南天山库车前缘低幅度滑脱褶皱的构造变形机理与演化过程定量研究

天山南北麓变形前缘发育多个活动的低幅度滑脱褶皱，构成褶皱的地层变形不强且未遭受剥蚀，记录了完整的造山活动历程。然而由于这类褶皱构造样式简单，隆升缓慢（隆升速率小于或接近于地层沉积速率），生长地层界线不明显，且褶皱变形过程中有塑性物质卷入使得剖面在二维空间难以保持面积平衡，大大增加了对褶皱变形机制与演化过程的研究难度。深入研究褶皱的变形机制、变形特征、演化过程以及侧向扩展，对深化滑脱褶皱的变形研究和全面剖析新生代天山造山传递以及构造转换具有重要意义。本项目将选取库车褶皱冲断带变形前缘发育的低幅度褶皱进行研究，依据二维地震剖面、钻测井数据及野外地质调查，利用复杂构造建模和厚度-隆升方法，建立合理的区域构造几何运动学模型，重点厘定滑脱褶皱的变形时间、变形量，并结合前人热年代学和磁性地层研究成果，探讨构造变形速率，重建天山南麓构造发育的完整过程。

库车褶皱冲断带前缘发育多个低幅度—隐伏滑脱褶皱，本项目依据野外地质调查数据、钻测井数据及二维地震反射剖面，利用厚度隆升方法、生长地层记录及三维构造建模与恢复，研究车褶皱冲断带前缘西段米斯坎塔克背斜、喀拉玉尔滚背斜带、羊塔克背斜、英买力背斜和新和背斜构造几何学特征、缩短量、变形时间、横向扩展过程及变形机制，并结合前人对天山地区，特别是库车地区构的构造变形研究，探讨库车地区新生代造山过程。.研究表明：（1）库车坳陷前缘发育多个北东-南西向延伸的低幅度甚至隐伏滑脱褶皱，北喀背斜、中喀背斜和南喀背斜均为盐背斜，北喀背斜下伏盐层最厚达~1.5km，南喀背斜下伏盐层初始厚度薄，往南楔状减薄，中喀背斜下伏盐岩厚度介于北喀和南喀背斜之间，中喀和南喀背斜二者交汇处发生了位移转换；羊塔克背斜、英买力背斜和亚肯背斜为基本对称的低幅度滑脱褶皱，下伏盐岩厚度不大，最多在200m范围，而新和背斜则属于后翼抬升的滑脱褶皱类型，盐岩聚集背斜核部并导致背斜北翼抬升。.（2）库车褶皱-冲断带前缘西段滑脱褶皱卷入变形的新生代地层及底部滑脱层相同，但盐层厚度不同。受盐层沉积厚度差异、构造缩短量大小及基底构造形态控制，背斜往往表现出不同变形特征。库车褶皱-冲断带前缘发育7种滑脱褶皱变形样式，其中盐层厚度起主导作用，控制滑脱褶皱发育位置，并影响滑脱褶皱变形样式。盐岩流动主要有两种方式：①向斜下方盐岩流出减薄，在背斜核部聚集加厚；②背斜核部及北翼下方盐岩聚集加厚。米斯坎塔克背斜发生分段差异变形应是盐岩流动变形方式不同导致。.（3）喀拉玉尔滚右旋走滑断层是一条薄皮褶皱调节断层，它调节了盐岩沉积边界的地层变形。.（4）库车褶皱冲断带前缘滑脱褶皱最早变形时间始于~7Ma，并在~5Ma-7Ma 和~2.3Ma具明显构造变形响应，构造变形以脉冲式进行，并具横向扩展性。总体看来，库车地区自~7Ma以来一直处于一个构造活动活跃期，但受构造横向扩展影响，不同剖面分析出的变形时间、变形量和变形过程不同。总体上，这些褶皱的构造缩短量在~0.2-2km，若以~7Ma 作为其初始变形时间，其平均构造缩短率为~0.03 -0.3mm/yr。.（5）新生代天山造山过程在库车地区的最早变形时间可能始于~46Ma，并在~20-25Ma传播至库车北部，随后在~10-13Ma传播至克拉苏构造带，在~7Ma传播至变形前缘。