准噶尔盆地东部中生代构造迁移规律

构造迁移是盆地发展演化过程中十分普遍的地质现象,但准噶尔盆地东部地区相关研究程度较低。本文基于对准噶尔盆地东部地区所开展的大量地震剖面解释,并综合前人研究成果,对准噶尔盆地东部地区中生代构造迁移特征进行了系统讨论。准噶尔盆地东部中新生代期间属于陆内,受西伯利亚板块持续向南楔入的远程效应,其构造特征总体表现出自北向南的迁移规律,具体表现为盆地内的逆冲断裂迁移、沉积沉降中心迁移、断陷的萎缩与消亡等自北向南逐步变新。最后,从板缘和板内过程和机制,探讨了该盆地东部的中生代构造迁移机制,这种构造-沉积-成盆等的向盆内变新迁移是中生代以来准噶尔盆地基底向西挤出构造和中生代西伯利亚板块向南楔入的联合效应。     

准噶尔盆地东北缘乌伦古坳陷油气成藏的构造制约

近年来随着地质工作的不断深入,在乌伦古坳陷发现丰富的油气资源。然而与盆地其余地区相比,其油气勘探开发程度仍较低。本文通过构造特征和断裂发育过程对乌伦古坳陷油气成藏规律进行了系统研究。研究区发育3套烃源岩,其中石炭系滴水泉组和巴塔玛依内山组烃源岩最为重要,索索泉凹陷中心为乌伦古坳陷的石炭系烃源岩生油中心。乌伦古坳陷油气藏的形成受控于逆冲断裂而呈带状分布,是逆冲断裂控制的油气聚集带。断裂活动自北往南变新,断裂活动期次与烃源岩生烃高峰期相匹配,沟通油源的深大断裂是油气运移的主要通道。浅部发育反冲断层,主要分布在斜坡区的喀拉萨伊断裂附近,对早期油气起到破坏作用。研究区断裂系统在平面上自北往南可分为根部带、中部带和前锋带,受断裂活动影响,构造圈闭和油气藏形成时期逐渐变新,层位逐渐变浅,类型由断层相关变为褶皱相关。     

准噶尔盆地东北缘乌伦古坳陷中生代逆冲推覆构造

乌伦古坳陷位于准噶尔盆地的东北缘,中生代以来逆冲断裂特别发育。本文通过对典型二维地震剖面进行构造解释,结合平衡剖面的正演方法,对乌伦古坳陷内逆冲推覆构造的分带性、分期性和拓展方式及动力过程进行研究。研究认为乌伦古坳陷内部逆冲推覆构造从北向南分为根部带的红岩断阶带、中部带的索索泉凹陷、前锋带的喀拉萨依断裂。剖面平衡结果显示,从晚三叠世到白垩纪,准噶尔盆地东北缘受到自北向南的挤压作用,逆冲断裂整体表现出基底卷入的前展式叠瓦逆冲的特点,具有从北向南拓展规律,即北部断裂活动较早,而南部断裂活动较晚。对比平衡剖面不同时代地层的收缩率变化可知,逆冲断裂活动总体可以划分为4个演化阶段:印支末期、燕山早期、燕山中期和燕山晚期。其中印支期是逆冲体系的启动期;燕山早期为主活动期,逆冲活动波及全区;燕山中期逆冲活动表现为震荡特征;燕山晚期逆冲活动微弱。中生代前期,乌伦古坳陷地区的逆冲体系形成的动力主要来自南阿尔泰造山带持续挤压,中生代后期叠加了北天山造山带自南向北的推覆挤压,使坳陷南部喀拉萨依断裂具有了走滑性质,该走滑活动与准噶尔内部微块体之间发生挤出-逃逸的调节过程有关。     

准噶尔盆地东北部逆冲推覆构造特征

准噶尔盆地东北部乌伦古坳陷内的断裂主要发育在坳陷周缘和中部,平面上以北西-南东向、北北西向和近东西向逆冲-走滑断层为主,地震剖面上显示为基底卷入型断层。存在坡坪式、叠瓦式、双重式、背冲式、对冲式等多种逆冲推覆构造样式。研究区内断裂的生长指数揭示主要断裂以及断裂体系其中生代活动强度具有横向和纵向的迁移规律:横向上,东早西晚,有自东向西的拓展演化规律;纵向上,主控断裂随时间由红盆断裂依次向红盆南断裂、喀拉萨依断裂转变,断裂活动中心由北东到南西迁移。西北部变形较东南部变形弱,受力方向来自北东和南东方向。     

准噶尔盆地东缘构造:阿尔泰与北天山造山带交接转换的陆内过程

准噶尔盆地位于中亚造山带西段,地表地质已有大量成果,但对该盆地深部结构构造研究相对薄弱,这制约了对该区构造演化的认识.通过对研究区大量二维地震剖面的详细构造解释,揭示出准噶尔盆地东缘主要的逆冲断裂有:乌伦古东、红盆、红盆南、喀拉萨依、滴水泉北、滴水泉南和沙西等断裂.断裂整体组合表现为向北西发散、向南东收敛的逆冲-走滑构造特征,可分为三组构造体系.北部叠瓦式褶皱-逆冲体系位于研究区北部,走向北西,倾向北东,表现为自北向南的叠瓦式逆冲推覆构造,整体上具有北老南新的特征,断裂最早形成于石炭纪,之后向南不断拓展.中部逆冲-走滑体系位于研究区中部,近东西走向,断面陡立,印支期为左行压扭,燕山期发生右行走滑,伴生少量小型正断层.南部褶皱-逆冲体系位于研究区南部,北东走向,倾向北西,分支断裂主体均为走向北东的逆断层.全区断层相关褶皱常见有断展和断弯褶皱.区域构造对比表明,在南阿尔泰和北天山两大造山带的挤压汇聚作用下,准噶尔盆地东缘在三叠纪-早白垩世期间持续发生陆内变形.其中研究区北部主控断裂指示了自北向南的逆冲推覆,动力来自南阿尔泰造山带的持续挤压;南部褶皱不对称性和主逆冲断层指示动力来自北天山造山带的持续挤压;中部走滑断裂早期逆冲作用较强,后期叠加走滑构造,是南、北两大动力系统发生复杂交接转换的结果,并调节了盆地内部次级块体的运动,使其向西挤出.