甄宇 何登發(fā)** 李滌 張磊 趙永福 張奎華

1. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 1000832. 海相儲(chǔ)層演化與油氣富集機(jī)理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 1000833. 中石化勝利油田分公司，東營(yíng) 257000

陸內(nèi)造山作用是前陸沖斷帶研究的前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題(Giacosa and Heredia, 2004；Yin, 2006；Fekkaketal., 2018)。隨著大規(guī)模地殼的縮短，強(qiáng)烈的構(gòu)造變形往往發(fā)育在陸內(nèi)造山帶內(nèi)部及其前陸地區(qū)，成為控制造山隆升和盆-山轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵因素。前陸地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以發(fā)育多期沖斷推覆構(gòu)造為特征(王平在等，2002)，保存了較為完整的陸內(nèi)變形歷史。剖析山前帶地質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造演化過(guò)程對(duì)于討論陸內(nèi)造山變形機(jī)制具有重要意義。

天山作為中亞造山帶南部的重要組成部分，在晚古生代洋-陸轉(zhuǎn)換后經(jīng)歷了多期陸內(nèi)變形改造作用。新生代晚期以來(lái)，隨著印度板塊與歐亞大陸的碰撞，天山地區(qū)的地殼發(fā)生強(qiáng)烈的擠壓縮短，在晚古生代定格的構(gòu)造格局基礎(chǔ)上再度復(fù)活，形成了規(guī)模宏大的年輕陸內(nèi)再生造山帶(Molar and Tapponnier, 1975；Tapponnier and Molnar, 1979；王宗秀和李濤，2004)。準(zhǔn)噶爾盆地南緣前陸沖斷帶夾持于準(zhǔn)噶爾盆地與北天山之間(圖1)，在中新世開(kāi)始的劇烈造山活動(dòng)中，以遞進(jìn)式的方式形成了一系列薄皮逆沖推覆構(gòu)造。前人對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地南緣地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究中，確立了以侏羅系、白堊系以及古近系滑脫層為主的分層滑脫控制山前帶變形(鄧起東等，1999；汪新偉等，2005；陳書(shū)平等，2007；Guanetal., 2016)。分層滑脫變形是準(zhǔn)噶爾盆地南緣縱向分帶、橫向分段的差異變形的關(guān)鍵控制因素，隨著在該地區(qū)深部地球物理信息被不斷挖掘，許多學(xué)者在針對(duì)造山帶前緣上古生界和中生界地質(zhì)結(jié)構(gòu)的剖析中，提出了在造山帶后緣廣泛發(fā)育的構(gòu)造楔形體以及復(fù)合構(gòu)造楔模式，基本完善了準(zhǔn)噶爾盆地南緣三排背斜帶構(gòu)造轉(zhuǎn)換機(jī)制(管樹(shù)巍等，2009；陳偉等，2010；李本亮等，2012)。但近年來(lái)，新部署的大批地震測(cè)線可以清晰地識(shí)別在山前帶后緣的上古生界與中生界多個(gè)不整合面，古構(gòu)造的識(shí)別引起了許多學(xué)者對(duì)區(qū)域內(nèi)深-淺層構(gòu)造疊合性、繼承性的討論(王天寶等，2013；彭天令等，2014；馬德龍等，2018；Qiuetal., 2019)。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地南緣大地構(gòu)造位置(據(jù)Xu et al., 2015修改)

阿什里背斜位于北天山和準(zhǔn)噶爾盆地南緣第一排背斜帶之間的過(guò)渡部位，即夾持于伊林黑比爾根山與齊古斷-褶帶之間，其形成演化歷史受控于北西走向的伊林黑比爾根山和北東走向的博格達(dá)山隆起(嚴(yán)叔瀾等，2008；李學(xué)良等，2012)。受博格達(dá)山和伊林黑比爾根山活動(dòng)控制，阿什里地區(qū)在多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中均處于應(yīng)力集中的核心部位。阿什里地區(qū)由于地處北天山造山帶后緣推舉帶，其構(gòu)造位置恰好介于厚皮逆沖推覆構(gòu)造與薄皮逆沖推覆構(gòu)造的銜接部位。對(duì)阿什里地區(qū)的研究為揭示造山帶與造山前緣帶之間的過(guò)渡轉(zhuǎn)換關(guān)系提供了很好的現(xiàn)實(shí)例子。同時(shí)，阿什里地區(qū)受北天山強(qiáng)烈造山活動(dòng)影響，上古生界-中生界整體隆升幅度大，為探討準(zhǔn)南地區(qū)構(gòu)造繼承關(guān)系以及上古生界滑脫體系提供了良好場(chǎng)所。因此，探討阿什里背斜構(gòu)造成因機(jī)制對(duì)進(jìn)一步了解陸內(nèi)造山活動(dòng)中的分層滑脫變形以及構(gòu)造繼承性具有重要的科學(xué)意義。由于早期地震資料的匱乏和資料清晰度等問(wèn)題，致使在認(rèn)識(shí)阿什里地區(qū)構(gòu)造變形特征上存在較大爭(zhēng)議。近年來(lái)，中石化勝利油田分公司在此部署了高分辨率二維地震測(cè)線和鉆井，為厘清阿什里地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)提供了可靠依據(jù)。

本文在阿什里背斜及鄰區(qū)1:20萬(wàn)野外地質(zhì)填圖淺表構(gòu)造、地震反射資料以及阿1井鉆井資料中識(shí)別出了可靠的、保存比較完整的關(guān)鍵不整合面，可作為判斷晚古生代以來(lái)阿什里地區(qū)及鄰區(qū)多期次構(gòu)造演化及屬性的重要證據(jù)。本文基于斷層相關(guān)褶皺理論對(duì)阿什里背斜及鄰區(qū)進(jìn)行了精細(xì)的構(gòu)造解析，提出了阿什里背斜構(gòu)造幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模式，并利用2DMOVE軟件對(duì)阿什里背斜進(jìn)行構(gòu)造反演、正演模擬，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了構(gòu)造定量化分析與驗(yàn)證，并據(jù)此剖析阿什里背斜構(gòu)造成因機(jī)制，深入討論了多期次構(gòu)造活動(dòng)背景下構(gòu)造疊加以及位移轉(zhuǎn)換規(guī)律。

1 地質(zhì)背景

準(zhǔn)噶爾盆地南緣前陸沖斷帶緊鄰北天山造山帶，發(fā)育自中亞造山結(jié)束后完整的古生界-新生界沉積地層，在地表呈成排的褶皺沖斷帶。自南向北劃分為南緣推覆帶、過(guò)渡帶和變形前緣帶(陳書(shū)平等，2007)，分別對(duì)應(yīng)南安集海背斜-南瑪納斯背斜-清水河背斜-齊古背斜-昌吉背斜-南(北)小渠子-西山背斜和喀拉扎背斜、獨(dú)山子南背斜-霍爾果斯背斜-瑪納斯背斜-吐谷魯背斜和獨(dú)山子-安集海背斜-呼圖壁背斜。東西方向上，其西段和中段的邊界限定在托斯臺(tái)背斜和西湖背斜的東傾覆端一線，中段和東段的界限位于昌吉背斜和呼圖壁背斜西傾覆端一線。在伊林黑比爾根山前緣，構(gòu)造變形以逆沖推覆構(gòu)造為典型，表現(xiàn)為組成造山帶的石炭系推覆在中-新生代地層之上。第一排背斜帶構(gòu)造變形主要為基底卷入型褶皺，以托斯臺(tái)背斜、齊古背斜為典型；第二排背斜帶常見(jiàn)基底卷入型褶皺和蓋層滑脫型褶皺疊加復(fù)合，以霍爾果斯背斜為典型；第三排背斜帶為蓋層滑脫型褶皺，以安集海背斜、呼圖壁背斜為典型。

準(zhǔn)噶爾盆地南緣自石炭紀(jì)以來(lái)經(jīng)歷了多期擠壓-伸展構(gòu)造旋回(馬德龍等，2018)，海西晚期開(kāi)始初始造山，這一活動(dòng)在印支期達(dá)到頂峰。中生代，準(zhǔn)噶爾盆地南緣進(jìn)入調(diào)整期，以早侏羅世弱伸展-坳陷和晚白堊世隆升為主要代表。新生代受歐亞大陸與印度板塊碰撞遠(yuǎn)程效應(yīng)影響，北天山發(fā)生構(gòu)造復(fù)活，劇烈隆升再造山活動(dòng)則在中新世開(kāi)始(Sunetal., 2004；李傳新和郭召杰，2011)。

阿什里背斜夾持于伊林黑比爾根山前與齊古斷褶帶之間，整體走向?yàn)楸蔽魑?南南東，北部臨近齊古背斜、昌吉背斜、阿克屯背斜以及喀拉扎背斜，東部臨近小渠子背斜帶。從地表上看，阿什里背斜區(qū)域形態(tài)為較寬緩的背斜，斷裂不太發(fā)育，僅在背斜核部可見(jiàn)高角度的逆沖斷層(圖2)。阿什里地區(qū)及鄰區(qū)地表可見(jiàn)多套地層不整合接觸關(guān)系(圖2)，按照分布規(guī)?？煞譃椋孩賲^(qū)域性不整合面：T1-2cf、T3xq、J1b、J2x/C2q、N1q/(K2-E2)dg；②局部不整合面：J3k/J3q、K1tga/J3k、J2t、N2cha+b/E-K、Q/N2-N1。其中，Q/N2-N1角度不整合在阿什里地區(qū)北部廣泛分布，反映了喜馬拉雅期的構(gòu)造活動(dòng)；N1q/(K2-E2)dg角度不整合處于阿什里地區(qū)構(gòu)造變形的最前端，記錄了燕山構(gòu)造期向喜馬拉雅期構(gòu)造活動(dòng)的轉(zhuǎn)變；T1-2cf、T3xq、J1b、J2x/C2不整合主要分布在阿什里背斜西南側(cè)的山前石炭系推覆體，三疊系及侏羅系超覆在石炭系之上反映了石炭系沉積間斷后再次接受沉積，抑或是石炭系抬升時(shí)間的上限是三疊系沉積前。

阿什里背斜及鄰區(qū)地層發(fā)育齊全，涵蓋從石炭系到第四系的沉積蓋層，由南向北出露地層越新。其中，石炭系以中-上石炭統(tǒng)為代表，出露在阿什里背斜南部伊林黑比爾根山前。阿什里背斜和齊古背斜、昌吉背斜、喀拉扎背斜等出露中生代地層為主，而靠近盆地一帶被新生界所覆蓋。阿什里背斜及鄰區(qū)發(fā)育的主干滑脫層包括中-上石炭統(tǒng)泥巖、中-下二疊統(tǒng)泥巖、侏羅系八道灣組和西山窯組煤層(圖3)。

作為區(qū)域內(nèi)主要滑脫層，阿什里背斜及鄰區(qū)中-上石炭統(tǒng)為濱淺湖相沉積，因此形成了細(xì)粒的泥巖沉積，野外可見(jiàn)腕足類、珊瑚等化石。中二疊統(tǒng)蘆草溝組(P2l)、紅雁池組(P2h)雖未在地表剝露，但阿1井鉆探結(jié)果表明，蘆草溝組和紅雁池組巖性中含厚度超過(guò)300m的泥頁(yè)巖。水西溝群(J1sx)主體為一套河流-沼澤相沉積，在伊林黑比爾根山和博格達(dá)山多處可見(jiàn)含煤地層。其中以侏羅系八道灣組(J1b)、西山窯組(J2x)兩套含煤層。

2 數(shù)據(jù)與方法

本文在構(gòu)造建模過(guò)程中充分利用烏魯木齊-達(dá)西河1:20萬(wàn)野外地質(zhì)填圖以及DEM高程數(shù)據(jù)分析區(qū)域內(nèi)地層展布以及淺表斷裂分布，刻畫(huà)阿什里背斜淺表地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上結(jié)合中石化勝利油田分公司在阿什里地區(qū)采集的10條高分辨率二維地震反射剖面分析地震地質(zhì)結(jié)構(gòu)。地震層位的標(biāo)定是依據(jù)2018年完鉆的阿1井結(jié)合地震剖面進(jìn)行合成地震記錄，通過(guò)侏羅系八道灣組(含煤層)、二疊系蘆草溝組、紅雁池組(泥巖層)建立標(biāo)志層以約束阿什里地區(qū)二疊系-侏羅系的地震地質(zhì)層位。

圖2 準(zhǔn)噶爾盆地南緣阿什里背斜及鄰區(qū)構(gòu)造綱要圖

圖3 阿什里地區(qū)地層綜合柱狀圖

在淺表地質(zhì)結(jié)構(gòu)的約束下，通過(guò)井-震結(jié)合，準(zhǔn)確刻畫(huà)阿什里地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。并以斷層相關(guān)褶皺理論作指導(dǎo)，對(duì)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)利用軸面分析的方法加以約束，刻畫(huà)阿什里背斜的構(gòu)造幾何學(xué)特征。通過(guò)地表出露不整合和地震剖面中所識(shí)別的不整合，制作A-A′-A″地震剖面對(duì)應(yīng)的年代地層格架，劃分阿什里背斜構(gòu)造活動(dòng)的關(guān)鍵期次。

在開(kāi)展不整合分析的過(guò)程中，本文對(duì)阿什里背斜核部的阿1井在二疊系梧桐溝組下部深度約1.8km鉆遇一套的凝灰?guī)r/凝灰質(zhì)砂巖進(jìn)行樣品采集，在廊坊市誠(chéng)信地質(zhì)公司進(jìn)行巖芯樣品淘洗出重砂后，分選鋯石后在雙目鏡下挑選晶形完好的鋯石顆粒，具體挑選分析過(guò)程見(jiàn)宋彪等(2002)的描述。在顯微鏡下對(duì)鋯石顆粒進(jìn)行透射光、反射光及陰極發(fā)光拍攝后，挑選較好的巖漿鋯石環(huán)帶構(gòu)造進(jìn)行SHRIMP定年(圖4)，定年實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)采集均在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所北京離子探針中心，定年實(shí)驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行(Compstonetal., 1992；Williamsetal., 1987)。

在二維地震剖面中確立阿什里地區(qū)構(gòu)造幾何學(xué)特征后，應(yīng)用Petrel軟件對(duì)深部斷裂進(jìn)行組合成圖，在三維空間上刻畫(huà)研究區(qū)深部主干斷裂的展布發(fā)育情況。最后利用MOVE軟件對(duì)構(gòu)造進(jìn)行反演及正演模擬，對(duì)阿什里地區(qū)構(gòu)造模型進(jìn)行定量化分析與驗(yàn)證，進(jìn)一步限定研究區(qū)晚古生代至現(xiàn)今的構(gòu)造幾何學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。

3 阿什里地區(qū)不整合特征及構(gòu)造地層層序

3.1 阿什里地區(qū)關(guān)鍵不整合面

準(zhǔn)噶爾盆地南緣山前帶及鄰區(qū)自晚石炭世以來(lái)發(fā)育不同構(gòu)造旋回控制下的不同構(gòu)造-沉積組合體，石炭系之上存在多套地層間不整合面。從構(gòu)造意義來(lái)說(shuō)，大規(guī)模的不整合反映了區(qū)域構(gòu)造的演化，小規(guī)模的不整合也與相應(yīng)規(guī)模構(gòu)造的形成具有密切的匹配關(guān)系。

阿什里地區(qū)及鄰區(qū)沉積蓋間發(fā)育多套地層不整合，其中在阿什里背斜南部出露的三疊系、侏羅系超覆不整合覆蓋在石炭系之上，指示了在區(qū)域范圍內(nèi)三疊系沉積前便已存在構(gòu)造活動(dòng)事件。結(jié)合地震剖面和阿1井的鉆井資料，可以進(jìn)一步細(xì)化侏羅系之下的不整合界面。主要包括：侏羅系與三疊系之間不整合、二疊系內(nèi)部不整合。不整合類型主要為超覆型和削截型。

(1)下侏羅統(tǒng)八道灣組與三疊系不整合

準(zhǔn)噶爾盆地南緣地區(qū)三疊紀(jì)末期發(fā)生的構(gòu)造擠壓運(yùn)動(dòng)，致使區(qū)域抬升并遭受剝蝕，形成區(qū)域性的不整合面(圖5)。阿什里背斜核部局部可見(jiàn)三疊系和侏羅系之間呈削截角度不整合接觸，背斜前翼過(guò)渡為整合接觸關(guān)系。背斜核部出現(xiàn)的不整合面被明顯改造。下侏羅統(tǒng)八道灣組與三疊系不整合面可作為阿什里地區(qū)印支末期構(gòu)造活動(dòng)的關(guān)鍵證據(jù)。

(2)二疊系梧桐溝組底界削截不整合

阿1井凝灰?guī)r/凝灰質(zhì)砂巖樣品A1鋯石U-Pb同位素分析結(jié)果顯示(表1、圖6)，除2個(gè)分析點(diǎn)給出350±7Ma和451±7Ma的較大年齡可能為巖漿捕獲鋯石的年齡外，其余206Pb/238U年齡結(jié)果在誤差范圍內(nèi)一致，主要集中分布在289.1±7Ma(95%置信度)，代表該火山巖噴發(fā)時(shí)代約在早二疊世。依據(jù)在地震剖面識(shí)別的信息，阿什里地區(qū)在背斜核部發(fā)育的斷裂上盤(pán)可以明顯看到梧桐溝組(P3w)與下伏地層之間明顯的削截關(guān)系(圖5)，說(shuō)明晚海西期該區(qū)域有局部的構(gòu)造活動(dòng)造成上石炭統(tǒng)-中二疊統(tǒng)隆升剝蝕。

表1 阿1井凝灰?guī)r鋯石SHRIMP U-Pb同位素分析結(jié)果

Table 1 SHRIMP zircon U-Pb data of tuff from Well A1

測(cè)點(diǎn)號(hào)ThU(×10-6)Th/U同位素比值年齡(Ma)206Pb238U1σ207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ207Pb206Pb1σ208Pb232Th1σA1-11935470.36.0464.0006 0.0523 0.039 0.334 0.041292.13.62978929014A1-26597020.97.0450.0007 0.051530.019 0.3187 0.023283.03.5265442765A1-31411890.77.0480.0008 0.0512 0.038 0.338 0.040301.74.3250862928A1-4932510.38.0739.0010 0.0568 0.020 0.579 0.024459.75.94844447111A1-51283050.43.0446.0006 0.0512 0.0333 0.314 0.035281.03.7248762708A1-61031550.69.0478.0008 0.0497 0.040 0.327 0.043300.94.4183942919A1-71661531.12.0559.0010 0.0536 0.079 0.411 0.080348.65.135417833913A1-82091811.20.0482.0012 0.0498 0.053 0.330 0.056303.36.21861222979A1-92014010.52.0449.0006 0.0513 0.043 0.316 0.045281.73.62579826110A1-101091001.12.0215.0006 0.0426 0.111 0.125 0.011 136.42.9-1892791276A1-1164750.88.0514.0011-0.077 0.363-0.47 0.360 321.85.7A1-127932723.01.0203.0007 0.0417 0.139 0.115 0.140 128.52.0-2423511253A1-13115010531.13.0094.0002 0.0415 0.041 0.0531 0.04359.90.8-255103561A1-14169116931.03.0461.0006 0.053090.018 0.3341 0.021287.43.3333412734

圖4 阿1井取芯鋯石陰極發(fā)光圖像

在阿什里背斜北部的構(gòu)造變形末端所形成的向斜和北傾的單斜部位，分布著規(guī)模不等的燕山期、喜馬拉雅期不整合。燕山期不整合以局部微角度不整合為代表，J3k/J3q、K1tga/J3k、J2t、N1q/(K2-E2)dg、N2cha+b/E-K不整合指示了燕山期的同構(gòu)造沉積活動(dòng)向新生代區(qū)域強(qiáng)烈造山隆升剝蝕的轉(zhuǎn)變?？拷璧貜V泛分布的Q/N2-N1削截不整合指示了現(xiàn)今造山作用在區(qū)域內(nèi)仍未停止。

3.2 構(gòu)造地層層序劃分

根據(jù)不整合面的分布及其所反映的盆地沉積構(gòu)造特征，基于A-A′-A″剖面將阿什里背斜及鄰區(qū)石炭系以上地層自下而上可劃分為5個(gè)大的構(gòu)造層序：中石炭統(tǒng)之下構(gòu)造層序、中上石炭統(tǒng)-中二疊統(tǒng)構(gòu)造層序、上二疊統(tǒng)-三疊系構(gòu)造層序、侏羅系構(gòu)造層序、白堊系-古近系構(gòu)造層序(圖7)。

(1)中石炭統(tǒng)之下的構(gòu)造層序

石炭系經(jīng)歷了多期火山活動(dòng)旋回，主要為火山巖沉積，阿什里及鄰區(qū)中-下石炭統(tǒng)主要為火山巖，以安山巖、英安巖等中酸性火山巖為主，頂部可見(jiàn)砂巖、泥質(zhì)砂巖。下石炭統(tǒng)及下伏地層在區(qū)域內(nèi)目前資料不足。

(2)中上石炭統(tǒng)-中二疊統(tǒng)構(gòu)造層序

阿1井鉆揭的1.8km處下二疊統(tǒng)以凝灰?guī)r/凝灰質(zhì)砂巖為主，上部則以砂礫巖為主。根據(jù)阿什里地區(qū)北東-南西向年代地層格架(圖7)，中-上石炭統(tǒng)在阿什里背斜南部與侏羅系-三疊系呈不整合接觸，背斜核部處下二疊統(tǒng)與上二疊統(tǒng)梧桐溝組呈不整合接觸。

(3)上二疊統(tǒng)-三疊系構(gòu)造層序

上二疊統(tǒng)-三疊系構(gòu)造層主要分布在山前石炭系推覆體以北。地表上阿什里背斜西部出露的三疊系與石炭系推覆體呈超覆不整合接觸。根據(jù)年代地層格架顯示，在背斜后翼存在局限的梧桐溝組(P3w)與三疊系底界之間呈微角度不整合，上三疊統(tǒng)與侏羅系底界呈削蝕不整合接觸，上三疊統(tǒng)部分缺失(圖7)。

圖5 阿什里背斜不整合局部放大特征

圖6 阿1井凝灰?guī)rSHRIMP U-Pb定年諧和圖

(4)侏羅系構(gòu)造層序

該套地層層序在阿什里地區(qū)廣泛發(fā)育，是阿什里地區(qū)地表出露的最主要地層，侏羅系構(gòu)造層與上覆白堊系以微角度不整合接觸，并且內(nèi)部也多以假整合或角度不整合接觸。

阿什里地區(qū)侏羅系自下而上發(fā)育八道灣組(J1b)、三工河組(J1s)、西山窯組(J2x)、頭屯河組(J2t)。八道灣組(J1b)主要為一套煤系地層，超覆不整合在阿什里背斜西南側(cè)石炭系推覆體上，在背斜核部則與下伏三疊系呈削截不整合接觸。阿什里地區(qū)侏羅系內(nèi)部為整合/假整合接觸關(guān)系。

(5)白堊系-古近系構(gòu)造層序

該套地層層序主要發(fā)育在阿什里背斜與阿克屯、喀拉扎背斜之間連接的不對(duì)稱向斜部位。白堊系主要由下白堊統(tǒng)吐谷魯群(K1tg)和上白堊統(tǒng)東溝組(K2d)組成。吐谷魯群在阿什里背斜北翼與下伏喀拉扎組呈不整合接觸。古近系底部與東溝組呈整合或假整合接觸關(guān)系。

需要明確的是，阿什里地區(qū)5個(gè)構(gòu)造層序在空間上的分布有明顯差異，其中阿什里背斜南側(cè)二疊系-侏羅系剝蝕情況嚴(yán)重，而區(qū)域內(nèi)白堊系-古近系構(gòu)造層序局限分布在阿什里背斜北翼向斜內(nèi)。且構(gòu)造層序之間的接觸關(guān)系復(fù)雜，在阿什里背斜南側(cè)中、下侏羅統(tǒng)-三疊系超覆覆蓋在石炭系推覆體之上，在阿什里背斜核部及北部則未直接接觸，反映了區(qū)域內(nèi)海西期和印支期構(gòu)造作用有限，因而剝蝕情況不同。

4 阿什里地區(qū)構(gòu)造幾何學(xué)特征

4.1 淺表地質(zhì)特征

圖7 北東-南西向A-A′-A″地震剖面年代地層格架

圖8 阿什里背斜淺表構(gòu)造地質(zhì)剖面AA′和BB′

圖9 北東-南西向A-A′-A″地震剖面及細(xì)節(jié)圖

北西西走向的阿什里背斜形態(tài)較寬緩，長(zhǎng)軸與短軸之比約為3:2。通過(guò)2條北東走向的阿什里背斜淺表構(gòu)造地質(zhì)剖面AA′和BB′的對(duì)比，初步認(rèn)識(shí)阿什里背斜淺表地質(zhì)結(jié)構(gòu)(圖8)。其中AA′測(cè)線經(jīng)過(guò)阿什里背斜核部，BB′測(cè)線穿過(guò)阿什里背斜東側(cè)。DEM數(shù)據(jù)顯示，地表出露最大高程約海拔2.1km，最大高差不超過(guò)1km，地勢(shì)起伏差異不大。最大高程位于測(cè)線AA′南段的石炭系逆沖推覆體，其南北兩側(cè)被侏羅系超覆不整合掩蓋，石炭系推覆體內(nèi)部地表出露多條高角度南傾的逆斷層，根據(jù)地質(zhì)填圖斷層最大傾角超過(guò)70°。石炭系推覆體下盤(pán)出露的中-上侏羅統(tǒng)西山窯組-頭屯河組呈倒轉(zhuǎn)向斜，最大地層傾角約40°。

阿什里背斜核部出露侏羅系八道灣組和三工河組，地層傾角不超過(guò)10°。兩翼中上侏羅統(tǒng)-白堊系均遭受不同程度的剝蝕，按照厚度相等原則對(duì)被剝蝕地層恢復(fù)后可發(fā)現(xiàn)，阿什里背斜呈北陡南緩的不對(duì)稱背斜。將背斜北翼一側(cè)補(bǔ)全至前翼向斜轉(zhuǎn)折端，該背斜最大高差約3.5km，代表了最小構(gòu)造抬升量。根據(jù)補(bǔ)全的阿什里背斜形態(tài)，估算該背斜沿北東向最大延展約16km。背斜北翼終止于喀拉扎背斜與阿什里背斜之間向斜軸面。根據(jù)地層傾角變化以及厚度，在AA′測(cè)線中阿什里背斜前翼可劃分5個(gè)等傾角區(qū)，地層傾角由核部的10°至26°依次增加，而在BB′測(cè)線中背斜前翼只有3個(gè)等傾角區(qū)，傾角范圍在13°至30°(圖8)。結(jié)合對(duì)阿什里背斜構(gòu)造抬升量、褶皺矢量以及三疊系-二疊系地層厚度的估算等因素，阿什里背斜深部構(gòu)造底板滑脫層至少在地下6km之下。

AA′和BB′剖面淺表地質(zhì)結(jié)構(gòu)中阿什里背斜兩翼傾角在側(cè)向上呈現(xiàn)差異性。AA′中背斜前翼等傾角區(qū)變化均一有規(guī)律性，而B(niǎo)B′中背斜前翼傾角域存在突變現(xiàn)象。BB′測(cè)線中背斜核部出現(xiàn)局部小背斜，可能為深部發(fā)育小規(guī)模逆斷層所致，該斷層在背斜核部東側(cè)局限出露。值得注意的是在AA′和BB′，阿什里背斜兩翼侏羅系三工河組-西山窯組地層厚度明顯不一致：北翼厚度明顯較大，反映了地層沉積時(shí)南高北低的現(xiàn)象。

因此，對(duì)阿什里背斜淺表地質(zhì)結(jié)構(gòu)的刻畫(huà)較好地約束了褶皺的基本形態(tài)，并初步揭示了其具備分層滑脫層變形的特征，而侏羅系滑脫層則是溝通上下層變形的重要部分。而褶皺的不對(duì)稱性暗示了在阿什里背斜深部可能存在更為復(fù)雜的構(gòu)造。

4.2 構(gòu)造幾何學(xué)特征

4.2.1 A-A′-A″測(cè)線構(gòu)造解釋方案

A-A′-A″測(cè)線自南向北依次穿過(guò)伊林黑比爾根山前石炭系推覆體-阿什里背斜-阿克屯背斜等3個(gè)主要構(gòu)造。對(duì)該測(cè)線的解釋方案是基于淺表地質(zhì)結(jié)構(gòu)的刻畫(huà)以及鉆穿背斜核部的阿1井地層約束的基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)致的刻畫(huà)。

阿什里背斜核部的阿1井在地下深度約1.8km處的二疊系梧桐溝組之下鉆遇一套凝灰?guī)r/凝灰質(zhì)砂巖，對(duì)該巖性取芯并進(jìn)行鋯石U-Pb同位素分析后表明該套火山巖噴發(fā)時(shí)期屬于早二疊世。將鉆井地層數(shù)據(jù)投影到地震剖面中進(jìn)行井-震結(jié)合(圖5)，在阿什里背斜核部至少可以識(shí)別出2個(gè)不整合面，分別為P3w/P1削截不整合、J1b/T3xq削截不整合，分別代表兩期關(guān)鍵的構(gòu)造事件。同時(shí)，在P3w/P1削截不整合面之下，通過(guò)削截點(diǎn)識(shí)別出在背斜核部南傾的高角度逆斷層F0，斷層自下二疊統(tǒng)泥巖層或石炭系內(nèi)部滑脫層切穿背斜核部二疊系，終止于三疊系。F0斷層傾角特征表現(xiàn)為從深部向淺部依次由緩變陡再變緩，最緩處傾角約13°，最陡處傾角超過(guò)30°。其水平斷距遠(yuǎn)大于垂向上的斷距。根據(jù)軸面分析，背斜核部斷層F0在斷層上盤(pán)所形成的背斜、向斜軸面終止于侏羅系底界不整合面，意味著斷層F0的活動(dòng)在侏羅系八道灣組沉積之后并未復(fù)活。

在前文章節(jié)4.1中刻畫(huà)的阿什里背斜的淺表地質(zhì)結(jié)構(gòu)表明該背斜垂直走向方向上延展約16km(圖8)，而在地震剖面中可以清晰的看出阿什里背斜垂向上均表現(xiàn)為深、淺部構(gòu)造層為不同變形強(qiáng)度的褶皺(圖9)。淺部的侏羅系構(gòu)造層與二疊系-三疊系呈差異變形，而若將侏羅系底界不整合面形成時(shí)接近水平來(lái)分析，侏羅系底界不整合在后期經(jīng)歷了明顯的被動(dòng)改造。因此，可以在阿什里背斜保存較好并且成像清晰的北翼進(jìn)行細(xì)致的軸面分析來(lái)約束深部構(gòu)造。根據(jù)地層平均厚度估算，深部構(gòu)造變形的頂板反沖斷層收斂在下二疊統(tǒng)之下約2km處(水平校正)。侏羅系構(gòu)造層背斜前翼形成多個(gè)等傾角區(qū)，等傾角區(qū)傾角范圍為8°～35°，指示了深部地層變形受多個(gè)斷層組成的復(fù)合構(gòu)造楔控制。因此，以深部楔形體的頂板反沖斷層為界，通過(guò)斷點(diǎn)組合識(shí)別了以F1、F2、F3斷層為主的疊加構(gòu)造楔，根據(jù)疊加構(gòu)造楔前翼膝折帶長(zhǎng)度及傾角，根據(jù)斷層相關(guān)褶皺理論，厘定基底滑脫層在地下約在12～15km發(fā)育的脆韌性轉(zhuǎn)換帶。

圖10 北東-南西向A-A′-A″地震剖面及解釋結(jié)果

圖11 北東-南西向BB′地震剖面

圖12 北東-南西向BB′地震剖面局部細(xì)節(jié)

圖13 北東-南西向BB′地震剖面局部細(xì)節(jié)及剪切型斷層轉(zhuǎn)折褶皺模式(據(jù)Suppe et al., 2004)

阿什里背斜向北部沿F2前沖斷層沿頂板向上切穿，與阿克屯背斜深部一條反沖斷層組成構(gòu)造楔。該反沖斷層向盆地方向收斂于侏羅系八道灣組滑脫層。F2斷層的再活動(dòng)使得F3斷裂及其所控制的早期褶皺被改造。阿克屯-喀拉扎背斜核部侏羅系發(fā)育多條前沖、反沖斷層，切穿八道灣組-西山窯組并收斂于背斜北翼西山窯組-頭屯河組，并且此斷裂與地表出露的阿克屯-喀拉扎背斜翼部的反沖斷裂最終在阿克屯-喀拉扎背斜北翼向盆地方向收斂于西山窯組煤層。因此阿克屯-喀拉扎背斜實(shí)質(zhì)上也屬于分層滑脫變形(圖10)。

阿什里背斜南部山前推覆帶侏羅系不整合面之下，識(shí)別出了突破型楔形體構(gòu)成的古隆起，該楔形體內(nèi)部組成的地層推測(cè)為D-C2。該構(gòu)造垂向上夾持于深部疊加構(gòu)造楔與地表石炭系推覆體之下。但根據(jù)其頂部的侏羅系底界不整合面來(lái)看，不整合面幾乎呈水平狀，因此可以表明該套楔形體的活動(dòng)時(shí)期要早于八道灣組沉積。并且該楔形體的端點(diǎn)收斂于石炭系，與F0斷層收斂的滑脫面一致。因此根據(jù)二者關(guān)系判斷，F(xiàn)0斷層活動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源，本質(zhì)上屬于楔形體的前端突破。

4.2.2 BB′測(cè)線構(gòu)造解釋方案

BB′測(cè)線位于A-A′-A″以東約5km處，自南向北依次穿過(guò)石炭系推覆體和阿什里背斜(圖11)。B-B′測(cè)線中所識(shí)別的構(gòu)造樣式與A-A′-A″大體相似。背斜核部同樣可以識(shí)別出F0斷層控制著核部二疊系-三疊系構(gòu)造層，并且F0斷層上盤(pán)P3w/P1不整合面、J1b底界不整合面清晰可見(jiàn)。F0斷層自石炭系滑脫層核部突破，終止于三疊系。在對(duì)BB′測(cè)線細(xì)節(jié)刻畫(huà)中還可見(jiàn)到在背斜核部三疊系內(nèi)發(fā)育調(diào)節(jié)逆斷層(圖12)。

BB′測(cè)線中阿什里背斜北翼的地層傾角變化與A-A′-A″明顯不同，考慮到兩條測(cè)線相對(duì)臨近，在淺表地質(zhì)結(jié)構(gòu)的刻畫(huà)中，將這一現(xiàn)象歸因于深部構(gòu)造的差異所導(dǎo)致。但在地震剖面中針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行解釋時(shí)，如果按照侏羅系構(gòu)造層在背斜前翼的傾角變化約束深部構(gòu)造，可以發(fā)現(xiàn)侏羅系構(gòu)造層的向斜轉(zhuǎn)折端在深部無(wú)法延伸。因此在解釋過(guò)程中，采取先在深部楔形體內(nèi)識(shí)別斷點(diǎn)，先行刻畫(huà)出深部疊加構(gòu)造楔的形態(tài)。疊加構(gòu)造楔的規(guī)模相比之A-A′-A″測(cè)線中的構(gòu)造形體規(guī)模略小，根據(jù)膝折帶的垂向高差判斷，該構(gòu)造導(dǎo)致的垂向隆升約為4km，同時(shí)疊加構(gòu)造楔內(nèi)部組成上僅存2組沖斷席F2、F3。側(cè)向上造成這種差異現(xiàn)象表明了疊加楔形體在活動(dòng)中存在優(yōu)勢(shì)方向疊加，斷層的形成和突破具備傾向性。

BB′中疊加楔形體F3斷層活動(dòng)端點(diǎn)所形成的向斜軸面終止于中三疊統(tǒng)克拉瑪依組(圖13)，并未延伸至淺部侏羅系。對(duì)背斜翼部的三疊系進(jìn)行細(xì)節(jié)刻畫(huà)后，根據(jù)地震反射軸垂向上的傾角變化，識(shí)別出一條北傾的反沖逆斷層。該斷層的出現(xiàn)影響了深部疊加構(gòu)造楔的軸面向上傳遞，并且導(dǎo)致在局限范圍內(nèi)形成了前翼短，后翼長(zhǎng)的隱伏背斜。該斷層傾角約12°，而斷層上盤(pán)膝折帶地層傾角約3°～6°，其幾何形態(tài)與剪切型斷層轉(zhuǎn)折褶皺十分相似(Suppeetal., 2004)。同時(shí)根據(jù)阿1井鉆井地層結(jié)果，在三疊系底部存在一套薄層的泥巖，為該斷層活動(dòng)提供了必備的物質(zhì)條件。

圖14 北東-南西向BB′地震剖面及解釋結(jié)果

圖15 阿什里背斜深部疊加構(gòu)造楔斷片三維形態(tài)

4.3 斷裂三維結(jié)構(gòu)特征

本文對(duì)阿什里地區(qū)5條NE-SW方向以及4條NW-SE方向二維地震測(cè)線進(jìn)行構(gòu)造解釋后，在三維空間上將主干斷裂組合，刻畫(huà)了阿什里背斜深部復(fù)合構(gòu)造楔三維展布形態(tài)。阿什里地區(qū)主干斷層在三維空間上表現(xiàn)為整體走向NW-SE的復(fù)雜斷裂帶，在阿什里背斜主要由6個(gè)主要斷面構(gòu)成(圖15)。

4.4 阿什里背斜構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

基于前文提到的依據(jù)阿什里及鄰區(qū)地表出露地層不整合關(guān)系以及地震剖面中識(shí)別的不整合，可以將阿什里構(gòu)造演化劃分為以下幾個(gè)期次：中-晚二疊世山前形成古隆起、晚二疊世阿什里背斜淺部發(fā)育小型沖斷構(gòu)造、晚三疊世阿什里地區(qū)斷層F0復(fù)活發(fā)生二次突破，早侏羅世穩(wěn)定沉降或弱坳陷、晚侏羅世-晚白堊世燕山多幕構(gòu)造活動(dòng)形成深部復(fù)合疊加構(gòu)造楔、中新世以來(lái)強(qiáng)烈逆沖構(gòu)造活動(dòng)造成阿什里背斜深部疊加構(gòu)造楔向北突破，形成阿克屯-喀拉扎背斜三角帶(圖16)。

圖16 阿什里背斜構(gòu)造形成演化運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬

圖17 阿什里背斜深部疊加構(gòu)造楔正演模擬

中-晚二疊世，受伊林黑比爾根山初始造山活動(dòng)影響，阿什里背斜西南側(cè)通過(guò)石炭系滑脫層逆沖推覆形成古隆起，經(jīng)過(guò)夷平剝蝕后中-下二疊統(tǒng)在山前隆起帶前端坳陷沉積，與山前石炭系呈超覆接觸關(guān)系。在這一時(shí)期阿什里背斜的中、上石炭統(tǒng)-二疊系沿石炭系滑脫層發(fā)育逆斷層F0形成背斜，背斜核部中-下二疊統(tǒng)局部被剝蝕。根據(jù)構(gòu)造楔前翼膝折帶長(zhǎng)度計(jì)算，這一時(shí)期的構(gòu)造活動(dòng)造成剖面縮短量約10km，縮短率11.2%。

晚三疊世末期，受伊林黑比爾根山持續(xù)隆升影響，阿什里背斜西南緣古隆起整體作為一個(gè)構(gòu)造楔通過(guò)石炭系滑脫層向北東向突破，這一期構(gòu)造活動(dòng)造成原始與石炭系超覆不整合的二疊系-三疊系向西南方向反沖形成褶皺，與此同時(shí)阿什里背斜核部F0斷層再活動(dòng)向上突破使得上二疊統(tǒng)(P3)-三疊系(T)與下伏已經(jīng)變形的上石炭統(tǒng)-中下二疊統(tǒng)再度發(fā)生變形，形成一個(gè)新的疊加復(fù)合的背斜。根據(jù)F0斷距計(jì)算，這一時(shí)期的構(gòu)造活動(dòng)造成剖面縮短量約6.5km，縮短率7.3%。

整個(gè)侏羅紀(jì)前期阿什里地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)不發(fā)育，同期內(nèi)準(zhǔn)噶爾盆地南緣地區(qū)整體沉積穩(wěn)定，區(qū)域上伊林黑比爾根山內(nèi)部及其邊緣多出可見(jiàn)侏羅系含煤地層不整合超覆于下伏的石炭系之上。

晚白堊世-古近紀(jì)阿什里背斜深部地層(推測(cè)為下石炭統(tǒng)及之下地層)形成向北逆沖的復(fù)合構(gòu)造楔，構(gòu)造楔內(nèi)部發(fā)育雙重構(gòu)造，斷層的活動(dòng)次序最開(kāi)始為后展式，并改造了上覆的早期形成的褶皺。深部構(gòu)造楔的活動(dòng)可分為三期，其中最強(qiáng)烈的第三期約在晚白堊世-古近紀(jì)之間。這一時(shí)期的構(gòu)造活動(dòng)造成剖面縮短量約24km，縮短率26.9%。

中新世-第四紀(jì)，受北天山造山活動(dòng)影響，阿什里背斜深部構(gòu)造楔F2斷層復(fù)活，向前突破切穿石炭系-二疊系收斂于下三疊統(tǒng)滑脫層，同時(shí)在前翼沿侏羅系八道灣組煤層形成反沖斷層，致使阿什里北部形成了新的北陡南緩的非對(duì)稱背斜(圖16)。這一時(shí)期的構(gòu)造活動(dòng)造成剖面縮短量約11km，縮短率12.4%。

因此，阿什里背斜的構(gòu)造演化受多期構(gòu)造活動(dòng)影響，總縮短量為48km，總縮短率約53%。阿什里背斜作為分層滑脫變形的復(fù)合構(gòu)造，根據(jù)平衡恢復(fù)結(jié)果顯示，石炭系之下地層縮短量為48km，縮短率53%，而中部及淺部地層二疊系-侏羅系縮短量?jī)H為12.5km，縮短率14.1%，深、淺變形層在構(gòu)造演化中呈解耦式。

5 討論

5.1 阿什里背斜構(gòu)造模型

分層滑脫變形體系是控制準(zhǔn)噶爾盆地南緣地區(qū)構(gòu)造樣式的關(guān)鍵因素。前人對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地南緣地區(qū)的研究中確立了第一排背斜發(fā)育以楔形構(gòu)造為主的厚皮構(gòu)造，向盆地方向深部滑脫層逐漸過(guò)渡到侏羅系煤層及古近系膏鹽層，并發(fā)育多個(gè)切穿中生界的逆沖斷層，在二、三排背斜帶形成一系列薄皮構(gòu)造(董臣強(qiáng)等，2007；李本亮等，2012)。

阿什里背斜夾持于伊林黑比爾根山與準(zhǔn)噶爾盆地南緣第一排背斜之間，處于典型的造山帶后陸位置。阿什里背斜整體抬升幅度大，侏羅系之上地層被剝蝕殆盡，在地表上表現(xiàn)為形態(tài)寬緩且僅有小規(guī)模沖斷層出露的特點(diǎn)。前人在地震剖面中刻畫(huà)了阿什里背斜分層滑脫形成的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。侏羅系及以上地層發(fā)生被動(dòng)變形，下伏構(gòu)造層發(fā)育沖斷構(gòu)造，卷入地層為石炭系-三疊系(嚴(yán)叔瀾等，2008；李學(xué)良等，2012；李學(xué)良，2014)。

本文對(duì)阿什里背斜結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)后發(fā)現(xiàn)，背斜深部石炭系-三疊系內(nèi)發(fā)育的沖斷構(gòu)造并未突破侏羅系，并且侏羅系底界不整合面的形態(tài)與石炭系-三疊系構(gòu)造層不相匹配。因此，很明顯阿什里背斜晚期整體抬升的成因并非來(lái)自于石炭系-三疊系發(fā)育的構(gòu)造再?gòu)?fù)活，而是來(lái)自石炭系地層之下，但究竟源自基底發(fā)育沖斷構(gòu)造或是構(gòu)造楔形體則存在爭(zhēng)議。但通過(guò)連接阿什里-喀拉扎背斜的地震測(cè)線可以發(fā)現(xiàn)(圖10)，侏羅系八道灣組在阿什里背斜核部和喀拉扎背斜前翼變平位置的垂向高差可達(dá)6.5km，這表明阿什里背斜整體抬升了6.5km，與準(zhǔn)南第一、二排背斜的縮短量接近(李傳新和郭召杰，2011)。因此，基底構(gòu)造楔模式和沿基底發(fā)育高角度沖斷層模式難以匹配阿什里地區(qū)。相比之下，多組沖斷席構(gòu)成的疊加構(gòu)造可以較好的平衡如此大的垂向構(gòu)造抬升量，同時(shí)反沖斷層吸收了較大位移量。因此阿什里的形成受控于晚新生代的強(qiáng)烈造山活動(dòng)造成地殼大規(guī)模縮短，巨大的位移縮短沿基底滑脫層釋放，中部構(gòu)造層發(fā)育的古斷裂沒(méi)有復(fù)活。

在AA′測(cè)線進(jìn)行平衡剖面恢復(fù)的基礎(chǔ)上，對(duì)阿什里背斜深部疊加構(gòu)造楔進(jìn)行正演模擬分析進(jìn)行驗(yàn)證。模擬過(guò)程主要針對(duì)疊加構(gòu)造楔內(nèi)部3條逆斷層，位移設(shè)置取決于斷層滑移量(7km、17km、13km)，地層厚度的設(shè)置按真實(shí)厚度比例換算，斷層傾角的設(shè)定與地震剖面中所解析的一致。構(gòu)造活動(dòng)采取先以F1-F2-F3的后展式活動(dòng)次序，后期僅使F2斷層活動(dòng)，而F3斷層被動(dòng)變形的方式。構(gòu)造正演模擬分析結(jié)果顯示(圖17)，阿什里背斜深部多個(gè)構(gòu)造楔疊加屬于亂序式的逆沖，即逆沖斷層從腹部向前陸方向增生，老斷層在后期未發(fā)生活動(dòng)，被新斷層被動(dòng)拖曳向前整體移動(dòng)，稱之謂背馱式(Morley, 1988；Lietal., 2016)。

需要強(qiáng)調(diào)的是，阿什里背斜深部疊加構(gòu)造楔沖斷席的以亂序方式活動(dòng)的原因在于區(qū)域上存在燕山期和喜馬拉雅兩期構(gòu)造活動(dòng)，并且燕山期南強(qiáng)北弱、喜馬拉雅期北強(qiáng)南弱。此外，燕山期阿什里背斜深部的疊加構(gòu)造楔可能處于臨界或次臨界的狀態(tài)，因此在喜馬拉雅期造成繼續(xù)向北發(fā)生沖斷作用以降低楔頂角。對(duì)于疊加構(gòu)造楔的形成機(jī)制的探討可通過(guò)物理模擬及數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。

5.2 阿什里地區(qū)多期次構(gòu)造活動(dòng)背景

5.2.1 晚古生代構(gòu)造演化背景

準(zhǔn)噶爾盆地南緣地區(qū)由于受到多期次構(gòu)造活動(dòng)影響，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，因此該地區(qū)晚古生代以來(lái)至三疊紀(jì)山前構(gòu)造屬性爭(zhēng)議很大(Wartesetal., 2002；蘇春乾等，2006；Xiaoetal., 2008；Hanetal.,2010；廖卓庭等，2011；劉冬冬等，2012；Yangetal., 2013)。Xiaoetal. (2008)將艾維爾溝發(fā)現(xiàn)的三疊系小泉溝群與上二疊統(tǒng)蘆草溝組間的不整合，作為北天山洋在二疊紀(jì)末期閉合的證據(jù)。

Wartesetal. (2002)認(rèn)為北天山地區(qū)早二疊世處于伸展構(gòu)造環(huán)境，而晚二疊世轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓構(gòu)造環(huán)境，天山北緣和吐哈盆地就是在該環(huán)境下形成的前陸盆地。陳發(fā)景等(2005)、方世虎等(2006)、蘇春乾等(2006)、劉冬冬等(2013)和Yangetal. (2013)通過(guò)對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地南緣盆地沉積物源體系和艾維爾溝二疊系與三疊系不整合露頭的分析，認(rèn)為二疊紀(jì)-三疊紀(jì)準(zhǔn)南為伸展環(huán)境；而Carrolletal. (1995)、何登發(fā)等(2004)、陳新等(2005)、吳孔友等(2005)、王家林等(2016)通過(guò)分析沉積物充填特征、地層發(fā)育，認(rèn)為準(zhǔn)南二疊紀(jì)-三疊紀(jì)為擠壓環(huán)境。馬德龍等(2018)對(duì)小渠子背斜T/P不整合以及P-T沉積旋回特征分析認(rèn)為在該地區(qū)晚二疊世-早三疊世經(jīng)歷了強(qiáng)烈擠壓隆升-穩(wěn)定的構(gòu)造演化過(guò)程。

基于本文對(duì)阿什里背斜的不整合面識(shí)別以及構(gòu)造演化模擬分析，準(zhǔn)噶爾盆地南緣晚古生代構(gòu)造演化至少存在中-晚二疊世及晚三疊世兩期構(gòu)造擠壓活動(dòng)。阿什里背斜核部及翼部識(shí)別的P1/P3和P3/T1不整合記錄了這兩期關(guān)鍵構(gòu)造事件，而這兩期構(gòu)造活動(dòng)極有可能與晚海西期、印支末期的伊林黑比爾根山的初始造山活動(dòng)相關(guān)。而對(duì)于早二疊世該區(qū)域是否拉張伸展環(huán)境，由于受到后期強(qiáng)烈改造作用則無(wú)法給出直接證據(jù)。

5.2.2 中新生代構(gòu)造演化背景

晚侏羅世-古近紀(jì)，天山山脈處于局部擠壓環(huán)境發(fā)生明顯隆升(方世虎等，2006)，同期博格達(dá)山也開(kāi)始強(qiáng)烈隆升(汪新偉等，2007；鄭有偉等，2015)。受博格達(dá)山和伊林黑比爾根山隆升的影響，阿什里背斜與鄰區(qū)整體抬升，以古近紀(jì)末期沿基底滑脫層發(fā)育疊加構(gòu)造楔為高峰。阿什里鄰區(qū)出露的喀拉扎組與白堊系不整合/假整合關(guān)系記錄了這次事件。前人在準(zhǔn)噶爾盆地南緣進(jìn)行過(guò)比較系統(tǒng)的裂變徑跡分析揭示了北天山西段約80Ma就已經(jīng)開(kāi)始緩慢隆升冷卻，而在北天山東段后峽地區(qū)的侏羅系樣品中，也記錄了約80Ma以來(lái)一直處在隆升冷卻階段(Hendrixetal., 1994；Dumitruetal., 2001；郭召杰等，2006；方世虎等，2007)。

新生代晚期以來(lái)，隨著印度板塊與歐亞大陸的碰撞，天山地區(qū)的地殼發(fā)生強(qiáng)烈的擠壓縮短。中新世-第四紀(jì)由于伊林黑比爾根山和博格達(dá)山的造山活動(dòng)達(dá)到頂峰，阿什里地區(qū)地表大面積出露的N/E、N/Q不整合記錄了這期構(gòu)造活動(dòng)。受北西走向的伊林黑比爾根山和北東走向的博格達(dá)山西緣的隆升影響，晚新生代阿什里背斜深部疊加構(gòu)造楔復(fù)活，位移進(jìn)一步向盆地傳遞。昌吉、阿克屯、喀拉扎背斜在地表呈三角帶分布可能是受到來(lái)自兩個(gè)方向的擠壓應(yīng)力。

6 結(jié)論

(1)阿什里地區(qū)處于后方前陸部位，為一大型復(fù)式疊加背斜。阿什里背斜發(fā)育深、淺多層滑脫構(gòu)造變形系統(tǒng)：淺層薄皮推覆構(gòu)造；中-深層復(fù)合構(gòu)造楔。構(gòu)造變形主要通過(guò)基底滑脫層、石炭系及中二疊統(tǒng)泥頁(yè)巖、侏羅系八道灣組、西山窯組煤層分層滑脫來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(2)阿什里地區(qū)侏羅系底部不整合面的變形受新生代發(fā)育的深部復(fù)合構(gòu)造楔控制，深部疊加構(gòu)造楔是由2～3個(gè)沖斷席構(gòu)成，被動(dòng)頂板之上為石炭系-三疊系構(gòu)成的不對(duì)稱背斜。斷裂三維結(jié)構(gòu)顯示疊加構(gòu)造楔整體向NWW傾伏，表明構(gòu)造楔疊置向SEE方向疊加活動(dòng)更強(qiáng)。

(3)鋯石SHRIMP U-Pb同位素分析結(jié)果顯示阿1井核部二疊系梧桐溝組之下鉆遇的凝灰?guī)r/凝灰質(zhì)砂巖年齡為289.1±7Ma(95%置信度)，約束了阿什里背斜核部二疊系內(nèi)部的不整合，指示了晚海西期的構(gòu)造活動(dòng)。

(4)阿什里及鄰區(qū)構(gòu)造演化經(jīng)歷了5個(gè)關(guān)鍵構(gòu)造期次：中-晚二疊世山前形成古隆起、晚二疊世-晚三疊世阿什里地區(qū)兩期小規(guī)模逆沖活動(dòng)、早侏羅世區(qū)域穩(wěn)定沉降或弱坳陷、晚侏羅世-晚白堊世燕山多幕構(gòu)造活動(dòng)在阿什里背斜深部沿基底發(fā)育疊加構(gòu)造楔、中新世以來(lái)強(qiáng)烈逆沖構(gòu)造活動(dòng)使得阿什里前緣阿克屯-喀拉扎背斜帶形成。構(gòu)造反演及正演模擬結(jié)果揭示阿什里-喀拉扎背斜總縮短量為48km，縮短率約53%。

致謝感謝北京離子探針中心提供鋯石SHRIMP測(cè)年。感謝管樹(shù)巍教授、魯人齊研究員和本刊編輯對(duì)本文提出的寶貴修改意見(jiàn)。中石化勝利油田研究院提供了相應(yīng)的鉆井和地震資料，在此表示誠(chéng)摯的感謝。