塔里木盆地庫車坳陷中生界構(gòu)造古地理分析

余海波，漆家福，楊憲章，劉騏峣，曹淑娟，范繩，孫統(tǒng)，楊向陽

1.中國石油大學(xué)油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249；2.中國石化中原油田分公司勘探開發(fā)研究院，鄭州450000；3.中原油田博士后科研工作站，鄭州450000；4.中國石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院，庫爾勒841000

塔里木盆地庫車坳陷中生界構(gòu)造古地理分析

余海波1,2,3，漆家福1，楊憲章4，劉騏峣4，曹淑娟4，范繩1，孫統(tǒng)1，楊向陽1

1.中國石油大學(xué)油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249；2.中國石化中原油田分公司勘探開發(fā)研究院，鄭州450000；3.中原油田博士后科研工作站，鄭州450000；4.中國石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院，庫爾勒841000

運(yùn)用區(qū)域地面地質(zhì)、地震、鉆測井等資料的綜合分析，對庫車坳陷中生界的盆地結(jié)構(gòu)、構(gòu)造樣式、中生界各層序原始地層厚度和沉積相分布、古隆起形態(tài)、區(qū)域構(gòu)造演化等方面進(jìn)行研究，重建了庫車坳陷中生代盆地構(gòu)造古地理，并對盆地原型成因進(jìn)行分析。庫車坳陷殘留中生界總體上為北厚南薄、北剝南超的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，北部強(qiáng)烈角度不整合在南天山海西期褶皺帶，南部微角度不整合面在寒武-奧陶系之上，南部邊緣沿著溫宿-西秋-牙哈古隆起有基底斷裂活動(dòng)。北部單斜帶為沖積扇和辮狀河三角洲，克拉蘇構(gòu)造帶為深湖，南部沿著古隆起帶為緩坡三角洲、淺湖。庫車坳陷中生代原型盆地位于南天山海西期造山帶和塔里木克拉通邊緣過渡帶之上，地殼均衡可能是盆地沉降的主要?jiǎng)恿?。南緣古隆起帶在南天山洋擴(kuò)張期為塔里木克拉通臺(tái)地與被動(dòng)大陸邊緣的臺(tái)地邊緣，南天山洋閉合期為前陸隆起帶，發(fā)育基底斷裂和斷塊差異活動(dòng)，在中生代有繼承性活動(dòng)，晚新生代新天山擠壓隆升使古隆起帶發(fā)生擠壓變形，成為新天山逆沖變形造山楔的前鋒。

塔里木盆地；庫車坳陷；構(gòu)造古地理；原型盆地

古地理學(xué)是研究地質(zhì)歷史時(shí)期和人類歷史時(shí)期自然地理特征及其演化的科學(xué)（馮增昭，2009）。構(gòu)造古地理側(cè)重于構(gòu)造格局和構(gòu)造地貌標(biāo)志，盆地的性質(zhì)和構(gòu)造活動(dòng)控制著古地理的變革，導(dǎo)致盆地沉降速率、沉積物類型、沉積體系也不同。對構(gòu)造古地理學(xué)的研究，很多學(xué)者根據(jù)構(gòu)造學(xué)的資料運(yùn)用幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等理論和觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)論述古地理特征，也有學(xué)者根據(jù)構(gòu)造-沉積相互關(guān)系，來開展構(gòu)造古地理的研究（李繼亮,2009;潘桂棠等,2008;楊橋等,2009;張克信等,2014;David et al.,2015;Giovanni et al.,2015; Hao et al.,2015;Massimo et al.,2015;Greenbaum et al.,2014;Natalia et al.,2015;Ronald et al.,2011; Tahar etal.,2012）。近些年，國內(nèi)外專家和學(xué)者以多學(xué)科相互交叉滲透的趨勢，如構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)、地層學(xué)、古生物學(xué)等，對構(gòu)造古地理的研究主要集中在盆地造山帶、全球古大陸重建等方面，以全球構(gòu)造活動(dòng)論和板塊構(gòu)造等觀點(diǎn)，來研究盆地的形成、發(fā)展、演化以及構(gòu)造對巖相的控制作用（陳守建等,2013;陳榕等,2015;馮增昭, 2004;何碧竹等,2013;李忠等,2013;李強(qiáng)等,2014;邵濟(jì)安等,2014;王成文等,2014）。

庫車坳陷受地表?xiàng)l件復(fù)雜、淺層速度劇變、膏鹽巖層的發(fā)育及地震資料品質(zhì)較差等因素影響，構(gòu)造解釋具有多解性。前人對山前帶逆沖褶皺構(gòu)造樣式、逆沖擴(kuò)展方式、構(gòu)造變形序列也有爭議，不同構(gòu)造單元的構(gòu)造變形差異性研究程度較低，中生代盆地原型、構(gòu)造古地理以及中生代各個(gè)時(shí)期的古構(gòu)造變形等方面的研究工作較少，是制約庫車坳陷油氣勘探的主要地質(zhì)問題。本次研究嘗試將盆地構(gòu)造與沉積作用相結(jié)合，來進(jìn)行構(gòu)造古地理分析，在油氣資源評(píng)價(jià)方面和學(xué)科理論的豐富上有重要的意義。

1 地質(zhì)背景

中國西北部廣泛發(fā)育擠壓背景下的陸內(nèi)沉積盆地，形成盆地與造山帶相間的大地構(gòu)造格局。塔里木盆地是我國最大的含油氣盆地，發(fā)育在前震旦系結(jié)晶基底上典型的疊合盆地（何登發(fā)等，2005），位于南天山、西昆侖山和阿爾金山之間。在志留紀(jì)末期-泥盆紀(jì)塔里木大陸板塊與中昆侖島弧碰撞發(fā)生“A型俯沖”，形成周緣前陸盆地和古前陸沖斷帶（賈承造,2004;魏國齊等,2000）。在二疊紀(jì)，塔里木北緣巖漿弧與中天山島弧發(fā)生俯沖碰撞，南天山洋最終消亡。在晚二疊世-三疊紀(jì)，塔里木大陸板塊與盆地南緣的羌塘地體碰撞，在盆地南緣形成弧后前陸；在侏羅紀(jì)-古近紀(jì)，受新特提斯洋直接影響發(fā)育為斷陷盆地；在始新世末期，印度板塊與歐亞板塊發(fā)生碰撞并向北持續(xù)推移；新近紀(jì)末-早更新世，盆地處于區(qū)域構(gòu)造擠壓環(huán)境，南天山、阿爾金山、西昆侖山發(fā)生碰撞拼合并迅速隆升（賈承造等,2003；賈承造，2004;魏國齊等,2000;Yin etal.,1998）。

庫車坳陷位于塔里木盆地北部南天山造山帶與塔北隆起之間，平面上表現(xiàn)為中部寬、向東西兩段收斂的NNE向狹長條帶，經(jīng)歷了多期的構(gòu)造變形的“再生”或“復(fù)活”前陸盆地，充填了巨厚的中-新生代陸相沉積物，整體呈北厚南薄的楔狀（賈承造等，2003；賈承造，2004；魏國齊等，2000；Yin etal.,1998）。庫車坳陷可進(jìn)一步劃分為北部單斜帶、克拉蘇-依奇克里克構(gòu)造帶、陽霞凹陷、拜城凹陷、烏什凹陷、秋里塔格構(gòu)造帶、南部斜坡帶等7個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元（圖1）。庫車坳陷北部單斜帶與南天山南緣相連，山前斷裂帶可能是高角度的逆沖斷裂或走滑逆沖斷裂帶，中生代地層在山前翹起成單斜，南天山山麓地帶不存在被逆掩在低角度逆斷層下盤的中生代地層（漆家福等，2009；王清晨等，2004；Qietal.,2009）。

2 庫車坳陷盆地結(jié)構(gòu)特征

圖1 庫車-塔北地區(qū)構(gòu)造單元分布圖①庫車前陸盆地地質(zhì)結(jié)構(gòu)再認(rèn)識(shí)及大北-克深三維區(qū)構(gòu)造建模，塔里木油田內(nèi)部報(bào)告，2012。Fig.1 Map showing the distribution of tectonic units in Kuche-Tabeiarea

衛(wèi)星影像顯示的地形地貌和地面地質(zhì)圖顯示的露頭分布特征都清楚地顯示庫車坳陷中部相對較寬、向東西兩側(cè)明顯變窄，并且沿著構(gòu)造走向呈“藕節(jié)式”分段，庫車坳陷東段、中段、西段的主體沉降－沉積單元分別為陽霞凹陷、拜城凹陷、烏什凹陷。根據(jù)重磁勘探資料顯示，庫車-塔北地區(qū)發(fā)育溫宿古隆起、西秋古隆起、新和古隆起和牙哈古隆起，也將庫車坳陷基底結(jié)構(gòu)分為東段、中段、西段三段（余海波等，2015），由于沉積蓋層的構(gòu)造變形具有上下呼應(yīng)，基底的分段性與淺層的沉降-沉積中心形成的分段特征相匹配。

根據(jù)地震剖面解釋的結(jié)構(gòu)特征，將沉積地層從下向上分為古生界、中生界、新生界三個(gè)大的構(gòu)造層。庫車坳陷充填的主要沉積地層包括中、新生界，但是中、新生界層序并不是連續(xù)的，普遍缺失晚白堊世地層。在克拉蘇構(gòu)造帶、拜城凹陷和西秋里塔格構(gòu)造帶膏鹽巖層發(fā)育在古近系庫姆格列木群，在東秋里塔格構(gòu)造帶和陽霞凹陷膏鹽巖層發(fā)育在新近系吉迪克組。這些膏鹽巖層及區(qū)域不整合面的存在導(dǎo)致新生界與中生界及盆地基底在構(gòu)造變形組合上存在差異，膏鹽巖層使新生界與中生界的變形不協(xié)調(diào)，構(gòu)造變形具有分層性。

庫車-塔北地區(qū)由北向南可劃分為造山帶增生楔、被動(dòng)陸緣斜坡帶、克拉通邊緣隆起帶等盆-山結(jié)構(gòu)單元（圖2）。造山楔為仰沖起來的褶皺沖斷帶，被動(dòng)陸緣斜坡為壓陷下去的掀斜斷塊，克拉通邊緣隆起為翹傾隆升的斷背斜。庫車坳陷中生界北部上疊在南天山海西期造山楔之上，向南超覆在塔里木克拉通上。二疊系是海陸轉(zhuǎn)換的過渡層，克拉蘇構(gòu)造帶是盆山變形過渡帶，溫宿-秋里塔格-牙哈是臺(tái)盆與被動(dòng)陸緣的樞紐線。北部單斜帶中生界覆蓋在海西期造山楔上，烏什凹陷、拜城凹陷、陽霞凹陷中生界不整合在寒武-奧陶系之上，南部斜坡帶中生界超覆在海西期古隆起之上。

不同的斷裂系統(tǒng)根植于不同構(gòu)造單元，地殼結(jié)構(gòu)、基底斷裂性狀控制斷裂系統(tǒng)的發(fā)育，表現(xiàn)出的構(gòu)造圈閉樣式也有明顯差異。庫車-塔北地區(qū)斷裂系統(tǒng)從北向南分為增生楔斷裂系、庫車斷裂系、塔北斷裂系三部分（圖2）。增生楔斷裂系為克拉蘇斷裂帶以北的“三層樓結(jié)構(gòu)”，包括基底卷入逆沖斷層、蓋層滑脫逆沖斷層和蓋層滑脫褶皺沖斷構(gòu)造，基底斷層以逆沖位移為主多期活動(dòng)；不同層次圈閉樣式不同，高角度斷層控制斷塊、斷背斜，核部為結(jié)晶基底或造山楔；低角度斷層的上盤常發(fā)育斷背斜和滑脫背斜。庫車斷裂系為秋里塔格及庫車坳陷內(nèi)部的“兩層樓結(jié)構(gòu)”，基底斷層為高角度多期活動(dòng)的逆沖斷層，蓋層為新生代形成的沖斷褶皺，基底斷層控制斷塊、斷背斜、古潛山圈閉。塔北斷裂系為塔北隆起區(qū)的“一層樓結(jié)構(gòu)”，基底卷入構(gòu)造是高角度斷裂為主，具多期多性質(zhì)活動(dòng)，以基底斷層控制的斷塊圈閉、古潛山圈閉為主。

圖2 庫車-塔北地區(qū)盆到山的區(qū)域結(jié)構(gòu)剖面（測線位置見圖1A-A＇）Fig.2 The regional structure section from the basin to themountain in Kuche-Tabeiarea（the position of the transectA-A＇isshown in fig.1）

3 庫車坳陷中生界各個(gè)時(shí)期構(gòu)造變形特征

庫車前陸盆地的形成和演化與造山帶是同步的，盆山之間動(dòng)力學(xué)上耦合表現(xiàn)在山體的隆升－剝蝕作用和前陸地區(qū)的沉降－沉積作用，早二疊世末期的區(qū)域隆升使庫車地區(qū)的下二疊統(tǒng)基本剝蝕完畢。庫車地區(qū)的三疊紀(jì)盆地是南天山造山后經(jīng)過熱隆升的巖石圈發(fā)生冷卻作用過程中形成的，在侏羅紀(jì)隨著造山期后的應(yīng)力松弛，以區(qū)域伸展構(gòu)造變形為主，庫車地區(qū)進(jìn)入斷陷、坳陷盆地階段。在晚白堊世，庫車坳陷與天山之間發(fā)生強(qiáng)烈區(qū)域性熱隆升，庫車坳陷全區(qū)缺失上白堊統(tǒng)，其影響范圍可能一直波及到塔北地區(qū)（賈承造等，2003）。根據(jù)庫車-塔北地區(qū)地震剖面資料，對地層的發(fā)育、接觸分析及斷裂特征進(jìn)行了構(gòu)造解析，得出中生代各個(gè)時(shí)期沉積前的古地質(zhì)圖（圖3）。

3.1 三疊系沉積前構(gòu)造變形

在三疊系沉積前，庫車地區(qū)受擠壓應(yīng)力發(fā)生強(qiáng)烈變形，基底斷裂總體上為東西向條帶狀分布。如圖3所示剝離三疊系地質(zhì)圖可以看出，在海西期造山楔，地層整體為NEE向展布，西部受邊界東西向和南北向走滑逆沖斷層影響，石炭系與寒武系不整合接觸；中-西部從北向南依次為泥盆系、前寒武系、寒武系；中-東部從北向南依次為泥盆系、石炭系、二疊系、石炭系不整合接觸；東部從北向南依次為石炭系、寒武系、前寒武系不整合接觸。在被動(dòng)陸緣斜坡殘留的地層為寒武-奧陶系，被北部邊界北傾逆沖基底斷層和南部邊界南傾逆沖斷層分隔開。在克拉通邊緣隆起，西部地層為NE向展布；中-東部地層為NEE向展布；西部從北向南依次為前寒武系、寒武-奧陶系、志留系、石炭系、二疊系不整合接觸；中部從北向南依次為寒武-奧陶系、二疊系不整合接觸，局部見志留系和泥盆系；東部從北向南依次為前寒武系、寒武-奧陶系、石炭系、二疊系不整合接觸。

庫車坳陷基底斷裂在平面上整體呈東西向線性展布，在溫宿古隆起與西秋古隆起之間發(fā)育南北向的走滑斷裂，向北斷開造山楔斷裂帶，向南延伸到新和古隆起的喀拉玉爾滾構(gòu)造帶。造山帶增生楔斷裂系為神木園-克拉蘇-依奇克里克斷裂帶以北的沖斷構(gòu)造，基底高角度斷層控制斷塊、斷背斜，斷層以逆沖位移為主發(fā)生多期活動(dòng)，核部為結(jié)晶基底或造山楔，主斷裂在平面上為一條連續(xù)穩(wěn)定的直線從庫車西部延伸到東部。庫車斷裂系在西部被走滑斷層分隔開，走滑斷裂左側(cè)為控制溫宿古隆起北部的邊界斷裂—吐滋別克斷裂，右側(cè)為控制西秋古隆起的南部邊界斷裂，從西秋向東秋構(gòu)造帶南邊界斷裂分隔作用減弱直至消失。西秋里塔格構(gòu)造帶基底斷層為多期活動(dòng)的逆沖斷層，基底斷層控制著西秋斷塊古隆起的發(fā)育演化?？死ㄟ吘壜∑饚Щ装l(fā)育多期活動(dòng)的逆沖斷層，并具有走滑特征，古隆起在古生代時(shí)期繼承性發(fā)育，基底斷層控制新和古隆起和牙哈古隆起的發(fā)育演化。庫車坳陷南緣古隆起在海西期就已經(jīng)存在，東西向呈條帶狀分布，對古水流及物源方向具有分隔阻礙作用，局部為庫車坳陷提供物源。

圖3 庫車坳陷中生代各個(gè)時(shí)期地質(zhì)圖Fig.3 Thegeologicmap showingof theMesozoic strata in Kuqa depression

從地震資料解釋的在三疊紀(jì)前剖面結(jié)構(gòu)圖可以看出（圖4D），在海西期造山楔北部單斜帶上發(fā)育兩條北傾高角度基底逆沖斷層，古生代地層發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺變形。在被動(dòng)陸緣斜坡發(fā)育的地層為寒武-奧陶系，秋里塔格構(gòu)造帶發(fā)育高角度北傾基底逆沖斷層。在克拉通邊緣隆起核部為前震旦系，隆起南部古生界向隆起方向逐層超覆減薄，隆起北部為高角度南傾基底逆沖斷層將隆起抬升剝蝕。

圖4 庫車坳陷中生代各個(gè)時(shí)期沉積前地質(zhì)剖面圖Fig.4 Thegeologicalprofileofdeposition in variousperiods in theMesozoic in Kuqa depression

圖5 庫車坳陷中生代各個(gè)時(shí)期沉積時(shí)地質(zhì)剖面圖（測線位置見圖1B-B′）Fig.5 Thegeologicalprofile showing deposition in variousperiods in theMesozoic in Kuqa depression（the position of transectB-B′is shown in figure 1）

3.2 三疊系同沉積期構(gòu)造變形

在三疊紀(jì)（圖5C），庫車地區(qū)沉降中心在海西期造山楔北部單斜帶和被動(dòng)陸緣斜坡克拉蘇-依奇克里克構(gòu)造帶之間，海西期南天山造山帶隆升為剝蝕區(qū)，造山帶增生楔發(fā)生退覆沉積，海西期造山楔和被動(dòng)陸緣斜坡為前陸前淵沉降區(qū)。被動(dòng)陸緣斜坡的秋里塔格構(gòu)造帶南部到克拉通邊緣隆起為前陸隆起剝蝕區(qū)，古生界及前寒武系發(fā)生了不同程度的剝蝕。

3.3 三疊紀(jì)末期古隆起分布

在三疊紀(jì)末期，發(fā)育的古隆起平面上連接成片，隆起的展布范圍擴(kuò)大（圖3）。古生代末期形成的天山褶皺造山帶，經(jīng)過晚古生代末期、中生代初期的地殼均衡和地表地質(zhì)作用，構(gòu)造活動(dòng)性逐漸漸弱，地貌上的山地也逐漸夷平。溫宿凸起北翼發(fā)育一條高角度南傾基底逆沖的邊界斷裂，將烏什凹陷和溫宿凸起分開，該斷裂南部逆沖隆升，形成單斷式背斜，向東延伸與西秋斷裂交匯。

在溫宿古隆起南翼的隆起西部和東部，發(fā)育的地層有寒武-奧陶系、志留系；隆起中部發(fā)育的地層有寒武-奧陶系、志留系、石炭系、二疊系；在古隆起北翼，發(fā)育的地層有寒武-奧陶系。溫宿隆起北側(cè)邊緣斷裂陡傾，隆起總體上表現(xiàn)為北斷南傾斷塊隆起特征。溫宿隆起南部邊緣斜坡有明顯的下伏巖層削蝕，上覆巖層向隆起有超覆減薄現(xiàn)象，隆起核部為前寒武系，溫宿隆起至少在海西末期已經(jīng)形成。

西秋古隆起在平面上主要包括秋里塔格構(gòu)造帶的卻勒和西秋段，在西秋南部基底斷裂上盤志留系和晚古生界缺失，殘留寒武-奧陶系。在前緣區(qū)域形成背斜古隆起，西秋構(gòu)造帶可能處在前陸盆地前緣隆起帶的南坡，地層從北向南被逐漸剝蝕減薄。西秋古隆起形成沖起斷塊隆起，隆起兩翼三疊系頂部剝蝕，沖起斷層上盤的核部區(qū)域，下古生界地層整體或部分被剝蝕。

新和古隆起在平面上經(jīng)過的構(gòu)造帶有英買力斷裂構(gòu)造帶、大尤都斯斷裂構(gòu)造帶、紅旗斷裂構(gòu)造帶，總體為沖斷斷塊構(gòu)造古隆起，北側(cè)基底斷層有多期活動(dòng)，破壞背斜形態(tài)，新和隆起西部為火成巖侵入體，向東過渡為牙哈隆起。在晚古生代新和隆起的北翼缺失泥盆系、石炭系、二疊系，在南翼的西部缺失泥盆系、石炭系、二疊系，向東逐漸發(fā)育，反映在晚古生代末期新和隆起發(fā)生過一次隆升，古地形是西高東低。新和隆起的南翼，發(fā)育的三疊系向隆起方向逐漸減薄，向西局部缺失三疊系。在隆起的北翼局部發(fā)育三疊系，厚度比隆起南翼薄。反映在三疊系沉積時(shí)期，隆起的南翼比北翼稍低，在三疊紀(jì)末期新和隆起發(fā)生隆升剝蝕后，北翼比南翼較高。

牙哈隆起總體為沖起斷塊構(gòu)造古隆起，西段為北斷南傾掀斜斷塊，中段為近對稱沖起斷塊，東段南斷北傾掀斜斷塊?；讛嗔丫叨嗥诨顒?dòng)特征，并且斷裂活動(dòng)性質(zhì)也有變化，中生代可能有走滑活動(dòng)。牙哈隆起兩翼邊界斷裂均為高角度基底斷層，南翼斷層為北傾的輪臺(tái)斷裂，北翼斷裂為南傾基底逆沖斷層。牙哈隆起由西向東構(gòu)造帶逐漸變窄，隆起核部斷裂發(fā)育逐漸減少。在晚古生代牙哈隆起的南翼大區(qū)域缺失二疊系和泥盆系，隆起的北翼缺失泥盆系、石炭系、二疊系。在晚古生代末期牙哈隆起發(fā)生過一次隆升剝蝕，南翼的全部二疊系和部分石炭系被抬升剝蝕，古地形是北翼高南翼低。

3.4 侏羅系沉積前構(gòu)造變形

在三疊紀(jì)末期受局部隆升擠壓應(yīng)力，庫車地區(qū)發(fā)生輕微的構(gòu)造變形，基底斷裂總體上沒有發(fā)生變化。在海西期造山楔，地層整體為NEE向展布，西高東低，在西部可見前寒武系和寒武系與上古生界不整合接觸，中-東部漸變?yōu)槟嗯柘怠⑹肯?、二疊系、三疊系依次不整合接觸。在被動(dòng)陸緣斜坡西部地形高，可見寒武系與三疊系不整合接觸，局部見零星分布的泥盆系，中-東部為三疊系向南超覆在寒武-奧陶系之上。在克拉通邊緣隆起，地形整體上為東西高、中部低，東西部可見前寒武系，由北向南漸變?yōu)楹?奧陶系、志留系、石炭系、二疊系、三疊系；中部從北向南依次為寒武-奧陶系、二疊系、三疊系不整合接觸，局部見志留系和泥盆系（圖3）。

從地震資料解釋的在侏羅紀(jì)前剖面結(jié)構(gòu)圖可以看出（圖4C），在海西期造山楔北部單斜帶上發(fā)育兩條北傾高角度基底逆沖斷層尖滅到三疊系，古生代地層強(qiáng)烈的褶皺變形帶被逆沖抬升；在被動(dòng)陸緣斜坡秋里塔格構(gòu)造帶北部殘留的地層為寒武-奧陶系、三疊系，在秋里塔格構(gòu)造帶核部及南部殘留地層為寒武-奧陶系；在克拉通邊緣隆起核部為前寒武系，隆起南部古生界和三疊系向隆起方向逐層超覆減??；秋里塔格構(gòu)造帶和塔北隆起距離構(gòu)造運(yùn)動(dòng)位置遠(yuǎn)，基底斷裂不發(fā)生再活動(dòng)，覆蓋在下伏地層之上的三疊系不發(fā)生斷層抬升活動(dòng)。

3.5 侏羅系同沉積期構(gòu)造變形

在侏羅紀(jì)（圖5B），庫車地區(qū)沉降中心向南天山方向遷移，造山帶增生楔北部地層向南天山發(fā)生超覆沉積。前陸前淵沉降區(qū)范圍擴(kuò)大，前陸隆起剝蝕區(qū)范圍縮小，前寒武系發(fā)生了不同程度的剝蝕，克拉蘇和北部單斜帶基底斷裂被侏羅系覆蓋，在侏羅紀(jì)沒有發(fā)生再活動(dòng)。

3.6 侏羅紀(jì)末期古隆起分布

庫車地區(qū)侏羅紀(jì)隨著造山期后的應(yīng)力松弛，進(jìn)入斷陷、坳陷盆地階段，庫車與南天山地區(qū)以區(qū)域伸展構(gòu)造變形為主，發(fā)育正斷層和走滑正斷層（圖3）。

總體上西秋構(gòu)造帶仍是區(qū)域高點(diǎn)，為三疊系末期古隆起形成的沖起斷塊山地貌，缺失侏羅系；新和隆起北翼的侏羅系沉積間斷。侏羅紀(jì)末期，經(jīng)過長期的剝蝕夷平作用，古隆起展布范圍逐漸縮小，局部地區(qū)下降發(fā)生沉積，并對侏羅紀(jì)的煤系及碎屑巖的沉積和沉積相帶的分布有一定的控制作用。

3.7 白堊系沉積前構(gòu)造變形

庫車地區(qū)受局部隆升擠壓應(yīng)力作用，在白堊紀(jì)前發(fā)生構(gòu)造變形，從北到南庫車坳陷盆地被東西向基底斷裂帶分為海西期造山楔、被動(dòng)陸緣斜坡、克拉通邊緣隆起（圖3）。在海西期造山楔，西部受邊界東西向和南北向走滑逆沖斷層影響，北部的石炭系與向南與寒武系不整合接觸；中-西部核部為前寒武系，向北漸變?yōu)槟嗯柘?、志留系，向南依次為寒武系、三疊系、侏羅系不整合接觸；中-東部可見石炭系、二疊系出現(xiàn)；東部從北向南依次為石炭系、三疊系、侏羅系不整合接觸，局部見零星前寒武系。在被動(dòng)陸緣斜坡西部寒武系、三疊系及零星分布的泥盆系不整合接觸，中-東部為侏羅系向南超覆不整合在寒武-奧陶系之上。在克拉通邊緣隆起，西部NE向展布的地層從北向南為前寒武系、寒武-奧陶系、志留系、石炭系、二疊系、三疊系依次不整合接觸；中-東部地層為NEE向展布，中部從北向南為寒武-奧陶系、二疊系、三疊系、侏羅系依次不整合接觸，局部見零星志留系，東部從北向南為前寒武系、寒武-奧陶系、侏羅系依次不整合接觸。

從地震資料解釋的在白堊紀(jì)前剖面結(jié)構(gòu)圖可以看出（圖4B），在海西期造山楔北部單斜帶上發(fā)育兩條北傾高角度基底逆沖斷層在侏羅紀(jì)沒有繼續(xù)活動(dòng)；在被動(dòng)陸緣斜坡，三疊系和侏羅系先后超覆到秋里塔格構(gòu)造帶北部的寒武-奧陶系之上，在秋里塔格構(gòu)造帶核部及南部殘留地層為寒武-奧陶系；在克拉通邊緣隆起，隆起南部古生界、三疊系和侏羅系向隆起方向逐層超覆減薄，見薄層侏羅系覆蓋在前寒武系之上，核部為前寒武系出露；秋里塔格構(gòu)造帶和塔北隆起基底斷裂不活動(dòng)，侏羅系直接覆蓋在下伏地層之上。

3.8 白堊系同沉積期構(gòu)造變形

在白堊紀(jì)（圖5A），庫車地區(qū)沉降中心從南天山向庫車方向遷移，在庫車坳陷克拉蘇構(gòu)造帶沉積最厚。造山帶增生楔北部地層在南天山發(fā)生退覆沉積，庫車-塔北地區(qū)整體為沉積區(qū)，在庫車坳陷沉積的白堊系比塔北地區(qū)厚。在被動(dòng)陸緣斜坡，白堊系向南部隆起層層超覆在侏羅系之上，在秋里塔格構(gòu)造帶白堊系沉積稍薄。在克拉通邊緣隆起上，白堊系超覆并覆蓋在古隆起和基底斷層之上，基底斷裂不發(fā)生再活動(dòng)。

3.9 白堊紀(jì)末期古隆起分布

在白堊紀(jì)晚期，烏什凹陷基底逆沖斷裂重新發(fā)育，白堊系向南斷缺在吐滋別克斷裂，溫宿凸起核部在該時(shí)期為隆起區(qū)，沒有發(fā)生白堊系沉積，從溫宿隆起核部向南出露的地層依次為寒武系、奧陶系、志留系、石炭系、二疊系、三疊系和白堊系。西秋古隆起、新和古隆起、牙哈古隆起被剝蝕夷平，廣泛沉積白堊系（圖3）。庫車地區(qū)在海西期造山楔，地層整體為NEE向展布，西部石炭系與寒武系不整合接觸；中-西部從北向南地層依次為泥盆系、前寒武系、寒武系、三疊系、侏羅系、白堊系；中-東部局部見石炭系、二疊系；東部從北向南依次為石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系，局部見零星前寒武系不整合接觸。在被動(dòng)陸緣斜坡西部殘留的地層為寒武系、三疊系、白堊系，局部見零星分布的泥盆系分別與三疊系、白堊系和寒武系不整合接觸，中-東部殘留的地層為白堊系。在克拉通邊緣隆起，西部從北向南依次為前寒武系、寒武-奧陶系、志留系、石炭系、二疊系、三疊系、白堊系不整合接觸；中-東部地層全部被白堊系覆蓋。

從地震資料解釋的古近系沉積前剖面結(jié)構(gòu)圖可以看出（圖4A），在海西期造山楔北部單斜帶上基底逆沖斷層，在白堊紀(jì)時(shí)期沒有再活動(dòng)，白堊系沉降-沉積中心向南遷移；在被動(dòng)陸緣斜坡和克拉通邊緣隆起，白堊系全區(qū)分布覆蓋在下伏地層之上，隆起南部古生界和中生界向隆起方向逐層超覆減薄，基底斷裂不發(fā)生再活動(dòng)。在白堊紀(jì)晚期，發(fā)生區(qū)域性的隆升，白堊系整體遭到抬升剝蝕，從南天山到塔北地區(qū)，剝蝕厚度逐漸減少。

4 庫車坳陷中生界原型盆地沉積特征

庫車坳陷中生代原型盆地屬于造山后拗陷盆地，地殼均衡可能是中生代盆地沉降的動(dòng)力學(xué)原因。海西運(yùn)動(dòng)形成的南天山在晚石炭世-早二疊世強(qiáng)烈上升，二疊紀(jì)在塔里木克拉通形成的火山巖、火山碎屑巖盆地沉積層向造山帶超覆，在盆山過渡帶形成了庫車坳陷盆地雛形。根據(jù)殘留地層、剝蝕地層及原始地層分布、盆地基底結(jié)構(gòu)以及沉積相分布特征等編制了中生代盆地原型（圖6）。在庫車坳陷北部受南天山山前高角度基底斷裂的控制，形成坡度較陡的斷陷盆地，山前發(fā)育陡坡沖積扇構(gòu)造巖相，陡坡近源的辮狀河三角洲構(gòu)造巖相以及深洼深湖構(gòu)造巖相。在庫車南緣的塔北地區(qū)的克拉通臺(tái)地上發(fā)育緩坡三角洲構(gòu)造巖相，和緩坡淺湖構(gòu)造巖相。溫宿-西秋-新和-牙哈古隆起帶發(fā)育中央古隆起辮狀河三角洲構(gòu)造巖相，對南北湖盆起著分隔作用。

根據(jù)中生代盆地原型剖面圖可以看出，造山楔頂部有中生界沉積，但是相當(dāng)部分在新生代、特別是新近紀(jì)天山擠壓隆起過程中被剝蝕。盆地沉降中心軸線位于現(xiàn)今山前地帶，保存有良好的烴源巖。庫車坳陷南部邊緣古隆起在海西期或更早形成，頂部相當(dāng)部分沒有完整的中生代沉積層序（圖5）。在三疊紀(jì)，庫車地區(qū)沉降中心在海西期造山楔北部單斜帶和被動(dòng)陸緣斜坡克拉蘇-依奇克里克構(gòu)造帶之間，海西期南天山造山帶隆升為剝蝕區(qū)，造山帶增生楔發(fā)生退覆沉積。在侏羅紀(jì)，庫車地區(qū)沉降中心向南天山方向遷移，造山帶增生楔北部地層向南天山發(fā)生超覆沉積。在白堊紀(jì)，庫車地區(qū)沉降中心從南天山向庫車方向遷移，在庫車坳陷克拉蘇構(gòu)造帶沉積最厚，造山帶增生楔北部地層在南天山發(fā)生退覆沉積，庫車-塔北地區(qū)整體為沉積區(qū)，在庫車坳陷沉積的白堊系比塔北地區(qū)厚。

三疊紀(jì)開始隨著南天山造山帶的塌陷，庫車坳陷發(fā)生均衡沉降形成三疊紀(jì)盆地，沉降和沉積中心位于克拉蘇構(gòu)造帶東北部，地層最厚約為3000米，三疊系向塔北隆起方向逐漸超覆尖滅，向北部單斜帶缺失在控坳邊界斷裂之下，燕山期地殼均衡調(diào)整形成侏羅-白堊紀(jì)盆地。侏羅紀(jì)盆地軸線較三疊紀(jì)盆地向北部增生楔遷移，盆地范圍有所擴(kuò)大，沉積和沉降中心向西發(fā)生輕微遷移，地層最厚約為2500米，盆地深度普遍變淺。白堊紀(jì)盆地沉積和沉降中心繼續(xù)向西南遷移，地層最厚約為2800米，盆地深度有所加深，白堊系在庫車坳陷和塔北隆起連接成片，盆地范圍擴(kuò)大。庫車坳陷在早喜山期地殼均衡調(diào)整形成的古近紀(jì)盆地，晚喜山期強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的新近紀(jì)-第四紀(jì)盆地。

5 庫車坳陷中生代盆地構(gòu)造古地理成因分析

古隆起的發(fā)育對地層和沉積相的分布會(huì)起到控制和影響作用，各層序向隆起方向會(huì)逐漸發(fā)生超覆或尖滅，古隆起的抬升或沉降會(huì)造成地層的剝蝕或沉積。古隆起范圍的擴(kuò)張或縮小，以及古隆起的遷移變化，使物源體系、古水流的方向和沉積相帶的分布也會(huì)隨之受到影響。根據(jù)庫車坳陷中生代地層構(gòu)造古地理疊合圖可以看出（圖7），在三疊紀(jì)，庫車坳陷中生代盆地沉積的區(qū)域性物源主要來自西部、北部、東部，南緣古隆起構(gòu)造也能提供局部物源，并影響湖盆水動(dòng)力系統(tǒng)和沉積環(huán)境。在侏羅紀(jì)，溫宿-秋里塔格-新和-牙哈隆起成為分隔南北兩個(gè)湖盆的山脊，秋里塔格可能為北部湖盆提供重要物源；溫宿為北斷南傾斷塊山，秋里塔格為南斷北傾斷塊山，新和-牙哈為北斷南傾斷背斜山。在白堊紀(jì)，溫宿-秋里塔格-新和-牙哈隆起大部分被掩埋，但是分隔南北兩個(gè)湖盆的隆起依然存在，溫宿凸起仍然是西部主要物源，湖盆面積縮小，但沖積相沉積范圍增大。

圖6 庫車-塔北地區(qū)中生代盆地原型疊合圖Fig.6 The overlay of the Mesozoic prototype basin in Kuche area,Northern Tarim

塔里木盆地北部南天山洋在前海西期經(jīng)歷了多期次的“開”、“合”構(gòu)造旋回演化，庫車地區(qū)處于塔里木地臺(tái)北部邊緣，受南天山洋構(gòu)造旋回演化影響會(huì)發(fā)育不同方向、不同性質(zhì)的基底斷裂（賈承造等,2003;湯良杰等,2008;漆家福等,2013;汪新等,2002;尹宏偉等,2011;余一欣等,2006, 2008;Guan et al.,2010;Suppe et al.,1992;Chen et al.,2004;Zhangetal.,2014）。南天山洋在古生代經(jīng)歷過手風(fēng)琴式的開合運(yùn)動(dòng)，最終在石炭紀(jì)末期關(guān)閉，在庫車坳陷以北形成增生楔，前鋒可能達(dá)到克拉蘇構(gòu)造帶。庫車-塔北地區(qū)早古生代處于被動(dòng)大陸邊緣，有可能發(fā)育邊緣隆起和早期大陸裂陷形成的基底正斷層，之后處于前陸板塊“蹺蹺板”式撓曲變形的“樞紐”部位，有利于古隆起和基底斷層繼承性活動(dòng)。中生代盆地發(fā)育在兩次區(qū)域擠壓作用之間相對穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境中，主要是地殼均衡控制盆地沉降。中生代盆地基底南部直接蓋在克拉通之上，北部是增生楔。

圖7 庫車坳陷中生代地層構(gòu)造古地理疊合圖Fig.7 Theoverlay of theMesozoic tectonic paleogeography in the Kuqa depression

海西造山作用的擠壓使南天山抬升，南天山山體對前陸的壓陷使山前撓曲拗陷發(fā)育晚二疊世-三疊紀(jì)前陸盆地，前者導(dǎo)致前陸由南向北抬升幅度加大，后者導(dǎo)致前陸由南向北沉降幅度加大，在這兩種作用的轉(zhuǎn)換部位發(fā)育古隆起，并發(fā)育基底卷入高角度斷層。在中生代，中生界向隆起超覆，隆起的“支點(diǎn)”雛形形成。庫車坳陷在二疊系沉積前到三疊系沉積過程中發(fā)生了“蹺蹺板”式的升降，邊緣古隆起處于“支點(diǎn)”部位，多期構(gòu)造疊加。晚期南天山隆升向南斜向推擠的擠壓剪切應(yīng)力場使古隆起邊界斷層復(fù)活，基底斷裂活動(dòng)在庫姆格列木群鹽巖層之下形成沖斷隆起，并控制了鹽巖層的滑脫和鹽上層的褶皺沖斷變形（漆家福等，2013；余海波等，2015）。

6 結(jié)論

（1）庫車坳陷盆-山結(jié)構(gòu)由北向南劃分為造山帶增生楔、被動(dòng)陸緣斜坡帶、克拉通邊緣隆起帶等單元。二疊系是海陸轉(zhuǎn)換的過渡層，克拉蘇構(gòu)造帶是盆山變形過渡帶，溫宿-秋里塔格-牙哈是臺(tái)盆與被動(dòng)陸緣的樞紐線。北部單斜帶中生界覆蓋在海西期造山楔上，烏什凹陷、拜城凹陷、陽霞凹陷中生界不整合在寒武-奧陶系之上，南部斜坡帶中生界超覆在海西期古隆起之上。

（2）庫車地區(qū)從北向南分為增生楔斷裂系、庫車斷裂系、塔北斷裂系。增生楔斷裂系為克拉蘇斷裂帶以北的“三層樓結(jié)構(gòu)”，庫車斷裂系為秋里塔格及庫車坳陷內(nèi)部的“兩層樓結(jié)構(gòu)”，塔北斷裂系為塔北隆起區(qū)的“一層樓結(jié)構(gòu)”。

（3）庫車坳陷中生界是上疊在海西期盆山過渡帶之上的陸相盆地沉積層，中生界覆蓋在海西期造山楔上，向南在海西期古隆起上超覆。庫車坳陷中生界受北部山前基底斷裂控制發(fā)育斷陷湖盆，山前為陡坡沖積扇、辮狀河三角洲以及深湖構(gòu)造巖相；庫車南緣為克拉通臺(tái)地湖盆，發(fā)育緩坡三角洲、淺湖構(gòu)造巖相；溫宿-西秋-牙哈古隆起發(fā)育中央古隆起三角洲構(gòu)造巖相，對南北湖盆起著分隔作用。

（4）庫車坳陷中生代原型盆地屬于造山后拗陷盆地，地殼均衡可能是中生代盆地沉降的動(dòng)力學(xué)原因。在晚石炭世-早二疊世強(qiáng)烈上升，在盆山過渡帶形成坳陷盆地雛形；三疊紀(jì)開始隨著南天山造山帶的塌陷，發(fā)生均衡沉降形成三疊紀(jì)盆地；侏羅紀(jì)盆地軸線較三疊紀(jì)盆地向北部增生楔遷移，盆地?cái)U(kuò)大變淺；白堊紀(jì)盆地沉降中心向西遷移，盆地?cái)U(kuò)大變深。

（5）庫車-塔北地區(qū)發(fā)育溫宿-西秋-新和-牙哈古隆起，早古生代處于被動(dòng)大陸邊緣，有可能發(fā)育邊緣隆起和基底正斷層。之后處于前陸板塊“蹺蹺板”式撓曲變形的“樞紐”部位，有利于古隆起和基底斷層繼承性活動(dòng)。新近紀(jì)-第四紀(jì)新天山隆起使庫車-塔北形成再生前陸盆地，天山山體向南斜向推擠使山前形成擠壓剪切應(yīng)力場，現(xiàn)存的高角度基底斷層復(fù)活，在鹽下層形成沖斷隆起。

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TheM esozoic Tectonic Palaeogeographic Analysisin Kuqa Depression of Tarim Basin

YU Haibo1,2,3,QIJia fu1,YANG Xianzhang4,LIU Qiyao4,CAO Shu juan4, FAN Sheng1,SUN Tong1,YANG Xiangyang3
1.State Key Laboratory of Petroleum Resourceand Prospecting,China University of Petroleum,Beijing102249; 2.Research Instituteof Exploration and Development,Zhongyuan Oilfield,SINOPEC,Zhengzhou,Henan 450000; 3.PostdoctoralResearch Station of Zhongyuan Oilfield,Zhengzhou,Henan 450000; 4Research Instituteof Exploration and Development,Tarim OilCompany ofPetroChina,Korla,Xinjiang841000

Using the regional geological,seismic,and well data,this paper investigates the Mesozoic basin structure and tectonic style, Mesozoic original thickness of strata and depositional system,paleo-uplift topography,and regional tectonic evolution in Kuqa depression.Subsequently the paleogeography of the Mesozoic basin is reconstructed and factorsof basin prototypes in Kuqa depression are analyzed.The residualMesozoic strata in Kuqa depression show that the geologicalstructurebecomes thinner from the north to the south,and is stripped in the north and overlapped in the south.The northern part ismarked by a large angularunconformity on Hercynian fold belt of south Tianshan,and the southern part shows a gentle angularunconformity on Cambrian or Ordovician.Thebasement faults havemovements alongwith theWenSu-XiQiu-YaHa palaeohighs in the southern edge.The alluvial fan and braided river delta were developed in the northernmonoclinal belt,and the deep-lake facieswas developed in Crassus structural belt.Along with the southern palaeohighswere thegentle slope deltaand a shallow lake.The Mesozoic prototypebasin of Kuqa depression belongs to the transitional zone of Hercynian orogenic belt in southern Tianshan and the Tarim craton.The isostasymay be themain factor on the passive margin of the subsidence of Mesozoic basin.During the expansion of the Southern Tianshan Ocean,the southern palaeohighs were on the passive margin of Tarim cratonic platform.When the southern Tianshan ocean closed,the southern palaeohighswere located on aup liftedbeltofthe foreland.Basementfaultsweredevelopedwith faultblockshavingdifferentmovementsand the southern palaeohighswere inherited in the Mesozoic.In the late Cenozoic,the southern palaeohighs experienced compressional deformationassociatedwith theupliftofnewTianshan,and thenbecamethefrontalthrustdeformationoforogenicwedge in thenew Tianshan.

Tarim Basin;Kuqa depression;tectonic paleogeography;prototype basin

YUHaibo,Ph.D.Candidate;E-mail:dikuangyuhaibo05@163.com

P542;TE 121

A文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：1006-7493（2016）04-0657-13

10.16108/j.issn1006-7493.2016021

2016-02-12；

2016-04-15

國家重大專項(xiàng)（2011ZX05003-004）的企業(yè)配套項(xiàng)目

余海波，男，1983年生，博士研究生，地質(zhì)學(xué)專業(yè)，研究方向?yàn)閰^(qū)域構(gòu)造及盆地分析，長期從事石油地質(zhì)研究；E-mail:dikuangyuhaibo05@163.com