甘肃昌马盆地构造特征与成因

阿尔金断裂是由阿尔金主干断层及其他次级断裂面组成的巨型走滑断裂系，其分布规律符合左行走滑挤压模式。昌马盆地位于阿尔金断裂带东段，它的古应力场与阿尔金断层的运动方向一致。昌马盆地北界是阿尔金主干断层；南界由锯齿状相交的半截子井－野马山断层、野观山断层、石板墩－龚岔口断层、中祁连北缘断层组成，分别是阿尔金主干断层的S面、小型Y面、P面、S面；东界由香毛山西断层、马舌头断层、青石岩断层组成，分别是阿尔金主干断层的X面、S顶、R’面，昌马盆地是由这些断层围限的狭长三角形。因此，昌马盆地是阿尔金断裂带中主干断层与分枝断层联合作用形成的走滑分枝盆地。盆地经历了侏罗纪－白垩纪的拉张作用，接受了巨厚的沉积；晚第三纪到第四纪由于阿尔金断裂左行走滑运动，盆地反转，处于受挤压状态，形成走滑分枝盆地。通过对昌马盆地石油地质特征的分析，认为昌马盆地具有形成油气的有利地质条件，应加强勘探力度。     

索尔库里盆地的形成,演化及其与阿尔金断裂带的关系研究

阿尔金走滑断裂带主要由阿尔金主干断层与和条近于平行的左行走滑断层和斜交断层组成,其空间分布规律可用左行走滑简单剪切模型解释。索尔库里盆地是阿尔金断裂带中一个新生代断陷盆地,属于典型松弛分叉型走滑拉分盆地。索尔库里盆地扩张开始于上新世,至今扩张量约为４０ｋｍ,其扩张速率约为０．８ｃｍ／ａ。按相同的位移速率,本文估算了阿尔金主干断层自始新世晚期以来的走滑量,大约为３２０ｋｍ。     

塔西北柯坪剪切挤压构造

塔里木西北的柯坪地区存在着再变形的逆冲岩席。研究表明塔里木盆地西北边界断层－阿合奇断层为一巨型左行走滑断层。它在新生代的总走滑量达３０４ｋｍ,具有与塔里木盆地东南边界阿尔金断层相同量级的走滑量。阿合奇断层与阿尔金断层造成了阿合奇－西昆仑－西南塔里木－阿尔金断层剪切挤压构造系统。     

塔里木盆地东南缘新生代构造变形特征研究

塔里木盆地东南缘新生代变形特征研究对探讨阿尔金构造带新生代的活动特征及阿尔金构造带与西昆仑构造带的相互作用具有重要意义。本文在野外地质调查的基础上,结合地球物理和沉积学资料,探讨了塔里木盆地东南缘的新生代变形及演化特征。塔里木盆地东南缘新生代构造变形受西昆仑构造带、阿尔金构造带和车尔臣断裂带的控制,且变形由西向东减弱。西南部的构造样式主要表现为受西昆仑向北冲断作用控制的冲断构造;东南部为受阿尔金断层走滑作用控制的走滑-冲断构造;而北部则为受车尔臣断层走滑作用控制的基底卷入走滑-冲断构造。中新世,盆地东南缘受西昆仑构造带大规模的冲断活动影响,导致民丰山前盆地挠曲沉降和冲断层发育,而车尔臣断裂仅有微弱活动;上新世开始,构造变形扩展到整个研究区,不仅西昆仑构造带和车尔臣断裂带表现出强烈变形,而且阿尔金断层走滑作用强烈,导致北侧次级断层的强烈走滑冲断作用和若羌山前挤压挠曲盆地的形成。新生代时期,西昆仑构造带北向冲断作用要早于阿尔金构造带的走滑变形,阿尔金构造带的走滑作用对西昆仑构造带北向冲断构造有强烈的改造。     

塔里木盆地东南缘新生代断裂系统

结合野外地面地质调查成果,并通过对地震、大地电磁等地球物理资料的精细解释构建了塔里木盆地东南缘新生代断裂系统。塔东南新生代断裂系统可以划分为三大体系:阿尔金断裂体系、车尔臣断裂体系和西昆仑断裂体系。阿尔金北缘断层在存在走滑性质的同时,更多的表现为向北西的强烈冲断;车尔臣断裂体系由车尔臣断裂及次级断层和一系列反冲断层组成,除表现为向北西冲断外,还具有左行走滑特征;西昆仑断裂体系主要由自南向北的冲断的逆冲断层组成,在与阿尔金断裂交汇处,受阿尔金左行走滑的影响呈弧形弯曲。     

走滑断层研究进展及启示

自走滑断层概念提出之后,走滑断层在地质科学研究上的重要性逐渐体现出来,并在几何学、运动学、动力学及其构造意义等方面取得了重要的认识,使得走滑断层的研究得到快速的发展,但其分类及其成因机制分析还存在一定的局限性。在走滑断层相关文献调研的基础上,文章对走滑断层原理、概念和相关术语发展历程进行了归纳总结,同时也对走滑断层的位移特征、识别标志、力学性质、走滑派生或伴生构造、走滑盆地特征、走滑断层分类及走滑断层实例等研究成果进行了系统性研究分析。在此基础上,结合走滑断层的力学机制,提出走滑断层新分类方式,并运用新的分类方式进一步对美国西海岸圣安德列斯断层、新西兰的阿尔卑斯断层和中国著名的郯庐断裂带以及阿尔金断裂带等典型断层进行简要分析。      

阿尔金断裂新生代构造活动的两阶段性——来自地震属性分析的证据

自新生代以来,柴达木盆地西北缘各构造单元受青藏高原持续挤压和阿尔金断裂走滑的影响,构造变形复杂,发育有多种不同性质,不同规模的断裂.地震属性技术是三维(3D)地震资料解释和构造分析的可靠依据,有助于客观、准确的揭示断裂的空间分布情况,是复杂地区地质解释的重要工具.本文利用地震属性技术,对位于阿尔金断裂南侧柴达木盆地西部的小梁山背斜深、浅层进行详细的断裂解译,发现该地区深部发育早期EW向逆冲断层;晚期由于阿尔金断裂大规模走滑的作用,形成由深部引发的NW向“楔形”逆冲断层,深部NW向断层的活动引发浅层的滑脱褶皱.综合分析认为阿尔金断裂新生代的活动分为早期隆升形成EW向斜向逆冲断层,晚期走滑运动发育控制现今背斜形态的NW向断层,具有两阶段活动的特点.     

甘肃石包城盆地新生代沉积特征及与阿尔金断裂的关系研究

阿尔金断裂是由阿尔金主干断层及其它次级断裂组成的巨型走滑断裂系,其分布规律符合左行走滑挤压模式。石包城盆地位于阿尔金断裂带内,为祁连山所围限,面积大约为3 000 km~2。通过对盆地上新统地层、砾岩砾石成份、古流向等沉积特征的综合研究分析表明:盆地南部边缘位于土大坂以南,主要由砾岩和含砾砂岩组成,其中灰岩占砾石成份80%以上;盆地东部边缘在石包城乡地区,砾岩砾石成份以花岗岩、片岩和片麻岩等变质岩居多,夹杂少量硅质岩;盆地的沉降中心位于双泉井子附近,靠近阿尔金断裂一侧;石包城盆地古水流方向为北西和北北西方向,说明该地区地势自南东至北西方向逐渐降低,盆地南东方向应为隆起区;石包城盆地双泉井子以西物源区应为盆地南缘的大雪山等一系列山体,而东北部物源应来自石包城乡附近的山体。石包城盆地是阿尔金断裂带中主干断层与分枝断层联合作用形成的走滑分枝盆地,从上新世以来,盆地至今扩张量约为30～40 km。按相同的位移速率,本文估算了阿尔金主干断层石包城段自渐新世以来的走滑量,大约为218 km。     

阿尔金断裂东段断层滑动方式的研究

采用宏观、微观相结合的方法 ,对阿尔金断裂东段断层滑动方式进行研究 ,结果表明 :(1)阿尔金断裂东段由多条羽列状次级断层所组成 ,相邻两次级断层间的夹角 :A段 15,B段 12,C段 5;(2 )断层物质具明显的组构现象 ,眼球状流动构造 ,较小的剪切破裂角等是阿尔金断裂东段断层蠕动的结果 ;(3)断层泥石英碎砾 SEM特征显示阿尔金断裂东段 Q3以来主要是蠕滑 ,但不同区段稍有不同。综上所述 ,阿尔金断裂东段断层活动主要是蠕滑 ,愈向东其蠕滑程度愈高。     

青藏高原北缘阿尔金走滑边界的侧向扩展——甘肃北山晚新生代走滑构造与地壳稳定性分析

对北山地区遥感影像和野外地质特征的分析表明,自阿尔金断裂带向NW方向依次出露三危山-双塔断裂、大泉断裂和红柳河断裂。这些断裂近于平行,且同为左行走滑断裂,具有相似的展布特征,空间走向均为NE40-50°,断裂系末端均发育“树枝状”分支断层．在断层夹块之间形成“多米诺”构造,构成了北山地区主要的构造样式。断层谷地沉积物分析和断层泥ESR年代学测试结果表明,三危山-双塔断裂形成于上新世（N2k）,大泉断裂形成于早更新世（1．2-1．5Ma）．而北山地区分支断层和次级断层的活动在400ka之后。对北山地区断裂构造几何学和年代学的研究表明．阿尔金断裂系晚新生代以来向NW方向的侧向扩展．是阿尔金走滑边界重要的生长方式。北山地区特殊的走滑构造组合样式．使该地区的构造变形难于在某条断层上聚集能量,而分散在若干条次级断层上的位移量又微乎其微,该地区成为“最稳定的活动区”。     

阿尔金断裂带东南缘含油气盆地群的形成演化

沿阿尔金断裂带东南侧发育六个中、新生代的含油气盆地，盆地的边缘或盆地内部发育一系列的近东西走向、与阿尔金断裂锐角相交的断裂，该组断裂对盆地的隆坳格局和地层分布具有控制作用，盆地具有箕状结构或不对称结构特点。沿阿尔金断裂带方向，保罗系、白垩系、古近系、新近系的厚度和沉积特征在时空上呈有规律性变化，显示了阿尔金断裂带时、空活动的差异性。根据侏罗纪盆地在阿尔金断裂带两侧的展布特征和柴达木盆地西部发育的鼻状构造及其沉积演化特征，推断阿尔金断裂带中、新生代经历了多期不同方向的走滑运动。     

从地球物理场信息探讨阿尔金断裂带东北尾端效应和延伸

据区域地球物理资料分析,阿尔金—祁连山弧形巨型重力梯级带展布在青藏高原东北边缘,构成青藏地块与塔里木、华北地块的分界,NEE向密集重力梯级带反映出阿尔金断裂带呈左行走滑兼有逆冲;祁连山西段NWW向弧形重力高、重力低相间分布,反映出祁连造山带内挤压推覆、逆冲叠置、盆山耦合的构造格局;在敦煌—金塔之间,基于阿尔金左行走滑断裂带东北段存在尾端效应,产生一系列与NEE向走滑断裂伴生的NNE向拉分断陷盆地,大陆碱性玄武岩充填在拉分空间,引起与重力低对应的磁异常;由于能量的消减和转换致使阿尔金断裂终止于金塔盆地花海断陷,向东并未延伸。     

从地震信息看阿尔金断裂带构造和塔里木盆地花彩弧断裂体系

阿尔金断裂带由多条断裂组成,主要有阿尔金断裂、且末断裂、三危山断裂。其中阿尔金断裂为主断裂,它呈左旋走滑兼具逆冲性质,中生代—古近纪为左旋走滑,新近纪由东南向西北逆冲推覆。且末断裂和三危山断裂均具左旋走滑性质。且末断裂受统一的阿尔金断裂带左旋应力场控制,但又叠加了塔里木台盆区向南挤压的应力场,从而具有双重属性。塔里木盆地的断裂总体上组成古生界塔北花彩弧断裂束和塔南花彩弧断裂束,展布成全盆地的菱形断裂系统,且末断裂构成其东南边界。在该菱形断裂系统的北弧顶和菱形内的中央轴部为背冲式的构造断裂带,显示挤压特征;在花彩弧两翼转弯处展布正花状构造样式,显示走滑特征。阿尔金断裂带及其两侧,主要在柴达木、塔里木两大盆地发现了大油气田,两者都是由断层控制油气的垂向运移与分布。柴达木盆地具有双重断—坳的特点,但油气田只分布在中—新生界构造层内;塔里木盆地,南北翘板式的构造运动是其形成复式油气区的最重要的地质构造条件。     

柴达木盆地西部新生代沉积特征及其对阿尔金断裂走滑活动的响应

柴达木盆地西部新生代沉积的发育受昆仑山(及青藏高原)崛起和阿尔金断裂的走滑活动控制。基于对该地新生界尤其是下油砂山组沉积环境的剖析,并与邻区的索尔库里北盆地进行对比,对阿尔金断裂的新生代的活动提出以下认识。1)古近纪为右行走滑,中新世起变为左行走滑,在盆地北缘伴随走滑发生的冲断作用,早期向北东扩展,晚期向南西扩展。2)阿尔金断裂的斜冲作用在始新世和上新世表现尤为明显,控制了下干柴沟组上段和狮子沟组异常高的沉积速率和沉积中心自西向东迁移。3)中新世是阿尔金断裂的松弛期,在次级北东向正断层的联合作用下可能在柴西形成拉分盆地,因而盆地发育特征明显不同于邻区的索尔库里北盆地。4)新近纪阿尔金断裂在左行走滑的大背景下经历了一个陆内的拉张—挤压旋回。     

用物理模拟实验研究走滑断裂和拉分盆地

本文按照下地壳和岩石圈地幔塑性流动控制上地壳构造变形的思想,采用脆延性双层模型,在考虑模型相似性的条件下,通过延性层流动驱动脆性层进行走滑断裂和拉分盆地模拟实验。实验结果表明,在左行走滑阶段发育两条"S"型左行右阶断裂带;在右行走滑改造阶段,早期左行右阶断裂带被改造为"Z"型右行右阶断裂带。走滑断裂发育过程中共有三种类型的拉张伸展:(1)"S"型破裂逐渐伸展,形成多个菱形盆地;(2)几个相邻的斜列"S"型断裂在剪切作用下端部被错断连通,形成"地堑-地垒"构造;(3)在右行走滑阶段,沿右行右阶断裂拉张形成拉分盆地。先存的上隆拱张断裂限制了走滑断裂的位置和方向。脆性层强度对走滑断裂的形成和发展具有约束作用,脆性层结构对脆延性的层间耦合作用和走滑断裂特征具有显著影响。      

珠江口盆地多期走滑构造与叠合型拉分盆地:以阳江东凹为例

珠江口盆地的成盆机制和构造演化过程探讨是该地区烃源岩研究中不可缺少的环节,也是大家广泛关注的焦点问题.本文以阳江东凹为例,通过整体与局部相结合的分析方法,从整体上确定了研究区走滑断裂的发育特征和展布框架,明确了区域构造运动与走滑断裂的成因联系;并将整体划分成局部,聚焦于阳江东凹古近纪盆地构造演化阶段逐步分解与精细检验,...     

郯庐断裂带渤南段构造特征及其控盆作用

渤南地区郯庐断裂带具有很好的油气勘探前景,但由于其构造特征复杂,目前对渤南地区油气成藏条件、主控因素及富集规律的认识尚不明晰.通过对三维地震和地质资料的分析解释,结合前人研究成果,探讨了渤南地区郯庐断裂带构造特征的时空差异及其对盆地结构的控制作用.研究表明,渤南地区郯庐断裂带具有3组分支断裂,每组分支断裂由2~4条断裂构成,均表现出了明显的走滑特征,整体由东向西、由深至浅走滑程度逐渐减弱.新生代古新世-早始新世郯庐断裂带渤南段左旋走滑,东部分带活动明显、强度大,中带和西带不活动或活动较弱,渤南地区中生代发育的NWW向伸展断裂系统复活,形成北断南超的复式半地堑或南北双断式结构;中始新世以来,渤南地区郯庐断裂带转为右旋走滑,3组分支断裂均开始活动,表现为强烈的走滑兼伸展运动,强度由东向西逐渐减弱,中带分支断裂形成的中央构造脊将黄河口凹陷分割成东、西两个次洼,并开始逐渐发育一系列次级断层,与主断裂构成帚状断裂组合;新近纪-第四纪郯庐断裂渤南段表现为右旋走滑兼挤压,主走滑断裂不连续,代之以大量规模较小的次级断裂系统.太平洋区板块俯冲方向、俯冲速率的变化以及深部动力背景的变迁共同造成了渤南地区郯庐断裂不同分支构造发育演化及其控盆作用的差异性,由于右旋走滑位移量小于先期的左旋走滑,现今渤南地区构造单元分布仍具左旋特征.      

Tectonic evolution of the Qumran Basin from high-resolution 3.5-kHz seismic profiles and its implication for the evolution of the northern Dead Sea Basin

The Dead Sea Basin is a morphotectonic depression along the Dead Sea Transform. Its structure can be described as a deep rhomb-graben (pull-apart) flanked by two block-faulted marginal zones. We have studied the recent tectonic structure of the northwestern margin of the Dead Sea Basin in the area where the northern strike-slip master fault enters the basin and approaches the western marginal zone (Western Boundary Fault). For this purpose, we have analyzed 3.5-kHz seismic reflection profiles obtained from the northwestern corner of the Dead Sea. The seismic profiles give insight into the recent tectonic deformation of the northwestern margin of the Dead Sea Basin. A series of 11 seismic profiles are presented and described. Although several deformation features can be explained in terms of gravity tectonics, it is suggested that the occurrence of strike-slip in this part of the Dead Sea Basin is most likely. Seismic sections reveal a narrow zone of intensely deformed strata. This zone gradually merges into a zone marked by a newly discovered tectonic depression, the Qumran Basin. It is speculated that both structural zones originate from strike-slip along right-bending faults that splay-off from the Jordan Fault, the strike-slip master fault that delimits the active Dead Sea rhomb-graben on the west. Fault interaction between the strike-slip master fault and the normal faults bounding the transform valley seems the most plausible explanation for the origin of the right-bending splays. We suggest that the observed southward widening of the Dead Sea Basin possibly results from the successive formation of secondary right-bending splays to the north, as the active depocenter of the Dead Sea Basin migrates northward with time.     

Salt tectonics in pull-apart basins with application to the Dead Sea Basin

The Dead Sea Basin displays a broad range of salt-related structures that developed in a sinistral strike-slip tectonic environment: en échelon salt ridges, large salt diapirs, transverse oblique normal faults, salt walls and rollovers. Laboratory experiments are used to investigate the mechanics of salt tectonics in pull-apart systems. The results show that in an elongated pull-apart basin the basin fill, although decoupled from the underlying basement by a salt layer, remains frictionally coupled to the boundary. The basin fill, therefore, undergoes a strike-slip shear couple that simultaneously generates en échelon fold trains and oblique normal faults, trending mutually perpendicular. According to the orientation of basin boundaries, sedimentary cover deformation can be dominantly contractional or extensional, at the extremities of pull-apart basins forming either folds and thrusts or normal faults, respectively. These guidelines, applied to the analysis of the Dead Sea Basin, show that the various salt-related structures form a coherent set in the frame of a sinistral strike-slip shearing deformation of the sedimentary basin fill.