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。     

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。     

阿尔金盆地群构造类型与演化

阿尔金走滑断裂带主要由阿尔金主干断层与几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。     

辽河东部凹陷走滑构造及其与火山岩分布的关系

走滑构造可分为压扭和张扭两类,平面上主干走滑断裂都表现为一条贯通性的走滑构造带,剖面上前者表现为正花状构造(向上撒开的逆断层组),后者表现为负花状构造(向上散开的正断层组)。它们的伴生构造在平面上分别表现为与主干走滑断裂共生的雁列褶皱、雁列逆断层(压扭)和雁列正断层(张扭)。在实际剖面中由于构造应力场的变化还常见由正—负花状构造组合的复合花状构造。在平行于走滑构造带方向,有时断层面倾角会变化,直至倾向相反(丝带效应);走滑断裂带各点所受的应力可从挤压(褶皱)—逆断变为伸展—正断(海豚效应)。走滑断裂在火山岩盆地中普遍发育,是构造—火山作用关系研究的重要方面。研究区走滑断裂系统由贯通性主干走滑断裂和伴生构造两部分组成。主干走滑断裂平面上侧向延伸长,其附近多为与之成锐角相交的雁列正断层组;剖面上同时出现负花状构造和正花状构造,断层面陡倾且有时两侧地层厚度不等。根据雁列构造与主干断层间锐角指示方向和断层切割层位可判别,该区于古近纪主要发育右旋走滑断裂系。火山岩分布明显受走滑断裂带控制,火山喷发中心沿主干断裂呈串珠状分布;火山岩厚度于主干断裂附近最大,向两侧减薄,多终止于次级断裂附近;厚度大于1 km的火山岩距主干断裂通常在2 km范围内。     

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。     

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。     

阿尔金断裂系的组成及相关中新生代含油气盆地的成因特征

阿尔金构造是多次俯冲－碰撞而形成的塔里木板块东南边缘,构造带内的走滑活动始于奥陶纪中晚期,中新生代强烈活动,并将北部不同构造单元的一些地质体拖曳到断裂带中,形成北山与敦煌构造楔。北山－阿拉善及断裂两侧的其他地质体受到走滑拉分作用的强烈改造,形成许多中新生代含油气盆地,共同构成我国中西部一条巨型走滑断裂系。     

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。     

阿尔金断裂两侧构造单元的对比及岩石圈剪切机制

中亚最大在阿尔金走滑断裂系统成了青藏高原的北部边界,阿尔金北缘断裂及阿尔金左行瞳滑断裂（阿尔金主断裂）所夹持的阿尔金地体自北往南由敦煌地块、北阿尔金加里东俯冲杂岩带、中阿尔金地块及南阿尔金加里东俯冲－碰撞杂岩带组成,研究表明这些单元分别可与阿尔金主断裂带东侧的阿拉善地块、北祁连俯冲杂岩带、中－南祁连地块及柴达木北缘加里东俯冲－碰撞杂岩带相对比。特别通过南阿尔金与柴达木北缘榴辉石带的详细对比,发现它     

雪峰造山带南段靖州盆地成因性质及形成背景

靖州盆地是位于雪峰构造带南段的一个NE向晚三叠世一中侏罗世小型陆相盆地,前人研究提出其为NNE向溆浦-靖州大断裂左行走滑形成的拉分伸展盆地.本文对靖州盆地构造特征、T3-J2沉积和原型盆地特征等进行了系统研究,在此基础上提出该盆地实为挤压类前陆盆地,主要依据有:①沉积物高成熟度以及残留盆地边界与盆地周缘先期地质界线总体协调一致,说明盆地沉积时为挤压挠曲作用下形成的低缓洼地;②沉积物高成熟度和远源特征,指示盆地形成于相对稳定构造环境;③盆地北端T3-J1沉积空间由岩层弯曲下凹提供;沉积物产状变化指示J2盆地受到NW向挤压并产生持续褶皱变形;沉积物特征指示沉积环境西浅东深,进一步暗示J2盆地发展受控于NW向挤压与东缘逆冲块体的重力载荷;④盆缘伸展断裂少见,因挤压形成的小型走滑断裂、逆断裂、共轭剪节理等则多见;⑤从溆浦-靖州断裂走向偏转情况来看,该断裂左行走滑时靖州盆地所处部位应为挤压区而非拉张区.据盆地沉积和构造特征及区域大地构造演化背景,盆地的形成主要与晚三叠世-早侏罗世区域SN向挤压、中侏罗世区域NWW向挤压和NNE向左行走滑有关.     

阿尔金断裂东端破裂生长点的最新构造变形*

阿尔金断裂与祁连山北缘断裂的交汇部位是阿尔金断裂向东扩展的新破裂生长点,两断裂构造与新生的红柳峡断裂构成似三联点构造。破裂生长点附近的最新构造变形表现为:阿尔金断裂的旋转隆升和向北扩展;祁连山北缘断裂的逆冲推覆兼右旋走滑;红柳峡断裂的挤压拖曳弯曲,它们共同受制于青藏高原的强烈隆升和向外扩张作用。推测阿尔金断裂自西而东的破裂扩展就是似三联点构造逐一形成而又被切割贯通的过程。阿尔金断裂以蠕滑活动为主,2002年玉门地震与祁连山北缘逆冲断裂及其伴生的调节断层的活动相关。     

THREE-DIMENSIONAL DEFORMATION ALONG THE ALTYN TAGH FAULT ZONE AND UPLIFT OF THE ALTYN MOUNTAIN, NORTHERN TIBET

THREE-DIMENSIONAL DEFORMATION ALONG THE ALTYN TAGH FAULT ZONE AND UPLIFT OF THE ALTYN MOUNTAIN, NORTHERN TIBET     

阿尔金断裂与周缘新生代盆地关系

通过野外填图工作，在阿尔金断裂附近填绘出一系列的新生代地层，对这些地层目前的展布与阿尔金活动断裂的关系分析认为，始新世以来阿尔金断裂对沉积盆地表现出明显的控制作用，表现为明显的左行走滑，并兼具向北西方向掀斜的逆冲活动。乌尊硝尔盆地(索尔库里盆地西部)中的主体沉积是第四系。盆地的东南边界是阿尔金南缘主断裂；盆地西南缘，第四系沉积受东西向北倾正断层控制；盆地北缘为近东西向北倾右行逆冲脆性断裂。盆地的西部边缘超覆在基岩之上，不受断裂控制。     

青藏高原北缘三危山断裂晚第四纪以来的逆冲运动及其深部构造特征

三危山断裂为阿尔金断裂带东段的重要分支,位于青藏高原北缘北向扩展的前缘位置,为一条左旋走滑兼逆冲的活动断裂。通过卫片解译和野外实际调查,发现三危山主断裂穿过鸣沙山后,向西至党河水库及阳关镇附近以断层陡坎的形式出露地表。由阳关镇段向西至党河水库段,穿过鸣沙山至三危山主断裂,断层陡坎的形态由复杂变简单,落差基本集中于2～6m,但呈现逐渐减小的趋势,水平位移量也逐渐变小,反映了断裂活动强度由西向东逐渐减弱的特点。探槽和剖面解译结果显示,该段断裂错断下更新统玉门组（Qp1）砂岩和砾岩、中更新统酒泉组（Qp2）砂砾石层以及上更新统（Qp3）冲洪积砂砾石层。卫片解译、野外实地调查和深部大地电磁（MT）剖面的解译结果表明,南截山断裂向西在莫高窟南侧与三危山断裂交汇,二者在深部向阿尔金断裂收敛,上述三条断裂共同构成区域挤压性非对称半正花状构造。高原北缘的扩展是通过一系列北东-南西向走滑断裂活动及其所夹地块向北东运动和挤压实现。     

塔里木盆地深层走滑断层分段特征及对油气富集的控制:以塔北地区哈拉哈塘油田奥陶系走滑断层为例

塔里木盆地奥陶系走滑断层是发育在克拉通内部稳定区的小滑移距走滑断层,对于深部储层形成与油气富集具有重要的控制作用。基于哈拉哈塘油田4 140 km2三维地震资料,在高精度相干切片提取与地震精细解释基础上,对研究区奥陶系走滑断层进行了分段研究并讨论了分段性对于储层发育与油气富集的控制作用。结果表明：(1)哈拉哈塘油田奥陶系走滑断层整体格局为由北东、北西向断层组成的纯剪机制下形成的共轭走滑断层,单条走滑断层的构造特征符合Riedel剪切模型,主干断层周围主要发育R剪切分支断层。(2)根据走滑断层不同部位构造样式、应力状态的差异,建立了小滑移距走滑断层分段发育模式。走滑断层端部为应力发散区,多表现为马尾状构造,可分为伸展型和挤压型马尾状构造。走滑断层内部由线性段、斜列叠覆段、分支断层段、辫状构造段组合而成。线性段呈线性延伸,剖面上为孤立的高陡直立断层。斜列叠覆段分为拉张型叠覆段和挤压型叠覆段,其类型受控于次级断层旋向与阶步的关系。分支断层段多为斜交压扭样式,羽状断层发育较少。辫状构造段内部断垒与断堑交错发育,划分为张扭段、压扭段。(3)不同段具有不同的储层发育特征。马尾状构造段、斜列叠覆段、辫状构造段储层最为发育,分支断层段储层较为发育,线性段储层相对不发育。(4)综合储层发育位置、油源断裂与分支断层配置关系、局部构造高3方面因素,建立了6类与走滑断层相关的油气富集模式。R剪切分支断层与主干断层夹持部位、压扭段内部、马尾状分支断层高部位是北部潜山顺层岩溶区最为发育的3种油藏富集模式;压扭段内部、张扭段是南部断控岩溶区油气更富集的部位。论文成果认识对于完善克拉通盆地稳定区小滑移距走滑断层分段发育规律具有重要的理论意义,对于受控于走滑断层的岩溶缝洞型油气藏的勘探开发具有一定的生产指导意义。     

青藏高原东北缘酒泉盆地的演化特征与宽台山-黑山断裂的性质

宽台山-黑山断裂位于酒泉盆地的北侧，向西与阿尔金走滑断裂相交，其北部为花海-金塔盆地。对酒泉地区白垩纪沉积盆地的研究和对比发现，虽然当时盆地多为断陷盆地，均受东西向伸展构造控制，但宽台山-黑山断裂两侧的盆地具有不同的基底性质和沉积岩石学特征。酒泉盆地、昌马盆地和北祁连褶皱带内的白垩系具有相同的早古生代褶皱基底，并发育有热水喷流沉积和玄武岩夹层，北祁连北缘断裂在白垩纪时尚未开始活动；花海-金塔盆地为前长城系深变质基底，盆地内不发育热水喷流沉积。宽台山-黑山断裂是青藏高原东北缘重要的岩石圈剪切断裂，控制了其南北两侧白垩纪盆地的沉积-构造演化。     

Regional Fault Systems of Qaidam Basin and Adjacent Orogenic Belts

The purpose of this paper is to analyze the regional fault systems of Qaidam basin and ad-jacent orogenic belts. Field investigation and seismic interpretation indicate that five regional fault sys-tans occurred in the Qaidam and adjacent nment.qin belts, controlling the development and evolution of the Qaidam basin. These fault systems are: (1)north Qaidam-Qilian Mountain fault system; (2) south Qaidam-East Kunhm Mountain fault system;（3）Altun strike-slip fault system; (4) Elashan strike-slip fault system, and (5) Gansen-Xiaochaidan fault system. It is indicated that the fault systems controlled the orientation of the Qaidam basin, the formation and distribution of secondary faults within the basin,the migration of depocenters and the distribution of hydrocarbon accmnulation belt.     

阿尔金断裂东段的构造转换模式

大型走滑断裂控制着青藏高原的变形,众多学者通过阿尔金断裂来探索青藏高原北部的构造变形过程。基于野外调查和前人的研究结果可知阿尔金断裂的滑动速率在肃北—疏勒河口段表现为三联点两侧的突降,祁连山西段的逆冲和走滑断裂吸收了阿尔金断裂的左旋位移。由于祁连山内部次级断裂活动性的增强,现存阿尔金断裂连续地表破裂终止于酒泉盆地西侧,但位于其东侧的断裂系仍属于阿尔金断裂。在Kohistan岛弧与欧亚板块碰撞之后,青藏高原沿阿尔金断裂曾发生滑动速率近一致的侧向挤出,断裂两侧此时并未发生明显的隆起。随后东昆仑造山带和祁连山造山带的先后大规模隆升,高原的北东向挤出迅速减弱。阿尔金断裂北东向挤出能力与东昆仑造山带和祁连山造山带的隆起存在明显的耦合作用。     

NORMAL-SLIP ALONG THE NORTHERN ALTYN TAGH FAULT, NORTH TIBET

NORMAL-SLIP ALONG THE NORTHERN ALTYN TAGH FAULT, NORTH TIBET