關(guān)鍵詞：共軛走滑斷裂；多期活動(dòng)；差異演化；成因機(jī)制；哈拉哈塘；塔里木盆地

引言

哈拉哈塘地區(qū)是塔里木油田碳酸鹽巖原油重要開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，是保證塔里木盆地油氣產(chǎn)量的主要陣地，它已保持10年50×104t以上穩(wěn)產(chǎn)，依然具有較大的勘探開(kāi)發(fā)潛能[12]。哈拉哈塘地區(qū)經(jīng)歷多個(gè)勘探開(kāi)發(fā)階段，其中，潛山巖溶儲(chǔ)層、明暗河巖溶儲(chǔ)層等均獲得一定勘探發(fā)現(xiàn)[28]。近年來(lái)，塔里木克拉通內(nèi)深層碳酸鹽巖油藏證實(shí)與走滑斷裂密切相關(guān)，哈拉哈塘地區(qū)發(fā)育X型共軛走滑斷裂體系[1，910]，勘探開(kāi)發(fā)證實(shí)，走滑斷裂不但控制儲(chǔ)層和成藏，還影響油氣富集與產(chǎn)出[1115]，但哈拉哈塘地區(qū)走滑斷裂微弱且兩組斷裂具有明顯差異性，其控制因素與演化規(guī)律仍然存疑。

前期研究認(rèn)為，哈拉哈塘地區(qū)具有分層差異性，其深部純剪壓扭與中、淺部單剪張扭受控于應(yīng)力場(chǎng)的轉(zhuǎn)變[1617]。NW與NE走向的共軛走滑斷裂形成于中奧陶世末[16，18]，相繼滑動(dòng)而非同時(shí)運(yùn)動(dòng)可能是共軛斷裂發(fā)育的重要機(jī)制[16]。黃少英等[10]認(rèn)為走滑斷層的形成經(jīng)歷了中寒武世末、中晚奧陶世和志留紀(jì)石炭紀(jì)三期主要活動(dòng)，其形成受到NNW向基底斷裂和薄弱帶的控制，基底斷裂與主擠壓應(yīng)力方向的夾角小于45?1/2巖石內(nèi)摩擦角。馮建偉等[9]解析了哈15斷裂帶，認(rèn)為區(qū)域擠壓應(yīng)力衰減及三向應(yīng)力狀態(tài)的轉(zhuǎn)變是走滑斷裂分段性的主因。代蘭等[19]解析了構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為塔里木盆地哈拉哈塘地區(qū)共軛走滑斷裂的分布具有不對(duì)稱性，相繼發(fā)育作用較弱；在純剪共軛斷裂基礎(chǔ)上，以NE向單剪斷裂優(yōu)勢(shì)發(fā)育為主，小位移繼承性發(fā)育是形成與保存大型共軛走滑斷裂系統(tǒng)的主因。

前人對(duì)哈拉哈塘地區(qū)走滑斷裂開(kāi)展了不同層面、不同方式的解析，但忽略了NE向和NW向兩組主干斷裂的差異性，本文根據(jù)高精度三維地震數(shù)據(jù)，解析兩條典型走滑斷裂的分層、分段及分區(qū)特征，建立其差異構(gòu)造演化過(guò)程，探討其成因機(jī)制。

1區(qū)域地質(zhì)特征

塔里木盆地位于中國(guó)西部，是陸上最大含油氣盆地，面積約56.0×104km2。盆地整體表現(xiàn)為似眼球形的菱形形態(tài)，四周被山脈圍限，地質(zhì)上表現(xiàn)為四周被大型逆沖與走滑斷裂帶圍限[2021]。塔里木盆地經(jīng)歷多旋回構(gòu)造沉積演變和多期強(qiáng)烈構(gòu)造改造，具有大隆大拗的構(gòu)造格局，不同走向和性質(zhì)的斷裂發(fā)育[22]，是一個(gè)由多種典型盆地疊加而成的復(fù)雜盆地[2324]。研究區(qū)哈拉哈塘地區(qū)位于塔北隆起中部，構(gòu)造上屬于塔里木盆地中北部的塔北隆起，整個(gè)隆起帶走向近EW向，面積約4.5×104km2（圖1）。

哈拉哈塘地區(qū)震旦系到第四系整體上發(fā)育較為齊全，研究區(qū)目前鉆遇的最深地層為奧陶系。奧陶系上統(tǒng)桑塔木組、良里塔格組及吐木休克組部分地層缺失，逐步向北尖滅，志留系覆蓋其上與之呈角度不整合接觸關(guān)系。震旦系泥盆系以海相沉積地層為主，石炭系二疊系以海陸交互相地層為主，而三疊系第四系主要表現(xiàn)為陸相沉積[24]。

哈拉哈塘地區(qū)主要發(fā)育X型斷裂體系。哈拉哈塘油田斷裂為多期應(yīng)力疊加，斷裂斷距小，斷裂的活動(dòng)強(qiáng)，造成斷裂解釋多解性強(qiáng)，平面組合復(fù)雜。剖面上斷裂響應(yīng)微弱，且受到巖溶改造的影響，雖然總體上也表現(xiàn)為陡直或者花狀構(gòu)造，但其剖面結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜。

2走滑斷裂幾何學(xué)特征

2.1走滑斷裂的分布

結(jié)合哈拉哈塘地區(qū)構(gòu)造特征，優(yōu)選相干、最大似然屬性等斷層敏感屬性分級(jí)判識(shí)走滑斷裂，并以此為基礎(chǔ)在面積約3400km2的三維工區(qū)開(kāi)展走滑斷層解釋，落實(shí)了工區(qū)內(nèi)奧陶系灰?guī)r頂面走滑斷層的分布（圖2）。

通過(guò)三維地震資料識(shí)別與解釋的大型走滑斷裂帶（I、II級(jí)）有15條，包括4條一級(jí)斷層（FI6～FI9）和12條二級(jí)斷層（FII6～FII17）。斷層長(zhǎng)度不等，最大（FII15）可達(dá)60km，最?。‵II6）約15km，且向三維工區(qū)外部繼續(xù)延伸。主干斷層（I、II級(jí)）間距寬窄不一，發(fā)育較密的主干斷層間距約5km，稍稀疏的部位約5km，最小約3km。

研究區(qū)走滑斷層的走向主要為NW向和NE向，兩組方向?yàn)橹鞯臄鄬酉嗷ソ豢棾闪庑位蛘呔W(wǎng)狀，組成共軛走滑斷裂體系。除卻NE向和NW向斷層之外，還發(fā)育少量近NS向、NWW向和NEE向的一些斷裂，這些斷層與主干斷層鄰接或交叉，使斷裂系統(tǒng)更加復(fù)雜化。

另外，上寒武統(tǒng)底、奧陶系底、鷹山組底、鷹一段底和石炭系底的走滑斷裂平面分布圖也被解譯并統(tǒng)計(jì)其要素（圖3，圖4）?？傮w看來(lái)，哈拉哈塘地區(qū)的走滑斷層基本繼承性發(fā)育，在上寒武統(tǒng)底界NE向和NW向主干斷層均發(fā)育，兩個(gè)方向的走滑斷裂總長(zhǎng)度基本一致，NE向略大于NW向的長(zhǎng)度；至奧陶系底界，斷裂繼承性發(fā)展，NE向主干斷層數(shù)量與長(zhǎng)度顯著增大，而NW向斷層的屬性與長(zhǎng)度均減少，連續(xù)性變差；在鷹山組底界，NE向和NW向主干斷層數(shù)量均較奧陶系減少；至鷹一段底界，NW向主干斷層數(shù)量相對(duì)深層增加，NE向主干斷層相對(duì)深層減少；至灰?guī)r頂面，NE向和NW向主干斷層長(zhǎng)度均有所增加；在石炭系底界，多數(shù)斷層不再發(fā)育，僅有少數(shù)斷層發(fā)育，NE向和NW向斷層長(zhǎng)度極速減小，其中，兩條NW向主干斷層表現(xiàn)為雁列構(gòu)造，NE向主干斷層則連續(xù)性較強(qiáng)。

通過(guò)走滑斷裂平面、剖面解釋厘定了哈拉哈塘地區(qū)灰?guī)r頂面走滑斷裂的分布，發(fā)現(xiàn)了總長(zhǎng)約1500km的一級(jí)至四級(jí)走滑斷裂系統(tǒng)，其中，NE向長(zhǎng)約835km，NW向長(zhǎng)約665km。NE向的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)及四級(jí)長(zhǎng)度分別約為194、130、104和408km，四級(jí)長(zhǎng)度遠(yuǎn)高于一級(jí)，又高于二級(jí)和三級(jí)。NW向的二、三和四級(jí)走滑斷裂長(zhǎng)度分別約為217、79和369km，四級(jí)斷層遠(yuǎn)長(zhǎng)于二級(jí)，更遠(yuǎn)勝三級(jí)。

2.2共軛走滑斷裂特征

1）剖面整體特征

根據(jù)地震構(gòu)造解釋，哈拉哈塘地區(qū)走滑斷層自下而上均發(fā)育，主要發(fā)育于下古生界構(gòu)造層中，特別是寒武系奧陶系中，向上在志留系二疊系中也有少量發(fā)育（圖5），淺層中生界新生界斷層更是極少，往往表現(xiàn)為雁列斷層。

哈拉哈塘地區(qū)走滑斷裂不同于塔里木克拉通其他地區(qū)走滑斷裂的地方在于其發(fā)育典型的X型類共軛的走滑斷裂系統(tǒng)。X型斷裂系統(tǒng)在剖面上主要分布在下古生界，即寒武系中奧陶統(tǒng)中；在平面上由NE向和NW向兩組走滑斷裂組成，但地震剖面顯示不同方向的走滑斷裂在剖面上的變形程度與變形樣式具有差異（圖5）。

NW向走滑斷裂在寒武系變形較強(qiáng)，地震反射波同相軸在上寒武統(tǒng)底面發(fā)生明顯撓曲，上下變形具有垂向關(guān)聯(lián)性，斷裂高差較大，多條斷層在寒武系的高差大于50m，向上走滑斷裂相關(guān)變形變?nèi)?，斷裂的高差變小，基本遠(yuǎn)小于寒武系的高差變化。而對(duì)于NE向主干走滑斷裂來(lái)講，其斷裂相關(guān)變形特征與NW向斷層大有不同，甚至可以說(shuō)相反，主要表現(xiàn)為深部變形較弱而淺層較強(qiáng)，上下變形也具有不一致性，上面高差大而下面高差小。

2）平面整體特征

哈拉哈塘地區(qū)走滑斷裂在下古生界較為發(fā)育，在平面上形成X型共軛斷裂體系。以上奧陶統(tǒng)吐木休克組底為例，NW向走滑斷裂以右旋為主，走向在330.0?～360：0?（圖6a），基本上近平行發(fā)育。NE向走滑斷裂以左旋為主，走向在16.0?～30：0?。NE向斷層在東北部較發(fā)育，在西南連續(xù)性減弱。奧陶系發(fā)育的共軛走滑斷裂體系中，兩條不同走向的斷裂夾角為26.3?～51：1?，平均為39.9?，中值約為44.0?（圖6b）。而在寒武系中，次級(jí)走滑斷裂遠(yuǎn)比上部奧陶系中少，但其共軛斷裂的二面角范圍更大，在19.0?～62：3?，平均為39.0?，中值約為42.0?（圖6c），與奧陶系的二面角基本一致。與其他地區(qū)相比[25]，哈拉哈塘地區(qū)共軛走滑斷裂的二面角相對(duì)較小，因此，在研究區(qū)形成了良好的菱形結(jié)構(gòu)，但研究區(qū)與典型共軛走滑斷裂的二面角有一定偏差，庫(kù)侖斷裂準(zhǔn)則作用下的共軛斷裂二面角應(yīng)在60.0?左右，但研究區(qū)寒武系和奧陶系的平均角度和中值角度均明顯小于典型共軛走滑斷裂二面角，證明哈拉哈塘地區(qū)走滑斷裂的非典型性和獨(dú)特性，可能受其他機(jī)制的作用。

次級(jí)斷裂的走向變化很大，與主要斷裂的相夾角度在6.0?～71.0?，角度變化很大（圖6d）。次級(jí)斷裂多為R剪切正夾角，部分對(duì)稱P型剪切斷裂與主斷裂呈負(fù)夾角，R′型剪切斷裂發(fā)育較少。次級(jí)斷裂與主斷裂的夾角大多小于60.0?，中值約為40.0?，小于共軛大斷裂之間的二面角。次級(jí)斷裂的走向與其與大斷裂形成的角度有一定的相關(guān)性。共軛斷裂的二面角與NW走向的斷裂走向呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)，與NE走向的斷裂走向呈較弱的正相關(guān)。這說(shuō)明二面角與NW向斷裂的方向關(guān)系更大?？傊?，除少量差異較大的數(shù)據(jù)可能為不規(guī)則小斷裂所致外，共軛斷裂二面角與大斷裂走向具有較好的相關(guān)性，這表明主干斷裂方向是二面角的主控因素。

2.3典型走滑斷裂帶特征

哈拉哈塘地區(qū)的走滑斷裂具有典型性與特殊性，NE向與NW向的走滑斷裂具有不同的分層構(gòu)造變形特征，且共軛走滑斷裂體系既具有X型共軛斷裂的形態(tài)，又具有其特殊性。選取哈拉哈塘地區(qū)兩條典型的走滑斷裂帶來(lái)解剖其分段及分類特征等，認(rèn)識(shí)不同走向走滑斷裂的構(gòu)造特征。

1）FI7走滑斷裂特征

FI7走滑斷裂帶總體為NE向，在上奧陶統(tǒng)吐木休克組底主要表現(xiàn)為南北兩大斷裂帶，呈斜列排列，兩條斷裂偏移約1.6km。該斷裂是哈拉哈塘地區(qū)典型的NE向斷裂，在灰?guī)r頂?shù)目傞L(zhǎng)度約48km。從北至南，根據(jù)斷裂樣式的差異，F(xiàn)I7走滑斷裂可以劃分為線性段、斜列段及疊覆段等多種類型，以線性和斜列等不成熟的斷裂樣式為主，少見(jiàn)疊覆構(gòu)造（圖7）。

該走滑斷裂帶主要與NW向的FII14和FII13交織，空間上可分為北段、中段和南段3大段（圖8）。北段斷裂較為連續(xù)，終止于NW向的FII14，發(fā)育多條次級(jí)斷層與其連接，斷裂帶高差較大，線性斜列段在50m左右，北段起始段的線性段高差在30m左右，靠近FII14發(fā)育的疊覆段其高差在60m左右。中段總體上較為斷續(xù)，其發(fā)育更不成熟，主要表現(xiàn)為線性、斷續(xù)線性或者斜列等低成熟的斷裂樣式，斷裂主要表現(xiàn)為孤立的小段，斷裂落差較小。與FII13交織部位發(fā)生局部應(yīng)力擾動(dòng)，發(fā)育多組其他走向的小斷層。南段主要表現(xiàn)為線性和斜列的斷裂樣式，與中段相比，主要表現(xiàn)為連鎖的或者相互作用的斜列段，既發(fā)育左階斜列，也發(fā)育右階斜列，很多斜列段發(fā)育橫向斷層將其連鎖，局部相互作用較強(qiáng)形成疊覆拉分段，落差可達(dá)60m。

FI7走滑斷裂帶為自下而上均發(fā)育的一條基本貫穿的走滑斷裂，斷裂自下而上既有繼承性又有一定差異性（圖8）?？傮w看來(lái)，吐木休克組底的走滑斷裂北段連續(xù)性強(qiáng)于南段，強(qiáng)于中段，在各層面都具有以上特征，北段主要表現(xiàn)為強(qiáng)線性或者疊覆樣式，而南段多表現(xiàn)為斜列斷層的斷裂組合，而中段主要表現(xiàn)為弱連續(xù)或者孤立的小段。自下而上，該斷裂均與不同的NW向斷層交織，在北段，深部寒武系多數(shù)NW向斷層錯(cuò)斷該斷裂，NW向斷層的活動(dòng)要強(qiáng)于NE向斷裂，向上NW向斷層對(duì)NE向斷層的切割現(xiàn)象逐漸不明顯。中段主要表現(xiàn)為不同樣式的斜列或孤立的斷層的演化，斷裂總體來(lái)說(shuō)分段間隔較大，斷層較為孤立。在南段，深部寒武系走滑斷裂分段長(zhǎng)度較小，斷層較為孤立，向中段斷層連續(xù)性加強(qiáng)；在奧陶系中，斷層在斷裂南段也主要表現(xiàn)為斜列樣式，而向中段其連續(xù)性增強(qiáng)。南段NW向斷裂基本不能切割NE向的主干斷裂，體現(xiàn)了NW向斷裂北強(qiáng)南弱的發(fā)育差異性。

2）FII14走滑斷裂特征

FII14走滑斷裂帶總體為NW向，在上奧陶統(tǒng)吐木休克組底，斷裂樣式從北向南斷裂差異較大，以FI8和FI9為界從構(gòu)造樣式上可以劃分為3段。北段主要表現(xiàn)為線性段和疊覆段，斷裂落差較大，最大落差大于60m，NE向斷層預(yù)期交織，但并未改變斷裂的總體走向和連續(xù)性；中段主要表現(xiàn)為NE向和NW向斷裂以左階、右階排列的型式結(jié)合在一起，NE向和NW向的斷裂段在不同的位置占據(jù)主導(dǎo)地位；而南段斷層更弱，表現(xiàn)為孤立的斷裂段，并明顯被NE向的FII17錯(cuò)斷，其尾段更是NW向和NE向小斷層交織的斷裂網(wǎng)絡(luò)，斷裂落差較小，在40m左右（圖9）。

自下而上，F(xiàn)II14走滑斷裂帶基本為較為連續(xù)的走滑斷裂帶，斷裂自下而上差異繼承（圖10）。自下而上，寒武系的走滑斷裂基本為連續(xù)的線型，在寒武系主要表現(xiàn)為兩條走滑斷裂體系，在平面上呈斜列疊覆構(gòu)造，在該界面上走滑斷層走向基本沒(méi)有改變，平直延伸，以比較長(zhǎng)的線性構(gòu)造為主。另外，NE向的走滑斷層也發(fā)育，但基本都被NW向的主干斷層所錯(cuò)斷。在奧陶系底界面，斷層基本繼承了寒武系，但整體上斷層由線性變化為斜列或者斷續(xù)線性構(gòu)造。北段的斷層開(kāi)始縮短，中段的斷層變成孤立的斷裂段，南段的斷層也變得更加斷續(xù)。大部分NE向的斷層依然不能截切或者錯(cuò)斷NW向的斷層，僅有NE向的FII15切斷了主干斷層。在鷹山組底界，斷裂更加連續(xù)，很多斷層表現(xiàn)為斷續(xù)的線性或者孤立的線段，比較突出的特征是FI9明顯錯(cuò)斷了主干斷層，并在其周圍形成擾動(dòng)區(qū)，限制了NW向斷層的發(fā)育。而在鷹一段底界，斷裂長(zhǎng)度則更加縮短，可能受到鷹山組內(nèi)部成像的限制，走滑斷層依然表現(xiàn)為NW向的斷裂段，F(xiàn)I9仍然錯(cuò)斷擾動(dòng)主干斷層的發(fā)育。向上走滑斷裂的發(fā)育更加破碎，擾動(dòng)也更加強(qiáng)烈，在整個(gè)中南段，主干斷裂的走向擺動(dòng)較大，特別是南段尾段，由NW向和NE向兩組斷裂形成了的似菱形的破裂網(wǎng)格。

2.4共軛走滑斷層差異特征

在哈拉哈塘地區(qū)，主要發(fā)育NE向和NW向兩組走滑斷層，通過(guò)以上兩條典型走滑斷裂帶的分析，兩組斷裂確實(shí)具有差異變形特征，它們表現(xiàn)的不是典型的共軛走滑斷裂特征，這一點(diǎn)通過(guò)斷層平面的分析也可以證明，各層斷裂結(jié)構(gòu)的演變，以及剖面上的變形特征也能夠說(shuō)明哈拉哈塘地區(qū)非典型的共軛走滑斷層其兩個(gè)走向的斷裂帶具有差異變形特征。

NW向和NE向走滑斷層都比較發(fā)育，但是它們發(fā)育的樣式、層位以及位置都有一定的差異。NW向的走滑斷裂其走向集中在330?～360?，該組斷層在哈拉哈塘地區(qū)較為發(fā)育，延伸長(zhǎng)度一般為30～80km，在其南部的富滿地區(qū)不太發(fā)育。NE走向走滑斷層其走向集中在16?～30?，在哈拉哈塘地區(qū)發(fā)育相對(duì)較少，而且主要集中在研究區(qū)東部，而在其南部的富滿地區(qū)十分發(fā)育，其最大長(zhǎng)度超過(guò)120km，基本上形成了以NE向斷層為主體的斷裂體系。

哈拉哈塘地區(qū)兩組斷層在寒武系奧陶系十分發(fā)育，是其發(fā)育的主要地層，但兩組斷層在空間上以及在不同的層位上，其構(gòu)造樣式、變形程度和變形趨勢(shì)均有差異。NW向走滑斷裂在剖面上以直立線性斷裂為主，并發(fā)育少量的正花狀構(gòu)造，呈現(xiàn)壓扭斷裂特征，垂向斷距一般低于60m，另外，通過(guò)斷裂的落差統(tǒng)計(jì)以及變形特征發(fā)現(xiàn)其在寒武系變形程度較高，而在淺部變形程度較低。在平面上，走滑斷層具有典型的分段特征，但多以未成熟或低成熟的線性、斜列樣式為主，在深部其成熟度更高，表現(xiàn)為長(zhǎng)線性特征，見(jiàn)疊覆構(gòu)造，向淺部斷層逐漸變得破碎、斷續(xù)、孤立，斷層樣式多以簡(jiǎn)單線性或斜列樣式為主，NE向斷層對(duì)其的擾動(dòng)也更強(qiáng)。NE向的走滑斷層剖面上主要發(fā)育直立、花狀構(gòu)造及多層花狀構(gòu)造，垂向斷距在40～80m。斷層在寒武系的變形較弱，向上變形程度增強(qiáng)。在平面上，走滑斷層具有典型的分段特征，以未成熟或低成熟的線性、斜列樣式為主，斷裂段之間多呈未連接軟連接狀態(tài)，斷裂貫穿程度低。從深至淺，NW向斷層的擾動(dòng)作用越來(lái)越弱，斷層的連續(xù)性也有一定增強(qiáng)。與NW向走滑斷層不同，NE向的走滑斷層向上可延伸至二疊系，甚至新生界，在淺部表現(xiàn)為明顯的雁列構(gòu)造。通過(guò)FI7和FII14兩條走滑斷裂各層長(zhǎng)度對(duì)比發(fā)現(xiàn)北西向走滑斷裂的長(zhǎng)度自寒武系至中奧陶統(tǒng)逐漸縮小，在吐木休克組底有所增強(qiáng)，而NE向主干斷層則基本保持一致，在吐木休克組底也有所增強(qiáng)（圖11）。

3共軛走滑斷裂的形成演化

通過(guò)對(duì)研究區(qū)典型走滑斷裂帶進(jìn)行解剖分析，哈拉哈塘地區(qū)共軛走滑斷裂為獨(dú)特的X型共軛斷裂體系，兩個(gè)方向的走滑斷裂具有差異變形特征，因此，兩條斷層可能存在差異演化并存在不同于典型X型共軛斷裂的形成機(jī)制。

3.1走滑斷裂的發(fā)育期次

一般來(lái)說(shuō)，走滑斷層高陡直立，很難在地震剖面上判定其形成時(shí)期，但眾多學(xué)者結(jié)合實(shí)際情況以及區(qū)域構(gòu)造背景形成了適用于走滑斷裂的研究方法[16，26]，包括地震地質(zhì)綜合分析，斷層巖U-Pb測(cè)年以及結(jié)合流體包裹體的資料分析等。前人已針對(duì)塔里木克拉通走滑斷裂的發(fā)育期次開(kāi)展眾多研究，包括地震資料解析和碳酸鹽原位U-Pb測(cè)年等[10，16]。在哈拉哈塘區(qū)塊也有一些學(xué)者針對(duì)性研究，基本形成了一定的共識(shí)，也即塔北地區(qū)走滑斷裂主要形成于中奧陶世末，后期也經(jīng)過(guò)多期斷裂激活[910，1617，19]。但哈拉哈塘地區(qū)共軛走滑斷裂的兩組斷層并非對(duì)稱發(fā)育，變形程度存在差異。

斷裂分析表明，上寒武統(tǒng)NW走向走滑斷層規(guī)模大、貫穿程度高，而奧陶系NE走向走滑斷層強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)（圖2，圖3，圖12）。在石炭系二疊系NE走向走滑斷層規(guī)模更大、數(shù)量更多，而中新生界走滑斷層主要沿深部的NE走滑斷裂帶發(fā)育，表明NE走向走滑斷裂帶活動(dòng)期次多、斷裂規(guī)模相對(duì)逐漸增強(qiáng)。

近年來(lái)，碳酸鹽巖膠結(jié)物U-Pb測(cè)年技術(shù)取得重大進(jìn)展，U-Pb年代學(xué)使斷裂測(cè)年成為可能[16，2728]。460～450Ma的斷裂方解石U-Pb測(cè)年成果數(shù)據(jù)揭示塔里木盆地走滑斷裂形成于中奧陶世末[16]。鑒于斷裂活動(dòng)早于膠結(jié)物充填時(shí)間，推斷中奧陶世末已形成了走滑斷裂，并形成了早于460Ma的方解石膠結(jié)。這與近期認(rèn)為走滑斷裂形成于中奧陶世末的認(rèn)識(shí)一致[16]。而晚奧陶世的年齡數(shù)據(jù)可能代表隨后埋藏期的持續(xù)膠結(jié)作用，也可能存在晚奧陶世的斷裂持續(xù)活動(dòng)，有待進(jìn)一步研究。研究普遍檢測(cè)到早二疊世的膠結(jié)物[16，29]。結(jié)合塔里木盆地早二疊世存在一期走滑斷裂的地震證據(jù)[16，30]，推斷哈拉哈塘油田存在早二疊世的走滑斷裂活動(dòng)，并與二疊紀(jì)火成巖引起的熱液作用密切相關(guān)，因此在斷裂沉淀大量的方解石膠結(jié)物。

同時(shí)，地震剖面顯示，大量的走滑斷裂終止于奧陶系吐木休克組底面，而且?jiàn)W陶系走滑斷裂主要表現(xiàn)為壓扭構(gòu)造，與其上覆的張扭構(gòu)造性質(zhì)相反，代表至少兩期斷裂活動(dòng)。NW與NE向走滑斷裂自深部向上延伸至二疊系，在剖面上形成多層花狀構(gòu)造，在NW向走滑斷裂解釋地震剖面上，可見(jiàn)至少3層花狀構(gòu)造（圖12，圖13），即發(fā)育在上寒武系、中奧陶統(tǒng)灰?guī)r頂部以下以及石炭系二疊系等多個(gè)構(gòu)造層內(nèi)部。中奧陶世和石炭二疊紀(jì)至少發(fā)育兩期走滑斷裂體系，但晚寒武世是否發(fā)育走滑斷裂體系因缺少斷層巖的直接測(cè)定數(shù)據(jù)而缺乏定論。最新的地震剖面顯示NW向的走滑斷裂在寒武系、下奧陶統(tǒng)、中奧陶統(tǒng)具有強(qiáng)、弱、強(qiáng)的變化特征（圖12，圖13），但寒武統(tǒng)內(nèi)部存在膏鹽巖，在后期造山過(guò)程中可能在走滑斷裂部位形成鹽巖穿刺，導(dǎo)致局部變形程度大，因此，也是很難通過(guò)斷裂的分層結(jié)構(gòu)特征厘定是否發(fā)育寒武系的走滑斷裂活動(dòng)。

根據(jù)不同走向的走滑斷裂變形情況，NW向的走滑斷裂在寒武系變形較強(qiáng)，上下存在分層變形（圖13a，圖13b），可能存在斷裂活動(dòng)，而NE向走滑斷層可能僅在北段存在錯(cuò)斷變形現(xiàn)象。這種北段的斷裂活動(dòng)可能是早期的逆斷層活動(dòng)，也可能是壓扭性質(zhì)的走滑斷裂活動(dòng)，并且二疊紀(jì)之后北部造山過(guò)程變形強(qiáng)，且NE向的造山帶意味著NW向斷層更容易被激活，深層膏鹽巖很容易沿?cái)嗔寻l(fā)生流動(dòng)變形，在研究區(qū)北部也有逆沖斷裂發(fā)現(xiàn)。另外，在中新生界依然可以發(fā)現(xiàn)另外一組NE向的張扭斷裂系統(tǒng)，斷距較大，而且與深部斷裂特征相似，沒(méi)有顯著的斷裂間斷特征，揭示晚期走滑斷裂活動(dòng)期為古近紀(jì)。

根據(jù)不同走向的斷裂解析結(jié)果，NW向的走滑斷裂在中奧陶世大量繼承發(fā)育壓扭構(gòu)造、石炭紀(jì)二疊紀(jì)少量激活并發(fā)生性質(zhì)反轉(zhuǎn)，以張扭性質(zhì)激活；而NE向的走滑斷裂在中奧陶世大量發(fā)育，以壓扭性質(zhì)為主，在石炭紀(jì)二疊紀(jì)少量激活，轉(zhuǎn)變?yōu)閺埮ば再|(zhì)，在中新生代仍然發(fā)育極少數(shù)張扭性質(zhì)的走滑斷裂帶。寒武系NW向強(qiáng)壓扭性質(zhì)斷裂變形和NE向僅在北部局部段表現(xiàn)的弱壓扭變形，但斷層性質(zhì)為逆斷層或者壓扭斷層缺少證據(jù)支撐。

3.2共軛走滑斷裂的成因機(jī)制

針對(duì)走滑斷裂的力學(xué)成因機(jī)制模型主要有純剪模型和單剪模型兩種，前者用于解釋共軛走滑斷裂，后者可以解釋線性的走滑斷裂。哈拉哈塘地區(qū)構(gòu)造相對(duì)平緩，先存構(gòu)造發(fā)育較少，中下寒武統(tǒng)在地震剖面上顯示較為平整[31]，在擠壓作用下有利于形成較為對(duì)稱的共軛斷裂體系。但是地震地質(zhì)資料解析發(fā)現(xiàn)哈拉哈塘不同于一般的共軛走滑斷裂體系，主要表現(xiàn)在：1）研究區(qū)共軛斷裂二面角為26?～51?，平均約40?，低于理想狀態(tài)下的50?～60?；2）典型共軛斷裂以線性平直的斷裂為主，研究區(qū)走滑斷裂具有明顯的簡(jiǎn)單剪切特征；3）理想共軛斷裂兩組斷裂為同期形成，基本對(duì)稱，研究區(qū)走滑斷裂具有南北區(qū)域的差異性，也具有深淺層的變形差異性；4）理想共軛走滑斷裂通過(guò)相繼滑動(dòng)在交叉部位形成菱形變形帶，研究區(qū)缺少菱形變形帶，以一組斷層被另一組終止為主要特征。哈拉哈塘地區(qū)既包含純剪特征又具備單剪特征，需將哈拉哈塘地區(qū)的走滑斷裂演化結(jié)合起來(lái)討論其成因機(jī)制。

結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景，哈拉哈塘油田經(jīng)歷了多期不同性質(zhì)、不同方向的擠壓伸展旋回，影響著研究區(qū)走滑斷裂的形成、擴(kuò)張與多期激活。通過(guò)地震地質(zhì)解譯，認(rèn)為研究區(qū)的共軛走滑斷裂具有多期活動(dòng)性，不同走向的斷層之間也具有演化差異性。從時(shí)間上，可以劃分為中奧陶世共軛斷裂形成階段、石炭紀(jì)二疊紀(jì)張扭走滑斷裂活化階段和中新生代張扭走滑斷層活動(dòng)階段（圖14），但在更早時(shí)期斷層是否發(fā)育以及是否發(fā)育更多期次的斷裂激活仍需要更細(xì)致的斷裂解析和地球化學(xué)分析證據(jù)。

早中寒武世，塔里木盆地整體處于伸展?fàn)顟B(tài)，阿滿拗拉槽自東向西打開(kāi)[24]，哈拉哈塘油田也發(fā)育正斷層體系。在上寒武統(tǒng)中，NW向斷層具有較強(qiáng)的構(gòu)造變形，可能代表一期壓扭走滑斷裂活動(dòng)，當(dāng)然也有可能疊加了后期斷層活動(dòng)造成的鹽巖流動(dòng)，而NE向的走滑斷層整體變形較弱，僅在局部發(fā)生構(gòu)造變形。該期可能發(fā)育以NW向斷層為主的壓扭構(gòu)造，斷裂可能繼承早中寒武世伸展背景下的克拉通拗陷內(nèi)小型正斷層，他們可能普遍發(fā)育在下中寒武統(tǒng)，但其規(guī)模較小，后期埋深與構(gòu)造變形較強(qiáng)，可能是地震剖面中寒武統(tǒng)下凹的地震響應(yīng)。晚寒武世，阿爾金洋開(kāi)始發(fā)生俯沖消減，擠壓應(yīng)力向盆地內(nèi)部傳遞[24，30]。在塔中與塔北隆起均可見(jiàn)寒武系鹽下層發(fā)育隆起，在哈拉哈塘區(qū)域也可見(jiàn)隆起變形，北昆侖洋與天山洋開(kāi)始俯沖，塔北開(kāi)始出現(xiàn)隆起雛形，一些斷裂可能在早先的正斷層發(fā)育部位開(kāi)始激活，該期可能發(fā)育以NW向走滑斷層為主的壓扭性走滑斷裂體系，或逆斷層變形系統(tǒng)，北段可能有些NE向斷層激活，形成于晚寒武世的弱擠壓環(huán)境。這些NW向斷層在剖面上多壓扭花狀構(gòu)造，平面上呈線性，延伸較遠(yuǎn)，因?yàn)槎嗥跀嗔炎冃委B加，早期可能為逆斷層或者壓扭性斷裂。

3.2.1中奧陶世共軛斷裂形成階段

大規(guī)模走滑斷裂形成于中奧陶世，斷裂地震解析與斷層巖U-Pb測(cè)年均證實(shí)了這一觀點(diǎn)，X型共軛走滑斷層主要為壓扭性的斷裂特征，少見(jiàn)張扭特征（圖14a）。中奧陶世哈拉哈塘地區(qū)構(gòu)造平緩、結(jié)構(gòu)相對(duì)均一[24，30]，受控于中奧陶世原特提斯洋閉合的遠(yuǎn)程效應(yīng)，在近NS向的擠壓作用下形成共軛斷裂。近NS向的擠壓應(yīng)力也與近NW向的剝蝕線方向匹配。該期的共軛斷裂體系特征復(fù)雜，受控于多種剪切機(jī)制。在哈拉哈塘地區(qū)，在NW向先存斷裂的影響下，近NS向的擠壓應(yīng)力形成初始的共軛破裂面，其略小的二面角可能與區(qū)域沉積蓋層厚度大造成圍巖壓差大，降低剪切破裂角，弱先存構(gòu)造造成的巖石力學(xué)機(jī)構(gòu)差異等有關(guān)[3031]。哈拉哈塘地區(qū)并未在共軛交叉部位形成菱形變形帶，斷層經(jīng)過(guò)相繼活動(dòng)后很快以一組方向的斷裂活動(dòng)為主導(dǎo)，在研究區(qū)表現(xiàn)分段變形的差異性以及北部地區(qū)NE向被NW向斷層終止、NW向被北東向終止的差異變形特征，物理模擬實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了共軛斷裂發(fā)育在位移較小的時(shí)刻，隨著位移增大，單條斷層的演化逐漸受控于簡(jiǎn)單剪切變形特征[19]。另外，哈拉哈塘油田內(nèi)部共軛斷裂比較清晰，向南逐漸以一組為主，主要表現(xiàn)為不完全發(fā)育的共軛斷裂，斷裂向南尾段開(kāi)成馬尾狀或者由兩組斷層組成的斷裂網(wǎng)格，代表著斷裂作用自北向南傳遞，可能受控于自北向南的反向擠壓作用并向北傳遞逐漸消減[9，16]。

3.2.2石炭紀(jì)二疊紀(jì)張扭走滑斷裂活化階段

從晚石炭世至早中二疊世，塔北處于西昆侖及阿爾金造山后的應(yīng)力松弛階段，形成區(qū)域性的拉張狀態(tài)，一些NW向和NE向的斷層在新的應(yīng)力場(chǎng)作用激活，走滑斷裂由壓扭構(gòu)造轉(zhuǎn)變?yōu)閺埮?gòu)造，在剖面上繼承性發(fā)育了一系列張扭斷裂，剖面上呈現(xiàn)負(fù)花狀、平面上多呈雁列式斷層展布。在石炭系底界面，平面上NW向斷層多表現(xiàn)為雁列式或線性特征，NE向斷層疊覆構(gòu)造偏多，斷層更成熟（圖14b）；雖然兩組斷層仍有不同形式的激活，但是共軛特征基本消失，屬于簡(jiǎn)單剪切作用下的走滑斷裂變形，是基底先存斷裂與應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)變共同作用的結(jié)果。在二疊系底界，繼承了早期的伸展背景，僅少量NE向斷層激活，并表現(xiàn)為雁列樣式，為右行張扭走滑斷裂活動(dòng)（圖14c）。石炭二疊系構(gòu)造層中的張扭雁列斷裂活動(dòng)可能與早中二疊世的大火成巖省的形成具有動(dòng)力機(jī)制上的聯(lián)系，斷裂巖的測(cè)年也支撐了該期斷裂的活動(dòng)。

3.2.3中新生代張扭走滑斷層活動(dòng)階段

在中新生代，塔北地區(qū)從侏羅紀(jì)開(kāi)始處于南天山碰撞造山后的應(yīng)力松弛伸展環(huán)境，僅有極少數(shù)NE向走滑斷層激活，在剖面上顯示為花狀構(gòu)造，與深部的斷裂弱連鎖，平面上表現(xiàn)為雁列樣式，為右旋走滑斷裂活動(dòng)（圖14d）。

4結(jié)論

1）結(jié)合走滑斷裂平、剖解釋重新確定了哈拉哈塘地區(qū)面積約3400km2內(nèi)灰?guī)r頂面走滑斷裂的分布，明確了總長(zhǎng)約1500km的一級(jí)至四級(jí)走滑斷裂系統(tǒng)。哈拉哈塘地區(qū)兩組共軛走滑斷層主要發(fā)育在寒武系奧陶系，它們的構(gòu)造樣式、變形程度和變形趨勢(shì)在空間上均有差異。NW向走滑斷裂在剖面上以直立線性斷裂為主，并發(fā)育少量的正花狀構(gòu)造，呈現(xiàn)壓扭斷裂特征，平面上多為未成熟或低成熟的線性、斜列樣式為主，深部變形程度與成熟度較高，淺部較低。NE向的走滑斷層剖面上主要發(fā)育直立、花狀構(gòu)造以及多層花狀構(gòu)造，平面上以未成熟或低成熟的線性、斜列樣式為主，斷裂在寒武系的變形較弱，向上變形程度增強(qiáng)。從深至淺，NW向斷層對(duì)北東向擾動(dòng)作用越來(lái)越弱，NE向斷層則此消彼長(zhǎng)。

2）哈拉哈塘油田走滑斷層具有多期活動(dòng)特征，可以劃分為中奧陶世共軛斷裂形成階段、石炭紀(jì)二疊紀(jì)張扭走滑斷裂活化階段和中新生代張扭走滑斷層活動(dòng)階段。NW向斷層主要在中奧陶世石炭紀(jì)多次激活，NE向斷層在中奧陶世至新生代多次活化。

3）中奧陶世走滑斷裂受控于純剪和單剪的疊加變形，并受控應(yīng)力場(chǎng)、先存構(gòu)造以及區(qū)域厚度等影響，自北向南應(yīng)力的消減造成南北斷裂樣式的差異性。在后期階段走滑斷裂激活受控于先存斷裂與區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)變，主要表現(xiàn)為單剪應(yīng)力狀態(tài)下的雁列構(gòu)造變形。