帕米爾弧形構造帶東北緣晚新生代構造活動的沉積與重礦物變化響應*

王子一 李康 李勇 安凱旋 陳才 林秀斌 程曉敢 陳漢林

1. 浙江大學地球科學學院，杭州 310027 2. 教育部含油氣盆地構造研究中心，杭州 310027 3. 塔里木油田公司勘探開發研究院，庫爾勒 841000

受控于印度與歐亞板塊在新生代的碰撞和持續匯聚過程，帕米爾地區發生了強烈的向北擴展和地殼增厚縮短(Cowgill, 2010; Sobeletal., 2013; 陳漢林等, 2014, 2019; Rutteetal., 2017a, b)，形成了獨特的弧形構造帶(圖1)。帕米爾弧形構造帶新生代的向北擴展造成了塔里木盆地巖石圈撓曲沉降，形成了塔西南前陸盆地，并在盆地內沉降了巨厚的新生代磨拉石沉積(錢俊鋒等, 2011; Chenetal., 2019)。帕米爾弧形構造帶的弧形擴展過程是當前地質學界研究的熱點問題，前人圍繞這一問題開展了大量工作(Rumelhartetal., 1999; Cowgill, 2010; Sobeletal., 2011; Lietal., 2013; Bosboometal., 2014; 陳漢林等, 2014, 2019; 李康, 2014; Chenetal., 2018; 2019)，但仍未取得較為統一的認識。造山帶和盆地是在時空發展和形成機制上具有密切聯系的構造系統，盆地形成受周緣造山帶的構造作用控制，而盆地沉積記錄了盆緣造山帶的構造演化過程。基于盆山耦合理論，通過對塔西南地區的新生代前陸盆地沉積的研究，可以：(1)幫助理解帕米爾弧形構造帶新生代的向北楔入過程；(2)幫助厘定塔西南地區的新生代構造格架。

圖1 帕米爾-西昆侖地區構造簡圖(據Cowgill, 2010修改)MPT-主帕米爾逆沖斷裂；PFT-帕米爾前緣斷裂.紅色框為圖2研究區的范圍Fig.1 Geological sketch map of the Pamir-Western Kunlun area (modified after Cowgill, 2010)MPT-Main Pamir Thrust; PFT-Pamir Frontal Thrust. The red rectangle means study area of the Fig.2

在沉積分析方法中，重礦物組份研究基于重礦物的較強穩定性和耐磨蝕能力，可以有效保存原始的母巖特征而非常便于進行物源追蹤和分析，該方法已被廣泛應用于沉積物源的研究(宋春暉等, 2002; 王昆山等, 2005; Ajdanlijsky and Dotzov, 2006; Houetal., 2008; 冉波等, 2008)。在帕米爾弧形構造帶相鄰的塔西南前陸盆地地區，前人曾開展過一些有關新生代沉積的重礦物研究，如雷剛林等(2011)通過將塔西南前陸盆地棋北三井中的重礦物組合與各地層沉積特征結合的方法，把西昆侖中新世晚期-上新世早期的隆升活動劃分為三個階段；閆淑玉等(2013)通過分析西昆侖山前柯克亞剖面新生代地層的重礦物組合，發現了重礦物含量及組合的分段性特征，進而推斷出西昆侖造山帶在上新世存在一期快速隆升事件。但前人在塔西南前陸盆地內的重礦物組份研究，大多只針對單井或典型剖面重礦物信息進行分析，缺少了區域范圍內多剖面與多井的全區性質的沉積特征及重礦物組份綜合對比分析；同時也缺少塔西南前陸盆地西北段(帕米爾弧形構造帶東北緣)的相關研究，制約了帕米爾弧形構造帶擴展過程的系統建立。

本文在對帕米爾弧形構造帶東北緣山前新生代沉積地層的野外觀察和沉積劃分的基礎上，重點選取了全區4條野外剖面(圖2)開展了沉積觀察和重礦物采樣工作，結合3口鉆井的沉積與重礦物原始資料，進行了區域沉積過程分析及重礦物組份分析。在此基礎上，將不穩定重礦物爆發的標志性事件與區域新生代沉積反映的沉積模式轉變事件相結合，反映出喀什-葉城走滑系統的中新世啟動及帕米爾弧形構造帶上新世向北楔入的構造過程，同時對比了帕米爾弧形構造帶與西昆侖構造帶在中新世時期的構造活動差異性。

圖2 帕米爾弧形構造帶東北緣及周緣造山帶地質圖(據Yang et al., 2018修改)MPT-主帕米爾逆沖斷裂；PFT-帕米爾前緣斷裂.紅色五角星標注為野外沉積觀察及重礦物采樣的剖面及鉆井位置Fig.2 Geological map of the NE Pamir salient and adjacent orogenic belt (modified after Yang et al., 2018)MPT-Main Pamir Thrust; PFT-Pamir Frontal Thrust. The red stars are marked as the sections and boreholes in this study

1 區域地質背景

帕米爾弧形構造帶面積約25萬平方千米，平均海拔4000m以上，地殼最厚處約有70km(Sippletal., 2013)。帕米爾弧形構造帶北界以主帕米爾逆沖斷裂與阿萊谷地相接，南界以主喀喇昆侖逆沖斷裂接壤于科希斯坦島弧與更南側的印度河平原，西北以達瓦茲逆沖走滑斷裂與塔吉克盆地相連，西南以恰曼左旋走滑斷裂與興都庫什地區相接，東北以喀什-葉城走滑系統與塔里木盆地相交，東南以喀喇昆侖右旋走滑斷裂與青藏高原相接(圖1；Cowgill, 2010)。帕米爾弧形構造帶東北緣的喀什-葉城走滑系統由至少四條右旋走滑斷裂組成(Cowgill, 2010)。

與帕米爾弧形構造帶相鄰的塔里木盆地西南地區廣泛出露新生代沉積地層，整體為古近系海陸交互相沉積與新近系類前陸盆地陸相沉積體系(Yinetal., 2002; Bosboometal., 2011, 2014; Bershawetal., 2012; Sun and Jiang, 2013; Wangetal., 2014; Blayneyetal., 2016, 2019; Chenetal., 2018, 2019)。該區域出露的漸新世以來的沉積地層，自老到新分別是巴什布拉克組(E2-3b)、克孜洛依組(N1k)、安居安組(N1a)、帕卡布拉克組(N1p)、阿圖什組(N2a)和西域組(Q1x)。漸新統巴什布拉克組以褐紅色泥巖為主，夾有少量砂巖，表現為淺湖或三角洲前緣沉積。中新統克孜洛依組為紅褐色砂、泥巖互層，底部常發育礫巖層，通常代表沖積扇或扇三角洲沉積。安居安組在該區域，整體表現為粉砂巖、泥巖組成的湖相或三角洲前緣、前三角洲的沉積組合。帕卡布拉克組以褐色、棕褐色砂泥巖互層為主要特征，表現為扇三角洲沉積。上新統阿圖什組與更新統西域組以沖積扇沉積為主，其中，阿圖什組底部以礫巖大量出現為主要特征，向上發育褐色砂、泥巖。

2 帕米爾弧形構造帶東北緣地區晚新生代沉積特征

盆地沉積通常保存了源區造山帶的構造演化記錄，通過對塔西南盆地新生代沉積地層開展巖性組合、沉積相分析等研究，可以有效反映帕米爾弧形構造帶東北緣的新生代構造演化過程。在本次研究中，通過對帕米爾弧形構造帶東北緣的奧依塔格剖面、同由路克剖面、和什拉甫剖面及西昆侖山前的柯克亞剖面(圖2)開展野外沉積觀察，結合烏泊1井、甫沙2井錄井與測井得到的沉積柱狀圖，建立了帕米爾弧形構造帶東北緣的晚新生代沉積地層聯合柱狀圖(圖3)，重點討論了巴什布拉克組(E2-3b)、克孜洛依組(N1k)、安居安組(N1a)、帕卡布拉克組(N1p)、阿圖什組(N2a)以及西域組(Q1x)等地層的發育特征，作為探討帕米爾弧形構造帶東北緣晚新生代以來沉積演化特征的依據。

克孜洛依組的沉積厚度在不同剖面中略有差異，烏泊1井中約為2200m，和什拉甫剖面約為1100m，奧依塔格剖面和同由路克剖面約為900m，而甫沙2井剖面僅有200m。克孜洛依組底部在大多數剖面表現為一套厚層礫巖與透鏡狀粗砂巖，是一套向上粒度逐漸變細的沉積層序，中上段為中、薄層礫巖—中、厚層砂巖—厚層粉砂巖的多個沉積旋回(圖3)。上述沉積特征，反映了克孜洛依組的沉積環境主要為沖積扇-扇三角洲。

安居安組在不同剖面中存在顯著的沉積差異。在沉積厚度上，烏泊1井中厚度約為1000m，奧依塔格剖面約為500m，和什拉甫剖面為1200m左右，甫沙2井中則僅有300m左右的厚度。而巖性上，奧依塔格剖面主要為一套向上粒度由細變粗再變細的沉積序列，其中粗段主要為一套互層的灰綠色厚層礫巖與紅褐色中、薄層細粒巖屑砂巖，為一套濱湖沉積；而細段則主要以紅褐色細粒巖屑砂巖和中、薄層粉砂巖為主，表現為淺湖沉積。甫沙2井中主要為互層出現的砂巖、粉砂巖和泥巖，為淺湖或三角洲沉積(圖3)。而和什拉甫剖面的安居安組則以厚層-塊狀礫巖為主(圖3)，夾有少量中、厚層砂巖，整體反映了近源沖積扇的沉積環境。

圖3 帕米爾弧形構造帶東北緣晚新生代沉積剖面聯合柱狀圖Fig.3 Correlation of the Late Cenozoic sedimentary sections in the NE Pamir Salient

帕卡布拉克組的整體沉積特征較為一致(圖3)。在沉積厚度上，奧依塔格剖面沉積厚度約為600m，同由路克剖面厚度約為900m，和什拉甫剖面約為1300m，甫沙2井約為400m。在巖性上，帕卡布拉克組整體為一套向上沉積粒度變細再變粗的沉積序列，由底部的礫巖層向上過渡為中、厚層砂巖與粉砂巖、泥巖互層，再到頂部又出現中、厚層礫巖層。這一沉積特征整體反映了扇三角洲的沉積環境。

阿圖什組在區域中廣泛出露，且整體沉積特征較為一致。該組沉積厚度較大，局部可達幾百米到二千米。在巖性上，奧依塔格剖面整體為一套向上沉積粒度變粗的沉積序列，其底部和下段整體粒度較細，表現為薄、中層含礫砂巖與中、厚層粉砂巖互層的沉積特征，且在野外觀察中可見含礫砂巖底部發育侵蝕面，表現為河流沉積環境；其上段巖性組合整體為紅褐色中、厚層中-細礫巖，夾有中、薄層粗砂巖，且該段沉積粒度向上逐漸變粗，礫巖成分顯著增多，砂巖與粉砂巖組份減少，礫石粒徑也明顯增大，反映出該段為沖積扇的沉積環境。其它剖面也基本符合這一特征，如同由路克剖面，雖然未完全出露，但仍可見到下部厚層的透鏡狀粗砂巖以及上部薄層細中砂巖。因此，塔西南地區的阿圖什組沉積特征較為一致，均表現為以粗碎屑為主的沖積扇沉積。

綜上所述，帕米爾弧形構造帶東北緣平行造山帶走向各剖面和井的晚新生代地層反映出以下特征：①古近系巴什布拉克組在全區巖性均為砂巖、泥巖互層，反映了淺湖、濱海到三角洲沉積的沉積過程；②新近系克孜洛依組在區域上，主要表現為多個厚層礫巖、透鏡狀粗砂巖-厚層粉砂巖的沉積旋回，主要指示了沖積扇-扇三角洲的沉積環境；③新近系安居安組在全區具有典型的“同時異相”特征，在和什拉甫剖面發育有大量礫巖，為典型的沖積扇沉積，而在其它井和剖面中則主要發育以泥巖和粉砂巖為主的濱、淺湖-三角洲前緣-前三角洲沉積；④新近系帕卡布拉克組在全區巖性組合較為一致，均表現為底部礫巖沉積，向上沉積粒度變細至砂巖、粉砂巖與泥巖，再向上沉積粒度又變粗至礫巖，反映了扇三角洲的沉積環境；⑤新近系頂部的阿圖什組，在全區各剖面的巖性組合較為一致，下段是以透鏡狀粗砂巖為典型特征的河流沉積，上段則是礫巖為主夾少量細砂巖和泥巖的沖積扇沉積。通過對晚新生代地層沉積特征的綜合對比，可以發現在安居安組和阿圖什組沉積時期，對應出現了兩次粗碎屑沉積事件，可能響應于對應的區域構造過程。

3 帕米爾弧形構造帶東北緣新生代沉積重礦物分析

基于上文所反映的安居安組在研究區表現出的“同時異相”特征及安居安組和阿圖什組沉積時期的兩次粗碎屑沉積事件，本文對研究區新生代沉積地層進一步開展了詳細的重礦物組份分析工作，探討研究區的沉積記錄與構造事件的耦合過程。重礦物組份是指碎屑巖中相對密度高于2.89的礦物，盡管該組份在巖石中占比較低，但其含量、組合方式及穩定性差異等特征參數，對物源分析和構造變動等多方面地質研究具有清晰的指示意義(Amano and Taira, 1992; 和鐘鏵等, 2001; 趙紅格和劉池洋, 2003; Garzanti and Andò, 2019)。

3.1 采樣信息

本文選取奧依塔格剖面、同由路克剖面、和什拉甫剖面、柯克亞剖面(圖2)，對出露的巴什布拉克組(E2-3b)、克孜洛依組(N1k)、安居安組(N1a)、帕卡布拉克組(N1p)、阿圖什組(N2a)、西域組(Q1x)等地層進行了系統的重礦物采樣分析，同時利用英科1井、甫沙2井的重礦物資料及前人發表的棋北3井重礦物數據(雷剛林等, 2011)，共分析重礦物樣品367個，通過整個帕米爾弧形構造帶東北緣地區的晚新生代沉積重礦物特征來反映帕爾米弧形構造帶的構造過程。采樣剖面和井的位置如圖2所示，重礦物分析原始數據略(需要可聯系通訊作者)。

3.2 重礦物組成及含量變化

重礦物的組成與含量受控于源區母巖類型與沉積搬運距離，在不同時期沉積地層中往往表現出一定的差異性。本文將測試及收集的重礦物資料進行了整理并制作了沿造山帶走向方向自西北向東南的各剖面及井的重礦物變化規律圖，如圖4所示。在重礦物組份分析中，被鑒別出的重礦物類型主要包括鋯石、電氣石、金紅石、獨居石、橄欖石、剛玉、輝石、褐簾石、角閃石、尖晶石、磷灰石、綠泥石、綠簾石、藍晶石、石榴子石、十字石、天青石、透輝石、透閃石、榍石、云母、黝簾石、硬綠泥石、重晶石、硬石膏、錫石、鈦鐵礦、銳鈦礦、菱鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、白鈦礦、板鈦礦。

圖4 帕米爾弧形構造帶東北緣晚新生代沉積地層的重礦物含量圖Fig.4 Heavy minerals of the Late Cenozoic strata in the NE Pamir Salient

4條沉積剖面中，沉積地層及對應重礦物組成如下：奧依塔格剖面可見鋯石、金紅石、電氣石從巴什布拉克組一直到阿圖什組都穩定發育，而輝石、角閃石、云母在該剖面中則不發育，重晶石在巴什布拉克組中發育，在克孜洛依組開始沉積之后卻并未出現。同由路克剖面中，巴什布拉克組中發育鋯石、電氣石、金紅石、石榴子石、綠簾石、重晶石等礦物，向上鋯石和石榴子石含量始終占據主導地位，阿圖什組出現輝石，該地層中不發育重晶石。在和什拉甫剖面中，各地層都發育鋯石、電氣石、石榴子石，巴什布拉克組之上發育了綠簾石。柯克亞剖面中，各地層均發育鋯石、電氣石、金紅石、磷灰石、綠簾石和石榴子石，其中克孜洛依組和阿圖什組中大量發育重晶石，西域組中可見部分角閃石。

3口鉆井的重礦物組份結果如下：在英科1井中各地層的重礦物差異較大，在克孜洛依組和安居安組中均以穩定重礦物鋯石和電氣石占據主導地位，同時發育有金紅石、石榴子石、磷灰石、云母等礦物，值得一提的是安居安組中云母含量有著一定的增長，隨后在帕卡布拉克組沉積過程中磷灰石和重晶石占比大量提升，同時出現十字石、綠簾石等礦物，在阿圖什組沉積時期，重晶石含量進一步增加，出現角閃石。棋北3井從安居安組到阿圖什組中鋯石、電氣石、綠簾石、石榴子石占據主導地位，云母在各地層中少量發育，沿地層向上鋯石含量降低，安居安組、帕卡布拉克組和阿圖什組中都發育有輝石，帕卡布拉克和阿圖什組都發育角閃石，其中帕卡布拉克組角閃石和輝石含量較高。甫沙2井各采樣地層中均發育鋯石、電氣石、重晶石、綠簾石、云母，各地層中重晶石含量都非常高，角閃石主要發育在帕卡布拉克組和西域組中，在西域組中云母含量增加，可見輝石發育。

3.3 重礦物組份變化特征

在重礦物研究中，不穩定重礦物的整體含量快速上升，往往代表了一個源區變近的沉積搬運的結果。因此，根據各剖面和井中檢測出的共計20余種重礦物單體種類在搬運過程中的抗風化水平，將它們劃分為穩定重礦物、不穩定重礦物和介于很穩定和很不穩定之間的中間態重礦物三個類別，再分析相應的組份變化特征以反映區域的構造活動情況。其中，穩定重礦物主要包含赤褐鐵礦、金紅石、白鈦礦、鋯石、磁鐵礦、電氣石、榍石、鈦鐵礦、黃鐵礦、藍晶石；不穩定重礦物主要包括輝石、角閃石、云母；中間態重礦物則主要包括石榴子石、磷灰石、重晶石、綠簾石、十字石。

本文考慮到井中采樣密度更大，所反映的重礦物數據更為全面。而英科1井、棋北3井和甫沙2井分別位于帕米爾弧形構造帶東北緣的北、中、南三個區段，因此本文選取以上三口鉆井的重礦物組份數據，進行了穩定重礦物、中間態礦物和不穩定重礦物組份變化曲線的投圖(圖5)，來反映帕米爾弧形構造帶東北緣全區的重礦物變化規律。

巴什布拉克組，在英科1井中穩定重礦物的含量向上減少，同時不穩定重礦物含量始終保持在一個較低的水平。甫沙2井在該地層中，則存在大量中間態重礦物，穩定重礦物鋯石的含量在3286m的深度開始呈現向上增加的趨勢。克孜洛依組，在英科1井中穩定重礦物含量相對巴什布拉克組下降，不穩定重礦物角閃石和云母開始出現，在甫沙2井中可以觀測到中間態重礦物含量，出現一個較小峰值，后面含量又降低。安居安組，在英科1井中不穩定重礦物——云母的含量開始增加，在5354m處可以見到一個明顯的峰值，在棋北3井則穩定重礦物組份較高，中間態重礦物石榴子石和不穩定重礦物云母含量開始少量增加。在甫沙2井中主要以穩定重礦物和中間態重礦物為主，未觀測到不穩定重礦物的波動。帕卡布拉克組，在英科1井中段不穩定重礦物云母含量出現波動，可以觀測到幾個小的峰值，較穩定重礦物重晶石開始出現，石榴子石、重晶石、十字石含量增加；在棋北3井中則可以看到云母、輝石尤其是角閃石含量急劇飆升，出現了幾個很明顯的峰值(4100m至4400m深度)，并在4320m深度出現一個明顯的穩定重礦物含量劇烈下降，中間態重礦物綠簾石和不穩定重礦物輝石大量增加的變化趨勢；在甫沙2井中也可觀測到出現了一個中間態重礦物重晶石含量較高的層段(2520～2630m深度)，向上又快速降低。阿圖什組，在重礦物特征方面整體表現為分段的特征，下段主要發育穩定重礦物，而上段則以爆發的不穩定重礦物為主。這在英科1井和棋北3井中尤為清晰。在英科1井，2500m深度以下穩定重礦物和中間態重礦物含量較高，在該深度以上不穩定重礦物角閃石含量開始急劇增加，可以觀測到一個輝石大量出現的層段，中間態重礦物除綠簾石含量變化不大之外，重晶石、石榴子石、十字石含量都在逐漸減少。棋北3井中，阿圖什組的中間態重礦物綠簾石、石榴子石含量上升，在2730m深度附近出現一個不穩定重礦物角閃石的峰值。在甫沙2井中，可觀測到1744m深度之下，不穩定重礦物含量幾乎為0，這一階段占據主導地位的是穩定重礦物和中間態重礦物，而在1744m深度之上直到西域組的底部，可以看到不穩定重礦物云母大量增加，穩定重礦物和中間態重礦物除去電氣石有小幅增加之外，都呈減少態勢。西域組重礦物資料僅見于甫沙2井，可以觀測到這一地層中穩定重礦物在持續減少，不穩定重礦物輝石、角閃石和云母都呈增加的趨勢。

從多井重礦物變化對比的角度上來看，北部英科1井、中部棋北3井和南部甫沙2井的不穩定重礦物變化曲線具有明顯的差異性，帕米爾弧形構造帶東北緣的北部和東北部在安居安組沉積時期開始大量出現不穩定重礦物，而南部的甫沙2井在阿圖什組中段沉積時期才出現不穩定重礦物增加現象(圖5)。

圖5 英科1井、棋北3井、甫沙2井重礦物變化曲線對比圖Fig.5 Correlation of the heavy mineral changes in Yingke-1 borehole, Qibei-3 borehole and Fusha-2 borehole

綜合分析帕米爾弧形構造帶東北緣的晚新生代地層的重礦物組份變化，在巴什布拉克組和克孜洛依組基本呈現穩定狀態，而在安居安組沉積期間中間態重礦物開始出現波動，其中棋北3井中不穩定重礦物的增長非常明顯，英科1井中也可見不穩定重礦物云母的波動，而甫沙2井中則完全沒有不穩定重礦物變化。帕卡布拉克組沉積時期，棋北3井不穩定重礦物爆發越發強烈，英科1井中波動較安居安組降低。到阿圖什組沉積期間，全區均呈現不穩定重礦物爆發的變化趨勢。重礦物組份的變化趨勢，指示了在巴什布拉克組沉積時期，全區受到穩定的遠緣沉積體系控制，而在安居安組沉積時期，棋北3井附近率先突變為近源沉積體系，在其后的阿圖什組沉積時期，整個帕米爾弧形構造帶東北緣都轉化為近緣沉積體系。

4 帕米爾弧形構造帶東北緣新生代沉積重礦物特征的指示意義

通過對上述野外剖面的重礦物采樣和組份分析，總結了安居安組的局部不穩定重礦物爆發與阿圖什組的全區域不穩定重礦物爆發的兩期事件。圍繞這兩期事件，本文通過對上述剖面的新生代沉積進行野外沉積觀察和分析，并與重礦物變化曲線對比(圖6)，綜合探討了帕米爾弧形構造帶東北緣新生代的構造演化過程。

圖6 帕米爾弧形構造帶東北緣新生代沉積地層柱與重礦物變化曲線對比圖Fig.6 Correlation between the Cenozoic stratigraphy and heavy mineral changes in the NE Pamir Salient

4.1 西昆侖構造帶與帕米爾弧形構造帶活動的差異性

帕米爾弧形構造帶東北緣的棋北3井在安居安組沉積時期，可以觀測到明顯的不穩定重礦物爆發現象，在同時期北部的英科1井中也可以觀測到不穩定重礦物云母的波動(圖5)。但在西昆侖山前的甫沙2井中，安居安組并未觀察到明顯的不穩定重礦物的增長變化(圖5)。沉積剖面的聯合柱狀圖也反映了類似的特征，帕米爾弧形構造帶東北緣的棋北3井及和什拉甫剖面中出露的安居安組，發育了大量的礫巖沉積，為近緣沉積體系(圖3)，而位于西昆侖山前的甫沙2井的安居安組并未發育有礫巖沉積(圖3)。安居安組沉積時期的重礦物變化曲線及沉積體系的對比，表明帕米爾弧形構造帶東北緣在安居安組沉積時期是處于構造活動狀態中的，反應了帕米爾弧形構造帶在這一時期開始了向北擴展；而西昆侖山前地區在安居安組沉積時期則可能處于相對穩定的構造狀態，也可能是西昆侖造山帶的構造活動沒有影響到現今的西昆侖山前地區(Lietal., 2021)。

4.2 中新世帕米爾構造活動事件

帕米爾弧形構造帶東北緣的漸新統巴什布拉克組在區域上厚度和巖性差異不大，主要是以砂巖、泥巖互層為主的一套海陸過渡沉積(圖3)。中新統的安居安組在區域各個剖面存在較大差異，呈現出“同時異相”的特征，在塔西南區域大部分剖面中安居安組均表現為一套細粒的以粉砂巖與泥巖為主的淺湖或三角洲前緣、前三角洲的沉積組合(圖3)，而在和什拉甫剖面卻表現為一套較粗的、以礫巖為主的近緣沖積扇沉積。與之相對應的，在重礦物組份分析中，和什拉甫剖面在該沉積時期也表現為不穩定重礦物含量增多(圖6)。沉積特征與重礦物組份分析，共同指示了中新世時期，和什拉甫剖面周緣發生了一期局部構造活動，對帕米爾弧形構造帶東北緣的北部有一定影響，但并未影響到帕米爾弧形構造帶東北緣的南部。

這一期局限于和什拉甫剖面及周邊的中新世構造活動，也得到了許多其它方面的證據支持。Yinetal.(2002)根據阿爾塔什剖面漸新世-中新世沉積的沉積學和磁性地層學分析，認為該區域在25Ma左右開始過渡為近源的粗碎屑沉積，并推斷這反映了研究區已經初步形成了一定的古地貌和古構造。Sobel and Dumitru (1997)則根據庫什拉甫和庫木塔格斷裂之間褶曲的侏羅紀沉積樣品的磷灰石裂變徑跡年齡群，確定了該區域的一期晚漸新世-中新世(ca.25～20Ma)的構造過程。Sobeletal.(2011)通過對葉爾羌河剖面進行了系統的熱年代學研究，認為喀什-葉城走滑系統在約25～20Ma開始活動。綜合區域地質背景和前人研究，和什拉甫剖面及周邊的新生代沉積特征變化與重礦物組份變化所反映的這期構造活動，可能對應于剖面附近的喀什-葉城走滑系統的中新世啟動。

4.3 上新世區域性構造活動事件

帕米爾弧形構造帶東北緣上新統上部與更新統在全區域內表現較為一致(圖3)，主要是以礫巖為主，同時發育砂巖夾層的沖積扇沉積(圖3)，沉積厚度由山前向盆地方向逐漸增厚，呈楔狀分布。帕米爾弧形構造帶東北緣的重礦物組份分析中，上新統阿圖什組中部在各剖面中均出現了不穩定重礦物爆發的現象。區域范圍內廣泛發育的沖積扇粗粒序沉積與重礦物組份變化分析，共同指示了帕米爾弧形構造帶東北緣及其鄰區存在一期上新世中期以來的構造活動。

前人研究表明，上新世以來，由于帕米爾弧形構造大規模向北擴展，導致帕米爾弧形構造帶東北緣前鋒斷裂開始啟動(Thompsonetal., 2015)，相對塔里木盆地大規模向北楔入并與南天山構造帶完全對接(Wangetal., 2014; Thompsonetal., 2015; Liuetal., 2017; Chenetal., 2019)。與此同時，喀什-葉城走滑系統走滑速率則大幅降低(Sobeletal., 2011)，北東方向的調節斷層開始大規模發育(陳漢林等, 2018)。這一構造過程造成了塔西南地區上新統的粗粒序沉積，并與上新世的不穩定重礦物爆發事件相對應(圖6)。

5 結論

本文對帕米爾弧形構造帶東北緣的奧依塔格剖面、同由路克剖面、和什拉甫剖面以及西昆侖山前的柯克亞剖面等剖面及鉆井資料進行了沉積分析與重礦物組份研究，通過對不穩定重礦物變化的研究及其與區域沉積特征的對比，得到以下結論：

(1)帕米爾弧形構造帶東北緣中部和什拉甫剖面和北部英科1井，在安居安組沉積時期存在不穩定重礦物爆發事件，而西昆侖山前的甫沙2井在安居安組沉積時期則未觀察到較多的不穩定重礦物。這一特征說明，帕米爾弧形構造帶東北緣在安居安組沉積時期整體處于構造活動狀態，而西昆侖造山帶的構造活動還沒有影響到現今的西昆侖山前地區。

(2)上述安居安組沉積時期存在的不穩定重礦物爆發事件，僅局限于阿爾塔什-和什拉甫一帶；同時安居安組在阿爾塔什-和什拉甫一帶突變為近源堆積的沖積扇相沉積，反映了該區域存在構造活動。結合前人在塔西南地區的相關研究，推論該期構造活動對應于阿爾塔什-和什拉甫一帶的喀什-葉城走滑系統的中新世啟動過程。

(3)帕米爾弧形構造帶東北緣全區范圍內的上新統阿圖什組，均存在一期不穩定重礦物爆發事件，沉積組合也表現為一套近源堆積的粗碎屑沉積，共同指示了帕米爾弧形構造帶東北緣的上新世構造活動。結合前人關于帕米爾弧形構造帶東北緣新生代演化的研究，及喀什-葉城走滑系統在上新世后活動減弱的過程，推論該期活動反映了上新世以來帕米爾弧形構造帶東北緣開始向塔里木盆地大規模楔入的構造過程。

致謝感謝塔里木油田公司勘探開發研究院楊海軍教授級高工和謝會文教授級高工、師駿高工和曾昌民高工等的支持和幫助！感謝兩位匿名審稿專家對本文提出的寶貴意見。