帕米尔弧形构造带东北缘晚新生代构造活动的沉积与重矿物变化响应*

王子一 李康 李勇 安凯旋 陈才 林秀斌 程晓敢 陈汉林

1. 浙江大学地球科学学院，杭州 310027 2. 教育部含油气盆地构造研究中心，杭州 310027 3. 塔里木油田公司勘探开发研究院，库尔勒 841000

受控于印度与欧亚板块在新生代的碰撞和持续汇聚过程，帕米尔地区发生了强烈的向北扩展和地壳增厚缩短(Cowgill, 2010; Sobeletal., 2013; 陈汉林等, 2014, 2019; Rutteetal., 2017a, b)，形成了独特的弧形构造带(图1)。帕米尔弧形构造带新生代的向北扩展造成了塔里木盆地岩石圈挠曲沉降，形成了塔西南前陆盆地，并在盆地内沉降了巨厚的新生代磨拉石沉积(钱俊锋等, 2011; Chenetal., 2019)。帕米尔弧形构造带的弧形扩展过程是当前地质学界研究的热点问题，前人围绕这一问题开展了大量工作(Rumelhartetal., 1999; Cowgill, 2010; Sobeletal., 2011; Lietal., 2013; Bosboometal., 2014; 陈汉林等, 2014, 2019; 李康, 2014; Chenetal., 2018; 2019)，但仍未取得较为统一的认识。造山带和盆地是在时空发展和形成机制上具有密切联系的构造系统，盆地形成受周缘造山带的构造作用控制，而盆地沉积记录了盆缘造山带的构造演化过程。基于盆山耦合理论，通过对塔西南地区的新生代前陆盆地沉积的研究，可以：(1)帮助理解帕米尔弧形构造带新生代的向北楔入过程；(2)帮助厘定塔西南地区的新生代构造格架。

图1 帕米尔-西昆仑地区构造简图(据Cowgill, 2010修改)MPT-主帕米尔逆冲断裂；PFT-帕米尔前缘断裂.红色框为图2研究区的范围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

在沉积分析方法中，重矿物组份研究基于重矿物的较强稳定性和耐磨蚀能力，可以有效保存原始的母岩特征而非常便于进行物源追踪和分析，该方法已被广泛应用于沉积物源的研究(宋春晖等, 2002; 王昆山等, 2005; Ajdanlijsky and Dotzov, 2006; Houetal., 2008; 冉波等, 2008)。在帕米尔弧形构造带相邻的塔西南前陆盆地地区，前人曾开展过一些有关新生代沉积的重矿物研究，如雷刚林等(2011)通过将塔西南前陆盆地棋北三井中的重矿物组合与各地层沉积特征结合的方法，把西昆仑中新世晚期-上新世早期的隆升活动划分为三个阶段；闫淑玉等(2013)通过分析西昆仑山前柯克亚剖面新生代地层的重矿物组合，发现了重矿物含量及组合的分段性特征，进而推断出西昆仑造山带在上新世存在一期快速隆升事件。但前人在塔西南前陆盆地内的重矿物组份研究，大多只针对单井或典型剖面重矿物信息进行分析，缺少了区域范围内多剖面与多井的全区性质的沉积特征及重矿物组份综合对比分析；同时也缺少塔西南前陆盆地西北段(帕米尔弧形构造带东北缘)的相关研究，制约了帕米尔弧形构造带扩展过程的系统建立。

本文在对帕米尔弧形构造带东北缘山前新生代沉积地层的野外观察和沉积划分的基础上，重点选取了全区4条野外剖面(图2)开展了沉积观察和重矿物采样工作，结合3口钻井的沉积与重矿物原始资料，进行了区域沉积过程分析及重矿物组份分析。在此基础上，将不稳定重矿物爆发的标志性事件与区域新生代沉积反映的沉积模式转变事件相结合，反映出喀什-叶城走滑系统的中新世启动及帕米尔弧形构造带上新世向北楔入的构造过程，同时对比了帕米尔弧形构造带与西昆仑构造带在中新世时期的构造活动差异性。

图2 帕米尔弧形构造带东北缘及周缘造山带地质图(据Yang et al., 2018修改)MPT-主帕米尔逆冲断裂；PFT-帕米尔前缘断裂.红色五角星标注为野外沉积观察及重矿物采样的剖面及钻井位置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 区域地质背景

帕米尔弧形构造带面积约25万平方千米，平均海拔4000m以上，地壳最厚处约有70km(Sippletal., 2013)。帕米尔弧形构造带北界以主帕米尔逆冲断裂与阿莱谷地相接，南界以主喀喇昆仑逆冲断裂接壤于科希斯坦岛弧与更南侧的印度河平原，西北以达瓦兹逆冲走滑断裂与塔吉克盆地相连，西南以恰曼左旋走滑断裂与兴都库什地区相接，东北以喀什-叶城走滑系统与塔里木盆地相交，东南以喀喇昆仑右旋走滑断裂与青藏高原相接(图1；Cowgill, 2010)。帕米尔弧形构造带东北缘的喀什-叶城走滑系统由至少四条右旋走滑断裂组成(Cowgill, 2010)。

与帕米尔弧形构造带相邻的塔里木盆地西南地区广泛出露新生代沉积地层，整体为古近系海陆交互相沉积与新近系类前陆盆地陆相沉积体系(Yinetal., 2002; Bosboometal., 2011, 2014; Bershawetal., 2012; Sun and Jiang, 2013; Wangetal., 2014; Blayneyetal., 2016, 2019; Chenetal., 2018, 2019)。该区域出露的渐新世以来的沉积地层，自老到新分别是巴什布拉克组(E2-3b)、克孜洛依组(N1k)、安居安组(N1a)、帕卡布拉克组(N1p)、阿图什组(N2a)和西域组(Q1x)。渐新统巴什布拉克组以褐红色泥岩为主，夹有少量砂岩，表现为浅湖或三角洲前缘沉积。中新统克孜洛依组为红褐色砂、泥岩互层，底部常发育砾岩层，通常代表冲积扇或扇三角洲沉积。安居安组在该区域，整体表现为粉砂岩、泥岩组成的湖相或三角洲前缘、前三角洲的沉积组合。帕卡布拉克组以褐色、棕褐色砂泥岩互层为主要特征，表现为扇三角洲沉积。上新统阿图什组与更新统西域组以冲积扇沉积为主，其中，阿图什组底部以砾岩大量出现为主要特征，向上发育褐色砂、泥岩。

2 帕米尔弧形构造带东北缘地区晚新生代沉积特征

盆地沉积通常保存了源区造山带的构造演化记录，通过对塔西南盆地新生代沉积地层开展岩性组合、沉积相分析等研究，可以有效反映帕米尔弧形构造带东北缘的新生代构造演化过程。在本次研究中，通过对帕米尔弧形构造带东北缘的奥依塔格剖面、同由路克剖面、和什拉甫剖面及西昆仑山前的柯克亚剖面(图2)开展野外沉积观察，结合乌泊1井、甫沙2井录井与测井得到的沉积柱状图，建立了帕米尔弧形构造带东北缘的晚新生代沉积地层联合柱状图(图3)，重点讨论了巴什布拉克组(E2-3b)、克孜洛依组(N1k)、安居安组(N1a)、帕卡布拉克组(N1p)、阿图什组(N2a)以及西域组(Q1x)等地层的发育特征，作为探讨帕米尔弧形构造带东北缘晚新生代以来沉积演化特征的依据。

克孜洛依组的沉积厚度在不同剖面中略有差异，乌泊1井中约为2200m，和什拉甫剖面约为1100m，奥依塔格剖面和同由路克剖面约为900m，而甫沙2井剖面仅有200m。克孜洛依组底部在大多数剖面表现为一套厚层砾岩与透镜状粗砂岩，是一套向上粒度逐渐变细的沉积层序，中上段为中、薄层砾岩—中、厚层砂岩—厚层粉砂岩的多个沉积旋回(图3)。上述沉积特征，反映了克孜洛依组的沉积环境主要为冲积扇-扇三角洲。

安居安组在不同剖面中存在显著的沉积差异。在沉积厚度上，乌泊1井中厚度约为1000m，奥依塔格剖面约为500m，和什拉甫剖面为1200m左右，甫沙2井中则仅有300m左右的厚度。而岩性上，奥依塔格剖面主要为一套向上粒度由细变粗再变细的沉积序列，其中粗段主要为一套互层的灰绿色厚层砾岩与红褐色中、薄层细粒岩屑砂岩，为一套滨湖沉积；而细段则主要以红褐色细粒岩屑砂岩和中、薄层粉砂岩为主，表现为浅湖沉积。甫沙2井中主要为互层出现的砂岩、粉砂岩和泥岩，为浅湖或三角洲沉积(图3)。而和什拉甫剖面的安居安组则以厚层-块状砾岩为主(图3)，夹有少量中、厚层砂岩，整体反映了近源冲积扇的沉积环境。

图3 帕米尔弧形构造带东北缘晚新生代沉积剖面联合柱状图Fig.3 Correlation of the Late Cenozoic sedimentary sections in the NE Pamir Salient

帕卡布拉克组的整体沉积特征较为一致(图3)。在沉积厚度上，奥依塔格剖面沉积厚度约为600m，同由路克剖面厚度约为900m，和什拉甫剖面约为1300m，甫沙2井约为400m。在岩性上，帕卡布拉克组整体为一套向上沉积粒度变细再变粗的沉积序列，由底部的砾岩层向上过渡为中、厚层砂岩与粉砂岩、泥岩互层，再到顶部又出现中、厚层砾岩层。这一沉积特征整体反映了扇三角洲的沉积环境。

阿图什组在区域中广泛出露，且整体沉积特征较为一致。该组沉积厚度较大，局部可达几百米到二千米。在岩性上，奥依塔格剖面整体为一套向上沉积粒度变粗的沉积序列，其底部和下段整体粒度较细，表现为薄、中层含砾砂岩与中、厚层粉砂岩互层的沉积特征，且在野外观察中可见含砾砂岩底部发育侵蚀面，表现为河流沉积环境；其上段岩性组合整体为红褐色中、厚层中-细砾岩，夹有中、薄层粗砂岩，且该段沉积粒度向上逐渐变粗，砾岩成分显著增多，砂岩与粉砂岩组份减少，砾石粒径也明显增大，反映出该段为冲积扇的沉积环境。其它剖面也基本符合这一特征，如同由路克剖面，虽然未完全出露，但仍可见到下部厚层的透镜状粗砂岩以及上部薄层细中砂岩。因此，塔西南地区的阿图什组沉积特征较为一致，均表现为以粗碎屑为主的冲积扇沉积。

综上所述，帕米尔弧形构造带东北缘平行造山带走向各剖面和井的晚新生代地层反映出以下特征：①古近系巴什布拉克组在全区岩性均为砂岩、泥岩互层，反映了浅湖、滨海到三角洲沉积的沉积过程；②新近系克孜洛依组在区域上，主要表现为多个厚层砾岩、透镜状粗砂岩-厚层粉砂岩的沉积旋回，主要指示了冲积扇-扇三角洲的沉积环境；③新近系安居安组在全区具有典型的“同时异相”特征，在和什拉甫剖面发育有大量砾岩，为典型的冲积扇沉积，而在其它井和剖面中则主要发育以泥岩和粉砂岩为主的滨、浅湖-三角洲前缘-前三角洲沉积；④新近系帕卡布拉克组在全区岩性组合较为一致，均表现为底部砾岩沉积，向上沉积粒度变细至砂岩、粉砂岩与泥岩，再向上沉积粒度又变粗至砾岩，反映了扇三角洲的沉积环境；⑤新近系顶部的阿图什组，在全区各剖面的岩性组合较为一致，下段是以透镜状粗砂岩为典型特征的河流沉积，上段则是砾岩为主夹少量细砂岩和泥岩的冲积扇沉积。通过对晚新生代地层沉积特征的综合对比，可以发现在安居安组和阿图什组沉积时期，对应出现了两次粗碎屑沉积事件，可能响应于对应的区域构造过程。

3 帕米尔弧形构造带东北缘新生代沉积重矿物分析

基于上文所反映的安居安组在研究区表现出的“同时异相”特征及安居安组和阿图什组沉积时期的两次粗碎屑沉积事件，本文对研究区新生代沉积地层进一步开展了详细的重矿物组份分析工作，探讨研究区的沉积记录与构造事件的耦合过程。重矿物组份是指碎屑岩中相对密度高于2.89的矿物，尽管该组份在岩石中占比较低，但其含量、组合方式及稳定性差异等特征参数，对物源分析和构造变动等多方面地质研究具有清晰的指示意义(Amano and Taira, 1992; 和钟铧等, 2001; 赵红格和刘池洋, 2003; Garzanti and Andò, 2019)。

3.1 采样信息

本文选取奥依塔格剖面、同由路克剖面、和什拉甫剖面、柯克亚剖面(图2)，对出露的巴什布拉克组(E2-3b)、克孜洛依组(N1k)、安居安组(N1a)、帕卡布拉克组(N1p)、阿图什组(N2a)、西域组(Q1x)等地层进行了系统的重矿物采样分析，同时利用英科1井、甫沙2井的重矿物资料及前人发表的棋北3井重矿物数据(雷刚林等, 2011)，共分析重矿物样品367个，通过整个帕米尔弧形构造带东北缘地区的晚新生代沉积重矿物特征来反映帕尔米弧形构造带的构造过程。采样剖面和井的位置如图2所示，重矿物分析原始数据略(需要可联系通讯作者)。

3.2 重矿物组成及含量变化

重矿物的组成与含量受控于源区母岩类型与沉积搬运距离，在不同时期沉积地层中往往表现出一定的差异性。本文将测试及收集的重矿物资料进行了整理并制作了沿造山带走向方向自西北向东南的各剖面及井的重矿物变化规律图，如图4所示。在重矿物组份分析中，被鉴别出的重矿物类型主要包括锆石、电气石、金红石、独居石、橄榄石、刚玉、辉石、褐帘石、角闪石、尖晶石、磷灰石、绿泥石、绿帘石、蓝晶石、石榴子石、十字石、天青石、透辉石、透闪石、榍石、云母、黝帘石、硬绿泥石、重晶石、硬石膏、锡石、钛铁矿、锐钛矿、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、白钛矿、板钛矿。

图4 帕米尔弧形构造带东北缘晚新生代沉积地层的重矿物含量图Fig.4 Heavy minerals of the Late Cenozoic strata in the NE Pamir Salient

4条沉积剖面中，沉积地层及对应重矿物组成如下：奥依塔格剖面可见锆石、金红石、电气石从巴什布拉克组一直到阿图什组都稳定发育，而辉石、角闪石、云母在该剖面中则不发育，重晶石在巴什布拉克组中发育，在克孜洛依组开始沉积之后却并未出现。同由路克剖面中，巴什布拉克组中发育锆石、电气石、金红石、石榴子石、绿帘石、重晶石等矿物，向上锆石和石榴子石含量始终占据主导地位，阿图什组出现辉石，该地层中不发育重晶石。在和什拉甫剖面中，各地层都发育锆石、电气石、石榴子石，巴什布拉克组之上发育了绿帘石。柯克亚剖面中，各地层均发育锆石、电气石、金红石、磷灰石、绿帘石和石榴子石，其中克孜洛依组和阿图什组中大量发育重晶石，西域组中可见部分角闪石。

3口钻井的重矿物组份结果如下：在英科1井中各地层的重矿物差异较大，在克孜洛依组和安居安组中均以稳定重矿物锆石和电气石占据主导地位，同时发育有金红石、石榴子石、磷灰石、云母等矿物，值得一提的是安居安组中云母含量有着一定的增长，随后在帕卡布拉克组沉积过程中磷灰石和重晶石占比大量提升，同时出现十字石、绿帘石等矿物，在阿图什组沉积时期，重晶石含量进一步增加，出现角闪石。棋北3井从安居安组到阿图什组中锆石、电气石、绿帘石、石榴子石占据主导地位，云母在各地层中少量发育，沿地层向上锆石含量降低，安居安组、帕卡布拉克组和阿图什组中都发育有辉石，帕卡布拉克和阿图什组都发育角闪石，其中帕卡布拉克组角闪石和辉石含量较高。甫沙2井各采样地层中均发育锆石、电气石、重晶石、绿帘石、云母，各地层中重晶石含量都非常高，角闪石主要发育在帕卡布拉克组和西域组中，在西域组中云母含量增加，可见辉石发育。

3.3 重矿物组份变化特征

在重矿物研究中，不稳定重矿物的整体含量快速上升，往往代表了一个源区变近的沉积搬运的结果。因此，根据各剖面和井中检测出的共计20余种重矿物单体种类在搬运过程中的抗风化水平，将它们划分为稳定重矿物、不稳定重矿物和介于很稳定和很不稳定之间的中间态重矿物三个类别，再分析相应的组份变化特征以反映区域的构造活动情况。其中，稳定重矿物主要包含赤褐铁矿、金红石、白钛矿、锆石、磁铁矿、电气石、榍石、钛铁矿、黄铁矿、蓝晶石；不稳定重矿物主要包括辉石、角闪石、云母；中间态重矿物则主要包括石榴子石、磷灰石、重晶石、绿帘石、十字石。

本文考虑到井中采样密度更大，所反映的重矿物数据更为全面。而英科1井、棋北3井和甫沙2井分别位于帕米尔弧形构造带东北缘的北、中、南三个区段，因此本文选取以上三口钻井的重矿物组份数据，进行了稳定重矿物、中间态矿物和不稳定重矿物组份变化曲线的投图(图5)，来反映帕米尔弧形构造带东北缘全区的重矿物变化规律。

巴什布拉克组，在英科1井中稳定重矿物的含量向上减少，同时不稳定重矿物含量始终保持在一个较低的水平。甫沙2井在该地层中，则存在大量中间态重矿物，稳定重矿物锆石的含量在3286m的深度开始呈现向上增加的趋势。克孜洛依组，在英科1井中稳定重矿物含量相对巴什布拉克组下降，不稳定重矿物角闪石和云母开始出现，在甫沙2井中可以观测到中间态重矿物含量，出现一个较小峰值，后面含量又降低。安居安组，在英科1井中不稳定重矿物——云母的含量开始增加，在5354m处可以见到一个明显的峰值，在棋北3井则稳定重矿物组份较高，中间态重矿物石榴子石和不稳定重矿物云母含量开始少量增加。在甫沙2井中主要以稳定重矿物和中间态重矿物为主，未观测到不稳定重矿物的波动。帕卡布拉克组，在英科1井中段不稳定重矿物云母含量出现波动，可以观测到几个小的峰值，较稳定重矿物重晶石开始出现，石榴子石、重晶石、十字石含量增加；在棋北3井中则可以看到云母、辉石尤其是角闪石含量急剧飙升，出现了几个很明显的峰值(4100m至4400m深度)，并在4320m深度出现一个明显的稳定重矿物含量剧烈下降，中间态重矿物绿帘石和不稳定重矿物辉石大量增加的变化趋势；在甫沙2井中也可观测到出现了一个中间态重矿物重晶石含量较高的层段(2520～2630m深度)，向上又快速降低。阿图什组，在重矿物特征方面整体表现为分段的特征，下段主要发育稳定重矿物，而上段则以爆发的不稳定重矿物为主。这在英科1井和棋北3井中尤为清晰。在英科1井，2500m深度以下稳定重矿物和中间态重矿物含量较高，在该深度以上不稳定重矿物角闪石含量开始急剧增加，可以观测到一个辉石大量出现的层段，中间态重矿物除绿帘石含量变化不大之外，重晶石、石榴子石、十字石含量都在逐渐减少。棋北3井中，阿图什组的中间态重矿物绿帘石、石榴子石含量上升，在2730m深度附近出现一个不稳定重矿物角闪石的峰值。在甫沙2井中，可观测到1744m深度之下，不稳定重矿物含量几乎为0，这一阶段占据主导地位的是稳定重矿物和中间态重矿物，而在1744m深度之上直到西域组的底部，可以看到不稳定重矿物云母大量增加，稳定重矿物和中间态重矿物除去电气石有小幅增加之外，都呈减少态势。西域组重矿物资料仅见于甫沙2井，可以观测到这一地层中稳定重矿物在持续减少，不稳定重矿物辉石、角闪石和云母都呈增加的趋势。

从多井重矿物变化对比的角度上来看，北部英科1井、中部棋北3井和南部甫沙2井的不稳定重矿物变化曲线具有明显的差异性，帕米尔弧形构造带东北缘的北部和东北部在安居安组沉积时期开始大量出现不稳定重矿物，而南部的甫沙2井在阿图什组中段沉积时期才出现不稳定重矿物增加现象(图5)。

图5 英科1井、棋北3井、甫沙2井重矿物变化曲线对比图Fig.5 Correlation of the heavy mineral changes in Yingke-1 borehole, Qibei-3 borehole and Fusha-2 borehole

综合分析帕米尔弧形构造带东北缘的晚新生代地层的重矿物组份变化，在巴什布拉克组和克孜洛依组基本呈现稳定状态，而在安居安组沉积期间中间态重矿物开始出现波动，其中棋北3井中不稳定重矿物的增长非常明显，英科1井中也可见不稳定重矿物云母的波动，而甫沙2井中则完全没有不稳定重矿物变化。帕卡布拉克组沉积时期，棋北3井不稳定重矿物爆发越发强烈，英科1井中波动较安居安组降低。到阿图什组沉积期间，全区均呈现不稳定重矿物爆发的变化趋势。重矿物组份的变化趋势，指示了在巴什布拉克组沉积时期，全区受到稳定的远缘沉积体系控制，而在安居安组沉积时期，棋北3井附近率先突变为近源沉积体系，在其后的阿图什组沉积时期，整个帕米尔弧形构造带东北缘都转化为近缘沉积体系。

4 帕米尔弧形构造带东北缘新生代沉积重矿物特征的指示意义

通过对上述野外剖面的重矿物采样和组份分析，总结了安居安组的局部不稳定重矿物爆发与阿图什组的全区域不稳定重矿物爆发的两期事件。围绕这两期事件，本文通过对上述剖面的新生代沉积进行野外沉积观察和分析，并与重矿物变化曲线对比(图6)，综合探讨了帕米尔弧形构造带东北缘新生代的构造演化过程。

图6 帕米尔弧形构造带东北缘新生代沉积地层柱与重矿物变化曲线对比图Fig.6 Correlation between the Cenozoic stratigraphy and heavy mineral changes in the NE Pamir Salient

4.1 西昆仑构造带与帕米尔弧形构造带活动的差异性

帕米尔弧形构造带东北缘的棋北3井在安居安组沉积时期，可以观测到明显的不稳定重矿物爆发现象，在同时期北部的英科1井中也可以观测到不稳定重矿物云母的波动(图5)。但在西昆仑山前的甫沙2井中，安居安组并未观察到明显的不稳定重矿物的增长变化(图5)。沉积剖面的联合柱状图也反映了类似的特征，帕米尔弧形构造带东北缘的棋北3井及和什拉甫剖面中出露的安居安组，发育了大量的砾岩沉积，为近缘沉积体系(图3)，而位于西昆仑山前的甫沙2井的安居安组并未发育有砾岩沉积(图3)。安居安组沉积时期的重矿物变化曲线及沉积体系的对比，表明帕米尔弧形构造带东北缘在安居安组沉积时期是处于构造活动状态中的，反应了帕米尔弧形构造带在这一时期开始了向北扩展；而西昆仑山前地区在安居安组沉积时期则可能处于相对稳定的构造状态，也可能是西昆仑造山带的构造活动没有影响到现今的西昆仑山前地区(Lietal., 2021)。

4.2 中新世帕米尔构造活动事件

帕米尔弧形构造带东北缘的渐新统巴什布拉克组在区域上厚度和岩性差异不大，主要是以砂岩、泥岩互层为主的一套海陆过渡沉积(图3)。中新统的安居安组在区域各个剖面存在较大差异，呈现出“同时异相”的特征，在塔西南区域大部分剖面中安居安组均表现为一套细粒的以粉砂岩与泥岩为主的浅湖或三角洲前缘、前三角洲的沉积组合(图3)，而在和什拉甫剖面却表现为一套较粗的、以砾岩为主的近缘冲积扇沉积。与之相对应的，在重矿物组份分析中，和什拉甫剖面在该沉积时期也表现为不稳定重矿物含量增多(图6)。沉积特征与重矿物组份分析，共同指示了中新世时期，和什拉甫剖面周缘发生了一期局部构造活动，对帕米尔弧形构造带东北缘的北部有一定影响，但并未影响到帕米尔弧形构造带东北缘的南部。

这一期局限于和什拉甫剖面及周边的中新世构造活动，也得到了许多其它方面的证据支持。Yinetal.(2002)根据阿尔塔什剖面渐新世-中新世沉积的沉积学和磁性地层学分析，认为该区域在25Ma左右开始过渡为近源的粗碎屑沉积，并推断这反映了研究区已经初步形成了一定的古地貌和古构造。Sobel and Dumitru (1997)则根据库什拉甫和库木塔格断裂之间褶曲的侏罗纪沉积样品的磷灰石裂变径迹年龄群，确定了该区域的一期晚渐新世-中新世(ca.25～20Ma)的构造过程。Sobeletal.(2011)通过对叶尔羌河剖面进行了系统的热年代学研究，认为喀什-叶城走滑系统在约25～20Ma开始活动。综合区域地质背景和前人研究，和什拉甫剖面及周边的新生代沉积特征变化与重矿物组份变化所反映的这期构造活动，可能对应于剖面附近的喀什-叶城走滑系统的中新世启动。

4.3 上新世区域性构造活动事件

帕米尔弧形构造带东北缘上新统上部与更新统在全区域内表现较为一致(图3)，主要是以砾岩为主，同时发育砂岩夹层的冲积扇沉积(图3)，沉积厚度由山前向盆地方向逐渐增厚，呈楔状分布。帕米尔弧形构造带东北缘的重矿物组份分析中，上新统阿图什组中部在各剖面中均出现了不稳定重矿物爆发的现象。区域范围内广泛发育的冲积扇粗粒序沉积与重矿物组份变化分析，共同指示了帕米尔弧形构造带东北缘及其邻区存在一期上新世中期以来的构造活动。

前人研究表明，上新世以来，由于帕米尔弧形构造大规模向北扩展，导致帕米尔弧形构造带东北缘前锋断裂开始启动(Thompsonetal., 2015)，相对塔里木盆地大规模向北楔入并与南天山构造带完全对接(Wangetal., 2014; Thompsonetal., 2015; Liuetal., 2017; Chenetal., 2019)。与此同时，喀什-叶城走滑系统走滑速率则大幅降低(Sobeletal., 2011)，北东方向的调节断层开始大规模发育(陈汉林等, 2018)。这一构造过程造成了塔西南地区上新统的粗粒序沉积，并与上新世的不稳定重矿物爆发事件相对应(图6)。

5 结论

本文对帕米尔弧形构造带东北缘的奥依塔格剖面、同由路克剖面、和什拉甫剖面以及西昆仑山前的柯克亚剖面等剖面及钻井资料进行了沉积分析与重矿物组份研究，通过对不稳定重矿物变化的研究及其与区域沉积特征的对比，得到以下结论：

(1)帕米尔弧形构造带东北缘中部和什拉甫剖面和北部英科1井，在安居安组沉积时期存在不稳定重矿物爆发事件，而西昆仑山前的甫沙2井在安居安组沉积时期则未观察到较多的不稳定重矿物。这一特征说明，帕米尔弧形构造带东北缘在安居安组沉积时期整体处于构造活动状态，而西昆仑造山带的构造活动还没有影响到现今的西昆仑山前地区。

(2)上述安居安组沉积时期存在的不稳定重矿物爆发事件，仅局限于阿尔塔什-和什拉甫一带；同时安居安组在阿尔塔什-和什拉甫一带突变为近源堆积的冲积扇相沉积，反映了该区域存在构造活动。结合前人在塔西南地区的相关研究，推论该期构造活动对应于阿尔塔什-和什拉甫一带的喀什-叶城走滑系统的中新世启动过程。

(3)帕米尔弧形构造带东北缘全区范围内的上新统阿图什组，均存在一期不稳定重矿物爆发事件，沉积组合也表现为一套近源堆积的粗碎屑沉积，共同指示了帕米尔弧形构造带东北缘的上新世构造活动。结合前人关于帕米尔弧形构造带东北缘新生代演化的研究，及喀什-叶城走滑系统在上新世后活动减弱的过程，推论该期活动反映了上新世以来帕米尔弧形构造带东北缘开始向塔里木盆地大规模楔入的构造过程。

致谢感谢塔里木油田公司勘探开发研究院杨海军教授级高工和谢会文教授级高工、师骏高工和曾昌民高工等的支持和帮助！感谢两位匿名审稿专家对本文提出的宝贵意见。