塔里木克拉通南華紀—寒武紀隆坳格局演化

陳永權 王曉雪 何 皓 易 艷

（ 中國石油塔里木油田公司 ）

0 引言

南華紀—寒武紀，塔里木克拉通經(jīng)歷了多期構造變革和多個原型盆地疊合、改造的地質演化史[1-3]；隆坳格局和構造古地理演化過程對塔里木克拉通沉積演化和生儲蓋層發(fā)育起到了決定性作用。開展南華紀—寒武紀隆坳格局演化研究具有重要的科學意義與實踐價值。

前人針對塔里木盆地新元古界—下古生界開展了不同程度的構造古地理研究[4-6]。南華紀—震旦紀發(fā)育北東向陸內(nèi)窄深裂谷系統(tǒng)；前寒武紀發(fā)育區(qū)域不整合，寒武系與震旦系不是連續(xù)沉積；寒武紀發(fā)育“兩臺一盆”的東西分區(qū)格局，臺地內(nèi)南高北低，造成南北分帶。前期研究受資料限制，對深層重點時期的構造古地理研究精度不夠，地質點資料分布不均勻導致模型約束不夠，另外由于超深層和苗嶺統(tǒng)膏鹽層對地震資料的影響，鹽下地震資料多次波嚴重，信噪比低，地震解釋通常存在多解性，極大降低了研究精度。

2020年通過新一輪全盆地二維格架線采集和三維地震資料拼接處理，實現(xiàn)了盆地內(nèi)高精度二維地震測線和塔北—塔中三維地震連片；同時新增了中寒1井、中寒2井、輪探1井、輪探3井、柯探1井(京能)等新鉆孔資料。本文研究應用的資料包括：柯坪、庫魯克塔格與鐵克里克露頭區(qū)剖面15條，盆地覆蓋區(qū)南華系鉆孔2個，震旦系鉆孔6個，寒武系鉆孔31個；三維地震4.9×104km2，二維地震7.2×104km。本文在新的地震、地質資料的基礎上，建立大地構造背景和沉積演化框架，綜合分析塔里木盆地南華紀—寒武紀的隆坳格局演化，旨在為盆地沉積相研究和油氣勘探有利區(qū)帶優(yōu)選夯實基礎。

1 地質背景

塔里木盆地位于中國新疆維吾爾自治區(qū)南部，被天山、昆侖山、阿爾金山夾持，面積為56×104km2。依據(jù)現(xiàn)今構造單元劃分成果，盆地內(nèi)部可劃分為“五隆五坳”10個一級構造單元，分別為塔北隆起、巴楚隆起、柯坪隆起、塔中隆起、東南隆起、庫車坳陷、北部坳陷、塘古坳陷、東南坳陷和西南坳陷[7-9]（圖1）。

圖1 塔里木盆地構造單元分布圖Fig.1 Division of structural units in Tarim Basin

新元古代早期，塔里木克拉通是羅迪尼亞超大陸的一部分；前南華紀，羌塘地塊、準噶爾地塊、中天山伊犁地塊與塔里木地塊分離[10-12]；南華紀—震旦紀，塔里木克拉通發(fā)育裂谷盆地、坳陷盆地及碳酸鹽臺地沉積體系[13-16]；前寒武紀，經(jīng)柯坪運動后形成西臺東盆的構造沉積背景，發(fā)育一套巨厚的碳酸鹽巖—蒸發(fā)鹽巖沉積體系[17-18]。

南華系主要見于野外露頭，發(fā)育在庫魯克塔格、柯坪—烏什、鐵克里克地區(qū)3個露頭區(qū)。鐵克里克地區(qū)新藏公路剖面南華系超覆在前南華系變質巖之上，南華系自下而上分為牙拉古孜組、波龍組、克里西組與雨塘組；庫魯克塔格地區(qū)南華系自下而上分為貝義西組、照壁山組、阿勒通溝組、特瑞艾肯組；柯坪—烏什露頭區(qū)南華系自下而上分為巧恩布拉克群與尤爾美那克組（圖2）。覆蓋區(qū)內(nèi)塔東地區(qū)尉犁1井鉆揭南華系特瑞艾肯組，巴楚隆起南緣的巴探5井寒武系之下鉆揭一套角礫巖，疑似為南華系。

震旦系見于庫魯克塔格、柯坪—烏什、鐵克里克3個露頭區(qū)，柯坪—巴楚西部，塔北隆起與塔東地區(qū)也有多個鉆孔鉆揭震旦系，西南坳陷內(nèi)沒有鉆孔鉆揭震旦系。塔里木盆地內(nèi)震旦系主要劃分為兩個巖石地層小區(qū)，一是以柯坪—烏什尤爾美那克剖面為代表的相區(qū)，震旦系自下而上分為蘇蓋特布拉克組與奇格布拉克組，柯坪—巴楚地區(qū)、塔北隆起震旦系巖石地層組合與該區(qū)一致；二是以庫魯克塔格露頭剖面為代表的相區(qū)，震旦系自下而上分為扎摩克提組、育肯溝組、水泉組與漢克爾喬克組（圖2），輪探3井以東的鉆孔則表現(xiàn)為與該區(qū)一致的巖性組合特征。

圖2 塔里木克拉通南華系—寒武系巖石地層等時框架圖Fig.2 Isochronous stratigraphic framework of Tarim Craton in Nanhua-Cambrian

寒武系見于庫魯克塔格、柯坪—烏什露頭區(qū)，柯坪隆起、巴楚隆起、塔中隆起、東南隆起與塔北隆起內(nèi)近40余個鉆孔鉆揭寒武系。與震旦系的相區(qū)劃分相似，寒武系也分為兩個巖石地層組合相區(qū)，一是柯坪—烏什區(qū)，寒武系自下而上分為玉爾吐斯組、肖爾布拉克組、吾松格爾組、沙依里克組、阿瓦塔格組與下丘里塔格組，盆地內(nèi)巴楚、塔中與塔北地區(qū)鉆揭該套巖石地層；二是庫魯克塔格區(qū)，寒武系自下而上分為西山布拉克組、西大山組、莫合爾山組與突爾沙克塔格組，盆地內(nèi)東南隆起與孔雀河斜坡內(nèi)8個鉆孔揭示該套巖石地層。

2 南華紀隆坳格局與構造古地理

南華紀具有“兩隆四坳”的構造背景。滿加爾坳陷、麥蓋提坳陷、阿瓦提坳陷與和田坳陷內(nèi)發(fā)育裂谷盆地，這些裂谷盆地表現(xiàn)為板內(nèi)孤立裂陷特點。在麥蓋提、滿加爾、阿瓦提三大裂陷集中發(fā)育區(qū)影響下形成被動型的庫車—塔北隆起與中央隆起，這兩個隆起不發(fā)育南華系（圖3）。

圖3 塔里木克拉通南華紀構造單元劃分圖Fig.3 Division of structural units of Tarim Craton in Nanhua period

2.1 滿加爾坳陷

滿加爾坳陷內(nèi)發(fā)育南華紀裂陷—坳陷沉積，地震剖面上具有裂陷—坳陷的二元地質結構，可以劃分為斷陷期和坳陷期兩個階段。依據(jù)控邊斷裂的發(fā)育情況，早南華世斷陷期的裂谷盆地有兩種類型：單邊裂谷盆地和雙邊裂谷盆地。單邊裂谷盆地具有一側陡坡、一側緩坡的特征，內(nèi)部具有“下窄上寬、下陡上緩、邊部陡內(nèi)部緩、陡坡雜亂、緩坡與中部成層”的地震反射特征（圖4a），反映了緩坡超覆沉積、陡坡快速充填的地質現(xiàn)象。雙邊裂谷盆地有兩條控邊斷裂，內(nèi)部地震反射特征與單邊裂谷盆地相似（圖4b、c），不同的是單側緩坡超覆被雙側陡坡快速充填取代。滿加爾坳陷中—上南華統(tǒng)地震反射特征為平行反射，表現(xiàn)為從核心向兩側的超覆沉積，與露頭發(fā)現(xiàn)的濱岸相—陸棚相砂泥巖沉積一致。高精度的二維地震資料閉合解釋發(fā)現(xiàn)，滿加爾坳陷內(nèi)的南華系并不是連片分布的，而是一個一個地孤立分布，形成的裂陷群造成負地貌特征，形成滿加爾坳陷。

2.2 阿瓦提坳陷

因地震資料品質差，阿瓦提—塔中地區(qū)南華系是否存在、如何走向始終沒有得到重點關注與充分研究。一部分學者認為南華系裂陷只發(fā)育在柯坪地區(qū)，呈北東走向[18]，另一部分學者認為阿瓦提—塔中地區(qū)發(fā)育北西走向的裂陷[19-22]?？缕郝额^區(qū)尤爾美那克剖面與見必真木塔格剖面發(fā)育南華系巧恩布拉克群是一個普遍認可的地質證據(jù)，主要分歧在于地震反射是否認為是南華系。2022年，兩條格架線的采集提升了資料品質，通過與鄰線閉合，基本證實阿瓦提—塔中北部發(fā)育一個北西西向裂陷群，從東西向格架線可以看到4個小裂陷（圖4c），從南北向格架線來看塔中北斜坡—滿西地區(qū)發(fā)育一大兩小3個裂陷（圖4d）。阿瓦提坳陷內(nèi)部局部資料品質較高的測線可以見到南華系（圖4e、f）。4～5排斷陷盆地造成了整體負地貌特點，形成南華紀阿瓦提坳陷。

2.3 麥蓋提坳陷與和田坳陷

圖4 塔里木盆地南華系地震剖面圖（測線位置見圖3）Fig.4 Seismic profile of the Nanhua system in Tarim Basin (survey line is in Fig.3)

麥蓋提斜坡及周緣發(fā)育古近系鹽巖、寒武系鹽巖與二疊系噴發(fā)巖，導致地震能量衰減快、深層信噪比低、多次波嚴重，造成西南坳陷南華系展布格局認識存在多解性。部分學者認為西南坳陷內(nèi)的南華系平行于昆侖山方向展布[23]，絕大多數(shù)學者認為南華系裂陷在超級地幔柱的影響下，在盆地邊緣形成三叉裂谷，其中一支與盆地邊緣大角度相交[20-22，24-28]。2019年新采集的地震測線雖然資料品質有較大提升，但仍沒有解決分歧，主要表現(xiàn)在寒武系底及震旦系地震反射界面不清楚（圖4g），寒武系之下的斜反射是真正地層還是多次波反射的爭議沒有解決。本文以滿加爾坳陷內(nèi)具有代表性的克拉通內(nèi)部孤立裂陷為依據(jù)，認為麥蓋提坳陷是由兩個孤立裂陷構成。和田坳陷與麥蓋提坳陷之間是塔南隆起的雛形，兩個坳陷并不連通，新藏公路剖面證實西昆侖地區(qū)發(fā)育南華系裂陷—坳陷盆地。

2.4 與前人對比

本文關于南華紀構造古地理的論述是在前人研究基礎上[7，18]，基于新的高品質地震資料形成的觀點。其中滿加爾、阿瓦提、塔西南地區(qū)發(fā)育南華系坳陷與大部分學者觀點一致，但也有3點區(qū)別：一是本文提出南華系坳陷由多個克拉通內(nèi)裂陷群組成，而不是由盆地周緣向盆地撕開[20-22]；二是提出阿瓦提坳陷與滿加爾坳陷是兩個不連通坳陷，坳陷之間的古梁至寒武紀發(fā)展為輪南—古城臺緣；三是將西南坳陷分為麥蓋提坳陷與和田坳陷。塔東南地區(qū)因下古生界被削蝕，南華紀是否發(fā)育裂陷盆地無法判斷。

3 震旦紀隆坳格局與構造古地理

震旦紀構造古地理格局對南華紀有繼承性，也有變革性，變革主要體現(xiàn)在塔南隆起的形成與盆地西部的整體抬升，形成規(guī)模巨大的塔西地臺，原南華紀的阿瓦提坳陷、麥蓋提坳陷轉變?yōu)榈嘏_內(nèi)部凹陷。震旦紀塔里木克拉通構造古地理可劃分為塔南隆起、塔西地臺、和田坳陷與滿加爾坳陷4個一級構造單元，其中塔西地臺又分為柯坪—古城凸起、塔北凸起、阿滿古梁、滿西古梁、麥蓋提凹陷、阿瓦提凹陷、滿西凹陷與烏什凹陷8個二級構造單元（圖5）。

圖5 塔里木克拉通震旦紀構造單元劃分圖Fig.5 Division of structural units of Tarim Craton in Sinian

3.1 阿瓦提凹陷、滿西凹陷與滿加爾坳陷

阿瓦提凹陷、滿西凹陷與滿加爾坳陷主要表現(xiàn)為對南華紀隆坳格局的繼承性特點，隆坳格局的劃分主要依據(jù)下震旦統(tǒng)碎屑巖填充厚度。從地震反射特征也可以明顯見到阿瓦提凹陷、滿西凹陷與滿加爾坳陷的分異，阿瓦提凹陷與滿西凹陷之間為阿滿古梁，滿西凹陷與滿加爾坳陷之間為滿西古梁（圖6a）。

柯坪地區(qū)露頭是震旦紀阿瓦提凹陷存在的直接證據(jù)。尤爾美那克露頭下震旦統(tǒng)蘇蓋特布拉克組厚732m，什艾日克露頭蘇蓋特布拉克組厚410m，而位于塔北凸起的溫參1鉆孔顯示蘇蓋特布拉克組厚度僅為65m，表明凹陷區(qū)主要體現(xiàn)在下震旦統(tǒng)的加厚，而隆起區(qū)下震旦統(tǒng)較薄，甚至不發(fā)育。

滿加爾坳陷震旦系具有深水—半深水陸棚沉積特點，下震旦統(tǒng)碎屑巖沉積厚度大。恰克馬克鐵什、照壁山、雅爾當山等露頭，以及輪探3（未揭全）、尉犁1、英東2等鉆孔鉆揭震旦系，發(fā)育水泉組泥巖與石灰?guī)r深水陸棚相巖性組合。下震旦統(tǒng)碎屑巖厚度不均勻，主要表現(xiàn)為對南華紀凹凸地貌的繼承性，南華系裂陷區(qū)下震旦統(tǒng)碎屑巖厚，例如照壁山剖面、恰克馬克鐵什剖面下震旦統(tǒng)碎屑巖厚度分別為985m、845m。地震剖面可以看出滿加爾坳陷震旦系的加厚特征（圖6b）。

滿西凹陷是發(fā)育在塔北凸起與柯坪—古城凸起之間規(guī)模較小的凹陷，沒有鉆孔鉆揭震旦系。從南北向地震剖面可以見到滿西凹陷的局部微弱負地貌特征，下震旦統(tǒng)厚度為200～300m（圖6c）。

3.2 柯坪—古城凸起與塔北凸起

柯坪—古城凸起內(nèi)寒武系與震旦系呈角度不整合接觸關系，震旦系具有上超頂削特點（圖6c），導致柯坪—古城凸起絕大部分地區(qū)下震旦統(tǒng)碎屑巖未超覆上來，上震旦統(tǒng)奇格布拉克組白云巖又被削蝕，厚度普遍在百米之內(nèi)。

塔北凸起也是在南華紀庫車—塔北隆起背景上繼承性發(fā)育的，震旦系主要特征是下震旦統(tǒng)碎屑巖驟然減薄至百米以內(nèi)，多數(shù)地區(qū)只發(fā)育上震旦統(tǒng)奇格布拉克組白云巖，厚度穩(wěn)定在150m左右。例如，旗探1井鉆揭奇格布拉克組161m，蘇蓋特布拉克組94m；星火1井鉆揭奇格布拉克組136m，蘇蓋特布拉克組119m。地震反射特征可見震旦系整體較?。▓D6d）。

3.3 和田坳陷—塔南隆起—麥蓋提凹陷

西南坳陷內(nèi)，前人研究認為震旦紀對南華紀的隆坳格局表現(xiàn)為繼承性特點，但其展布特征一直備受爭議。多數(shù)觀點認為，南華系—震旦系呈北東向展布[20-22，24-28]，也有觀點認為南華系—震旦系為北西向展布[23，29]。

圖6 塔里木盆地震旦系地震剖面圖（測線位置見圖5）Fig.6 Seismic profile of the Sinian system in Tarim Basin (survey line is in Fig.5)

從地震反射特征上可以見到，塔南隆起不發(fā)育震旦系，和田坳陷北緣震旦系具有上超頂削特點（圖6e），推測塔西南地區(qū)在前震旦紀發(fā)育規(guī)模較大的構造運動，形成了塔南隆起，塔南隆起南北兩側分別形成和田坳陷與麥蓋提凹陷。和田坳陷下震旦統(tǒng)碎屑巖較厚，其物源應來自其北部的塔南隆起，間接說明塔南隆起在震旦系沉積前已經(jīng)存在。位于昆侖山內(nèi)的新藏公路剖面震旦系庫爾卡克組與克孜蘇胡木組厚度分別為662m、314m，代表和田坳陷內(nèi)的震旦系沉積。

麥蓋提斜坡區(qū)，在寒武系地震反射軸之下存在一套平行反射結構，可能是震旦系；麥蓋提斜坡北部柯探1、同1等鉆孔鉆揭奇格布拉克組臺地相白云巖，表明震旦紀麥蓋提斜坡是塔西地臺的一部分。本文以繼承性觀點認為，麥蓋提斜坡震旦紀繼承了南華紀坳陷背景，但被改造為地臺內(nèi)部凹陷。

3.4 與前人對比

關于塔里木克拉通震旦紀構造古地理研究較少，大多數(shù)學者認為震旦紀繼承南華紀隆坳格局[20-23，29]，還有一些學者認為震旦紀與寒武紀在塔西南地區(qū)為被動陸緣環(huán)境[24-28]。本文的認識一是應用了柯坪—巴楚西部原劃在寒武系肖爾布拉克組下段的白云巖劃歸為震旦系奇格布拉克組這一最新的地層認識，導致巴楚西部的隆坳格局發(fā)生了變化；二是識別出震旦系底的大面積不整合，導致震旦紀構造格局在南華紀構造格局背景下的變革性更加突出；三是發(fā)現(xiàn)塔西地臺在震旦紀就已經(jīng)存在。麥蓋提凹陷內(nèi)寒武系之下發(fā)育多次波反射，其是否存在震旦系還需要進一步研究。

4 寒武紀隆坳格局與構造古地理

寒武紀構造古地理格局對震旦紀主要表現(xiàn)為繼承性特點，但寒武紀整體海侵導致隆起/凸起逐步變小，坳陷范圍逐步變大。寒武紀構造古地理可劃分為塔南隆起、溫宿—牙哈隆起、塔西地臺、羅西地臺、和田坳陷、滿加爾坳陷與烏什斜坡7個一級構造單元（圖7）。塔南隆起與溫宿—牙哈隆起為克拉通內(nèi)部隆起，在漂浮的塔里木地塊背景下[2]克拉通邊緣為被動陸緣背景，塔南隆起南部被動陸緣構成和田坳陷，溫宿—牙哈隆起北部的被動陸緣構成烏什斜坡。塔南隆起與溫宿—牙哈隆起在中寒武世連成一片，形成馬蹄形古隆起格局[18]。塔西地臺夾在兩個古隆起中部，以輪南—古城臺緣為界與滿加爾坳陷相鄰；滿加爾坳陷為克拉通內(nèi)坳陷，東部以羅西臺緣為界與羅西地臺相連。

圖7 塔里木克拉通寒武紀構造單元劃分圖Fig.7 Division of structural units of Tarim Craton in the Cambrian

4.1 塔南隆起、和田坳陷

塔南隆起、和田坳陷的寒武紀構造格局表現(xiàn)為對震旦紀繼承性特點。塔南隆起內(nèi)玉龍6、瑪探1、塔參1等鉆孔苗嶺統(tǒng)超覆在19億年花崗巖（或花崗片麻巖）之上，缺失寒武系第二統(tǒng)。昆侖山前，地震反射結構上可以見到寒武系第二統(tǒng)—苗嶺統(tǒng)從南側和田坳陷與北側麥蓋提凹陷向塔南隆起超覆，塔南隆起北部與塔西地臺的邊界為寒武系第二統(tǒng)超覆尖滅線（圖8a—c）?，敄|—塘古地區(qū)，塔南隆起西北向邊界清楚，可見寒武系第二統(tǒng)超覆尖滅特征 （圖8d、e），但東南方向沒有見到類似于和田坳陷的地層加厚區(qū)，該地區(qū)東南部可能發(fā)育與和田坳陷相同的地層加厚區(qū)，后期被剝蝕；也可能不發(fā)育該套沉積層。塔中—古城地區(qū)，從過塔中剖面可見寒武系第二統(tǒng)—苗嶺統(tǒng)由西北向東南方向減薄，而且塔中Ⅰ號斷裂下盤的寒武系第二統(tǒng)厚度大于上盤（圖8f、g）；古城地區(qū)，前寒武系發(fā)育多條北東走向的山脈，山脈以西為類似于塔中東部的隆起相區(qū)，山脈以東直接過渡到類似于塔東2井所處位置的盆地相區(qū)（圖8h）。

圖8 過塔南隆起地震剖面圖（測線位置見圖7）Fig.8 Seismic profile cross the Southern Tarim Uplift (survey line is in Fig.7)

4.2 溫宿—牙哈隆起、烏什斜坡

庫車北部寒武系被削蝕，因山地地震資料品質相對較差，古生界反射界面難以識別，也沒有鉆揭寒武系的鉆孔，多年來一直是前寒武系、寒武系研究盲點，嚴重影響震旦紀—寒武紀塔里木克拉通北部的構造沉積格局認識。熊益學等提出塔里木克拉通存在北部臺緣[30]，發(fā)育在玉東—英買力—東河塘地區(qū)，在此認識基礎上上鉆新和1井，鉆探證實北部臺緣不存在。該地區(qū)肖爾布拉克組相變?yōu)榫藓竦哪嗑Щ規(guī)r，同時又帶來了新的爭議：自新和1井向克拉通北部邊界是被動陸緣環(huán)境，還是北部發(fā)育另一個隆起?支持前一種觀點的證據(jù)在于新和1井取心見滑塌構造，而支持后一種觀點主要是基于苗嶺統(tǒng)鹽盆的分布必須要有封閉環(huán)境。

柯坪—烏什地區(qū)發(fā)育大量的寒武系露頭剖面，可以見到沉積相序的變化，可用于判斷隆坳格局。從昆蓋闊坦—金磷礦—庫魯南—見必真木塔格—薩瓦普齊剖面玉爾吐斯組對比圖可以看到（圖9）：位于南部的昆蓋闊坦剖面玉爾吐斯組下段發(fā)育黑色頁巖；中部金磷礦剖面、見必真木塔格剖面玉爾吐斯組黑色頁巖缺失，巖相變化為硅質巖、碳酸鹽巖巖性組合，而在庫魯南露頭中，玉爾吐斯組相變?yōu)楹璋自茙r；烏什地區(qū)薩瓦普齊剖面巖性組合表現(xiàn)為暗色泥巖夾硅質巖特點。表明在庫魯南、金磷礦—見必真木塔格露頭區(qū)發(fā)育古隆起。

圖9 柯坪—烏什地區(qū)露頭剖面玉爾吐斯組對比圖Fig.9 Stratigraphic correlation section of Yuertusi Formation of outcrops in Keping-Wushi area

庫車南緣牙哈構造帶有多個鉆孔鉆揭寒武系，其中以牙哈5井進尺最大，地層對比證實，牙哈5井鉆揭震旦系（圖10）。牙哈5井鉆揭一套淺水相寒武系巖石地層組合，玉爾吐斯組主要由潮坪相泥質白云巖構成，肖爾布拉克組以藻云巖、結晶白云巖為主。鄰區(qū)塔北地區(qū)鉆揭寒武系的新和1、星火1、旗探1、雅克11、輪探1、輪探3等鉆孔玉爾吐斯組下部發(fā)育具有高有機質含量的暗色泥巖，上部由泥質灰?guī)r構成；肖爾布拉克組以含泥灰?guī)r為主。牙哈5井距離雅克11井37km，距離旗探1井66km，這種巨大的巖性組合差異值得懷疑，考慮地層劃分有誤或空間位置不對，如果給定地層分層沒有問題，則推測牙哈5井不是本地的，而是從北部推覆過來的。

圖10 新和1井—星火1井—旗探1井—牙哈5井地層對比圖Fig.10 Stratigraphic correlation section cross wells Xinhe 1-Xinghuo 1-Qitan 1-Yaha 5

從過牙哈5井東西向地震剖面可以清晰見到，輪南凸起北部邊界斷裂經(jīng)歷了燕山期（白堊系沉積前）逆斷層（F1）與喜馬拉雅期張性正斷層（F2）兩個階段（圖11a）。根據(jù)牙哈5井標定，白堊系覆蓋下的寒武系潛山地表出露地層為沙依里克組，沙依里克組底標定在強波峰上，寒武系底標定在強波峰上，與區(qū)域地震反射結構吻合。寒武系之下寬波谷弱反射在區(qū)域上與上震旦統(tǒng)奇格布拉克組的反射特征吻合，牙哈5井鉆揭該套地層為泡沫狀藻云巖，與區(qū)域震旦系的奇格布拉克組巖性組合吻合。震旦系底存在清晰的角度不整合，下伏地層存在兩種可能性：一是南華系；二是震旦系—寒武系（重復）。從地震反射結構特征來看不是南華系，南華系為裂陷特征，具有下陡上緩的地層產(chǎn)狀，而牙哈5井震旦系下伏地層具有平行反射特點。從地震波組類比來看，F(xiàn)1逆斷層下盤的波組特征與寒武系相似，苗嶺統(tǒng)具有平行強反射特征，寒武系第二統(tǒng)具有空白反射特征，寒武系底為強反射特征，而且寒武系第二統(tǒng)地震雙程旅行時間為160ms，厚度約為500m，也與鄰近的輪南凸起南緣鉆孔地層厚度吻合。因此，認為牙哈構造帶白堊系之下發(fā)育兩個構造層，牙哈5井所代表的上構造層是從北部逆沖推覆而來，F(xiàn)3斷裂活動時間要早于F1，因推覆體前鋒可能在F1斷裂活動期被削蝕。構造恢復結果表明，牙哈5井所代表的上構造層是從西北方向塊體逆沖推覆而來，推覆距離在30km以上；而下構造層向西寒武系第二統(tǒng)表現(xiàn)為減薄特點，指示牙哈地區(qū)早寒武世古地貌高部位在牙哈5井西北方向30km左右。

從地震剖面圖可以看到（圖11b），苗嶺統(tǒng)在滿西凹陷內(nèi)表現(xiàn)為鹽構造特點，但到溫宿—牙哈隆起區(qū)苗嶺統(tǒng)明顯減薄，且表現(xiàn)為弱反射特點，表明整個寒武系沒有明顯的阻抗差，推測苗嶺統(tǒng)也已相變?yōu)榘自茙r。因此，本文將西起奧依皮克露頭區(qū)，經(jīng)秋里塔格山至牙哈北部的寒武紀古隆起命名為溫宿—牙哈隆起。

圖11 過牙哈5井（a）及溫宿—牙哈隆起（b）地震剖面圖（測線位置見圖7）Fig.11 Seismic profiles cross Well Yaha 5 (a) and Wensu-Yaha Uplift (b) (survey line is in Fig.7)

4.3 塔西地臺

寒武紀塔西地臺完整地繼承了震旦紀構造格局。塔西地臺南鄰塔南隆起，北鄰溫宿—牙哈隆起，東部與滿加爾坳陷相接，塔西地臺內(nèi)部根據(jù)古地形凹凸特點進一步劃分為柯坪—古城凸起、阿滿古梁、滿西古梁、輪南—古城臺緣、麥蓋提凹陷、阿瓦提凹陷與滿西凹陷7個二級構造單元（圖7）。

4.3.1 阿瓦提凹陷、阿滿古梁、滿西凹陷、滿西古梁、輪南—古城臺緣

對比圖6a、圖12a可以看到，現(xiàn)今的北部坳陷內(nèi)，寒武紀的隆坳格局完全繼承了震旦紀的構造格局。與震旦紀一致，自西向東依次為阿瓦提凹陷、阿滿古梁、滿西凹陷、滿西古梁；有區(qū)別的是，寒武紀在滿西古梁東部發(fā)育輪南—古城臺緣，形成正地貌，因此寒武紀的塔西地臺分布面積比震旦紀的塔西地臺更大。

4.3.1.1阿瓦提凹陷

2019年，柯探1井（京能）、喬探1井鉆揭肖爾布拉克組巖性以泥晶灰?guī)r為主，視厚度為70m，既不同于周圍露頭與鉆孔肖爾布拉克組以白云巖為主，也不同于新和1井、輪探1井肖爾布拉克組發(fā)育巨厚（大于500m）的泥晶灰?guī)r。從柯探1井—肖爾布拉克剖面地層對比圖上可以看到（圖13），柯探1井（京能）巖相明顯有別于西部鉆孔及東部露頭，特別是具有填平補齊沉積特點的吾松格爾組下灰質泥巖段明顯增厚，表明柯探1井（京能）井周早寒武世存在一個局部凹陷，其對震旦紀阿瓦提凹陷具有繼承性。

圖13 柯探1井—肖爾布拉克剖面地層對比圖Fig.13 Stratigraphic correlation section cross Well Ketan 1-Sholbluk outcrop section

從東西向地震剖面可見，阿瓦提凹陷寒武系第二統(tǒng)厚度小，與滿西凹陷巨厚沉積巖形成鮮明的對比?？绿?井（京能）肖爾布拉克組厚度薄，巖性以潟湖相泥質灰?guī)r為主，代表相對局限的臺內(nèi)凹陷沉積環(huán)境。

4.3.1.2阿滿古梁—滿西凹陷—滿西古梁

阿滿古梁在早寒武世依然存在，將阿瓦提凹陷與東部廣海隔開導致阿瓦提凹陷處于潟湖環(huán)境。地震剖面圖中顯示（圖12a），阿滿古梁寒武系第二統(tǒng)向東西兩側進積，形成多期側向疊置前積楔形反射，可能是丘灘體的反映，證實早寒武世阿滿古梁沉積水體較淺，可能發(fā)育灘相白云巖。

滿西凹陷寒武紀的構造特征也對震旦紀構造背景具有繼承性，其被南部柯坪—古城凸起、北部溫宿—牙哈隆起、西部阿滿古梁與東部滿西古梁圍限；塔北地區(qū)星火1、新和1、旗探1、輪探1、輪探3、塔深5等鉆孔證實肖爾布拉克組巖性以石灰?guī)r為主，代表臺內(nèi)凹陷沉積物。滿西凹陷內(nèi)第二統(tǒng)—苗嶺統(tǒng)向周緣超覆沉積（圖12），是塔里木盆地沉積厚度最大的區(qū)域，寒武系第二統(tǒng)厚度可以達到900m，苗嶺統(tǒng)厚度也可以達到800m以上。

寒武紀，滿西古梁發(fā)育在滿西凹陷的東側與東北側，滿西古梁位置在震旦紀基礎上逐漸向東遷移，與輪南—古城臺緣連為一體（圖12a）。由于滿西古梁與輪南—古城臺緣的遮擋作用，塔西臺地在苗嶺統(tǒng)沉積時期為蒸發(fā)環(huán)境。

4.3.1.3輪南—古城臺緣

前人對于輪南—古城臺緣寒武紀—早奧陶世做過多方面的研究[31-33]，作為塔西地臺的東邊界，輪南—古城臺緣的遷移演化與準確位置的厘定十分重要。輪南—古城寒武系臺緣表現(xiàn)為兩個特點：（1）臺緣經(jīng)歷第二統(tǒng)碳酸鹽緩坡臺地灘型臺緣、苗嶺統(tǒng)碳酸鹽鑲邊臺地丘灘型邊緣、芙蓉統(tǒng)碳酸鹽緩坡臺地灘型臺緣的沉積演化，累計發(fā)育9期臺緣；（2）臺緣具有進積—加積—進積特征，表現(xiàn)為北寬南窄的特點；根據(jù)鉆孔鉆揭丘灘體層位認識與地震反射特征，輪南—古城臺緣南北向可以分為3段，分別為輪南段、滿參段與古城段。

輪南段鉆揭寒武系臺緣的鉆孔有輪探1井、輪探3井、塔深1井、于奇6井。輪探1井鉆揭肖爾布拉克組上段弱鑲邊臺緣的礁后灘；輪探3井主要揭示肖爾布拉克組與吾松格爾組臺緣；塔深1井鉆穿了沙依里克組臺緣，揭開吾松格爾組臺緣50m；于奇6井揭開了下丘里塔格組臺緣。從圖14a、b可見，輪南段寒武系臺緣從第二統(tǒng)至芙蓉統(tǒng)的9期臺緣發(fā)育完整，橫向寬度為80km，表現(xiàn)為進積遷移的特點，第二統(tǒng)臺緣地震剖面上具有向深水區(qū)前積的楔狀反射，為弱鑲邊的特點；苗嶺統(tǒng)臺緣地震反射特征易識別，為丘形雜亂狀反射；芙蓉統(tǒng)臺緣地震剖面上輪廓為楔狀反射，內(nèi)部為雜亂狀反射；中—下奧陶統(tǒng)臺緣的石灰?guī)r頂面為陡坎狀反射特征。

滿參段埋深普遍超過萬米，沒有鉆孔鉆揭寒武系；從地震剖面特征看，臺緣特征與輪南段一致，9期進積型臺緣依然完整，但寬度減至45km（圖14c）。

圖14 過輪南—古城臺緣地震剖面圖（測線位置見圖7）Fig.14 Seismic profile cross Lunnan-Gucheng Platform Margin (survey line is in Fig.7)

古城段城探1井、城探2井、城探3井鉆揭寒武系臺緣。城探3井鉆揭苗嶺統(tǒng)臺緣，城探1井、城探2井則鉆揭芙蓉統(tǒng)臺緣。古城段臺緣呈南北走向，丘灘體側向遷移距離驟減，臺緣寬度僅為25km，與輪南段及滿參段不同的是，古城段臺緣期次不完整，缺失了肖爾布拉克組及吾松格爾組兩期臺緣（圖14d）。

4.3.2 柯坪—古城凸起

現(xiàn)今的柯坪、巴楚、塔北與塔中地區(qū)有大量的鉆孔鉆揭寒武系，柯坪—巴楚—塔中地區(qū)肖爾布拉克組由潮坪相—顆粒灘相白云巖組成；柯坪—古城凸起寒武系第二統(tǒng)厚度明顯比滿西凹陷薄（圖12b），證實其古地貌高于滿西凹陷與阿瓦提凹陷，為正地貌特點。

4.3.3 麥蓋提凹陷

麥蓋提凹陷位于塔南隆起北部，寒武系第二統(tǒng)—苗嶺統(tǒng)從麥蓋提凹陷中段向東西兩側減?。▓D15a），從塔南隆起向麥蓋提凹陷方向增厚，至柯坪—古城凸起再減薄（圖15b），表明麥蓋提凹陷在早寒武世為臺內(nèi)洼地/潟湖古地理環(huán)境。

4.4 滿加爾坳陷與羅西地臺

大多數(shù)學者認為滿加爾坳陷寒武紀繼承南華紀北東走向裂陷，構造古地理也呈北東走向，并以此為依據(jù)編制了沉積相圖。從地震剖面與地層厚度來看，在輪南—古城臺緣以東明顯存在一個“三角帶”，北寬南窄（圖7），該“三角帶”內(nèi)寒武系芙蓉統(tǒng)突爾沙克塔格組發(fā)育上千米厚的石灰?guī)r，并表現(xiàn)為由西向東緩慢減薄特點（圖16a、b），表明在輪南—古城臺緣與真正的滿加爾坳陷之間存在一個斜坡作為過渡帶；為突出突爾沙克塔格組巨厚石灰?guī)r可能代表一個勘探領域，本文將該“三角帶”命名為庫爾勒斜坡。滿東凹陷具有欠補償特點，寒武系各統(tǒng)整體變薄，其展布具有南寬北窄特點，與庫爾勒斜坡平面互補（圖7）。因此，滿加爾坳陷寒武紀構造古地理格局有可能與前人認為的向南天山洋開口的坳陷有很大區(qū)別，滿加爾坳陷可能既連通南天山洋，也連通北阿爾金洋。

圖15 過麥蓋提凹陷地震剖面圖（測線位置見圖7）Fig.15 Seismic profile cross Maigaiti Sag (survey line is in Fig.7)

圖16 過滿加爾坳陷—羅西地臺地震剖面圖（測線位置見圖7）Fig.16 Seismic profile cross Manjiar Depression-Luoxi Platform (survey line is in Fig.7)

羅西地臺資料有限，從過羅西地臺的地震剖面來看，羅西地臺寒武系地震反射結構可能與輪南—古城臺緣古城段相似（圖16a、c），早—中寒武世可能不具地臺特征，晚寒武世—中奧陶世才發(fā)育為臺緣及礁后地臺。

4.5 與前人對比

與前人研究相比[4-6]，本文基于可靠資料落實了塔南古隆起的分布，發(fā)現(xiàn)并落實了溫宿—牙哈隆起的分布，二者形成馬蹄形構造格局[18]，與滿西古梁及輪南—古城臺緣共同圍限形成塔西地臺。為突出寒武系芙蓉統(tǒng)巨厚的碳酸鹽巖分布，在輪南—古城臺緣以東新定義了庫爾勒斜坡，該斜坡與滿東凹陷的沉積環(huán)境有著本質區(qū)別。

5 結論

南華紀，塔里木克拉通在羅迪尼亞超大陸裂解的背景下發(fā)育滿加爾坳陷、阿瓦提坳陷、麥蓋提坳陷與和田坳陷4個板內(nèi)裂陷集中發(fā)育群，控制形成“兩隆四坳”古構造格局，奠定了塔里木盆地南華紀—寒武紀的主要構造框架。震旦紀，庫魯克塔格運動造成盆地西部抬升，導致東西分異，盆地西部形成奇格布拉克大臺地，阿瓦提坳陷及麥蓋提坳陷轉化為臺內(nèi)凹陷；滿加爾與西昆侖地區(qū)繼承南華系的坳陷背景，西臺東盆雛形初顯。寒武紀，柯坪運動造成塔南隆起—牙哈地區(qū)強烈抬升，滿西古梁演化為疊置遷移型臺緣，圍限形成塔西地臺，西臺東盆構造沉積背景定型。