塔里木盆地西北缘柯坪逆冲构造带与巴楚隆起的叠加关系

塔里木盆地西北缘柯坪逆冲带是天山和塔里木盆地在新生代盆山耦合作用下形成的构造变形区，为印度板块和 欧亚板块碰撞所影响的最明显地区之一。柯坪逆冲带逆冲方向是从天山向塔里木盆地内逆冲，构造变形样式是以寒武系蒸发岩层为滑动拆离面的薄皮构造，也有卷入前寒武系－元古界结晶基底的逆冲推覆构造，以及北西向走滑断层。以皮羌断层和印干断层为界，根据构造样式的差异，柯坪逆冲带可分为3个构造区，即西克尔区、柯坪区和阿克苏区。西克尔区逆冲推覆构造卷入地层厚度大，基底拆离面深度为7－8km；柯坪区逆冲推覆构造卷入地层厚度小，基底拆离面深度为5－6km；阿克苏区则为卷入前寒武系结晶基底的逆冲推覆构造。这些构造样式的差异是由于北西向的巴楚隆起对近北东走向的柯坪逆冲构造带叠加的结果，尤其巴楚隆起的南界－－皮羌高角度逆冲断层与柯坪逆冲带发育的皮羌左旋走滑断层，以及巴楚隆起的北界－－印干逆冲断层与柯坪逆冲带发育的印干右旋走滑断层对柯坪冲构造带的叠加最为明显。     

塔里木盆地西北缘晚新生代印干断层的运动学特征及其区域构造意义

塔里木盆地西北缘NW走向的印干断层为逆冲断层,断层带指向构造证据表明印干断层的逆冲方向为NE向,与柯坪冲断系SE向推覆明显不同.地层学、断层切割关系等证据显示印于断层形成早于更新世活动的柯坪冲断系,活动期主要在上新世至早更新世.研究结果表明,柯坪塔格地区晚新生代发育两期方向不同的逆冲推覆构造,印干断层是上新世帕米尔构造结前陆冲断带的前缘冲断层,而柯坪冲断系是更新世以来南天山向塔里木盆地方向的前陆冲断带.     

塔里木盆地西北部构造演化特征--从皮羌断裂发育史想到

通过野外工作和地震剖面分析在此首次提出皮羌断裂具有3期构造活动历史:古生代为正断层;早第三纪-中新世为逆断层,并具有右旋走滑分量;上新世为左旋走滑(撕裂)断层.中新世,与皮羌断裂右旋走滑相协调,柯坪断隆东部带与巴楚断隆尚未分离,它们共同构成塔西南前陆盆地的前缘隆起.上新世时,柯坪断隆受南天山陆内造山的影响,形成大规模逆冲推覆构造,皮羌断裂此时发生左旋走滑,调节了柯坪断隆东西两部分推覆作用的差异性.因此,皮羌断裂是一条多期活动断裂,多期断裂构造性质的认识对重新认识塔里木盆地西北部构造演化和油气勘探具有重要意义.笔者认为,塔里木盆地西北部存在新生代两期构造演化史.     

一种走滑剪切一逆冲推覆相互转换的变形体系——以桂东南那卜地区NE向和NW向两组韧性剪切带为例

桂东南那卜地区潭超单元及其围岩中，主期变形变质作用形成的韧性剪切带可分为2类：NE向右行走滑性质的韧性剪切带；NW向逆冲推覆性质的韧性剪切带。通过对以上2类韧性剪切带的构造样式、显微组构以有运动学特征等的综合分析表明，它们形成的构造应力是NE－SW向的，在这一应力的作用下，使早期NE向和NW向构造重新活动，从而构成了一种NE向走滑－NW向逆冲的相互转换程式，即NE向右行走滑性质韧性剪切带和NW向逆冲推覆性质韧性剪切带相互转换的韧性变形体系。     

塔里木盆地西北缘柯坪-巴楚地区皮羌断裂与色力布亚断裂空间关系

塔里木盆地西北缘柯坪地区发育北东走向的逆冲断裂带,但地球物理资料揭示,该地区还发育北西走向的断裂构造.这两个方向的断裂系统在平面上呈近于正交的关系.北东向的柯坪逆冲带中发育北西向的皮羌走滑断裂,并在走向上与巴楚隆起南缘的色力布亚断裂一致,但两者构造样式存在明显的差异.研究表明,巴楚隆起向西延伸到柯坪逆冲带之下,该构造带中潜伏有早期发育的北西向构造.北西向的皮羌断裂的深层构造为基底卷入向南逆冲的楔形构造,浅层构造为走滑断裂,属于晚期形成的构造,与柯坪逆冲带的形成时代一致,为上新世至第四纪.色力布亚断裂上发育的生长地层指示深层构造形成时代为中新世至上新世.尽管在深层构造上,皮羌断裂与色力布亚断裂为同一条断裂,构造样式为卷入前寒武系(元古界)结晶基底向南逆冲的楔形构造,但它们在近地表或浅部倾向相反,形成时代不同,应当定义为皮羌走滑断裂与色力布亚断裂在柯坪逆冲带中的断裂复合.     

新疆阿图什萨尔干断裂地质特征及地质意义

位于塔里木盆地西北缘的柯坪断隆由多排逆冲岩席所组成,逆冲岩席之间并非简单的平行排列。柯坪断隆中部萨尔干断裂呈右行走滑产出,活跃至今,其东西两侧逆冲岩席并非一一对应。笔者通过野外地质观察,依据区域地质调查成果、Worldview2遥感影像解译及前人资料,以柯坪断隆中部萨尔干断裂为研究对象,开展断裂构造特征和断裂带内侵入岩地质特征研究,分析萨尔干断裂的形成和演化过程,提出萨尔干断裂发育先于区内逆冲推覆,并以萨尔干断裂为界将柯坪逆冲岩席分为东部逆冲推覆体系与西部逆冲推覆体系。西部逆冲推覆体系由于受到巴楚隆起阻挡较东部逆冲推覆体系大,使柯坪逆冲岩席空间上出现不对应,进而初步解释柯坪断隆现今构造格局。     

南天山山前冲断带的构造样式及成因探讨

塔里木盆地南天山山前冲断带东西分段、南北分带.受走滑断裂控制,自西向东分为喀什北缘、西克尔区段、柯坪断隆主体、温宿凸起和库车坳陷.受南天山逆掩推覆作用影响,发育多排NE向构造带,喀什北缘主要发育乌恰、阿图什、喀什3排构造带,柯坪断隆主体发育3排古生界逆冲褶皱带,库车坳陷主要由北部单斜带、克拉苏—依奇克里克、秋里塔格构造带组成.由于山前带基底结构和构造运动的差异,造成了各区段地层分布的不均衡,普遍发育的逆冲断裂和走滑断裂,使得地质结构和构造样式更为复杂,多套塑性地层对区带展布和构造变形起到了重要作用.     

塔里木盆地巴楚隆起北缘吐木休克弧形基底卷入斜向滑移构造

石油地震资料揭示塔里木盆地中央巴楚隆起为结晶基底和古生代地层相对隆升区,地表为第四纪陆相碎屑岩不整合覆盖,隐伏隆起大部分区域缺失中、新生界。在隆起南北两侧构造变形比较强烈,均发育基底卷入的逆冲构造和古生界内逆冲构造。根据钻井资料和二维地震测线详细的构造解释,应用断层相关褶皱理论得知：吐木休克基底卷入逆冲断层是在中生界早期形成的基底卷入楔形构造的基础上,在新生界晚期再次活动形成的;新生代晚期中亚地区强烈陆内变形,导致塔里木盆地先期形成的巴楚隆起再次挤压隆升;晚期变形过程中,先存构造与形成新构造挤压方向的偏差导致新构造发育有走滑分量,形成典型的斜向挤压构造——吐木休克旋转弧形构造。平面分布上,弧形构造东西向延伸的中段和北东向延伸的西段,早期为基底卷入楔形构造,晚期发育基底卷入逆冲构造;近北西向延伸的东段,晚期发育基底卷入楔形构造叠加在早期基底卷入楔形构造之上,说明该构造至少经历了两期变形。由于晚期基底卷入逆冲断层具有走滑分量,导致盖层单斜构造发育3类应变带及相应构造：拉伸变形带发育的正断层、剪切变形带发育的走滑断层及挤压应变带即走滑构造分量;西段发育左行逆冲走滑断裂带及伸展变形;东段发育右行逆冲走滑断裂带。弧形构造西部发育的构造样式与2012年Keating等模拟的斜向断层位移形成的构造样式非常相似,说明弧形构造西段吐木休克基底卷入逆冲构造具有走滑分量,从而合理地解释了该区发育的构造样式及正断层形成机制。     

雪峰隆起北部地区构造基本特征及与海相油气关系

雪峰隆起是扬子准地台与南华褶皱系的分界单元,经历晋宁晚期古隆起、加里东期末局部隆起和中生代全面隆起3个阶段的演化历程,上叠中生代陆相盆地。雪峰山构造带主要为陆内造山带,据变形特征从NW至NE划分为3个平行的NNE-NEE向弧形构造带。呈现出从中深层次韧性、脆韧性-中浅层次韧脆性变形-浅层次脆性变形的变化规律。雪峰山及邻区推滑覆构造十分发育,主要形成于中生代,组成不对称背冲式扇形雪峰推滑覆构造系。雪峰隆起西侧武陵坳陷为被动陆缘区,有下、上两大套海相生储盖组合及加里东期、印支期、中生代等三大油气形成阶段。雪峰山隆起及其邻区侏罗山式褶皱及推覆构造发育,其下可能保存部分残存海相油气藏。     

柯坪塔格推覆构造几何学、运动学及其构造演化

大量野外构造地质调查和深部构造解释表明柯坪塔格推覆构造由多组倒转复式背斜、复式箱状背斜构成的推覆体及其前缘逆冲断裂组成 ,由寒武系—第四系组成的推覆体由北向南逆—斜冲 ,平面上构成向南凸出的弧形推覆构造 ;普昌断裂由各不相连的逆冲斜冲断裂段组成 ,而不是完整的一条走滑断层 ,各推覆体前缘逆冲断裂与各推覆体的普昌断裂段共同构成统一的前缘逆冲斜冲逆冲断裂和推覆构造系统 ;普昌断裂段以西的推覆体具有向东抬升、向西倾覆的鼻状构造特征 ,普昌断裂段以东的推覆体具有向西抬升、向东倾覆的鼻状构造特征 ,普昌基底隆起带是巴楚隆起隐伏在柯坪塔格推覆构造之下的部分。各推覆体前缘断裂在深部均归并于统一的寒武系底部的滑脱面 ,其南浅北深 ,东浅西深 (普昌隆起带以西 )或西浅东深 (普昌隆起带以东 ) (6 10km ) ,埋深较大区发育多组滑脱面。柯坪塔格推覆构造的形成时期为晚第四纪 ,为现今活动的推覆构造系统。文中认为各推覆体向南西的倾覆端基底滑脱面和中新生界内部的滑脱面没有贯通 ,是未来 6级以上地震的发震构造部位。     

塔里木盆地巴楚隆起北缘阿恰基底卷入构造

塔里木盆地巴楚隆起为第四系不整合覆盖的古隆起,在其西北缘发育NW走向的阿恰断裂、萨拉姆布拉克背斜、向斜和隐伏的乔来麦提断裂。地震剖面和钻井资料显示,阿恰断裂为倾向南的基底卷入逆冲断裂,向北逆冲,错断层位从前寒武系基底一直到中寒武统膏岩,从西向东逆冲断距减少。乔来麦提断裂则以中寒武统膏岩为滑动面,向南逆冲,并在断层端部发育萨拉姆布拉克断层扩展褶皱。这两种类型构造样式的断裂(基底卷入断裂和盖层滑脱断裂),在剖面上组成典型的楔形构造几何形态,平面上形成三角形构造。遥感影像解译指出阿恰断裂和萨拉姆布拉克向斜向北西方向延伸进入柯坪逆冲带,并在该带有相应方向的地表构造显现,与北东走向的柯坪逆冲带组成叠加构造。生长地层分析确定基底卷入构造形成于始新世—中新世,而柯坪逆冲带形成于第四纪,明显晚于巴楚隆起形成时代。     

塔里木盆地柯坪断隆断裂构造分析

柯坪断隆内断裂发育，笔者根据野外及地震数据对各主要断裂和二级断裂进行了分析，认为柯坪塔格断裂形成于晚第三纪，沙井子断裂早期与柯坪塔格具有不同的发育历史，阿合奇断裂形成于挤压而非走滑的背景下，皮羌断裂和印干走滑断裂其实是协调作用的捩断层。萨尔干断裂是一条假走滑断层，实际上应该是一条撕裂断层。在挤压背景下形成了二类主要的断裂构造组合样式；叠瓦推覆体、构造窗。笔者认为柯坪断隆上的构造其实是印度板块和欧亚板块远程碰撞造山和板内变形的一种表现。     

塔里木盆地巴楚隆起断裂系统主要形成时代的新认识

巴楚隆起是塔里木盆地的一个次级构造单元,内部断裂走向以北北西向为主,北侧与之相邻的柯坪冲断带走向近东西向,属于南天山构造体系。两个断裂系统在平面上呈近于正交的关系。巴楚隆起大面积缺失中-新生界,其内部断裂体系起始活动时间的确定较为困难。本文通过对于巴楚和柯坪地区新生代地层序列特征对比研究及其接触关系分析,指出中新世巴楚隆起南北向断裂体系开始形成,向北一直延伸到柯坪构造带之中。同时对两个构造单元的南北向断裂的对应性进行了研究,指出柯坪东西向断裂系统的主要活动期是上新世(N₂)以后,现今柯坪构造带南北向和东西向断裂体系是不同时期构造的叠加。以此给出了巴楚和柯坪断裂体系形成的构造地质模型。     

塔里木盆地巴楚隆起东段北东向走滑断裂特征

通过对塔里木盆地巴楚隆起东段地震资料的精细解释,发现研究区发育一系列NE、NEE走向的走滑断裂及逆冲滑脱断裂。主要构造样式有花状构造、平行高陡断裂带、滑脱逆冲叠加走滑断裂等。主要有4期构造活动:加里东中期压扭走滑、海西早期张扭走滑、海西晚期继承压扭走滑、喜山期继承活动。其中,加里东中期Ⅰ幕,开始形成NE走向的撕裂断层-调节断层。加里东中期Ⅲ幕,NE向走滑断裂大规模的沿先存NE向基底薄弱带和NE走向的撕裂断层-调节断层基础上开始发育,同时形成了几组NEE向压扭断裂带。加里东晚期海西早期,沿先存走滑断裂继承发育了一系列负花状走滑断裂。海西晚期、喜山期,部分NE向断裂再次开启继承发育。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具强烈的改造作用,具备发育多种圈闭类型的潜力,是油气藏保存和再调整的关键因素。     

塔拉斯-费尔干纳断裂带南端构造转换及其新生代区域构造响应

塔拉斯费尔干纳断裂(TF)为中亚最大规模的断裂,其向南是否贯穿塔里木盆地西部研究较少,带来对其新生代运动性质的争论。研究表明,TF断裂在喀什凹陷以小规模的右旋走滑断裂逐渐消失,断层东盘以逆冲断层系的水平缩短变形,调节新生代右旋走滑位移,与巴楚隆起的阻挡作用相关。区域构造分析表明,随着帕米尔北缘逆冲断层系向北扩展,喀什凹陷中新生代沉积形成密集分布的线性褶皱和逆冲断层带。帕米尔高原向北仰冲触发TF不同区段在新生代差异性构造复活,发生大规模右旋位移及其南端构造转换(逆冲带隆升和前陆盆地发育)。新生代大断裂差异性复活及其构造调节,造成帕米尔构造节东西两侧不对称的构造样式。     

塔里木盆地巴楚隆起断裂差异活动特征及成因演化

巴楚隆起是塔里木盆地重要的含油气构造单元,因其断裂构造特征与演化异常复杂,严重制约了对该地区构造特征及演化的认识和油气勘探工作。本文通过对地震资料精细构造解释,并结合塔里木盆地构造演化背景及最新的钻井、露头等资料,阐明了巴楚隆起断裂活动具有明显的分期差异性和分区、分带、分段及分层差异性。巴楚隆起断裂构造主要经历了4期差异活动,即加里东早期发育张扭性断裂、海西晚期断裂挤压反转、喜马拉雅山中期断裂强烈压扭逆冲与分区差异变形、喜马拉雅山晚期西南缘断裂带分段分层差异改造与叠加。断裂演化主要受控于加里东早期、海西晚期和喜马拉雅山中-晚期构造运动及对应时期塔里木古陆周缘洋盆开合与造山作用,喜马拉雅山中期是巴楚隆起断裂活动关键期,因受西昆仑和西南天山强烈挤压,隆起西段发生“屈服型”冲断隆升与走滑旋转,东段相应发生“受限型”弧形逆冲与向南掀斜,喜马拉雅山晚期断裂主要活动表现在隆起西北缘和西南缘,特别在西南缘断裂带发生了强烈的分段、分层差异叠加改造,其成因与西昆仑强烈隆升和向北挤压密切相关。     

塔里木巴楚隆起北缘吐木休克楔形基底卷入构造

石油地震资料揭示出塔里木盆地中央巴楚隆起为结晶基底和古生代地层相对隆升区,多数地区缺失中新生界,顶部为第四系陆相碎屑岩不整合覆盖隐伏隆起。在隆起南北两侧构造变形比较强烈,均发育基底卷入的逆冲构造和古生界内逆冲构造。运用断层相关褶皱理论,通过对研究区的二维地震测网解释及钻井标定,综合研究得出巴楚隆起北侧吐木休克卷入基底逆冲断层倾向南,向北逆冲,前寒武系基底到早古生代地层被错断。新生代时期的生长地层特征指示基底卷入构造于古近纪、中新世-上新世和更新世均有活动。构造分析表明基底卷入构造于中生代末期还有一次活动,说明吐木休克构造由多期构造运动形成。向北逆冲的吐木休克基底断层和盖层褶皱构造的向南反冲逆冲断层或滑脱断层共同组成基底卷入楔形构造,楔形点同时位于基底和盖层中。盖层构造以中寒武统膏岩为滑动面,向南逆冲,发育断层扩展或滑脱背斜构造。基底断层和盖层滑脱断层在剖面上组成典型的楔形构造几何形态,平面上形成三角形构造。地震剖面综合解释成果图显示,吐木休克弧形逆冲构造东部盖层反冲构造,即基底卷入楔形构造表现较为清楚,向西则表现不太明显,但地震反射波组(地层转折)指示盖层中仍存在这些反冲构造。纵向地震剖面和联络地震剖面均显示出存在该类构造。吐木休克基底卷入断层弧形构造顶部位移最大,盖层变形相对最小;向东西两侧基底断层位移逐渐减小,盖层构造位移相应逐渐增加。研究认为,塔里木巴楚隆起系挤压作用下,刚性地壳发生挠曲而形成的变形区带。     

塔里木西北部乌什—柯坪—巴楚地区古生代沉积—构造演化及成盆动力学背景沉积—构造演化及成盆动力学背景

把柯坪断隆“还原”为塔里木板块的一部分,重塑了它与北邻的乌什地区和南邻的巴楚地区古生代“分分”“合合”的演化史,得到以下重要认识。（1）奥陶纪在乌什、柯坪和巴楚一间房地区发育以东西向的古吐木休克断层为南界的台盆;该断层的西段后期被柯坪塔格断裂（东西走向段）迁就利用,中—东段后期因被肢解而“消失”。（2）柯坪地区最西部中泥盆世已有海相沉积,晚泥盆世—石炭纪海侵不断向东扩展;因南天山洋的消减在柯坪—阿克苏—库车一线形成横贯塔里木北缘的石炭纪隆起带,使得塔里木中—北部上泥盆统—石炭系的沉积相有清楚的空间展布规律。（3）据同位素年龄值将柯坪地区东段玄武岩的时代更正为早二叠世,强烈火成活动造成的热隆升使该地区早二叠世即出现陆相沉积;塔西北的其他地区石炭纪末—早二叠世普遍发生海侵。（4）从与南天山洋和西昆仑洋耦合演化的角度简要探讨了塔里木西北地区古生代的成盆动力学背景,认为古生代有东西向、北西向及北东向的控盆和控相断裂发育并总结了其后期演化的特点。     

塔里木盆地基底卷入扭压构造与巴楚隆起的形成

在板块斜向碰撞中,与走滑断层相伴生的隆升是弯曲挤压的必然结果。印度板块与欧亚板块的斜向碰撞使得塔里木盆地边界和内部发育的基底卷入构造大多表现出逆冲与走滑断裂的双重特征。本文通过地震、钻井和构造几何学、地面资料约束研究表明,巴楚隆起两侧的阿恰-吐木休克和色力布亚-玛扎塔格断裂是由基底卷入构造和扭压构造复合而成的基底卷入扭压构造。这种构造样式的组合包括3个部分,即两端的基底走滑断裂和中段的基底卷入逆冲断裂。巴楚隆起的形成主要与阿恰-吐木休克断裂的基底卷入扭压构造活动有关。巴楚隆起的形成过程具有“跷跷板”特点,可分两个阶段:巴楚隆起前石炭纪沿南缘的玛扎塔格断裂抬升,地层最大剥蚀厚度至少530m;前古近纪,主要剥蚀区沿吐木休克断裂以南展布,推测最大剥蚀厚度超过1100m。巴楚隆起南段的主变形期是在前石炭纪完成的,地层缩短量约占55%;北段推迟到前古近纪,缩短量占55%;而中段的地层缩短量一直在逐步增强,前上新世达到最大,占52%。