❶ 物源區分析方法
沉積物源分析是認識盆山演化的重要途徑，是確定盆地演化的首要條件。物源區指盆地中碎屑物質的來源區 ( source area) 或母源區 ( parent area) 。母源區的岩石類型、氣候、古地形可以為古地理、古氣候的重建提供最基本的材料，對大到板塊構造屬性、小到區域斷裂性質的判斷等均有重要的指示作用。碎屑成分可以記錄物源從一個塊體搬運到一個塊體的時間歷程，還可以記錄造山帶深部的構造特性。物源分析的基本任務包括如下 4個方面: ①判斷古陸或侵蝕區的存在; ②表明古陸地形的起伏特徵; ③恢復古河流體系;④確定物源區母岩性質及其構造背景等。
不同物源區的母岩和構造背景在沉積盆地中有不同的沉積、地球化學響應，物源區母岩性質與其板塊構造背景具明顯的親緣關系。
目前物源區判識方法主要包括沉積屬性砂岩判識 ( 礦物、岩石、生物、成熟度、岩性) 和砂岩 ( 泥岩) 地球化學屬性 ( 常量元素、微量元素、稀土元素、同位素) 判識兩大方面。
碎屑岩中重礦物的物性特徵 ( 如顏色、形態、粒度、硬度和穩定性等) 組合在物源分析、構造演化、地層分析對比、岩相古地理重建及古氣候恢復等方面具有良好的應用前景 ( 和鍾鏵等，2001; S. F. Liu et al. ，2001) 。
對於塔里木沉積盆地類型的劃分及構造背景的研究前人已做過許多工作。曹守連( 1994) 曾對塔里木盆地東北部地區充填序列進行了初步的物源分析，陳發景 ( 1994) 和張希明等 ( 1995) 根據 Dickinson 等的三角圖解，對塔里木盆地北部地區的板塊構造背景進行了判別分析。近年來，李忠 ( 2004，2005) 等通過庫車坳陷的不同剖面，根據礫岩礫石成分、砂岩骨架顆粒、碎屑重礦物組分及其成熟度及演變等對北部物源區- 古天山構造活動與造山作用的關系進行了較為詳細的討論，指出天山物源總體以再旋迴造山帶類型為特徵，演變包括 5 期: ①早三疊世古天山繼承石炭紀以來的構造擠壓和隆升，物源岩石類型主要為沉積岩、中高級變質岩，以碰撞造山和褶皺沖斷帶及混合造山帶類型為特徵;②中三疊世-中侏羅世構造活動較弱，代表高成熟度的鋯石- 金紅石- 電氣石重礦物組合發育，主要物源岩石類型包括變質岩和酸性火山岩，與弧造山帶和混合造山帶類型關系密切; ③晚侏羅世-白堊紀，天山開始新一輪的構造擠壓隆升，物源岩石類型復雜，可能以變質岩、沉積岩和酸性岩為主; ④中新世構造擠壓和隆升活動加強，穩定性極差的碎屑角閃石- 輝石組合增多，物源組合東西分異明顯，西部沉積岩相對較多，物源構造屬性趨向碰撞造山和褶皺沖斷帶，東部結晶岩相對較多，物源構造屬性復雜或以混合造山帶類型為特徵; ⑤上新世南天山強烈隆升並向南推進，與前一階段相比沉積岩物源增多，但物源構造屬性基本與之相同。後兩階段礫岩層和不穩定碎屑組分的發育除受控於天山強烈隆升外，可能還與氣候環境頻繁變化密切相關 ( 表3-1) 。
表3-1 庫車坳陷碎屑重礦物組合及其對主要母岩類型的反映
(據李忠，2005)
李雙建(2005)根據庫車河剖面中新生界沉積物觀察和重礦物分析，將庫車坳陷中生代沉積與南天山隆升的分異作用分為4個階段，即早中三疊世、晚三疊世至早白堊世、古新世至中新世、上新世(5Ma)以來，並認為最後一個階段南天山隆升作用最強烈;將庫車坳陷中新生代古氣候演化分為3個階段，即早三疊世(乾旱-半乾旱)、中晚三疊世-中晚侏羅世(濕潤-半濕潤)、晚侏羅世以來(半乾旱-乾旱);並認為晚侏羅世是該區氣候演化的重要轉折期，晚白堊世是該區構造活動的重要轉折期，這兩個階段對庫車坳陷內古地理演化和構造變形具有控製作用。
上述研究工作，基本上是對沉積物源縱向上的演變及其與構造屬性關系進行的分析，而對於庫車坳陷內區域性的物源變化研究較少。作者主要根據重礦物組合及變化、砂岩碎屑組分、砂岩(泥岩)地球化學屬性，結合古水流流向分析、沉積地層的區域展布(厚度、砂地比、砂泥比)等資料，對庫車坳陷中新生界物源區特徵進行綜合分析。
❷ 物源分析
1.三維地震區物源分析
分析本區標准層的構造圖 （圖3－7）可以看出，工區目的層段呈明顯的單斜形態，構造具有繼承性，北高南低，坡度較緩，沉積環境相對穩定。沿塔西河組底向下6ms沿層切片平面圖 （圖3－8）中可以看出，工區西北部有明顯的扇三角洲沉積形態，分支河道反映明顯。由此可以判斷此時工區西北部為一重要的物源方向，再加上工區沉積環境一直穩定，物源方向不會發生大的改變。因此，從三維地震區局部范圍內可判斷工區一重要的物源方向來自西北部。
圖3－7 排2井區沙灣組構造圖
圖3－8 排2井區沙灣組頂部向下6ms方差體平面圖
2.沙灣組物源分析
根據前期沉積相的研究成果，車排子地區沙灣組發育扇三角洲、辮狀河三角洲；扇三角洲、濱淺湖；扇三角洲、濱淺湖、半深湖沉積；依次對應沙灣組3個層段。但是，對於該沉積類型和物源方向的認識一直存在很大的爭議。例如，在沙一段物源方向的認識上，曾出現過北部、西北、西部等幾次反復變化，但均缺乏足夠的證據。出現這一現象的根本原因在於，現今沙灣組地層在構造形態上主要呈北高南低的斜坡，容易讓人聯想到由北部的老山提供物源，而從沉積特徵來看，研究區內由西南往東北方向的超覆現象與該認識相悖，但西南部物源又難於找到三角洲的 「根」部。然而，從實際沉積特徵來看，沙灣組一段沉積時期，南部沉積體湖進砂退，向北超覆減薄尖滅，這不同於沉積物源方向來自北部的觀點。從車排子區構造演化過程及古沉積背景上不難發現，存在沙灣組一段沉積期主要物源來自西南部的可能性。
新近紀開始，北天山快速隆升，並向北強烈推覆，在北天山山前形成深凹。由於巨大的地形高差和持續的構造抬升，北天山形成了一系列由西南向東北方向推進的大型扇體，其波及范圍可達車排子地區。同時車排子西北部的扎伊爾山，自石炭－二疊紀隆起後至今，還一直向車排子地區供應物源。從南北向地震剖面看，車排子地區地層總體呈現南厚北薄，東厚西薄的特點，地層由南向北、由東到西尖滅，呈現區域性南傾的單斜。構造圖上亦顯示新近系沙灣組現今構造特徵總體也表現為南傾的單斜，沙灣組殘余厚度圖也具有類似的特徵，然而從車排子現今鑽井分析結果和構造成圖來看，車排子凸起沙灣組構造相對平緩，地層傾角一般在2!左右。車排子地區南北向拉平地震剖面顯示，南北方向上，沙灣組一段地層厚度變化並不大。
綜合分析車排子地區沙一段砂岩厚度分布特徵、砂岩岩石學特徵、沉積時古地貌特徵、砂岩重礦物含量特徵，可判斷研究區存在兩個方向的物源體系。
車排子地區南部 （排28～排20區）沙一段砂岩較厚，泥岩含量少，砂地比高，向北砂岩逐漸減薄，至排6區沙一段1砂組砂岩厚度為2.5m，3砂組砂岩厚度10m，至車排子地區西北部 （排60—排1區）砂岩再次變厚，砂泥比變高，此現象反映兩個不同方向的物源至湖中匯聚。
車排子地區西北部與南部碎屑成分也有明顯區別，表明不是同一個物源沉積。沙灣組一段厚度在研究區內較為穩定 （圖3－9），波動范圍在30～40m之間。因為沙灣組沉積時期構造相對穩定，沉積時期短，成岩壓實作用較弱，因此，大致可以利用現今地層厚度反映當時的沉積古地貌。總體來說，研究區沙灣組沉積期地形非常平緩，僅在沿排603—排601－平2—排601－1—排601—排601－6—排602井一帶存在一個南西—北東向的古梁，延伸距離15km，高度3～5m。以水下微古梁為界，東南部以發育遠源沉積的石英砂岩為主，西北部則發育相對近物源的石英岩屑砂岩。車淺1－1井碎屑成分中石英含量低，約佔50％，長石含量約為20％，岩屑含量約30％；排601－平1石英含量較高，約佔75％，長石含量約為20％，岩屑含量5％。此現象反映在水下微古梁兩側發育西北和西南兩個不同方向的物源匯聚至湖中。
圖3－9 車排子地區沙灣組一段古地形圖
車排子地區沙灣組岩石中穩定重礦物占較大比例，其中榍石、電氣石、石榴子石、鈦鐵礦含量較高。依據ZTR指數 （指重礦物中鋯石、電氣石、金紅石的含量之和，該參數可指示物源方向，指數越大，離物源越遠），車排子地區西北部ZTR指數自排609井向排607井增大，說明其物源來自西北部的扎伊爾山；中部 ZTR 指數自排604井、排601井向排611井、排612井增大，說明其物源來自西南部。重礦物指標指示了車排子地區西北部和西南部兩個物源方向 （圖3－10）。
圖3－10 ZTR參數變化方向（箭頭方向為ZTR增大方向和古水流方向
綜合分析認為：車排子地區沙一段發育西南和西北兩個物源體系，西南物源體系延伸距離遠，波及范圍大，西北物源體系延伸距離近，波及范圍小，二者在排601～排6井區匯聚。沙灣組二段也具有類似的特徵。
在准噶爾盆地西緣大沉積背景下，仔細解剖沙灣組沉積時古地形特徵對判斷車排子地區物源方向可提供更多的佐證。
准噶爾盆地西緣沙灣組一段地層殘余厚度圖 （圖3－11）顯示沙一段整體沉積厚度不大，中石化區塊內有兩個沉積中心，分別為固1井區和固2井區；在艾2—卡9井區存在有一個古梁子，車排子地區沿排603—601－平2—601－1—601—601－6—602井一帶存在一個南西—北東向的古梁也隱約可見。沙灣組二段地層殘余厚度圖 （圖3－12）顯示出這個梁子依然存在，在艾2—卡9井北顯示出一個東西向展布的沉積較厚的地區；沙灣組三段地層殘余厚度圖 （圖3－13）整體表現出南厚北薄的沉積特徵。
圖3－11 准噶爾盆地西緣沙灣組一段地層殘余厚度圖
圖3－12 准噶爾盆地西緣沙灣組二段地層殘余厚度圖
圖3－13 准噶爾盆地西緣沙灣組三段地層殘余厚度圖
因此，准噶爾盆地現今南低北高、南厚北薄的地層特徵並不能說明沙灣組每一個沉積階段都呈現南低北高、南厚北薄的特點，從沙灣組沉積的各個時期的地層殘余厚度圖可以看出沙灣組沉積時的古地形可能是發生了比較復雜的變化，可判斷西北部和西南部是沙灣組兩個主要的物源方向。從車排子凸起所有鑽井及艾卡構造帶南部新疆局老井的鑽探結果看，沙灣組砂岩粒度主要由西南往東北及東南方向由粗變細，砂岩厚度及含砂率圖均反映出相同的特徵，即西南部是沙灣組主要的物源方向。