陳剛?┨懶冀塥┯嗵諦ⅹ?龍禹岳勇郭穎?┱判窆猹?謝欣彤

盆地與油藏研究中心，北京102249； 3中國石化西北油田分公司，新疆 烏魯木齊830011）

摘要：為揭示斷裂構(gòu)造差異變形特征及其成因機制，在二維和三維地震資料精細(xì)斷裂解釋的基礎(chǔ)上，對塔里木盆地玉北地區(qū)斷裂構(gòu)造分層、分期和分區(qū)發(fā)育強度差異性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：縱向上，斷裂可以分為以逆沖構(gòu)造為主的鹽下基底構(gòu)造、以蓋層滑脫為主的鹽上下古生界、以斷層相關(guān)褶皺為主的上古生界和新生界4個構(gòu)造層，自鹽上下古生界至新生界構(gòu)造變形總體逐漸減弱；平面上，玉北地區(qū)東部斷裂活動更為強烈，以疊瓦沖斷構(gòu)造為主，次級斷裂更為發(fā)育，密集分布，而玉北地區(qū)中西部沖斷作用較弱，以逆沖滑脫、高角度逆沖構(gòu)造為主，次級斷裂不太發(fā)育，相對分散分布；斷裂演化時間上，加里東中期玉北地區(qū)東部斷裂活動強，中西部斷裂活動較弱，加里東晚期—海西早期、海西晚期東部斷裂相對穩(wěn)定，中西部斷裂活動相對較強，反映斷裂活動自東向西的遷移特征；斷裂構(gòu)造發(fā)育位置、走向和分布受先存基底構(gòu)造、構(gòu)造應(yīng)力場背景和膏鹽巖滑脫層等共同控制；加里東中期斷裂主要密集發(fā)育于先存基底構(gòu)造薄弱帶，受SE向擠壓應(yīng)力控制，斷裂沿中、下寒武統(tǒng)由NW向朝SE向被動逆沖，形成多排NE向差異分布的逆沖斷裂帶。

關(guān)鍵詞：斷裂構(gòu)造；構(gòu)造變形；分層差異；分期差異；控制因素；分布模式；玉北地區(qū)；塔里木盆地

中圖分類號：P542文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

玉北地區(qū)位于塔里木盆地麥蓋提斜坡東段，是中國石化在塔里木盆地內(nèi)重要的油氣勘探接替區(qū)。玉北地區(qū)及其鄰區(qū)經(jīng)歷了加里東中期、海西期、印支期—燕山期、喜馬拉雅期等多期構(gòu)造運動[19]，增加了斷裂特征及其發(fā)育規(guī)律研究的復(fù)雜性。受多期構(gòu)造活動的影響，玉北地區(qū)發(fā)育多個方向的斷裂帶，這些發(fā)育程度不同的斷裂帶組成了復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)。目前，針對玉北地區(qū)斷裂相關(guān)研究主要集中在玉北地區(qū)東部沖斷帶[1017]、瑪南斷裂帶[1819]等局部構(gòu)造帶，針對玉北地區(qū)整體的斷裂發(fā)育、分布及其差異變形的研究尚未得到充分重視，尤其是玉北地區(qū)東部與中西部斷裂樣式、發(fā)育程度、演化遷移差異性及其控制因素等還缺少詳細(xì)的探討。由于玉北地區(qū)斷裂構(gòu)造不僅控制了奧陶系碳酸鹽巖儲層的發(fā)育[2024]，其構(gòu)造演化、構(gòu)造變形等也對油氣成藏起到制約作用[78，2528]，所以充分了解其斷裂構(gòu)造發(fā)育、分布及其差異變形特征對油氣富集規(guī)律的認(rèn)識具有重要意義。

本文基于斷裂構(gòu)造解析方法，以最新的區(qū)域二維、重點區(qū)帶三維地震資料精細(xì)剖面解釋及其平面組合，建立塔里木盆地玉北地區(qū)斷裂構(gòu)造幾何學(xué)模型，并揭示其平面分布規(guī)律，進(jìn)一步分析其分層、分期和分區(qū)帶差異構(gòu)造變形特征及其主要控制因素。

1地質(zhì)背景

塔里木盆地玉北地區(qū)東接塘古孜巴斯坳陷，北鄰巴楚隆起，向南過渡為葉城—和田坳陷[2933]。其主體位于瑪扎塔格構(gòu)造帶和瑪南構(gòu)造帶之間，跨兩個二級構(gòu)造單元，據(jù)此可分為東部沖斷區(qū)和中西部平臺區(qū)，這兩個分區(qū)分別隸屬于塘古孜巴斯坳陷和麥蓋提斜坡。玉北地區(qū)主體缺失部分上奧陶統(tǒng)、志留系—泥盆系和整個中生界，其余地層序列較為完整，自下而上分別為寒武系—奧陶系海相碳酸鹽巖地層、石炭系—二疊系海陸交互相地層和巨厚的新生代陸相碎屑地層。該區(qū)現(xiàn)今整體為向西南傾的區(qū)域性斜坡，整體為NW向，面積約12 958 km2（圖1）。

玉北地區(qū)斷裂主要以成排成帶朝SE向逆沖為特征，發(fā)育有多排NE向逆沖斷裂帶和少數(shù)近EW向、NW向斷裂帶。玉北地區(qū)東部三維區(qū)斷裂發(fā)育密集，由西向東分別為玉北7斷裂帶，玉北1斷裂帶和玉東1、2、3、4斷裂帶等6排斷裂帶；玉北地區(qū)中西部斷裂發(fā)育程度相對較低，NE向的有皮山北2南斷裂帶、玉北8—皮山北1斷裂帶、玉北4斷裂帶，NW向的有皮山北2斷裂帶，近EW向的有玉中斷裂帶（圖1）。

2斷裂構(gòu)造幾何學(xué)特征

根據(jù)斷裂性質(zhì)，塔里木盆地玉北地區(qū)斷裂類型可以分為擠壓斷裂、走滑斷裂和復(fù)合型斷裂（圖2）。擠壓斷裂又可分為基底卷入斷裂和蓋層滑脫斷裂。

圖1塔里木盆地玉北地區(qū)構(gòu)造位置

Fig.1Outline Structure Map of Yubei Area， Tarim Basin

圖2斷裂構(gòu)造幾何學(xué)樣式

Fig.2Geometry Styles of Fault Structures

玉北地區(qū)基底卷入斷裂樣式有基底卷入斷裂和基底斷裂兩種?；拙砣霐嗔阎饕挥谟癖钡貐^(qū)中西部，斷裂向上斷至古生界上部或新生界不等，斷裂角度陡傾；基底斷裂僅發(fā)育于基底—寒武系內(nèi)，與基底卷入斷裂范疇不同，指斷裂發(fā)育層位位于基底（基底卷入斷裂并沒有層位的含義，可斷至任意地層內(nèi)）。這些斷裂分別可以形成對沖和背沖斷裂樣式。

蓋層滑脫斷裂為上陡下緩的鏟式逆沖滑脫斷裂，既有較簡單的“Y”字形樣式，也發(fā)育較為復(fù)雜的疊瓦狀逆沖、逆沖三角帶等樣式。蓋層滑脫斷裂多為在中、下寒武統(tǒng)膏鹽巖層系內(nèi)部滑脫的逆沖斷裂，向上進(jìn)入上古生界逐漸轉(zhuǎn)為以褶皺作用為主。蓋層滑脫斷裂在古近系內(nèi)部總體上不太發(fā)育，僅局部發(fā)育有斷層滑脫褶皺。

走滑斷裂以正花狀樣式為主（個別為半花狀樣式），由產(chǎn)狀直立的主斷裂和一些分支斷裂組成，向下進(jìn)入基底，向上斷入奧陶系、石炭系—二疊系等不同層位。斷裂主要為近EW向分布，個別為NNW向，主要位于NE向逆沖斷裂尾端，總體分布較局限。其中一些走滑斷裂明顯受逆沖斷裂疊加改造或具有明顯逆沖分量，可組合形成不同斷裂樣式。

在實際剖面中，斷裂樣式比上述單一模式復(fù)雜得多，通常是由多種基本斷裂樣式構(gòu)成的組合樣式，諸如蓋層滑脫基底卷入并置型、蓋層滑脫基底斷裂疊置型、蓋層滑脫走滑斷裂并置型和蓋層滑脫走滑斷裂疊置型等（圖2）。

3斷裂構(gòu)造差異變形特征

3.1斷裂構(gòu)造分層差異特征

研究區(qū)內(nèi)發(fā)育中、下寒武統(tǒng)膏鹽巖和古近系膏鹽巖兩套區(qū)域滑脫層。寒武系膏鹽巖僅阿瓦塔格組厚度為205～310 m，局部構(gòu)造帶超過1 000 m，古近系膏鹽巖為120～258 m，這兩套膏鹽巖軟弱層的發(fā)育對區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造變形具有控制作用。受該區(qū)發(fā)育的中、下寒武統(tǒng)與古近系兩套膏鹽巖滑脫層制約和下古生界頂面區(qū)域不整合面限制，斷裂構(gòu)造明顯具有分層發(fā)育特征，可分為鹽下基底構(gòu)造層、鹽上下古生界構(gòu)造層、上古生界構(gòu)造層和新生界構(gòu)造層[圖3（a）、（b），圖4]。

3.1.1鹽下基底構(gòu)造層

鹽下基底構(gòu)造層主要發(fā)育在深層前寒武系（或前震旦系）變質(zhì)基底層系中，整體以NE向為主，局部為NW向和近EW向。該構(gòu)造層主要發(fā)育一些規(guī)模不大的逆沖斷裂，每排斷裂帶一般由一組斷裂夾持形成低幅度背沖斷壘帶，斷壘構(gòu)造上方鹽巖軟弱層系明顯加厚，這可能是控制蓋層內(nèi)斷裂形成的原因之一。依據(jù)深部基底構(gòu)造的發(fā)育時期推測構(gòu)造層斷裂形成期為前寒武紀(jì)（或前震旦紀(jì)），并且構(gòu)造層在加里東中期可能重新活動以調(diào)節(jié)鹽上強烈逆沖作用及鹽構(gòu)造活動造成的構(gòu)造縮短。

3.1.2鹽上下古生界構(gòu)造層

鹽上下古生界構(gòu)造層主體發(fā)育在早古生代地層中，斷裂總體為NE向，與基底構(gòu)造層總體一致，在斷裂發(fā)育位置和斷裂走向上明顯具一致性。另外，玉北地區(qū)東部三維區(qū)斷裂發(fā)育程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于玉北地區(qū)中西部：東部斷裂發(fā)育強度較中西部斷裂大得多，東部斷裂構(gòu)造變形控制了巨厚的上奧陶統(tǒng)，單個逆沖位移最大可超過4 km；東部斷裂發(fā)育密度比中西部更加密集。該構(gòu)造層斷裂活動強度和分布范圍最大，是控制玉北地區(qū)斷裂構(gòu)造帶形成演化的主控斷裂發(fā)育形成的構(gòu)造層。單條斷層表現(xiàn)為沿中、下寒武統(tǒng)膏鹽巖層系滑脫的鏟式逆沖樣式，玉北地區(qū)多數(shù)斷裂幾何學(xué)樣式均可在該構(gòu)造層發(fā)育。

3.1.3上古生界構(gòu)造層

上古生界構(gòu)造層分布在晚古生代地層（區(qū)內(nèi)缺失中生界），斷裂多為NE向，局部NW向和近EW向明顯，斷裂發(fā)育位置和走向整體上與下古生界構(gòu)造層基本一致?？傮w來看，這套構(gòu)造層內(nèi)斷裂相對不太發(fā)育，活動強度和分布范圍相對下古生界要小。該構(gòu)造層斷裂主要位于玉北地區(qū)中西部，在玉北地區(qū)東部分布比較局限。這套構(gòu)造層斷裂斷距不太明顯，主要表現(xiàn)為斷層相關(guān)褶皺等構(gòu)造變形。

3.1.4新生界構(gòu)造層

新生界構(gòu)造層發(fā)育在淺層新生代地層中，構(gòu)造特征總體與上古生界構(gòu)造層類似，即斷裂不太發(fā)育，主要位于玉北地區(qū)中西部北緣，分布比較局限。

An∈為前寒武系

圖3斷裂構(gòu)造解釋剖面

Fig.3Interpretation Profiles of Fault Structures

圖4斷裂構(gòu)造分層分布

Fig.4Layering Distribution of Fault Structures

3.2斷裂構(gòu)造強度差異特征

玉北地區(qū)東部和中西部斷裂發(fā)育程度明顯不同。東部斷裂發(fā)育相對密集，不到80 km寬度范圍內(nèi)發(fā)育6排NE向主要斷裂帶，相鄰兩排斷裂帶距離在4～10 km之間。每排斷裂帶寬度4～7 km，均由4條以上分支斷裂組成；中西部斷裂發(fā)育相對較分散，超過110 km寬度范圍內(nèi)發(fā)育3排NE向主要斷裂帶，相鄰兩排斷裂帶距離在24～30 km之間，每排斷裂寬度1.3～4.6 km，由2～4條分支斷裂組成（表1）。與之對應(yīng)的是，玉北地區(qū)東部和中西部斷裂變形程度也具有明顯差異。東部斷裂活動更為強烈，發(fā)育疊瓦狀逆沖斷裂、逆沖三角帶等強烈沖斷構(gòu)造[圖3（b）]，主斷裂斷距可達(dá)3.4 km，縮短量與縮短率分別可達(dá)4.73 km和288%（圖5），斷裂構(gòu)造抬升造成構(gòu)造帶上缺失O3、S—D地層；而中西部沖斷作用較弱，發(fā)育逆沖滑脫、高角度逆沖構(gòu)造，主斷裂斷距一般小于200 m，縮短量不超過1 km，縮短率最大為4.4%（圖5），斷裂構(gòu)造抬升相對弱，構(gòu)造帶與兩側(cè)地層展布的差異相對不太顯著。玉北地區(qū)東部和中西部斷裂構(gòu)造卷入變形層位有差異（圖2）：東部斷裂主要斷開下古生界，下古生界以上主要為斷層相關(guān)褶皺變形；中西部斷裂多為斷開整個古生界，少數(shù)斷入新生界。此外，玉北地區(qū)東部斷裂帶分段性強，其中玉北1、玉東3和玉東4斷裂帶均具有強烈分段性，斷裂帶在平面上類似于“N”字形延伸，主要表現(xiàn)為斷裂帶北段朝NW向逆沖[圖3（a）]，中段朝SE向逆沖[圖3（b）]，向南經(jīng)走滑斷裂[圖1，圖3（f）～（h）]轉(zhuǎn)換為仍朝SE向逆沖的南段；中西部斷裂帶分段性總體不明顯，僅在NE向逆沖斷裂尾端發(fā)育走滑轉(zhuǎn)換[圖1，圖3（c）、（d）]。

3.3斷裂構(gòu)造分期差異特征

3.3.1斷裂構(gòu)造活動期次

玉北地區(qū)中部玉北8—皮山北1斷裂帶、皮山北2南斷裂帶中奧陶統(tǒng)頂面不同程度削截，厚度整體減薄，上覆志留系—中泥盆統(tǒng)和上泥盆統(tǒng)分別向其超覆并尖滅，顯示出加里東中期斷裂活動對上覆沉積的控制作用；兩個斷裂帶石炭系—二疊系都發(fā)育斷層相關(guān)褶皺，為海西晚期斷裂活動的響應(yīng)[圖6（a）、（b）]?，斈蠑嗔褞W陶系頂面也不同程度削截減薄，石炭系底部厚度向構(gòu)造帶減薄，石炭系—二疊系發(fā)育斷層相關(guān)褶皺，分別對應(yīng)加里東中期和海西晚期斷裂活動。玉北地區(qū)西部NW向皮山北2蓋層內(nèi)斷裂帶活動時間可能較晚，從其古生界變形的上下一致性推測為海西晚期開始活動的斷裂，古近系與古生界的不一致變形則顯示出喜馬拉雅早期的一次斷裂構(gòu)造活動[圖6（c）]。玉北地區(qū)東部6排斷裂帶上寒武統(tǒng)—中奧陶統(tǒng)明顯卷入變形，上奧陶統(tǒng)底部向其超覆且頂部有削截，是中奧陶世斷裂活

a為皮山北2南斷裂帶；b為玉北8斷裂帶；c為玉北4斷裂帶；d為玉北7斷裂帶；e為玉北1斷裂帶；f為玉東1斷裂帶；g為玉東2斷裂帶；h為玉東3斷裂帶；i為玉東4斷裂帶

圖5主要斷裂帶構(gòu)造變形程度

Fig.5Structural Deformation of Main Fault Zones

動的響應(yīng)；部分?jǐn)嗔褞肯怠B系發(fā)育斷層相關(guān)褶皺，是海西晚期斷裂活動的響應(yīng)[圖6（d）]。而對于寒武系膏鹽巖以下斷入基底的斷裂來說，一般認(rèn)為其屬于加里東早期發(fā)育或復(fù)活的基底斷裂[14，17]。因此，玉北地區(qū)主要斷裂帶活動期次可分為加里東早期、加里東中期、加里東晚期—海西早期、海西晚期以及喜馬拉雅早期。

3.3.2斷裂分期差異分布

加里東中期與滑脫層相關(guān)的逆沖斷裂在研究區(qū)大量發(fā)育[圖7（a）]，是玉北地區(qū)斷裂發(fā)育的主要時期；除NW向皮山北2南斷裂帶以外，其余斷裂基本都有活動。在剖面上，斷裂樣式多樣，主要有主斷裂和反沖斷裂上構(gòu)成的“Y”字樣式、多條斷裂向同一方向逆沖形成的疊瓦狀逆沖斷裂和相向逆沖形成的逆沖三角帶。在平面上，組成每排斷裂帶的分支斷裂大致平行延伸。該期斷裂在玉北地區(qū)東部發(fā)育程度高，斷裂強烈逆沖并抬升剝蝕，使得構(gòu)造帶頂部缺失上奧陶統(tǒng)。斷裂在玉北地區(qū)中西部發(fā)育相對較弱，僅造成中奧陶統(tǒng)頂面低角度削蝕和不太明顯的地層減薄。

An∈為前寒武系；∈1y-∈2s為下寒武統(tǒng)玉兒土斯組—中寒武統(tǒng)沙依里克組；∈2a為中寒武統(tǒng)阿瓦塔格組；∈3ql為上寒武統(tǒng)丘里塔格組；O1p為下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組；O12y—O2yj為中下奧陶統(tǒng)鷹山組；O3l為上奧陶統(tǒng)良里塔格組；C1b為下石炭統(tǒng)巴楚組；C1kl—C2x為下石炭統(tǒng)卡拉沙衣組—上石炭統(tǒng)小海子組

圖6斷裂構(gòu)造活動期次解釋剖面

Fig.6Interpretation Profiles of Different Fault Active Stages

圖7斷裂構(gòu)造分期分布

Fig.7Staging Distribution of Fault Sturctures

玉北地區(qū)東部加里東晚期—海西早期斷裂全部缺失志留系—中下泥盆統(tǒng)，理論上無法了解斷裂活動情況，但根據(jù)構(gòu)造背景和地層剝蝕特征，推測玉北地區(qū)加里東晚期—海西早期斷裂應(yīng)該有一定程度的活動。玉北地區(qū)中西部斷裂活動則比較明顯，分別不同程度控制了志留系—中泥盆統(tǒng)和上泥盆統(tǒng)的地層展布。剖面上可見斷裂帶上覆石炭系向構(gòu)造帶超覆并減薄，斷裂構(gòu)造變形相比早期有所減弱，但變形特征與早期沒有大的變化。平面上，斷裂分布較早期也有所減少，尤其是玉北地區(qū)東部斷裂帶僅局部活動?？傮w上，不論是斷裂變形還是斷裂分布，均繼承了早期斷裂構(gòu)造變形[圖7（b）]。

海西晚期斷裂活動在玉北地區(qū)東部相對較弱，玉北7、玉北1、玉東3和玉東4斷裂帶發(fā)育與斷裂相關(guān)的低幅褶皺，玉東1和玉東2斷裂帶不活動。對于玉北地區(qū)中西部來說，海西晚期主要斷裂帶均在該期有活動，是斷裂的主要活動時期，并大致基本定型[圖7（c）]。該期斷裂活動形式總體表現(xiàn)為斷層傳播褶皺的方式，即下古生界斷裂有明顯錯斷，上古生界石炭系—二疊系內(nèi)部斷層錯斷不明顯，以褶皺變形為主。平面上可見該期斷裂活動在玉北地區(qū)東部明顯減弱，斷裂活動進(jìn)一步向玉北地區(qū)西部轉(zhuǎn)移，在總體繼承發(fā)育的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了一些新生斷裂。

喜馬拉雅期對玉北地區(qū)斷裂構(gòu)造活動影響微弱，斷裂局部發(fā)育，活動斷裂主要位于各斷裂帶北端，斷裂數(shù)量和延伸長度都比早期小得多[圖7（d）]。

從斷裂演化時間來看，加里東中期玉北地區(qū)東部斷裂帶活動強且斷距大，玉北地區(qū)中西部斷裂帶活動相對弱且斷距?。患永飽|晚期—海西早期、海西晚期玉北地區(qū)東部斷裂相對較穩(wěn)定，以部分老斷裂復(fù)活為主，玉北地區(qū)中西部斷裂活動相對較強，既有老斷裂繼承發(fā)育，也有新生斷裂形成。因此，玉北地區(qū)斷裂活動從加里東中期至加里東晚期—海西早期、海西晚期具有自東向西的遷移特征。

4斷裂構(gòu)造差異變形控制因素

4.1 斷裂構(gòu)造差異變形發(fā)育控制因素

塔里木盆地西南部具有NE向條帶狀排列的重、磁正異常與負(fù)異常分布特征[3435]。對比斷裂發(fā)育位置和化極處理后的區(qū)域航磁化極異常圖[36]顯示，玉北地區(qū)斷裂發(fā)育密集帶大體與高磁異常區(qū)域重疊，表明玉北地區(qū)斷裂發(fā)育可能與結(jié)晶基底發(fā)育的NE向重、磁異常條帶分布有聯(lián)系。玉北地區(qū)蓋層斷裂發(fā)育位置也與基底斷裂具有一致性。玉北地區(qū)經(jīng)歷多期構(gòu)造活動的疊加，蓋層內(nèi)斷裂十分發(fā)育，但是主要斷裂帶走向基本沒有發(fā)生大的變化，總體與基底斷裂具有繼承性（圖4、7），說明基底先存構(gòu)造對后期斷裂發(fā)育位置與走向的制約。

玉北地區(qū)斷裂走向與麥蓋提斜坡、塘古孜巴斯坳陷區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場背景有密切關(guān)系[1112，3740]。塔里木盆地周邊洋盆演化相關(guān)研究表明：南天山洋可能在海西早期以后開始俯沖和消減，海西晚期逐漸關(guān)閉，是一個東早西晚的“剪刀式”閉合過程[4142]；阿爾金—西昆侖洋可能在加里東中期開始俯沖和消減，海西早期逐漸關(guān)閉[43]，從構(gòu)造背景來看逆沖斷裂系統(tǒng)形成主要與加里東中晚期、海西早期后者的俯沖和碰撞造山有關(guān)[4447]。玉北地區(qū)發(fā)育NE向為主的逆沖斷裂構(gòu)造，與更易受南天山洋演化影響的巴楚地區(qū)主要發(fā)育NW向斷裂構(gòu)造明顯不同，暗示加里東中期和海西早期玉北地區(qū)斷裂構(gòu)造與南天山洋演化可能不太密切。由此可以看出：加里東期、海西早期區(qū)域擠壓構(gòu)造應(yīng)力主要來自SE向阿爾金—西昆侖洋地區(qū)，形成了一系列沿NE向展布的斷裂；而海西晚期受南天山洋閉合和西昆侖造山帶擠壓應(yīng)力影響改造，區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力主要來自NW向[11，37，41，48]，玉北地區(qū)斷裂系統(tǒng)受影響較小，斷裂主要為繼承性發(fā)育；至新生代，玉北地區(qū)反轉(zhuǎn)沉降，屬于西昆侖造山帶前陸坳陷，總體上斷裂活動微弱。

斷裂分層分布受膏鹽巖滑脫層控制。受中、下寒武統(tǒng)膏鹽巖滑脫層控制，基底斷裂向上終止于中、下寒武統(tǒng)阿瓦塔格組膏鹽巖，逆沖滑脫斷裂向下也同樣終止于這套膏鹽巖層系，膏鹽巖很明顯控制了這兩套地層內(nèi)的斷裂分層延伸范圍。斷裂發(fā)育程度也與膏鹽巖滑脫層變形發(fā)育程度有關(guān)。鹽構(gòu)造研究表明，擠壓作用和重力負(fù)載都會觸發(fā)鹽構(gòu)造變形的形成[49]。受加里東中期構(gòu)造運動強烈擠壓的影響，深層中、下寒武統(tǒng)鹽巖層系發(fā)生塑性流動，形成斷褶構(gòu)造。重力負(fù)載包括剝蝕差異、沉積差異和構(gòu)造變形差異等3類差異負(fù)荷作用。這3種重力負(fù)載在玉北地區(qū)東部和中西部之間都存在差異，玉北地區(qū)中西部在多期構(gòu)造抬升中均處于相對高部位，東部處于相對低部位，東部與中西部具有強烈的差異剝蝕作用。另外，玉北地區(qū)東部斷凹內(nèi)沉積有厚達(dá)1 000 m的上奧陶統(tǒng)碎屑巖系，它具有較強的沉積差異負(fù)荷，與鹽構(gòu)造變形相互作用和互為因果；東部基底構(gòu)造的發(fā)育和鹽上斷褶作用則進(jìn)一步加強了鹽巖層系的差異負(fù)荷。因此，在擠壓作用和重力差異負(fù)載等影響下，膏鹽巖主要在玉北地區(qū)東部構(gòu)造帶發(fā)生流動（圖5），鹽構(gòu)造變形明顯，相應(yīng)的斷裂發(fā)育程度較高，中西部膏鹽巖層展布較為均勻，鹽構(gòu)造變形不太發(fā)育，相應(yīng)的斷裂發(fā)育程度較低。

上述分析表明，先存基底構(gòu)造、構(gòu)造應(yīng)力場背景和膏鹽巖滑脫層共同控制了斷裂發(fā)育位置、斷裂走向和斷裂分布。

4.2 斷裂構(gòu)造差異分布模式

玉北地區(qū)斷裂主要在加里東中期形成。玉北地區(qū)東部斷裂強烈沖斷，中西部斷裂相對較弱。斷裂發(fā)育位置及其走向也主要在加里東中期定型，后期繼承發(fā)育。因此，本文主要分析加里東中期斷裂差異分布。

玉北地區(qū)東部與深部基底構(gòu)造有關(guān)的斷裂發(fā)育密集帶是麥蓋提斜披與塘古孜巴斯兩個構(gòu)造單元的過渡區(qū)域，是斷裂構(gòu)造發(fā)育的薄弱帶，可能為塔里木盆地西南部古隆起的東部邊界區(qū)域。玉北地區(qū)中西部斷裂發(fā)育程度相對較弱，與航磁低異常帶對應(yīng)，不發(fā)育深部基底構(gòu)造，可能為塔里木盆地西南部古隆起內(nèi)部穩(wěn)定區(qū)域。Hafner第一附加應(yīng)力模式認(rèn)為，斷裂構(gòu)造變形具有遠(yuǎn)離應(yīng)力方向斷裂發(fā)育逐漸減弱，斷裂傾角逐漸增大的特征[50]。這與本區(qū)斷裂差異構(gòu)造變形特征較為吻合，進(jìn)一步說明斷裂構(gòu)造差異變形與玉北地區(qū)東部處于構(gòu)造薄弱帶，靠近碰撞造山帶有關(guān)，也與中西部處于穩(wěn)定隆起區(qū)內(nèi)部，遠(yuǎn)離斷裂形成時期碰撞造山帶有關(guān)。同時，玉北地區(qū)東部鹽巖構(gòu)造變形觸發(fā)條件比中西部更為發(fā)育，因此，加里東中期斷裂在東部更易發(fā)生。

加里東中期玉北地區(qū)斷裂主要朝SE向逆沖，與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力方向相反，可能是受該區(qū)的隆坳格局中基底構(gòu)造薄弱帶和穩(wěn)定帶位置、地形關(guān)系等作用影響。從斷裂控制的巨厚上奧陶統(tǒng)沉積可知，晚奧陶世玉北地區(qū)及其鄰區(qū)隆坳格局的分異已十分強烈，玉北地區(qū)中西部發(fā)生隆升，缺失了上奧陶統(tǒng)大部分地層，東部塘古孜巴斯坳陷發(fā)生迅速沉降，連續(xù)沉積了巨厚上奧陶統(tǒng)碎屑巖層系。因此，在阿爾金洋俯沖和碰撞的影響下，塘古孜巴斯地區(qū)從早中奧陶世的碳酸鹽巖臺地背景轉(zhuǎn)變?yōu)榍瓣戂晗荩癖钡貐^(qū)主體可能處于前陸隆起，玉北地區(qū)東部處于二者過渡區(qū)，形成構(gòu)造斜坡地形，更易于鹽巖層朝SE向塘古茲巴斯凹陷中滑動。在擠壓作用和重力負(fù)載的共同影響下，斷裂以類似于推土機工作原理[51]在區(qū)域滑脫層中向前陸坳陷被動逆沖，形成了玉北地區(qū)多排朝SE向逆沖的斷裂構(gòu)造帶（圖8）。

An∈為前寒武系

圖8加里東中期斷裂構(gòu)造差異分布成因模式

Fig.8Genetic Model of Differential Distribution of Fault Structure at Middle Caledonian

5結(jié)語

（1）塔里木盆地玉北地區(qū)主要發(fā)育多排NE向逆沖斷裂帶和少數(shù)近EW向、NW向斷裂帶。斷裂具有明顯的分層構(gòu)造變形特征，表現(xiàn)為受區(qū)域滑脫層和下古生界不整合面所限，自下而上分為鹽下基底構(gòu)造層、鹽下上古生界構(gòu)造層、上古生界構(gòu)造層和新生界構(gòu)造層。不同構(gòu)造層變形樣式和變形有差異，其中鹽下基底構(gòu)造以逆沖構(gòu)造為主，鹽上下古生界以蓋層滑脫為主，上古生界和新生界以斷層相關(guān)褶皺為主。自鹽上下古生界至新生界，構(gòu)造變形逐漸減弱。

（2）平面上斷裂發(fā)育程度具有強烈的東、西差異特征。玉北地區(qū)東部斷裂發(fā)育相對密集并強烈沖斷，次級斷裂更為發(fā)育，斷裂以疊瓦沖斷構(gòu)造和逆沖三角帶等為主，逆沖斷裂抬升高，主斷裂斷距、縮短量和縮短率大；中西部斷裂發(fā)育相對分散且沖斷作用較弱，次級斷裂不太發(fā)育，斷裂以逆沖滑脫和高角度逆沖構(gòu)造為主，主斷裂斷距、縮短量和縮短率小。

（3）加里東中期玉北地區(qū)主要斷裂帶均開始活動，此后經(jīng)歷了加里東晚期—海西早期、海西晚期和喜馬拉雅期等多期活動。玉北地區(qū)東部和中西部斷裂在多期活動中具有較大的差異：加里東中期東部斷裂活動強，中西部斷裂活動較弱；加里東晚期—海西早期、海西晚期東部斷裂活動相對穩(wěn)定，中西部斷裂活動相對較強；喜馬拉雅期斷裂活動整體較弱，反映出斷裂活動自東向西的遷移特征。

（4）玉北地區(qū)斷裂發(fā)育位置、斷裂走向和斷裂分布受先存基底構(gòu)造、構(gòu)造應(yīng)力場背景和膏鹽巖滑脫層等因素的共同控制。加里東中期主要斷裂形成并定型，斷裂主要密集發(fā)育于穩(wěn)定隆起區(qū)和穩(wěn)定沉降區(qū)之間的斜坡區(qū)和構(gòu)造薄弱帶。在擠壓作用和重力負(fù)載的共同影響下，斷裂以類似于推土機工作原理沿中、下寒武統(tǒng)滑脫層向塘古孜巴斯坳陷被動逆沖，形成多排NE向并朝SE向逆沖的斷裂構(gòu)造帶。

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