塔里木盆地走滑斷裂構(gòu)造特征、形成演化與成因機制

賈承造 馬德波 袁敬一 魏國齊 楊 敏 閆 磊 田方磊 姜 林

1.中國石油勘探開發(fā)研究院 2.中國石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院 3.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院

0 引言

走滑斷裂是斷裂兩盤沿走向相對滑動的斷裂類型，一直是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的重點。傳統(tǒng)觀點認為，大型走滑斷裂一般發(fā)育在活動陸塊邊緣，延伸數(shù)百甚至上千千米，滑移距長達數(shù)十千米，比如美國的圣安德列斯斷裂[1]、中國的阿爾金斷裂[2]。隨著大面積高精度三維地震資料的獲取，人們發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定陸塊內(nèi)部也發(fā)育延伸達數(shù)百千米的大型走滑斷裂，比如西伯利亞盆地[3]、四川盆地[4]、塔里木盆地[5-11]。這些走滑斷裂雖然延伸很遠，但滑移距很小，一般為幾百米，最大僅數(shù)千米，是發(fā)育在構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)的克拉通內(nèi)走滑斷裂。油氣勘探實踐證實，這些克拉通內(nèi)走滑斷裂對于儲集層發(fā)育與油氣成藏具有重要的控制作用。因此，開展克拉通內(nèi)走滑斷裂研究不僅對于深化克拉通內(nèi)部構(gòu)造變形與形成機制具有重要的理論意義，而且對于拓展油氣勘探場面也具有重要的生產(chǎn)指導(dǎo)意義。

圍繞塔里木臺盆區(qū)中部走滑斷裂已取得重大商業(yè)性油氣發(fā)現(xiàn)，使得這套克拉通內(nèi)走滑斷裂構(gòu)造特征、形成演化及控油氣作用成為近年研究的熱點。眾多學(xué)者對此開展了研究工作，并取得了豐碩的成果，歸納起來分為兩類：一類是眾多學(xué)者對不同區(qū)塊走滑斷裂的構(gòu)造特征、形成演化等開展了細致的研究工作[6-19]，為從區(qū)域上認識塔里木克拉通內(nèi)走滑斷裂的構(gòu)造特征奠定了基礎(chǔ)。另外一類是有學(xué)者從區(qū)域上探討了塔里木臺盆區(qū)走滑斷裂的特征與形成機制[20-25]。楊海軍等[20]介紹了塔北—塔中隆起走滑斷裂分類、分級、分層與分段性研究認識。鄔光輝等[5]著重討論了塔里木克拉通中部走滑斷裂形成的機理，提出連接生長為主的非安德森破裂是形成“小位移”長斷裂的機制。韓劍發(fā)等[21]闡明了臺盆區(qū)走滑斷裂具有構(gòu)造樣式多樣性、縱橫結(jié)構(gòu)分段性、形成演化多期性與繼承性等特點，構(gòu)建了走滑斷裂帶復(fù)式成藏地質(zhì)模型。Deng等[22]闡述了順北、順托、順南地區(qū)走滑斷裂縱向分層、平面分段的特征，并分析了斷裂形成的力學(xué)機制。馬德波等[23]重點關(guān)注了走滑斷裂的分段性，建立了克拉通內(nèi)小滑移距走滑斷裂分段發(fā)育模式。綜上所述，前人對于塔里木臺盆區(qū)中部走滑斷裂研究成果豐富，但由于克拉通內(nèi)走滑斷裂位移小、斷距小，且埋深大（超過6 000 m），不同學(xué)者對走滑斷裂構(gòu)造演化與形成機制認識仍然不統(tǒng)一，特別是對不同區(qū)塊之間走滑斷裂的認識差異較大，有待于進一步整體的、系統(tǒng)的研究。

本文基于塔里木臺盆區(qū)中部大面積高精度三維地震資料與二維地震資料，開展斷裂構(gòu)造解析，揭示了研究區(qū)走滑斷裂構(gòu)造特征和形成演化過程；結(jié)合區(qū)域古構(gòu)造應(yīng)力背景的變化，探討了塔里木克拉通內(nèi)走滑斷裂成因機制。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于塔里木臺盆區(qū)中部，包括塔北隆起輪南—哈拉哈塘、滿西低凸起、塔中隆起、古城低凸起，面積約11×104km2。研究區(qū)地層發(fā)育較為齊全，自下而上發(fā)育寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系（圖1）。寒武—奧陶紀經(jīng)歷緩坡、弱鑲邊、鑲邊、淹沒臺地的演化歷程，形成寒武系—中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖層系與上奧陶統(tǒng)桑塔木組泥巖層；志留系至二疊系廣泛發(fā)育海相濱岸沉積，以粉、細砂巖為主；中新生界為陸相沉積。寒武系、奧陶系、石炭系、三疊系是研究區(qū)主要的含油層系，具有多層系含油、沿斷裂富集的特點。

圖1 研究區(qū)主干斷裂分布與地層綜合柱狀圖

受控于盆地周緣洋盆的伸展—聚斂旋回，研究區(qū)經(jīng)歷6個構(gòu)造演化階段：加里東早期（寒武紀—早中奧陶世）為伸展構(gòu)造環(huán)境，發(fā)育穩(wěn)定的碳酸鹽巖臺地。加里東中期（中晚奧陶世），盆地南部原特提斯洋消減閉合，研究區(qū)受到較強的擠壓作用，塔中、塔北兩大古隆起初步形成。加里東晚期—海西早期（志留紀—泥盆紀），受盆地東南緣阿爾金構(gòu)造域擠壓作用，研究區(qū)東南部構(gòu)造抬升，造成志留—泥盆系向東南方向剝蝕尖滅。海西晚期—印支期（晚二疊世—早三疊世），研究區(qū)北部南天山洋最終閉合，產(chǎn)生自北向南的擠壓作用力，塔北隆起最終定型。燕山期—喜馬拉雅早期，研究區(qū)處于整體埋藏階段，構(gòu)造活動相對較弱。喜馬拉雅晚期以來，受印度板塊與亞歐板塊碰撞的影響，塔里木盆地處于強烈擠壓的構(gòu)造環(huán)境，盆地周緣形成新生代前陸盆地[26]。

2 克拉通內(nèi)走滑斷裂幾何學(xué)特征

受不同位置、不同時期構(gòu)造應(yīng)力場環(huán)境差異的影響，塔里木臺盆區(qū)中部走滑斷裂具有剖面縱向分層、平面分區(qū)、沿走向分段的特點。

2.1 縱向分層

剖面上，研究區(qū)深層發(fā)育高陡直立的壓扭走滑斷裂，淺層發(fā)育張扭斷裂，不同層系構(gòu)造樣式差異大，但深、淺層斷裂縱向疊置，表現(xiàn)出分層變形的特點。

深層壓扭走滑斷裂主要發(fā)育在寒武—奧陶系，斷裂在寒武—中奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖地層中破裂明顯，表現(xiàn)為高陡直立樣式，傾角近90°；上奧陶統(tǒng)泥巖層中斷裂表現(xiàn)為塑性變形，不發(fā)育明顯的破裂。中寒武統(tǒng)膏鹽巖、奧陶系碳酸鹽巖頂面表現(xiàn)為擠壓突起的樣式，反映深部走滑斷裂是在擠壓應(yīng)力環(huán)境下產(chǎn)生，為壓扭走滑斷裂。深部壓扭走滑斷裂除了表現(xiàn)為高陡直立樣式外，剖面上還發(fā)育一系列由主干斷裂和分支斷裂組成的正花狀、半花狀兩類走滑構(gòu)造樣式。正花狀構(gòu)造表現(xiàn)為由深部往淺層撒開的、一系列逆斷裂組成的背形樣式。半花狀構(gòu)造由主干斷裂和單側(cè)發(fā)育的分支斷裂組成，形似“半花”樣式（圖2、3）。

淺層張扭斷裂發(fā)育在上古生界、中新生界碎屑巖層系，往深部消失在上奧陶統(tǒng)泥巖塑性層或搭在深層壓扭走滑斷裂上，表明淺層張扭斷裂與深層壓扭走滑斷裂有一定的繼承關(guān)系。單條張扭斷裂規(guī)模較小，長度介于2～5 km，這些張扭斷裂平面上呈雁列式展布，組成沿深層壓扭走滑斷裂展布的張扭斷裂帶，長度可超過百千米。張扭斷裂剖面上表現(xiàn)為一系列斷面較陡的正斷裂，組合成兩種構(gòu)造樣式：一種是由一系列相同傾向的正斷裂形成“階梯狀”，另外一種是由一系列凹面向上的正斷裂由深部往淺層撒開，形成下窄上寬的“負花狀構(gòu)造”或“塹壘樣式”。斷裂的多期活動造成深層壓扭走滑斷裂的正花狀構(gòu)造與淺層1～2層負花狀構(gòu)造疊置在一起，形成“花上花”的構(gòu)造樣式（圖2、3）。

圖2 塔北地區(qū)走滑斷裂典型地震剖面圖

圖3 滿西低凸起—古城地區(qū)走滑斷裂典型地震剖面圖

由于深層壓扭走滑斷裂是研究區(qū)的主干走滑斷裂體系，淺層張扭斷裂是這些主干斷裂后期活動產(chǎn)生的伴生斷裂，因此本文重點討論深層壓扭走滑斷裂的平面分區(qū)性和沿走向分段性。

2.2 平面分區(qū)

塔里木臺盆區(qū)中部壓扭走滑斷裂在不同區(qū)域具有不同的斷裂走向、構(gòu)造樣式，表現(xiàn)出平面分區(qū)性。根據(jù)斷裂走向、構(gòu)造樣式差異，將研究區(qū)走滑斷裂劃分為四個區(qū)：西部NW向斷裂發(fā)育區(qū)、北部共軛斷裂發(fā)育區(qū)、中部NE向斷裂發(fā)育區(qū)、南部走滑與張扭斷裂疊合區(qū)（表1）。

表1 塔里木臺盆區(qū)中部走滑斷裂分區(qū)構(gòu)造特征與活動差異對比表

西部NW向斷裂發(fā)育區(qū)位于YM20—SB5斷裂以西，主要發(fā)育NW向展布的走滑斷裂。北部共軛斷裂發(fā)育區(qū)位于塔北隆起輪南—哈拉哈塘地區(qū)，發(fā)育由NNE、NNW向走滑斷裂構(gòu)成的似共軛走滑斷裂，NNE、NNW向走滑斷裂之間銳夾角為40°～50°，夾角平分線對應(yīng)正北方向。主干斷裂周緣發(fā)育一系列與之小角度相交的次級分支斷裂，夾角多為30°～40°。中部NE向斷裂發(fā)育區(qū)位于塔中—滿西低凸起，發(fā)育一系列近似平行展布的NE向走滑斷裂，斷裂起始于塔中隆起，一直延伸到滿西低凸起，最長斷裂延伸長度可以達到240 km。南部走滑與張扭斷裂疊合區(qū)位于古城地區(qū)，走滑斷裂走向由NE向轉(zhuǎn)變?yōu)镹NE向，除了典型的壓扭走滑斷裂外，還發(fā)育獨特的NE向張扭斷裂（圖4）。古城地區(qū)走滑斷裂具有異于其他地區(qū)的特征，具體表現(xiàn)為該區(qū)走滑斷裂剖面上構(gòu)造變形弱，僅在奧陶系碳酸鹽巖頂面上有斷裂的響應(yīng)；平面上呈斷續(xù)線性延伸，不發(fā)育明顯的側(cè)接疊覆。古城地區(qū)走滑斷裂表現(xiàn)出弱走滑的特征，可能是研究區(qū)克拉通內(nèi)走滑斷裂往南逐漸消亡的結(jié)果。

圖4 古城地區(qū)走滑斷裂典型地震剖面圖

2.3 沿走向分段

分段性是走滑斷裂的重要特征[27]。深層壓扭走滑斷裂沿走向具有不同的構(gòu)造樣式，表現(xiàn)出具有一定的分段性。走滑斷裂分布圖展示了研究區(qū)發(fā)育一系列北東向、北北東向、北西向長達數(shù)百千米的走滑斷裂（圖5-a），但是斷裂帶精細解剖揭示每一條走滑斷裂都不是由始至終貫通的，而是有很多段通過側(cè)接、疊覆形成的。前人詳細解剖過順北5斷裂[22]、順南地區(qū)走滑斷裂的分段性與側(cè)接疊覆[9]，本文以塔北地區(qū)YM1-Q2斷裂為例展示克拉通內(nèi)走滑斷裂的分段性。YM1-Q2斷裂位于塔北隆起哈拉哈塘西部，呈NNW向延伸。圖5為YM1-Q2斷裂的高精度相干切片、斷裂展布以及地震橫剖面。根據(jù)斷裂平面組合特征、剖面構(gòu)造樣式沿走向的差異，將YM1-Q2斷裂劃分為5段。起始端S1段、終止端S5段應(yīng)力發(fā)散，平面上表現(xiàn)為馬尾狀構(gòu)造，剖面上為半花狀構(gòu)造（圖5-b、g）。走滑斷裂內(nèi)部表現(xiàn)為多條線性延伸的次級斷裂左階疊覆，形成4個擠壓疊覆區(qū)，將其劃分為三段，S2段為平移段，平面上為線性延伸，剖面上表現(xiàn)為高陡直立斷裂（圖5-c）。S3段為疊覆段，由5條右行左階的次級斷裂組成4個擠壓疊覆區(qū)，剖面上表現(xiàn)為兩條走滑斷裂夾持的局部隆升斷塊，構(gòu)成正花狀構(gòu)造（圖5-d、e）。S4段為平移段，平面上主干斷裂呈線性延伸，周圍發(fā)育一系列延伸短的分支斷裂；剖面上表現(xiàn)為主干斷裂與分支斷裂組成的半花狀構(gòu)造（圖5-f）。除此之外，由于走滑斷裂走向的改變，形成局部擠壓或局部伸展的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生擠壓彎曲或者伸展彎曲，比如順南2井南部。

圖5 YM1-Q2斷裂帶平面分段圖及典型地震剖面圖

3 克拉通內(nèi)走滑斷裂運動學(xué)特征

斷裂的運動學(xué)分析是基于斷裂幾何學(xué)研究結(jié)果，追索斷裂運動的位移方向、位移量大小和活動期次[27]。本文在幾何學(xué)特征研究基礎(chǔ)上，開展了研究區(qū)走滑斷裂運動方向、位移量、活動期次方面分析，來明確斷裂的運動學(xué)特征。

3.1 運動方向

研究區(qū)東側(cè)發(fā)育輪南—古城中下寒武統(tǒng)臺緣[28]、北側(cè)發(fā)育塔北晚奧陶世良里塔格組臺緣[29]，成為確定走滑斷裂運動方向、位移量的良好參照物。本文通過走滑斷裂相互交切的方向、錯斷中下寒武統(tǒng)或良里塔格組臺緣帶的方向、斷裂帶內(nèi)部疊覆區(qū)應(yīng)力狀態(tài)進行深部壓扭走滑斷裂運動方向的判斷，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)NE、NNE向走滑斷裂為左旋，NNW向走滑斷裂為右旋。以塔中北斜坡順南地區(qū)為例，順南2斷裂中段發(fā)育左階疊覆區(qū)，疊覆區(qū)內(nèi)部發(fā)育一系列正斷裂，為伸展型疊覆區(qū)，據(jù)此判斷順南2斷裂為左旋走滑斷裂[6]。同時順南2斷裂往北延伸至肖塘南地區(qū)，左旋錯斷了中下寒武統(tǒng)臺緣帶，進一步證實順南2為左旋走滑斷裂[30]。

淺部張扭斷裂運動方向的判斷主要依據(jù)張扭斷裂雁列展布方式，發(fā)現(xiàn)起源于同一走滑斷裂的上古生界張扭斷裂、中新生界張扭斷裂可能具有旋向相反的現(xiàn)象。上古生界張扭斷裂旋向與深部壓扭走滑斷裂旋向一致，比如塔中北斜坡順南地區(qū)志留系張扭走滑斷裂呈右階式展布，為左旋走滑，與深部NNE向壓扭走滑斷裂旋向一致[17]。中新生界張扭斷裂旋向與深部壓扭走滑斷裂旋向相反，比如塔北哈拉哈塘地區(qū)深部NNE向壓扭走滑斷裂為左旋，淺層白堊系—古近系張扭斷裂為左階式展布，為右旋走滑[7]。

3.2 位移量

不同于發(fā)育在活動陸塊邊緣的大型走滑斷裂，位移量大，易于測量。塔里木臺盆區(qū)中部走滑斷裂位移量小，難以直接測算。本文通過測量走滑斷裂錯斷輪南—古城中下寒武統(tǒng)臺緣帶或塔北地區(qū)良里塔格組臺緣帶、良里塔格組頂部河道的位移，厘定研究區(qū)走滑斷裂的位移量為400～1 500 m，屬于構(gòu)造穩(wěn)定發(fā)育的小滑移距的克拉通內(nèi)走滑斷裂。

3.3 活動期次

斷裂活動時間的確定一直是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的難題。斷裂縱向構(gòu)造樣式的變化、斷穿層位與不整合面的關(guān)系是厘定斷裂活動期次的常用方法。塔里木臺盆區(qū)走滑斷裂具有縱向分層性以及發(fā)育多期具有時間意義的不整合面，因此，這兩種方法在厘定研究區(qū)走滑斷裂的活動期次中具有較好的適用性。

研究區(qū)第一期走滑斷裂為高陡直立樣式的壓扭走滑斷裂，與淺層斷裂樣式差異明顯，且只發(fā)育在志留系底這一區(qū)域不整合面以下，因此，確定研究區(qū)走滑斷裂形成時間為加里東中期。這與前人利用奧陶系斷裂方解石膠結(jié)U-Pb定年確定的走滑斷裂形成于距今約460 Ma的認識是一致的[5]。

第二期走滑斷裂為張扭斷裂，主要發(fā)育在上奧陶統(tǒng)—志留系碎屑巖中，往上未斷穿石炭系底不整合面，確定第二活動期為加里東晚—海西早期。第三期走滑斷裂也是張扭斷裂，該期張扭斷裂與前一期張扭斷裂構(gòu)造樣式略有差異，斷裂貫通性強于前一期張扭斷裂，主要發(fā)育在石炭系—二疊系，往上未斷穿三疊系底不整合面，確定第三活動期為海西晚期。第四期走滑斷裂同樣為張扭斷裂，主要發(fā)育在侏羅—白堊系，往上消失在古近系，確定第四活動期為燕山期—喜馬拉雅早期。綜上所述，研究區(qū)走滑斷裂形成于加里東中期，加里東晚期—海西早期、海西晚期、燕山期—喜馬拉雅早期部分斷裂重新活化。

4 克拉通內(nèi)走滑斷裂形成演化

受不同時期構(gòu)造應(yīng)力場環(huán)境的差異，不同期次走滑斷裂的分布、斷裂平面組合樣式具有明顯的差異。

4.1 加里東中期

加里東中期，受塔里木板塊南緣原特提斯構(gòu)造域古昆侖洋、古阿爾金洋俯沖消減閉合的影響[31]，盆地內(nèi)部受到較強的擠壓作用，形成塔中、塔北兩大古隆起，同時產(chǎn)生以塔中I號斷裂、塔中東部弧形斷裂帶、塔北輪臺斷裂為代表的一系列逆沖斷裂。研究區(qū)不同位置主要構(gòu)造應(yīng)力方向稍有差異，塔中隆起主要受到SW-NE向擠壓應(yīng)力[32]，形成以NW向塔中I號斷裂為代表的逆沖斷裂，同時在塔中北斜坡、滿西低凸起產(chǎn)生一系列NE向走滑斷裂，古城地區(qū)形成一系列NNE向走滑斷裂。塔北隆起受到近SN向擠壓應(yīng)力，產(chǎn)生一系列NNE、NNW向走滑斷裂組成的類共軛走滑斷裂（圖1）。

4.2 加里東晚期—海西早期

加里東晚期—海西早期，受盆地東南側(cè)古阿爾金洋閉合后碰撞造山的影響[33]，盆地內(nèi)部受到來自東南方向的強烈擠壓應(yīng)力，致使研究區(qū)南部NE向走滑斷裂活化，在上奧陶統(tǒng)—志留系碎屑巖中產(chǎn)生一系列雁列式分布的張扭斷裂。這些張扭斷裂沿深層加里東中期走滑斷裂右階式雁列展布，長度可超過上百千米（圖6-a）。加里東晚期—海西早期張扭斷裂帶主要分布在YM20井以南的塔中隆起、滿西低凸起、古城低凸起，且具有由南往北斷裂活動逐漸減弱的特點，反映了該期斷裂與盆地東南側(cè)古阿爾金洋消減閉合具有良好的耦合關(guān)系。

圖6 研究區(qū)不同時期張扭斷裂分布圖

4.3 海西晚期

二疊紀末，南天山洋最終關(guān)閉，塔里木地塊與伊犁—中天山拼合，盆地北部產(chǎn)生強烈的陸陸碰撞造山[26,33-34]，成為塔北地區(qū)及周緣古隆起、斷裂發(fā)育定型的主要動力來源。碰撞造山產(chǎn)生的自北向南的強烈擠壓應(yīng)力作用于盆地內(nèi)，使研究區(qū)北部地區(qū)塔北隆起部分走滑斷裂活化，在上古生界石炭系—二疊系產(chǎn)生張性斷裂（圖6-b）。晚海西期張扭斷裂的分布具有兩個特點：①斷裂主要分布在塔北隆起，最南部僅延至順北5井周緣，其他地區(qū)晚海西期斷裂不發(fā)育或活動非常微弱，這與海西晚期盆地主要受到北部南天山洋閉合帶來的擠壓應(yīng)力的區(qū)域構(gòu)造背景一致；②海西晚期斷裂主要呈NNW向展布，為塔北隆起深層NNW向走滑斷裂活化產(chǎn)生。

4.4 燕山期—喜馬拉雅早期

燕山期—喜馬拉雅早期，塔里木盆地處于南天山碰撞造山期之后的應(yīng)力松弛期[26,31]，研究區(qū)主要受到盆地北部構(gòu)造應(yīng)力的影響，造成燕山期—喜馬拉雅早期斷裂主要分布在塔北隆起。燕山期—喜馬拉雅早期，主要發(fā)育幾組北NE、近南北向張扭斷裂帶，剖面上表現(xiàn)為小型塹—壘構(gòu)造或階梯式斷裂，斷裂根部位于二疊系內(nèi)部，頂部斷至古近系內(nèi)部；平面上，由一系列左階式雁列狀正斷裂組成，這些斷裂主要沿深層加里東中期走滑斷裂分布（圖6-c）。

眾所周知，喜馬拉雅晚期是塔里木盆地強烈擠壓構(gòu)造期，對盆地周緣庫車、塔西南兩大前陸盆地的形成起到重要作用，但從目前諸多資料來看，喜馬拉雅晚期對臺盆區(qū)中部這套克拉通內(nèi)走滑斷裂活動影響較弱，這與塔北—塔中地區(qū)喜馬拉雅晚期構(gòu)造變形較弱的規(guī)律是一致的。其原因是喜馬拉雅晚期塔北—塔中地區(qū)處于庫車前陸盆地強擠壓應(yīng)力影響區(qū)之外，加之巨厚的新近系—第四系沉積地層，致使深部走滑斷裂活動微弱，未在淺層地層中形成新的走滑斷裂。

5 克拉通內(nèi)走滑斷裂成因機制探討

通過上述闡述可知，中加里東期走滑斷裂奠定了研究區(qū)斷裂發(fā)育的整體格局，后期張扭走滑斷裂為中加里東期走滑斷裂活化產(chǎn)生的伴生斷裂，兩者具有不同的成因機制。

5.1 加里東中期走滑斷裂成因機制

加里東中期是研究區(qū)走滑斷裂形成的關(guān)鍵時期，該期走滑斷裂的形成受控于基底結(jié)構(gòu)非均一性與原特提斯洋俯沖消減閉合帶來的擠壓作用力。

塔里木盆地基底結(jié)構(gòu)的非均一性是中加里東期大型克拉通內(nèi)走滑斷裂發(fā)育的內(nèi)因。塔里木盆地基底是由南、北塔里木地塊在18億年哥倫比亞超大陸聚合期拼合而成[35]，南、北塔里木地塊基底結(jié)構(gòu)差異大。從航磁異常特征看，北塔里木地塊磁異常上表現(xiàn)為廣闊平緩負磁異常，反映其基底物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)相對均一；南塔里木陸塊發(fā)育一系列NE向正負相間的高磁異常帶，代表南塔里木基底結(jié)構(gòu)非均一性強，基底可能發(fā)育一系列NE向構(gòu)造薄弱帶[36]。南、北塔里木地塊基底結(jié)構(gòu)的差異控制了中加里東期走滑斷裂的分區(qū)差異。北塔里木陸塊基底結(jié)構(gòu)相對均一，在擠壓作用下易發(fā)生共軛剪切破裂，形成X型走滑斷裂。南塔里木陸塊基底結(jié)構(gòu)非均一性強，基底NE向展布的構(gòu)造薄弱帶，在擠壓作用下易于形成NE向剪切破裂。

塔里木盆地南側(cè)原特提斯洋俯沖消減閉合帶來的擠壓作用力是走滑斷裂形成的外在動力。加里東中期，研究區(qū)不同區(qū)域擠壓應(yīng)力方向略有差異。塔中地區(qū)擠壓應(yīng)力方向為SE-NW，形成以塔中I號斷裂、塔中隆起為代表的擠壓構(gòu)造，同時在塔中古隆起及斜坡區(qū)形成NE向走滑斷裂。走滑斷裂的形成受控兩種機制：一是與大型逆沖斷裂（塔中I號斷裂）同步發(fā)育，與逆沖斷裂近似垂直的撕裂斷裂，這些撕裂斷裂逐漸發(fā)展成走滑斷裂；二是基底NE向構(gòu)造薄弱帶擠壓作用下形成走滑斷裂。由于塔北地區(qū)除了受到盆地南側(cè)原特提斯洋的影響，也受到盆地北部南天山洋的影響，塔北地區(qū)與塔中地區(qū)具有不同的構(gòu)造邊界條件，也就具有不同的應(yīng)力方向。在南天山洋施加的由北往南弱擠壓應(yīng)力與原特提斯洋SE-NW向擠壓應(yīng)力共同作用下，塔北地區(qū)受到的擠壓應(yīng)力方向為近南北向，在北塔里木板塊均一基底、上古生界均一碳酸鹽巖介質(zhì)中形成X型展布的共軛走滑斷裂。

5.2 張扭走滑斷裂成因機制

將加里東晚期—海西早期、海西晚期、燕山期—喜馬拉雅早期張扭斷裂的分布與盆地周緣洋盆的聚斂閉合聯(lián)系起來，發(fā)現(xiàn)兩者具有良好的耦合關(guān)系，反映了張扭斷裂的發(fā)育受控于不同時期盆地周緣洋盆的閉合。張扭斷裂是盆地周緣洋盆閉合作用于加里東中期走滑斷裂，產(chǎn)生的伴生分支斷裂。雁列角分析是開展雁列式張扭斷裂形成機制分析的有效手段。研究區(qū)不同時期張扭斷裂主要有10°～15°、40°～50°兩個雁列角區(qū)間（圖7）。10°～15°雁列角的張扭斷裂與加里東中期走滑斷裂近似平行，為加里東中期走滑斷裂后期活化產(chǎn)生的R剪切分支斷裂。40°～50°雁列角的張扭斷裂與加里東中期走滑斷裂交角大，為加里東中期走滑斷裂后期活化產(chǎn)生的張性破裂斷裂[37]。

圖7 斷裂演化模式圖

6 結(jié)論與展望

1）塔里木克拉通內(nèi)走滑斷裂具有縱向分層、平面分區(qū)、沿走向分段的特點。縱向上由深層壓扭走滑斷裂與淺層張扭斷裂構(gòu)成兩層或三層樣式；平面上研究區(qū)走滑斷裂具有分區(qū)性，分為西部NW向斷裂發(fā)育區(qū)、北部共軛斷裂發(fā)育區(qū)、中部NE向斷裂發(fā)育區(qū)、南部走滑與張扭斷裂疊合區(qū)四個區(qū)，不同區(qū)域具有不同的斷裂走向、構(gòu)造樣式；深層壓扭走滑斷裂沿走向表現(xiàn)為由平移段、疊覆段、馬尾狀構(gòu)造組成，體現(xiàn)出一定的分段性。

2）塔里木克拉通內(nèi)走滑斷裂形成于加里東中期，加里東晚期—海西早期、海西晚期、燕山期—喜馬拉雅早期部分走滑斷裂活化形成張扭斷裂。加里東晚期—海西早期斷裂分布在研究區(qū)中南部，海西晚期、燕山期—喜馬拉雅早期斷裂主要分布在研究區(qū)北部。基底非均質(zhì)性與盆地南緣原特提斯洋消減閉合是走滑斷裂形成的主要原因，不同時期盆緣洋盆閉合是后期斷裂差異活化的主控因素。

3）塔里木臺盆區(qū)中部走滑斷裂研究有助于深化克拉通內(nèi)走滑斷裂認識，但本研究注重了斷裂幾何學(xué)、運動學(xué)分析及不同期次斷裂與盆地周緣構(gòu)造背景的耦合關(guān)系研究，建議以后的研究中加強斷裂內(nèi)部結(jié)構(gòu)刻畫與局部應(yīng)力場分析。

4）由于中國三大克拉通盆地基底多具非均質(zhì)性，且經(jīng)歷多旋回、多方位構(gòu)造應(yīng)力作用，造成盆地內(nèi)差異性基底的非均勻受力，形成多期演化的克拉通內(nèi)走滑斷裂。前期由于高精度三維地震資料的匱乏，這些克拉通內(nèi)走滑斷裂并未得到重視。近期，除了塔里木克拉通內(nèi)走滑斷裂獲得高度重視，并產(chǎn)生了巨大的油氣勘探效益之外，四川盆地、鄂爾多斯盆地也均發(fā)現(xiàn)了大型走滑斷裂。這些走滑斷裂剖面上具有高陡直立、分層變形的特點，平面上具有延伸遠、分段變形的特點，且走滑位移量均在數(shù)千米以內(nèi)，與本文介紹的塔里木克拉通內(nèi)走滑斷裂構(gòu)造特征具有一定的相似性。相信隨著越來越多研究力量投入到對中國三大克拉通盆地走滑斷裂的研究，不久的將來必將形成適應(yīng)于中國小陸塊、多旋回盆地的克拉通內(nèi)走滑斷裂理論認識。