可知，在三叠纪晚期，阿拉善地区东侧为北东向的狼山−巴彦乌拉山韧性剪切带，而西侧北山地区也发育北东向的星星峡断裂，在这2条北东向左行韧性剪切带限制下，阿拉善地区经历了逆时针的旋转，而组成阿拉善地区的近东西向构造单元也经历了逆时针的旋转，类似书斜构造（Mandl, 1987），在旋转的过程中，构造单元边界断裂会表现出缩短构造（图24−b）。
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图 24 阿拉善地区晚三叠世变形构造模型a—阿拉善晚三叠世主要构造；b—书斜变形模型Figure 24. Conceptual model of Late Triassic deformation in the Alxa最近也有研究在阿拉善地区的西部确定出三叠纪晚期的变形，如北东走向的霍布哈尔韧性剪切带（崔骁等，2019）、查黑林噶顺飞来峰（Su et al., 2022），以及珠斯楞与尼楚滚哲得勒飞来峰（Yu et al., 2023）。而确定变形年龄主要是根据变形带内云母类矿物的40Ar/39Ar坪年龄，一方面，上述研究提供的云母类矿物40Ar/39Ar坪年龄多数MSWD偏大，说明很可能是混合年龄，另一方面，研究区也发育一系列三叠纪中晚期的岩体，其中部分样品位置靠近三叠纪岩体，因此很可能受到岩体侵位的影响。根据最新填图及分析认为，这些变形很可能形成于晚二叠世，即本文确定的第一期变形，当然还有一部分变形可能是晚侏罗世形成的（Zheng et al., 1996）。
3.2 碰撞期与陆内变形
在造山带演化的各个阶段都会形成不同特征的变形，因此可能从变形特征及叠加关系方面确定或厘定造山带演化的不同阶段。在以往增生型造山带的研究中，很多研究关注俯冲期变形或陆内变形，对于碰撞期变形存在不同认识，对有无碰撞期变形也需要进一步的工作确定。有关俯冲期的变形及其与碰撞期变形的区别见张进等（2022）。目前对于如何区别碰撞阶段及随后陆内阶段变形的讨论不是很多，Cunningham(2010)整理出了很多区别挤压造山带和随后陆内变形的识别标志，但是很多标志是未受到剥蚀的条件造山带或变形的表现，然而中亚造山带已经经历了漫长的演化和剥蚀，很多标志已经被剥蚀或改造而不易区分，因此就中亚造山带而言，区分碰撞阶段和陆内阶段的变形工作非常必要（Feng et al., 2013; Lin et al., 2014; Cleven et al., 2015），因为不同学者对于同一期变形的解释完全不一样。例如，崔骁等（2019）认为，晚三叠世变形代表了古亚洲洋在阿拉善西部关闭阶段的变形，而Su et al.(2022)、Yu et al.(2023)及邵兆刚等（2024）认为，该地区晚三叠世变形属于陆内变形。
古大洋的关闭是一个复杂的过程，在这个过程中，走滑运动很普遍，而且部分学者认为目前中亚造山带的很多走滑变形是古亚洲洋斜向关闭过程的产物（Wang et al., 2014; 崔骁等，2019；Hou et al., 2020）。虽然目前不能完全否认中亚造山带地区晚古生代末期的韧性走滑变形全部是古亚洲洋关闭的产物，其中可能也存在与古亚洲洋关闭同期的韧性走滑变形，但也可能存在造山带形成之后陆内变形的剪切变形。需要指出的是，虽然碰撞阶段走滑变形是重要的组成部分，但不可否认，缩短变形才是主要的。因此，如何鉴别与碰撞阶段的缩短变形应该是研究大洋关闭、陆陆碰撞的重要内容。在目前中亚造山带的研究中，有关古亚洲洋最后关闭变形的研究还不是很多，这是该造山带研究中一个需要解决的问题，而如何区别不同阶段的变形标志是重要研究内容。
一般而言，虽然具体的变形机制不好区分，但可以通过其他条件约束剪切变形的环境。根据以往研究（Cunningham, 2010; Cleven et al., 2015；张进等，2022），以及上述阿拉善不同地区的研究总结，俯冲/碰撞环境与陆内环境下变形的主要区别包括：①俯冲/碰撞阶段的走滑变形往往集中在俯冲或碰撞边界附近，而陆内走滑变形分布在更广大的陆内地区，增生型造山带陆内走滑变形由于基底组成多样、能干性低，更多地表现为弥散性、平行分布，并形成网络系统；②俯冲/碰撞阶段的走滑往往是新生构造，而陆内走滑往往利用了早期的基底构造再次活动，同样，陆内构造不仅可以利用早期构造重新活动，在新的环境下，也可以切割和改造早期的构造；③俯冲/碰撞阶段多形成线性延伸的褶皱与逆冲断层，具有一定的规模，分布广，而非局部性的变形，逆冲和褶皱变形具有稳定的极性，陆内变形形成的缩短构造多延伸不长，很多缩短构造是压剪作用的伴生构造，没有明显稳定的极性；④俯冲/碰撞阶段的变形参与地壳的增厚，导致相应的变质作用，而后期陆内的变形（包括走滑剪切）对于地壳的加厚作用并不显著；⑤俯冲/碰撞可以形成相关的盆地（前陆盆地、弧背盆地等），而陆内变形不会形成区域性的前陆盆地，且多为局部拉分盆地或断层之间的小型阶区盆地；⑥俯冲/碰撞阶段的变形以薄皮逆冲推覆构造为主，基底卷入型变形少，对于陆内变形，不同机制的基底卷入型构造是主要变形方式。
3.3 古亚洲洋关闭的时限
目前关于古亚洲洋关闭碰撞阶段的变形还存在很多不同认识（Tang, 1990; Şengör et al., 1993; Windley et al., 2007; Xiao et al., 2009, 2015; Xu et al., 2013; Eizenhöfer et al., 2014, 2018），例如在阿拉善地区有二叠纪之前（张文等，2013；Yin et al., 2016; Shi et al., 2016; Zhang et al., 2017；卢进才等，2018；Chen et al., 2020；张善明等，2021）、早—中二叠世（Liu et al., 2017, 2018a, 2018b, 2019a）、晚二叠世（—早三叠世？）（王廷印等，1994，1998a，1998b；Lin et al., 2014；Zheng et al., 2014, 2018；谢力等，2014；Hui et al., 2021；Zhang et al., 2022a, b, c）、中—晚三叠世（Wu et al., 1998; Feng et al., 2013; Song et al., 2020, 2021）等不同看法。
根据阿拉善地区二叠纪—三叠纪变形的研究，发现晚二叠世阿拉善及其以北地区普遍存在一期以缩短变形为主的变形，这期变形不仅影响范围广，而且变形以线性展布的逆冲推覆构造为主，并伴随着明显的地壳增厚。这期构造被晚二叠世末—早三叠世的韧性剪切改造，有确定的同位素年龄约束，但没有造成明显的地壳增厚，变质程度也很低（绿片岩相），不能代表大洋消失碰撞阶段的变形，而是中亚造山带进入陆内阶段的第一期变形。因此，从变形角度，笔者认为晚二叠世缩短变形代表了古亚洲洋在阿拉善地区关闭的响应，该时代也与多数学者从不同角度得出的结论基本一致（王廷印等，1994，1998a；Zheng et al., 2014，2018；Lin et al., 2014；谢力等，2014）。
4. 结 论
二叠纪—三叠纪是中亚造山带形成过程中最关键的阶段，也是不同造山带演化模型争论最集中的阶段，如何区分碰撞、陆内变形是解决问题的关键。阿拉善地区二叠纪—三叠纪变形发育，相互关系明确，是约束重要造山带演化的良好地区。在阿拉善地区北部、蒙古南部及中亚造山带东段广泛发育呈近东西向线性延伸的二叠纪晚期区域性缩短构造与地壳增厚，它们代表了一次重要的构造事件，是古亚洲洋关闭碰撞阶段的产物。二叠纪末期—三叠纪早期，整个阿拉善地区卷入到一个巨型的右行韧性剪切系统，改造了之前的所有变形，这期变形代表中亚造山带形成之后经历了整体的变形，是Pangea超大陆中部巨型韧性剪切系统的一部分，也是超大陆变形的组成部分，其形成机制与西伯利亚和波罗地克拉通的相互旋转靠近，中亚造山带整体变形有关。三叠纪晚期的左行韧性变形，同样切割了早期造山带所有构造与单元，进一步说明了晚三叠世之前，古亚洲洋已经全部在阿拉善地区关闭，这期变形与古亚洲南缘的增生有重要关系。碰撞阶段的变形与陆内变形有一定的差异，从变形角度可以有效限定古亚洲洋不同阶段的演化。
致谢：谨以此文纪念我国中亚造山带研究的主要奠基人和推动者李春昱院士诞辰120周年。本文是近年来在阿拉善以及北山地区开展大范围大比例尺构造填图的部分成果，参加项目野外工作的还有南京大学张庆龙教授（已故）、湖南省地质调查院陈必河高级工程师、北京四中李京燕老师、大庆油田有限责任公司成都勘探开发研究院牛鹏飞、长庆油田公司惠洁、河北地质大学刘鹏举和防灾科技学院刘玉刚等同学。司机张新义和张晓善也为野外工作长期安全开展尽心尽责，在此一并致谢；同时感谢中国地质科学院力学研究所陈正乐研究员提出的建设性意见。
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图 2 狼山群褶皱及同构造岩体
a—顺层侵入狼山群第二组砂岩变形花岗岩及年龄；b ~ d—顺层侵入狼山群第二组同构造变形花岗岩及其年龄；e—狼山地区狼山群剖面，位置见图3
Figure 2. Folds in the Langshan Group and syntectonic pluton
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图 3 狼山地区地质图
a—地质图与剖面位置；b—狼山群综合柱状图。CLSZ—中狼山剪切带；WLSZ—西狼山剪切带
Figure 3. Geological map of the Langshan area
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图 5 阿拉善晚二叠世—早三叠世右行韧性剪切系统（年龄数据据赖新荣等，2007; 韩宝福等，2010; 冉皞等，2012; 史兴俊等，2012, 2020；张文等，2013；郑荣国等，2013; Dan et al., 2014, 2015a, 2015b, 2016; Lin et al., 2014; Shi et al., 2014; 张伟等，2014; Hu et al., 2015; Wang et al., 2015; Liu et al., 2016a, 2016b, 2017, 2018a, 2018b, 2019a, 2019b; Xue et al., 2017; Zhang et al., 2016b, 2017; Shi et al., 2018; Zheng et al., 2019a, 2019b; Li et al., 2020; Song et al., 2020; Zhao et al., 2020）
a—阿拉善剪切系统与侵入岩分布；b—阿拉善地区侵入岩年龄统计. EJSZ—额济纳剪切带；YGSZ—银根剪切带；TMSSZ—塔木素剪切带；WLJSZ—乌力吉剪切带；LNTS—狼山−那仁哈拉−塔木素剪切带；YBSZ—雅布赖−巴彦诺尔公剪切带；BBSZ—北大山−巴彦诺尔公剪切带；SASZ—阿拉善南缘剪切带；LBSZ—狼山−巴彦乌拉剪切带
Figure 5. Late Permian—Early Triassic dextral ductile shear system in Alxa region
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图 6 雅布赖韧性剪切带地质图（年龄数据据叶珂等，2016；Liu et al., 2017; Zhao et al., 2022）
F—糜棱岩面理；L—矿物拉伸线理；G—片麻理
Figure 6. Geological map of the Yabrai shear zone
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图 7 雅布赖地区三叠纪变形
a—露头远景；b—志留纪花岗岩内逆冲断层为侏罗系覆盖，赤平投影为逆冲断层产状与反演的古应力场；c—侏罗系覆盖下伏志留纪花岗岩中的双冲构造
Figure 7. Triassic deformation in the Yabrai region
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图 8 杭乌拉地区地质图
a—地质图与二叠系褶皱要素赤平投影；b—杭乌拉剖面（位置见a图）；ν—二叠纪辉长岩；δο—二叠纪石英闪长岩
Figure 8. Geological map of the Hangwula area
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图 9 杭乌拉南部阿达日嘎二叠系火山碎屑岩与石英闪长岩
a—侵入中、下二叠统阿其德组上段火山岩碎屑岩未变形的石英闪长岩；b—韧性变形的阿其德组上段砂岩
Figure 9. Permian volcanic clastic rocks and quartz diorite in Adariga in the southern Hangwula
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图 10 杭乌拉双冲构造
a—杭乌拉地区圆藻山群白云质灰岩逆冲于奥陶系硅质岩之上；b—杭乌拉构造窗，两侧高山为新元古界圆藻山群，构造窗为下古生界；c—杭乌拉逆冲双冲构造剖面。O—奥陶系；S—志留系；P—二叠系；Pt3y—新元古界圆藻山组
Figure 10. Thrust duplex structures in Hangwula
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图 11 好比如地区地质图
a—地质图与石炭系−二叠系构造要素赤平投影；b—好比如地区剖面图（剖面位置见a图）。S—志留系；C—石炭系；K—白垩系；Q—第四系；ηγβ—二叠纪黑云母二长花岗岩；ηγ—三叠纪二长花岗岩；γδ—二叠纪辉长岩
Figure 11. Geological map of Haobiru region
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图 12 好比如地区逆冲断层
a—圆藻山群白云质灰岩与寒武系硅质岩断层接触远景；b—断层面擦痕和断层面解；c—断层带角砾岩；d—断层下盘寒武系薄层硅质岩
Figure 12. Thrust fault in Haobiru
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图 13 好比如东北莫日格策格地区地层/岩体接触关系
a—新元古界圆藻山群与泥盆纪花岗岩断层接触；b—断层下盘强烈变形的泥盆纪花岗岩；c—上覆上三叠统珊瑚井组厚层砾岩，黑色为硅质岩，灰色为灰岩砾石，可能来自下伏的圆藻山群；d—圆藻山群与上三叠统珊瑚井砾岩之间的角度不整合面
Figure 13. Contact relationship between strata and granite in the Morigecege, northeastern Haobiru region
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图 14 珠斯楞地区地质图
a—地质图与石炭系−二叠系构造要素赤平投影；b—珠斯楞地区剖面图（剖面位置见图a）；Є—寒武系；O2—中奥陶统；S—志留系；D1x—下泥盆统世珠斯楞组；D2y—中泥盆统伊克乌苏组；D3x—上泥盆统西屏山组；C—石炭系；T3s—上三叠统珊瑚井组；Pt3y—新元古界圆藻山组
Figure 14. Geological map of Zhusilien
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图 15 珠斯楞逆冲推覆岩体前缘断层
a—珠斯楞逆冲推覆体前缘远景；b—前缘近景；c—前缘逆冲断层露头和断层面解；d—前缘圆藻山群白云质灰岩飞来峰，下盘为泥盆系
Figure 15. Front fault of Zhusilen thrust sheet
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图 16 珠斯楞地区顺层侵入泥盆系变形的花岗岩
a—顺层侵入泥盆系强劈理化花岗岩；b—强劈理化花岗岩近景
Figure 16. Deformed bedding-parallel granite intrusion in the Devonian strata in Zhusilen
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图 17 黑平山岩基周缘韧性剪切带变形特征
a—花岗糜棱岩；b—石英拉伸线理
Figure 17. Deformation characteristics of ductile shear zone around the Heipingshan batholith
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图 18 霍布哈尔—查黑林嘎顺地区地质图
a—地质图及剖面位置；b—剖面图；c—变形模型
Figure 18. Geological map of Huobuhaer—Chaheilingashun area
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图 19 霍布哈尔韧性剪切带变形特征
a—石英拉伸线理；b—火山岩糜棱岩面理；c—侵入地层的糜棱岩化花岗岩，XZ面示右行的长石旋转碎斑；d—糜棱岩面理褶皱，示右行剪切
Figure 19. Deformation characteristics of the Hobuhaer ductile shear zone
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图 20 查黑林嘎顺韧性变形特征
a—泥盆纪花岗糜棱岩与黑云母矿物线理；b—北山岩群内糜棱岩化灰岩中的剑鞘褶皱；c—北山岩群中的糜棱岩面理；d—XZ面上示左行的石英拖尾
Figure 20. Characteristics of ductile deformation in Chaheilingashun
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图 21 阿拉善不同地区低温热年代学数据分布
Figure 21. Distribution of low-temperature thermochronological data in different regions of Alxa
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图 22 阿拉善不同地区低温热年代学确定的主要构造−热事件
C—石炭系；P—二叠系；T—三叠系；J—侏罗系；K—白垩系；Cen.—新生代
Figure 22. Main tectono-thermal events determined by low-temperature thermochronology in different regions of Alxa
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图 23 阿拉善北部不同地区晚二叠世褶皱统计
Figure 23. Stereographic projection of Late Permian folds in northern Alxa
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