准噶尔盆地南缘构造变形特征及其主控因素

本文通过地面地质调查和地震资料的构造解释,研究了准噶尔盆地南缘构造变形特点及变形主控因素。认为准噶尔盆地南缘构造变形具有南北分带、东西分段和上下分层的变形特点,构造样式为逆冲断层相关褶皱,包括断冲褶皱、断展褶皱、滑脱褶皱、断弯褶皱和断束褶皱。构造形成时间主要是在第四纪,其中喜马拉雅运动Ⅲ幕主要影响到变形后缘山前推举带的变形,早更新世末期的新构造运动使准噶尔盆地南缘全面变形,形成现今构造格局。研究证明,在构造变形中起决定作用的是侏罗系煤层,其分布范围决定了变形范围,其厚度决定了变形强度和应力向前传递的远近程度。     

准噶尔盆地南缘中段深层构造变形特征及构造转换关系

准噶尔盆地南缘属于环青藏高原盆山构造系统的一部分,受新生代以来青藏高原远距离构造传递作用的影响,深部构造期次多,变形十分复杂,地震剖面成像品质很差,导致对其构造变形特征和变形机制的认识存在争议,对横向构造转换关系和纵向构造传递过程方面的研究甚少。本文采用最新宽线地震资料,运用断层相关褶皱变形方法分析了准噶尔南缘中段霍玛吐背斜带中-深部隐伏构造变形特征;通过构造样式、变形强度对比与分析,阐述了霍玛吐背斜横向转换关系;在构造建模与精细解释的基础上,利用平衡剖面和构造正演模拟方法,分析了其构造演化过程,并阐述了纵向构造传递过程。分析认为,霍玛吐背斜带深部主要发育低幅度断层转折褶皱,中部发育复合型构造三角楔,并伴生有次级褶皱调节断层及小型反冲断层;浅部发育断层传播褶皱;横向上主要表现为构造样式相近、构造变形强度发生此消彼长的构造转换关系;纵向上表现为侏罗纪—中新世的低幅度构造变形,并以前展式向盆地方向发生构造挤压传递,上新世经强烈逆冲挤压,形成复合构造三角楔及派生的突发构造,后经强烈挤压逆冲,在浅部形成断层传播褶皱,并使山前带被强烈推举地表,遭受剥蚀。     

准噶尔盆地南缘山前带阿什里背斜精细构造建模

准噶尔盆地南缘山前冲断带经历了多期叠加构造活动,构造变形特征复杂,对研究陆内造山变形机制具有重要意义。阿什里背斜处于北天山后方前陆部位,构造样式为分层滑脱变形体系控制的复式叠加背斜,垂向上包括浅层薄皮推覆构造系统和中深层复合构造楔系统。钻井和地震反射信息揭示,阿什里地区主要滑脱层为基底滑脱层,石炭系、二叠系泥岩层,中下侏罗统八道湾组、西山窑组煤层。阿什里背斜侏罗系底部不整合面受基底发育的叠加构造楔(由2~3个冲断席构成)控制,反冲断层之上石炭系-三叠系构成不对称背斜。阿什里西南大型石炭系推覆体之下发育泥盆系-石炭系组成的冲断席,构成(楔端点向上方突破的)构造楔。阿什里背斜北侧以一向斜与喀拉扎背斜过渡,指示冲断位移沿浅部滑脱层向北继续传播。阿什里及邻区发育的石炭系与三叠系-中下侏罗统不整合、二叠系内部不整合、二叠系与三叠系削截不整合、三叠系与侏罗系不整合、新近系与第四系不整合揭示了中-晚二叠世以来多期构造活动。其中,阿1井核部二叠系梧桐沟组之下钻遇的凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb同位素分析结果显示其年龄为289.1±7Ma(95%置信度),指示了晚海西期的构造活动。根据阿什里地区地震剖面的精细构造几何学、运动学解析,结合关键不整合面,划分了5个关键构造演化期次:中二叠世阿什里西南逆冲推覆形成古隆起;晚二叠世-晚三叠世阿什里地区存在两期小规模冲断活动;侏罗纪整体稳定沉降或弱坳陷;白垩纪-古近纪多幕隆升构造活动使阿什里地区沿基底发育叠加构造楔;中新世北天山剧烈造山活动中阿什里基底构造楔向北突破形成阿克屯-喀拉扎背斜。     

龙门山中段山前带构造变形历史与物理模拟

龙门山冲断构造带具有NE分带、EW分段的构造变形特征。龙门山构造带中段逆冲推覆带是以出露彭灌杂岩及其前缘发育飞来峰为典型特征,变形以倾向北西的紧闭倒转-同斜褶皱为主;推覆-滑覆带变形强烈,发育一系列叠瓦状逆冲断层及相关的褶皱,及一系列由泥盆系至下三叠统碳酸盐岩构成的飞来峰,地腹发育厚皮构造,以叠瓦冲断构造为主;而前陆坳陷变形较弱,地表主要为SE倾伏的单斜,地腹则发育断层相关褶皱。通过构造物理模拟认为:1)龙门山中段构造变形受力边界主应力与断裂走向间的锐夹角为70°;2)变形样式总体为双滑脱层所控制的分层滑脱垂向叠加构造组合;3)构造变形过程具有3个阶段,早期须家河组沉积之后产生的滑脱断层垂向叠加,中期在遂宁组沉积期间和晚期在蓬莱镇组沉积期间及其后,发生滑脱断层垂向叠加,且控制沉积。     

准噶尔盆地南缘中段第一、二排构造演化与油气成藏

盆-山转换带一直是构造地质研究的重点及难点, 开展其构造样式、形成演化及成藏过程解析, 对揭示山前复杂构造的控藏作用、指导盆-山转换带的油气勘探均具有重要意义.综合运用地震资料解释、断层活动定量分析、流体包裹体均一温度测定等手段, 结合构造物理模拟实验, 对准噶尔盆地南缘中段第一、二排构造特征、演化过程、形成机制及控藏机理进行了综合研究.结果表明: 南缘中段第一、二排构造主要发育基底卷入与盖层滑脱断层控制的双重构造样式.侏罗纪末期, 齐古-昌吉褶皱带初具雏形; 古近纪末期, 霍玛吐褶皱带开始形成; 第四纪, 褶皱带被断裂强烈改造, 形成断褶带, 滑脱层对应力向盆内传递起重要作用.南缘中段发育多套烃源岩, 形成了多期差异性的以"自生自储"和"古生新储"为主要组合模式的成藏过程.     

准噶尔盆地南缘中段构造的平衡剖面研究

笔者以平衡剖面理论为指导,利用平衡剖而反演技术,研究了准噶尔盆地南缘中段3条代表性剖面构造的几何学、运动学与发育史.研究表明准噶尔盆地南缘中段山前冲断带构造变形强度由北到南整体表现为由弱变强,反冲断层位移逐渐增大、反冲断层所滑脱的层位亦逐渐加深.纵向上划分为基底卷入型褶皱-冲断带和滑脱型褶皱-冲断带;在横向上不同构造带之间通过相邻构造的变形样式和滑脱层位的渐变实现位移的传递、转换和互补,从而保持褶皱-逆冲断层累计缩短最沿走向有规律的渐变关系.     

新疆准噶尔盆地南缘构造特征差异及成因

新疆准噶尔盆地南缘托斯台地区地质构造与南缘其他地区构造存在很大的差异性,本文运用拉张伸展的观点,从沉积—构造演化的角度,历史地、客观地分析、探讨了形成这些构造差异的原因、机制,为正确认识南缘构造、指导油气勘探提供了新思路。     

辽宁庄河地区构造变形及构造演化初探

辽宁庄河城区构造活动强烈，构造变形样式多种多样，反映了在不同体制下，构造变形由下部构造层次到上部构造层次的系统变化，从早期褶皱变形到后期破裂变形过程中岩石韧性递减的系统演变，笔者利用构造解析方法，初步确定了该区的构造序列并探讨了构造演化过程。     

准噶尔盆地南缘断裂带显微构造特征与活动时代

对准噶尔盆地南缘霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁逆断裂带中的断层泥和构造岩显微构造进行了研究,并对断裂带中的石膏、石英脉和断层泥进行了ESR测年。显微构造研究表明,断裂带至少经历了3期构造变形,断层泥和石英碎粒中既发育有线状擦痕、阶步等粘滑活动显微构造,也发育有剪切滑动、定向排列等蠕滑活动变形现象。ESR测年结果显示,霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁逆断裂带形成于1.5Ma前,在0.4~1.0 Ma和0.08~0.12 Ma期间进行了二次再调整。断裂活动时间与青藏高原阶段性隆升的时间一致,说明准噶尔盆地南缘霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁逆断裂带的形成与青藏高原的隆升过程密切相关。     

龙门山中段山前带浅层冲断系统的结构形成与演化

本文依据断层相关褶皱几何学原理,对龙门山中段地震剖面进行了精细解释。研究发现,龙门山中段山前带浅层冲断系统存在多套滑脱层,具有上下分层变形特征。浅层滑脱层为上三叠统须家河组三段（T3x3）的碳质页岩夹煤层,其上发育双重构造和叠瓦构造; 下三叠统嘉陵江组四、五段（T1j45）的膏岩层,发育断层传播褶皱、冲起构造和构造楔; 深层为下寒武统的泥页岩层,发育断层转折褶皱和滑脱褶皱。该区滑脱断层所控制的地层变形和缩短量各不相同,其中三叠系上统缩短量最大,大于30 km; 三叠系下统至古生界地层缩短量约为14.5km; 侏罗系以上的地层缩短量则较小。研究区内的通济场断裂（F3）为印支末期形成的一套逆冲断层组,其下部交于下寒武统滑脱层,深度约为10 km; 关口断层（F4）和彭县断裂（F5）为晚侏罗世—早白垩世形成的逆冲断层,下部交与下三叠统嘉陵江组滑脱层,深度大约为8～10 km。这些断层以前展的方式破裂,并且长期活动。龙门山中段自中生代以来存在多期构造事件,主要发生诺利末期、印支晚幕、燕山期和喜马拉雅期。其中,燕山期和喜马拉雅期是龙门山活动最强烈的两个阶段,在龙门山中段山前带表现为大量断裂的长期活动,地壳缩短和龙门山快速隆升,并形成多种构造样式。     

挤压域构造变换带内部构造类型研究——以准噶尔盆地南缘中段构造变换带为例

挤压域构造变换带的类型前人有许多分类方法,文章从分析构造变换带的基本特征入手,结合准噶尔盆地南缘中段地区地质构造特点,初步划分出红车—巴音沟传递带、乌鲁木齐—阿克苏传递带、然热克萨依调节带、玛纳斯调节带。     

龙门山中段山前带浅层冲断系统的结构、形成与演化

本文依据断层相关褶皱几何学原理,对龙门山中段地震剖面进行了精细解释。研究发现,龙门山中段山前带浅层冲断系统存在多套滑脱层,具有上下分层变形特征。浅层滑脱层为上三叠统须家河组三段(T_3~x3)的碳质页岩夹煤层,其上发育双重构造和叠瓦构造;下三叠统嘉陵江组四、五段(T_1j~(4-5))的膏岩层,发育断层传播褶皱、冲起构造和构造楔;深层为下寒武统的泥页岩层,发育断层转折褶皱和滑脱褶皱。该区滑脱断层所控制的地层变形和缩短量各不相同,其中三叠系上统缩短量最大,大于30 km;三叠系下统至古生界地层缩短量约为14.5 km;侏罗系以上的地层缩短量则较小。研究区内的通济场断裂(F_3)为印支末期形成的一套逆冲断层组,其下部交于下寒武统滑脱层,深度约为10 km;关口断层(F_4)和彭县断裂(F_5)为晚侏罗世一早白垩世形成的逆冲断层,下部交与下三叠统嘉陵江组滑脱层,深度大约为8～10 km。这些断层以前展的方式破裂,并且长期活动。龙门山中段自中生代以来存在多期构造事件,主要发生诺利末期、印支晚幕、燕山期和喜马拉雅期。其中,燕山期和喜马拉雅期是龙门山活动最强烈的两个阶段,在龙门山中段山前带表现为大量断裂的长期活动,地壳缩短和龙门山快速隆升,并形成多种构造样式。     

准噶尔盆地南缘东段侏罗系—白垩系物源及其演化特征

准噶尔盆地南缘东段侏罗系—白垩系储层油气勘探潜力巨大,但关于其物源条件及沉积背景演化方面的认识较为有限,严重制约了后续油气勘探开发进程。为顺利开展后续油气勘探,笔者应用砂岩碎屑成分、砾岩砾石成分、重矿物类型及组合特征、古水流特征、地层岩性比例特征等物源分析方法,并结合区域构造演化背景,对准噶尔盆地南缘东段侏罗系—白垩系沉积物源特征进行厘定,并恢复其演化过程。研究结果表明：早侏罗世,博格达山尚未隆升,准南东段物源体系受控于北部克拉美丽山及南部天山山体,研究区南部原始沉积边界距现今盆地边界最远;自中侏罗世以来,由于受周缘山体隆升及燕山运动影响,博格达山开始隆升并逐渐出露水面,对准南东段物源体系产生一定影响;自晚侏罗世—早白垩世,博格达山的持续隆升作用使其隆起高度和规模不断增大,并最终成为准南东段优势物源区,克拉美丽山隆起幅度也不断增大,而使其供源能力增强。整体上,早侏罗世—中侏罗世,准南东段受南部天山物源体系和北部克拉美丽山物源体系共同影响;而在中侏罗世—早白垩世这一沉积期,南部天山物源体系、北部克拉美丽山物源体系和博格达山物源体系并存,但各物源体系对准南东段侏罗系—白垩系影响程度存在差异。     

准噶尔盆地南缘中段异常压力分布及影响因素

准噶尔盆地南缘地区盆地演化时间长, 近期构造活动剧烈, 构造应力场复杂, 地层异常压力高且分布极不规律, 对构造的形成演化及对油气的成藏过程影响极大.据实测资料和间接估算数据所展示的地层压力分布特征, 分析了砂砾岩地层和泥岩地层在压力成因和分布等方面的差异, 从不同渗透性地层内压力形成的机制和分布特征的角度讨论了控制和影响现今压力分布的地质因素.准噶尔盆地南缘存在的极高地层压力是在压实作用、构造挤压作用所形成的地层高压背景下, 叠加了近期因断裂活动和背斜构造快速形成所引起的他源高压而形成的.沉积相带分布、压实作用、构造应力、地层的形变和断裂的活动过程等都明显地影响了压力的演化和分布.      

中国西部中新生代沉积盆地变形构造形成与演化模式

重点讨论了中国西部中新生代大型沉积盆地变形构造的几何结构样式,形式与演化模式。由沉积盆地边缘到中心可划分为盆缘叠瓦逆冲断层带,盆内断层三角构造带,盆内冲起构造带和中央宽缓褶皱构造带四个变形构造带。从而首次建立起中国西部中新生代大型沉积盆地内变形构造形成与演化的褶推式四维变形模式。     

准噶尔盆地构造—热演化特征

根据镜质体反射率动力学模型结合磷灰石裂变径迹参数,对准噶尔盆地各构造单元进行热演化模拟,结果表明:该盆地随地质历史的演化地温梯度逐渐减小,且各构造单元的地温演化不同.古生代时地温梯度较高,石炭纪时地温梯度达43.3～50℃/km,二叠纪末减小为36.3℃/km;中生代地温梯度减小,到三叠纪末为33.8℃/km,侏罗纪末为28.4℃/km,白垩纪末为24.8℃/km;第三纪以后地温梯度已接近于现今状况.盆地的这种地温演化与盆地3期大的构造运动密切相关.     

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。     

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.     

准噶尔盆地南缘东段构造解析和构造解释模型建立

准噶尔盆地南缘山前带油气地质条件良好,但构造变形强烈、地震资料品质差且构造解释多解性强。通过南缘东段野外露头典型构造解析、“地质戴帽”、室内构造物理模拟实验、电法勘探中建场测深线的深度—电阻率反演剖面和地震资料解释,结合钻探结果,构建了南缘东段山前复杂带的构造—地层格架和叠瓦状冲断、多层次逆冲推覆的构造模型,探讨了山前复杂构造区低成像品质地震资料的构造解释模型建立的方法;明确逆冲断裂下盘的掩伏构造是下步勘探首选的目标类型。为南缘山前复杂构造带构造解释提供构造样式和断裂类型的参考,进一步为盆地南缘山前带的油气勘探和井位部署提供依据。该构造模型建立的方法在南缘西段山前复杂构造区的勘探目标评价中取得了良好的应用效果。     

准噶尔盆地南缘新生代构造特征及其与砂岩型铀矿成矿作用初析

准噶尔盆地南缘盆山结合部中新生界沉积巨厚,新生代变形强烈,是研究新盆山耦合的理想场所,也是我国砂岩型铀矿找矿的远景区段。本文在综合前人资料和野外观测分析基础上,根据新生代构造活动特征,将准噶尔盆地南缘划分为博格达山前和西部断褶带两个构造分区,博格达山前以强烈的逆冲推覆为特征,发育多条活动的逆冲推覆断裂; 乌鲁木齐以西至乌苏南的西部断褶带则发育三-四排的褶皱-逆冲断裂构造带。对采自博格达山前逆冲推覆断裂带内的方解石和断层泥,利用电子自旋共振测年手段,推测博格达山前的富康-吉木萨尔断裂带和北三台断裂带分别在0.7~1Ma和0.25Ma期间,经历了一期重要的逆冲推覆作用。结合盆地南缘砂岩型铀矿的展布规律及其成矿条件的分析,探讨了新生代构造运动对砂岩型铀矿成矿的控制作用,认为西部断褶带的第一排构造带具有较好的成矿前景,而博格达山前由于新生代构造活动强烈而相对成矿不利,为此提出了准噶尔盆地南缘砂岩型铀矿成矿“构造优先权”的构造控矿模式,进而指出了区域找矿的优选区段。