庫(kù)車褶沖帶博孜敦底辟新生代鹽構(gòu)造變形期次:來自鹽動(dòng)力層序的證據(jù)

趙　博, 汪　新, 馮許魁, 韓長(zhǎng)偉, 余養(yǎng)里(.中石油 東方地球物理公司研究院 庫(kù)爾勒分院, 新疆 庫(kù)爾勒 8400; 2.浙江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院, 浙江杭州 0027; .教育部 含油氣盆地構(gòu)造研究中心, 浙江 杭州 0027)

庫(kù)車褶沖帶博孜敦底辟新生代鹽構(gòu)造變形期次:來自鹽動(dòng)力層序的證據(jù)

趙博1, 汪新2,3, 馮許魁1, 韓長(zhǎng)偉1, 余養(yǎng)里2,3
(1.中石油 東方地球物理公司研究院 庫(kù)爾勒分院, 新疆 庫(kù)爾勒 841001; 2.浙江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院, 浙江杭州 310027; 3.教育部 含油氣盆地構(gòu)造研究中心, 浙江 杭州 310027)

鹽動(dòng)力層序是指被動(dòng)鹽底辟周緣發(fā)育的一套角度不整合地層, 是識(shí)別鹽盆地早期被動(dòng)底辟的標(biāo)識(shí)。庫(kù)車地區(qū)鹽構(gòu)造由于被上新世區(qū)域大規(guī)模擠壓事件顯著破壞, 其古新世–中新世的早期演化過程尚存在爭(zhēng)議。本文首次將鹽動(dòng)力層序的研究方法運(yùn)用在庫(kù)車地區(qū)鹽構(gòu)造研究中, 并通過對(duì)庫(kù)車褶沖帶的博孜敦鹽底辟進(jìn)行野外觀察、地層恢復(fù)、地震解譯后發(fā)現(xiàn), 庫(kù)車地區(qū)博孜敦鹽底辟南西翼漸新統(tǒng)–中新統(tǒng)發(fā)育一套與鹽底辟活動(dòng)相關(guān)的沉積層序, 小層序之間以角度不整合為界, 但隨著遠(yuǎn)離底辟地層之間的接觸關(guān)系很快變?yōu)檎辖佑|, 符合直立狀復(fù)合型鹽動(dòng)力層序的模型。由此認(rèn)為, 庫(kù)車地區(qū)早期被動(dòng)鹽底辟發(fā)育, 鹽構(gòu)造的演化變形可分為兩個(gè)期次: 早期被動(dòng)底辟期(漸新世–上新世早期)與后期擠壓改造期(上新世–現(xiàn)今)。通過對(duì)比物理模擬結(jié)果與地震資料解譯結(jié)果認(rèn)為, 庫(kù)車地區(qū)早期被動(dòng)底辟作用很可能受控于始新世以來的沖積扇沉積加載作用。

鹽動(dòng)力層序; 變形期次; 鹽構(gòu)造; 被動(dòng)底辟作用; 庫(kù)車

0　引　言

鹽動(dòng)力層序(halokinetic sequence)的概念自從20世紀(jì)90年代被提出以后, 在鹽構(gòu)造研究中得到了廣泛應(yīng)用(Giles and Rowan, 2012)。其意義在于可以將鹽構(gòu)造演化的早期歷史通過地層之間接觸關(guān)系和巖性變化較好地保存下來, 為完整地分析鹽構(gòu)造演化過程提供分析依據(jù)(例如, 墨西哥 La Popa鹽盆地, Rowan et al., 2003, 2012; Andrie et al., 2012; 法國(guó)sub-Alpine褶沖帶, Graham et al., 2012; 澳大利亞Central Flinders Ranges, Kernen et al., 2012)。

庫(kù)車坳陷位于南天山南麓, 是一個(gè)疊加型的前陸盆地。新生代以來受到南天山隆升影響, 該盆地經(jīng)歷了大規(guī)模擠壓縮短事件, 與伊朗的扎格羅斯地區(qū)一起, 成為世界上為數(shù)不多的擠壓型鹽構(gòu)造發(fā)育地區(qū)(Letouzey et al., 1995; McQuarrie, 2004), 具有極高研究?jī)r(jià)值。然而擠壓型鹽構(gòu)造的最大特征就是其早期鹽構(gòu)造形態(tài)容易被區(qū)域的擠壓作用所顯著改造, 從而使其早期演化史處于一個(gè)較難研究的“空白”狀態(tài)。因此, 理清庫(kù)車地區(qū)鹽構(gòu)造的變形期次及早期演化過程對(duì)于了解擠壓型鹽構(gòu)造發(fā)育過程有著極其重要的地質(zhì)意義。

本文通過遙感影像、野外地質(zhì)觀察和地震剖面的綜合解釋對(duì)庫(kù)車地區(qū)博孜敦底辟進(jìn)行了研究, 以期對(duì)庫(kù)車地區(qū)的鹽構(gòu)造早期演化過程提供新的證據(jù)和認(rèn)識(shí), 并將鹽動(dòng)力層序的研究方法在庫(kù)車地區(qū)進(jìn)行了實(shí)際檢驗(yàn), 希望為后續(xù)擠壓型鹽構(gòu)造分析起到拋磚引玉的作用。

1　鹽動(dòng)力層序分析原理和技術(shù)方法

1.1鹽動(dòng)力層序

鹽動(dòng)力沉積層序(halokinetic sequence)是指由近地表或噴出鹽流驅(qū)動(dòng)的比較整合連續(xù)的披覆褶皺式生長(zhǎng)地層, 規(guī)模與準(zhǔn)層序組相當(dāng)。鹽動(dòng)力沉積層序的頂?shù)捉缑娑际墙嵌炔徽? 并且隨著遠(yuǎn)離底辟逐漸變?yōu)槠叫胁徽献罱K到整合(Giles and Lawton, 2002)。鹽動(dòng)力沉積層序從幾何學(xué)形態(tài)上可分為2種最基本的形態(tài)(Giles and Rowan, 2012): 鉤狀鹽動(dòng)力沉積層序(hook halokinetic sequences, 圖1a)和楔狀鹽動(dòng)力沉積層序(wedge halokinetic sequences, 圖1b)。兩種形態(tài)的產(chǎn)生是鹽底辟抬升速率、地層的沉積速率、剝蝕速率和環(huán)境等因素共同作用的結(jié)果。一般來說, 鉤狀層序說明抬升/沉積之比較大, 楔狀反之。

1.2復(fù)合型鹽動(dòng)力層序

復(fù)合型鹽動(dòng)力層序(composite halokinetic sequence,圖 2)是指一系列規(guī)模相當(dāng)?shù)柠}動(dòng)力沉積層序堆積成的三級(jí)層序, 并以角度不整合為界。堆疊的鉤狀鹽動(dòng)力沉積層序組成直立狀復(fù)合鹽動(dòng)力沉積層序(圖 2a), 頂、底不整合面近似平行。披覆褶皺減薄區(qū)較窄, 披覆褶皺軸面近平行于鹽與沉積物的界面。堆疊的楔狀鹽動(dòng)力沉積層序組成傾斜狀復(fù)合鹽動(dòng)力沉積層序(圖2b), 頂、底不整合面不平行。披覆褶皺的減薄區(qū)較寬。披覆褶皺軸面與底辟斜交。直立復(fù)合鹽動(dòng)力沉積層序在底辟抬升與沉積速率之比較大時(shí)形成, 反之形成傾斜復(fù)合鹽動(dòng)力沉積層序(Giles and Rowan, 2012)。

圖1　鹽動(dòng)力層序示意圖(據(jù)Giles and Rowan, 2012修改)Fig.1　Conceptional model of halokinetic sequences

圖2　復(fù)合鹽動(dòng)力層序示意(據(jù)Giles and Rowan, 2012修改)Fig.2　Conceptional model of composite halokinetic sequences

1.3鹽動(dòng)力層序的野外觀察與恢復(fù)方法

鹽動(dòng)力層序的野外觀察以產(chǎn)狀變化為主要特征, 其中復(fù)合鹽動(dòng)力層序之間以角度不整合為界,角度不整合兩側(cè)地層可呈背形或向形; 而單一的鹽動(dòng)力層序則以產(chǎn)狀逐漸變化為特征, 相鄰地層之間沒有突然的產(chǎn)狀變化。復(fù)合鹽動(dòng)力層序在野外露頭上的表現(xiàn)形式可以相當(dāng)復(fù)雜, 如想比較正確地恢復(fù)其原始形態(tài)需要做的工作包括: (1)準(zhǔn)確測(cè)量產(chǎn)狀。復(fù)合鹽動(dòng)力層序以角度不整合為界, 每一套小層序內(nèi)部產(chǎn)狀也是變化的, 因此產(chǎn)狀變化始終是研究和觀測(cè)的重點(diǎn)。(2)地層分層及沉積學(xué)特征。鹽動(dòng)力層序從根本上說是鹽底辟在不同沉積環(huán)境下鹽的抬升與負(fù)載沉降相互作用的結(jié)果, 而復(fù)合的鹽動(dòng)力層序的成因就是沉積間隔和剝蝕作用, 所以在野外詳細(xì)的觀察和記錄地層的沉積學(xué)變化是十分重要的。(3)合理恢復(fù)模型。在野外得到原始數(shù)據(jù)之后,還必須要做的是鹽底辟的原始形態(tài)恢復(fù)。主要目的是在于更好地分析其形成過程, 進(jìn)而對(duì)區(qū)域沉積史和構(gòu)造史進(jìn)行分析。而要對(duì)野外復(fù)雜產(chǎn)狀數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù), 就需要一個(gè)完整且合理的模型, 這也是鹽動(dòng)力層序研究中最復(fù)雜的一步(圖 3, Rowan et al., 2012)。

2　庫(kù)車地區(qū)鹽構(gòu)造演化期次研究現(xiàn)狀

作為典型再生前陸盆地, 庫(kù)車褶沖帶中生代盆地原型尚存在爭(zhēng)議(賈承造等, 2004; 賈承造, 2009;何登發(fā)等, 2009), 但對(duì)其新生代的構(gòu)造背景認(rèn)識(shí)較為統(tǒng)一, 一般認(rèn)為是疊加在古生界–中生界之上的新生代再生前陸盆地(Lu et al., 1994; 盧華復(fù)等, 1999, 2000, 2001; 汪新等, 2002; 何登發(fā)等, 2009)。庫(kù)車坳陷在新生代沉積了兩套鹽層, 其中西部為古新統(tǒng)至始新統(tǒng)庫(kù)姆格列木群(E1-2km), 而東部則為中新統(tǒng)吉迪克組(N1j), 之后在上新世整個(gè)庫(kù)車地區(qū)開始了區(qū)域的大規(guī)模擠壓活動(dòng), 形成了現(xiàn)今盆地形態(tài)(圖 4)。相比于西部而言, 東部鹽構(gòu)造較不發(fā)育, 變形特征以斷層相關(guān)褶皺為主, 西部則發(fā)育大量的擠壓型鹽構(gòu)造。本文研究對(duì)象為鹽構(gòu)造更為發(fā)育的庫(kù)車西部地區(qū)。

圖 3　對(duì)被動(dòng)鹽底辟周緣地層的原始形態(tài)恢復(fù)(以墨西哥La Popa盆地為例, 據(jù)Rowan et al., 2012)Fig.3　Restoration of original stratal geometries flanking a passive salt diapir

對(duì)于庫(kù)車西部的鹽構(gòu)造變形機(jī)制, 目前有兩種主流觀點(diǎn)(圖5)。第一種(圖5a)包括: 湯良杰等(2003)認(rèn)為鹽構(gòu)造可分為鹽層及鹽上沉積期、鹽構(gòu)造初動(dòng)期和鹽構(gòu)造定型期。胡劍風(fēng)等(2004)認(rèn)為可分為鹽層沉積期、鹽枕期、鹽背斜期和鹽脊期。鄔光輝等(2004)認(rèn)為鹽構(gòu)造演化可分為鹽層沉積期、低幅度鹽枕期、鹽背斜期、鹽底辟期和底辟刺穿期 5個(gè)連續(xù)演化階段。雖然這幾種方案存在分劃的不同, 但都認(rèn)為庫(kù)車地區(qū)的鹽構(gòu)造是在擠壓作用下先形成整合型的鹽背斜, 之后被改造成刺穿型的鹽底辟構(gòu)造。第二種(圖 5b)觀點(diǎn)認(rèn)為: 鹽構(gòu)造在鹽層沉積后即開始在上覆層的差異負(fù)載作用下形成刺穿型鹽構(gòu)造, 之后在擠壓作用下被改造成現(xiàn)今形態(tài)(李世琴, 2009; 汪新等, 2009, 2010; 唐鵬程, 2011; Wu et al., 2014; Zhao and Wang, 2016)。

第一種觀點(diǎn)從地震剖面出發(fā), 以鹽背斜的識(shí)別為主要依據(jù), 認(rèn)為在鹽層沉積后不形成任何構(gòu)造,而是在上新世大規(guī)模擠壓開始后一期形成。第二種則主要從物理模擬的角度出發(fā), 認(rèn)為庫(kù)車地區(qū)的鹽構(gòu)造無法在一期形成, 鹽底辟構(gòu)造早于擠壓構(gòu)造,隨后在擠壓開始后被繼續(xù)改造。二者主要區(qū)別就是在上新世大規(guī)模擠壓開始之前是否存在著出露地表的被動(dòng)鹽底辟。筆者認(rèn)為, 根據(jù)鹽動(dòng)力層序的理論,如果庫(kù)車地區(qū)早期存在著先存的被動(dòng)鹽構(gòu)造, 那么在鹽構(gòu)造翼部的漸新統(tǒng)–中新統(tǒng)中(即鹽層沉積后,擠壓開始前的沉積地層)應(yīng)該發(fā)育相應(yīng)的復(fù)合鹽動(dòng)力層序, 否則該鹽構(gòu)造應(yīng)為區(qū)域擠壓中一次形成,也即是說, 庫(kù)車地區(qū)鹽構(gòu)造演化的關(guān)鍵性問題即是鹽構(gòu)造周緣能否找到這套復(fù)合型的鹽動(dòng)力層序。

3　庫(kù)車地區(qū)博孜敦底辟實(shí)例

3.1博孜敦鹽底辟周緣地層野外觀察與地震解譯

博孜敦鹽底辟(圖 6)位于庫(kù)車褶沖帶西段克拉蘇構(gòu)造帶的西邊界, 是整個(gè)庫(kù)車褶沖帶出露地表的第二大鹽底辟構(gòu)造, 面積約 8 km2。博孜敦底辟的流變鹽層為古新統(tǒng)–始新統(tǒng)的庫(kù)姆格列木群(E1-2km)膏鹽層, 是典型的蒸發(fā)巖序列。在其南西翼出露地層依次為漸新統(tǒng)蘇維依組(E3s), 中新統(tǒng)吉迪克組(N1j), 中新統(tǒng)康村組(N1k), 上新統(tǒng)庫(kù)車組(N2k)和第四系西域組(Q1x), 而北東翼被現(xiàn)代沖擊扇沉積覆蓋。選取博孜敦底辟作為研究對(duì)象的原因是: (1)出露面積大, 是庫(kù)車地區(qū)鹽構(gòu)造的典型代表; (2)南西翼地層出露完整, 便于調(diào)查鹽構(gòu)造發(fā)育的變形期次; (3)盡管博孜敦鹽底辟緊鄰南天山山根(圖 6),但呈橢圓狀, 長(zhǎng)軸方向 NW-SE向延伸, 沒有明顯被擠壓改造現(xiàn)象, 便于研究其早期可能的被動(dòng)鹽構(gòu)造過程。

由于博孜敦鹽底辟北東翼被現(xiàn)代沉積所覆蓋,所以選取其南西翼的兩條路線進(jìn)行詳細(xì)的野外調(diào)查以觀察其地層接觸關(guān)系(圖6), 并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行鹽動(dòng)力層序的恢復(fù)。

兩條野外調(diào)查線路顯示(圖 6b, c), 博孜敦鹽底辟南西翼出露的地層從蘇維依組(E3s)到庫(kù)車組(N2k),變形范圍較窄, 不超過1000 m, 地層產(chǎn)狀高陡, 傾角多為50°～80°。在南西翼的新生界內(nèi)部共發(fā)育3套角度不整合, 分別為E3s/N1j, N1j/N1k, N1k/N2k之間。

圖4　庫(kù)車地區(qū)構(gòu)造帶分布及鹽層沉積范圍(a)和庫(kù)車西段博孜敦底辟ETM衛(wèi)星影像(b)Fig.4　Structural belts and the depositional range of the Kuqa Depression (a) and the ETM image of the Bozidun salt diapir, western Kuqa Depression (b)

新生界內(nèi)部角度不整合記錄表明, 庫(kù)車褶沖帶的鹽構(gòu)造發(fā)育在鹽層沉積后就應(yīng)該立即發(fā)生, 否則地層之間接觸關(guān)系應(yīng)為連續(xù)沉積過程, 地層會(huì)形成整合接觸。

另外, 過博孜敦底辟的地震剖面顯示(圖 7), 博孜敦底辟兩翼的地層厚度差異明顯, 北東翼明顯大于作者野外觀察的南西翼, 但漸新統(tǒng)至中新統(tǒng)在區(qū)域范圍內(nèi)均為整合接觸, 厚度變化不大, 反應(yīng)了在古近系的巖鹽沉積后, 區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)較為平穩(wěn), 地表所記錄的角度不整合影響范圍不超過 200 m, 在地震影像上無法反映。減薄的地層記錄了物源的方向來自于北東方向。

根據(jù)鹽動(dòng)力層序的定義(Giles and Lawton, 2002), 我們認(rèn)為在博孜敦底辟兩翼均發(fā)育一套復(fù)合型的鹽動(dòng)力層序, 并依據(jù)變形范圍(小于200 m), 復(fù)合層序內(nèi)部的層序均為鉤狀的鹽動(dòng)力層序。復(fù)合的鹽動(dòng)力層序說明庫(kù)車地區(qū)在上新世擠壓開始前的鹽構(gòu)造活動(dòng)并未中斷, 而是不斷地突破到地表, 形成新的鹽動(dòng)力層序, 不同的小層序之間以角度不整合接觸,但是隨著地層遠(yuǎn)離底辟的范圍, 地層之間的接觸關(guān)系迅速轉(zhuǎn)為整合接觸, 反應(yīng)了區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的平靜, 與Giles and Rowan (2012)所給的模型(圖2a)吻合。

圖5　關(guān)于庫(kù)車地區(qū)鹽構(gòu)造形成的兩種觀點(diǎn)Fig.5　Two point of views regarding the salt-related structures in the Kuqa Depression (the key factor to identify the models is the existence of halokinetic sequences flanking salt diapirs)

圖6　博孜敦底辟南西翼地層野外調(diào)查及恢復(fù)(位置見圖4b, 據(jù)Zhao and Wang, 2016修改)Fig.6　Field observations and restoration of strata in southwest of the Baozidun diapir

根據(jù)鉤狀鹽動(dòng)力層序的沉積模型, 我們對(duì)野外觀察地層記錄進(jìn)行了原型恢復(fù)?；謴?fù)時(shí)以野外記錄的角度不整合為界, 分隔不同的小層序組, 并根據(jù)變形范圍, 將已經(jīng)剝蝕的地層補(bǔ)全(圖6)?；謴?fù)圖顯示, 雖然博孜敦底辟周緣的鹽動(dòng)力層序很大程度上已被剝蝕(～150 m), 但鹽動(dòng)力層序內(nèi)部發(fā)育的角度不整合依然較完好地保留下來, 可以較好地恢復(fù)博孜敦底辟負(fù)載地層在始新世–上新世早期的形態(tài)。

圖7　過博孜敦鹽底辟三維深度地震剖面(剖面橫縱比一致)Fig.7　3-D depth-scale seismic section cutting through the Bozidun diapir

3.2博孜敦底辟的早期演化過程

物理模擬實(shí)驗(yàn)顯示, 被動(dòng)鹽底辟的發(fā)育需要兩個(gè)重要條件: (1)鹽上地層的重力差異負(fù)載提供驅(qū)動(dòng)力; (2)鹽下斜坡提供阻力(圖8, Ge et al., 1997)。其中, 鹽上地層的差異負(fù)載作用可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)鹽流, 是底辟形成的必要條件。而基底斜坡可起到控制底辟位置和促進(jìn)底辟形成的作用(Ge et al., 1997; Wu et al., 2015)。相應(yīng)地, 其動(dòng)力學(xué)過程同樣分為兩部分: (1)鹽層沉積后, 負(fù)載地層從近端呈楔狀向前進(jìn)積,造成了鹽上重力的不均勻分布, 鹽層在差異重力的驅(qū)動(dòng)下向遠(yuǎn)離沉積楔根部的方向(即物源方向)流動(dòng),近物源端的鹽層減薄, 而向遠(yuǎn)離物源方向形成鹽層加厚, 為可能的鹽構(gòu)造提供充足的鹽源; (2)基底斜坡處(鹽下先存構(gòu)造等)使得巖鹽底部產(chǎn)生阻力突變,流動(dòng)的巖鹽上隆, 造成沉積空間變小, 在鹽層的上涌和剝蝕作用的共同作用下, 鹽層突破地表, 形成底辟構(gòu)造。

博孜敦底辟兩翼的沉積厚度差揭示了其早期可能受到南天山物源的沉積楔進(jìn)積作用, 該進(jìn)積楔會(huì)對(duì)古近系鹽層上表面產(chǎn)生差異負(fù)載作用, 驅(qū)動(dòng)鹽流向遠(yuǎn)離沉積楔根部(即沉積較厚的位置)流動(dòng), 為上覆層提供沉積空間; 而在博孜敦底辟位置處發(fā)育的鹽下基底斜坡會(huì)對(duì)該鹽流形成阻力, 使鹽流發(fā)生阻力突變而向上聚積, 上隆的鹽層占據(jù)了一定的負(fù)載沉積空間并形成鹽底辟構(gòu)造。每一次大的鹽層突破至地表形成底辟會(huì)將其周緣地層向上彎褶, 被下一次的沉積物所覆蓋, 而這一次的底辟事件就會(huì)被一組鹽上負(fù)載內(nèi)部的角度不整合所記錄下來, 也即是鹽動(dòng)力層序(圖9a, b), 與Ge et al. (1997)所展示的物理模型過程相吻合。

圖8　沉積楔驅(qū)動(dòng)鹽流形成被動(dòng)鹽構(gòu)造的物理模型Fig.8　Physical modeling of the dynamics of passive diapirism driven by progradation

由于博孜敦底辟的走向與上新世的擠壓方向近平行, 其早期形態(tài)得以部分地保留, 只是底辟的幅度有所減小, 縮短量主要被鹽下基底所吸收, 形成基底抬升。鹽層則被動(dòng)上涌, 使得博孜敦底辟南西翼的鹽上負(fù)載向上彎褶出露地表并接受剝蝕作用,形成現(xiàn)今地表露頭形態(tài)(圖9c)。

4　討論與結(jié)論

對(duì)于庫(kù)車地區(qū)的鹽構(gòu)造變形期次的爭(zhēng)議主要集中在上新世擠壓開始前早期被動(dòng)鹽構(gòu)造是否發(fā)育的看法上。作者的研究結(jié)果顯示, 庫(kù)車地區(qū)的早期被動(dòng)鹽構(gòu)造發(fā)育, 主要表現(xiàn)為博孜敦鹽底辟周緣可以發(fā)現(xiàn)鹽動(dòng)力層序。但是這不表明庫(kù)車現(xiàn)今的所有鹽相關(guān)構(gòu)造均是早期鹽底辟被后期擠壓改造形成, 而是應(yīng)該具體構(gòu)造具體分析。如大宛齊鹽枕就是一個(gè)上新世區(qū)域擠壓作用下形成的整合型鹽背斜(唐鵬程, 2011), 其演化不存在早期被動(dòng)鹽底辟過程。另外,目前鹽動(dòng)力層序的研究國(guó)際上還是以地表的直接觀察為主, 而對(duì)于無法出露地表的鹽構(gòu)造, 由于鹽層對(duì)地震反射有遮蔽作用, 地震剖面往往不能很好地反應(yīng)周邊地層情況, 對(duì)待類似的鹽構(gòu)造分析時(shí)應(yīng)盡量謹(jǐn)慎判斷(Ratcliff et al., 1992; Rowan et al., 2003)。

圖9　博孜敦底辟演化過程Fig.9　Dynamics model for the Bozidun salt diapir

鹽構(gòu)造演化的期次研究是目前國(guó)際上的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)問題。對(duì)于庫(kù)車坳陷, 這一重要問題仍需要進(jìn)行深入的研究。本文通過對(duì)鹽動(dòng)力層序(halokinetic sequences)的研究回顧, 總結(jié)了其在野外的幾何學(xué)特征, 肯定了其作為早期被動(dòng)鹽構(gòu)造的標(biāo)識(shí), 介紹了一種將其恢復(fù)至原始形態(tài)的方法, 并將其首次引入到庫(kù)車地區(qū)的研究中, 我們認(rèn)為:

(1) 博孜敦底辟周緣地層發(fā)育鹽動(dòng)力沉積層序,表明庫(kù)車地區(qū)新生代早期被動(dòng)鹽底辟構(gòu)造發(fā)育, 現(xiàn)今鹽盆地形態(tài)是在早期鹽盆地基礎(chǔ)之上被擠壓改造而來, 庫(kù)車地區(qū)的新生代鹽構(gòu)造變形期次由此可分為兩期, 即早期被動(dòng)底辟發(fā)育(漸新世–上新世早期),后期(上新世早期–現(xiàn)今)被區(qū)域大規(guī)模擠壓改造。

(2) 庫(kù)車地區(qū)的早期鹽構(gòu)造過程受到了兩方面因素的控制, 即南天山的物源楔狀進(jìn)積過程和基底斜坡的阻擋。其中, 物源的進(jìn)積驅(qū)動(dòng)了鹽層的流動(dòng),而鹽下基底斜坡則決定了鹽構(gòu)造發(fā)育的位置。

(3) 庫(kù)車地區(qū)的鹽構(gòu)造并非全部是早期鹽構(gòu)造被改造而來, 而是應(yīng)該針對(duì)每個(gè)鹽構(gòu)造單獨(dú)進(jìn)行鹽動(dòng)力層序的研究, 以了解其具體的演化過程。但總體而言, 在鹽構(gòu)造周緣的漸新統(tǒng)–早上新統(tǒng)內(nèi)部發(fā)育鹽動(dòng)力層序的情況下, 即可認(rèn)定其有早期被動(dòng)底辟階段; 如地層為整合接觸, 則其不發(fā)育早期被動(dòng)底辟階段。

致謝: 感謝塔里木油田研究院庫(kù)車室的大力支持。感謝中石油杭州地質(zhì)研究院唐鵬程博士在野外調(diào)查中提供的幫助。同時(shí)也非常感謝南京大學(xué)尹宏偉教授和另一位匿名評(píng)審在稿件修改過程中提供的寶貴意見, 使我們的文章質(zhì)量有了很大的提高。

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Evolution of Cenozoic Salt-related Structures of Bozidun Salt Diapir, Kuqa Depression: Evidence from Halokinetic Sequences

ZHAO Bo1, WANG Xin2,3, FENG Xukui1, HAN Changwei1and YU Yangli2,3
(1. Korla Branch Research Institution, BGP Inc., CNPC, Korla 841001, Xinjiang, China; 2. School of Earth Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China; 3. Research Center for Structures in OIL & GAS Bearing Basins, Ministry of Education, Hangzhou 310027, Zhejiang, China)

Occurrence of halokinetic sequences is regarded as the mark for early passive diapirism in salt basins. The evolution of salt structures in the Kuqa Depression of the Tarim Basin has long been debated, because partly the strongly remolded of the salt structures during the regional shortening. The latest method of halokinetic sequences, field sections, high-resolution seismic data and satellite images are used to study the Bozidun salt diapir, the second largest diapir in the Kuqa Depression, and results show that angular unconformities were preserved within the Oligocene to Miocene beds southwest of the Bozidun salt diapir, and the contact facies changed quickly from disconformable to conformable with increasing distance from the diapir, forming a typical composite halokinetic sequences stack. We thus conclude that the early passive diapirism was developed in the Kuqa Depression and the dynamics of salt structures in the Kuqa Depression could be divided into two stages, (a) the passive diapirism during Oligocene to Miocene led to the formation of the salt diapirs, and (b) the Pliocene to present shortening caused by the regional compression thatreshaped all pre-existing salt diapirs.

halokinetic sequences; evolutionary stages; salt diapir; passive diapirism; Kuqa Depression

P542

A

1001-1552(2016)05-0919-009

10.16539/j.ddgzyckx.2016.05.002

2015-05-07; 改回日期: 2015-06-07

項(xiàng)目資助: 國(guó)家重大專項(xiàng)(2011ZX05009-001)和庫(kù)車前陸深層油氣地質(zhì)理論與勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)(2014E-2101)聯(lián)合資助。

趙博(1987–), 男, 博士, 從事構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究工作。Email: zjugeozb@qq.com