西昆仑山前和田-柯克亚挤压构造带新生代变形时序及其地质意义

受西昆仑山抬升挤压的影响,西昆仑山前东段发育褶皱冲断带,最新反射地震资料显示该地区发育了多套新生代的生长地层。本文利用这些生长地层数据分析了和田-柯克亚挤压构造带的变形时序,并且结合新生界的沉积形态探讨了西昆仑山的挤压隆升时间。研究结果表明,西昆仑山前和田-柯克亚挤压构造带西段的克里阳-甫沙构造发育三期前列式的生长地层:第一期在甫东构造东端始于中新世中期安居安期;第二期从上新世早期在柯克亚背斜后翼沉积;第三期在上新世晚期沉积于柯克亚背斜前翼,揭示柯克亚背斜变形时间,并且第三期构造变形将第二期生长地层旋转变形为"反向扇形"的形态,第二期生长地层形成由翼部向背斜顶部逐渐增厚、下部地层向上部产状变陡的奇怪现象。另一方面,和田南背斜的生长地层也从中新世中期开始沉积,因此西昆仑山前和田-柯克亚挤压构造带的变形时间始于中新世中期。结合西昆仑山前东段新生代褶皱冲断带区域剖面中显示的从中新世开始、向盆地内减薄的沉积楔形体,作者认为西昆仑山中新世中期开始,挤压隆升作用已经扩展到山前和田-柯克亚挤压构造带。     

西昆仑山前晚三叠世古构造特征及对侏罗-白垩纪沉积的控制

造山带和盆地是在时空发展和形成机制上具有密切联系的构造系统。青藏高原内部晚三叠世古特提斯造山带的形成,对北缘的塔里木盆地产生了重要的影响,导致了盆地内部西昆仑山前地区发生了强烈的冲断构造变形,而这一冲断构造变形所形成的古构造-古地貌对后期侏罗-白垩纪的沉积具有重要的控制作用,同时也决定了该地区的油气分布。本文基于对西昆仑山前露头区中生代地层分布详细的野外考察和盆地覆盖区钻井资料的整理,结合对盆-山结合带清晰地震剖面的详细解释,开展西昆仑山前的晚三叠世古构造特征及侏罗-白垩纪沉积充填过程研究,以期揭示晚三叠世的古构造-古地貌特征及对沉积的控制作用。通过研究发现,西昆仑山前地区发育晚三叠世前陆褶皱冲断带,冲断带根部发育基底卷入构造,锋带发育叠瓦状构造;古生界受逆冲断裂控制,形成一系列的北陡南缓的背斜隆起,冲断带前锋位置与新生代构造前锋位置相近。三叠纪末古地貌形态由于特提斯造山带的强烈隆升,总体呈南高北低的地貌形态,但是褶皱冲断构造带受地表风化剥蚀作用,背斜核部形成南缓北陡的古隆起,而断层破碎带形成南陡北缓的洼地,是侏罗系发育前的基本地貌格架。早侏罗世受特提斯造山带造山后伸展的影响,西昆仑山前发育4个箕状断陷,控陷断层发育于古造山带一侧;受大型控陷断层的影响,在断陷内部呈北高南低的地形特点,断陷内侏罗系逐渐向北部斜坡超覆。晚三叠世形成的古构造-古地貌与早侏罗世断陷叠加形成的古地理格架一直控制了侏罗纪-早白垩世的沉积,直到晚白垩世沉积时才没有起到控制作用。     

西昆仑山古近纪隆升变形：时间、证据和争论

西昆仑山新生代隆升变形过程对于中亚的地貌与水系演化、资源和能源矿产分布、气候及环境变迁等都具有重要的影响,然而至今尚没有形成统一的认识。西昆仑山新生代初始隆升与变形的时间存在三种不同观点,分别为古新世、中—晚始新世、渐新世末期—中新世早期。本文通过对塔西南地区地层学、沉积学、物源分析和热年代学的研究综述,详细讨论了西昆仑山古新世、中—晚始新世隆升变形的时间、证据、解释和争议。在此基础上,确定了西昆仑山在古新世发生了隆升变形,中—晚始新世是新生代变形中的一个加速节点。这两期隆升变形分别对应于印度—亚洲大陆初始碰撞、新特提斯洋俯冲板片断离的远程响应,反映了印度板块向北的碰撞拼贴与持续挤压的过程。     

西昆仑山古近纪隆升变形：时间、证据和争论

西昆仑山新生代隆升变形过程对于中亚的地貌与水系演化、资源和能源矿产分布、气候及环境变迁等都具有重要的影响,然而至今尚没有形成统一的认识。西昆仑山新生代初始隆升与变形的时间存在三种不同观点,分别为古新世、中—晚始新世、渐新世末期—中新世早期。本文通过对塔西南地区地层学、沉积学、物源分析和热年代学的研究综述,详细讨论了西昆仑山古新世、中—晚始新世隆升变形的时间、证据、解释和争议。在此基础上,确定了西昆仑山在古新世发生了隆升变形,中—晚始新世是新生代变形中的一个加速节点。这两期隆升变形分别对应于印度—亚洲大陆初始碰撞、新特提斯洋俯冲板片断离的远程响应,反映了印度板块向北的碰撞拼贴与持续挤压的过程。     

西昆仑山前东段新生代褶皱冲断带及其锥形楔机制

西昆仑山前东段的和田-柯克亚构造带与塔里木盆地内的麻扎塔格构造带相距为200 km,两者近似平行,遥相对应,麻扎塔格构造带是和田-柯克亚构造带的前沿,山前挤压变形量沿古近系阿尔塔什组膏泥岩向北传递约200 km到麻扎塔格,形成往北东逆冲的断层传播褶皱,在盆地腹部表现为一条显著的北西向地形隆起。因此,整个西昆仑山前东段新生代褶皱冲断带宽约为270 km,长约为220 km,由和田-柯克亚构造带、麦盖提斜坡和麻扎塔格构造带组成。中部近200 km的麦盖提斜坡内没有明显构造变形,且整个褶皱冲断带的锥形楔角度远小于活动造山带的临界锥形角,说明古近系底部阿尔塔什组膏泥岩以及新生代沉积体的形态是这个褶皱冲断带锥形楔形成的主控原因,膏泥岩控制了锥形楔的顶面坡度α基底构造形态及上覆沉积楔形体则控制了锥形楔的底部滑脱层倾角β。     

柴达木盆地北缘白垩纪挤压构造的发现及其地质意义

通过对柴达木盆地北缘地震剖面的精细地质解释,结合地面地质调查工作成果,确定了研究区由侏罗纪NE-SW向的伸展构造体制转换为白垩纪NEE-SWW向的挤压构造体制,形成呈NNW向展布的断层相关褶皱和反转构造,具有挤压坳陷型盆地的性质.柴达木盆地北缘白垩系的沉积韵律、岩性和厚度在空间上的差异及其与下伏、上覆地层的接触关系在空间上出现整合-平行不整合-整合的变化,主要受同构造期断层相关褶皱、反转构造的活动强度在空间和时间上差异的影响.在白垩纪,柴达木盆地北缘与中国东部盆地的变形特征存在很大差异,说明中国西部与东部的构造演化在当时受不同构造体制控制;柴达木盆地北缘在白垩纪的NEE-SWW向挤压作用可能与特提斯构造域的冈底斯陆块与欧亚大陆的碰撞作用有关.     

渤海海域侏罗—白垩纪沉积与构造演化

覆盖区侏罗—白垩系分布、变形特征及构造演化对理解华北克拉通破坏过程具有重要意义。根据编制的地层分布图和地震资料解释,研究了渤海海域侏罗—白垩纪时期沉积、构造变形及演化特征。渤海海域燕山期构造变形与板块俯冲引起的地幔上拱有关。早-中侏罗世,库拉—伊泽奈崎板块北西向俯冲,地层展布继承了印支期古构造格局,呈近东西向,属于坳陷成盆期。晚侏罗—早白垩世,库拉—伊泽奈崎板块北北西向俯冲,火山活动强烈,为热拱断陷期。受郯庐断裂左行活动影响,地层展布具有明显分带性,多呈北东—南西向和北西西—南东东向。晚白垩世,太平洋板块北西向俯冲挤压,岩浆冷凝,进入萎缩隆褶期。     

一种研究山前挤压构造区地应力的新方法

通过对稳定沉降地区与山前挤压构造区的地球物理测井信息的深度域特征进行理论分析和对比,提出了一种基于测井信息计算最大主地应力的统计模型法。应用该方法对塔里木盆地库车地区地应力进行了实际计算,其结果与实验结果相符,同时利用椭圆井眼法确定最大主应力方向。最后,对山前挤压构造区的地应力分布与油气藏分布关系进行了探索。     

测井信息在前陆挤压区地应力分析中的应用

中国西部前陆盆地主要以挤压构造应力为主,地表与地下构造异常复杂.在油气的勘探与开发过程中既需要精细的地应力研究与预测,也需要简单易行、经济实用的近似方法.本文通过对稳定构造地区与挤压构造区地球物理测井信息的深度域特征进行分析和对比,提出了一种基于测井信息来计算最大岩石主应力的统计模型法.应用该方法对塔里木盆地库车山前挤压应力区进行了实际计算,其结果与实验结果相符.在此基础上对山前挤压区地应力与油气藏分布的关系进行了探索.      

新疆叶城晚新生代山前盆地演化与青藏高原北缘的隆升——I 地层学与岩石学证据

叶城晚新生代山前盆地的岩性主要由中新世的细粒泥岩和砂岩(乌恰群),上新世的砂岩夹薄层砾岩(阿图什组)及上新世-更新世的粗粒砾岩(西域组)构成.中新世的沉积以细颗粒泥砂岩为主,表明物源区较远,古流域坡度较小,搬运距离较长.古流向分析显示物源区位于南和偏南方,此时昆仑山的地势起伏尚不大.到上新世的阿图什组沉积时,开始出现砾石沉积,反映西昆仑山已经开始有规模地隆升.西域砾岩的沉积标志着作为物源区的西昆仑山已有相当的高度,随着山系的隆升,基底岩石被暴露和剥蚀.     

TECTONIC SIGNIFICANCE OF THE WEST KUNLUN FOLD-THRUST-BELT AND THE TARIM SOUTHWEST DEPRESSION

TECTONIC SIGNIFICANCE OF THE WEST KUNLUN FOLD-THRUST-BELT AND THE TARIM SOUTHWEST DEPRESSION     

复杂构造解析中的几何学方法与应用

复杂构造地区的地震反射资料并没有直观地反映出深、浅层构造的真实形态。综合地表、地震和钻井、测井资料,应用等倾角区划分和轴面分析确定断层形态和褶皱形态在几何学上的定量关系,以达到预测地震资料较差地区的构造形态之目的,是行之有效的构造解释方法。在获得解释方案后可通过断层相关褶皱分析获得构造变形量、变形机制、变形过程和变形时间,进而定量模拟不同时代和不同序次台阶状逆断层及其相关褶皱的叠加过程。本文提供了塔里木盆地周边和准噶尔盆地南缘4个冲断带的研究实例,实例1详述了应用等倾角区划分和轴面分析开展构造精细解析的步骤;实例2从几何学和运动学的角度探讨帕米尔北缘乌帕尔冲断带在形成过程中断层形态、褶皱形态与位移量之间的定量关系;实例3从西昆仑山前甫沙冲断带三排背斜的生长地层底界由南向北逐渐抬升的现象阐述深部台阶状逆断层的"前列式"扩展作用;实例4运用构造趋势分析解释库车前陆盆地秋里塔格背斜带中段地表背斜轴线扭曲的运动学机理。     

河套盆地临河坳陷下白垩统内部不整合的发现及对构造演化的启示

河套盆地临河坳陷是一个NE-SW向展布的中—新生代的弧形走滑拉分盆地。依据地层古生物微体化石组合特征、不整合体的测井响应特征（包括声波时差法确定不整合面）、不整合面的地震响应特征等方法综合研究,发现了下白垩统内部不整合。不整合面之上发育固阳组,之下发育乌尔塔组。固阳组全盆普遍发育,地层厚度差异不大。乌尔塔组主要分布在靠近狼山断裂附近的两个小凹陷内,地层厚度整体由西北向东南递减。地震资料的时深转换结果显示：南部小凹陷地层厚度大于北部小凹陷,在南部最厚处约800 m,北部最厚处约600 m。乌尔塔组沉积后,盆地受中燕山运动的影响,受到NW-SE向挤压应力,由于挤压作用差异抬升,地层遭受剥蚀,形成下白垩统内部不整合。该不整合具备从西北往东南由平行不整合逐渐转变为角度不整合的特征。结合不整合的成因特征和地层厚度变化,将早白垩世盆地的构造演化分为早白垩世早期断陷阶段、早白垩世中期挤压抬升剥蚀阶段、早白垩世晚期弱伸展坳陷阶段。     

百58井区地震数据高分辨率成像与断裂带构造特征

准噶尔盆地西北缘百口泉地区百58井区是一个被多条断裂切割的复杂断块区,地层倾角变化大;现有的三维地震资料成果剖面上地震波组连续性差,断裂带附近资料成像模糊,地层接触关系不清楚,很难进行精细构造解释。为获得研究区沉积盖层精细结构,在详细分析原始地震资料特点和存在问题的基础上,有针对性地采用叠前多域去噪和非线性叠前时间偏移等多种处理技术,对已有的三维地震资料进行了高分辨率精细成像处理。新的成果剖面揭示出该区百－乌断裂带发育特征、空间展布及平面组合关系。根据地层厚度、构造特征、地震反射波组特征等,划分该区地层为二叠系、三叠系、侏罗系－白垩系三大构造层,以三大构造层不同的构造特征为依据确定了研究区分为西部推覆构造带、中部断阶构造带和东部斜坡构造带3个构造单元。     

西昆仑山前地区白垩系分布研究

白垩系是西昆仑山前地区最重要的储层,受区域构造演化控制,其岩性与分布在纵、横向上均发生变化。下白垩统为冲积扇辫状河相沉积的红色砾岩、砂岩夹泥岩;上白垩统英吉沙群在研究区西部为一套海相碳酸盐岩地层。白垩系在喀什凹陷最厚,往西、往东、往北均逐渐变薄,并发生相变与尖灭,控制储层发育。本文在研究区域首次通过地震相研究,根据白垩系反射特征精细追踪对比其层位,确定尖灭位置,进而确定白垩系分布范围。研究认为,地震相能在区域上宏观地反映白垩系的沉积特征与分布范围,进而指导油气勘探,具有很重要的现实意义。     

青藏高原多年冻土活动层厚度对气候变化的响应

活动层厚度变化将会对多年冻土区生态系统、地气间能水平衡和碳循环等产生重要影响。利用Stefan公式模拟了1981-2010年青藏高原多年冻土区活动层厚度的分布和空间变化特征。结果表明：多年冻土区活动层厚度平均为2.39 m,活动层厚度在羌塘盆地最小,在多年冻土区边缘、祁连山、西昆仑山、念青唐古拉山活动层厚度较大。在气候变化条件下,青藏高原多年冻土区活动层厚度呈整体增大趋势,在1981-2010年,活动层厚度的变化量为-1.54~2.24 m,变化率为-5.90~10.13 cm·a^-1,平均每年变化1.29 cm。活动层增厚趋势与年平均气温增大的趋势基本一致,这说明气候变化对活动层厚度变化有很大的影响。     

新疆西部苏盖特构造带构造特征及勘探前景

苏盖特构造带位于新疆昆仑山弧形推覆体前缘.本文通过研究苏盖特构造带的构造特征,确定了地震反射层的地质属性,认为苏盖特构造带由表层推覆体及下部下第三系-二叠系之间的地层经过3次重复形成的叠瓦状推覆体构成.苏盖特构造带活动始于上新世阿图什组沉积期,定型于更新世.通过研究西昆仑逆冲推覆体及已钻探井的地表油源、储层特征及储盖组合,认为苏盖特构造带具有两套好的油源即石炭-二叠系及侏罗系油源,两套好的储集层即白垩系和下第三系储层,相应地,发育两套储盖组合,具有良好的圈闭及运聚条件,是有利的勘探目标区.     

西昆仑山前冲断带晚新生代构造地貌特征

在卫片解译、DEM数据处理、地形图分析与剖面制作的基础上,结合野外构造地貌考察与观测,对西昆仑山前冲断带的构造地貌特征进行了定量、半定量的研究。沿山前发育系统的水系变化、冲积扇变化、不对称背斜、大规模正断裂、不对称河流阶地等典型的构造地貌,表明这条由南向北逆冲的冲断带在扩展过程中存在着由西向东迁移的特征。冲断带的东西分段以桑株河为界,以西发育固满背斜,其构造样式为向北的逆冲伴随向南的反冲;以东发育一系列不对称的背斜,表现出明显的由南向北逆冲的特征,地表无明显的反冲构造出现。利用生长地层和河流阶地估算了西昆仑山的隆升速率:晚上新世—早更新世以来的最低隆升速率为0.21～0.25mm/a,100ka以来的隆升速率为1.5mm/a。     

东昆仑东段晚古生代—中生代若干不整合面特征及其对重大构造事件的响应

地层不整合接触是研究地质发展历史和鉴定地壳运动特征的重要依据。通过大范围露头尺度和填图尺度不整合面的识别,结合不同时代地层沉积体系的特征及构造变形样式的对比研究,发现东昆仑造山带东段晚古生代—中生代地层由底到顶共发育有4个不同类型的不整合面,分别是上二叠统格曲组与上石炭统浩特洛哇组之间的角度不整合面、中三叠统希里可特组与闹仓坚沟组之间的微角度不整合面、上三叠统八宝山组与下伏不同时代地层之间的角度不整合面、下侏罗统羊曲组与上三叠统八宝山组之间的平行不整合面。这几个不同时代的不整合面分别代表了东昆仑东段晚古生代—中生代地质演化时期中特定的构造事件。其中,格曲组与浩特洛哇组角度不整合关系代表东昆仑造山带南缘阿尼玛卿—布青山古特提斯洋晚二叠世开始向北俯冲的构造事件;希里可特组与闹仓坚沟组微角度不整合关系与陆(弧)陆局部差异性初始碰撞的洋陆转换构造事件密切相关;八宝山组与下伏不同时代地层角度不整合关系是东昆仑地区分布较广、意义重大的一个不整合面,代表中三叠世晚期—晚三叠世早期东昆仑地区陆(弧)陆全面碰撞的主造山构造事件,同时该期碰撞造山事件铸就了东昆仑及其周缘地区的基本构造格架。羊曲组与八宝山组之间平行不整合面则与晚三叠世晚期—早侏罗世早期陆内演化过程中地壳垂向抬升事件相关。这些不整合面的厘定及其代表的相应构造事件对于合理建立东昆仑地区晚古生代—中生代构造演化过程具有重要意义。