塔里木盆地色力布亞斷裂帶幾何學及運動學特征

張永，崔永平，劉長磊

（1.中國地質(zhì)大學 能源學院，北京 100083；2.中國石油 勘探與生產(chǎn)分公司，北京 100007）

色力布亞斷裂帶位于塔里木盆地巴楚隆起南緣西側（圖1），與柯坪斷裂帶近于垂直，與皮羌斷裂相接[1]，平面上其走向由南至北為北西西—南東東轉(zhuǎn)北西—南東[2-4]。由于巴楚隆起南緣發(fā)育了一系列斷裂，斷裂走向變化不大，因此，前人研究中對于色力布亞斷裂帶的分段及組成分歧較大。文獻［5］認為，色力布亞斷裂帶主要由狹義的色力布亞斷裂及東南側的康塔庫木及海米塔格斷裂組成，文獻［6］在文獻［5］基礎上將瑪扎塔格斷裂也劃為色力布亞斷裂帶的一部分；文獻［2］和文獻［7］對于色力布亞斷裂帶的劃分則更為精細，認為色力布亞斷裂帶主要由狹義的色力布亞斷裂、同崗斷裂和亞松迪斷裂組成，在平面上劃分為3段（北段、中段和南段），在剖面上可劃分為中深層斷裂和淺層逆沖推覆斷裂；文獻［8］將前人所劃分的色力布亞斷裂帶進一步劃分為了色力布亞斷裂帶和亞松迪斷裂帶，并認為色力布亞斷裂帶主要劃分為南、北兩段。此外，對于色力布亞斷裂的性質(zhì)也頗有爭議，文獻［5］認為，色力布亞斷裂向北與皮羌斷裂相接，其下部斷裂表現(xiàn)為基底卷入特征[6]，斷裂的變形具有走滑逆沖性質(zhì)，向深層斷穿基底表現(xiàn)為高角度逆沖斷裂[9]；文獻［8］認為色力布亞斷裂為具有走滑特征的花狀構造；文獻［3］認為，雖然色力布亞斷裂與皮羌斷裂相接，但色力布亞斷裂并非為走滑性質(zhì)斷裂，穿過斷裂帶的轉(zhuǎn)換波剖面證實了巴楚地區(qū)以擠壓應力場為主，不存在走滑作用[11]。前人雖然針對色力布亞斷裂帶進行了一系列劃分及研究，但未對斷裂帶分段及劃分的依據(jù)進行詳細闡述，并且在對斷裂的解釋上爭議較大且未提供充分的依據(jù)，而色力布亞斷裂帶作為巴楚隆起南緣斷裂，分割了巴楚隆起與麥蓋提斜坡，向北與柯坪斷隆相接，斷裂走向與柯坪斷隆的構造方向近于垂直，因此研究色力布亞斷裂的樣式及演化特征對于探討巴楚隆起與柯坪斷隆的關系及影響塔里木盆地的不同期構造運動的應力特征等具有重要意義。本文通過切過色力布亞斷裂帶的8條地震剖面，運用斷層相關褶皺理論及三維建模方法，重新建立色力布亞斷裂帶的構造模型，并依據(jù)斷裂帶平面展布特征及三維斷層展布特征，對色力布亞斷裂帶進行重新分段，闡述了斷裂帶劃分依據(jù)，并根據(jù)生長地層及地層不整合關系探討了斷裂的分期活動特征。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

色力布亞斷裂帶分割了麥蓋提斜坡和巴楚隆起，并向北延伸至柯坪斷隆，與巴楚隆起主體部位不一致的是，由于近麥蓋提斜坡，在麥蓋提斜坡沉積了巨厚的第四系，地層整體在喜馬拉雅運動期及后期沉積物負載作用下，向塔里木盆地西南方向傾斜。色力布亞斷裂帶主要表現(xiàn)為隱伏斷裂，向北部與柯坪斷隆相接，斷裂帶由多條斷層構成，在不同段表現(xiàn)為不同的變形特征。與巴楚隆起的形成過程相同，斷裂帶的形成過程同樣經(jīng)歷了加里東運動期、海西運動期、印支—燕山運動期、喜馬拉雅運動期造山活動的影響[12]，由于接近柯坪斷隆，受構造活動較為強烈，尤其表現(xiàn)在后期構造活動上，地表由南至北可見由于斷層逆沖至地表形成的新近系阿圖什組至古近系露頭，近柯坪斷隆處可見有斷層出露至地表，走向與色力布亞斷裂一致，向北延伸至柯坪斷隆。

根據(jù)鉆井所鉆遇地層及切過色力布亞斷裂帶近東西向地震剖面的層位追蹤結果，色力布亞斷裂帶地層分布與巴楚隆起主體略有不同，斷裂帶地表大部地區(qū)為第四系所覆蓋，部分區(qū)域見有新近系及古近系露頭；由下至上，可見有震旦系至中—下奧陶統(tǒng)、志留系至二疊系、新生界，缺失了上奧陶統(tǒng)及整套中生界，寒武紀—早奧陶世以海相沉積為主，后期隆升遭受剝蝕，至石炭紀再次遭受伸展接受海相沉積，并在中—晚二疊世形成了大面積火山巖；新生代沉積則以陸相為主[13]。不整合面的形成往往代表了一期強烈的構造運動，色力布亞斷裂帶附近可識別出多套地層不整合，根據(jù)不整合的發(fā)育特征，可將地層自下而上劃分為6個構造層，分別為基底構造層（Ⅰ）、震旦系構造層（Ⅱ）、寒武系—中奧陶統(tǒng)構造層（Ⅲ）、中下志留統(tǒng)構造層（Ⅳ）、泥盆系—二疊系構造層（Ⅴ）和新生界構造層（Ⅵ）（圖2）。上奧陶統(tǒng)在斷裂帶的局部缺失代表了加里東運動晚期構造活動形成的低幅隆起，而中生界的整體缺失則是由于海西運動晚期的構造活動使得巴楚隆起長期隆升，古近系在色力布亞斷裂帶延伸方向上在南部分布較為完整，向北由于早期形成斷層的再活動導致的地層抬升而剝蝕；而新近系在南東—北西方向有不同程度缺失，主要為新生代斷層活動導致地層抬升所造成的剝蝕。色力布亞斷裂帶發(fā)育中寒武統(tǒng)鹽巖層及古近系阿爾塔什組膏巖層，區(qū)域大面積分布，為斷裂滑脫層。

圖2 巴楚地區(qū)色力布亞斷裂帶綜合柱狀剖面

2 色力布亞斷裂帶幾何學特征

本次研究的色力布亞斷裂帶，主要以狹義上的色力布亞斷裂及同崗斷裂、亞松迪斷裂及與康塔庫木斷裂為主，斷裂帶西南側還發(fā)育有巴什托普斷裂。由色力布亞斷裂帶平面展布圖（圖1）可見，色力布亞斷裂帶在西北部發(fā)生了較小的轉(zhuǎn)折，根據(jù)斷裂解釋結果，綜合斷裂帶走向和組成斷裂帶斷層、斷層傾向等因素將色力布亞斷裂帶劃分為北段、中段、南段，斷裂帶各段幾何學特征描述如下。

2.1 色力布亞斷裂帶南段

L54剖面主要切過亞松迪淺層斷層及北側的康塔庫木斷裂，由近垂直切過斷裂帶L54剖面可明顯看到地層的變形特征（圖3）。L54剖面所處位置地表為第四系所覆蓋，自下而上可見有前寒武系、寒武系、中—下奧陶統(tǒng)、志留系、石炭系、二疊系、新近系、第四系，地震剖面上可見有多套地層發(fā)生彎曲褶皺變形及錯斷現(xiàn)象，新近系、第四系中可識別出清晰斷面波。圖3為L54剖面軸面劃分及解釋結果，該剖面上可明顯劃分為上、中、下3套構造變形系統(tǒng)：①上部地層中可根據(jù)斷面波識別出新生界斷層F5上陡下緩的形態(tài)，F(xiàn)5斷層導致新生界發(fā)生褶皺變形，斷層向下部收斂至古近系膏巖滑脫層中，向上部僅導致第四系底部發(fā)生變形，上部地層受F5斷層逆沖的影響，形成了寬緩低幅褶皺凸起，可識別出上下較為一致的向斜及背斜軸面，斷層產(chǎn)狀較陡，且形成褶皺的后翼較緩，說明F5斷層的活動具有走滑性質(zhì)，此外新生界在未受到F5斷層影響的位置也由于沿古近系滑脫層之上的滑脫作用形成了起伏較小的滑脫褶皺；②相較于新生界（古近系至第四系）的構造變形系統(tǒng)，中部古生界構造變形較為復雜，由地層切層點可以識別出康塔庫木斷裂上部斷層F4向上斷至第四系底，向下部產(chǎn)狀逐漸變緩，在褶皺后翼向斜軸面處收斂于中寒武統(tǒng)滑脫層之中，斷層向上部逆沖過程中，導致地層發(fā)生強烈褶皺變形，褶皺變形雖然具有一致的背斜及向斜軸面，但褶皺在深、淺處的形態(tài)不一致，背斜頂部可見有明顯地層剝蝕現(xiàn)象，主要為新近系阿圖什組直接覆蓋于下二疊統(tǒng)之上，背斜頂部的部分下二疊統(tǒng)遭受剝蝕，向背斜兩翼逐漸出露上二疊統(tǒng)及殘余古近系，這種不整合接觸關系說明L54剖面中斷層F4活動持續(xù)至古近系沉積后并終止于新近系阿圖什組沉積之前；③下部變形主要表現(xiàn)為康塔庫木斷裂北側發(fā)育有沿基底滑脫層滑脫的小型斷層，斷層僅切穿了上寒武統(tǒng)之下的地層，且并未導致地層發(fā)生褶皺變形，寒武系之下發(fā)育深部斷層F3，剖面南側基底之中斷層早期活動性質(zhì)表現(xiàn)為正斷層，正斷層的活動導致了上部地層發(fā)生了褶皺變形；此外，明顯可見L54剖面北側自震旦系、寒武系相對于南側均有較大幅度抬升，斷層F4之下的地層也發(fā)生了明顯的褶皺變形，前寒武系中可見有早期斷陷期產(chǎn)物，斷層后期發(fā)生反轉(zhuǎn)，向上活動過程中導致其上盤地層發(fā)生顯著抬升，并使得斷層端點處地層產(chǎn)生顯著褶皺彎曲。

圖3 色力布亞斷裂帶L54地震解釋剖面

NE62剖面位于L54剖面西北側，平面上切過了亞松迪斷裂、康塔庫木斷裂的中段和色力布亞斷裂（圖4），地表仍被第四系覆蓋，剖面自下而上可見有前寒武系、寒武系、中—下奧陶統(tǒng)、志留系、石炭系、二疊系、新近系、第四系。與L54剖面相比，NE62剖面中構造樣式發(fā)生了一定變化，總體來看，北側的康塔庫木斷裂與南側的亞松迪斷裂間距增大，在縱向上，剖面整體仍表現(xiàn)為明顯的分層變形特征，剖面北側主要為康塔庫木斷裂所形成的構造變形樣式。NE62剖面中的構造變形仍可劃分為上、中、下3套變形系統(tǒng)。①剖面南部新生界的變形仍為沿古近系底部逆沖斷層F5所導致，由切層點及軸面分析，可識別出斷層上陡下緩的形態(tài)，斷層向上部未斷穿第四系底，在斷層上盤地層形成了顯著的背斜構造，與L54剖面新生界斷裂活動所形成的樣式相比，NE62剖面所形成的新生界褶皺幅度較大；②NE62剖面南部古生界中發(fā)育亞松迪斷裂下部斷層F2，斷層在上部地層中產(chǎn)狀較陡，斷層南傾，向下部地層褶皺變形的后翼向斜軸面處收斂至中寒武統(tǒng)滑脫層中，從下向上斷開了上寒武統(tǒng)至新近系安居安組，在新生界斷層F5處終止，并導致上盤地層形成了起伏較小的背斜（前翼極短、后翼較長），結合斷面產(chǎn)狀推測斷層F2的活動具有走滑活動特征；NE62剖面北側為康塔庫木斷裂，與L54剖面相比，康塔庫木斷裂上部斷層F4所造成的地層變形明顯較弱，所造成的褶皺幅度較小，形態(tài)較為平緩，與L54剖面相同的是，斷層F4仍表現(xiàn)為上陡下緩的形態(tài)，向上部斷至第四系底部，并導致第四系發(fā)生了小幅度褶皺變形，由于斷層活動過程中，導致了地層抬升，斷層F4上盤地層遭受了不同程度的剝蝕，導致上部新近系斷距減小，斷層向下部在褶皺后翼向斜軸面處收斂至中寒武統(tǒng)滑脫層中；③斷層F2之下中寒武統(tǒng)下伏地層仍發(fā)生了一定的褶皺變形作用，且明顯可見下寒武統(tǒng)所對應的同相軸發(fā)生錯斷，通過軸面分析等，認為基底之中發(fā)育F1斷層，為色力布亞深部斷層，斷層F1導致了下寒武統(tǒng)發(fā)生褶皺變形，并產(chǎn)生了錯斷；NE62剖面中同樣可見北側地層相對于南側發(fā)生了顯著的抬升作用，為深部斷層F3的活動導致。

圖4 色力布亞斷裂帶NE62地震解釋剖面

NE88剖面主要切過亞松迪斷裂及色力布亞深部斷層，為近于垂直色力布亞斷裂帶走向的剖面（圖5），地表為第四系所覆蓋，自下而上可見有前寒武系、寒武系、中—下奧陶統(tǒng)、志留系、石炭系、二疊系、新近系及第四系。與色力布亞斷裂帶南段相比，NE88剖面中南部地層可見中—上二疊統(tǒng)遭受部分剝蝕，且中—上二疊統(tǒng)的厚度自南向北逐漸減薄，新生界厚度較南段有明顯增厚。圖5為NE88剖面軸面劃分及解釋結果，與色力布亞斷裂帶南段其他剖面類似，NE88剖面也可明顯劃分為上、中、下3套變形系統(tǒng)：①新生界變形特征明顯，可根據(jù)斷面波及地層切層點識別出南傾斷層F5，斷層面整體產(chǎn)狀較陡，向下部變緩收斂至古近系底部滑脫層中，與色力布亞斷裂帶南段新生界斷層相比，NE88剖面中斷層導致新生界發(fā)生較為強烈的變形，形成了幅度較大的背斜構造，同時由于沿古近系底部的滑脫作用，新生界形成了顯著的滑脫褶皺構造，各地層中軸面具有明顯的遷移特征，由南向北，可見新生界楔狀減薄現(xiàn)象；②古生界仍發(fā)育亞松迪斷裂的下部斷層F2，斷層南傾，仍具有上陡下緩特征，向下收斂至中寒武統(tǒng)滑脫層中，與上一剖面相比，斷層延伸長度較短，僅斷開了上寒武統(tǒng)及下奧陶統(tǒng)、志留系，斷層的活動導致上寒武統(tǒng)至新近系發(fā)生褶皺變形；③寒武系之下地層中發(fā)育色力布亞深部斷層F1，在NE88剖面中斷層斷穿了中下寒武統(tǒng)及之下的地層，斷層的早期活動性質(zhì)可能為正斷層，斷層上盤地層中可明顯識別出地層傾斜及旋轉(zhuǎn)特征，斷層F1反轉(zhuǎn)導致地層沿現(xiàn)今向斜軸面發(fā)生彎曲變形，后期斷層再次活動向上傳遞切穿了中下寒武統(tǒng)。

綜合上述3條切過色力布亞斷裂帶南段地震剖面的解釋結果可知，色力布亞斷裂帶南段各剖面的共同特征主要表現(xiàn)為，斷裂帶由康塔庫木斷裂和亞松迪斷裂及色力布亞深部斷層所組成，其中康塔庫木斷裂帶由古生界斷層F4和基底斷層F3組成，斷層表現(xiàn)為北傾，產(chǎn)狀上陡下緩；亞松迪斷裂則由新生界斷層和古生界斷層組成，二者均為南傾，在各剖面中新生界斷層收斂于古近系滑脫層中，古生界斷層則收斂于中寒武統(tǒng)滑脫層中；此外各剖面中均可見有色力布亞深層斷層，基底之中均可識別出早期斷陷地層結構，說明斷層早期為正斷層，后期發(fā)生反轉(zhuǎn)。

2.2 色力布亞斷裂帶中段

NE110剖面主要切過色力布亞斷裂和淺層的新生界斷裂，剖面自下而上可見有前寒武系、寒武系、中—下奧陶統(tǒng)、志留系、石炭系、二疊系、新近系及第四系，中—上二疊統(tǒng)被剝蝕。NE110剖面中構造形態(tài)與NE88剖面相比有較大變化，第四系相較于NE88剖面起伏較小，僅形成了低緩的背斜，剖面中斷裂帶北側地層相對于南側仍有較大幅度抬升，整體上仍表現(xiàn)為分層變形特征，但各層變形相互影響。經(jīng)軸面分析，可見中—下寒武統(tǒng)與上覆地層具有顯著的軸面不統(tǒng)一現(xiàn)象，說明中下寒武統(tǒng)與上覆地層為不同構造變形產(chǎn)物，前寒武系中見有早期斷陷產(chǎn)物，可識別出斷層F1在上部地層產(chǎn)狀較陡，向下減緩，斷層早期活動為拉張性質(zhì)正斷層，其在活動同時導致了地層的掀斜（圖6），斷層F1向上部斷開了寒武系、下奧陶統(tǒng)和志留系，斷層在活動時導致了下盤地層發(fā)生了較為統(tǒng)一的變形，并導致上盤地層發(fā)生一定程度抬升；古生界構造變形為沿中寒武統(tǒng)斷層活動所致，斷層F2以中寒武統(tǒng)鹽巖層為滑脫層，向上斷至新近系阿圖什組底，阿圖什組及上覆地層在斷層F2的活動下產(chǎn)生了一定變形，同時導致上盤地層形成褶皺變形，褶皺具有前翼短陡，后翼長、緩的特征，褶皺頂部后期被部分剝蝕，后期為阿圖什組所覆蓋，斷層F2與上一剖面中斷層相比，傾向由南傾變?yōu)楸眱A；新生界斷層F5在NE110剖面中僅導致了小范圍的地層變形，仍以古近系底部膏巖層為滑脫層，斷層活動時間較晚，活動時斷開了早期形成的斷層，并導致第四系發(fā)生小幅度的褶皺變形。

圖5 色力布亞斷裂帶NE88地震解釋剖面

圖6 色力布亞斷裂帶NE110地震解釋剖面

NE120剖面切過巴什托普斷裂及色力布亞斷裂帶，自下而上為前寒武系、寒武系、中—下奧陶統(tǒng)、志留系、石炭系、二疊系、新近系及第四系，中—上二疊統(tǒng)及部分下二疊統(tǒng)被剝蝕。剖面南側可見有巴什托普斷裂，北側仍為色力布亞斷裂帶，斷裂帶表現(xiàn)為與NE110剖面相似的特征，同樣由新生界斷裂、古生界斷裂以及前寒武系中斷裂三部分組成。與NE110剖面相同，①前寒武系斷層F1表現(xiàn)為上陡下緩，前寒武系上盤地層中仍可識別出正斷層活動所形成的地層特征；②古生界斷層F2北傾，形成時間較晚，斷層向上產(chǎn)生南傾分支斷層，斷開先前形成的背斜構造；③新生界斷層仍以古近系膏巖層為滑脫面，斷層南傾，向上斷至第四系底部，導致了新生界發(fā)生了褶皺變形。經(jīng)軸面分析，NE120剖面南部的巴什托普斷裂帶表現(xiàn)為典型的斷層傳播褶皺特征，巴什托普斷層（FBSTP）斷面北傾，在褶皺后翼的向斜軸面處收斂至中寒武統(tǒng)滑脫層中，上盤地層形成了前翼短陡、后翼長緩的背斜，巴什托普斷層主要斷穿了古生界，在上部新生界褶皺前翼的向斜軸面處終止，斷層的活動也導致了新生界形成了低幅的背斜，巴什托普斷裂帶中寒武統(tǒng)之下的地層也產(chǎn)生了一定程度的褶皺變形，為前寒武系中斷層活動所致，前寒武系斷層的活動具有一定走滑性質(zhì)，導致上部地層褶皺變形（圖7）。

圖7 色力布亞斷裂帶NE120地震解釋剖面

NE125剖面與NE120剖面距離較近，地層組成及構造樣式與NE120剖面基本相同，NE125剖面中新近系和第四系表現(xiàn)出滑脫褶皺特征，褶皺形態(tài)極為寬緩，由南至北同樣發(fā)育了巴什托普斷裂帶及色力布亞斷裂帶，巴什托普斷裂帶上部斷層表現(xiàn)為斷層傳播褶皺特征，造成了上寒武統(tǒng)至第四系的一系列地層變形，而斷裂帶下部斷層則表現(xiàn)為走滑變形特征，僅導致了中—下寒武統(tǒng)變形；色力布亞斷裂仍由新生界斷層、古生界斷層和前寒武系中斷層3部分組成，與NE120剖面不同的是，新生界的斷層F5截斷了滑脫至中寒武統(tǒng)的斷層F2.此外，NE125剖面中色力布亞斷層北側發(fā)育一近于直立的小斷層，小斷層具有走滑性質(zhì)，僅斷開了志留系、泥盆系及石炭系（圖8）。

圖8 色力布亞斷裂帶NE125地震解釋剖面

通過上述3條切過色力布亞斷裂帶中段地震剖面解釋，可以看出，色力布亞斷裂帶中段特征主要表現(xiàn)為色力布亞斷裂由淺層新生界斷層F5，中生界斷層F2和色力布亞深部斷層F1組成，中段中色力布亞深部斷層F1與色力布亞斷裂帶南段相比斷距明顯增大，斷層上盤早期斷陷地層結構表現(xiàn)更為明顯，中生界斷層則表現(xiàn)為北傾，向下部仍收斂于中寒武統(tǒng)滑脫層中，色力布亞斷裂帶中段中新生界斷裂活動相對較弱，向上部多未斷穿第四系底，向下仍收斂于古近系膏鹽巖滑脫層中。

2.3 色力布亞斷裂帶北段

NE143剖面位于色力布亞斷裂帶北段，切過了東北側的同崗斷裂，向西南為色力布亞斷裂帶，該剖面自下而上可見有前寒武系、寒武系、中—下奧陶統(tǒng)、志留系、石炭系、二疊系、新近系及第四系，下二疊統(tǒng)也受到了強烈的剝蝕，在剖面的南北兩側都僅殘余了較薄的地層。與色力布亞斷裂帶中段及南段相比，中色力布亞斷裂帶北段僅表現(xiàn)為由深層色力布亞斷裂所導致的構造變形作用，向上部地層，同崗斷裂主斷層南傾，向下部收斂至中寒武統(tǒng)滑脫層中，向上斷至第四系底，斷層在上部表現(xiàn)為“Y”字形分支斷層，斷層上盤地層在同崗斷裂主斷層作用下形成背斜褶皺，后期形成的分支斷層再次活動將原斷層形成的背斜頂部部分破壞；色力布亞深層斷層F1向下部延伸至基底之中，向上部僅斷穿了寒武系，同時導致上部地層在斷層作用下發(fā)生剪切變形，形成褶皺，NE143剖面北側地層在斷層F1作用下發(fā)生了一定程度的抬升（圖9）。

NE149剖面切過了斷裂帶中的同崗斷裂及色力布亞斷裂，與NE143剖面相似，NE149剖面兩側二疊系剝蝕更為嚴重，僅在剖面南側有部分殘留。NE149剖面中，構造變形顯示分層變形特征，上部同崗斷裂以寒武系鹽巖為滑脫層，向上部斷至第四系底部，斷層活動導致奧陶系至新近系發(fā)生強烈的抬升，后期又遭受剝蝕夷平，之后沉積第四系，同崗斷層在上部存在有反沖斷層，斷層的活動斷穿了早期形成的背斜褶皺，導致地層發(fā)生了小幅度抬升；寒武系之下的色力布亞深部斷層F1活動是導致剖面北側地層顯著抬升的主要原因，斷層端點向上活動導致地層彎曲形成向斜，斷層F1早期活動仍可能具有正斷層的性質(zhì)，前寒武系中可識別出正斷層活動所有的地層結構（圖10）。

圖9 色力布亞斷裂帶NE143地震解釋剖面

圖10 色力布亞斷裂帶NE149地震解釋剖面

由上述切過色力布亞斷裂帶北段的2條剖面的解釋可以看出，色力布亞斷裂帶北段特征可以描述為，斷裂帶主要由色力布亞深部斷層F1和上部同崗斷裂組成，色力布亞斷裂帶在古生界中的斷層不再發(fā)育，而在原色力布亞斷裂帶位置北側發(fā)育同崗斷裂，同崗斷裂在色力布亞斷裂帶北段剖面上表現(xiàn)為“Y”字形；色力布亞深層斷層在北段形態(tài)雖與中段類似，但斷層的活動導致了上覆地層產(chǎn)生了明顯褶皺變形，與中段相比，北段的新生界斷層也不再發(fā)育。

3 色力布亞斷裂帶三維幾何學特征及分段依據(jù)

通過前述色力布亞斷裂帶幾何學特征，可知組成色力布亞斷裂帶的斷層沿其走向上發(fā)生了諸多變化，在不同段，組成斷裂帶的斷層不同，同一斷層在不同段的產(chǎn)狀和在剖面上的產(chǎn)狀也不盡相同，筆者通過8條地震剖面中對于斷層的解釋進行組合，利用三維建模技術建立了斷裂帶各斷層的幾何形態(tài)，由圖11可見色力布亞斷裂帶中各斷層相互之間交切疊置的關系，其中值得關注的是，色力布亞斷裂帶中的色力布亞深部斷層，斷層延伸長度較長，從北側柯坪斷隆處一直延伸至亞松迪深部層斷裂消失處，色力布亞深部斷層僅在同崗斷裂消失處發(fā)生了一定的轉(zhuǎn)折，在向南延伸過程中其走向基本未發(fā)生明顯變化；而亞松迪淺層的新生界斷層則一直從康塔庫木斷裂南一直延伸至北側色力布亞淺層斷層向北側消失結束處，亞松迪淺層斷層在色力布亞斷裂帶南段多表現(xiàn)為強烈的逆沖作用，向上部一直斷穿第四系，并導致新近系及第四系的強烈變形，亞松迪淺層斷層在色力布亞斷裂帶中段活動則減弱，向上部僅斷至第四系底部，且僅使得第四系產(chǎn)生了微弱變形，而在亞松迪淺層斷層活動減弱處恰是色力布亞淺層斷層發(fā)育處，亞松迪淺層斷層在色力布亞斷裂帶中段北部逐漸消失；亞松迪深層斷層和色力布亞淺層斷層均發(fā)育在中寒武統(tǒng)底至古近系底之間，二者均以中寒武統(tǒng)的鹽巖層為滑脫層，然而二者的傾向則截然相反，亞松迪深層斷層北傾而色力布亞淺層斷層則表現(xiàn)為南傾，亞松迪深層斷層向北側延伸時與色力布亞淺層斷層之間可能存在轉(zhuǎn)換斷層。因此，根據(jù)以上斷裂帶各斷層的延伸及形態(tài)，對于色力布亞斷裂帶分段依據(jù)如下：①根據(jù)斷裂的組合特征，色力布亞斷裂帶南段主要以發(fā)育亞松迪深層斷層、康塔庫木斷層及深部的色力布亞深層斷層和淺部的亞松迪淺層斷層為特征，色力布亞斷裂帶中段則發(fā)育色力布亞深層斷層、色力布亞淺層斷層及其上部的分支斷層以及亞松迪淺層斷層，北段則主要以色力布亞深層斷層和同崗斷裂主斷層及其上部分支斷層為特征；②根據(jù)亞松迪淺層斷層及色力布亞深層斷層在剖面及平面上的特征，亞松迪淺層斷層雖然在中段及南段均有發(fā)育，但是亞松迪淺層斷層在中段剖面上延伸長度較短，活動性較弱，在色力布亞斷裂帶北段則未發(fā)育；而色力布亞深層斷層則在色力布亞斷裂帶中段與北段的分界處發(fā)生了一定的轉(zhuǎn)折。

圖11 色力布亞斷裂帶三維構造形態(tài)

通過各段剖面中斷層交切關系、地層接觸關系、滑脫層發(fā)育特征分析，可知色力布亞斷裂帶南段由于先存基底構造的存在（早期正斷層），導致在色力布亞深層斷層在中晚奧陶世發(fā)生反轉(zhuǎn)所形成構造基礎上形成了康塔庫木斷裂的淺部斷層，由于康塔庫木斷裂的發(fā)育，位移量多為康塔庫木淺部斷層所吸收，因此在色力布亞斷裂帶南段所表現(xiàn)出的活動較弱，由南至北，隨康塔庫木斷裂消失，色力布亞深部斷層表現(xiàn)出斷距增大的現(xiàn)象；而亞松迪斷裂古生界斷層和色力布亞斷裂古生界斷層在色力布亞斷裂帶的南段和中段、北段表現(xiàn)為傾向相反的現(xiàn)象，根據(jù)不整合特征，亞松迪斷裂古生界斷層在志留紀可能就開始形成并活動，此時塔里木盆地南部受到擠壓，地層沿滑脫層向北部運動，形成南傾斷層雛形，而色力布亞斷裂古生界斷層則在二疊紀末期初始形成，兩斷層均在此時強烈活動，結合區(qū)域構造背景，二疊紀末期古特提斯洋向中昆侖地體俯沖，此時塔里木地塊西南緣受到強烈擠壓，而塔里木盆地北側天山洋盆的俯沖也對塔里木地塊北緣造成了擠壓[13]，此時塔里木盆地南北兩側均受到擠壓，亞松迪深部斷層在南傾基礎上繼續(xù)活動，而基底中色力布亞深部斷層活動在中段更為強烈，導致中段的地層形成了更為緊閉的向斜褶皺。在色力布亞斷裂帶中段，在南北兩側擠壓應力下及基底斷層形成的褶皺基礎之上，地層沿滑脫層的滑動更易在向斜軸面處發(fā)生突破，形成斷面北傾的斷層；而在色力布亞斷裂帶北段基底斷層的活動又重新減弱，所形成的褶皺形態(tài)相對較為平緩，地層在擠壓應力作用下并未在褶皺帶發(fā)生突破，而是在更遠處中寒武統(tǒng)鹽巖層發(fā)生聚集加厚的上部地層發(fā)生了突破，形成同崗斷裂；此外，色力布亞斷裂帶北段不再發(fā)育新生界斷層，通過對北段剖面地層的分析中可知，古近系在斷裂帶西北部即色力布亞斷裂帶北段厚度較薄，由圖9可見，由南至北，古近系逐漸減薄至尖滅，不具備新生界斷層的滑脫層，故斷裂帶北段不發(fā)育新生界斷層，以上各因素的綜合作用造成了色力布亞斷裂帶現(xiàn)今的分段構造樣式。

4 色力布亞斷裂帶運動學特征

4.1 生長地層及不整合面發(fā)育特征

文獻［16］早在1992年就提出了生長地層的概念，同沉積物可以作為構造活動的直接記錄 ，構造生長地層開始形成和結束的時間恰反映了構造開始形成及結束的時間。在褶皺或斷層生長期間，在生長范圍內(nèi)，下部地層增長幅度大于上部時，形成三角形生長區(qū)域，稱之為生長三角[15]。沿色力布亞斷裂帶一線，新生界各層系發(fā)育了特征明顯的生長地層，指示了亞松迪淺層斷裂的活動時間。通過對NE68剖面、NE82剖面、NE88剖面和NE110剖面生長地層線條圖繪制（圖12），可以看出，在色力布亞斷裂帶南段，生長地層主要發(fā)育在第四系底至近地表，然而，NE68剖面至NE88剖面中的生長地層上部均可見有地層超覆現(xiàn)象，說明生長地層在此時不再形成，生長地層的形態(tài)指示了控制生長地層斷層活動在第四系沉積時開始，而在超覆地層開始形成時終止活動，而超覆地層在現(xiàn)今剖面中仍可見有變形，說明斷層在停止活動后又再次復活；至中段NE110剖面時，可見生長地層僅在第四系中—上部中存在，可明顯識別出其中的生長三角，指示了控制該套生長地層的斷層活動時間較晚，說明亞松迪淺層斷裂在色力布亞斷裂帶中段的形成及活動時間均晚于南段。

通過對NE68剖面中生長地層進一步分析、反演、正演，可以推測出控制生長地層的新生界斷層的運動學特征（圖13）：早期沿古近系滑脫層的斷層向上活動，形成了初始的傳播褶皺，該時期的活動可能發(fā)生時間較晚，在第四系沉積期后，斷層端點向上活動的過程中，形成了前翼較陡后翼較緩的背斜褶皺，而在此時第四紀后期該構造活動發(fā)生處仍在接受穩(wěn)定沉積，因此形成了后翼及前翼的生長地層（圖13剖面中綠色層位部分代表生長地層，實際剖面中前翼生長地層由于地震品質(zhì)問題難以識別），當斷層斷點傳播至新近系帕卡布拉克組底部附近時，斷層不再繼續(xù)向上傳遞位移，導致端點上之上地層產(chǎn)生明顯褶皺變形，后期斷層再次活動，其活動性質(zhì)發(fā)生變化，并具有一定走滑變形特征，斷層沿早期傳播褶皺向斜軸面發(fā)生突破，導致上盤地層抬升，而此時該區(qū)域仍在接受沉積，由于斷層突破速度較快，導致地層隆升速率加大，因此可見到產(chǎn)生與早期生長地層顯著不同的地層沉積特征，形成了具有超覆特征的地層接觸關系。即為現(xiàn)今所見到的地層形態(tài)。

圖12 色力布亞斷裂帶不同剖面生長地層形態(tài)特征（位置見圖1）

圖13 NE68剖面生長地層反演及正演特征

塔里木盆地存在有多個區(qū)域性地層不整合，代表了所經(jīng)歷的多個構造沉積演化階段[17]。在對切過色力布亞斷裂帶的剖面進行解釋時，可以發(fā)現(xiàn)其上部存在有特征顯著的地層不整合現(xiàn)象（圖14）。以NE110剖面為例，從剖面北側地層二疊系之上識別的不整合面來看，剖面中可識別出自下而上顯示為削截-超覆-超覆-削截的3套不整合接觸關系，而3套地層不整合的削截方向及超覆方向均不相同，說明其明顯為不同斷裂活動所造成。最早一期不整合為新近系安居安組削截下伏二疊系，由南至北，削截越強烈，說明早期構造導致地層整體發(fā)生抬升傾斜北側為高部位，該期構造運動在下二疊統(tǒng)沉積期后發(fā)生，并導致了地層顯著抬升遭受剝蝕，在新近系安居安組沉積期時活動停止，重新接受沉積；安居安組多向北超覆不整合于其底界面之上，說明該時期地層整體南傾，而至安居安組沉積期后期，地層則突然表現(xiàn)為向南超覆，新近系帕卡布拉克組地層也一致表現(xiàn)為向南超覆，說明在新近系安居安組沉積期后期，南部地層發(fā)生了抬升，可能對應于沿中寒武統(tǒng)鹽巖層滑脫的斷層的活動，沿中寒武統(tǒng)滑脫的斷層導致在斷層上盤形成了一背斜褶皺，并導致地層抬升，根據(jù)所卷入變形的地層開始活動時間為新近系安居安組沉積期后期，而在阿圖什組沉積期時就已經(jīng)停止活動。此外，對于切過色力布亞斷裂帶的其他地震剖面的分析中可以看到，各剖面中的不整合面也表現(xiàn)出不一致性，斷裂帶南段NE62剖面中—上二疊統(tǒng)上部可見有剝蝕面，阿圖什組則超覆于界面之上，而上二疊統(tǒng)與新近系阿圖什組之間的地層則完全被剝蝕，結合NE110剖面中不整合面的現(xiàn)象，可以判斷在NE62剖面位置處，早期的構造活動弱于NE110剖面處，因此在NE62剖面處仍有上二疊統(tǒng)部分殘留，而在新近系帕卡布拉克組沉積期后的構造活動則在南段更為強烈，導致阿圖什組之下的地層全部剝蝕，由南至北在NE88剖面處就已開始表現(xiàn)為早期構造活動強烈、隆升幅度大，后期構造活動減弱的特征。

圖14 色力布亞斷裂帶各剖面上二疊統(tǒng)與新近系之間不整合面特征

4.2 色力布亞斷裂帶演化特征

通過上述地震剖面解釋結果及生長地層發(fā)育特征，通過平衡剖面技術還原了色力布亞斷裂帶的演化過程（圖15）。寒武系沉積之前，在早加里東運動作用下，斷裂帶基底之下發(fā)育有張性正斷層[10]，加里東運動中晚期，在區(qū)域性擠壓應力作用下，早期正斷層發(fā)生反轉(zhuǎn)，向上逆沖并導致寒武系發(fā)生小范圍低幅隆升，在下奧陶統(tǒng)沉積后，南側斷層沿中寒武統(tǒng)鹽巖層發(fā)生滑脫，形成向北逆沖的逆斷層，并使上寒武統(tǒng)發(fā)生褶皺變形，北側斷層則在發(fā)生反轉(zhuǎn)后突破上覆地層；至泥盆—石炭系沉積后，在早海西運動作用之下，早期斷層活化后繼續(xù)運動，斷層向上部斷穿了志留系，并導致上覆泥盆系和石炭系發(fā)生褶皺變形；至二疊系沉積期，斷裂帶在海西運動作用下，剖面南側地層繼續(xù)沿早期形成的斷層活動，剖面北側則在該期構造活動作用下以中寒武統(tǒng)鹽巖層為滑脫層形成了新的斷層，并對早期基底斷層所導致的構造變形樣式進行了改造，并使得上盤地層發(fā)生了更為顯著的抬升，這與剖面北部地層頂部的不整合所反映的斷層活動期次是一致的；新近紀的構造活動是對色力布亞斷裂帶影響較大的一期構造活動，該期的構造運動仍為沿早期構造活動形成斷層之上繼續(xù)運動，剖面北側的構造活動相較于北側更為強烈，導致地層發(fā)生了強烈抬升，新近系帕卡布拉克組沉積后，構造活動短暫中止，導致被抬升的地層遭受剝蝕，形成阿圖什組之下的剝蝕面，在新近系阿圖什組沉積后，北側斷層再次活化，并在后期持續(xù)活動，導致第四系下部地層變形；后一期的構造活動主要發(fā)生在第四系沉積期，在地層沉積同時沿古近系底部的斷層活動形成了其內(nèi)部生長地層結構，生長地層指示了該斷層在第四紀早期活動，經(jīng)歷短暫中止后繼續(xù)活動并持續(xù)至現(xiàn)今。

5 結論

圖15 色力布亞斷裂帶南段NE68剖面演化過程

（1）通過對切過色力布亞斷裂帶8條剖面的精細解釋，依據(jù)斷裂各段的斷層組合、斷層產(chǎn)狀等因素，將色力布亞斷裂帶劃分為3段（北段、中段和南段），各段中斷層的組合及樣式各不相同，色力布亞深層斷裂的延伸長度較長，從柯坪斷隆一直延伸至亞松迪斷裂消失處。

（2）色力布亞斷裂帶主要由色力布亞深層斷層、北段的同崗斷裂、中段的色力布亞淺層斷層、中段及北段的亞松迪淺部斷層、南段的亞松迪深部斷層、康塔庫木斷裂組成，雖然各段中斷裂的組成不同，但各段變形均表現(xiàn)出分層變形的特征，新生界的變形以古近系膏巖為滑脫層，古生界的變形則以中寒武統(tǒng)鹽巖層為滑脫層，深部的色力布亞深層斷層則在早期具有正斷層活動的特征，后期發(fā)生反轉(zhuǎn)，多導致色力布亞斷裂帶北部地層發(fā)生顯著抬升。

（3）色力布亞斷裂帶第四系發(fā)育有生長地層，生長地層的特征指示了亞松迪淺層斷層的活動期次主要為第四紀，斷層的活動也具有多期性，斷裂帶在更新世時曾短暫停止活動，而后期又再次活化；斷裂帶北側二疊系頂部的不整合面反映了構造活動的多期性及不同斷裂活動的不同作用，同時地層剝蝕情況的差異也反映了早期在斷裂帶南段二疊紀構造活動較弱、新近紀構造活動較強，而在斷裂帶北段則恰好表現(xiàn)出相反的特征。

（4）色力布亞斷裂帶的演化特征表明，色力布亞斷裂帶在震旦—寒武紀的早加里東運動早期形成了基底正斷層，在加里東運動中晚期構造運動下發(fā)生反轉(zhuǎn)，并在后期構造活動中形成了沿中寒武統(tǒng)滑脫的斷層，斷裂帶主要活動期分別位于二疊系沉積期后及新近紀、第四紀。

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