西藏羌塘盆地东部中生代构造古地理特征及演化

在大量的区域地质调研和野外露头观测资料基础上,详细研究了西藏羌塘盆地东部中生代不同构造单元的沉积充填序列、地层发育特征与接触关系、构造界面性质、沉积体系配置和沉积相分布等,阐述了盆地沉积与周缘构造带演化之间的耦合关系,重建了研究区中生代不同时期的构造古地理面貌。研究表明,羌塘盆地是一个大型叠复式盆地,盆地东部中生代有海相、海陆过渡相和陆相3个沉积体系组、9个沉积体系和多个沉积（亚）相。盆地内部包括南羌塘坳陷、北羌塘坳陷、唐古拉山隆起带,以及不同时期的次级凸起与断凹等构造单元。其中,多玛断凹是以前石炭纪构造片岩为基底的侏罗纪-早白垩世早期被动大陆边缘陆表海盆地,早白垩世晚期转换为前陆盆地,晚白垩世以来与索县-左贡断凹联合为一体,在陆内造山过程中经历了压陷型盆地充填演化阶段。索县-左贡断凹是在晚三叠世班公湖-怒江沟-弧-盆体系基础上发展起来的前陆盆地。北羌塘坳陷是以华力西期开心岭-杂多隆起带为基底,经过晚三叠世昌都前陆盆地沉积、早侏罗世断陷盆地火山-沉积作用之后,于中侏罗世与索县-左贡断凹联合为一体,形成北羌塘-昌都巨型坳陷型盆地。白垩纪北羌塘陆块和昌都陆块处于隆升剥蚀状态。     

羌塘盆地中生代构造属性

通过对羌塘盆地南北两侧构造带地质特征、构造演化历程及盆地内部中生代地层充填特征的分析,探讨了羌塘盆地中生代构造属性及地球动力学机制。研究表明:羌塘盆地经历了早、中三叠世前陆盆地,晚三叠世早、中期被动陆缘盆地,晚三叠世晚期—侏罗纪羌北前陆盆地和羌南陆被动陆缘裂陷—坳陷盆地及早白垩世前陆盆地等地质演化历程;盆地南北边界构造带复杂而有序的地球动力学环境和构造演化,决定了羌塘盆地中生代为一复杂的多旋回叠合盆地。     

西藏羌塘盆地中生代构造岩相演化及油气远景

西藏羌塘盆地中生代构造岩相组合分带及特征明显 ,可以反映羌塘盆地的演化史。早中三叠世北羌塘构造岩相组合表现为前陆盆地沉积 ,而南羌塘盆地为剥蚀环境 ;至晚三叠世除中央隆起剥蚀外 ,北羌塘仍为前陆盆地沉积 ,而此时南羌塘坳陷演化成陆缘海沉积。早侏罗世早期盆地开始坳陷 ,造成相对较窄沉积相的构造岩相组合特点 ,初步形成“两坳一隆”的构造格局 ;中侏罗世南北羌塘坳陷继续下降 ,“两坳一隆”的构造格局更加明显 ;晚侏罗世羌塘盆地发育到晚期 ,并萎缩、封闭成型。从构造岩相组合特征看 ,中侏罗统北羌塘坳陷龙尾湖—雀莫错凹陷区与南羌塘坳陷蒂让碧错凹陷区都是有利于储、聚油气的远景区。     

羌塘盆地三叠纪岩相古地理及构造控制

西藏羌塘盆地可分为北羌塘坳陷、中央隆起带和南羌塘坳陷3个二级构造单元。在早及中三叠世,羌塘盆地具相似的岩相古地理格局,北羌塘坳陷受可可西里-巴颜喀拉海槽的海侵作用,表现为陆表海沉积,而南羌塘坳陷和中央隆起带此时处于剥蚀环境。至晚三叠世,受班公湖-怒江洋扩张作用的影响,除中央隆起带西段继续遭受剥蚀外,羌塘盆地普遍接受沉积。南北羌塘水域虽经双湖海峡连为一体,但盆地性质发生根本性变化,构造岩相组合也明显不同。南羌塘盆地为班公湖-怒江洋北侧的扩张边缘海盆,而北羌塘则是可可西里-巴颜喀拉造山作用下的前陆盆地。羌塘盆地三叠纪岩相古地理具有“东西呈带,带中分块”的格局,这一特点是区域构造演化和基底断裂联合作用所致。     

羌塘盆地性质及构造演化

羌塘盆地位于班公湖-怒江缝合带和西金乌兰-金沙江缝合带之间,是一沉积盆地,分为羌南坳陷、中央隆起、羌北坳陷。盆地形成演化受特提斯构造带地球动力学控制。对盆地地层格架和区内碎屑岩的主要矿物成分、化学成分、微量元素以及火成岩化学成分的分析表明,羌塘盆地系不同类型盆地叠置而成的多旋回叠合盆地。晚古生代至中生代初为克拉通裂谷盆地、晚三叠世-侏罗纪为前陆盆地、白垩纪-第四纪为挤压抬升阶段,形成山间断陷盆地。      

羌塘中生代海相盆地演化与后期改造及油气赋存

发育在羌塘地块之上的羌塘中生代海相盆地,总体具中间地块盆地特征。盆地可划分为北羌塘坳陷、西部隆起、中部低隆起带、南羌塘坳陷和东北斜坡五个一级构造单元。盆地经历了三叠纪和侏罗纪—早白垩世初两大海相沉积期和其间晚三叠世晚期构造环境(体制)转换期三大演化阶段。三叠纪盆地演化受羌塘地块北缘拉竹龙-西金乌兰陆间洋开、合的控制,以碎屑岩、碳酸盐岩及膏盐岩和含煤碎屑岩建造为特征,盆地基底表现为南高、北低,东高、西低的特点。晚三叠世晚期,随着拉竹龙-西金乌兰洋的闭合和羌塘地块与可可西里地块的进一步汇聚,盆地整体隆升,沉积间断,形成岩溶风化壳,遂发生区域裂陷、火山活动和班公湖-丁青陆间洋裂谷新生。侏罗纪羌塘盆地再复沉降和沉积,与南邻班公湖-丁青陆间裂谷的发生发展同步,海相沉积由南向北扩展;形成了北西西向展布的多个沉积-沉降中心,以碎屑岩、碳酸盐岩和膏泥岩建造为主要特征,整体表现为西南部和东北部相对较高,南羌塘东部、北羌塘中西部沉降幅度较大的构造格局。白垩纪早期,冈底斯(拉萨)地块与羌塘地块汇聚,其间的班公湖-丁青陆间洋消亡,羌塘大型海相盆地沉积历史结束,遂进入了遭受后期改造和多个小型盆地陆相沉积时期。经早白垩世晚期—晚白垩世盆地反转和新生代进一步改造,使中生代羌塘盆地及其南北缘缝合带的原始面貌发生了较大改观,并使盆地西北部较大范围不复存在。羌塘盆地的叠合演化和改造,在中生界海相地层中发育了多套烃源岩,具有丰富的油气资源基础,构成了多层系聚集、多类型成藏的油气赋存-成藏条件。多处不同形式的油气显示和大型古油藏的发现,展示和证实了盆地所发生的油气成生、成藏过程。后期改造是影响羌塘盆地油气成藏及分布、资源规模和远景评价以及勘探成效的主控因素。     

中国中生代沉积盆地演化

在综合分析中生代早-中三叠世、晚三叠世-早白垩世、晚白垩世-白垩纪3个时段中国沉积盆地分布、充填序列、岩相古地理和构造古地理的基础上, 建立了中国中生代沉积盆地的时空演化, 并探讨了中国中生代沉积盆地的时空演化与中生代构造运动的响应关系, 认为: (1)随着亚洲洋俯冲消亡及天山-兴蒙造山系形成, 中国北方地区总体处于古亚洲洋消亡以后, 陆块汇聚碰撞背景, 西北地区盆山格局基本定型, 南部古特提斯洋的双向俯冲消减, 在北羌塘-三江多岛弧盆系中的一系列弧后洋盆相继俯冲消亡; (2)晚三叠世的"印支运动"使古亚洲陆最终固结并向外增生, 中国己经基本形成了南海北陆的分布格局, 绝大部分地区进入陆内演化阶段.印支期以后, 华南中部上隆, 隔开了西部的古地中海域和东部的古太平洋海域; (3)中侏罗世以来, 在古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的影响下, 整个中国东部卷入滨太平洋构造域, 西太平洋型活动大陆边缘形成.中国东北大部分地区为弧内裂陷(火山沉积)盆地; 华北-阿拉善陆块东西分化, 中西部主要发育压陷盆地或断陷盆地或坳陷盆地, 东部则形成与古太平洋板块俯冲有关的陆缘岩浆弧弧内裂陷盆地; 华南则以雪峰山为界, 东部广泛发育与陆缘岩浆弧演化相关的弧内裂陷盆地, 西侧则发育陆内大型压陷盆地、断陷盆地或断坳盆地.中国西南则仍然为多岛洋弧盆系格局.      

大别造山带东南缘中新生代盆地类型探讨

大别造山带东南缘中新生代盆地是一个多成因的叠合盆地,不同学者对其在不同演化阶段的成因特征和形成机制认识有较大差异。根据构造演化、盆地成因和性质、沉积特征、成盆时的应力状态和地球动力学过程等特点划分出大别造山带东南缘中新生代沉积盆地四种类型,提出了盆地的形成与演化经历了中晚三叠世前陆盆地,早中侏罗世坳陷盆地、晚侏罗世-早白垩世早期火山喷发-沉积盆地、早白垩世中期—古近纪裂陷盆地和新近纪的坳陷盆地共5个阶段的新观点,统一了对大别造山带东南缘中新生代盆地成因类型及其形成机制的认识,对深化盆地性质认识、正确评估盆地资源有重要意义。     

西藏羌塘盆地的构造沉积特征及演化

西藏羌塘盆地是特提斯构造域内晚古生代—中生代海相复合盆地。经历了晚古生代板块构造演化阶段、中生代板块构造演化阶段和新生代抬升剥蚀阶段 ,形成了晚古生代大陆边缘盆地、中生代南羌塘被动大陆边缘和北羌塘弧后盆地以及晚侏罗世之后的构造地貌盆地。受多期构造运动作用 ,盆地从北向南形成了北缘冲褶带、北羌塘变形带、中央碰撞隆起带、南羌塘变形带和南缘冲断带五个构造单元。变形由坳陷边缘到中心逐渐减弱 ,侏罗山式褶皱样式 ,反映出盖层浅层滑脱的变形特征     

羌塘盆地中生代岩相古地理研究新进展

由于资料的欠缺和分布的不均衡,羌塘盆地构造-岩相古地理研究程度总体不高,不能为烃源岩和储层的分布预测提供依据。基于盆地属性、沉积体系及组合-耦合关系的研究,解决了资料丰富区域沉积相解释的多解性、资料缺少区域沉积相预测缺乏沉积模式指导的问题,取得以下3方面的成果和认识：(1)系统梳理了可可西里—金沙江洋、班公湖—怒江洋、龙木错-双湖洋的闭合史,明确了羌塘盆地属性,指出北羌塘地块在晚三叠世—早白垩世经历了复合前陆盆地、陆内弱挤压残留海盆地、褶皱-冲断快速抬升剥蚀3个构造演化阶段,南羌塘地块在晚三叠世—早白垩世经历了被动陆缘、活动陆缘、褶皱-冲断快速抬升剥蚀3个构造演化阶段,明确了8个关键沉积时期的盆地属性。(2)基于盆地属性、沉积体系及组合-耦合关系,系统恢复了羌塘盆地晚三叠世—早白垩世10个关键地质时期的构造-岩相古地理背景,揭示了构造对沉积的控制作用,提高了资料缺少区域沉积相预测的准确度。(3)明确了烃源岩和储层发育的构造-岩相古地理背景,认为上三叠统波里拉组—巴贡组烃源岩的分布受控于前陆坳陷、被动陆缘深水陆棚等构造单元,下侏罗统曲色组烃源岩的分布受控于弧后伸展盆地、陆内弱挤压残留海盆...     

中生代羌塘前陆盆地充填序列及演化过程

中生代羌塘前陆盆地位于青藏高原巨型造山带内 ,夹于金沙江缝合带与班公湖—怒江缝合带之间 ,是一个与两侧缝合带逆冲作用相关的沉积盆地 ,由羌北盆地 (对应于金沙江缝合带 )、羌南盆地 (对应于班公湖—怒江缝合带 )和中央隆起带构成 ,其中中央隆起是北部前陆盆地和南部前陆盆地共有的前陆隆起 ,显示为对称型复合前陆盆地 ;该盆地形成于晚三叠世 ,并持续发育至早白垩世 ,盆地中充填了巨厚的同构造期的复理石和磨拉石 ,具有总体向上变粗变浅的充填序列 ,以不整合面可将其划分为 5个由顶底不整合面限制的构造层序 ,其中晚三叠世诺利期构造层序对应于金沙江缝合带主碰撞期 ,晚三叠世瑞替期构造层序对应于金沙江缝合带碰撞闭合后冲断抬升 ,早侏罗世构造层序对应于班公湖—怒江缝合带初始逆冲推覆 ,中侏罗世—早白垩世构造层序对应于班公湖—怒江缝合带主碰撞期 ,中白垩世构造层序为班公湖—怒江缝合带碰撞闭合后冲断抬升与金沙江缝合带冲断抬升的产物 ,为中生代羌塘盆地关闭后的磨拉石建造     

羌塘盆地晚三叠世原型盆地性质探讨

通过系统地对羌塘地区晚三叠世盆地的区域构造格架、岩石大地构造及沉积建造研究，对晚三叠世盆地的原型盆地性质进行探讨。认为该区晚三叠世盆地形成于新特提斯分支洋盆孕育阶段，岩浆岩地球化学特征显示为板内拉张环境，盆地中央隆起和南北凹陷形成于不同的地质时期。多数地质事实不支持前人比较公认的该盆地为前陆盆地的观点。将该区晚三叠世盆地的盆地性质确定为准克拉通盆地。     

西藏金沙江缝合带西段晚三叠世碰撞作用与沉积响应

青藏高原是由若干条缝合带和其间所夹的沉积盆地构成,其中晚三叠世北羌塘盆地位于金沙江缝合带南缘,盆地的充填实体显示为南薄北厚,为楔形沉积体;在垂向上,以不整合面为界可将该套充填地层划分为两个构造层序,下部构造层序以复理石建造为特征,上部构造层序以磨拉石建造为特征,具有典型的前陆盆地充填序列;盆地具双物源和双古流向体制,沉降中心和沉积中心具有不一致,显示其为金沙江缝合带南侧的周缘前陆盆地,从而确定了晚三叠世北羌塘前陆盆地与金沙江缝合带的成因关系。在此基础上,结合在金沙江缝合带西段新发现和确定的蛇绿岩的最小年龄和碰撞型花岗岩的年龄,本文根据下部构造层序复理石的年龄、前缘隆起的形成年龄、冲断带隆升成为地貌高地的年龄、下部不整合面的时代和前缘隆起型碳酸岩缓坡的形成时间标定了金沙江缝合带碰撞事件的时代下限,根据上部构造层序磨拉石的年龄、上部不整合面的年龄、花岗岩和构造碎裂岩成为物源的年龄标定了金沙江缝合带碰撞事件的时代上限,表明金沙江缝合带初始碰撞事件为卡尼克期与诺利克期之间,最终碰撞事件介于诺利克期与瑞替克期之间.     

循化-化隆盆地晚白垩世以来盆山耦合过程: 来自物源与磷灰石裂变径迹年代学分析的证据

循化-化隆盆地新生代沉积及盆地基底和周缘山系磷灰石裂变径迹年代学分析揭示了青藏高原东北缘晚白垩世以来经历过3期隆升剥露事件: (1)盆地基底及拉脊山和西秦岭北缘构造带磷灰石裂变径迹年龄分析普遍记录了晚白垩世-始新世中期相对快速的区域性的隆升剥露事件, 西秦岭北缘快速抬升的起始时间为84Ma, 受控于向北的逆冲抬升; 向北到循化-化隆盆地中部的拉目峡抬升的起始时间为69Ma; 更北的拉脊山一带快速抬升期主要为40~50Ma, 从而反映晚白垩世-始新世中期的快速抬升由南向北逐渐扩展.这一期构造隆升事件导致循化-化隆盆地和临夏盆地缺失了北部西宁-民和盆地古近纪所具有的西宁群沉积.隆升剥露结束于31Ma左右, 此时化隆-循化盆地向东与同时期的临夏盆地相连为一个统一的大型西秦岭山前盆地, 两者具有相同的构造、沉积演化史, 因此循化-化隆盆地他拉组底部地层年龄最老不会超过临夏盆地最老地层的古地磁年龄, 即29Ma.(2)渐新世晚期约26Ma拉脊山开始双向逆冲隆升, 并可能延续到中新世早期约21Ma, 隆升作用使循化-化隆盆地成为挟持于拉脊山逆冲带和西秦岭构造带之间的山前挤压型前陆盆地, 循化-化隆盆地开始大规模沉积巨厚的他拉组冲积扇相粗碎屑岩.(3)通过循化-化隆盆地咸水河组和临夏组的沉积相分析、古流方向和砾石成分分析, 揭示出拉脊山构造带在中新世8Ma左右发生的最大规模的双向逆冲隆升事件, 这次事件直接导致循化-化隆盆地由前陆挤压盆地转变为山间盆地, 形成现今青藏高原东北缘的盆山地貌基本格局.      

扬子北缘晚造山阶段弧形构造特征与盆地演化

扬子北缘晚造山阶段(即晚侏罗世—晚白垩世)发育以弧形构造为特征的前陆薄皮逆冲—褶皱构造,包括了沿秦岭—大别造山带发育的北西向的大洪山和大巴山弧形带,以及沿江南—雪峰造山带发育的北东向的川东—湘鄂西弧形带。详细的构造解析、盆地沉积及物源特征综合分析表明,弧形构造不仅将早期的前陆序列卷入变形,并且控制了晚侏罗世—晚白垩世的盆地演化和古地理格局。总结扬子北缘晚造山阶段的盆山演化特征,可以将其划分为3个阶段:(1)晚侏罗世—早白垩世早期,大洪山和大巴山弧形带的发育控制了四川盆地东北部及秭归盆地上侏罗统蓬莱镇组的沉积,川东—湘鄂西弧形带限制了盆地的东南边界,加之位于四川盆地西部的龙门山逆冲带,三面围限构成具前渊沉降的克拉通内盆地或称为“墙围盆地”(walled sedimentary basin);(2)早白垩世中期—早白垩世晚期,大洪山和大巴山弧形带的逆冲构造变形逐渐减弱,而川东—湘鄂西弧形带继续向北西扩展,构造线呈北东向展布,在弧形带前缘的宜昌地区形成沉积中心,并覆盖了现今的黄陵背斜;(3)晚白垩世,川东—湘鄂西弧形带继续向北西推进,构造线呈北北东向展布,弧形带北翼的黄陵背斜初始隆起,沉积中心分别位于北翼宜昌地区及南翼习水地区。与此同时,在弧形带内部薄皮构造的向斜部位形成楔顶沉积,发育如恩施盆地、黔江盆地、来凤盆地等一系列规模较小的背驼式盆地。     

青藏高原中侏罗世-早白垩世羌塘复合型前陆盆地充填模式

根据沉积物碎屑组分、粗碎屑楔状体、边缘相、古流向和沉积、沉降中心等重建了盆地结构、古地理和古地貌,认为该盆地是在中侏罗世-早白垩世多岛洋体制下形成的一种复杂的、特殊类型的复合前陆盆地,它的形成和发展同金沙江缝合带与班公湖-怒江缝合带的碰撞和对冲有关,是盆地两侧板块边缘的大型逆冲作用的产物。在此基础上,根据中央隆起地貌景观交替性变化和盆地中“三砂二灰”的幕式沉积特点,将中侏罗世-早白垩世羌塘前陆盆地演化过程分为 5个阶段,其中巴通期和牛津-提唐期是羌塘盆地南北两侧构造活动相对平静期,而巴柔期、卡洛期、提唐-贝里阿斯期是羌塘盆地南北两侧构造活动强烈时期,强烈的逆冲推覆作用产生大量的构造负载,导致中央隆起强烈地挠曲隆升,造成了盆地中的幕式沉积,产生构造层序和层序,恢复了羌塘前陆盆地沉积记录与两侧缝合带的逆冲作用的相互关系.     

上扬子克拉通北部晚古生代-中三叠世大陆边缘盆地的形成与演化

上扬子克拉通北部晚古生代-中三叠世的沉积盆地是在勉-略洋盆南侧发展起来的被动大陆边缘盆地, 在泥盆纪-中二叠世以稳定沉降为主, 向北以碳酸盐岩缓坡与台地向勉略洋盆过渡; 中二叠世末期受峨眉地裂运动影响形成隆坳相间的格局; 早-中三叠世构造体制由伸展变为挤压, 沉积建造由开阔海碳酸盐岩台地逐渐向半局限台地、半封闭海湾膏盐湖相以及陆相碎屑岩含煤岩系过渡.该陆缘盆地经历了晚三叠世上扬子北缘前陆盆地、中侏罗世-早白垩世川西、川北前陆盆地, 以及晚白垩世至今构造残留盆地的改造.其中, 晚三叠世须三-须六期上扬子北缘前陆盆地的前缘隆起大致沿汶川、剑阁和万源一线分布.热年代学分析结果表明, 汶川、剑阁和万源一线以南的上二叠统烃源岩在早中生代始终处于埋藏增温状态, 只是自晚白垩世才进入抬升降温阶段, 呈"同代"烃源岩的特征; 而汶川、剑阁和万源一线以北的龙门山、米仓山和大巴山山前冲断地区, 上二叠统烃源岩则围绕生烃窗经历了多次增温和降温过程, 热演化历史复杂, 呈"隔代"烃源岩的特征.因此, 对于上扬子克拉通北部晚古生代-中三叠世陆缘盆地的勘探, 汶川、剑阁和万源一线以南比其北侧更有利.     

THE MESOZOIC QIANGTANG FORELAND BASIN IN QINGHAI—XIZANG PLATEAU,CHINA

THE MESOZOIC QIANGTANG FORELAND BASIN IN QINGHAI—XIZANG PLATEAU,CHINANationalKeyFundamentalResearchProjects(973) (G1990 40 80 15 ) ;NSFCGeneralProjects(4980 2 0 13)