孟加拉湾若开褶皱带晚新生代构造特征初步研究

孟加拉湾若开褶皱带位于印度-缅甸山脉西部山前,由NNW—SSE向带状分布的多排背斜构成,其构造特征研究仍然十分薄弱。本文通过钻井资料和二维地震反射剖面精细构造解析,尝试分析若开褶皱带晚新生代构造特征,重点关注若开褶皱带的滑脱层发育特征及背斜几何学及运动学特征,结果表明若开褶皱带发育多个滑脱层:①底部滑脱层,位于约6.5s(双程走时)处;②中部滑脱层,层位存在变化,可能位于第四系底部或上中新统下方约2.5s处。在区域挤压作用下,若开褶皱带发育与底部滑脱层和中部滑脱层相关的滑脱褶皱,构造变形主要受控于底部滑脱层,而中部滑脱层影响了局部构造变形。生长地层记录显示若开褶皱带构造变形自东往西迁移,变形前缘形成于第四纪。基于构造分析结果提出了若开褶皱带褶皱变形的两种运动学端元模型:模型1中不发育中部滑脱层,滑脱褶皱发育于底部滑脱层之上;模型2中发育中部滑脱层,滑脱褶皱发育于中部滑脱层和底部滑脱层之上,形成上、下两套构造层。若开褶皱带背斜几何学和运动学特征受下伏滑脱层控制,背斜在走向上叠置、分叉可能暗示着背斜下伏滑脱层在走向上发生了改变。流体超压可能是影响若开褶皱带构造变形的重要控制因素。     

南天山山前复杂褶皱的构造形态分析:以库车秋里塔克背斜和柯坪八盘水磨背斜为例

南天山山前发育叠瓦状断层和叠加褶皱,这类褶皱构造形态复杂,研究难度大。应用断层相关褶皱理论,依据地表倾角产状、二维地震剖面和钻测井数据,建立了南天山山前库车秋里塔克背斜和柯坪八盘水磨背斜的构造模型。该研究思路和手段对中国西部山前带复杂褶皱的研究有借鉴作用。     

通南巴背斜几何学、运动学与构造模型

通南巴背斜发育于四川盆地东北米仓山冲断构造带和大巴山弧形冲断构造带的构造叠合部位, 其形成与演化受到米仓山与大巴山的联合影响, 然而目前其变形特征以及变形机制认识尚且不清楚, 精细研究通南巴背斜构造几何学、运动学对于揭示背斜成因机制以及认识陆内构造变形具有积极作用.本文以覆盖通南巴背斜的三维地震资料为基础, 运用断层相关褶皱理论和平衡复原等方法, 精细刻画出通南巴背斜几何学与运动学特征, 并建立构造模型, 探讨其成因机制.研究表明, 通南巴背斜总体具有"东西分段、上下分层、早晚期构造叠加"的特征, 具体表现为: 1)受控于三叠系嘉陵江组膏盐滑脱层、志留系泥岩局部滑脱层以及前震旦系滑脱层, 通南巴背斜分为上、中、下、深4套构造层, 表现为多层滑脱变形特征, 其中, 中部构造层变形强度最大; 2)深部(前震旦系)构造楔发育于整个通南巴背斜, 其个数和几何学形态的变化直接影响了上覆背斜形态以及分段性背斜高点差异; 3)位移沿楔端点向前传递过程中, 受到川中刚性基底的阻挡, 背斜前翼旋转, 形成次级褶皱调节断层; 4)通南巴背斜晚期受大巴山向西南推覆挤压的叠加作用, 表现为中部构造层在东北段发育一系列双重构造和叠瓦构造, 并导致嘉陵江组以上地层被动变形褶皱.     

塔里木盆地孔雀河斜坡维马克背斜构造的构造特征与形成演化

维马克背斜构造带位于孔雀河斜坡的东部,该背斜构造带西段发育北西走向断裂,东段发育北东东走向断裂,是孔雀河斜坡两大断裂系统的构造转换地带,解析该背斜构造带的构造特征对于认识孔雀河斜坡成因演化和塔里木盆地东北缘早古生代以来的地球动力学背景都具有重要的意义。本文利用断层相关褶皱理论,通过对过孔雀河斜坡维马克背斜构造带地震剖面的精细解释,分析了该背斜构造的构造特征并讨论了其形成演化。维马克背斜构造带西段受北西走向的断裂组F_w1 和F_w2 控制,维马克1号背斜呈北西-南东向展布,东段受北东东走向的断裂组F_w3 和F_w4 控制,维马克2号背斜呈北东-南西向展布,维马克背斜卷入变形的地层为中-上奥陶统、志留系、侏罗系和白垩系,控制背斜形态的断裂系统具有挤压扭动的动力学特征,维马克背斜构造带及其南北两侧盆山系统构造演化大致经历了5期构造运动,维马克背斜构造带至库鲁克塔格山前带地壳缩短37.4 km,南段英吉苏凹陷南缘斜坡带缩短4.31 km,缩短率为25.32%。研究认为,维马克背斜断裂系统是北西向和北东东向两大断裂系统相互影响下的特定构造样式,来自南北不同方向的构造应力在维马克背斜构造带产生走滑效应,使得维马克背斜构造断裂系统具有挤压扭动的特征。     

塔西南阿其克背斜地质构造特征及与油气关系

阿其克背斜是塔里木盆地西南坳陷南缘的一个横向转换构造, 该构造的特殊性在于其枢纽走向与造山带总体是垂直的, 而非平行。笔者通过分析阿其克背斜南、中、北3段地质剖面及各剖面中核部与两翼地层的极射赤平投影, 揭示了阿其克背斜的几何学、运动学、动力学特征。结合地震解释剖面、区域构造背景及前人研究成果, 建立了阿其克背斜形成过程的地质模型, 认为它是在断层传播褶皱和断层转折褶皱共同作用下, 以断层传播作用为主分3个阶段形成的断坡背斜构造, 垂向上自下而上分原地系统、准原地系统和外来系统中的推覆体3个构造层次。塔里木盆地的菱形边界性质造成阿其克地区EW向的挤压应力场。由于背斜上部外来系统中的推覆体南部翘起遭受剥蚀, 东侧被阿其克断层破坏, 因此对油气圈闭不利, 但在北部异地推覆体之下, 原地系统中过熟烃源岩及毗邻凹陷内的烃源岩可以通过断层、不整合面向上部准原地系统中的宽缓背斜圈闭供给油气。     

西北婆罗洲深水褶皱冲断带相关褶皱构造样式

深水褶皱冲断带的构造形态和特征会随着时间而变化进而影响深水油气勘探开发,而针对这个方面的研究在西北婆罗洲褶皱冲断带内相对薄弱.利用地震和地质相结合的方法,确定了逆冲相关褶皱的构造样式,探讨了其形成演化过程和主控因素,建立了研究区逆冲相关褶皱成藏模式.结果表明:研究区深水褶皱冲断带内发育隐伏型、顶部断裂型、滑塌型以及埋藏型4种逆冲相关褶皱构造样式,且平面上这4种逆冲相关褶皱自海向陆依次发育,其中隐伏型背斜褶皱幅度较低,海底无突出地形显示,主要发育于褶皱冲断带最前端;顶部断裂型背斜在海底有清晰的地形显示,以背斜顶部断裂发育为特征;滑塌型背斜顶部受正断层效应影响,翼部发育块体滑塌沉积;埋藏型背斜主要发育于现今陆架边缘附近,上覆厚层沉积层,在海底无突出地形表现.研究区所发育的4种逆冲相关褶皱构造是成因上有密切联系的统一整体,一个典型逆冲相关褶皱的形成大致经历滑脱、初始逆冲、强烈逆冲和埋藏4个阶段,依次发育隐伏型、顶部断裂型、滑塌型以及埋藏型4种背斜构造样式.同时,沿逆冲褶皱冲断带走向,受地形、沉积物供给、天然气水合物发育等因素控制,在同一挤压应力作用下,不同部位发育的逆冲相关褶皱样式存在差异性.在这种特殊的构造背景下,研究区发育独特的断裂控藏模式,极具勘探潜力.      

四川盆地熊坡背斜构造特征及其成因机制

基于地震剖面解释、数字高程模型、历史地震、测年数据及钻孔等资料,分析了四川盆地熊坡背斜的构造特征、运动学特征及其成因机制。结果显示：(1)熊坡背斜与蒲江-新津断裂空间展布上具有较强的一致性,表现出断层传播褶皱模型,变形显著,缩短量为7.2 km,缩短率约为30％;(2)熊坡背斜隆起于(1.0±0.2) MaB.P.之后,且中更新世早期及晚更新世曾发生过强烈活动,使背斜两侧第四系厚度产生明显差异;(3)蒲江-新津断裂现今地震活动明显且小震频繁,曾有Ms=5.0～5.9的地震历史记录;(4)来自龙门山与扬子克拉通的挤压应力以及断层-滑脱作用是形成熊坡背斜的主要应力机制。熊坡背斜并非均匀应力下连续变形的产物,而是由于断裂活动时发生快速抬升而形成的。     

塔里木盆地塔北隆起英买2号背斜的成因机制与构造模型

英买力低凸起位于塔北隆起西部,是重要的含油气区域。英买2号背斜的研究与认识对于揭示区域构造演化及南部多个内幕型碳酸盐岩背斜的成因机制具有重要意义。本文运用断层相关褶皱原理及平衡剖面等方法,对英买2号背斜的地震剖面进行解释及复原。研究表明,英买2号背斜为固定翼长的滑脱褶皱,滑脱面位于中寒武统下部塑性层中,背斜演化经历了宽缓斜坡、起伏南倾、构造逆冲、稳定沉降掩埋和调整改造等5个阶段。背斜开始隆升时间为奥陶纪末期,地层缩短量为400～700 m,在海西末期隆升后遭受严重剥蚀,后期发育具传播性质的断层,伴有2期生长构造发育,背斜的前翼发生翼部旋转,发育生长三角,后翼有上超现象,体现了不同时期沉积速率的变化,也反映了后期构造活动的阶段性与持续性。     

基于正断层差异生长演化分析识别不同类型断层相关背斜圈闭——以苏北盆地高邮凹陷汉留断层为例

为了明确正断层差异生长演化特征,以及断层相关圈闭成因与分布规律,本文以苏北盆地高邮凹陷内的汉留断层为例,通过断层垂直断距-距离(T-X)曲线和垂直断距-埋深(T-Z)曲线对苏北盆地高邮凹陷汉留断层运动学进行分析。得到汉留断层自W向E由Fh1、Fh2和Fh3等3个断层段组成,呈左阶斜列分布,各断层段形成时期与生长演化特征不同,表现在运动学上为相互独立的4个断层段。戴南组时期,Fh1段和Fh3段东部(Fh3b段)最先形成;三垛组时期,Fh1段存在新生的断层核与下部戴南组时期形成的断层段最初在垂向上是分离的,随着上下断层段的传播最终发生垂向连接,Fh3b段继承性活动,同时形成Fh2段和Fh3段西部(Fh3a)段。各个断层段相互作用并沿走向发生几何连接或者形成重叠带,最终形成了Fh1、Fh2和Fh3等3个断层段。断层在沿走向平面分段生长过程中,在其分段连接部位或重叠处可以形成背斜构造;同时在断层垂向分段生长过程中由于围岩流变学特征差异也可形成背斜构造,这2种不同类型的断层相关背斜构造均可构成油气富集的有利场所。     

湖山背斜构造变形差异的形成和演化

通过对湖山背斜构造变形的野外观察，认为背斜两翼地层在厚度、变形特征及个别层位岩性上的差异，非沉积作用形成，而是由于各层之间的韧性差异以及不同岩性组合在褶皱后期的压肩作用下形成的。这种小范围内不同构造部位同一地层的变形差异，应按构造地层学的研究方法、手段去认识。     

乌鲁木齐山前坳陷逆断裂-褶皱带及其形成机制

乌鲁木齐山前坳陷位于天山新生代再生造山带北侧,南以准噶尔南缘断裂与天山相隔,内部发育了几排逆断裂 背斜带,每一排构造带又由多个逆断裂 背斜组成。最南的齐古逆断裂 背斜带形成于中生代末,其北的玛纳斯逆断裂背斜带包含霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁逆断裂背斜,形成于上新世末、早更新世初,受上、下２ 个滑脱面和断坡的控制,形成上、下２ 个背斜。再向北的独山子逆断裂背斜带由独山子、哈拉安德和安集海逆断裂背斜组成,形成于早、中更新世之间,主逆断裂向下在８ ～９ ｋｍ 深处的侏罗系中变为近水平滑脱面。此外,在独山子和吐谷鲁背斜的西北和东北还分别发育有正在形成之中的西湖和呼图壁隆起。研究了这些逆断裂 背斜带的地表和深部的构造特征、二维和三维几何学及运动学后指出,它们是在天山向准噶尔盆地扩展过程中发育于近水平滑脱面和不同断坡上的断展褶皱,独山子和安集海逆断裂 背斜的水平缩短量分别为２ ９００ ,１ ３５０ ｍ ,缩短速率分别为３９７ ,１８７ ｍ ｍ／ ａ。霍尔果斯、玛纳斯、吐谷鲁逆断裂 背斜的水平缩短量分别为５ ９００ ,６ ５００ ,６ ０００ ｍ ,相应的缩短速率分别为２０２,２２３ ,２０６ ｍ ｍ／ａ,准噶尔南缘断裂和乌鲁木齐山前坳陷第四纪?     

塔里木盆地孔雀河斜坡尉犁断鼻构造的构造特征与形成演化

孔雀河斜坡位于塔里木盆地的东北部,其成因与南天山和阿尔金山的地质作用密切相关。尉犁断鼻构造位于孔雀河斜坡西北部,完整地记录了孔雀河斜坡的构造演化历史,该断鼻构造特征的解析对揭示塔里木盆地东北缘早古生代以来的地球动力学背景具有重要的意义。本文利用断层相关褶皱理论,通过对过孔雀河斜坡尉犁断鼻构造带地震剖面的精细解释,分析了该断鼻构造的构造特征与形成演化,并讨论了其成因机制。尉犁断鼻构造在北西-南东向上为一古生界背斜,北西翼较陡,南东翼稍缓,背斜核部上古生界被剥蚀,并被后期由北向南的冲断层所切割。该构造主要反映了3期构造事件的叠加:中奥陶世-晚奥陶世,受北西-南东向挤压应力的影响,形成了北东-南西向展布的背斜; 志留纪-二叠纪,受南天山洋消减、闭合向南产生的挤压应力的影响,尉犁背斜北部持续地抬升剥蚀,形成鼻状构造; 侏罗纪,燕山早期运动影响了古生界和中生界,并使得北西西走向的南冲断层重新活动,错断了先存的鼻状构造。研究认为,尉犁断鼻构造北东-南西向展布的背斜在中奥陶世就开始形成,其主应力可能来自盆地东南的阿尔金山方向,与北阿尔金洋在加里东期运动时的俯冲与碰撞造山对该区域的远程挤压作用有关; 伴随着基底叠瓦构造往北西方向前展,背斜向北西移动了104 km,基底缩短率为48.4％。     

从褶曲到断层——构造形态认识的转变

王洼勘探区位于固原含煤区,勘探区整体为一走向近南北至北北西、向东倾伏的单斜构造,地层走向与构造的走向基本一致。在详查阶段确定区内发育王洼背斜、范新庄向斜。通过王洼扩大勘探后,根据新增钻孔资料分析,区内西南部发育一条走向NNE,倾向W的正断层（F7）,倾角60°～80°,由南部延伸至勘探区,落差0-200m,尖灭于中北部的第4勘探线附近。据此认为原定的王洼背斜、范新庄向斜实为断层F7在断裂过程中所引起的牵引变形。     

江南造山带北部早中生代岳阳—赤壁断褶带构造特征及变形机制研究

早中生代(晚印支-早燕山期)岳阳-赤壁断褶带位于江南造山带与中扬子前陆盆地交界地带.作者对该构造带进行了地表地质调查,以此为基础探讨了构造剖面结构及构造变形动力机制.岳阳-赤壁断褶带自南而北可分为岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带,桃花泉-肖家湾盖层滑脱褶皱带,以及赤壁-嘉鱼前陆盆地断-褶-盆构造带.岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带自南而北依次有郭镇向斜、官山背斜、临湘倒转向斜和聂市背斜,组成隔槽式褶皱组合.褶皱轴面多向南倾,褶皱变形面为南华系盖层与冷家溪群褶皱基底间的角度不整合面和顺界面的滑脱断裂面.桃花泉-肖家湾盖层滑脱褶皱带主要发育轴面南倾倒转褶皱,褶皱波长较小,卷入地层为南华系-志留系以及上石炭统-中三叠统沉积盖层.赤壁-嘉鱼前陆盆地断-褶-盆构造带以南倾蒲圻断裂(江南断裂)为南部边界,发育T3-J2前陆盆地沉积,带内褶皱与断裂卷入地层包括沉积盖层以及T3-J2地层:南部断裂与褶皱轴面南倾.北部轴面近直立.自南西至北东,研究区内构造线走向由EW向渐变为NEE-NE向.上述构造分带及变形特征反映出自南向北的运动指向,表明岳阳-赤壁断褶带具前陆冲断带构造性质.从断裂相关褶皱理论出发,以地表构造特征为依据,厘定了岳阳-赤壁地质剖面结构并进行了变形动力机制分析,认识如下:①自南而北、自下而上的多个滑脱层及其间的南倾逆断裂或断坡(主要为江南断裂)组成近似台阶状的逆冲断裂系统,从总体上控制了构造块体的滑移、逆冲以及相应的构造格架或变形分区.②郭镇向斜为基底滑脱褶皱,官山背斜具滑脱褶皱和断裂传播褶皱双重成因,聂市背斜为断裂转折褶皱;临湘向斜为受两侧背斜控制的被动向斜,由于弯滑褶皱作用在其两翼沿不整合界面形成滑脱断裂.③岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带隔槽式褶皱的形成主要受控于褶皱基底的滑脱和基底整体的水平压缩,其形成机制类似于肿缩式褶皱.最后讨论认为湘东北-鄂东南地区不存在大规模、长距离的逆冲推覆构造.     

新疆南天山西段中新生代构造变形与盆山耦合机制探讨

南天山西段山峦叠嶂,沟壑深切,褶皱强烈,断裂纵横。构造演化与中生代以来新疆地区的强烈隆升以及其后的塔里木盆地大规模断陷密切相关,受典型的盆山耦合机制控制。从卷入褶皱作用的地层展布和区域构造变形特征分析,新疆地区在原塔里木地块的基础上,由于大规模地慢物质上涌,于中生代晚期发生强烈隆升,并在隆升的北西缘西南天山一带形成北东东向构造岩浆带。新生代以来,由于新疆隆起轴部强烈的热减薄作用,导致隆起中部发生大规模裂陷,并逐渐形成塔里木断陷盆地。与此同时,构造岩浆活动形成的南天山西段造山带与塔里木断陷盆地构成了较大的（地形）位势差,进而引起南天山西段由北西向南东拆离滑脱。第一期形成的区域性褶皱被改造成一系列倒转褶皱,往往表现出北西翼平缓,地层出露齐全,南东翼陡倾或倒转,甚至在某些背斜倒转翼形成较大规模的逆冲推覆构造,同时相伴产生多条北西向走滑断裂,以调节沿走向滑脱拆离幅度的不均匀性。因此,南天山西段,甚至整个新疆地区,中新生代的区域构造演化应从盆山耦合的视角分析其地球动力学过程。这也许是解开西南天山复杂变形历史的钥匙。     

库车褶皱冲断带前缘盐层厚度对滑脱褶皱构造特征及演化的影响

库车褶皱冲断带前缘发育一系列滑脱褶皱,虽然卷入变形的新生代地层及底部滑脱层(古近系盐层)相同,但滑脱褶皱的构造特征及演化存在显著差异。文中结合野外地质调查结果以及钻井资料和高品质二维地震反射剖面解析,以南喀背斜和米斯坎塔克背斜为例,估算出盐层初始厚度,并讨论其对于滑脱褶皱样式及其演化过程的影响。结果表明,南喀背斜和米斯坎塔克背斜下伏盐层初始厚度不同,估算出前者厚度介于0.1~0.5 km,主要为0.1~0.3 km,而后者却大约为1.0 km。与此同时,南喀背斜和米斯坎塔克背斜均表现出分段差异变形特征。南喀背斜为低缓的滑脱褶皱,其东段隐伏地下,变形方式为褶皱作用;而西段出露地表,背斜核部发育隐伏的逆冲断层,变形方式为褶皱作用和断层作用。背斜西段平均隆升速率大于东段,导致西段隆升出露地表。米斯坎塔克背斜表现为大规模滑脱褶皱,根据变形特征的不同可以分为3段,东段背斜倾向北,盐岩在其核部及北翼下方聚集加厚;而中-西段背斜倾向南,其中中段背斜核部位置盐岩聚集加厚,两翼下伏盐岩减薄甚至形成盐焊接。而在西段背斜呈箱状,两翼下方盐岩厚度至少为1.0 km。笔者总结出库车褶皱冲断带前缘发育的7种滑脱褶皱变形样式,通过构造分析得出,研究区滑脱褶皱的变形主要受盐层厚度、构造缩短量及盐岩流动变形共同控制,其中盐层厚度起主导作用,控制了滑脱褶皱的发育位置,并影响了滑脱褶皱的变形样式。研究结果将为其他褶皱冲断带中滑脱褶皱的相关研究提供重要参考,特别是在缺少高品质地震资料,或者构造变形强烈、地震资料品质较差的地区。     

北天山北缘构造剖面测量及多期构造变形

天山北缘为典型的大陆内部活动构造特征,发育准噶尔盆地南缘逆冲带,主要表现为新生代时期形成的多排平行山体的背斜和逆冲断层。为了详细研究该区主要构造变形特征和变形形成时间,2005年我们对天山北缘进行了详细的地表地质剖面测量,之后进行了多年地表地质区域调查,落实了关键砾岩地层时代,充分结合卫星遥感影像资料、二维三维地震剖面和钻井测井资料,应用断层相关褶皱理论,完成了一条近SN向的长度50 km的金钩河-安集海河构造地质大剖面。野外观察和地质测量以及生长地层和生长地层不整合分析表明,安集海深层背斜初始形成时间为中新世早期,在第四纪西域组（Q1x）、乌苏群(Q2)和第四纪中晚期(Q4)最终定型的浅表背斜,深层为断层转折褶皱和中浅层反冲的楔形构造叠加组合而成;霍尔果斯深层背斜初始形成时间为中新世晚期,在第四纪中晚期Q4最终定型,构造样式为深层断层转折褶皱、中深层楔形构造和浅层断层扩展背斜叠加组合而成。区域地质调查发现一条近东西走向285°,发育在中生界地层的准南走滑断层,该断层位于准南边界逆冲断裂以北,形成时间最晚（Q4）。根据准南安集海背斜、霍尔果斯背斜和准南边界逆冲断裂初始形成时间,可以认为准南构造初始逆冲次序为后展式,然后整个逆冲带从第四纪早期西域组晚期开始一直活动到现今。     

Crustal Shortening on the Margins of the Tien Shan,Xinjiang, China

We present the results of mapping selected cross-sections across the margins of the Chinese Tien Shan, an intracontinental mountain belt that formed in response to the India-Eurasia collision. This belt contains significant lateral variation in topography, structure, and stratigraphy at all scales, and our estimated rates of shortening also reveal a distribution of shortening that varies laterally. At the largest scale, it consists of two major high mountain ranges in the west that merge eastward into a complex, single high mountain belt with several distinct ranges, then separates farther eastward into several low mountain ranges in the south and a single narrow high mountain range in the north. Active fold-and-thrust belts along parts of the north and south flanks of the Tien Shan involve only Mesozoic and Cenozoic sedimentary cover, which varies in both stratigraphy and structure from east to west. The southern fold-and-thrust belt decreases in width and complexity from west to east and ends before reaching Korla. The northern belt begins near the longitude where the southern belt ends, and increases in width and complexity from west to east. Within these two fold-and-thrust belts are both E-W and N-S variations in stratigraphy at the scale of the fold-and-thrust belts and across individual structures. All these variations make it very difficult to generalize either structure or stratigraphy within the Tien Shan or within local areas.

Four maps and cross-sections, two across each of the northern and southern fold-and-thrust belts, imply different magnitudes of shortening. In the eastern part of the northern belt, a cross-section along the southern part of the Hutubi River yields shortening of 6.2 km, and a section to the north across the Tugulu anticline yields shortening of 5.5 km. The two parts of the cross-section cannot be added because the Tugulu anticline lies 20 km west of the Hutubi River, and diminishes greatly in amplitude toward the Hutubi River. In the western part of the northern belt, cross-sections require 4.6 to 5.0 km of shortening at Tuositai and 2.12 to 2.35 km across the Dushanzi anticline. The Tuositai structure lies south of the Dushanzi anticline, but shortening in these two areas also cannot be summed, because they seem to be separated by a N-trending strike-slip fault. In the western part of the southern fold-and-thrust belt, an incomplete cross-section along the Kalasu River suggests shortening of 12.1 to 14.1 km. If the estimated shortening of 6 to 7 km in the Qiulitage anticline, which we did not map, is added, the total shortening in this cross-section would be ～18 to 21 km. To the east, a complete cross-section at Boston Tokar yielded shortening of 10.3 to 13.0 km.

Calculating long-term shortening rates from these four cross-sections is difficult, because the time of initiation of deformation is poorly known. In the Kalasu River area of the southern belt, there is evidence that limited shortening of 2 to 4 km occurred in the early Miocene, if major thickness changes in deposition of conglomerate unit 3b are interpreted to be growth strata. Geological evidence suggests that most of the shortening began in both belts after the beginning of the deposition of the thick conglomerate unit shown as lower Quaternary on Chinese geological maps. Strata within the middle part of these conglomerates were deposited during the growth of the folds. Presence of Equus near the base of similar conglomerates indicates a Quaternary age, but the fossil localities are far from most of our cross-sections, and the contemporaneity of the rocks remains in question. The beginning of conglomerate deposition may be controlled by climate change, and if so, the beginning of conglomerate deposition may be generally contemporaneous throughout the region at ～2.5 Ma. Deformation began at some time after the onset of conglomerate deposition, but this time is not well constrained. Thus we have calculated shortening rates for 2.5, 1.6, and 1.0 Ma that should bracket maximum and minimum slip rates. These calculations yield the following ranges in the northern fold-and-thrust belt: southern Hutubi River = 2.5 to 6.2 mm/yr; Tugulu anticline = 2.1 to 5.5 mm/yr; Tuositai anticline = 1.8–2.0 to 4.6–5.0 mm/yr; and Dushanzi anticline = 0.8 to 2.1–2.4 mm/yr; and in the southern fold-and-thrust belt: Kalasu River = 4.6–5.6 (including the Qiulitage anticline = 7.2–8.4) to 12.1–14.1 (including Qiulitage anticline = 18–21) mm/yr; and at Boston Tokar = 4.1–5.2 to 10.3–13.1 mm/yr. If 2 to 4 km of shortening occurred in the Kalasu River section during early Miocene time, the long-term rates for Quaternary time are 3.2–4.8 (including Qiulitage anticline = 5.6–7.6) to 8.1–12.1 (including Qiulitage anticline = 14–19) mm/yr.

Calculation of the shortening rate across the entire width of the Tien Shan is difficult because of the rapid lateral variations in structure and because of active deformation within the range, which we have not studied. The cross-sections at Boston Tokar in the south and Tuositai in the north lie along the same longitude. Adding the shortening rates in these areas would yield a minimum range (using 2.5 Ma as the initiation time) of 5.7 to 7.2 mm/yr. If deformation began at 1.6 or 1.0 Ma, the range of shortening rates would be 10–11.2 mm/yr to 14.9–18.1 mm/yr, respectively. Because the first indication of structural growth with the mapped areas occurs above the base of the conglomerates at the top of the stratigraphic succession, a minimum shortening rate greater than 5.7 to 7.2 mm/yr is more likely.

Both the marginal fold-and-thrust belts have a thin-skinned geometry with the drcollement at -6 to 10 km and within Mesozoic and Cenozoic sedimentary rocks. Toward the interior of the range the decollement must pass into the Paleozoic basement rocks and steepen beneath the flanks of the range. The structural style is similar to that in the Laramide Rocky Mountains and the California Transverse Ranges. The highest parts of the Tien Shan are adjacent to areas of active shortening. Such a relation might suggest that the major uplift of the Tien Shan is very young, mostly latest Cenozoic or Quaternary in age. The shortening across the Tien Shan is inhomogeneous and spatially distributed.     

南天山库车秋里塔格褶皱带三维构造分析

笔者利用库车秋里塔格地区3000km的二维地震反射资料，结合地表构造测量成果，分段叙述秋里塔格褶皱带的构造几何学和运动学性质，说明构造交汇部位断层和褶皱的叠加过渡关系，并通过二维构造剖面的组合，建立秋里塔格褶皱带的三维构造几何模型。研究发现秋里塔格褶皱带为浅部断层传播褶皱与深部断层转折褶皱叠加形成的复合型背斜带，深部台阶状逆断层的叠加作用、叠加断层位移量的转换、断层断坡高度的变化造成地表背斜沿走向发生变化，笔者通过测量断层叠加方式、断层位移量转换、断层断坡高度，说明秋里塔格褶皱带背斜叠加、扭曲、分叉现象的构造机理，并且给出了秋里塔格褶皱带断层的滑移量。