❶ 物源区分析方法
沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径，是确定盆地演化的首要条件。物源区指盆地中碎屑物质的来源区 ( source area) 或母源区 ( parent area) 。母源区的岩石类型、气候、古地形可以为古地理、古气候的重建提供最基本的材料，对大到板块构造属性、小到区域断裂性质的判断等均有重要的指示作用。碎屑成分可以记录物源从一个块体搬运到一个块体的时间历程，还可以记录造山带深部的构造特性。物源分析的基本任务包括如下 4个方面: ①判断古陆或侵蚀区的存在; ②表明古陆地形的起伏特征; ③恢复古河流体系;④确定物源区母岩性质及其构造背景等。
不同物源区的母岩和构造背景在沉积盆地中有不同的沉积、地球化学响应，物源区母岩性质与其板块构造背景具明显的亲缘关系。
目前物源区判识方法主要包括沉积属性砂岩判识 ( 矿物、岩石、生物、成熟度、岩性) 和砂岩 ( 泥岩) 地球化学属性 ( 常量元素、微量元素、稀土元素、同位素) 判识两大方面。
碎屑岩中重矿物的物性特征 ( 如颜色、形态、粒度、硬度和稳定性等) 组合在物源分析、构造演化、地层分析对比、岩相古地理重建及古气候恢复等方面具有良好的应用前景 ( 和钟铧等，2001; S. F. Liu et al. ，2001) 。
对于塔里木沉积盆地类型的划分及构造背景的研究前人已做过许多工作。曹守连( 1994) 曾对塔里木盆地东北部地区充填序列进行了初步的物源分析，陈发景 ( 1994) 和张希明等 ( 1995) 根据 Dickinson 等的三角图解，对塔里木盆地北部地区的板块构造背景进行了判别分析。近年来，李忠 ( 2004，2005) 等通过库车坳陷的不同剖面，根据砾岩砾石成分、砂岩骨架颗粒、碎屑重矿物组分及其成熟度及演变等对北部物源区- 古天山构造活动与造山作用的关系进行了较为详细的讨论，指出天山物源总体以再旋回造山带类型为特征，演变包括 5 期: ①早三叠世古天山继承石炭纪以来的构造挤压和隆升，物源岩石类型主要为沉积岩、中高级变质岩，以碰撞造山和褶皱冲断带及混合造山带类型为特征;②中三叠世-中侏罗世构造活动较弱，代表高成熟度的锆石- 金红石- 电气石重矿物组合发育，主要物源岩石类型包括变质岩和酸性火山岩，与弧造山带和混合造山带类型关系密切; ③晚侏罗世-白垩纪，天山开始新一轮的构造挤压隆升，物源岩石类型复杂，可能以变质岩、沉积岩和酸性岩为主; ④中新世构造挤压和隆升活动加强，稳定性极差的碎屑角闪石- 辉石组合增多，物源组合东西分异明显，西部沉积岩相对较多，物源构造属性趋向碰撞造山和褶皱冲断带，东部结晶岩相对较多，物源构造属性复杂或以混合造山带类型为特征; ⑤上新世南天山强烈隆升并向南推进，与前一阶段相比沉积岩物源增多，但物源构造属性基本与之相同。后两阶段砾岩层和不稳定碎屑组分的发育除受控于天山强烈隆升外，可能还与气候环境频繁变化密切相关 ( 表3-1) 。
表3-1 库车坳陷碎屑重矿物组合及其对主要母岩类型的反映
(据李忠，2005)
李双建(2005)根据库车河剖面中新生界沉积物观察和重矿物分析，将库车坳陷中生代沉积与南天山隆升的分异作用分为4个阶段，即早中三叠世、晚三叠世至早白垩世、古新世至中新世、上新世(5Ma)以来，并认为最后一个阶段南天山隆升作用最强烈;将库车坳陷中新生代古气候演化分为3个阶段，即早三叠世(干旱-半干旱)、中晚三叠世-中晚侏罗世(湿润-半湿润)、晚侏罗世以来(半干旱-干旱);并认为晚侏罗世是该区气候演化的重要转折期，晚白垩世是该区构造活动的重要转折期，这两个阶段对库车坳陷内古地理演化和构造变形具有控制作用。
上述研究工作，基本上是对沉积物源纵向上的演变及其与构造属性关系进行的分析，而对于库车坳陷内区域性的物源变化研究较少。作者主要根据重矿物组合及变化、砂岩碎屑组分、砂岩(泥岩)地球化学属性，结合古水流流向分析、沉积地层的区域展布(厚度、砂地比、砂泥比)等资料，对库车坳陷中新生界物源区特征进行综合分析。
❷ 物源分析
1.三维地震区物源分析
分析本区标准层的构造图 （图3－7）可以看出，工区目的层段呈明显的单斜形态，构造具有继承性，北高南低，坡度较缓，沉积环境相对稳定。沿塔西河组底向下6ms沿层切片平面图 （图3－8）中可以看出，工区西北部有明显的扇三角洲沉积形态，分支河道反映明显。由此可以判断此时工区西北部为一重要的物源方向，再加上工区沉积环境一直稳定，物源方向不会发生大的改变。因此，从三维地震区局部范围内可判断工区一重要的物源方向来自西北部。
图3－7 排2井区沙湾组构造图
图3－8 排2井区沙湾组顶部向下6ms方差体平面图
2.沙湾组物源分析
根据前期沉积相的研究成果，车排子地区沙湾组发育扇三角洲、辫状河三角洲；扇三角洲、滨浅湖；扇三角洲、滨浅湖、半深湖沉积；依次对应沙湾组3个层段。但是，对于该沉积类型和物源方向的认识一直存在很大的争议。例如，在沙一段物源方向的认识上，曾出现过北部、西北、西部等几次反复变化，但均缺乏足够的证据。出现这一现象的根本原因在于，现今沙湾组地层在构造形态上主要呈北高南低的斜坡，容易让人联想到由北部的老山提供物源，而从沉积特征来看，研究区内由西南往东北方向的超覆现象与该认识相悖，但西南部物源又难于找到三角洲的 “根”部。然而，从实际沉积特征来看，沙湾组一段沉积时期，南部沉积体湖进砂退，向北超覆减薄尖灭，这不同于沉积物源方向来自北部的观点。从车排子区构造演化过程及古沉积背景上不难发现，存在沙湾组一段沉积期主要物源来自西南部的可能性。
新近纪开始，北天山快速隆升，并向北强烈推覆，在北天山山前形成深凹。由于巨大的地形高差和持续的构造抬升，北天山形成了一系列由西南向东北方向推进的大型扇体，其波及范围可达车排子地区。同时车排子西北部的扎伊尔山，自石炭－二叠纪隆起后至今，还一直向车排子地区供应物源。从南北向地震剖面看，车排子地区地层总体呈现南厚北薄，东厚西薄的特点，地层由南向北、由东到西尖灭，呈现区域性南倾的单斜。构造图上亦显示新近系沙湾组现今构造特征总体也表现为南倾的单斜，沙湾组残余厚度图也具有类似的特征，然而从车排子现今钻井分析结果和构造成图来看，车排子凸起沙湾组构造相对平缓，地层倾角一般在2!左右。车排子地区南北向拉平地震剖面显示，南北方向上，沙湾组一段地层厚度变化并不大。
综合分析车排子地区沙一段砂岩厚度分布特征、砂岩岩石学特征、沉积时古地貌特征、砂岩重矿物含量特征，可判断研究区存在两个方向的物源体系。
车排子地区南部 （排28～排20区）沙一段砂岩较厚，泥岩含量少，砂地比高，向北砂岩逐渐减薄，至排6区沙一段1砂组砂岩厚度为2.5m，3砂组砂岩厚度10m，至车排子地区西北部 （排60—排1区）砂岩再次变厚，砂泥比变高，此现象反映两个不同方向的物源至湖中汇聚。
车排子地区西北部与南部碎屑成分也有明显区别，表明不是同一个物源沉积。沙湾组一段厚度在研究区内较为稳定 （图3－9），波动范围在30～40m之间。因为沙湾组沉积时期构造相对稳定，沉积时期短，成岩压实作用较弱，因此，大致可以利用现今地层厚度反映当时的沉积古地貌。总体来说，研究区沙湾组沉积期地形非常平缓，仅在沿排603—排601－平2—排601－1—排601—排601－6—排602井一带存在一个南西—北东向的古梁，延伸距离15km，高度3～5m。以水下微古梁为界，东南部以发育远源沉积的石英砂岩为主，西北部则发育相对近物源的石英岩屑砂岩。车浅1－1井碎屑成分中石英含量低，约占50％，长石含量约为20％，岩屑含量约30％；排601－平1石英含量较高，约占75％，长石含量约为20％，岩屑含量5％。此现象反映在水下微古梁两侧发育西北和西南两个不同方向的物源汇聚至湖中。
图3－9 车排子地区沙湾组一段古地形图
车排子地区沙湾组岩石中稳定重矿物占较大比例，其中榍石、电气石、石榴子石、钛铁矿含量较高。依据ZTR指数 （指重矿物中锆石、电气石、金红石的含量之和，该参数可指示物源方向，指数越大，离物源越远），车排子地区西北部ZTR指数自排609井向排607井增大，说明其物源来自西北部的扎伊尔山；中部 ZTR 指数自排604井、排601井向排611井、排612井增大，说明其物源来自西南部。重矿物指标指示了车排子地区西北部和西南部两个物源方向 （图3－10）。
图3－10 ZTR参数变化方向（箭头方向为ZTR增大方向和古水流方向
综合分析认为：车排子地区沙一段发育西南和西北两个物源体系，西南物源体系延伸距离远，波及范围大，西北物源体系延伸距离近，波及范围小，二者在排601～排6井区汇聚。沙湾组二段也具有类似的特征。
在准噶尔盆地西缘大沉积背景下，仔细解剖沙湾组沉积时古地形特征对判断车排子地区物源方向可提供更多的佐证。
准噶尔盆地西缘沙湾组一段地层残余厚度图 （图3－11）显示沙一段整体沉积厚度不大，中石化区块内有两个沉积中心，分别为固1井区和固2井区；在艾2—卡9井区存在有一个古梁子，车排子地区沿排603—601－平2—601－1—601—601－6—602井一带存在一个南西—北东向的古梁也隐约可见。沙湾组二段地层残余厚度图 （图3－12）显示出这个梁子依然存在，在艾2—卡9井北显示出一个东西向展布的沉积较厚的地区；沙湾组三段地层残余厚度图 （图3－13）整体表现出南厚北薄的沉积特征。
图3－11 准噶尔盆地西缘沙湾组一段地层残余厚度图
图3－12 准噶尔盆地西缘沙湾组二段地层残余厚度图
图3－13 准噶尔盆地西缘沙湾组三段地层残余厚度图
因此，准噶尔盆地现今南低北高、南厚北薄的地层特征并不能说明沙湾组每一个沉积阶段都呈现南低北高、南厚北薄的特点，从沙湾组沉积的各个时期的地层残余厚度图可以看出沙湾组沉积时的古地形可能是发生了比较复杂的变化，可判断西北部和西南部是沙湾组两个主要的物源方向。从车排子凸起所有钻井及艾卡构造带南部新疆局老井的钻探结果看，沙湾组砂岩粒度主要由西南往东北及东南方向由粗变细，砂岩厚度及含砂率图均反映出相同的特征，即西南部是沙湾组主要的物源方向。