范亞楠, 王昌勇, 高志勇, 馮佳睿, 劉滿倉(cāng), 林世國(guó)

(1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué)) ,成都 610059； 2.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院石油地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究中心，北京 100083)

物源及古水流體系研究是巖相古地理恢復(fù)的重要內(nèi)容，物源區(qū)母巖風(fēng)化產(chǎn)物經(jīng)過流水的搬運(yùn)最終堆積到鄰近盆地中，盆地內(nèi)充填的陸源碎屑物質(zhì)包含了大量母巖信息，并記錄了豐富的地球動(dòng)力學(xué)信息[1]，因此對(duì)盆內(nèi)陸源碎屑組分進(jìn)行分析，可以為確定母巖性質(zhì)、了解物源區(qū)構(gòu)造背景提供可靠依據(jù)[2]。現(xiàn)代河流-三角洲沉積物調(diào)查研究表明：不同河流流域及其三角洲沉積物具有不同的巖礦組合特征[3]，因此盆地內(nèi)陸源碎屑沉積物巖礦組合的差異可以反映不同古水流體系的影響。

庫(kù)車拗陷侏羅系物源主要來自南天山[4]，庫(kù)車拗陷物源(源)-古水流(渠)-沉積體系(匯)主要受南天山構(gòu)造活動(dòng)控制。塔里木塊體北緣東部石炭系已具有再旋回混合造山帶的物源構(gòu)造屬性，但直到晚石炭世南天山洋關(guān)閉，塔里木塊體北緣西部仍未明顯造山[5]。晚二疊世，隨著南天山洋俯沖消減、碰撞閉合，與塔里木盆地表現(xiàn)為陸內(nèi)擠壓盆地-碰撞造山帶耦合，在早三疊世開始大規(guī)模碰撞造山運(yùn)動(dòng)[6-12]。南天山造山帶是一個(gè)復(fù)合造山帶，由多個(gè)不同時(shí)代、不同成因的地質(zhì)體組合而成[13]，是哈薩克斯坦板塊和塔里木板塊相互擠壓作用的結(jié)果[14-16]，南天山的初始隆升即具有分帶性。李忠等[17]認(rèn)為中生代以來南天山物源總體具“再旋回造山帶”特征，其物源演化分為5期，其中，中三疊世-中侏羅世構(gòu)造活動(dòng)較弱，發(fā)育高成熟度的“鋯石-金紅石-電氣石”重礦物組合[17-18]，但黃山街組、塔里奇克組及中-下侏羅統(tǒng)沖積扇和扇三角洲的發(fā)育[19-20]，表明中三疊世-中侏羅世南天山局部地區(qū)可能仍然存在強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)。本文主要通過陰極發(fā)光及重礦物分析，對(duì)庫(kù)車拗陷侏羅系碎屑組分特征及物源演化進(jìn)行研究，對(duì)侏羅紀(jì)南天山-庫(kù)車拗陷物源及古水流體系進(jìn)行恢復(fù)，探討庫(kù)車拗陷侏羅系碎屑組分對(duì)南天山構(gòu)造演化的響應(yīng)，為庫(kù)車拗陷盆地原型恢復(fù)及油氣勘探提供支撐。

1 地質(zhì)概況

天山山脈位于塔里木盆地北部，走向大致呈近東西向或北西西向。天山山脈發(fā)育從元古界-新生界的全部地層[21-23](圖1)，其中，元古界主要為變質(zhì)巖，下古生界主要發(fā)育海相火山巖及沉積巖，上古生界以發(fā)育海陸過渡相的火山巖及沉積巖為特征，中生界、新生界則主要發(fā)育陸相陸源碎屑巖[24-25]。庫(kù)車拗陷總體呈一個(gè)北東東向延伸的狹長(zhǎng)拗陷，北臨南天山造山帶，南靠塔北隆起帶，受多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造形成了現(xiàn)今庫(kù)車拗陷“五帶三凹” 的構(gòu)造格局，其中燕山期和喜馬拉雅期兩幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響最強(qiáng)烈[26-31]。庫(kù)車拗陷侏羅系與下伏上三疊統(tǒng)塔里奇克組呈平行不整合接觸[32]，自下而上依次發(fā)育阿合組、陽(yáng)霞組、克孜勒努爾組、恰克馬克組及齊古組，中-上侏羅統(tǒng)遭受不同程度的剝蝕、與下白堊統(tǒng)亞格列木組主要呈平行不整合或微角度不整合接觸。庫(kù)車拗陷侏羅系總體呈下粗上細(xì)的特征，其中：下侏羅統(tǒng)阿合組(J1a)主要為一套辮狀河及辮狀河三角洲沉積，局部發(fā)育少量湖泊及扇三角洲沉積，以發(fā)育厚層灰色礫巖、含礫砂巖及砂巖為特征，泥巖及粉砂巖較少；下侏羅統(tǒng)陽(yáng)霞組(J1y)主要為辮狀河三角洲沉積，巖石類型與阿合組相似，但剖面上粒度一般較阿合組細(xì)、炭質(zhì)泥巖及煤層較為發(fā)育；中侏羅統(tǒng)克孜勒努爾組(J2kz)主要發(fā)育曲流河三角洲-湖泊沉積體系，以砂巖、粉砂巖與暗色泥巖及煤層互層為特征；中侏羅統(tǒng)恰克馬克組(J2q)以廣泛發(fā)育的淺湖沉積為主，主要為灰綠色泥巖夾薄層粉砂巖，泥巖顏色的變化反映氣候由暖濕逐漸向干熱過渡；上侏羅統(tǒng)齊古組(J3q)主要為一套紅褐色三角洲-淺湖沉積，紅褐色泥巖反映庫(kù)車拗陷已完全進(jìn)入干熱氣候條件[33]。大量巖礦分析結(jié)果表明，庫(kù)車拗陷侏羅系物源復(fù)雜，囊括了變質(zhì)巖、火山巖及沉積巖母巖[4,23,34-35]。

圖1 研究區(qū)位置圖Fig.1 Tectonic location and simplified geological map in the study area (A)庫(kù)車拗陷構(gòu)造單元分區(qū)(據(jù)王招明[21]修改)； (B)天山地區(qū)構(gòu)造背景、 取樣點(diǎn)及地震剖面位置(據(jù)高俊等[22]、李雙建等[23]修改)

2 碎屑組分特征及演化

本次用于碎屑組分分析的樣品主要來源于克拉蘇河、米斯布拉克、黑英山、庫(kù)車河、克孜勒努爾溝、吐格爾明30團(tuán)、吐格爾明29團(tuán)等野外剖面及塔里木油田侏羅系鉆井巖心，其中米斯布拉克、克孜勒努爾溝及吐格爾明30團(tuán)剖面地層出露相對(duì)連續(xù)，因此作為重點(diǎn)剖面進(jìn)行了系統(tǒng)密集采樣和分析。

庫(kù)車拗陷侏羅系主要發(fā)育巖屑砂巖及長(zhǎng)石巖屑砂巖[4,20]，長(zhǎng)石含量總體較高，碎屑中常見中-低級(jí)變質(zhì)巖、陸源碎屑巖、花崗巖及花崗片麻巖、黑云母等，局部富含碳酸鹽巖屑，成分成熟度較低[4]，總體反映近源搬運(yùn)、快速堆積的搬運(yùn)-沉積歷史。巖石薄片和陰極發(fā)光分析結(jié)果表明，庫(kù)車拗陷侏羅系砂巖中長(zhǎng)石遭受了不同程度的溶蝕和蝕變，其現(xiàn)今石英(Q)、長(zhǎng)石(F)、巖屑(R)的含量已不能代表原始物質(zhì)組成中Q、F、R的相對(duì)含量，故不宜用于物源分析；而溶蝕作用對(duì)砂巖中石英陰極發(fā)光特征和重礦物組合特征影響較小，因此本次研究主要根據(jù)砂巖中重礦物特征及石英陰極發(fā)光特征對(duì)母巖性質(zhì)及物源演化進(jìn)行分析。

重礦物在砂巖中含量雖然不高，但對(duì)指示母巖類型具有特殊意義[36-38]?；◢弾r母巖風(fēng)化產(chǎn)物富含榍石及鋯石，綠簾石、綠泥石及石榴石等重礦物主要來自變質(zhì)巖母巖風(fēng)化作用，沉積巖母巖風(fēng)化產(chǎn)物則可能具有相對(duì)較高的鋯石、電氣石和金紅石含量[39-41]。庫(kù)車拗陷侏羅系砂巖中重礦物以石榴石、鋯石、磁鐵礦、白鈦礦及赤褐鐵礦為主，電氣石、金紅石、綠泥石及綠簾石含量一般較低(圖2)。侏羅系不同層位石榴石平均摩爾分?jǐn)?shù)(x)一般為13.8%～31.0%，有自下而上逐漸升高的趨勢(shì)；鋯石平均摩爾分?jǐn)?shù)為8.5%～29.0%，下侏羅統(tǒng)含量較高；電氣石平均摩爾分?jǐn)?shù)為1.9%～6.9%；磁鐵礦平均摩爾分?jǐn)?shù)差別較大，為4.7%～37.9%；赤褐鐵礦平均摩爾分?jǐn)?shù)差別也較大，為3.4%～20.7%；下-中侏羅統(tǒng)白鈦礦平均摩爾分?jǐn)?shù)較高，一般為21.3%～26.0%，但恰克馬克組白鈦礦平均摩爾分?jǐn)?shù)僅6.9%(表1)。大量重礦物分析結(jié)果表明庫(kù)車拗陷侏羅系物源主要是巖漿巖和變質(zhì)巖母巖，少量是沉積巖母巖。

圖2 南天山-庫(kù)車拗陷地區(qū)侏羅系砂巖重礦物特征及石英陰極發(fā)光特性對(duì)比Fig.2 Comparison of the Jurassic heavy minerals from sandstone and quartz cathodoluminescence characteristics in the southern Tianshan-Kuqa Depression area

表1 庫(kù)車拗陷侏羅系重礦物平均含量(摩爾分?jǐn)?shù)/%)Table 1 Average mole fraction of Jurassic heavy minerals from Kuqa Depression

不同來源的石英具有不同的發(fā)光特性，來自深成巖的石英通常發(fā)藍(lán)色或藍(lán)紫色光、變質(zhì)巖母巖來源的石英主要發(fā)褐色或棕褐色光、沉積巖母巖來源的石英大部分不發(fā)光[42-44]，因此根據(jù)石英陰極發(fā)光特征追溯母巖性質(zhì)是一種可靠的方法[45]。本次研究主要采用計(jì)點(diǎn)法對(duì)視域中不同陰極發(fā)光性的石英數(shù)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示庫(kù)車拗陷侏羅系砂巖中碎屑石英主要發(fā)藍(lán)色-藍(lán)紫色光或棕色-棕褐色光，少量石英不發(fā)光(圖2)。石英的陰極發(fā)光特性印證了庫(kù)車拗陷侏羅系陸源碎屑主要來自巖漿巖和變質(zhì)巖母巖、少量來自沉積巖母巖的認(rèn)識(shí)，與基于巖石薄片分析和重礦物分析得出的結(jié)論一致。

侏羅系沉積前庫(kù)車拗陷遭受強(qiáng)烈抬升和剝蝕[32]，元古界-三疊系所有地層均能向侏羅系提供物源。南天山地區(qū)地層由老到新依次發(fā)育變質(zhì)巖-碳酸鹽巖-巖漿巖-陸源碎屑巖，理論上物源區(qū)母巖剝蝕序列依次為陸源碎屑巖-巖漿巖-碳酸鹽巖-變質(zhì)巖，即：在庫(kù)車拗陷區(qū)最先沉積來自陸源碎屑巖的碎屑組分，然后沉積來自巖漿巖的碎屑組分，最后沉積來自變質(zhì)巖的碎屑物質(zhì)。

通過對(duì)庫(kù)車拗陷北部山前帶米斯布拉克、克孜勒努爾溝及吐格爾明30團(tuán)3條野外剖面侏羅系系統(tǒng)采樣、進(jìn)行重礦物和陰極發(fā)光分析，發(fā)現(xiàn)侏羅系物源縱向上的演化并未呈現(xiàn)極為規(guī)律的變化，自下而上，侏羅系砂巖中陰極發(fā)光呈褐色-棕褐色的石英與藍(lán)色-藍(lán)紫色的石英相對(duì)含量出現(xiàn)多次此消彼長(zhǎng)的變化趨勢(shì)，但不發(fā)光的石英主要出現(xiàn)在阿合組及陽(yáng)霞組(圖2)。

侏羅系重礦物組合的變化也呈現(xiàn)出類似的特征。其中米斯布拉克剖面、克孜勒努爾溝剖面阿合組中部、陽(yáng)霞組中部及恰克馬克組下部均出現(xiàn)了多次磁鐵礦及白鈦礦異常增多的現(xiàn)象；吐格爾明30團(tuán)剖面阿合組中部、陽(yáng)霞組下部及恰克馬克組下部亦有磁鐵礦及白鈦礦異常增多的特征(圖2)，庫(kù)車拗陷侏羅系砂巖中重礦物組合的這一縱向變化趨勢(shì)表明，當(dāng)時(shí)母巖區(qū)有大量較新的火山巖被不斷卷入造山帶并提供物源。

3 古水流特征

古水流體系是源-渠-匯系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)，古水流體系的恢復(fù)主要涵蓋古河流流向和影響范圍兩個(gè)方面。古流向主要可以根據(jù)指向構(gòu)造及地震反射特征進(jìn)行恢復(fù)，而古河流的影響范圍則可以通過盆地內(nèi)沉積的碎屑組分特征加以確定。

前積紋層傾向通常是判斷古流向最好的標(biāo)志。從前人的研究和本次野外剖面觀察的結(jié)果來看，庫(kù)車拗陷北部山前帶野外剖面侏羅系砂、礫巖中前積紋層較為少見，但不同規(guī)模的槽狀交錯(cuò)層理及側(cè)積交錯(cuò)層理大量發(fā)育(圖3)，主要為古河道側(cè)向遷移的產(chǎn)物，側(cè)積紋層傾向通常垂直于河流流向[46]。

克拉蘇河剖面，克孜勒努爾組發(fā)育中型側(cè)積層理及槽狀交錯(cuò)層理。側(cè)積層理頂部通常被代表高能水動(dòng)力環(huán)境的平行層理切割(圖3-A)；槽狀交錯(cuò)層理“U”形槽切割明顯，為多期水道砂體沖刷而成，單期水道砂體內(nèi)部可見“S”形側(cè)積紋層(圖3-B)。從側(cè)積層理及槽狀交錯(cuò)層理產(chǎn)狀判斷，克拉蘇河地區(qū)克孜勒努爾組沉積時(shí)期古河道主要沿近南北向展布(圖4)。

米斯布拉克剖面阿合組主要為一套含礫粗砂巖及砂質(zhì)細(xì)礫巖，發(fā)育大量大型槽狀交錯(cuò)層理及側(cè)積層理(圖3-C)；陽(yáng)霞組砂巖粒度稍細(xì)，發(fā)育小型槽狀交錯(cuò)層理(圖3-D)。該剖面侏羅系地層傾角為80°以上，根據(jù)地層走向及露頭上出露的層理和紋層特征判斷，該區(qū)早侏羅世河流主要呈近南北向展布(圖4)。

庫(kù)車河剖面，克孜勒努爾組及阿合組砂巖中主要發(fā)育中型槽狀交錯(cuò)層理(圖3-E)，局部可見下切水道，根據(jù)水道延伸方向確定早-中侏羅世該地區(qū)河流主要沿北東-南西向流動(dòng)(圖4)。

克孜勒努爾溝剖面，阿合組砂巖中發(fā)育側(cè)積形成的大型板狀交錯(cuò)層理(圖3-F)，陽(yáng)霞組砂巖中可見前積紋層(圖3-G)。該剖面地層產(chǎn)狀近于直立，根據(jù)阿合組中發(fā)育的槽狀交錯(cuò)層理中的側(cè)積紋層傾向，結(jié)合陽(yáng)霞組砂巖內(nèi)部發(fā)育的前積紋層，推測(cè)其古水流為自北向南流動(dòng)(圖4)。

吐格爾明30團(tuán)剖面，阿合組厚層砂巖中發(fā)育大型側(cè)積交錯(cuò)層理(圖3-H)及槽狀交錯(cuò)層理(圖3-I)，恰克馬克組及齊古組內(nèi)部發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理(圖3-J)，從露頭層理及紋層特征判斷，吐格爾明30團(tuán)侏羅系沉積時(shí)期河流主要呈北西-南東向—北東-南西向延伸(圖4)。

吐格爾明29團(tuán)剖面，陽(yáng)霞組砂、礫巖中發(fā)育大量的小型-大型槽狀交錯(cuò)層理(圖3-K)，露頭大多垂直或斜交于古水流方向，“U”形槽(同期河道砂體)內(nèi)部可見明顯的側(cè)積現(xiàn)象(圖3-L)，據(jù)此推測(cè)陽(yáng)霞組沉積時(shí)期吐格爾明29團(tuán)附近河流主要呈近南北向或北西-南東向流動(dòng)(圖4)。

圖3 南天山山前帶侏羅系指向構(gòu)造特征Fig.3 The characteristics of Jurassic directional structures in the southern Tianshan piedmont (A)含礫粗砂巖，發(fā)育中型側(cè)積層理，側(cè)積層理頂部被代表高能水動(dòng)力環(huán)境的平行層理切割，克拉蘇河剖面,J2kz; (B) 含礫粗砂巖，可見“S”形側(cè)積紋層，克拉蘇河剖面,J2kz; (C)含礫粗砂巖及砂質(zhì)細(xì)礫巖，發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理，米斯布拉克剖面,J1a; (D)細(xì)砂巖，發(fā)育小型槽狀交錯(cuò)層理，米斯布拉克剖面,J1y; (E)含礫粗砂巖及砂質(zhì)細(xì)礫巖，發(fā)育中型槽狀交錯(cuò)層理，庫(kù)車河剖面,J1a; (F)含礫粗砂巖，發(fā)育大型板狀交錯(cuò)層理，克孜勒努爾溝剖面,J1a; (G)細(xì)砂巖，發(fā)育前積紋層，克孜勒努爾溝剖面,J1y; (H)含礫粗砂巖，發(fā)育大型側(cè)積交錯(cuò)層理，吐格爾明30團(tuán)剖面,J1a; (I)含礫粗砂巖，發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理，吐格爾明30團(tuán)剖面,J1a; (J)中砂巖，發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理，吐格爾明30團(tuán)剖面, J2q和J3q; (K)含礫粗砂巖及砂質(zhì)細(xì)礫巖，發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理，吐格爾明29團(tuán),J1y; (L)含礫粗砂巖，“U” 形槽(同期河道砂體)內(nèi)部可見明顯的側(cè)積現(xiàn)象，吐格爾明29團(tuán), J1y

通過對(duì)迪北三維地震資料解釋，在侏羅系內(nèi)部識(shí)別出多期近南北向展布的古河道，結(jié)合侏羅系地層主要向北或北東向上超的特征(圖4)，可作為該區(qū)侏羅紀(jì)古水流呈近南北向流動(dòng)的佐證[4]。

圖4 庫(kù)車拗陷侏羅系古流向剖面變化特征(據(jù)沉積構(gòu)造確定)Fig.4 The characteristics of profile variation of Jurassic paleocurrent in Kuqa Depression

4 討 論

4.1 古水流體系分析

按照源-渠-匯理論，地表徑流流經(jīng)不同物源區(qū)，所攜沉積物必然具有表征母巖性質(zhì)的巖礦組合(圖5)，因此，綜合重礦物、巖屑組合及陰極發(fā)光分析成果、古流向等可對(duì)古水流體系(流域)進(jìn)行恢復(fù)，并已在現(xiàn)代河流及三角洲沉積物中得到驗(yàn)證[3]。

圖5 母巖區(qū)-水系-拗陷帶“源-渠-匯”模式圖Fig.5 The model showing the “source-river and canal-sink” of the water system-depression zone in the parent rock area

本次研究，主要根據(jù)南天山山前帶-庫(kù)車拗陷侏羅系不同沉積時(shí)期重礦物組合特征、石英陰極發(fā)光特征，結(jié)合古流向平面變化特征，對(duì)南天山山前帶-庫(kù)車拗陷侏羅紀(jì)古水流體系進(jìn)行恢復(fù)，結(jié)果表明當(dāng)時(shí)該區(qū)域至少存在4～5個(gè)相對(duì)獨(dú)立的水流體系(或者稱之為“流域”)。不同沉積時(shí)期，古水流流經(jīng)的區(qū)域和影響的范圍存在明顯的差異。

阿合組沉積時(shí)期，迪探1井以東的庫(kù)車拗陷東部地區(qū)，至少存在4個(gè)古水流體系，即至少存在4條相對(duì)獨(dú)立的主要河流并各自發(fā)育三角洲沉積體系(重礦物組合和石英陰極發(fā)光特征明顯不同)，而迪探1井以西的拗陷區(qū)可能受同一水流體系影響(具有相似的重礦物組合和石英陰極發(fā)光特征)，反映這一時(shí)期南天山東段構(gòu)造活動(dòng)較為頻繁且強(qiáng)烈，造就了多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的水系，而南天山西段構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定、地形平緩，水流體系相對(duì)單一(圖6-A)。

陽(yáng)霞組沉積時(shí)期，庫(kù)車河以東的拗陷地區(qū)，可劃分出至少3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的物源-水流系統(tǒng)。其中庫(kù)車河-克孜勒努爾溝一帶、克孜1井-吐格爾明30團(tuán)、吐格爾明29團(tuán)-吐東2井一帶各自受控于相對(duì)獨(dú)立的河流體系，克拉蘇河-米斯布拉克一帶則為另一河流體系控制(圖6-B)。需要說明的是，吐格爾明29團(tuán)剖面陽(yáng)霞組以發(fā)育大量含礫粗砂巖及砂質(zhì)細(xì)礫巖而明顯有別于其西側(cè)4.5 km處30團(tuán)剖面陽(yáng)霞組特征(30團(tuán)陽(yáng)霞組主要發(fā)育細(xì)-粗砂巖)，因此可以確定該時(shí)期29團(tuán)與30團(tuán)的位置分別受不同水流體系控制。從該沉積時(shí)期古水流體系的分布特征來看，陽(yáng)霞組沉積時(shí)期南天山東段構(gòu)造活動(dòng)仍然強(qiáng)于西段，但天山構(gòu)造抬升有逐漸向西遷移的特征。

克孜勒努爾組沉積時(shí)期，南天山山前帶-庫(kù)車拗陷總體繼承了陽(yáng)霞組沉積時(shí)期古水流體系的特征(圖6-C)，但吐格爾明29團(tuán)陽(yáng)霞組的巖礦組分所反映的古水流明顯異于鄰區(qū)，推測(cè)該時(shí)期吐格爾明29團(tuán)所在物源區(qū)發(fā)生過強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)，導(dǎo)致物源-水系-沉積物系統(tǒng)發(fā)生重大變遷。

圖6 侏羅紀(jì)南天山-庫(kù)車拗陷古水流體系分布圖Fig.6 Distribution map of Jurassic paleocurrent system in southern Tianshan and Kuqa depression

4.2 構(gòu)造演化分析

金紅石、鋯石、電氣石3種礦物占透明重礦物的比率，常作為重礦物穩(wěn)定系數(shù)(即ZTR指數(shù))，用來表示重礦物的成熟度[47-48]，因此ZTR指數(shù)可以作為指示沉積物搬運(yùn)距離的指標(biāo)。庫(kù)車拗陷侏羅系砂巖ZTR指數(shù)一般較低，總體反映較短的搬運(yùn)距離和沉積歷史。

從指向構(gòu)造發(fā)育情況來看，米斯布拉克、克孜勒努爾溝及吐格爾明30團(tuán)3條野外剖面侏羅系物源較為穩(wěn)定，即主要來自其北部南天山山脈的巖漿巖和變質(zhì)巖。假使物源區(qū)構(gòu)造穩(wěn)定，由于河流的溯源侵蝕，沉積物搬運(yùn)距離將不斷加大，理論上將導(dǎo)致盆地內(nèi)沉積物ZTR指數(shù)逐漸升高。而大量重礦物分析結(jié)果表明：庫(kù)車拗陷侏羅系砂巖ZTR指數(shù)自下而上出現(xiàn)了多次明顯的降低，顯然為強(qiáng)烈的構(gòu)造擠壓導(dǎo)致母巖的快速剝蝕和母巖風(fēng)化產(chǎn)物搬運(yùn)距離縮短所致(圖2)。

吐格爾明30團(tuán)阿合組底部砂巖ZTR指數(shù)較上三疊統(tǒng)塔里奇克組砂巖有明顯降低，表明其所對(duì)應(yīng)的南天山地區(qū)在早侏羅世初發(fā)生了強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)，陽(yáng)霞組沉積中期、克孜勒努爾組及恰克馬克組沉積時(shí)期再次發(fā)生多期強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)；克孜勒努爾溝塔里奇克組砂巖較低的ZTR指數(shù)表明晚三疊世該區(qū)所對(duì)應(yīng)的南天山物源區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，但阿合組下部較高的ZTR指數(shù)表明早侏羅世初期其物源區(qū)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定、ZTR指數(shù)有逐漸升高的趨勢(shì)，阿合組沉積中期、陽(yáng)霞組及恰克馬克組沉積時(shí)期亦有構(gòu)造活動(dòng)的指示；米斯布拉克剖面下-中侏羅統(tǒng)砂巖中ZTR指數(shù)總體呈由高變低、復(fù)變高的趨勢(shì)，表明其物源區(qū)先后經(jīng)歷了相對(duì)穩(wěn)定-構(gòu)造活躍-相對(duì)穩(wěn)定的演化過程，ZTR指數(shù)縱向上的變化特征指示早-中侏羅世其物源區(qū)發(fā)生過多期強(qiáng)烈的構(gòu)造擠壓和抬升(圖2)，反映南天山山前帶-庫(kù)車拗陷侏羅系物源區(qū)表現(xiàn)為由北向南、由遠(yuǎn)及近的遷移趨勢(shì)[49]。

中生代以來天山主要存在4期隆升，即：T3-J1小范圍隆升、J3-K1大范圍隆升、K2-E2小范圍隆升、N1-Q全面隆升[49]，天山南、北構(gòu)造隆升時(shí)間存在明顯的差異[50]。前人大多認(rèn)為南天山在早-中侏羅世構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定[17-18,23,49-57]，南天山造山帶在新近紀(jì)出現(xiàn)東、西差異隆升[57]；而最新研究表明南天山造山帶侏羅紀(jì)構(gòu)造隆升即已明顯具有東、西分異的特點(diǎn)[4]。

從重礦物組合、石英陰極發(fā)光特征及ZTR指數(shù)的縱向演化特征來看，侏羅紀(jì)特別是早-中侏羅世南天山構(gòu)造并不穩(wěn)定，先后發(fā)生了多期強(qiáng)烈的構(gòu)造擠壓和隆升。同時(shí)，南天山山前帶不同位置ZTR指數(shù)及巖礦組合變化趨勢(shì)的不同步，表明南天山構(gòu)造活動(dòng)具有明顯的分段性，構(gòu)造活動(dòng)具有明顯的東早、西晚的特點(diǎn)。庫(kù)車河剖面侏羅系-白堊系自下而上古流向呈現(xiàn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，暗示南天山的隆升具有自東向西逐漸過渡的特征[50]。根據(jù)二維地震資料解釋的4條近橫跨庫(kù)車拗陷的南北向構(gòu)造演化剖面顯示：剖面1(吐格爾明-陽(yáng)霞-牙哈構(gòu)造帶)、剖面2(迪北-東秋-牙哈構(gòu)造帶)及剖面3(克拉蘇-西秋東構(gòu)造帶)在侏羅系沉積前即已進(jìn)入強(qiáng)烈的擠壓背景(圖7-A、B、C)，而剖面4(克拉蘇-西秋-英買構(gòu)造帶[58])在侏羅系沉積前、甚至到古近系庫(kù)姆格列木群沉積期仍處于拉張背景(圖7-D)，表明中生代庫(kù)車拗陷南北向的構(gòu)造擠壓具有東早西晚的特點(diǎn)，南天山東段隆升時(shí)間早、西段隆升時(shí)間晚，南天山構(gòu)造隆升的分段性控制了物源及古水流體系的分帶性。

圖7 南天山山前帶-庫(kù)車拗陷中、東部剖面構(gòu)造演化特征Fig.7 Profile showing structural evolution characteristics in the middle and eastern sections of south Tianshan piedmont and Kuqa Depression剖面位置見圖1

5 結(jié) 論

a.庫(kù)車拗陷侏羅系主要受南天山物源影響和控制，其沉積物主要來自南天山造山帶巖漿巖及變質(zhì)巖母巖、少量來自沉積巖母巖。

b.侏羅紀(jì)南天山地區(qū)存在多期幕式構(gòu)造活動(dòng)，早-中侏羅世南天山造山帶并非構(gòu)造穩(wěn)定期，侏羅紀(jì)南天山構(gòu)造活動(dòng)即已明顯具有分段性和不同步性的特點(diǎn)，南天山東段隆升早、西段隆升晚。

c.南天山構(gòu)造活動(dòng)的分段性控制了物源和古水流體系的分布，庫(kù)車拗陷東部侏羅系更為密集的巖礦分區(qū)表明其存在多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的古水系，反映侏羅紀(jì)南天山東段構(gòu)造活動(dòng)更為強(qiáng)烈并導(dǎo)致了更大的地形起伏。