0 引言
盐构造（Salt tectonics）是指盐岩或其他蒸发岩的流动变形导致盐体本身以及周围地层的变形所形成的构造，它是当前世界含油气盆地构造研究的热点问题之一，主要发育于陆内造山带和前陆盆地、克拉通盆地、裂谷盆地和被动大陆边缘盆地，波斯湾、墨西哥湾、北海、滨里海、巴西深海、非洲被动大陆边缘和我国塔里木盆地库车坳陷等油气资源丰富的地区都发育丰富的盐构造［1-4］。塔里木盆地北缘库车坳陷克拉苏构造带是塔里木油田近年来油气勘探重要领域，“十二五”（2011—2015年）以来，库车坳陷天然气勘探形成中国首个超深层万亿立方米大气区［5-6］，其中新生代盐构造不仅为油气聚集提供了丰富的圈闭，而且区域性盐岩盖层的存在和分布也为油气藏保存提供了良好的条件［7-9］。
自新生代发生喜马拉雅运动以来，印度板块与欧亚板块碰撞的远距离效应使得库车坳陷受到强烈挤压发育一系列成排的褶皱冲断带［10-12］，在挤压应力、重力和浮力作用下，库车坳陷北缘克拉苏构造带发育的厚层新生代膏盐岩及其周围岩层发生形变，控制形成一系列复杂的盐相关构造［13-15］。近20年来经过地质学家对库车坳陷野外观察、地球物理资料分析、变形特征及构造演化特征等研究，揭示盐上层、盐岩层和盐下层三位一体的盐相关构造变形样式，盐上层发育断层相关褶皱、逆冲断层和盐核背斜等，盐岩层识别出盐背斜、盐枕、盐丘、盐底辟、盐推覆构造、盐墙、盐株、盐席、盐焊接构造等，盐下层主要发生断层相关褶皱、逆冲断层、背冲断块、叠瓦构造和双重构造等［16-19］，盐层的塑性流动影响调节盐上层和盐下层变形差异［20］，除此之外，盐底辟、同构造沉积、盐下基底断裂等因素也影响着库车坳陷复杂盐构造变形［21-25］，从而导致库车坳陷构造带西部构造变形更为复杂、圈闭落实难度大、勘探开发部署相对滞后［26-27］。
本文通过对克拉苏逆冲推覆构造带西部地震资料进行精细构造样式解析、二维构造建模研究分析，明确研究区盐上—盐层—盐下构造模式。利用三维地震资料建立研究区构造模型，结合膏盐岩厚度差异展布和主干断裂叠置关系，旨在揭示膏盐岩层不均匀分布、先存构造等因素对库车坳陷克拉苏构造带盐上盐下构造样式，东西段差异变形控制影响作用。
1 区域构造特征
库车坳陷是位于塔里木盆地北部的在新生代晚期形成的陆内前陆盆地，面积约为2.8×104 km2。经历了中—新生代印支期、燕山期和喜马拉雅期等多期构造运动变形，形成了现今“五带三凹”构造格局［2，28］，即北部单斜带、克拉苏构造带、依奇克里克构造带、秋里塔格构造带、塔北隆起带和乌什凹陷、拜城凹陷、阳霞凹陷［图1（a）］。克拉苏构造带是位于库车坳陷北缘，南天山山前的第二排构造带，总体呈北东东—东西向展布，受控于南天山隆升及差异性挤压构造作用，发育多条大致平行、北倾的北东东—东西走向的逆冲断层以及断层相关褶皱［图1（b）］。研究区由新生代和中生代沉积物组成，新生代地层和中生代地层以碎屑沉积为特征，包括泥岩、砂岩、煤层、膏盐岩和砾岩。新生代地层和中生代地层不整合地沉积在由岩浆岩和变质岩组成的基底之上。克拉苏构造带大多数地层暴露地表，其中膏盐岩层是克拉苏构造带新生代最主要的构造单元，控制着克拉苏构造带的变形。克拉苏构造带西段含膏盐层系主要为古近系库姆格列木组（E1-2 km），为一套塑性地层，厚度一般介于60~2 000 m之间，厚度最大可超过4 000 m。研究区地震剖面中盐层的大幅度透镜状增厚以及减薄至盐层上下地层接触等现象说明此地区膏盐岩层塑性流动明显。根据构造特征差异自西向东克拉苏构造带分为5段：阿瓦特段、博孜段、大北段、克深段和克拉段［26］，东西长约为220 km，南北宽约为30 km，面积约为3 500 km2，构造特征同整个库车坳陷一致，具有“上下分层、南北分带、东西分段”的特点。盐岩滑脱层对于盐上覆层和盐下基底的差异性调节作用使得克拉苏构造带深浅部脱耦作用显著。南北方向上以博孜—克拉断裂和克深断裂为界分为3个构造带（由北至南依次为博孜—克拉断裂带、克深断裂带和拜城断裂带）。南天山的差异隆升推覆作用、先存构造、盐层分布等因素导致克拉苏构造带东西走向上构造样式类型存在显著差异［27，29］。
2 克拉苏构造带西部盐相关构造特征
结合克拉苏构造带典型探井的地震合成记录、VSP及地质露头资料对层位进行精细标定。其中重点追踪膏岩层库姆格列木组顶底，盐上同沉积地层（苏维依组—第四系）在地震剖面表现为连续性好，振幅较强的特征。盐层内部在地震剖面上都表现为杂乱反射和揉皱等特征。盐下构造运动强烈，构造破碎，导致盐下地层（三叠系—白垩系）连续性较差。基于钻井地质分层、层位追踪及克拉苏构造带西部各个区块典型剖面的精细解释，开展研究区盐相关构造特征研究。
中新生代以来主要由南天山造山带差异隆升推覆作用以及不同厚度膏岩层对纵向上盐上—盐层—盐下三位一体构造格局的调节作用形成了克拉苏构造带现今构造格局。为了对克拉苏构造带西段盐相关构造变形特征做出较为全面的总结，选取研究区内贯穿整个构造带西段，7条质量较好的近南北向地震测线，对其进行精细解释，构建剖面纵向上三位一体构造模式，识别并归纳各种盐构造特征及其分布。
2.1 阿瓦特段
阿瓦特段位于克拉苏褶皱冲断带西部［图1（a）］，构造挤压最为强烈，盐层最厚，构造被抬起最高，整体表现为“双层楼”逆冲推覆构造变形，发育南北2套楔冲体系。文中AA′和BB′ 2条测线位于阿瓦特段中西部，发育长距离逆掩推覆构造，盐上盐下分层差异明显。
盐下层段发育2套楔冲体系，整体呈现“双层楼式”逆冲推覆构造。构造层主要由中生界及下伏层系组成，包括白垩系、侏罗系、三叠系等。中生界基底卷入断裂发育，北部发育上下2套逆冲推覆体系，上覆逆冲推覆体系沿着克深断裂向上逆冲叠置，发育堆垛构造，克深断裂为上盘次生叠瓦构造的主干断裂。下盘逆冲体系沿着三叠系底部滑脱层向南推进，发育叠瓦逆冲构造，主干断裂为拜城断裂。阿瓦特西段更加靠近多个构造区交接部位，缩短空间更小，挤压更为剧烈，AA′测线北部盐下构造层还发育反冲断层形成反冲背斜［图2（a）④］。阿瓦特段断裂活动总体呈现北强南弱，西强东弱的构造特征。
2.2 博孜段
博孜段CC′、DD′、EE′等测线分别位于博孜段西中东部。地震剖面中盐上第四系与新近系形成了一个较宽缓的向斜（图3）。盐层厚度较阿瓦特区块更薄（10~2 000 m），沉积边界逐渐加宽，总体呈现西厚东薄的特征。盐下单元由北部以盐层为浅部滑脱层的基底卷入构造体系以及南部以深部侏罗系煤层和三叠系页岩为深部滑脱层的薄皮滑脱构造体系组成。博孜段含盐褶皱冲断带以盐上和盐上单元的解耦变形为总体特征。
博孜段盐层较阿瓦特段减薄，总体呈现西厚东薄特征，CC′测线盐层较厚，西部构造抬升强，盐层沿着克深断裂向上发育断层滑脱褶皱（盐核背斜），中部盐核及其周围变形的上覆层组成穹窿状丘体［图3（a）①］，盐层与上覆盐层呈整合接触关系，发育盐枕构造，下伏断片附近盐岩反射特征表现为杂乱揉皱。中东部盐层减薄，沉积边界加宽，分布较为均匀，盐湖范围小，发育小型盐枕构造。另外博孜段东部测线（EE′）显示，盐岩层演化过程中，局部地区岩层急剧减薄直至尖灭，导致盐上覆层和盐下基底连通形成盐焊接构造［图3（c）③］。盐层吸收了盐下断层向上冲断过程中的应力，断层消失在盐层之中，并且盐层充填了冲断和褶皱等构造作用形成的虚脱空间。
盐下层段由中生界及以下地层组成，盐下构造比盐上构造更为复杂，从地震剖面看，博孜西部（CC′）发育多个断片叠置的叠瓦冲断构造，断片宽度较博孜段中东部大，产状较陡，逆掩叠置现象少。逆冲断层向上消失在盐层之中，向下并入具有连续反射的基底。中东部发育大型逆冲推覆构造和低幅度叠瓦逆冲断层，变形空间大，南北构造高差小，断片规模大。博孜段东部（EE′）测线显示，中部区域发育反向逆冲断层，方向与冲断系统方向相反、倾向向前陆方向。在反向逆冲断层和正向逆冲断层的围限下隆升形成冲起构造［图3（c）④］，是一种很好的圈闭构造，其构造主控因素是由于盐枕的阻挡作用以及该区域同沉积作用引起的差异负载驱使盐岩向着挤压变形两侧流动形成。EE′测线发育典型盐焊接构造，正是由于反冲构造向上隆升导致盐上盐下地层接触所形成。博孜段北部盐下一系列逆冲断片形成的断坡背斜［图3（a）②］和断块叠加，构成复杂含盐基底卷入构造。向盆地方向转变为以侏罗系煤层和三叠系页岩为深部滑脱层的薄皮滑脱构造。
2.3 大北段
3 克拉苏构造带西段盐相关构造建模
以地震剖面解释结果为基础，对克拉苏构造带西部盐上覆层、盐层和盐下基底构造特征进行归纳总结，分别建立了阿瓦特段、博孜段和大北段三位一体构造地质模型（图5）。
图5 克拉苏构造带西段分区块“盐上—盐层—盐下”构造样式及三位一体构造组合示意（部分图件据文献［2，8-9］，修改）Fig.5 Schematic diagram of the “overburden layer-salt layer-subsalt basement” structural style and trinity structural assemblage in various segments of the western part of the Kelasu structural belt（partial schematic diagrams are modified from Refs.［2，8-9］） |
盐上单斜、宽缓向斜、背斜、断层相关褶皱和盐推覆体，盐上宽缓向斜轴部主要位于北端，阿瓦特段和博孜段为主要发育区块。盐上背斜主要发育在盐枕构造上，大北段最为发育。博孜段和大北段北部逆冲断层切割背斜发育断层相关褶皱，断面北倾，大多数冲断至地表。盐推覆体发育在阿瓦特段和大北段，通常在一条中大型逆冲断层之上，阿瓦特段盐推覆体发育在克深断裂之上并由北向南推覆。
盐层盐枕、盐焊接构造、盐背斜和盐底辟构造，盐枕为克拉苏构造带最为发育的一种盐构造，盐流由于盐的流动性和变形运动学约束较差，造成盐枕几何形状的不确定性，阿瓦特段盐枕幅度大，厚度大。博孜段和大北段较薄，呈扁平状发育。盐焊接构造发育在博孜段和大北段，在盐枕、盐背斜和鱼尾构造的两翼盐层急剧变薄，导致盐上和盐下地层接触，形成盐焊接构造。盐背斜主要发育在大北段，其代表为大宛齐背斜，巨厚且宽的膏岩层为盐下油气的横向和纵向封盖提供了良好的条件。
盐下基底卷入构造、叠瓦冲断构造、冲起构造和堆垛构造等，克拉苏构造带北部由于南北向急剧挤压抬升使盐下中生界基底卷入断裂发育，在阿瓦特段最为明显。叠瓦冲断构造在克拉苏构造带盐下最为发育，由一系列倾向向北的冲断层组成。在阿瓦特段和大北段盐背斜下方，断片叠置形成双重构造和堆垛构造。冲起构造一般发育在博孜东段和大北段的断层转折褶皱（主要为克深断裂）的后翼，由2条背冲断层以及夹块组成。
针对克拉苏构造带西部地震剖面精细解析以及构造样式的归纳和建模，将阿瓦特段、博孜段和大北段的盐上、盐层和盐下构造组合分别总结为3类。阿瓦特段主要为盐上单斜—高幅度厚盐枕—盐下高幅叠瓦+堆垛构造，博孜段为盐上单斜—盐焊接+低幅盐枕—盐下低幅叠瓦+冲起构造，大北段为盐上单斜+逆冲断裂—盐焊接+盐背斜—盐下低幅叠瓦+堆垛背斜构造。
4 构造差异分段主控因素
新生代晚期，受欧亚大陆和印度板块的碰撞影响，南天山板内发生造山作用，库车坳陷中、新生代地层在北部挤压隆升作用以及盐流作用下形成了东西分段的克拉苏含盐褶皱冲断带。基于克拉苏含盐褶皱冲断带西部的17条地震剖面［图6（a）］进行三维构造建模，通过对比阿瓦特段、博孜段和大北段盐层横向展布和主干断裂叠置关系，揭示克拉苏构造带西部东西差异分段主控因素。
膏盐岩层平面上的差异展布控制克拉苏构造带构造样式组合的差异分段。三维构造建模结果显示［图6（b）］，阿瓦特段、大北段南部处于盐层构造高位，盐层最厚。博孜段处于构造低位，盐层最薄［图6（b）］。阿瓦特段表现为巨厚单盐湖（>4 000 m）。博孜段表现为北部低幅单盐湖（1 000~1 500 m），其南部盐层急剧减薄，并发育盐焊接构造。大北段南部和北部被中间盐焊接构造分开，发育南部厚盐湖（>4 000 m）和北部薄盐湖（1 500~2 000 m）。盐岩层对应力具有极强的调节和释放作用，阿瓦特段北部中、新生代地层向南楔入的过程中，变形空间受限，正是巨厚的膏盐岩吸收大量水平应力，并且在膏盐岩调节作用下，中、新生代地层转而向上突破，取代了向前陆方向的叠瓦构造变形，形成了现今的“双层楼式”高幅叠瓦/堆垛构造。在博孜段，膏岩厚度整体较薄，其变形空间大，表现为低幅盐枕构造，盐下冲断层逆掩叠置少，表现为一系列倾向向北的冲断层平行叠置而成的叠瓦冲断构造和突发构造。大北段由于大北古隆起阻挡地层由南向北挤压，导致地层横向变形受限，而大宛齐巨厚盐背斜使得其纵向变形空间充足，大北盐下多发育断片叠置严重的堆垛背斜状构造。
受控于多旋回盆地演化过程，库车坳陷普遍具有非均质性和先存构造等特征［33-34］，从而影响着浅表碰撞造山过程及相关盆—山系统特征，尤其是岩石圈先存构造和非均质性常导致其发生集中应变作用。阿瓦特段发育的巨厚膏盐岩层和“双层楼式”构造，主要是由于温宿古隆起（先存构造）的阻挡作用，变形空间明显比东段博孜大北区块小，在南北水平挤压应力作用下，逐渐转化为垂向剪切应力，构造层和主干断裂转而向上发育抬升（图2），断片叠置严重，克深断裂断距达到了4 000 m以上，盐下发育堆垛构造。大北古隆起位于大北段南端［图4（a）⑧，图4（b）⑦］，地震剖面上显示其隆升幅度较温宿古隆起较低，大北古隆起的位置决定了盐构造的发育位置，盐体一般在古隆起顶部发生聚集增厚，形成一系列盐构造（盐枕和盐墙构造等），在古隆起两翼，由于古隆起对塑性盐层的阻挡使得盐体急剧减薄并形成盐焊接和鱼尾构造等。盐焊接构造分隔了大宛奇盐背斜和北部盐枕构造形成了双盐湖的格局。此外大北古隆起阻挡了地层南北向挤压，限制了变形空间，应力在大宛齐背斜北翼集中，盐下形成大量断片叠置（图4）组成堆垛背斜构造，形成强变形区。位于大北双盐湖中间的吐孜玛扎古构造，盐岩沿着盐上逆冲断裂向上运移形成盐株（盐底辟），同时盐上逆冲断裂也为盐下油气运移提供了良好的通道。另外，古隆起及其相关盐构造对油气聚集成藏具有重要控制作用，古隆起是油气运移的指向区［34］，古隆起处盐下断裂提供了有效的油气运移通道，同时巨厚的膏岩层也为油气保存提供了良好的封盖作用。
南天山造山带的隆升推覆作用是克拉苏构造带变形的主要动力来源，外加盆内古隆起的阻挡作用和膏岩层差异调节作用相互影响，它们共同控制了现今克拉苏构造带差异分段的构造格局。研究区不同区块的推覆作用具有差异性，阿瓦特段和大北段由于古隆起的存在，变形空间变小，导致构造挤压强度更强，构造叠置程度更高。塑性膏岩层充填了由于褶皱和冲断形成的虚脱空间，导致膏岩聚集更加明显，从而形成了阿瓦特巨厚膏岩层和大宛齐大型盐背斜。博孜段位于温宿古隆起和大北古隆起之间的区域，变形空间充足，挤压推覆强度相对较小，导致膏岩层聚集不明显形成低幅盐湖。
5 结论
基于二维、三维地震资料精细解释与三维构造建模分析得出以下认识：
（1）塔里木盆地库东坳陷克拉苏构造带西部各个区块具不同盐上—盐层—盐下构造样式，其中西部阿瓦特段主要为盐上单斜—高幅度厚盐枕—盐下高幅叠瓦+堆垛构造，博孜段为盐上单斜—盐焊接+低幅盐枕—盐下低幅叠瓦+冲起构造，东部大北段为盐上单斜+逆冲断裂—盐焊接+盐背斜—盐下低幅叠瓦+堆垛背斜构造。
（2）克拉苏构造带西部自北向南发育克北断裂、博孜—克拉断裂、克深断裂和拜城断裂，主干断层断距的大小、断片叠置程度形成不同的叠瓦构造和堆垛构造样式，从而造成克拉苏构造带西部东西分段构造格局。克拉苏构造带主干断裂差异变形特征主要受控于先存构造和盐层的厚度差异。先存构造的发育控制影响了盐上—盐层—盐下构造模式的变化，主要体现在阻挡了地层南北向挤压空间，导致地层和断层垂向叠置形成一系列相关构造。盐层厚度变化及分布不均匀导致东西段差异变形，阿瓦特段和大北段盐层厚，允许了断片在纵向上变形形成堆垛构造。博孜段盐层薄，盐层沉积边界宽，变形空间充足，多发育水平叠瓦构造和冲起构造。
（3）克拉苏构造带阿瓦特段、大宛齐背斜盐层厚，构造抬升强烈，处于构造高位。博孜段盐层薄，变形相对较弱，处于构造低位。阿瓦特为巨厚单盐湖（>4 000 m），博孜段北部低幅单盐湖（1 000~1 500 m），大北南端和北部被中间盐焊接构造分开，发育南部厚盐湖（>4 000 m）和北部盐湖（1 500~2 000 m）。膏盐岩层平面上差异展布显著控制克拉苏构造带西部构造格局。
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