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温宿凸起及其北缘发育了阿瓦特构造带、神木园构造带、乌什西构造带和古木别孜构造带等四个具有明显不同变形特征的构造带,是新生代南天山冲断带的重要组成部分。本文利用温宿凸起及其北缘的二维地震剖面,结合钻井数据以及地表资料将温宿凸起及其北缘四个构造带作为一个整体,对其新生代变形特征进行系统研究,分析了温宿凸起及其北缘构造带的空间差异性,探讨了各个构造带之间的构造转换关系及其差异变形机制和影响因素,取得了以下四点认识:(1)阿瓦特构造带以库姆格列木群膏盐滑脱层为分界表现出盐上、盐下分层变形的特征,由盐上的盐底辟及相关构造和盐下向南逆冲叠瓦状冲断体系所构成;神木园构造带是由北向南逆冲叠瓦状冲断体系和乌什凹陷深部双重构造体系所构成;乌什西构造带由低角度向南逆冲叠瓦状冲断体系所构成;古木别孜构造带可分为东、西两段,东段由古木别孜断裂和上盘的古木别孜背斜及温宿北断裂所构成,而西段是由温宿北断裂及次级雁列式排布的背斜所构成。(2)从阿瓦特构造带到神木园构造带和乌什西构造带,其构造变形受滑脱层的影响越来越小。阿瓦特构造带是受库姆格列木群膏盐层控制的盐上、盐下分层变形,到神木园构造带南部的乌什凹陷深部发育了以吉迪克组含膏泥岩作为顶板断层的双重(冲)构造,再到乌什西构造带没有受滑脱层影响的叠瓦状冲断体系。三个构造带之间的构造转换主要是通过大型走滑断层和纵向(渐变)转换来实现的。(3)古木别孜构造带的古木别孜断裂在第四纪早期开始沿着中新统吉迪克组含膏泥岩层向南挤压滑脱,到温宿凸起北缘突破到地表,并在该断裂上盘形成古木别孜背斜。古木别孜断裂滑移量从东段C1′C′剖面的1.21 km向西到HH′剖面减小为0.39 km,并在古木别孜背斜以西区域完全消失;该断裂的滑移量一部分转换为前锋逆冲量,另一部分被上盘古木别孜背斜所吸收。古木别孜断裂的形成与吉迪克组含膏泥岩层的发育和温宿凸起的存在有关,而自东向西在空间上变形差异受控于吉迪克组含膏泥岩层的发育程度;东段吉迪克组含膏泥岩层厚度大,剖面北侧的深部双冲构造变形量较多地沿含膏泥岩层向盆地内部滑脱传递;而往西吉迪克组滑脱层的厚度变小,深部双冲构造变形量沿含膏泥岩向盆地内部传递逐渐减小;而到西段的II′剖面的含膏泥岩层不发育,深部冲断构造的变形量无法沿吉迪克组向盆地内滑脱传递,深部逆冲断层突破到地表,古木别孜断裂完全消失。古木别孜断裂滑移量从东到向西最终消失是通过侧断坡来实现构造转换的。(4)通过六条区域大剖面的平衡恢复获得了每个演化阶段的缩短量和缩短率,通过平衡恢复发现穿越温宿凸起及其北缘的区域大剖面的缩短量和缩短率从东到西呈现逐渐减小的趋势。温宿凸起及其北缘新生代的构造演化可分为3个阶段:中新世早期(～23 Ma)、上新世早期(～5.2Ma)和第四纪早期(～2.6 Ma);上新世早期(～5.2 Ma)的变形最为强烈,六条剖面的平均缩短量达到11.30 km;其次是第四纪早期(～2.6 Ma)的变形,六条剖面的平均缩短量为5.53 km。温宿凸起及其北缘构造带的构造变形受两种因素的影响:(1)温宿古隆起和控制温宿古隆起的先存断裂;(2)滑脱层和同沉积作用。