塔里木盆地晚新元古代-早古生代板块构造环境及其构造-沉积响应*

2021-09-24邬光辉陈鑫马兵山陈永权田威振黄少英冯晓军

岩石学报 2021年8期

关键词：克拉通裂谷塔里木盆地

邬光辉陈鑫马兵山,3 陈永权田威振黄少英冯晓军

1. 西南石油大学地球与科学技术学院，成都 610500

2. 西南石油大学羌塘盆地研究院，成都 610500

3. 中国石油天然气集团有限公司碳酸盐岩储层重点实验室西南石油大学研究分室，成都 610500

4. 中国石油塔里木油田分公司，库尔勒 841000

塔里木盆地是中国最大的经历多旋回构造-沉积演化的叠合盆地，也是中亚造山带与特提斯域构造研究及矿产资源开发的重点领域(贾承造，1997；秦克章等，2017)。塔里木盆地超深层(>6000m)油气资源丰富，已在库车前陆区中新生界发现我国最大的超深砂岩气田，在克拉通内奥陶系碳酸盐岩发现了我国最大的海相碳酸盐岩油田与凝析气田(田军，2019)，是我国“深地”油气战略发展的重点领域。近年在塔里木克拉通内发现大规模的南华系-震旦系裂谷以及下寒武统优质烃源岩(邬光辉等，2016，2020；Zhuetal., 2017)，并在8000m以深的中下寒武统发现油气，同时在露头南华系-震旦纪构造背景与盆地内寒武系-奥陶系碳酸盐岩沉积储层的研究中取得一系列进展，揭示了超深层南华系-奥陶系古老地层的巨大油气勘探潜力。

前人应用板块构造理论，提出塔里木盆地经历了南华纪-中泥盆世、晚泥盆世-三叠纪、侏罗纪-第四纪三大伸展-挤压的构造旋回(贾承造，1997；何登发等，2005)。研究认为，塔里木盆地南华纪-震旦纪发育受(超级)地幔柱机制控制的裂谷盆地(Xuetal., 2009；Zhangetal., 2013)，并在寒武纪-早奥陶世形成具有被动大陆边缘背景的碳酸盐岩台地，其在经历志留纪-中泥盆世的碰撞造山后构成完整的伸展-挤压构造旋回(何登发等，2005；邹亚锐等，2014)，与经典的威尔逊旋回模式一致。但是，近期也有研究认为塔里木板块边缘在晚新元古代-早古生代可能具有活动大陆边缘环境(Zhuetal.，2011；Geetal.，2014)，也可能受控于环罗迪尼亚俯冲系统(Tangetal.，2016；Wuetal.，2020)，其间以前寒武纪区域不整合为界分为两套构造层(邬光辉等，2012，2016；Heetal., 2018)。同时，塔里木板块南部在原特提斯洋闭合期间也可能没有卷入冈瓦纳超大陆的碰撞造山旋回，而可能处于增生造山阶段(Xiaoetal.，2005；Dongetal.，2018；Lietal.，2018)。由于塔里木盆地底部超深层南华系-奥陶系经历10余期强烈构造改造(贾承造，1997；何登发等，2005；邬光辉等，2020)，地质特征复杂、资料少，对其板块构造背景的认识分歧大。

综合分析，塔里木盆地新元古代-早古生代构造控盆、控烃作用显著，但板块构造背景复杂，成盆动力学及其构造-沉积响应特征研究程度低，制约了超深层油气地质评价与勘探方向优选。本文综合塔里木盆地周边与内部的地质与地球化学资料，讨论塔里木克拉通南华纪大陆裂解-原特提斯洋闭合期间的板块构造环境及其构造-沉积响应。

1 地质背景

塔里木板块位于中亚造山带与特提斯域之间，包括塔里木盆地及其周边环绕的南天山、西昆仑山与阿尔金山(图1a)。在晚新太古代-早新元古代的变质基底之上发育巨厚南华纪-第四纪沉积岩系，纵向上可分为前南华系基底、南华系-震旦系裂谷盆地、寒武系-奥陶系海相碳酸盐岩台地、志留系-白垩系碎屑岩坳陷及新生界前陆盆地等五大构造层(图1b；邬光辉等，2020)。塔里木盆地经历十余期构造-沉积演化，记录了晚新元古代超大陆裂解，原-古特提斯洋早古生代-中生代的开启与闭合，南天山洋古生代的开启-闭合，以及新生代印度板块碰撞的远程效应，是典型的叠合盆地(贾承造，1997；何登发等，2005；Zhangetal.，2013；邬光辉等，2016，2020；Lietal.，2018)。塔里木盆地超深层油气资源潜力巨大，勘探开发水平位居世界前列，已在周缘前陆盆地中新生界碎屑岩与中部克拉通奥陶系碳酸盐岩顶面发现大量的油气资源，盆地底部南华系-下奥陶统是重要的油气勘探接替方向(田军，2019)。

图1 塔里木盆地南华系裂谷分布与新元古代-早古生代年代学数据分布(a，据Wu et al.，2020；部分数据参考Zhang et al., 2017；Han and Zhao, 2018; Zhu et al., 2021; 右上角示构造位置)与地质大剖面(b，据邬光辉等，2016修改)Fig.1 The Nanhua rift distribution and geochronological date of the Neoproterozoic-Early Paleozoic (a, after Wu et al.，2020; some data from Zhang et al., 2017；Han and Zhao, 2018; Zhu et al., 2021 and references therein; location shown in the right upper corner) and geological section (b, modified after Wu et al., 2016) in the Tarim Basin

南华纪初期塔里木板块发生与罗迪尼亚超大陆相关的裂解事件(Zhangetal., 2013)，塔里木盆地底部发育南华系大陆裂谷相沉积建造(图1；邬光辉等，2016，2020；Wuetal.，2018)。南华系发育大陆裂谷相碎屑岩沉积，含有3～4期冰碛岩，底部有喷发岩分布(Xuetal.，2013a)。震旦系中下部为滨浅海相碎屑岩间夹火山岩，上部为碳酸盐岩，在盆地北部广泛连片分布(邬光辉等，2020)。近期研究表明，盆地东北部南华系-震旦系存在烃源岩，而且下寒武统底部发育优质页岩烃源岩，与震旦系顶部白云岩风化壳储层组成优质的生储盖组合(邬光辉等，2016；Zhuetal.，2017)。

塔里木板块下寒武统-上奥陶统发育克拉通内碳酸盐岩台地沉积(杜金虎，2010；张光亚等，2015)，厚度逾3000m。寒武纪-早奥陶世，塔里木盆地发育东西分块的碳酸盐岩台地沉积(张光亚等，2015；邬光辉等，2016)，碳酸盐岩台地面积达40×104km2。晚奥陶世良里塔格组沉积前，塔里木盆地发生构造隆升与剥蚀，南部中奥陶统一间房组与上奥陶统吐木休克组出现大面积的缺失，晚奥陶世良里塔格组沉积期形成南北分带的孤立台地(杜金虎，2010)。随着强烈的构造沉降与大量的陆源碎屑注入，晚奥陶世末桑塔木组沉积期塔东坳陷沉降厚达4000～6000m的复理石建造，碳酸盐岩台地快速消亡。

志留系沉积前，塔东-塔西南与塔北地区发生隆升并遭受剥蚀，盆内形成宽缓的隆坳格局。志留系沉积时塔里木盆地具有“中间低南北高、以宽缓斜坡过渡”的古地貌，发育辫状河三角洲-滨岸、潮坪、陆棚浅海相的砂泥互层沉积，呈北东-南西向展布(邬光辉等，2020)，不同于奥陶纪的构造-沉积格局。中泥盆世塔里木盆地整体隆升，发育区域不整合(贾承造，1997)。晚泥盆世之后随着古特提斯洋扩张的影响，开始了新一轮构造旋回体制下的广泛海侵与克拉通内坳陷沉积(何登发等，2005；邬光辉等，2016)。

2 新元古代-早古生代构造环境

综合岩浆岩资料，塔里木克拉通记录了新元古代-早古生代950～900Ma、850～780Ma、760～720Ma、670～610Ma、540～470Ma和460～410Ma六期岩浆活动(图1a、图2)。在空间分布上，少量950～900Ma的岩浆活动发生在塔里木盆地周边的阿尔金山与中天山，在中天山、阿尔金山和塔西南地区850～780Ma的岩浆活动加强，并向盆地边缘扩张。760～740Ma的火成岩广泛分布，并进一步扩张至盆地中部，随后740～720Ma的岩浆作用后撤至塔里木东北缘，并与740Ma以来的南华纪裂谷分布一致(图1a)。670～610Ma的岩浆活动逐渐向塔里木北部和西北部回撤，随后发生广泛的震旦纪坳陷沉积。早古生代的岩浆活动集中在西昆仑地区与阿尔金山，主要有540～470Ma和460～410Ma两期岩浆活动，并呈现逐渐加强与向盆地内部扩张的特点。

图2 塔里木克拉通新元古代-早古生代岩浆岩U-Pb年龄统计直方图(数据来自Wu et al., 2020; Zhu et al., 2021)Fig.2 Neoproterozoic-Early Paleozoic U-Pb age histograms of magmatic rocks from the Tarim Craton (data from Wu et al., 2020; Zhu et al., 2021 and references therein)

塔里木克拉通新元古代-早古生代发育多种类型的长英质和铁镁质岩浆岩，其微量元素模式基本相似(Zhangetal.，2017, 2019a；Wuetal.，2020)。花岗岩类具有相对平缓或微右倾的重稀土元素(HREE)模式，富含轻稀土元素(LREEs)，贫高场强元素(HFSEs)Nb、Ta、Sr、P和Ti。在构造环境判别图上，大多数样品都位于火山弧和后造山带内，与俯冲相关的花岗岩类的地球化学特征一致。近期研究认为塔里木新元古代花岗岩类多为板片断离环境(Wuetal.，2020)，揭示板片断离而非岛弧对新元古代火成岩的形成具有重要的作用。铁镁质岩石主要是地球化学性质变化较大的拉斑玄武岩，一般具有相对高LREE的平坦稀土元素(REE)模式，Ba、Th、U等大离子亲石元素(LILE)富集， HFSEs中Nb、Ta、Sr、P和Ti亏损。这些晚新元古代岩浆岩成因通常解释为陆内裂谷环境(Xuetal.，2009，2013a；Zhangetal.，2013)，但是，铁镁质-超铁镁质侵入岩(820～735Ma)具有LREE富集、显著的Nb-Ta负异常、低的εNd(t)值(-11～1)和较高的初始87Sr/86Sr比值(0.706～0.71)(Tangetal.，2016)，类似俯冲作用下的玄武岩地球化学特征(Wuetal.，2020)。

聚敛板块边缘的俯冲作用可以划分为前展和后撤俯冲(Cawood and Buchan，2007；Burchfieletal.，2018)，俯冲速率低于板块整体收敛速率时通常发生前展俯冲，反之则发生后撤俯冲。前展俯冲导致地壳增厚、重熔和弧后前陆盆地发育，后撤俯冲则容易形成地壳减薄和弧后裂谷(Cawood and Buchan，2007；Collinsetal.，2011)。近期研究表明，利用锆石εHf(t)分布趋势可能区分前展和后撤俯冲(Hanetal.，2016；Zhangetal.，2019b；Wuetal.，2020)。统计分析表明，塔里木板块1100～400Ma锆石的εHf(t)值在-46.4到+14.43之间呈现有规律变化的3个阶段(图3)：1100～800Ma的εHf(t)值呈现较宽范围的降低趋势段；经过800～760Ma的过渡阶段，760～560Ma的εHf(t)值表现出显著的上升趋势段，并在600Ma后岩浆活动快速减弱；540～410Ma又开始呈现增强的岩浆活动，伴随显著的εHf(t)值降低趋势段。这些εHf(t)值的变化趋势可能反映了新生地壳和改造地壳比例的变化，下降趋势表明地壳改造作用增强，而增加趋势表明新生地壳增多，具有前展-后撤-前展俯冲构造演化的特征。值得注意的是，俯冲转换期也没有出现明显的突变界线，存在俯冲转换过渡期，不同于典型的突变模式(Hanetal.，2016；Zhangetal.，2019b)。

图3 塔里木克拉通1100～400Ma锆石εHf(t)-U-Pb年龄图(数据来自Zhang et al., 2017; Wu et al., 2020; Zhu et al., 2021)Fig.3 Plots of εHf(t) vs. U-Pb ages of 1100～400Ma zircons from the Tarim Craton (data from Zhang et al., 2017; Wu et al., 2020; Zhu et al., 2021 and references therein)

地壳孕育时间是锆石Hf模式年龄和U-Pb年龄之间的差值，代表了大陆地壳初始形成(Hf模式年龄)与火成岩体晚期侵位(U-Pb年龄)之间的时间差(Griffinetal.，2006；Zhangetal.，2019b)。较短的地壳孕育时间反映了新生地壳的生长，而较长的孕育时间则代表了长期的地壳形成与改造作用。通过锆石结晶年龄与地壳孕育时间的相关性分析，其分布模式呈现与εHf(t)值镜像反映的三段趋势：1100～800Ma上升段表明地壳再造增强；随后出现760～560Ma的下降趋势段，表明新生地壳增加；540～410Ma又开始呈现显著的上升趋势，地壳再造作用增强。

综合相关研究，塔里木板块在新元古代-早古生代发育长期的俯冲构造环境，经历了前展-后撤-前展俯冲旋回的板块构造演化，不同于大陆裂谷-碰撞造山旋回的经典威尔逊旋回模式。

3 后撤-前展俯冲旋回作用下的构造-沉积响应

综合相关资料分析，塔里木盆地在晚新元古代-早古生代后撤-前展俯冲旋回作用下形成了独特的构造-沉积演化(图4、表1)。

表1 塔里木晚新元古代-早古生代后撤-前展俯冲旋回各阶段特征Table 1 The retreating-advancing subduction cycles of the Tarim Basin during the Late Neoproterozoic-Early Paleozoic and their characteristics

图4 塔里木克拉通新元古代-早古生代前展-后撤-前展俯冲旋回演化模式图(a)早新元古代前展俯冲(外围950～900Ma开始前展俯冲，850～760Ma岩浆活动与俯冲增强，从外围向板内推进，形成统一变质基底)；(b)晚新元古代后撤俯冲(760～610Ma岩浆活动渐弱并向盆地外围迁移，后撤俯冲作用下形成裂谷盆地)；(c)寒武纪-早奥陶世弱前展俯冲(弱俯冲，少量岩浆活动，期间碳酸盐岩台地变迁逐渐增强)；(d)晚奥陶世-志留纪强前展俯冲(俯冲增强，460～410Ma岩浆活动强烈，原特提斯洋闭合，台地消亡，形成塔东复理石快速充填类前陆盆地)Fig.4 Schematic diagrams of the Late Neoproterozoic-Early Paleozoic advancing-retreating-advancing subduction cycle in the Tarim Craton(a) advancing subduction in the Early Neoproterozoic; (b) retreating subduction in the Late Neoproterozoic; (c) weak advancing subduction in the Cambrian-Early Ordovician; (d) strong advancing subduction in the Late Ordovician-Silurian

3.1 后撤俯冲背景下的裂谷盆地充填

在早新元古代不断增强的前展俯冲作用下，塔里木克拉通形成800～760Ma前展-后撤俯冲的转换期(图4a)，并发生了强烈的变质作用(Zhangetal.，2013)，形成了前寒武纪统一的变质基底。随着向后撤俯冲的转换，岩石圈转向拉张背景，塔里木克拉通在前南华纪变质基底基础上开始发育裂谷。南华系底部喷发岩U-Pb SHRIMP年龄限定裂谷发生时间始于～740Ma(Xuetal.，2009)，而盆内中央隆起760～740Ma侵入花岗岩(邬光辉等，2012，2016；Xuetal.，2013b)则代表前裂谷期隆升的岩浆活动。裂谷成因可能与前展俯冲作用后的板片断离有关(图4b)，俯冲触发地幔对流与地壳伸展，形成不同于超级地幔柱机制导致的主动裂谷盆地。综合前人研究(Zhuetal.，2011；Zhangetal.，2013；Geetal.，2014；Tangetal.，2016；Xiaoetal.，2019；Wuetal., 2020)，其火成岩具有如下特征:(1)具有裂谷前的前展-后撤俯冲转换期的多幕岩浆活动；(2)火成岩体规模较小，且分布较为分散，缺少大规模大陆溢流玄武岩；(3)火成岩地球化学分析揭示板片断离的俯冲环境，不同于地幔柱机制的裂谷。尤其值得注意的是，在塔里木西北与西南地区南华纪巨厚裂谷沉积岩系中缺乏喷发岩，这类缺乏岩浆活动的裂谷一般不受控于地幔柱机制。

随着后撤俯冲作用引发地幔对流与地壳伸展，在前展俯冲影响作用较大的东北地区发生岩浆沿地壳的裂隙喷发，库鲁克塔格地区发育一套740～720Ma双峰式火山岩(贾承造，1997；Xuetal., 2009)，发育冲积扇-扇三角洲-滨浅湖相的大陆裂谷沉积，具有主动裂谷充填特征。在西北与西南地区缺失裂谷初期的喷发岩，伴随后撤俯冲作用下的地壳伸展，开始发育一系列的被动裂谷，形成陆相河流-湖泊沉积体系。随着后撤俯冲的扩张，南华纪中期进入水体不断加深的断陷湖盆沉积期(图5a)。东北地区沉降厚度逾1000m的砂泥岩互层浅海沉积。西北地区发育浊流-砂质碎屑流充填的断陷湖盆，西南地区以断陷河流-湖泊相沉积为主。南华纪晚期断裂活动减弱，进入断陷萎缩期，东北与西南地区滨浅海相沉积范围不断扩大。全区发育南华纪末期冰碛岩，对应全球的Marinoan冰期沉积(Xuetal., 2013a)。

图5 塔里木板块南华纪中期(a)与震旦纪末期(b)构造古地理Fig.5 Tectonic-paleogeography of the Tarim Plate at the Middle Nanhua Period (a) and the end of Sinian (b)

伴随塔里木板块北部660～630Ma、620～610Ma的岩浆事件(Xuetal., 2013a; Xiaoetal., 2019)，幕式后撤俯冲作用下的地壳伸展影响范围扩大，进入震旦纪宽缓坳陷发育期。震旦纪火成岩规模小，缺少深大断陷，以整体沉降为主，出现广泛连片的大型浅水坳陷。震旦纪早期以河流-湖泊-滨浅海碎屑岩为主，晚期发育更为广泛且稳定的碳酸盐岩台地，对应后撤俯冲与岩浆作用的减弱。不同于断陷作用控制的南华系，震旦纪晚期已形成稳定的克拉通内坳陷的构造-沉积体系。

震旦纪末期进入后撤-前展俯冲转换期(图3)。值得注意的是，尽管该时期的岩浆事件与板块动力机制尚不清楚，但塔里木板块南部检测到560～540Ma的岩浆事件(邬光辉等，2016；Zhuetal., 2021)。通过钻井标定与地震资料分析，在寒武系沉积前具有广泛的隆升与剥蚀，盆地南部与塔北地区发育东西走向的隆起(图5b)，并发现前寒武纪褶皱与坳陷区显著的抬升削截特征，很可能受控于南北向的区域构造挤压作用。通过地震追踪，前寒武纪的中央隆起与塔北隆起面积逾30×104km2，形成前寒武纪大型区域“大不整合面”(图5b)。在此构造背景下，北东向的裂谷体系转变为东西走向的克拉通内隆坳格局，终结了裂谷盆地演化。不同于早期认为的震旦纪-寒武纪连续沉积的伸展构造背景(贾承造，1997；何登发等，2005)，寒武系沉积前发生了区域构造隆升。因此推断，在震旦纪末的后撤-前展俯冲转换期，塔里木板块从伸展开始转向挤压，并形成广泛的不整合。

相对经典威尔逊旋回中的大陆裂谷，塔里木南华纪裂谷在后撤俯冲作用下，呈多期幕式火成岩活动，幔源岩浆少、裂陷作用弱、火成岩规模小，呈现被动裂谷特征。同时，伴随多期幕式减弱后撤俯冲的发展，虽然地幔岩浆补给增多，但地壳伸展作用减弱，塔里木大陆裂谷并没有向威尔逊旋回幼年期的陆间海发展，而是开始萎缩并进入震旦纪的坳陷期，并发育克拉通内碳酸盐岩台地。进而在震旦纪末期后撤-前展俯冲转换期间发生隆升与剥蚀，出现区域不整合，而没有进入威尔逊旋回的被动大陆边缘沉积阶段。由此分析，晚新元古代塔里木板块存在多期渐弱的后撤俯冲机制，没有形成威尔逊旋回中的洋壳与陆间海断陷构造-沉积体系，也不是大陆裂谷在伸展背景下的夭折，而是俯冲机制下的隆升中断，构成了南华纪强伸展-震旦纪末区域挤压的构造旋回。

3.2 前展俯冲背景下的碳酸盐岩台地-复理石坳陷充填

寒武纪开始进入弱前展俯冲阶段(图3)，略早于原特提斯洋的俯冲始于～530Ma的认识(Zhangetal.，2018)。由于迄今尚未发现被动大陆边缘沉积，寒武纪-早奥陶世很可能不是处于威尔逊旋回成年期的被动大陆边缘阶段，而是弱俯冲构造背景。该时期岩浆活动微弱，构造环境较稳定。

在微弱前展俯冲构造背景下，塔里木板块呈现东西方向的弱伸展环境，不同于晚新元古代的构造环境(图6a)。寒武纪开始发生遍及整个塔里木板块的海侵，形成广泛的陆表浅海，开始发育克拉通内稳定沉积的碳酸盐岩台地与浅坳陷。早寒武世塔里木板块形成东西分异的“两台一盆”的古地理格局，中西部为塔西克拉通内台地，中东部发育满东克拉通内坳陷欠补偿泥页岩沉积，再往东出现罗西台地(张光亚等，2015；严威等，2018)。早奥陶世，塔里木板块周缘比较稳定，板块南缘出现较弱的岩浆活动，发育稳定的碳酸盐岩镶边台地，“两台一盆”的构造古地理继承性发育(杜金虎，2010；张光亚等，2015；邬光辉等，2016)。同时，寒武纪-早奥陶世经历了多期的台地迁移与沉积微相变化，局部有微不整合发育，可能受控于较弱的俯冲作用影响。

图6 塔里木板块早奥陶世晚期(a)与晚奥陶世中期(b)构造-古地理(据邬光辉等，2016修改)Fig.6 Tectonic-paleogeography of the Tarim Plate at stages of the late Early Ordovician (a) and the middle Late Ordovician (b)(modified after Wu et al., 2016)

中奥陶世古昆仑洋俯冲消减增强，西昆仑地区火山岛弧发育，塔里木板块南缘的台-沟-弧-盆的构造格局形成(图4c；Xiaoetal.，2005；Zhangetal.，2019a)。鹰山组上部沉积开始出现分异(邬光辉等，2016)，塔西台地内部出现地貌差异，台内滩与台凹的微相差异显现，塔中-巴楚地区出现局部不整合。中奥陶世晚期一间房组的沉积特征与展布不同于鹰山组(杜金虎，2010；能源等，2016)，形成厚度薄、面积广泛的缓坡台地，沉积微相横向变化大，揭示板缘的构造活动已开始控制板内的沉积格局。值得注意的是，塔里木盆地南部广泛缺失中奥陶世晚期一间房组-晚奥陶世吐木休克组，发育大型东西走向的古隆起，具有显著的南北挤压特征(邬光辉等，2016)，表明中奥陶世末已进入强前展俯冲阶段，可能揭示原特提斯洋向北俯冲而非向南俯冲的构造环境(图4d)。

受原特提斯洋强烈前展俯冲作用形成的南北向区域挤压，晚奥陶世良里塔格组沉积前近东西向的塔西南、塔中、塔北隆起开始形成(邬光辉等，2016)，寒武纪-早奥陶世“东西分异”的碳酸盐岩台地转变为良里塔格组“南北分带”的局限碳酸盐岩台地沉积(图6b)，不同于寒武纪-早奥陶世的构造-古地理格局。奥陶纪末阿尔金洋-古昆仑洋趋近闭合(Zhangetal.，2017；Lietal.，2018；Zhangetal.，2019a)，塔里木盆地出现整体抬升，奥陶纪地层普遍遭受剥蚀(邬光辉等，2016)，但没有发现碰撞造山后的磨拉石建造，而是在塔东地区沉降了桑塔木组厚逾4000m类前陆盆地的复理石建造，不同于碰撞造山作用下典型的周缘前陆盆地，古大洋很可能没有完全闭合，仍处于俯冲增生阶段。尽管塔里木板块原特提斯洋(古昆仑洋-阿尔金洋)的闭合时间与闭合方式仍有较多疑问(Lietal.，2018)，一般认为原特提斯洋俯冲结束时间大约在440～420Ma(Zhangetal.，2018，2019a)，根据构造-沉积特征推断志留纪很可能处于原特提斯洋俯冲后的伸展阶段(图4d)。此期志留系发育俯冲后陆内坳陷的滨浅海相砂泥岩互层沉积，呈南西-北东方向展布，并遭受泥盆系沉积前的抬升剥蚀作用，不同于奥陶纪构造-沉积格局(邬光辉等，2020)，可能与阿尔金洋的闭合有关，揭示原特提斯洋可能呈现逆时针方向的俯冲闭合。

由此可见，塔里木板块寒武纪-早奥陶世弱前展俯冲作用下发育稳定的克拉通内海相碳酸盐岩沉积，不同于威尔逊旋回成年期的被动大陆边缘的构造-沉积特征。而中晚奥陶世-志留纪强前展俯冲作用下，塔里木盆地具有明显的逐渐增强的多期构造挤压作用，并出现多期构造隆升与剥蚀，形成塔东板内类前陆坳陷巨厚复理石沉积建造，但缺少碰撞造山的磨拉石建造，不同于经典威尔逊旋回终结期-遗迹期的碰撞造山形成的周缘前陆盆地。

综合分析，塔里木板块新元古代-早古生代经历了前展-后撤-前展俯冲的构造旋回，形成了后撤俯冲机制形成的南华纪强伸展-震旦纪末挤压旋回的大陆裂谷盆地，以及渐强前展俯冲机制作用的早古生代弱伸展-强挤压旋回的克拉通内碳酸盐岩台地-复理石类前陆盆地，不同于经典的威尔逊旋回。研究一般认为地幔对流或地幔柱机制控制了大陆的裂解与盆地的成因，随着大陆的裂解-大洋的形成与扩张，形成大陆裂谷盆地-被动大陆边缘盆地，而在大洋闭合-消亡期形成周缘前陆盆地(Wilson，1973；Dewey and Burke，1974)。但近来也受到质疑，并提出俯冲作用的动力学机制(Cawood and Buchan, 2007；Dal Zilioetal.，2018)。由于塔里木板块受特提斯洋与古亚洲洋演化的制约，具有地体小、运动多的特点，在新元古代-早古生代可能是多岛弧环境下的俯冲增生机制(李继亮，2004；秦克章等，2017；肖文交等，2019)，不同于经典威尔逊旋回的动力机制。