祁连山北缘冲断带的特征与空间变化规律

祁连山北缘冲断带是中国西部一条十分重要的新生代冲断带,它的研究不仅对探讨青藏高原新生代隆升过程和板内造山作用具有重要的意义,而且对酒泉盆地南缘的油气勘探也具有重要的意义。在大量野外地质调查、地震资料解释和钻井资料分析的基础上,开展祁连山北缘冲断带的特征与空间变化规律研究。祁连山北缘冲断带具有多层次的逆冲结构,包括浅层的远距离冲断系统、中层的近距离冲断系统和深层的原地冲断系统,其中原地冲断系统又可划分为原地隐伏和原地显露冲断系统。冲断带变形特征自西向东可分为三段。酒泉盆地南缘的冲断带是一水平位移量较大的、沿着至少三个滑脱面由南而北产生收缩变形的薄皮冲断系统,原地隐伏冲断系统发育很宽。榆木山南缘—民乐盆地南缘西段的冲断带中发育较宽的原地显露冲断系统,而原地隐伏冲断系统较窄。民乐盆地南缘东段—武威盆地南缘发育宽度较大的原地显露冲断系统,由三叠系、石炭系—二叠系、奥陶系、寒武系和岩体组成的冲断片相互叠置,形成冲断带宽广的"显露式"前锋,原地隐伏系统不发育。祁连山北缘冲断带的变形量由西往东逐渐减小。酒西坳陷旱峡剖面构造缩短率为55.1%;民乐盆地魏拉达坂构造剖面缩短率最大为43.4%;武威盆地天桥沟—西马河构造剖面缩短率最大为40.4%。祁连山北缘冲断带西段的变形时期大致开始于9Ma,并以"前展式"向北扩张,变形时间向北变新,前锋断层开始活动时间约为8.3Ma。     

塔里木盆地西部喀什地区的新生代冲断构造

利用新近获得的地球物理资料并结合前人的研究成果研究了塔里木盆地西部喀什地区的冲断构造特征.天山南缘冲断带西段(巴什布拉克构造带)以倾伏的短轴背斜为特征,东段(乌恰-阿图什-喀什构造带)以3排枢纽近平行的线性背斜为特征.西昆仑北缘冲断带中褶皱相对不太发育,西北段(肖尔布拉克构造带)的前锋不是原来普遍认为的乌帕尔断层,而是其北部隐没在克孜勒苏河之下的一条无名逆冲断层.在乌恰以西,由于南天山与西昆仑相距较近,肖尔布拉克构造带的前锋与巴什布拉克构造带的前锋相互交切改造,不显示明显的早晚关系;在乌恰以东,南、北两条冲断带基本被喀什深洼陷阻隔.两个冲断带都在上新世中-晚期成型,第四纪以来仍受到强烈改造.西昆仑北缘冲断带主要以无序的方式扩展,天山南缘冲断带则主要以后展的方式扩展.冲断带的前锋断层主要是盲冲断层,这使得冲断带内,特别是南天山南缘冲断带内的背斜圈闭得以比较好地保存下来,对油气勘探具有重要意义.     

库车褶皱冲断带秋里塔格构造带东、西分段构造特征与油气聚集

近东西向的库车褶皱冲断带内发育近南北向的喀拉玉尔衮、康村和吐格尔明走滑断层,它们将库车褶皱冲断带尤其是作为前缘带的秋里塔格构造带分割成东秋里塔格、西秋里塔格和却勒塔格构造等段落;侧断坡在东、西构造分段上也起着重要作用.不同分段的构造特征存在较大的差异,其中东秋里塔格构造深部发育双重褶皱构造,浅部构造发育断展褶皱;西秋里塔格构造受近东西向走滑断层控制,发育南、北两排构造,剖面上表现为断展褶皱和滑脱褶皱特点;却勒塔格构造是典型的滑脱褶皱.就油气成藏而言,走滑断层是破坏油气聚集的主要因素之一;侧断坡相关背斜是库车坳陷油气勘探的新领域.     

前陆盆地冲断带构造分段特征及其对油气成藏的控制作用

以中国中西部典型前陆盆地为例,分析了典型前陆盆地前陆冲断带的构造分段特征,总结构造分段的主控因素主要包括构造动力学背景、调节构造、构造变形期次与构造叠加、滑脱层与构造变形强度的影响等。中国中西部前陆冲断带的油气勘探成果表明,构造分段特征对不同构造段油气成藏具有明显的影响和控制作用,主要表现为:不同构造段的油气富集层位不同;不同构造段的油气成藏时间及成藏期次特征存在差异,主成藏期也不同。     

前陆褶皱冲断带冲起构造发育特征:基于砂箱构造物理模拟实验研究

冲起构造广泛发育于挤压逆冲构造体系和走滑构造体系,具有极其重要的油气勘探价值,因而备受关注。砂箱模拟模型已经被证明是强大的可视化工具,用来模拟不同岩层中复杂的构造现象。基于相似初始砂箱构造模型条件下不同挤压速率(0.3 mm/s、0.1 mm/s、0.005 mm/s)变形过程,揭示出褶皱冲断带发育过程中的典型两类冲起构造：叠加冲起构造和单一冲起构造,它们对于褶皱冲断带演化过程及其油气勘探具有明显不同的重要性。砂箱物理模拟实验揭示楔形体扩展变形序列对前陆褶皱冲断带冲起构造发育类别具有重要控制作用,即褶皱冲断带前缘以前展式扩展变形为主,主要发育单一冲起构造;后缘以后展式扩展变形为主,主要发育叠加冲起构造。     

塔里木盆地塔中低凸起古构造演化与变形特征

通过区域地质和构造地震精细研究,提出了塔里木南缘早古生代板块构造控制塔南—塔中从伸展到挤压盆地演化：寒武纪—早奥陶世板缘拉张控制了塔中北斜坡断陷构造;中奥陶世北昆仑洋盆关闭后塔中前缘隆起;晚奥陶世—晚泥盆世塔中前陆冲断与走滑构造变形。晚奥陶世塔南前陆冲断构造由东南向西北方向传播,形成塘北—塔中南—塔中5号断裂带等弧形断裂体系和塔中低凸起中西段与Ⅰ号断裂带小角度斜交的走滑断裂体系。冲断构造位移的传播受控于两个滑脱层：其一是沿寒武系内部膏盐岩的滑脱,形成弧形冲断构造,终止于塔中南缘断裂带;另一个是沿中地壳韧性变形带的滑脱,形成塔中1号断裂带东端的弧形构造带。塔中1号断裂带东段的构造变形方式主要为向北传播水平位移的断层传播褶皱和向南反向冲断的楔形构造。塔中低凸起的中西段右行走滑构造导致了向东收敛的扫帚状走滑断裂体系的形成,剖面发育花状构造。塔中低凸起的古构造演化与变形特征、构造变形样式、构造变形成因和断裂体系,是克拉通盆地内部叠合盆地深层的主要构造地质特征。     

塔里木盆地巴楚隆起断裂差异活动特征及成因演化

巴楚隆起是塔里木盆地重要的含油气构造单元,因其断裂构造特征与演化异常复杂,严重制约了对该地区构造特征及演化的认识和油气勘探工作。本文通过对地震资料精细构造解释,并结合塔里木盆地构造演化背景及最新的钻井、露头等资料,阐明了巴楚隆起断裂活动具有明显的分期差异性和分区、分带、分段及分层差异性。巴楚隆起断裂构造主要经历了4期差异活动,即加里东早期发育张扭性断裂、海西晚期断裂挤压反转、喜马拉雅山中期断裂强烈压扭逆冲与分区差异变形、喜马拉雅山晚期西南缘断裂带分段分层差异改造与叠加。断裂演化主要受控于加里东早期、海西晚期和喜马拉雅山中-晚期构造运动及对应时期塔里木古陆周缘洋盆开合与造山作用,喜马拉雅山中期是巴楚隆起断裂活动关键期,因受西昆仑和西南天山强烈挤压,隆起西段发生“屈服型”冲断隆升与走滑旋转,东段相应发生“受限型”弧形逆冲与向南掀斜,喜马拉雅山晚期断裂主要活动表现在隆起西北缘和西南缘,特别在西南缘断裂带发生了强烈的分段、分层差异叠加改造,其成因与西昆仑强烈隆升和向北挤压密切相关。     

新疆库车新生代前陆褶皱冲断带的变形特征、时代和机制

库车前陆褶皱冲断带自北向南可分为基底冲断带、箱状背斜带、梳状背斜带和挠曲褶皱带,东西方向上可分为西段、中段和东段。本文分段叙述了各变形带的变形特征,指出东段箱状背斜带不发育,秋里塔格山脉(构造带)东延未进入东段,因而总体看自西向东变形强度减弱,地形上趋于夷平。该冲断带的形成经历了两次重大的冲断活动,分别发生在中新世和早(-中)更新世;相应地,该带可分为南、北两个"盆""山"亚系统,两者在地层记录、变形期次和变形机制上尚有若干差异。库车前陆褶皱冲断带的发育,除了受南天山的冲断和向南扩展引起的近南北向挤压应力场控制外,还受到基底断裂在新生代的活化和膏盐层底辟的制约,前者以近北西向的构造变换带及其共轭发育的近北东向断层最为重要,后者既控制了秋里塔格山脉的形成(主要受垂直的挤压应力场作用),也在库车前陆褶皱冲断带东西方向的变形分段中起了重要作用。文章还讨论了变形与地貌发育的关系和在油气勘探中的指导意义。     

准噶尔盆地南缘褶皱-冲断带变形特征及成因机制模拟

准噶尔盆地南缘褶皱-冲断带发育于北天山和博格达山北侧的准噶尔盆地南部的山前地区,构造变形具有明显的横向分带、纵向分段、垂向分层特征,其主控因素在于挤压应力的作用方式和滑脱层的空间分布规律。西段受北天山斜向挤压应力作用影响,发育北西西向四排雁列式褶皱-冲断带,构造变形样式为基底卷入式厚皮构造和盖层滑脱式薄皮构造,变形过程受侏罗系煤层和白垩系、古近系高塑性泥岩层等多滑脱层控制。滑脱层及其上覆岩层厚度决定变形的强度和应力向前传递的远近程度,厚度越大,褶皱变形强度越大。东段受博格达山正向楔冲挤压应力作用影响,发育近东西向向北凸出的弧形基底卷入式褶皱-冲断带,滑脱构造不发育。根据构造变形特征和相似理论,利用沙箱模拟实验分别对正向挤压和15°、30°、45°等斜向挤压平面变形进行了模拟,结果表明正向挤压和15°斜向挤压是形成东段和西段变形特征的主控应力条件,并设计了斜向和正向挤压组合边界平面模拟实验进行了验证,合理地解释了东、西段构造变形的差异。利用双滑脱层剖面模型实验对西段四排褶皱-冲断带的演化过程进行了模拟再现。     

祁连山北缘深部弧形褶皱—逆冲带及其油气勘探前景

祁连山北缘-河西走廊西段位于青藏高原东北缘,是新生代陆内构造活动最强烈地区。基于野外构造观测、横跨山前及前陆盆地区的三维地震构造分析与解释,结合地震地质属性提取分析,识别出祁连山北缘-酒泉盆地西段窟窿山-柳沟庄带隐伏的弧形褶皱-逆冲带,该弧形构造是造山带基底逆冲构造楔体垂向差异抬升与向前陆方向差异运动的产物;该弧形结构控制本区下白垩统地层裂缝发育、分布与破裂强度,并与本区先期断裂、裂缝带产生构造叠加效应,形成弧形构造“中央强裂缝发育带”,是形成构造裂缝型油气藏的有利区域。     

北祁连造山带晚奥陶世-泥盆纪构造演化: 碎屑锆石年代学证据

北祁连造山带晚奥陶世-泥盆纪处于同造山的构造背景.上奥陶统-泥盆系沿造山带不对称分布.上奥陶统-泥盆系碎屑锆石年代学特征显示, 造山带东段武威一带上奥陶统底部沉积物主要来自北祁连岛弧, 南部中祁连地块和北部华北板块的沉积物在上奥陶统上部才出现, 根据同沉积锆石年龄将中祁连地块和华北板块在东段初始碰撞的时间限定在470~450 Ma之间; 中祁连地块和华北板块的物质在造山带西段肃南一带被保存在下志留统, 地层中也有大量来自早古生代北祁连岛弧和同碰撞花岗岩的物质, 暗示造山带西段的碰撞时间在早志留世.而造山带东段下志留统中却仅有来自中祁连地块和华北板块的物质, 缺乏代表北祁连岛弧的早古生代碎屑锆石年龄, 对比上奥陶统-下志留统岩相分布和碎屑锆石年代学特征, 北祁连造山带的碰撞具有"东早西晚"的"斜向碰撞、不规则边缘碰撞"的特征, 而这种碰撞方式导致中祁连地块在造山带东段仰冲到北祁连岛弧之上, 阻止北祁连岛弧为盆地提供沉积物; 泥盆纪早期, 北祁连岛弧年龄在东段下、中泥盆统中重新出现, 结合志留系和泥盆系在造山带东、西两段的分布和变形特征推断, 泥盆纪早期北祁连造山带具有"东强西弱"的不均一隆升特征, 这种差异隆升特征是由"东早西晚"的"斜向碰撞、不规则边缘碰撞"引起的, 它导致了北祁连岛弧在造山带东段被重新剥露出地表, 同时来自早期中、上志留统以及同碰撞花岗岩的物质也被汇入盆地.河西走廊盆地性质经历了弧后盆地-弧后残留洋盆-前陆盆地的转换过程.      

南祁连山前区中生代晚期古构造特征的研究

南祁连山前区可以分为露头和盆地区两个不同的大地构造单元,本区晚中生代构造活动强烈,控制了新生代的沉积过程和现今中生界残余层序的分布。本文提出了均匀平板状沉积体后期的构造变形可以利用古地质图以及高精度残余地层厚度的变化规律判断古构造带的分析方法,并且对于研究区中生代晚期的古构造特征进行了分析。露头区主要利用古地质图分析方法,研究区集中在赛什腾山-埃姆尼克山北缘的鱼卡和红山地区。盆地区主要利用中生界残余厚度图的分析方法,研究区集中在赛什腾山-埃姆尼克山南侧的赛什腾南部凹陷和马海凸起地区。通过这4个地区古构造特征的研究,提出南祁连山前区中生代晚期在区域性隆升的背景下,形成了一系列古构造带,古构造活动的特点是形成北西-北北西走向的背斜和向斜构造,这些褶皱的波长为15～20 km,为中尺度规模。同时指出,中国西部多数地区均缺失上白垩统,暗示着当时的中亚地区存在一个广阔的晚白垩世古高原。     

Analysis of structural deformation in the North Dabashan thrust belt,South Qinling,central China

The North Dabashan thrust belt, which is located in South Qinling, is bounded by the Ankang fault on the north and the Chengkou–Fangxian fault on the south. The North Dabashan thrust belt experienced multiple stages of structural deformation that were controlled by three palaeostress fields. The first structural event (Middle Triassic) involved NNW–SSE shortening and resulted in the formation of numerous dextral strike-slip structures along the entire Chengkou–Fangxian fault zone and within the North Dabashan thrust belt, which suggests that the South China Block moved to the NW and was obliquely subducted under the North China Block. The second structural event (Late Triassic–Early Jurassic) involved NE–SW shortening that formed NW–SE-trending structures in the North Dabashan thrust belt. The third structural event (Late Jurassic–Early Cretaceous) involved ENE–WSW or nearly E–W shortening and resulted in additional thrusting of the North Dabashan thrust belt to the WSW and formation of the WSW-convex Chengkou–Fangxian fault zone, which has an oroclinal shape. Owing to the pinning of the Hannan massif and Shennongjia massif culminations, numerous sinistral strike-slip structures developed along the eastern Chengkou–Fangxian fault zone and were superimposed over the early dextral strike-slip structures.     

辽西地区构造系统的形成与东北亚区域构造演化

燕山造山带东部辽西地区的构造填图，地质研究，以及中生代火山－沉积岩系的同位素资料 ，提供了东北亚和燕山板内造山带的演化历史。华北板块北部燕山－辽西地区自中元古宙至中生代，与整个华北克拉通一起，接受相同的地台盖层沉积，其沉积历史完全相同。在中晚三叠世之后，该区沉积了中生代火山碎屑岩和陆相沉积岩，并发生强烈的构造变形，这才有别于华北克拉通的其它稳定区。同位素资料表明，兴隆沟期火山岩，蓝旗期火山岩和义县期火山岩形成时间分别为200－170Ma,170-155Ma,140-100Ma。按构造成因和系统的指导思想，将该区构造构造归并成3种构造系统，即逆冲推覆构造系，正滑断裂系和走滑断裂系。这3种断裂系统的发育顺序是：逆冲推覆构造形成于早白垩世中期（相当于义县组，九佛堂组之间的界面）；正滑断裂构造系是九佛堂组和阜新组的同沉积构造；走滑断裂构造系形成最晚，为晚白垩世形成的构造。其中早期逆冲推覆构造起了主导作用，奠定了本区构造格局的基本格架，晚期构造的叠加并未从根本上改变已有的构造格局。三叠纪到早白垩世期间，在欧亚板块向南挤压和古太平洋板块向北向西方向的挤压作用下，于早白垩世中期形成本区的逆冲推覆构造；早白垩世晚期受古来洲大陆区域扩张的影响，形成了辽西地区的正滑断裂系，晚白垩世北北东向的走滑断裂系形成则与郯庐断裂活动有关。     

巴里坤盆地地层展布规律和构造格架的综合地球物理认识

巴里坤盆地夹持于麦钦乌拉岛弧和哈尔里克岛弧之间,其地层展布、断裂构造、油气成藏、盆山关系均不明确.使用大地电磁测深、航磁、地震等方法对其开展综合研究.研究表明:新生界沉积较薄,中生界及上二叠统地层从盆地中心向四周逐渐减薄,下二叠统和石炭系地层山前沉积略厚、向南逐渐变薄;盆地内部存在12条断裂,大多数为近东西走向的逆冲断裂,这些断裂构成研究区的基本构造格架;盆地可划分为北部斜坡、哈尔里克逆冲带、巴里坤坳陷三个二级构造单元;巴里坤坳陷大河构造为油气成藏的有利区域;南边哈尔里克山呈北西向向盆地内逆冲推覆,与盆地以哈尔里克断裂为界,盆地与北边麦钦乌拉山与以麦钦乌拉断裂为界,与西边博格达山以冬屋断裂为界.      

青海拉鸡山:一个多阶段抬升的构造窗

拉鸡山断裂带位于祁连山褶皱带内,呈北西-南东向延伸.后者构成青藏高原的东北边缘,由三个主要构造单元组成:北部是一条早古生代的板块缝合带,中部是一个元古代的结晶地块,南部由一套晚古生代到三叠纪的被动大陆边缘沉积物组成.对拉鸡山及其邻区的构造研究结果表明,祁连山褶皱带在古生代加里东期发生过大规模的缩短,北祁连的早古生代蛇绿岩和岛弧火山岩沿祁连山中央冲断层向南,陆内俯冲到中祁连元古界变质杂岩之下.由于发生在晚古生代和晚中生代的陆内变形,位于中祁连之下的北祁连的蛇绿岩和岛弧火山岩发生褶皱,并被抬升到地表.到新生代,由于印度板块和欧亚大陆之间的碰撞和陆内汇聚作用,拉鸡山断裂带再次活动,这些下古生界蛇绿岩和岛弧火山岩通过冲断作用快速抬升,将中祁连地块一分为二.因此,拉鸡山是一个抬升的构造窗,不是一个中祁连结晶地块中的早古生代大陆裂谷.     

Simulation of the Subsidence and Deposition Processes of the Foreland Basin in the Southwestern Margin of Ordos

Characteristics of deformation in the thrust belt and sequence stratigraphic framework in the foreland basin, structural features of the basin margin, and the episodic thrusting are studied in this paper by combining the eastern Qilian thrust belt and the Late Triassic foreland basin on the southwestern margin of Ordos. On this basis, a geological model and a mechanical model of coupling mechanism were established for the pair of thrust belt and foreland basin, and the subsidence and deposition process of the foreland basin were simulated on given parameters.     

中国中西部褶皱冲断带构造变形机制与结构模型

基于复杂构造解析和实验模拟研究,揭示了中西部前陆褶皱冲断构造带主要表现为受侧向挤压形成的滑脱冲断构造变形过程和结构样式;明确了单层滑脱挤压冲断构造变形存在临界增生和非临界增生两种变形机制,发育脆性拆离型、塑性滑移型和黏性流动型3种作用类型,并受滑脱层强度、地层厚度、底部边界和外动力过程等4种主要因素影响。复杂冲断构造带基本上表现为受多层单滑脱作用控制形成的垂向叠置组合结构,本文提出了复杂滑脱冲断变形结构的可分解性以及受不同性质的滑脱层组合控制形成特征结构模式,并揭示了前陆冲断带前缘多滑脱构造变形结构中由浅层向深层逐渐发育的变形时序;建立了中西部再生前陆冲断带结构模型、构造单元以及基本构造类型;并基于前陆盆地多阶段构造演化过程以及晚期的隆升剥蚀-沉降沉积过程,提出了中西部两种类型冲断带的控油气作用及其勘探领域。     

前陆冲断带构造分段特征--以准噶尔盆地西北缘断裂构造带为例

前陆冲断带普遍具有构造分段的特点。横断层、侧断坡与斜断坡常是构造分段的边界 ,它们起着运动方向、变形速率、构造样式与成因机制转换的作用。准噶尔西北缘前陆冲断带是古生代晚期—中生代早期发展起来的大型冲断推覆系统 ,南自车排子 ,北至夏子街、红旗坝的大型断裂带为其冲断前锋断裂。由于形成时间、活动方式与受力条件等出现变化 ,车排子—夏子街断裂带被北西向的横断层分割为构造样式与地质结构截然不同的三段 ,南段为红山嘴—车排子断裂带 ,构成车排子断隆的东部逆冲边界 ;中段为具压扭性质的克拉玛依—百口泉断裂带 ;北段为具冲断推覆性质的乌尔禾—夏子街断裂带。中生代晚期—新生代以来该前陆冲断带被稳定埋藏 ,构造分段是导致含油气性差异的主要原因