史燕青 王 劍 張國一 劉 明 向鵬飛 楊志波 季漢成

1 中國石油大學(北京)地球科學學院，北京 102249 2 中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249 3 中國石油新疆油田公司實驗檢測研究院，新疆克拉瑪依 834000 4 中國石油吉林油田勘探開發(fā)研究院，吉林松原 138000

古氣候的變化對沉積環(huán)境以及沉積體系變化影響巨大，從全球范圍來看，二疊紀至三疊紀是盤古超大陸聚合的關鍵時期，大量研究表明晚二疊紀和早三疊紀經(jīng)歷了地球歷史上一些最顯著的氣候變化事件(Trappe, 2000； Sunetal.， 2018)。準噶爾盆地博格達地區(qū)特殊的構造位置使得其二疊紀—三疊紀構造演化及沉積環(huán)境演替成為了國內(nèi)外研究熱點，尤其博格達山的隆升過程及其與兩側盆地的耦合關系備受關注。博格達山是在晚古生代裂谷或火山弧基礎上發(fā)展起來的重要陸內(nèi)造山帶，然而其初始隆升時限和對區(qū)域沉積環(huán)境的控制還存在巨大爭議(方世虎等，2007;Tangetal.， 2014;Chenetal.， 2015;Wangetal.， 2017, 2018b)。在晚石炭世，北疆地區(qū)基本結束了大洋的閉合和地塊的拼合(Hanetal.， 2010)，而中生代準噶爾盆地全面進入陸內(nèi)演化階段，二疊紀到三疊紀是準噶爾盆地構造演化的關鍵時期，同時二疊系和三疊系也是準噶爾盆地和吐魯番盆地的有利烴源巖層和油氣儲集層。因此對這一時期的構造-沉積演化的研究不僅對區(qū)域構造意義重大，同時對油氣勘探具有重要的指導作用。博格達地區(qū)在二疊系—三疊系內(nèi)部存在中、上二疊統(tǒng)之間的角度不整合，并且沉積環(huán)境也存在著突變(Xiaoetal.， 2010;劉冬冬等，2013)。認為這一角度不整合形成和沉積環(huán)境變化的原因，主要包括北天山在晚二疊世的隆升(Tangetal.， 2014)、氣候的干旱化導致的湖盆萎縮(Liuetal.， 2017)以及博格達山的初始隆升(Wangetal.， 2018b; Shietal.， 2020)等。

本研究以博格達山北緣的中二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)為研究對象，基于野外露頭、鉆井巖心、測井和地震資料等，通過沉積學、構造地質(zhì)學、地球化學、地球物理等多學科方法交叉，對博格達地區(qū)行了詳細的沉積相、古氣候條件分析，重建博格達地區(qū)的沉積體系演化和古氣候變化，來探討中二疊世—早三疊世構造-氣候-沉積三者的耦合機制。此研究將更深入了解博格達山、天山和區(qū)域盆地之間的構造聯(lián)系，不僅對于豐富中亞造山帶古生代—中生代構造演化的研究具有重要的理論意義，還可以為準噶爾盆地東南緣油氣資源勘探提供新的思路，具有重要的理論和社會經(jīng)濟意義。

圖 1 新疆博格達地區(qū)地理位置及井位分布Fig.1 Geographical location and drilling wells distribution of Bogda area, Xinjiang

1 地質(zhì)背景

準噶爾盆地位于西伯利亞克拉通和塔里木克拉通之間，盆地北鄰阿爾泰造山帶，西接哈薩克斯坦板塊，南靠天山造山帶和博格達山，填充了石炭系至第四系巨厚的海相和陸相沉積地層(Hendrixetal.， 1994;Seng?r and Natal′in, 1996; Jahn，2004;Charvetetal.， 2007;Windleyetal.， 2007；Hanetal.， 2010)。準噶爾盆地南緣受控于天山造山帶，以烏魯木齊為界，準噶爾盆地南緣和天山構造帶可以劃分為西段和東段，西段屬于北天山山前沖斷帶，沿北西西方向延伸，是一個多期疊加的構造帶，最新的構造運動來自印度—歐亞板塊碰撞遠程效應，造成北天山的再次復活造山，在準噶爾盆地南緣形成再生前陸盆地(Shuetal.， 2003;Xiaoetal.， 2008;Jolivetetal.， 2010;Wangetal.， 2011;Li，2012;李忠等，2012;Wangetal.， 2018a)；而準噶爾盆地南緣的東段，構造特征相對復雜，博格達山作為東天山的支脈，呈近東西向的弧形展布，與北天山在烏魯木齊附近交匯；同時博格達山作為分水嶺，將北部的準噶爾盆地和南部的柴窩堡凹陷—吐哈盆地分隔開來(圖 1-a)。

表 1 準噶爾盆地及周緣地區(qū)地層劃分對比 (據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1993，1999；修改)Table1 Stratigraphic division and correlation of Junggar Basin and its adjacent areas(modified from Bureau of Geology and Mineral Resources of Xiangjiang Uygur Autonomous Region, 1993, 1999)

準噶爾盆地發(fā)育了較完整的古生界至中生界，在不同的地區(qū)，區(qū)調(diào)填圖和油氣勘探中所采用的地層命名有所差別(表 1)。本次研究基于博格達山前晚古生界到中生界野外露頭和準噶爾盆地南緣東部阜康凹陷、吉木薩爾凹陷的60余口鉆井資料(圖 1-b)，以中二疊統(tǒng)平地泉組、上二疊統(tǒng)梧桐溝組和下三疊統(tǒng)韭菜園子組3個層系開展沉積相分析(表 1)，恢復博格達地區(qū)中二疊世到早三疊世的沉積演化過程。此外，平地泉組是博格達地區(qū)中二疊統(tǒng)的上部地層，20世紀70年代填圖過程中又被稱為紅雁池組，南緣西部紅雁池組即對應于南緣東部平地泉組。3套地層接觸關系一致，中二疊統(tǒng)平地泉組和上二疊統(tǒng)梧桐溝組之間為不整合接觸(劉冬冬等，2013)，而梧桐溝組和下三疊統(tǒng)韭菜園子組之間為整合接觸。

2 中二疊世—早三疊世沉積體系及演化

2.1 沉積體系類型

通過對博格達山前中二疊統(tǒng)至下三疊統(tǒng)露頭及凹陷內(nèi)典型取心井巖心觀察和描述，結合測井響應特征，明確研究區(qū)中二疊統(tǒng)平地泉組、上二疊統(tǒng)梧桐溝組、下三疊統(tǒng)韭菜園子組分別發(fā)育辮狀河三角洲—湖泊、沖積扇、扇三角洲—湖泊沉積體系。

2.1.1 辮狀河三角洲—湖泊沉積體系

中二疊統(tǒng)平地泉組是準噶爾盆地南緣油氣勘探的重要烴源巖層系，在山前巖性較細，常見厚層碳質(zhì)頁巖、泥灰?guī)r、含黃鐵礦砂巖等，常發(fā)育浪成波痕、水平層理等沉積構造，均指示湖相沉積環(huán)境(圖 2-a至2-c)。在吉木薩爾凹陷和阜東斜坡地區(qū)，平地泉組的巖性較博格達山山前有所變化，常見礫巖、含礫砂巖和砂巖，夾有中細砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層，在阜康凹陷東斜坡和吉木薩爾凹陷中北部地區(qū)，發(fā)育平行層理、交錯層理、沖刷面、軟沉積物變形構造等(圖 2-d，2-e)。凹陷內(nèi)辮狀河三角洲平原亞相常見，電測曲線上河道沉積呈現(xiàn)鐘形和箱形，錄井可見含礫砂巖、灰綠色砂巖、泥巖互層，反映辮狀河道和越岸沉積交替出現(xiàn)，水動力變化較快，多期河流沖刷的特點(圖 3-a)。辮狀河三角洲前緣亞相大多發(fā)育在阜康凹陷和吉木薩爾凹陷的南部，巖性以灰色、灰綠色含礫砂巖、粗砂巖、中細砂巖為主，發(fā)育平行層理、交錯層理等，常見沖刷構造，可劃分為水下分流河道、分流間灣、河口壩和遠砂壩等微相(圖 3-b)。

平地泉組在凹陷北部的J29和J173井區(qū)主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣水下分流河道沉積，到J172-J18-J23井區(qū)地層向南明顯增厚，發(fā)育濱淺湖—半深湖—深湖沉積，泥巖含量增大(圖 4)。結合平地泉組在博格達山前吉木薩爾地區(qū)發(fā)育的厚層碳質(zhì)頁巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r等湖相沉積產(chǎn)物，認為博格達山北部地區(qū)的中二疊統(tǒng)平地泉組發(fā)育由北向南展布的辮狀河三角洲—湖泊沉積體系(圖 4)。

2.1.2 沖積扇沉積體系

上二疊統(tǒng)梧桐溝組在野外出露于博格達山北緣吉木薩爾附近，以大套的礫巖為典型特征，礫石直徑1～10icm，成分復雜，分選較差，次棱角—次圓狀，雜基含量高，無明顯層理構造，雜亂堆積，表現(xiàn)出典型的沖積扇沉積特征(圖 2-f)。梧桐溝組在阜康凹陷和吉木薩爾凹陷井下及露頭有類似的巖性特征，以紅褐色礫巖和雜色礫巖為主，反映為暴露的氧化環(huán)境，礫石分選差，雜亂或直立排列(圖 2-g，2-h)，為泥石流快速堆積而成。沉積構造單一，主要為大規(guī)模的塊狀構造，巖心上可見沖刷面，局部發(fā)育疊瓦狀構造、平行層理和板狀交錯層理。

因此，梧桐溝組整體主要發(fā)育沖積扇沉積，在單井上可以識別出泥石流沉積、河道沉積、漫流沉積等微相，在垂向上交替出現(xiàn)(圖 3-c)；沉積早期，底部發(fā)育泥石流、辮狀水道沉積，辮狀水道砂體厚度超過20im，沉積晚期沖積扇整體向北部擴張，發(fā)育辮狀水道砂體，連續(xù)性較好(圖 5)。地層厚度由南向北逐漸增大，與平地泉組正好相反。

a—波痕，紅雁池剖面中二疊統(tǒng)紅雁池組；b—厚層碳質(zhì)泥巖，柴窩堡剖面中二疊統(tǒng)紅雁池組；c—含黃鐵礦砂巖，烏魯木齊剖面中二疊統(tǒng)紅雁池組；d—沖刷面，中二疊統(tǒng)平地泉組；e—軟沉積物變形，中二疊統(tǒng)平地泉組；f—礫巖，博格達山北緣上二疊統(tǒng)梧桐溝組；g—B19井，2058.32im，礫巖，上二疊統(tǒng)梧桐溝組；h—B84井，2694.13im，凝灰質(zhì)角礫巖，上二疊統(tǒng)梧桐溝組；i—定向排列礫石，吉木薩爾西大龍口剖面下三疊統(tǒng)韭菜園子組；j—礫巖，F(xiàn)19井，2675.25im，下三疊統(tǒng)韭菜園子組；k—沖刷構造，B53井，2345.07im，下三疊統(tǒng)韭菜園 子組；l—平行層理，XQ9井，2599.54im，下三疊統(tǒng)韭菜園子組；m—泥裂沖刷，XQ11井，3137.89im圖 2 新疆博格達地區(qū)中二疊統(tǒng)平地泉組(紅雁池組)—下三疊統(tǒng)韭菜園子組巖石類型及沉積構造Fig.2 Rock types and sedimentary structures of the middle Permian Pingdiquan(Hongyanchi) Formation-lower Triassic Jiucaiyuanzi Formation in Bogda area， Xinjiang

圖 3 新疆博格達地區(qū)中二疊統(tǒng)平地泉組—下三疊統(tǒng)韭菜園子組鉆井沉積相劃分Fig.3 Sedimentary facies of the middle Permian Pingdiquan Formation-lower Triassic Jiucaiyuanzi Formation on drilling wells in Bogda area， Xinjiang

圖 4 新疆博格達地區(qū)吉木薩爾凹陷中二疊統(tǒng)平地泉組連井沉積相剖面Fig.4 Sedimentary facies distribution of well section of the middle Permian Pingdiquan Formation in Jimsar sag，Bogda area， Xinjiang

圖 5 新疆博格達地區(qū)吉木薩爾上二疊統(tǒng)凹陷梧桐溝組連井沉積相剖面Fig.5 Sedimentary facies distribution of well section of the upper Permian Wutonggou Formation in Jimsar sag，Bogda area, Xinjiang

2.1.3 扇三角洲—湖泊沉積體系

下三疊統(tǒng)韭菜園子組與上二疊統(tǒng)梧桐溝組巖性組合整體相似，但粒徑普遍較細，磨圓度好，以砂巖和砂礫巖為主，礫石多呈疊瓦狀排列(圖 2-i)。常見平行層理、交錯層理、沖刷面等，偶見水平層理，雜色礫巖伴隨沖刷構造，為典型河道沉積(圖 2-j至2-l)，另外可見泥裂沖刷(圖 2-m)，主要發(fā)育扇三角洲—湖泊沉積體系。扇三角洲平原亞相包括垂向上重復疊置的辮狀分流河道和漫灘沼澤沉積微相，辮狀分流河道發(fā)育厚層顆粒支撐的礫巖、含礫砂巖，成分成熟度較低，分選中等或較差，可見礫石疊瓦狀排列。漫灘沼澤一般為粉砂巖、泥巖和細砂巖的互層，發(fā)育交錯紋理和干裂構造(圖 3-d)。扇三角洲前緣亞相是韭菜園子組的沉積主體，發(fā)育紫紅色、灰綠色互層粗砂巖、細粉砂巖和泥巖等，可見水平層理、波狀層理和生物擾動構造。其中水下分流河道砂巖顏色以還原色為主，發(fā)育含礫粗砂巖和砂巖互層，以中、小型交錯層理為主，分選中等，偶見脈狀或波狀層理(圖 3-e)。凹陷中南部主體發(fā)育扇三角洲前緣沉積，多期水下分流河道垂向疊加，地層由南向北逐漸增厚；在凹陷東北部J29井，韭菜園子組發(fā)育厚層的暗色泥巖，表現(xiàn)為湖相沉積(圖 6)。

圖 6 新疆博格達地區(qū)吉木薩爾凹陷下三疊統(tǒng)韭菜園子組聯(lián)井沉積相剖面Fig.6 Sedimentary facies distribution of well section of the lower Triassic Jiucaiyuanzi Formation in Jimsar sag，Bogda area,Xinjiang

2.2 沉積體系演化

綜合博格達地區(qū)山前露頭和準噶爾盆地中發(fā)育的中二疊統(tǒng)平地泉組、上二疊統(tǒng)梧桐溝組和下三疊統(tǒng)韭菜園子組巖性組合、沉積構造等特征，認為中二疊世末期平地泉組沉積期，在現(xiàn)今的博格達山及其以北地區(qū)，由北向南發(fā)育辮狀河三角洲—湖泊沉積體系，博格達地區(qū)為湖盆沉積中心；至晚二疊世梧桐溝組沉積期，沉積環(huán)境發(fā)生顯著改變，在博格達山及北部地區(qū)由南向北發(fā)育沖積扇沉積，并且沉積相的展布、水流方向和物源方向都較中二疊世發(fā)生了改變，前人對紅雁池和吉木薩爾地區(qū)野外露頭上、中二疊統(tǒng)到晚二疊統(tǒng)的古水流系統(tǒng)測量，也顯示了水流方向的倒轉(Greeneetal.， 2001；Wangetal.， 2018b)；到早三疊世，區(qū)域的沉積環(huán)境基本繼承了晚二疊世，但是水體有明顯加深，發(fā)育了由南向北展布的扇三角洲—湖泊沉積體系，湖盆的位置發(fā)育在現(xiàn)今的吉木薩爾凹陷北部地區(qū)(圖 7)。

圖 7 新疆博格達地區(qū)中二疊世—早三疊世沉積環(huán)境演化模式Fig.7 Sedimentary environment evolution pattern of the middle Permian-early Triassic in Bogda area, Xinjiang

3 中二疊世—早三疊世古氣候演化

實驗結果顯示，中二疊統(tǒng)平地泉組CIA平均值為59.37，PIA平均值為71.86，化學風化程度為弱—中等；上二疊統(tǒng)梧桐溝組CIA平均值為66.5，PIA平均值為76.2，化學風化程度為中等；而下三疊統(tǒng)韭菜園子組CIA平均值為72.14，PIA平均值為85.39，較中二疊統(tǒng)和下三疊統(tǒng)有顯著的升高，化學風化程度為中等—強。用A-CN-K三元圖同樣可以對化學風化進行評估，其中A=Al2O3(mol%)， CN=CaO*+Na2O(mol%)， K=K2O(mol%)。 化學風化最終產(chǎn)生高嶺石、 三水鋁礦、 綠泥石等富鋁黏土礦物，即化學組分隨著化學風化的增強程度趨向于A-CN-K三角圖解中的A角。當鉀交代作用較弱時，風化趨勢線與A-CN這條邊平行；反之，如果鉀交代作用比較強，樣品點的風化趨勢線會向右偏離，不再平行于A-CN邊。在A-CN-K三元圖中可見，從中二疊統(tǒng)平地泉組到上二疊統(tǒng)梧桐溝組和下三疊統(tǒng)韭菜園子組，樣品的化學風化程度逐漸升高，尤其韭菜園子組風化程度最強，大部分樣品落點趨勢線呈平行于A-CN邊界，表明鉀交代作用較弱(圖 8)，同時也排除了成巖期鉀交代作用對實驗數(shù)據(jù)的影響。

圖 8 新疆博格達地區(qū)中二疊統(tǒng)平地泉組—下三疊統(tǒng) 韭菜園子組A-CN-K 三元圖Fig.8 Ternary diagram of A-CN-K of the middle Permian Pingdiquan Formation-lower Triassic Jiucaiyuanzi Formation in Bogda area,Xinjiang

表 3 新疆博格達地區(qū)F10井中二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)泥巖元素含量及比值變化(n=16)Table3 Elements content and their ratios of mudstone of the middle Permian-lower Triassic in Well F10， Bogda area, Xinjiang(n=16)

圖 9 新疆博格達地區(qū)中二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)氣候指數(shù)垂向變化(F10井)Fig.9 Vertical variation of climatic indicators of the middle Permian-lower Triassic(Well F10) in Bogda area， Xinjiang

總結起來，在博格達地區(qū)，在中二疊世和晚二疊世為半干旱—干旱的氣候條件，在二疊紀—三疊紀之交由干旱—半干旱演化為濕潤—半濕潤氣候，氣候逐漸變得濕潤溫暖(圖 9)。這一結論也和準噶爾盆地西北緣瑪湖凹陷獲取的晚二疊世—中三疊世氣候演化結果一致(黃云飛等，2017)。二疊紀、三疊紀之交的氣候變化也是全球研究的焦點，有學者研究提出，晚二疊世末期西伯利亞的火山噴發(fā)帶來大量的玄武巖，導致二氧化碳的釋放、迅速的全球變暖和酸雨，促使大陸風化作用的迅速增強。大陸風化作用的增強使得陸地向海洋輸送了過多的營養(yǎng)物質(zhì)，導致海水富營養(yǎng)化、缺氧、酸化和生態(tài)紊亂，最終導致二疊紀末的生物大滅絕(Sunetal.， 2018)。同時全球古地理的研究也顯示，晚二疊世，準噶爾地塊處于北緯40°附近，靠近海洋，受古特提斯洋暖流影響，推測對區(qū)域古氣候逐漸變?yōu)闇嘏?、濕潤起重要作?李江海和姜洪福，2013)。

4 中二疊世—早三疊世沉積-構造-氣候耦合機制

準噶爾盆地東南緣晚古生代的沉積-構造-氣候演化過程，長期是國內(nèi)外研究的焦點。尤其博格達地區(qū)在晚古生代的構造屬性問題，是長期爭議的熱點。目前，越來越多的證據(jù)顯示，博格達地區(qū)在早二疊世存在1個石炭紀基底上發(fā)育的裂谷。這些證據(jù)包括：博格達地區(qū)發(fā)育早二疊世的雙峰式巖漿巖(Chenetal.， 2011)；博格達山晚石炭世到早二疊世巖漿活動從鈣堿性向堿性的轉化(Wangetal.， 2009;Walietal.， 2018)；準噶爾盆地中廣泛發(fā)育的早二疊世地塹和半地塹(Qiuetal.， 2008)，這也在吉木薩爾凹陷中南北方向的地震剖面中有所體現(xiàn)(圖 10)；在下二疊統(tǒng)中，還常見滑塌構造、風暴沉積、凝灰?guī)r和灰?guī)r、白云巖、砂巖的混合沉積等現(xiàn)象(舒良樹和朱文斌，2005；Wangetal.， 2018a)。上述研究表明晚古生代地層沉積在1個逐漸加深的并且伴隨有巖漿活動的裂谷盆地當中。

圖 10 新疆博格達地區(qū)吉木薩爾凹陷地層展布剖面 (剖面位置見圖 1，圖中層面為地層的底界)Fig.10 Stratigraphic distribution profile of Jimsar sag， Bogda area, Xinjiang(profile location inFig.1)

在吉木薩爾凹陷南北走向的地震剖面上可見，中二疊統(tǒng)構造層呈現(xiàn)拗陷形態(tài)疊置到下二疊統(tǒng)的斷陷沉積之上，地層的沉積厚度從吉木薩爾凹陷向博格達山逐漸增大，表明中二疊統(tǒng)的沉積中心不是在吉木薩爾凹陷，而是繼承了早二疊世的裂谷，處于南部的博格達山地區(qū)(圖 10)。中二疊統(tǒng)蘆草溝組，廣泛發(fā)育了泥頁巖、白云巖和灰?guī)r沉積，被普遍認為是湖相沉積環(huán)境，本研究對于中二疊世晚期沉積的平地泉組、上二疊統(tǒng)平地泉組進行系統(tǒng)的沉積相恢復顯示，在博格達北部地區(qū)，該組發(fā)育1個由北向南展布的辮狀河三角洲—湖泊沉積體系，這一結論也完全吻合區(qū)域構造背景。而從氣候條件看，準噶爾盆地東南緣在中二疊世處于半干旱—干旱的條件(圖 9)，在這樣的氣候條件下，中二疊世的湖盆具有較大的蒸發(fā)量，這也和中二疊統(tǒng)蘆草溝組表現(xiàn)出來的咸化湖盆沉積特征相符(馬克等，2017)。

CTS—南天山；NTS—北天山；CWD—柴窩堡凹陷圖 11 新疆博格達地區(qū)中二疊世—早三疊世構造-古地理綜合演化模式Fig.11 Tectono-palaeogeographic evolution pattern of the middle Permian-early Triassic in Bogda area, Xinjiang

與中二疊世相比，博格達地區(qū)晚二疊世的沉積環(huán)境發(fā)生突然改變，上二疊統(tǒng)梧桐溝組發(fā)育大套的紅色礫巖、粗砂巖，沉積相分析也顯示博格達山北緣地區(qū)在晚二疊世發(fā)育由南向北的沖積扇沉積(圖 7)，中二疊世物源方向也發(fā)生反轉。在地震剖面上可見，博格達山前上二疊統(tǒng)之前的地層發(fā)生了強烈的褶皺和逆沖變形，地層抬升剝蝕，上被上二疊統(tǒng)覆蓋，相比較中二疊統(tǒng)，上二疊統(tǒng)和下三疊統(tǒng)的總體厚度，從博格達山前向吉木薩爾凹陷逐漸增大，與中二疊統(tǒng)正好相反，表明沉積中心迅速從博格達山遷移到博格達山前地區(qū)(圖 10)，標志著博格達山在中二疊世末期到晚二疊世初期發(fā)生了強烈隆升。對博格達山南北緣基于碎屑鋯石U-Pb年代學的物源對比分析表明，在中二疊世，博格達山南北緣地層的物源相同，而到早三疊世，博格達山南北緣的地層物源不同，其中南緣地層有明顯的中天山物質(zhì)輸入，而在北緣地層中沒有中天山物質(zhì)輸入(Shietal.， 2020)，證明了博格達山在晚二疊世已經(jīng)隆升為高地，阻隔了中天山物質(zhì)向博格達山北緣的搬運。而氣候分析的結果顯示，這一時間內(nèi)，區(qū)域上的氣候變化不大，CIA、PIA指數(shù)、Sr/Cu值顯示出微弱的向濕潤條件的遷移特征(圖 9)。這一結論表明，準噶爾盆地東南緣在中二疊世末期到晚二疊世初期的區(qū)域不整合以及沉積環(huán)境的轉變，主要受控于博格達山的隆升事件，而不是有些學者提出的干旱氣候導致的湖盆萎縮(Liuetal.，2017)。

自晚二疊世中期開始到整個早三疊世，所有的風化指數(shù)和微量元素比值表現(xiàn)出很好的一致性，均顯示氣候條件從干旱—半干旱逐漸向半濕潤—濕潤條件轉變，尤其在二疊紀與三疊紀界限表現(xiàn)出強烈的氣候濕潤化和溫度的升高(圖 9)。這樣的氣候條件變化，和沉積相的恢復結果非常吻合，從晚二疊世到早三疊世，博格達山的北緣從由南向北的沖積扇沉積演替為從南向北的扇三角洲—湖泊沉積體系，表明博格達山體的強烈剝蝕和山前湖盆面積的擴大和水體的加深，扇體入湖形成扇三角洲—湖泊沉積體系(圖 7)。

綜合巖相古地理恢復、古氣候條件分析和地震剖面地層結構分析，結合區(qū)域研究成果，本研究建立了準噶爾盆地東南緣博格達地區(qū)自中二疊世到早三疊世的沉積-構造-氣候演化和耦合模式： 博格達地區(qū)在早二疊世以博格達山現(xiàn)今所在的位置為核心發(fā)育裂谷和斷陷湖盆，中二疊世繼承了早二疊世的裂谷環(huán)境，以博格達山為中心，發(fā)育拗陷背景下的咸化湖盆，并且區(qū)域上火山活動活躍，氣候條件在當時為半干旱—干旱，在中二疊世后期，湖盆范圍有所萎縮，相應地圍繞著博格達山為中心的湖盆，發(fā)育辮狀河三角洲—湖泊沉積體系(圖 11-a)。在晚二疊世初期，由于區(qū)域構造環(huán)境的調(diào)整，博格達山發(fā)生強烈隆升，導致博格達山為中心的湖盆的消亡，相應地，在山前發(fā)育沖積扇沉積，沉積物源方向也發(fā)生轉變(圖 11-b)。自晚二疊世中期至早三疊世，區(qū)域上的氣候條件逐漸趨于濕潤，氣溫逐漸升高，大量的降雨導致博格達山體的強烈剝蝕，山前凹陷的湖盆面積逐漸擴大，在博格達山前形成扇三角洲—湖泊沉積體系(圖 11-c)。

5 結論

1)系統(tǒng)的沉積相分析表明，準噶爾盆地東南緣博格達山北部地區(qū)，中二疊統(tǒng)平地泉組發(fā)育由北向南延伸的辮狀河三角洲—湖泊沉積體系；上二疊統(tǒng)梧桐溝組發(fā)育由南向北展布的沖積扇沉積體系；下三疊統(tǒng)韭菜園子組發(fā)育由南向北展布的扇三角洲—湖泊沉積體系。在中二疊世之后沉積環(huán)境和物源方向發(fā)生了突變。

2)化學風化指數(shù)以及微量元素比值的測試分析表明，從中二疊世至早三疊世氣候逐漸趨于溫暖、潮濕，化學風化作用逐漸增強。

3)博格達地區(qū)在中二疊世繼承了早二疊世裂谷背景，在干旱—半干旱的氣候條件下發(fā)育辮狀河三角洲—湖泊沉積體系；晚二疊世初期，博格達發(fā)生了強烈隆升，導致早期湖盆消亡并在博格達北坡山前發(fā)育沖積扇，古氣候由半干旱變化為半濕潤；自晚二疊世中期開始至早三疊世，區(qū)域構造環(huán)境相對穩(wěn)定，逐漸趨于溫暖濕潤的古氣候對區(qū)域風化程度和沉積條件起主要控制作用，博格達山體遭受強烈風化剝蝕，北側沉積湖盆面積逐漸擴大，形成扇三角洲—湖泊沉積體系。