塔中隆起古生代构造演化的分段差异性分析❶

李萌逄思宇郭健

1.中国冶金地质总局矿产资源研究院，北京 101300

2. 中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京 100013

塔中隆起古生代构造演化的分段差异性分析❶

李萌1*逄思宇2郭健1

1.中国冶金地质总局矿产资源研究院，北京 101300

2. 中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京 100013

应用平衡剖面技术探讨了塔中隆起东、西段古生代构造演化的时空差异性。结果表明，早奥陶世塔中西段在伸展背景下拉张沉降，而塔中东段已出现隆起雏形。中奥陶世-晚奥陶世，塔中隆起构造形态基本定型，东段构造变形和隆升强度高于西段。该区东强西弱的分段差异性持续到中泥盆世末期。推测与来自阿尔金方向的压扭应力自东向西逐渐递减有关，同时形成了塔中隆起东敛西散的构造形态。

塔中隆起 古生代 构造演化 分段差异

塔里木盆地自震旦纪以来，先后经历了加里东中期、海西早期、海西晚期、印支期、燕山期、喜山期等6个主要的构造演化阶段。对于塔中隆起而言，在加里东中期Ⅰ幕已初现雏形，加里东中期Ⅲ幕至海西早期持续隆升并定型，接受海西晚期叠加改造，在经历印支期调整之后，塔中隆起整体深埋进入差异沉降阶段。对塔中隆起孕育（雏形）→形成→定型→叠加改造→调整→差异沉降的形成演化过程，前人已做了大量研究，普遍认为中奥陶世末（加里东运动中期Ⅰ幕）、晚奥陶世末（加里东中期Ⅲ幕）和中泥盆世末（海西早期）是塔中隆起形成演化过程中的关键构造变革期【1～3】。然而，针对塔中隆起形成演化过程的分段差异性，如东、西段构造变形和隆升剥蚀强度的不同，至今依然缺乏详细的讨论。本文通过精细的平衡剖面恢复，探讨了塔中东、西段古生代构造演化的时空差异性，对加深该区形成演化过程具有重要的意义。

1 区域地质背景

塔中隆起位于塔里木盆地中部，北界为塔中Ⅰ号断裂，南部呈斜坡向塘古孜巴斯坳陷过渡。该区断裂构造特别发育，有数十条规模不同的断裂（图1），主要包括两组走向：塔中Ⅰ号断裂、塔中Ⅱ号断裂、塔中10号断裂、塔中南缘断裂等，以NW向展布为主；塔中3号断裂、塔中8号断裂等则是 NEE向展布，并延伸到塘古孜巴斯坳陷。另外，塔中隆起上还发育一些NE向的走滑断裂，形成于志留纪-泥盆纪。

塔中隆起除凸起主体部位部分缺失奥陶系、志留系、泥盆系和侏罗系－白垩系外，其它古生界、中生界和新生界地层均较完整分布。由于该区先后经历的加里东中期、海西、印支、燕山和喜山等构造运动【4～5】，相应引起了海平面的大规模相对升降变化，形成了区域性T74、T70和T60等重要的地层不整合面（表1）。

2 塔中隆起构造演化阶段

针对塔中隆起，采用平衡剖面分析方法，选择了分别对塔中隆起东、西段的2条剖面进行精细的平衡剖面恢复，估算剥蚀量与剖面缩短率，以探讨塔中隆起及其内部构造演化的时空差异性。

图1 塔中隆起构造位置图Fig.1 Tectonic location map of the Tazhong Uplift

表1 塔中隆起层序分层表Table 1 The stratigraphic columnar section of Tazhong Uplift

2.1 塔中隆起西段构造演化

寒武纪－早奥陶世，塔中西段处于相对稳定北倾的碳酸盐台地，碳酸盐岩地层向北逐渐加厚，多发育北倾正断层。

中奥陶世末，塔中西段塔中Ⅱ号和塔中 10井断裂沿中、下寒武统膏盐岩滑脱，逐渐显现出隆起的形态（图2）。该时期隆升活动比较强烈，剥蚀厚度最高约1000m，剖面整体缩短率1.47%，中奥陶统一间房组剥蚀殆尽，同时鹰山组遭不同程度剥蚀。

晚奥陶世良里塔格组沉积末期，塔中西段再次遭受强烈的挤压作用，隆起形态已基本成型。塔中Ⅰ号、Ⅱ号、塔中南缘、5井和10井等断裂强烈活动，塔中西段遭受强烈剥蚀，剥蚀量达到1500～2000m，剖面整体缩短率达到11.4%。晚奥陶世，塔中隆起西段的构造形态基本形成（图2）。

图2 塔中隆起西段L1剖面构造演化图（剖面位置见图1）Fig.2 Structural evolution of the profile L1 in western Tazhong Uplift (location of the seismic profile in Fig.1)

志留纪至中泥盆世为持续时间较长的稳定沉积阶段，至中泥盆世末期塔中西段再次遭受挤压活动，剥蚀量约800m，剖面整体缩短率约0.87%。塔中西段在向挤压作用下进一步褶皱隆升，上覆志留－中泥盆统，成为埋藏于地层下部的隆起。

二叠纪末期，塔中隆起西段在近南北向挤压下古生界轻微变形，沿中央构造带隆升显著，部分断裂再次活动，局部火山岩活动，古隆起形态得以强化。

2.2 塔中隆起东段构造演化

早及中寒武世，塔里木克拉通处于四周拉张阶段，而塔中东段在局部挤压背景下形成微微隆起的碳酸盐台地，发育背冲逆断层，膏盐岩地层发生塑性流动（图3）。

图3 塔中隆起东段L2剖面构造演化图（剖面位置见图1）Fig.3 Structural evolution of the profile L2 in eastern Tazhong Uplift (location of the seismic profile in Fig.1)

中奥陶世末，塔中东段遭受挤压变形，塔中Ⅰ号和塔中5井断裂开始活动，其中塔中5井断裂沿中、下寒武统膏盐岩大规模滑脱。塔中5井断裂上盘剥蚀量达到 1200m，剖面整体缩短率3.34%（图3）。

晚奥陶世良里塔格组沉积末期，塔中东段再次遭受强烈的挤压作用，隆起形态已基本成型。塔中Ⅰ号和5井等断裂强烈活动，塔中东段遭受强烈剥蚀，塔中5井断裂上盘剥蚀量达到3000m，剖面整体缩短率达到10.35%。晚奥陶世是塔中隆起东段重要的形成时期，也是该区构造变形最为强烈的时期，塔中隆起东段的构造形态基本形成。

印支期，塔中隆起东段也发生微弱变形，是上泥盆统－三叠系发生同步褶皱变形。燕山期以来，塔中东段始终处于稳定沉降阶段，地层未受明显的改造变形，亦无明显断裂活动。

2.3 塔中隆起东、西段差异构造演化分析

寒武纪－早奥陶世，塔里木克拉通处于四周拉张、离移阶段【6】，塔中西段在伸展背景下拉张沉降，多发育北倾向正断层；而塔中东段已出现隆起雏形，在局部挤压背景下形成微微隆起的碳酸盐台地，发育背冲逆断层，膏盐岩地层发生塑性流动。

中奥陶世末，塔里木克拉通周缘由大陆伸展环境转向聚敛构造环境，塔中西段剥蚀厚度最高约1000m，剖面整体缩短率1.47%；塔中东段活动强度稍大于西段，塔中5井断裂上盘剥蚀量达到1200m，剖面整体缩短率3.34%（图4）。

图4 塔中隆起东、西段剖面缩短率Fig.4 Change of shortening rate in Tazhong Uplift

加里东中期Ⅲ幕（晚奥陶世末期），在古昆仑洋及阿尔金洋的俯冲消减作用下【7】，塔中地区强烈构造变形，隆起的构造形态基本定型。塔中西段遭受强烈剥蚀，剥蚀量达到 1500～2000m，剖面整体缩短率达到 11.4%；塔中东段的构造变形范围小于西段，剖面整体缩短率为10.35%（图4），但其活动强度仍高于西段，塔中5井断裂上盘剥蚀量达到3000m。在加里东中期Ⅲ幕不整合底板图上，塔中古隆起的形态比较清晰，其中东段由于剥蚀作用较强，因而缺失上奥陶统较多（图5）。

图5 塔中隆起加里东中期III幕和海西早期不整合古地质图Fig.5 Ancient geological map of Tazhong Uplift in Middle Caledonian (Ⅲ phase)and Early Hercynian

海西早期（志留纪－早、中泥盆世）继承加里东中期的构造格局，塔中西段再次遭受挤压活动，剥蚀量约800m，剖面整体缩短率约0.87%（图4），东段该时期断裂活动微弱，变形强度不大。在海西早期不整合底板图上，塔中古隆起继承性发育，东段大范围缺失志留－中下泥盆统，其隆升剥蚀强度仍高于西段（图5）。

海西晚期（早－中二叠世），塔里木盆地发育大规模玄武质岩浆作用和伸展作用[8]。岩浆作用影响到塔中隆起西段，局部可见火山岩活动，东段该时期则相对平静。三叠纪之后，塔中隆起东、西段活动微弱，隆起的形态一直保持到现今。

3 结语

寒武纪－早奥陶世，塔中西段在伸展背景下拉张沉降，多发育北倾向正断层；而塔中东段已出现隆起雏形。中奥陶世－晚奥陶，塔中隆起构造形态基本定型，东段构造变形和隆升强度高于西段。中泥盆世末期，塔中西段再次遭受挤压变形，东段变形强度不大，但其隆升强度仍高于西段，大范围缺失志留－中下泥盆统。推测来自阿尔金方向的压扭应力自东向西逐渐递减，造成塔中隆起东段收敛、西段发散的构造形态，同时在构造变形和隆升剥蚀上出现分段差异性。

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SEGMENTED DIFFERENCES OF THE PALEOZOIC TECTONIC EVOLUTION OF TAZHONG UPLIFT, TARIM BASIN

Li Meng1Pang Siyu2Guo Jian1
1. Institute of Mineral Resource Research, China Metallurgical Geology Bureau, Beijing 101300, China;
1.General Institute of Chemical Geology Survey of China Chemical Geology and Mine Bureau,Beijing100013,China

Segmented differences of the Paleozoic tectonic evolution of Tazhong uplift were analyzed by using the balanced section technology. The analysis results indicate that western Tazhong uplift was in the extensional subsidence stage in the Early Ordovician, while morphology of the paleo-uplift had emerged in east part. The Tazhong uplift was formed basically in the Late Ordovician and structural deformation and uplift of eastern Tazhong uplift was stronger than the west part. This segmented differences continued until the late Middle Devonian. It is speculated that this is related to the torsional pressure from Altun direction, which is gradually decreasing from east to west, and the Tazhong uplift structural feature which is gathered in the east, dispersed in the west is formed simultaneously.

Tazhong uplift; Paleozoic; Tectonic evolution; Segmented differences

P542

A

1006–5296（2016）04–0215–06

❶国家重点研发计划（2016YFC0600210）；国家重点基础研究发展计划973项目（2012CB214804）

* 第一作者简介：李萌（1984～），男，主要从事含油气盆地构造研究和地质勘探工作，博士研究生

2016-11-15；改回日期：2016-11-18