天山南麓库车晚新生代褶皱-冲断带*

日期:2019.12.24 阅读数:15

【类型】期刊

【作者】文磊,杨海军,李曰俊,彭更新,杨宪彰,黄智斌,罗俊成,张强(中国科学院地质与地球物理研究所;中国石油塔里木油田分公司)

【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所;中国石油塔里木油田分公司

【刊名】岩石学报

【关键词】 库车褶皱冲断带;天山南麓;晚新生代;阶段式变形加速;生长地层;地震剖面

【资助项】国家科技重大专项(2011zx05028-003);塔里木油田项目联合资助

【ISSN号】1000-0569

【页码】P847-855

【年份】2019

【期号】第3期

【期刊卷】1;|3;|7;|8;|4;|5;|2

【摘要】库车褶皱冲断带位于天山南麓,由近东西走向的多条构造带组成。三叠系暗色泥岩、侏罗系煤层、古近系库姆格列木组膏盐层和新近系吉迪克组膏盐层构成库车褶皱冲断带的区域性主滑脱面。褶皱冲断带底面由北向南逐渐抬高。褶皱冲断带主体发育盖层滑脱-冲断构造(薄皮构造),基底卷入型冲断构造(厚皮构造)见于北缘的根带。新生界膏盐层之上构造变形以滑脱褶皱为特色,之下以冲断构造为特色。库车褶皱冲断带是印度-亚洲碰撞远程效应下,(南)天山晚新生代造山过程的产物。褶皱冲断带构造变形的动力来源主要是造山楔向塔里木盆地推进所形成的挤压构造应力。褶皱冲断带构造变形的起始时间为约23Ma,构造变形具有阶段式加速的特点,已经识别出约23Ma、约10Ma、5~2Ma和1~0Ma共4个变形加速期。褶皱冲断带的演化过程为前展式,褶皱冲断带前锋向南推进的同时,后缘持续变形。

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 天山南麓库车晚新生代褶皱-冲断带*

天山南麓库车晚新生代褶皱-冲断带*

文磊1 杨海军2 李曰俊1 彭更新2 杨宪彰2 黄智斌2 罗俊成2 张强1

1. 中国科学院地质与地球物理研究所,北京 1000292. 中国石油塔里木油田分公司,库尔勒 841000

Wen L, Yang HJ, Li YJ, Peng GX, Yang XZ, Huang ZB, Luo JC and Zhang Q. 2016. Kuqa Late Cenozoic fold-thrust belt in the southern flank of Tianshan Mountains.Acta Petrologica Sinica, 32(3):847-855

摘 要:库车褶皱冲断带位于天山南麓,由近东西走向的多条构造带组成。三叠系暗色泥岩、侏罗系煤层、古近系库姆格列木组膏盐层和新近系吉迪克组膏盐层构成库车褶皱冲断带的区域性主滑脱面。褶皱冲断带底面由北向南逐渐抬高。褶皱冲断带主体发育盖层滑脱-冲断构造(薄皮构造),基底卷入型冲断构造(厚皮构造)见于北缘的根带。新生界膏盐层之上构造变形以滑脱褶皱为特色,之下以冲断构造为特色。库车褶皱冲断带是印度-亚洲碰撞远程效应下,(南)天山晚新生代造山过程的产物。褶皱冲断带构造变形的动力来源主要是造山楔向塔里木盆地推进所形成的挤压构造应力。褶皱冲断带构造变形的起始时间为约23Ma,构造变形具有阶段式加速的特点,已经识别出约23Ma、约10Ma、5~2Ma和1~0Ma共4个变形加速期。褶皱冲断带的演化过程为前展式,褶皱冲断带前锋向南推进的同时,后缘持续变形。

关键词:库车褶皱冲断带;天山南麓;晚新生代;阶段式变形加速;生长地层;地震剖面

1 引言

库车褶皱冲断带位于天山南麓、塔里木盆地北缘(图1、图2),是印度-亚洲碰撞造山远程效应下(Molnar and Tapponnier, 1975; Tapponnier and Molnar, 1977; Tapponnier et al., 1986; Windley et al., 1990; 郭令智等, 1992; Avouac and Tapponnier, 1993; Zhang and Zhong, 1996; Sobel and Dumitru, 1997; 李曰俊等, 2001, 2009; Charreau et al., 2006, 2009; Li et al., 2015),天山陆内造山过程中形成的一条晚新生代褶皱冲断带。褶皱冲断带东西长约500km,南北宽30~90km,构造变形丰富。有地质学家称之为库车(再生/陆内)前陆盆地(Lu et al., 1994; 刘志宏等, 2000; 田作基等, 2000; 苗继军, 2002)。根据前陆盆地(Allen et al., 1986; Dickinson, 1974)和前陆盆地系统(Decelles and Giles, 1996)的定义,我们建议称之为库车(前陆)褶皱冲断带,在前陆盆地系统中为楔顶带(wedge-top depozone)(李曰俊等, 2001; 孙龙德等, 2002),是造山带向前陆盆地过渡的构造单元。以往的研究多将乌什凹陷和喀拉玉尔滚背斜带,甚至亚肯背斜,排除在库车褶皱冲断带之外(Lu et al., 1994; 刘志宏等, 2000; 李曰俊等, 2001; 杨海军等, 2010)。根据时空和成因上的密切成生关系,本文把它们作为库车褶皱冲断带的组成部分讨论。

库车褶皱冲断带中-新生代地层发育齐全,地表出露良好(图2、图3)。褶皱冲断带发育多个构造变形带、多个主滑脱面,构造变形丰富而复杂,记录了天山地区新生代构造演化的众多珍贵的信息,对于恢复印度-亚洲碰撞远程效应下天山的隆升过程具有重要意义。同时库车褶皱冲断带还蕴含着丰富的天然气资源,是我国最大的天然气富集区之一,已经发现超过万亿方的天然气。中-新生代沉积地层控制了库车地区生-储-盖的发育和分布,构造变形是库车地区圈闭形成和油气运-聚的关键控制因素。

2 库车褶皱冲断带的中-新生代地层和主滑脱面

库车褶皱冲断带出露较为齐全的中生界和新生界(图2、图3)。

三叠系和侏罗系均为含煤碎屑岩建造,前者暗色泥岩较多,后者赋存本地区最重要的煤层。白垩系仅发育下统,上统缺失,为扇三角洲-滨、浅湖相碎屑岩建造。古近系在中段(拜城凹陷及南北各带;下同)以厚层膏-盐沉积为特色(图4),属于浅湖-泻湖相沉积;东段(库车以东;下同)和西段(乌什凹陷及其南北缘;下同)为一套砂、泥岩沉积,属河道-滨浅湖相;底部夹薄层海相泥灰岩。新近系下部(吉迪克组)属滨、浅湖-泻湖相沉积,岩性为泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和膏盐岩;上部(康村组和库车组)主要为砂岩、泥岩和砾岩,属河流相-泛滥平原相沉积。吉迪克组膏盐岩主要发育于褶皱冲断带东段(图4),向西相变为含膏的泥岩和粉砂岩。

三叠系黄山街组泥岩+煤层、古近系库姆格列木组盐层和新近系吉迪克组盐层构成褶皱冲断带已知的3个区域性主滑脱面(杨海军等, 2010),侏罗系煤层是另一个可能的区域性滑脱层(图3)。

图1 塔里木盆地和研究区位置(据赵岩等, 2012, 略有修改)
Fig.1 Locations of Tarim basin and the studied area (modified after Zhao et al., 2012)

图2 库车褶皱冲断带地质简图
Fig.2 Simplified geological map of Kuqa fold-thrust belt

3 库车褶皱冲断带构造变形样式及分布

3.1 库车褶皱冲断带基本构造变形特征

库车褶皱冲断带发育丰富多样的褶皱和冲断构造,且在平面和剖面上都表现出很好的规律性(图2、图5)。

平面上,自北向南形成多个构造带,依次为:北部单斜带、克拉苏构造带、拜城凹陷(向斜)、秋里塔格构造带及其南侧的亚肯背斜和南喀-中喀-北喀背斜带。北部单斜带是库车晚新生代褶皱冲断带的根带,亚肯背斜-南喀背斜-古木别孜背斜是库车晚新生代褶皱冲断带的前锋。褶皱冲断带主体发育盖层滑脱-冲断构造(薄皮构造)(A-A′、B-B′、C-C′和D-D′地震剖面),基底卷入型冲断构造仅见于冲断带的北缘(根带)(A-A′和G-G′地震剖面)。自东向西可以划分为东、中、西三段,中段发育最好,宽度也最大(可达90km左右);向东、西逐渐变窄,直至尖灭(图2)。

剖面上,以新生界膏盐层(中段为古近系库姆格列木组膏盐层,东段为新近纪吉迪克组膏盐层)和三叠系下部泥岩发育的主滑脱面为界分为3个构造层(图5)。新生界膏盐层之上的构造变形以滑脱褶皱为特征;新生界膏盐层之下的构造变形以冲断层及其相关褶皱为特征;中生界之下的构造变形见于北缘(根带)的基底卷入型冲断构造。

3.2 库车褶皱冲断带分段构造变形特征

3.2.1 中段

中段是库车褶皱冲断带的主体部分。自北向南发育北部单斜带、克拉苏构造带、拜城凹陷、秋里塔格构造带和喀拉玉尔滚背斜带。

北部单斜带深部的基底卷入型冲断层与其反冲断层构成楔状冲断构造(图5之A-A′地震剖面),因构造楔的楔入,造成浅部中-新生界向北抬升,形成单斜,所以称之为单斜带。

自北向南,自褶皱冲断带的根带到前锋带,褶皱冲断带底界主滑脱面逐渐升高,并由2个主滑脱面在克拉苏构造带南缘附近合并为1个主滑脱面(如C-C′和D-D′地震剖面)。克拉苏构造带及其以北的2个主滑脱面分别发育于新生界膏盐层和三叠系下部的泥岩。以三叠系下部泥岩为主滑脱面的滑脱断层不断向上冲断,并汇入发育于新生界膏盐层的主滑脱面,构成双重构造、堆垛构造、叠瓦状冲断构造(如B-B′、C-C′和D-D′地震剖面)。单个冲断构造的构造变形样式多表现为断层转折褶皱和断层传播褶皱,亦可见冲起构造。

自克拉苏构造带南缘向南,库车褶皱冲断带只发育古近系库姆格列木组膏盐层一个主滑脱面(如C-C′和D-D′地震剖面)。褶皱冲断带沿库姆格列木组膏盐层继续向南滑脱,在秋里塔格构造带形成滑脱褶皱和冲断层(如C-C′和D-D′地震剖面)。秋里塔格和克拉苏构造带之间的拜城凹陷是一个大型新生界向斜,具有背驮盆地的性质。

沿库姆格列木组膏盐层继续向南滑脱,在北喀、中喀、南喀形成3个滑脱背斜,组成喀拉玉尔滚背斜带(B-B′地震剖面)。背斜带最南部的南喀背斜是库车褶皱冲断带中段的前锋。

滑脱褶皱是新生界盐上构造层的基本构造变形样式,这里的大部分冲断层都是滑脱褶皱突破形成的,为褶皱相关断层。新生界膏盐层之下,以三叠系下部泥岩为主滑脱面的滑脱-冲断构造少见滑脱褶皱,可能是因为泥岩相对于盐的流动性较差,不容易形成滑脱褶皱。

图3 库车褶皱冲断带中-新生代综合地层柱状图
Fig.3 Meso-Cenozoic columnar stratigraphic section of Kuqa fold-thrust belt

图4 库车褶皱冲断带古近系和新近系膏-盐层等厚图
Fig.4 Distribution of Paleogene and Neogene gypsum-salt layers

3.2.2 东段

东段与中段的最根本的差异是新生界膏盐层产出层位:古近系库姆格列木组膏盐层发育于中段,新近系吉迪克组膏盐层发育于东段(图4)。东段的主滑脱面发育于吉迪克组膏盐层(图5之F-F′和G-G′地震剖面)。

东段基底卷入型冲断构造发育,甚至秋里塔格构造带之下都发育有晚新生代基底卷入型冲断构造。这里三叠系缺失,新近系吉迪克组膏盐层和侏罗系煤层构成2个主滑脱面。以侏罗系煤层为主滑脱面由北向南的滑脱,至秋里塔格构造带附近向上冲断,形成断层转折背斜,其北还可见冲起构造(如G-G′地震剖面)。以吉迪克组膏盐层为主滑脱面由北向南的滑脱,在秋里塔格构造带形成滑脱背斜和背斜突破断层之后,继续向南滑脱,至亚肯向上冲断形成一宽缓背斜,该背斜也是库车褶皱冲断带东段的前锋(如F-F′地震剖面)。

3.2.3 西段

这里中生界发育较差,特别是泥岩和煤层不发育,中生界没有形成(主)滑脱面。新生界既没有古近系库姆格列木组膏盐层,也不发育新近系吉迪克组膏盐层(图4)。这里唯一的主滑脱面发育于吉迪克组泥岩中。褶皱冲断带根部(北缘),深部基底卷入型冲断层与浅部沿吉迪克组泥岩的反冲断层形成基底卷入型冲断楔。该冲断楔导致吉迪克组上部及以上地层的向北抬升,构成乌什凹陷(向斜)的北翼。吉迪克组上部及以上地层以吉迪克组泥岩为主滑脱面由北向南顺层滑脱至古木别孜一带,因温宿基底隆起的阻挡和吉迪克组泥岩的减薄-尖灭,向上冲断出地表,形成断层传播背斜——古木别孜背斜。古木别孜背斜的北翼同时又构成乌什凹陷(向斜)的南翼(A-A′地震剖面)。

3.3 库车褶皱冲断带受中-新生代沉积-地层控制

库车褶皱冲断带的构造变形特征及其平、剖面分布都明显受沉积-地层控制。褶皱冲断带中段中生代煤系地层和新生代膏盐层(古近系库姆格列木组)都发育最好且分布最广,因此褶皱冲断带也发育良好、最宽,平面上具有良好的分带性(图2)和剖面上具有良好的分层性(C-C′和D-D′地震剖面)。

向东延伸至褶皱冲断带东段,古近系库姆格列木组膏盐层逐渐减薄直至尖灭,新近系吉迪克组膏盐层发育(图4),所以,这里新生界的主滑脱面发育于新近系吉迪克组,古近系库姆格列木组没有顺层滑脱作用。这里三叠-侏罗纪煤系地层仍有一定的发育,但是明显逊于中段,所以中生界的滑脱-冲断构造远不如中段(G-G′地震剖面)。

向西延伸至乌什凹陷(向斜)及周缘,中生代煤系地层不发育,侏罗系大面积缺失,三叠系仅见底部的砂砾岩,所以中生界没有发育滑脱面及其相关的冲断构造。新生界,古近系库姆格列木组膏盐层尖灭,不发育顺层滑脱构造及其相关冲断构造;新近系吉迪克组虽然也不发育膏盐层(图4),但是存在大套泥岩,从而发育主滑脱面。新近系吉迪克组泥岩分布局限,到古木别孜背斜一带尖灭,加之温宿基底隆起的阻挡,以吉迪克组泥岩为主滑脱面的滑脱断层向上冲断出地表,形成古木别孜背斜,构造变形样式为断层传播褶皱(A-A′地震剖面)。

4 库车褶皱冲断带形成时间和演化过程

通过认真、系统的地震解释,依据生长地层、不整合、卷入变形地层的时代,我们恢复判定库车褶皱冲断带的形成演化过程。

褶皱冲断带中段所记录的构造变形历史最全,D-D′和E-E′地震剖面较完整地记录了约23Ma以来的构造变形历史。向东、西延伸,褶皱冲断带所记录的最老构造变形越来越新。C-C′地震剖面所记录的最老构造变形时间为上新世(最老的生长地层是上新统),即只记录了约5Ma以来的构造变形历史。到了A-A′和G-G′地震剖面,第四系下部及其以下的地层都是前生长地层,仅第四系上部隐约显示出一些生长地层的特征。也就是说,褶皱冲断带东、西两端仅有约1Ma以来的构造变形记录。这可能是由于后期的构造变形(特别是冲断)和剥蚀破坏了早期的构造变形,导致褶皱冲断带东、西两端变形记录不完整。所以,我们主要依据褶皱冲断带中段的地震解释,分析其构造变形的时代和过程。

D-D′和E-E′地震剖面上的生长地层和不整合清晰地记录了库车褶皱冲断带已知最老的构造变形以及此后的多期阶段式构造变形加速的历史。

E-E′地震剖面位于克拉苏构造带和北部单斜带之间,主要记录了北部单斜带的变形历史,是认识库车褶皱冲断带形成演化过程的非常关键的一条地震剖面,它清晰地记录了库车褶皱冲断带阶段性构造变形的历史。剖面上,最早的生长地层为中新世早期的吉迪克组,此上均属于生长地层;渐新统及其以下地层为前生长地层,说明构造变形起始于渐新世末-中新世初。中新统/渐新统之间的角度不整合标志着构造变形(冲断和褶皱)的开始,同时,也代表着库车褶皱冲断带构造变形乃至天山山体隆升已知最早一次阶段性构造变形加速,时间为约23Ma。这也是库车褶皱冲断带构造变形的起始时间。中新统上部康村组中间发育的第二个明显的角度不整合,将康村组划分为上、下2套生长地层。生长地层代表了构造变形和天山隆升的持续,不整合则代表了构造变形和山体隆升的已知第二次阶段性加速,时间为约10Ma左右。上新统库车组明显的生长地层发育代表着构造变形和山体隆升的持续,而库车组上部-第四系下部的地震反射近于平行,生长地层特征减弱,反映构造变形和山体隆升速度的减缓;第四系的褶皱可能代表着1Ma以来最新一次构造变形的加速。

图5 库车褶皱冲断带的地震剖面(剖面位置见图2)
Fig.5 Seismic profiles of Kuqa fold-thrust belt (see profile locations in Fig.2)

图6 库车褶皱冲断带形成演化
Fig.6 Formation and evolution of Kuqa fold-thrust belt

D-D′地震剖面是另一条较完整记录了库车褶皱冲断带变形历史的地震剖面,而且还显示了构造变形横向上的变化。该剖面上,克拉苏构造带新生界发育南、北2个破背斜,破背斜南翼均发育生长地层。北破背斜南翼的渐新统苏维依组及其以下地层为前生长地层,中新统-上新统(吉迪克组-康村组-库车组)均为生长地层。说明构造变形起始于渐新世末-中新世初,时间约为23Ma。断层断至地表,上新统库车组褶皱,都代表第四纪的构造变形,只是因这里没有第四系,所以无法判定第四纪构造变形的情况。南破背斜南翼,最老的生长地层出现在上新统库车组。上新统-第四系为生长地层,中新统康村组及其以下地层均为前生长地层,反映自上新世开始构造变形。也就是说,约5Ma前后,库车褶皱冲断带才向南推进至克拉苏构造带南侧。越过拜城凹陷(向斜)向南至秋里塔格构造带,第四系才出现生长地层,前第四系均为前生长地层,显示秋里塔格构造带形成于第四纪。

越过秋里塔格构造带继续向南,至库车褶皱冲断带前锋部位的喀拉玉尔滚背斜带,第四系中上部才出现生长地层特征,第四系下部及其以下地层均为前生长地层(B-B′地震剖面),说明库车褶皱冲断带前锋背斜形成于第四纪中-晚期,估计形成时间不早于1Ma。

F-F′三维地震剖面对判定褶皱冲断带变形起始时间有很好的借鉴作用。该剖面中段(亚肯背斜和秋里塔格构造带之间)下部发育一条正断层(红色虚线所示)。正断层向上断至渐新统苏维依组上部停止活动,没有断开中新统/渐新统分界,反映研究区在中新世之前可能属于伸展构造背景,不具备形成褶皱冲断带的构造条件。所以,将库车褶皱冲断带构造变形起始时间置于渐新世末-中新世初(约23Ma)是合理的。

D-D′和E-E′地震剖面上虽然确凿无疑地显示上新统为生长地层,但是并未清晰显示出该时期构造变形加速证据。C-C′地震剖面的上新统生长地层和不整合则说明上新世可能存在构造变形的阶段性加速。巨厚的上新统粗碎屑沉积也反映该时期发生过急剧的山体隆升。所以,5~2Ma(上新世)是天山隆升和库车褶皱冲断带构造变形的又一个急剧加速期。

综上所述,库车褶皱冲断带的构造变形起始于渐新世末-中新世初(约23Ma);此后,约10Ma、5~2Ma和1~0Ma,发生了三次阶段性构造变形加速过程。构造变形起始时间自北向南依次变新,显示出褶皱冲断带总体前展式扩展的演化过程。前锋向前推进的同时,后缘的持续演化,并未停止变形。图6示意了库车褶皱冲断带的形成演化过程。

渐新世末-中新世初(约23Ma),印度-亚洲碰撞的远程效应波及到天山地区,形成区域性挤压构造应力背景,天山开始隆升,库车褶皱冲断带开始演化(图6a, b)。褶皱冲断带的构造变形自北缘根带开始,由北向南冲断,最初的构造变形样式可能是基底卷入型断层转折褶皱(图6a)。随着变形的持续,特别是中新世晚期(约10Ma)的一次阶段性构造变形的加速,冲断层的前锋发生反冲,形成反冲断层,演化为楔状冲断(图6c)。

上新世(约5~2Ma)是库车褶皱冲断带第三个构造变形加速期,可能也是库车褶皱冲断带乃至整个天山地区晚新生代最强的一次构造变形(管树巍等, 2007)。这个阶段的构造变形将褶皱冲断带推进到克拉苏构造带南缘(图6d)。沿古近系库姆格列木组膏盐层的滑脱作用是否已经一定程度上波及到了秋里塔格构造带,尚无确凿证据。

以三叠系暗色泥岩为主滑脱面的滑脱冲断及其顶部沿库姆格列木组膏盐层的反冲断层组合成一个复杂的冲断楔。冲断楔内发育双重构造、叠瓦状冲断构造、堆垛构造、断层转折褶皱、断层传播褶皱、冲起构造等。库姆格列木组膏盐层(主滑脱层)之上发育滑脱褶皱。

第四纪中-晚期(1~0Ma)可能是库车褶皱冲断带最新的一次构造变形加速,褶皱冲断带确凿无疑地推进到秋里塔格构造带及其以南,构造变形样式主要为滑脱褶皱及其突破后形成的断层。褶皱冲断带前锋向南推进的过程中,后缘的构造变形也一直在持续(图6e-g)。

5 讨论和结论

(1)库车褶皱冲断带是在印度-亚洲碰撞的远程效应(Molnar and Tapponnier, 1975; Tapponnier and Molnar, 1977; Tapponnier et al., 1986; Windley et al., 1990; 郭令智等, 1992; Avouac and Tapponnier, 1993; Zhang and Zhong, 1996; Sobel and Dumitru, 1997; 李曰俊等, 2001, 2009; Charreau et al., 2006, 2009; Li et al., 2015)控制下,(南)天山晚新生代造山(mountain building)过程中形成的前陆褶皱冲断带。

褶皱冲断带的形成演化过程具有阶段式加速的特征。褶皱-冲断的起始时间为约23Ma,这与印度-亚洲碰撞的远程效应初次波及天山地区的时间(Molnar and Tapponnier, 1975; Tapponnier and Molnar, 1977; Tapponnier et al., 1986)基本相吻合。此后又在约10Ma、5~2Ma和1~0Ma发生了3次构造变形的加速。

磁性地层学研究结果支持10Ma左右和5Ma以来的阶段式变形加速(Charreau et al., 2006, 2009)。但是,磁性地层学研究识别出的16~15Ma阶段式变形加速(Charreau et al., 2009),在地震剖面上没有明显的显示。

(2)三叠系暗色泥岩、侏罗系煤层、古近系库姆格列木组膏盐层和吉迪克组膏盐层构成库车褶皱冲断带的区域性主滑脱面,从而使褶皱冲断带在剖面上具有分层性。中段发育三叠系暗色泥岩和库姆格列木组膏盐层2个主滑脱面,东段发育侏罗系煤层和吉迪克组膏盐层2个主滑脱面,西段仅沿吉迪克组泥岩发育1个主滑脱面。褶皱冲断带底面由北向南逐渐抬高。

库车褶皱冲断带主体发育盖层滑脱-冲断构造(薄皮构造),基底卷入型冲断构造(厚皮构造)见于北缘的根带。新生界膏盐层之上的构造变形以滑脱褶皱为特色,滑脱褶皱进一步变形,褶皱突破形成冲断层。新生界膏盐层与中生界暗色泥岩或煤层之间以冲断构造为特色,滑脱褶皱不发育。

垂直于主构造线方向上,库车褶皱冲断带自北向南发育多个构造带,亚肯背斜-南喀背斜-古木别孜背斜是库车晚新生代褶皱冲断带的前锋,不是秋里塔格构造带。褶皱冲断带中段发育较完整;向东、西逐渐变窄,早期的构造变形越来越多地被后期冲断构造破坏而不复存在。

(3)库车褶皱冲断带的演化过程为前展式,不过褶皱冲断带前锋向塔里木盆地推进的同时,后缘持续变形,而不是停止活动。

References

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1. Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China2. Tarim Oilfield Company, PetroChina, Korla 841000, China2015-03-16 收稿, 2015-09-10 改回.

Abstract:Kuqa Late Cenozoic fold-thrust belt in the southern flank of Tianshan Mountains comprises of several structural zones trending E-W. Regional decollement faults are developed in the Triassic dark mudstone, Jurassic coal-bed Paleogene Kumugeliemu gypsum-salt and Neogene Jidike gypsum-salt. The bottom main decollement fault of the fold-thrust belt rises step by step southward. Cover decollement-thrust (thin skinned structure) developed in the major part of the belt, and basement-involved thrusts (thick skinned structure) can only be seen in the root zone at the north margin of the belt. The deformation above the Cenozoic gypsum-salt is characterized with decollement fold and that under the Cenozoic gypsum-salt is characterized with thrust. Kuqa fold-thrust belt was resulted after the Cenozoic (South) Tianshan Mountain building under the far-field effect of the India-Asia collision. The main force resource of the folding and thrusting is the compressive structural force induced by the southward propagation of the (South) Tianshan orogenic wedge. The folding and thrusting began since ca. 23Ma, and then accelerated at ca. 10Ma, 5~2Ma and 1~0Ma. The evolution of Kuqa fold-thrust belt is in the way of forward propagation. While the front of the belt propagates southward, the hinter parts continue folding and thrusting.

Key words:Kuqa fold-thrust belt; Southern flank of Tianshan Mountains; Late Cenozoic; Pulse acceleration of deformation; Growth strata; Seismic profile

第一作者简介:文磊,男,1989年生,博士生,构造地质学专业,E-mail: wenleiucas@163.com

中图法分类号:P542.2

*本文受国家科技重大专项(2011ZX05028-003)和塔里木油田项目联合资助.

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