塔里木盆地色力布亚断裂带几何学及运动学特征

张永，崔永平，刘长磊

（1.中国地质大学 能源学院，北京 100083；2.中国石油 勘探与生产分公司，北京 100007）

色力布亚断裂带位于塔里木盆地巴楚隆起南缘西侧（图1），与柯坪断裂带近于垂直，与皮羌断裂相接[1]，平面上其走向由南至北为北西西—南东东转北西—南东[2-4]。由于巴楚隆起南缘发育了一系列断裂，断裂走向变化不大，因此，前人研究中对于色力布亚断裂带的分段及组成分歧较大。文献［5］认为，色力布亚断裂带主要由狭义的色力布亚断裂及东南侧的康塔库木及海米塔格断裂组成，文献［6］在文献［5］基础上将玛扎塔格断裂也划为色力布亚断裂带的一部分；文献［2］和文献［7］对于色力布亚断裂带的划分则更为精细，认为色力布亚断裂带主要由狭义的色力布亚断裂、同岗断裂和亚松迪断裂组成，在平面上划分为3段（北段、中段和南段），在剖面上可划分为中深层断裂和浅层逆冲推覆断裂；文献［8］将前人所划分的色力布亚断裂带进一步划分为了色力布亚断裂带和亚松迪断裂带，并认为色力布亚断裂带主要划分为南、北两段。此外，对于色力布亚断裂的性质也颇有争议，文献［5］认为，色力布亚断裂向北与皮羌断裂相接，其下部断裂表现为基底卷入特征[6]，断裂的变形具有走滑逆冲性质，向深层断穿基底表现为高角度逆冲断裂[9]；文献［8］认为色力布亚断裂为具有走滑特征的花状构造；文献［3］认为，虽然色力布亚断裂与皮羌断裂相接，但色力布亚断裂并非为走滑性质断裂，穿过断裂带的转换波剖面证实了巴楚地区以挤压应力场为主，不存在走滑作用[11]。前人虽然针对色力布亚断裂带进行了一系列划分及研究，但未对断裂带分段及划分的依据进行详细阐述，并且在对断裂的解释上争议较大且未提供充分的依据，而色力布亚断裂带作为巴楚隆起南缘断裂，分割了巴楚隆起与麦盖提斜坡，向北与柯坪断隆相接，断裂走向与柯坪断隆的构造方向近于垂直，因此研究色力布亚断裂的样式及演化特征对于探讨巴楚隆起与柯坪断隆的关系及影响塔里木盆地的不同期构造运动的应力特征等具有重要意义。本文通过切过色力布亚断裂带的8条地震剖面，运用断层相关褶皱理论及三维建模方法，重新建立色力布亚断裂带的构造模型，并依据断裂带平面展布特征及三维断层展布特征，对色力布亚断裂带进行重新分段，阐述了断裂带划分依据，并根据生长地层及地层不整合关系探讨了断裂的分期活动特征。

1 区域地质概况

色力布亚断裂带分割了麦盖提斜坡和巴楚隆起，并向北延伸至柯坪断隆，与巴楚隆起主体部位不一致的是，由于近麦盖提斜坡，在麦盖提斜坡沉积了巨厚的第四系，地层整体在喜马拉雅运动期及后期沉积物负载作用下，向塔里木盆地西南方向倾斜。色力布亚断裂带主要表现为隐伏断裂，向北部与柯坪断隆相接，断裂带由多条断层构成，在不同段表现为不同的变形特征。与巴楚隆起的形成过程相同，断裂带的形成过程同样经历了加里东运动期、海西运动期、印支—燕山运动期、喜马拉雅运动期造山活动的影响[12]，由于接近柯坪断隆，受构造活动较为强烈，尤其表现在后期构造活动上，地表由南至北可见由于断层逆冲至地表形成的新近系阿图什组至古近系露头，近柯坪断隆处可见有断层出露至地表，走向与色力布亚断裂一致，向北延伸至柯坪断隆。

根据钻井所钻遇地层及切过色力布亚断裂带近东西向地震剖面的层位追踪结果，色力布亚断裂带地层分布与巴楚隆起主体略有不同，断裂带地表大部地区为第四系所覆盖，部分区域见有新近系及古近系露头；由下至上，可见有震旦系至中—下奥陶统、志留系至二叠系、新生界，缺失了上奥陶统及整套中生界，寒武纪—早奥陶世以海相沉积为主，后期隆升遭受剥蚀，至石炭纪再次遭受伸展接受海相沉积，并在中—晚二叠世形成了大面积火山岩；新生代沉积则以陆相为主[13]。不整合面的形成往往代表了一期强烈的构造运动，色力布亚断裂带附近可识别出多套地层不整合，根据不整合的发育特征，可将地层自下而上划分为6个构造层，分别为基底构造层（Ⅰ）、震旦系构造层（Ⅱ）、寒武系—中奥陶统构造层（Ⅲ）、中下志留统构造层（Ⅳ）、泥盆系—二叠系构造层（Ⅴ）和新生界构造层（Ⅵ）（图2）。上奥陶统在断裂带的局部缺失代表了加里东运动晚期构造活动形成的低幅隆起，而中生界的整体缺失则是由于海西运动晚期的构造活动使得巴楚隆起长期隆升，古近系在色力布亚断裂带延伸方向上在南部分布较为完整，向北由于早期形成断层的再活动导致的地层抬升而剥蚀；而新近系在南东—北西方向有不同程度缺失，主要为新生代断层活动导致地层抬升所造成的剥蚀。色力布亚断裂带发育中寒武统盐岩层及古近系阿尔塔什组膏岩层，区域大面积分布，为断裂滑脱层。

图2 巴楚地区色力布亚断裂带综合柱状剖面

2 色力布亚断裂带几何学特征

本次研究的色力布亚断裂带，主要以狭义上的色力布亚断裂及同岗断裂、亚松迪断裂及与康塔库木断裂为主，断裂带西南侧还发育有巴什托普断裂。由色力布亚断裂带平面展布图（图1）可见，色力布亚断裂带在西北部发生了较小的转折，根据断裂解释结果，综合断裂带走向和组成断裂带断层、断层倾向等因素将色力布亚断裂带划分为北段、中段、南段，断裂带各段几何学特征描述如下。

2.1 色力布亚断裂带南段

L54剖面主要切过亚松迪浅层断层及北侧的康塔库木断裂，由近垂直切过断裂带L54剖面可明显看到地层的变形特征（图3）。L54剖面所处位置地表为第四系所覆盖，自下而上可见有前寒武系、寒武系、中—下奥陶统、志留系、石炭系、二叠系、新近系、第四系，地震剖面上可见有多套地层发生弯曲褶皱变形及错断现象，新近系、第四系中可识别出清晰断面波。图3为L54剖面轴面划分及解释结果，该剖面上可明显划分为上、中、下3套构造变形系统：①上部地层中可根据断面波识别出新生界断层F5上陡下缓的形态，F5断层导致新生界发生褶皱变形，断层向下部收敛至古近系膏岩滑脱层中，向上部仅导致第四系底部发生变形，上部地层受F5断层逆冲的影响，形成了宽缓低幅褶皱凸起，可识别出上下较为一致的向斜及背斜轴面，断层产状较陡，且形成褶皱的后翼较缓，说明F5断层的活动具有走滑性质，此外新生界在未受到F5断层影响的位置也由于沿古近系滑脱层之上的滑脱作用形成了起伏较小的滑脱褶皱；②相较于新生界（古近系至第四系）的构造变形系统，中部古生界构造变形较为复杂，由地层切层点可以识别出康塔库木断裂上部断层F4向上断至第四系底，向下部产状逐渐变缓，在褶皱后翼向斜轴面处收敛于中寒武统滑脱层之中，断层向上部逆冲过程中，导致地层发生强烈褶皱变形，褶皱变形虽然具有一致的背斜及向斜轴面，但褶皱在深、浅处的形态不一致，背斜顶部可见有明显地层剥蚀现象，主要为新近系阿图什组直接覆盖于下二叠统之上，背斜顶部的部分下二叠统遭受剥蚀，向背斜两翼逐渐出露上二叠统及残余古近系，这种不整合接触关系说明L54剖面中断层F4活动持续至古近系沉积后并终止于新近系阿图什组沉积之前；③下部变形主要表现为康塔库木断裂北侧发育有沿基底滑脱层滑脱的小型断层，断层仅切穿了上寒武统之下的地层，且并未导致地层发生褶皱变形，寒武系之下发育深部断层F3，剖面南侧基底之中断层早期活动性质表现为正断层，正断层的活动导致了上部地层发生了褶皱变形；此外，明显可见L54剖面北侧自震旦系、寒武系相对于南侧均有较大幅度抬升，断层F4之下的地层也发生了明显的褶皱变形，前寒武系中可见有早期断陷期产物，断层后期发生反转，向上活动过程中导致其上盘地层发生显著抬升，并使得断层端点处地层产生显著褶皱弯曲。

图3 色力布亚断裂带L54地震解释剖面

NE62剖面位于L54剖面西北侧，平面上切过了亚松迪断裂、康塔库木断裂的中段和色力布亚断裂（图4），地表仍被第四系覆盖，剖面自下而上可见有前寒武系、寒武系、中—下奥陶统、志留系、石炭系、二叠系、新近系、第四系。与L54剖面相比，NE62剖面中构造样式发生了一定变化，总体来看，北侧的康塔库木断裂与南侧的亚松迪断裂间距增大，在纵向上，剖面整体仍表现为明显的分层变形特征，剖面北侧主要为康塔库木断裂所形成的构造变形样式。NE62剖面中的构造变形仍可划分为上、中、下3套变形系统。①剖面南部新生界的变形仍为沿古近系底部逆冲断层F5所导致，由切层点及轴面分析，可识别出断层上陡下缓的形态，断层向上部未断穿第四系底，在断层上盘地层形成了显著的背斜构造，与L54剖面新生界断裂活动所形成的样式相比，NE62剖面所形成的新生界褶皱幅度较大；②NE62剖面南部古生界中发育亚松迪断裂下部断层F2，断层在上部地层中产状较陡，断层南倾，向下部地层褶皱变形的后翼向斜轴面处收敛至中寒武统滑脱层中，从下向上断开了上寒武统至新近系安居安组，在新生界断层F5处终止，并导致上盘地层形成了起伏较小的背斜（前翼极短、后翼较长），结合断面产状推测断层F2的活动具有走滑活动特征；NE62剖面北侧为康塔库木断裂，与L54剖面相比，康塔库木断裂上部断层F4所造成的地层变形明显较弱，所造成的褶皱幅度较小，形态较为平缓，与L54剖面相同的是，断层F4仍表现为上陡下缓的形态，向上部断至第四系底部，并导致第四系发生了小幅度褶皱变形，由于断层活动过程中，导致了地层抬升，断层F4上盘地层遭受了不同程度的剥蚀，导致上部新近系断距减小，断层向下部在褶皱后翼向斜轴面处收敛至中寒武统滑脱层中；③断层F2之下中寒武统下伏地层仍发生了一定的褶皱变形作用，且明显可见下寒武统所对应的同相轴发生错断，通过轴面分析等，认为基底之中发育F1断层，为色力布亚深部断层，断层F1导致了下寒武统发生褶皱变形，并产生了错断；NE62剖面中同样可见北侧地层相对于南侧发生了显著的抬升作用，为深部断层F3的活动导致。

图4 色力布亚断裂带NE62地震解释剖面

NE88剖面主要切过亚松迪断裂及色力布亚深部断层，为近于垂直色力布亚断裂带走向的剖面（图5），地表为第四系所覆盖，自下而上可见有前寒武系、寒武系、中—下奥陶统、志留系、石炭系、二叠系、新近系及第四系。与色力布亚断裂带南段相比，NE88剖面中南部地层可见中—上二叠统遭受部分剥蚀，且中—上二叠统的厚度自南向北逐渐减薄，新生界厚度较南段有明显增厚。图5为NE88剖面轴面划分及解释结果，与色力布亚断裂带南段其他剖面类似，NE88剖面也可明显划分为上、中、下3套变形系统：①新生界变形特征明显，可根据断面波及地层切层点识别出南倾断层F5，断层面整体产状较陡，向下部变缓收敛至古近系底部滑脱层中，与色力布亚断裂带南段新生界断层相比，NE88剖面中断层导致新生界发生较为强烈的变形，形成了幅度较大的背斜构造，同时由于沿古近系底部的滑脱作用，新生界形成了显著的滑脱褶皱构造，各地层中轴面具有明显的迁移特征，由南向北，可见新生界楔状减薄现象；②古生界仍发育亚松迪断裂的下部断层F2，断层南倾，仍具有上陡下缓特征，向下收敛至中寒武统滑脱层中，与上一剖面相比，断层延伸长度较短，仅断开了上寒武统及下奥陶统、志留系，断层的活动导致上寒武统至新近系发生褶皱变形；③寒武系之下地层中发育色力布亚深部断层F1，在NE88剖面中断层断穿了中下寒武统及之下的地层，断层的早期活动性质可能为正断层，断层上盘地层中可明显识别出地层倾斜及旋转特征，断层F1反转导致地层沿现今向斜轴面发生弯曲变形，后期断层再次活动向上传递切穿了中下寒武统。

综合上述3条切过色力布亚断裂带南段地震剖面的解释结果可知，色力布亚断裂带南段各剖面的共同特征主要表现为，断裂带由康塔库木断裂和亚松迪断裂及色力布亚深部断层所组成，其中康塔库木断裂带由古生界断层F4和基底断层F3组成，断层表现为北倾，产状上陡下缓；亚松迪断裂则由新生界断层和古生界断层组成，二者均为南倾，在各剖面中新生界断层收敛于古近系滑脱层中，古生界断层则收敛于中寒武统滑脱层中；此外各剖面中均可见有色力布亚深层断层，基底之中均可识别出早期断陷地层结构，说明断层早期为正断层，后期发生反转。

2.2 色力布亚断裂带中段

NE110剖面主要切过色力布亚断裂和浅层的新生界断裂，剖面自下而上可见有前寒武系、寒武系、中—下奥陶统、志留系、石炭系、二叠系、新近系及第四系，中—上二叠统被剥蚀。NE110剖面中构造形态与NE88剖面相比有较大变化，第四系相较于NE88剖面起伏较小，仅形成了低缓的背斜，剖面中断裂带北侧地层相对于南侧仍有较大幅度抬升，整体上仍表现为分层变形特征，但各层变形相互影响。经轴面分析，可见中—下寒武统与上覆地层具有显著的轴面不统一现象，说明中下寒武统与上覆地层为不同构造变形产物，前寒武系中见有早期断陷产物，可识别出断层F1在上部地层产状较陡，向下减缓，断层早期活动为拉张性质正断层，其在活动同时导致了地层的掀斜（图6），断层F1向上部断开了寒武系、下奥陶统和志留系，断层在活动时导致了下盘地层发生了较为统一的变形，并导致上盘地层发生一定程度抬升；古生界构造变形为沿中寒武统断层活动所致，断层F2以中寒武统盐岩层为滑脱层，向上断至新近系阿图什组底，阿图什组及上覆地层在断层F2的活动下产生了一定变形，同时导致上盘地层形成褶皱变形，褶皱具有前翼短陡，后翼长、缓的特征，褶皱顶部后期被部分剥蚀，后期为阿图什组所覆盖，断层F2与上一剖面中断层相比，倾向由南倾变为北倾；新生界断层F5在NE110剖面中仅导致了小范围的地层变形，仍以古近系底部膏岩层为滑脱层，断层活动时间较晚，活动时断开了早期形成的断层，并导致第四系发生小幅度的褶皱变形。

图5 色力布亚断裂带NE88地震解释剖面

图6 色力布亚断裂带NE110地震解释剖面

NE120剖面切过巴什托普断裂及色力布亚断裂带，自下而上为前寒武系、寒武系、中—下奥陶统、志留系、石炭系、二叠系、新近系及第四系，中—上二叠统及部分下二叠统被剥蚀。剖面南侧可见有巴什托普断裂，北侧仍为色力布亚断裂带，断裂带表现为与NE110剖面相似的特征，同样由新生界断裂、古生界断裂以及前寒武系中断裂三部分组成。与NE110剖面相同，①前寒武系断层F1表现为上陡下缓，前寒武系上盘地层中仍可识别出正断层活动所形成的地层特征；②古生界断层F2北倾，形成时间较晚，断层向上产生南倾分支断层，断开先前形成的背斜构造；③新生界断层仍以古近系膏岩层为滑脱面，断层南倾，向上断至第四系底部，导致了新生界发生了褶皱变形。经轴面分析，NE120剖面南部的巴什托普断裂带表现为典型的断层传播褶皱特征，巴什托普断层（FBSTP）断面北倾，在褶皱后翼的向斜轴面处收敛至中寒武统滑脱层中，上盘地层形成了前翼短陡、后翼长缓的背斜，巴什托普断层主要断穿了古生界，在上部新生界褶皱前翼的向斜轴面处终止，断层的活动也导致了新生界形成了低幅的背斜，巴什托普断裂带中寒武统之下的地层也产生了一定程度的褶皱变形，为前寒武系中断层活动所致，前寒武系断层的活动具有一定走滑性质，导致上部地层褶皱变形（图7）。

图7 色力布亚断裂带NE120地震解释剖面

NE125剖面与NE120剖面距离较近，地层组成及构造样式与NE120剖面基本相同，NE125剖面中新近系和第四系表现出滑脱褶皱特征，褶皱形态极为宽缓，由南至北同样发育了巴什托普断裂带及色力布亚断裂带，巴什托普断裂带上部断层表现为断层传播褶皱特征，造成了上寒武统至第四系的一系列地层变形，而断裂带下部断层则表现为走滑变形特征，仅导致了中—下寒武统变形；色力布亚断裂仍由新生界断层、古生界断层和前寒武系中断层3部分组成，与NE120剖面不同的是，新生界的断层F5截断了滑脱至中寒武统的断层F2.此外，NE125剖面中色力布亚断层北侧发育一近于直立的小断层，小断层具有走滑性质，仅断开了志留系、泥盆系及石炭系（图8）。

图8 色力布亚断裂带NE125地震解释剖面

通过上述3条切过色力布亚断裂带中段地震剖面解释，可以看出，色力布亚断裂带中段特征主要表现为色力布亚断裂由浅层新生界断层F5，中生界断层F2和色力布亚深部断层F1组成，中段中色力布亚深部断层F1与色力布亚断裂带南段相比断距明显增大，断层上盘早期断陷地层结构表现更为明显，中生界断层则表现为北倾，向下部仍收敛于中寒武统滑脱层中，色力布亚断裂带中段中新生界断裂活动相对较弱，向上部多未断穿第四系底，向下仍收敛于古近系膏盐岩滑脱层中。

2.3 色力布亚断裂带北段

NE143剖面位于色力布亚断裂带北段，切过了东北侧的同岗断裂，向西南为色力布亚断裂带，该剖面自下而上可见有前寒武系、寒武系、中—下奥陶统、志留系、石炭系、二叠系、新近系及第四系，下二叠统也受到了强烈的剥蚀，在剖面的南北两侧都仅残余了较薄的地层。与色力布亚断裂带中段及南段相比，中色力布亚断裂带北段仅表现为由深层色力布亚断裂所导致的构造变形作用，向上部地层，同岗断裂主断层南倾，向下部收敛至中寒武统滑脱层中，向上断至第四系底，断层在上部表现为“Y”字形分支断层，断层上盘地层在同岗断裂主断层作用下形成背斜褶皱，后期形成的分支断层再次活动将原断层形成的背斜顶部部分破坏；色力布亚深层断层F1向下部延伸至基底之中，向上部仅断穿了寒武系，同时导致上部地层在断层作用下发生剪切变形，形成褶皱，NE143剖面北侧地层在断层F1作用下发生了一定程度的抬升（图9）。

NE149剖面切过了断裂带中的同岗断裂及色力布亚断裂，与NE143剖面相似，NE149剖面两侧二叠系剥蚀更为严重，仅在剖面南侧有部分残留。NE149剖面中，构造变形显示分层变形特征，上部同岗断裂以寒武系盐岩为滑脱层，向上部断至第四系底部，断层活动导致奥陶系至新近系发生强烈的抬升，后期又遭受剥蚀夷平，之后沉积第四系，同岗断层在上部存在有反冲断层，断层的活动断穿了早期形成的背斜褶皱，导致地层发生了小幅度抬升；寒武系之下的色力布亚深部断层F1活动是导致剖面北侧地层显著抬升的主要原因，断层端点向上活动导致地层弯曲形成向斜，断层F1早期活动仍可能具有正断层的性质，前寒武系中可识别出正断层活动所有的地层结构（图10）。

图9 色力布亚断裂带NE143地震解释剖面

图10 色力布亚断裂带NE149地震解释剖面

由上述切过色力布亚断裂带北段的2条剖面的解释可以看出，色力布亚断裂带北段特征可以描述为，断裂带主要由色力布亚深部断层F1和上部同岗断裂组成，色力布亚断裂带在古生界中的断层不再发育，而在原色力布亚断裂带位置北侧发育同岗断裂，同岗断裂在色力布亚断裂带北段剖面上表现为“Y”字形；色力布亚深层断层在北段形态虽与中段类似，但断层的活动导致了上覆地层产生了明显褶皱变形，与中段相比，北段的新生界断层也不再发育。

3 色力布亚断裂带三维几何学特征及分段依据

通过前述色力布亚断裂带几何学特征，可知组成色力布亚断裂带的断层沿其走向上发生了诸多变化，在不同段，组成断裂带的断层不同，同一断层在不同段的产状和在剖面上的产状也不尽相同，笔者通过8条地震剖面中对于断层的解释进行组合，利用三维建模技术建立了断裂带各断层的几何形态，由图11可见色力布亚断裂带中各断层相互之间交切叠置的关系，其中值得关注的是，色力布亚断裂带中的色力布亚深部断层，断层延伸长度较长，从北侧柯坪断隆处一直延伸至亚松迪深部层断裂消失处，色力布亚深部断层仅在同岗断裂消失处发生了一定的转折，在向南延伸过程中其走向基本未发生明显变化；而亚松迪浅层的新生界断层则一直从康塔库木断裂南一直延伸至北侧色力布亚浅层断层向北侧消失结束处，亚松迪浅层断层在色力布亚断裂带南段多表现为强烈的逆冲作用，向上部一直断穿第四系，并导致新近系及第四系的强烈变形，亚松迪浅层断层在色力布亚断裂带中段活动则减弱，向上部仅断至第四系底部，且仅使得第四系产生了微弱变形，而在亚松迪浅层断层活动减弱处恰是色力布亚浅层断层发育处，亚松迪浅层断层在色力布亚断裂带中段北部逐渐消失；亚松迪深层断层和色力布亚浅层断层均发育在中寒武统底至古近系底之间，二者均以中寒武统的盐岩层为滑脱层，然而二者的倾向则截然相反，亚松迪深层断层北倾而色力布亚浅层断层则表现为南倾，亚松迪深层断层向北侧延伸时与色力布亚浅层断层之间可能存在转换断层。因此，根据以上断裂带各断层的延伸及形态，对于色力布亚断裂带分段依据如下：①根据断裂的组合特征，色力布亚断裂带南段主要以发育亚松迪深层断层、康塔库木断层及深部的色力布亚深层断层和浅部的亚松迪浅层断层为特征，色力布亚断裂带中段则发育色力布亚深层断层、色力布亚浅层断层及其上部的分支断层以及亚松迪浅层断层，北段则主要以色力布亚深层断层和同岗断裂主断层及其上部分支断层为特征；②根据亚松迪浅层断层及色力布亚深层断层在剖面及平面上的特征，亚松迪浅层断层虽然在中段及南段均有发育，但是亚松迪浅层断层在中段剖面上延伸长度较短，活动性较弱，在色力布亚断裂带北段则未发育；而色力布亚深层断层则在色力布亚断裂带中段与北段的分界处发生了一定的转折。

图11 色力布亚断裂带三维构造形态

通过各段剖面中断层交切关系、地层接触关系、滑脱层发育特征分析，可知色力布亚断裂带南段由于先存基底构造的存在（早期正断层），导致在色力布亚深层断层在中晚奥陶世发生反转所形成构造基础上形成了康塔库木断裂的浅部断层，由于康塔库木断裂的发育，位移量多为康塔库木浅部断层所吸收，因此在色力布亚断裂带南段所表现出的活动较弱，由南至北，随康塔库木断裂消失，色力布亚深部断层表现出断距增大的现象；而亚松迪断裂古生界断层和色力布亚断裂古生界断层在色力布亚断裂带的南段和中段、北段表现为倾向相反的现象，根据不整合特征，亚松迪断裂古生界断层在志留纪可能就开始形成并活动，此时塔里木盆地南部受到挤压，地层沿滑脱层向北部运动，形成南倾断层雏形，而色力布亚断裂古生界断层则在二叠纪末期初始形成，两断层均在此时强烈活动，结合区域构造背景，二叠纪末期古特提斯洋向中昆仑地体俯冲，此时塔里木地块西南缘受到强烈挤压，而塔里木盆地北侧天山洋盆的俯冲也对塔里木地块北缘造成了挤压[13]，此时塔里木盆地南北两侧均受到挤压，亚松迪深部断层在南倾基础上继续活动，而基底中色力布亚深部断层活动在中段更为强烈，导致中段的地层形成了更为紧闭的向斜褶皱。在色力布亚断裂带中段，在南北两侧挤压应力下及基底断层形成的褶皱基础之上，地层沿滑脱层的滑动更易在向斜轴面处发生突破，形成断面北倾的断层；而在色力布亚断裂带北段基底断层的活动又重新减弱，所形成的褶皱形态相对较为平缓，地层在挤压应力作用下并未在褶皱带发生突破，而是在更远处中寒武统盐岩层发生聚集加厚的上部地层发生了突破，形成同岗断裂；此外，色力布亚断裂带北段不再发育新生界断层，通过对北段剖面地层的分析中可知，古近系在断裂带西北部即色力布亚断裂带北段厚度较薄，由图9可见，由南至北，古近系逐渐减薄至尖灭，不具备新生界断层的滑脱层，故断裂带北段不发育新生界断层，以上各因素的综合作用造成了色力布亚断裂带现今的分段构造样式。

4 色力布亚断裂带运动学特征

4.1 生长地层及不整合面发育特征

文献［16］早在1992年就提出了生长地层的概念，同沉积物可以作为构造活动的直接记录 ，构造生长地层开始形成和结束的时间恰反映了构造开始形成及结束的时间。在褶皱或断层生长期间，在生长范围内，下部地层增长幅度大于上部时，形成三角形生长区域，称之为生长三角[15]。沿色力布亚断裂带一线，新生界各层系发育了特征明显的生长地层，指示了亚松迪浅层断裂的活动时间。通过对NE68剖面、NE82剖面、NE88剖面和NE110剖面生长地层线条图绘制（图12），可以看出，在色力布亚断裂带南段，生长地层主要发育在第四系底至近地表，然而，NE68剖面至NE88剖面中的生长地层上部均可见有地层超覆现象，说明生长地层在此时不再形成，生长地层的形态指示了控制生长地层断层活动在第四系沉积时开始，而在超覆地层开始形成时终止活动，而超覆地层在现今剖面中仍可见有变形，说明断层在停止活动后又再次复活；至中段NE110剖面时，可见生长地层仅在第四系中—上部中存在，可明显识别出其中的生长三角，指示了控制该套生长地层的断层活动时间较晚，说明亚松迪浅层断裂在色力布亚断裂带中段的形成及活动时间均晚于南段。

通过对NE68剖面中生长地层进一步分析、反演、正演，可以推测出控制生长地层的新生界断层的运动学特征（图13）：早期沿古近系滑脱层的断层向上活动，形成了初始的传播褶皱，该时期的活动可能发生时间较晚，在第四系沉积期后，断层端点向上活动的过程中，形成了前翼较陡后翼较缓的背斜褶皱，而在此时第四纪后期该构造活动发生处仍在接受稳定沉积，因此形成了后翼及前翼的生长地层（图13剖面中绿色层位部分代表生长地层，实际剖面中前翼生长地层由于地震品质问题难以识别），当断层断点传播至新近系帕卡布拉克组底部附近时，断层不再继续向上传递位移，导致端点上之上地层产生明显褶皱变形，后期断层再次活动，其活动性质发生变化，并具有一定走滑变形特征，断层沿早期传播褶皱向斜轴面发生突破，导致上盘地层抬升，而此时该区域仍在接受沉积，由于断层突破速度较快，导致地层隆升速率加大，因此可见到产生与早期生长地层显著不同的地层沉积特征，形成了具有超覆特征的地层接触关系。即为现今所见到的地层形态。

图12 色力布亚断裂带不同剖面生长地层形态特征（位置见图1）

图13 NE68剖面生长地层反演及正演特征

塔里木盆地存在有多个区域性地层不整合，代表了所经历的多个构造沉积演化阶段[17]。在对切过色力布亚断裂带的剖面进行解释时，可以发现其上部存在有特征显著的地层不整合现象（图14）。以NE110剖面为例，从剖面北侧地层二叠系之上识别的不整合面来看，剖面中可识别出自下而上显示为削截-超覆-超覆-削截的3套不整合接触关系，而3套地层不整合的削截方向及超覆方向均不相同，说明其明显为不同断裂活动所造成。最早一期不整合为新近系安居安组削截下伏二叠系，由南至北，削截越强烈，说明早期构造导致地层整体发生抬升倾斜北侧为高部位，该期构造运动在下二叠统沉积期后发生，并导致了地层显著抬升遭受剥蚀，在新近系安居安组沉积期时活动停止，重新接受沉积；安居安组多向北超覆不整合于其底界面之上，说明该时期地层整体南倾，而至安居安组沉积期后期，地层则突然表现为向南超覆，新近系帕卡布拉克组地层也一致表现为向南超覆，说明在新近系安居安组沉积期后期，南部地层发生了抬升，可能对应于沿中寒武统盐岩层滑脱的断层的活动，沿中寒武统滑脱的断层导致在断层上盘形成了一背斜褶皱，并导致地层抬升，根据所卷入变形的地层开始活动时间为新近系安居安组沉积期后期，而在阿图什组沉积期时就已经停止活动。此外，对于切过色力布亚断裂带的其他地震剖面的分析中可以看到，各剖面中的不整合面也表现出不一致性，断裂带南段NE62剖面中—上二叠统上部可见有剥蚀面，阿图什组则超覆于界面之上，而上二叠统与新近系阿图什组之间的地层则完全被剥蚀，结合NE110剖面中不整合面的现象，可以判断在NE62剖面位置处，早期的构造活动弱于NE110剖面处，因此在NE62剖面处仍有上二叠统部分残留，而在新近系帕卡布拉克组沉积期后的构造活动则在南段更为强烈，导致阿图什组之下的地层全部剥蚀，由南至北在NE88剖面处就已开始表现为早期构造活动强烈、隆升幅度大，后期构造活动减弱的特征。

图14 色力布亚断裂带各剖面上二叠统与新近系之间不整合面特征

4.2 色力布亚断裂带演化特征

通过上述地震剖面解释结果及生长地层发育特征，通过平衡剖面技术还原了色力布亚断裂带的演化过程（图15）。寒武系沉积之前，在早加里东运动作用下，断裂带基底之下发育有张性正断层[10]，加里东运动中晚期，在区域性挤压应力作用下，早期正断层发生反转，向上逆冲并导致寒武系发生小范围低幅隆升，在下奥陶统沉积后，南侧断层沿中寒武统盐岩层发生滑脱，形成向北逆冲的逆断层，并使上寒武统发生褶皱变形，北侧断层则在发生反转后突破上覆地层；至泥盆—石炭系沉积后，在早海西运动作用之下，早期断层活化后继续运动，断层向上部断穿了志留系，并导致上覆泥盆系和石炭系发生褶皱变形；至二叠系沉积期，断裂带在海西运动作用下，剖面南侧地层继续沿早期形成的断层活动，剖面北侧则在该期构造活动作用下以中寒武统盐岩层为滑脱层形成了新的断层，并对早期基底断层所导致的构造变形样式进行了改造，并使得上盘地层发生了更为显著的抬升，这与剖面北部地层顶部的不整合所反映的断层活动期次是一致的；新近纪的构造活动是对色力布亚断裂带影响较大的一期构造活动，该期的构造运动仍为沿早期构造活动形成断层之上继续运动，剖面北侧的构造活动相较于北侧更为强烈，导致地层发生了强烈抬升，新近系帕卡布拉克组沉积后，构造活动短暂中止，导致被抬升的地层遭受剥蚀，形成阿图什组之下的剥蚀面，在新近系阿图什组沉积后，北侧断层再次活化，并在后期持续活动，导致第四系下部地层变形；后一期的构造活动主要发生在第四系沉积期，在地层沉积同时沿古近系底部的断层活动形成了其内部生长地层结构，生长地层指示了该断层在第四纪早期活动，经历短暂中止后继续活动并持续至现今。

5 结论

图15 色力布亚断裂带南段NE68剖面演化过程

（1）通过对切过色力布亚断裂带8条剖面的精细解释，依据断裂各段的断层组合、断层产状等因素，将色力布亚断裂带划分为3段（北段、中段和南段），各段中断层的组合及样式各不相同，色力布亚深层断裂的延伸长度较长，从柯坪断隆一直延伸至亚松迪断裂消失处。

（2）色力布亚断裂带主要由色力布亚深层断层、北段的同岗断裂、中段的色力布亚浅层断层、中段及北段的亚松迪浅部断层、南段的亚松迪深部断层、康塔库木断裂组成，虽然各段中断裂的组成不同，但各段变形均表现出分层变形的特征，新生界的变形以古近系膏岩为滑脱层，古生界的变形则以中寒武统盐岩层为滑脱层，深部的色力布亚深层断层则在早期具有正断层活动的特征，后期发生反转，多导致色力布亚断裂带北部地层发生显著抬升。

（3）色力布亚断裂带第四系发育有生长地层，生长地层的特征指示了亚松迪浅层断层的活动期次主要为第四纪，断层的活动也具有多期性，断裂带在更新世时曾短暂停止活动，而后期又再次活化；断裂带北侧二叠系顶部的不整合面反映了构造活动的多期性及不同断裂活动的不同作用，同时地层剥蚀情况的差异也反映了早期在断裂带南段二叠纪构造活动较弱、新近纪构造活动较强，而在断裂带北段则恰好表现出相反的特征。

（4）色力布亚断裂带的演化特征表明，色力布亚断裂带在震旦—寒武纪的早加里东运动早期形成了基底正断层，在加里东运动中晚期构造运动下发生反转，并在后期构造活动中形成了沿中寒武统滑脱的断层，断裂带主要活动期分别位于二叠系沉积期后及新近纪、第四纪。

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