南天山库车褶皱-冲断带喀拉玉尔滚构造带新生代变形特征及其控制因素

喀拉玉尔滚构造带是南天山库车褶皱-冲断带的变形前缘, 其地下深层变形特征仍然不清楚.结合野外地质调查结果、数字高程模型数据、钻井数据和高品质二维地震反射剖面, 厘定喀拉玉尔滚构造带背斜的平面展布、几何学和运动学特征及变形时间, 并结合前人研究成果探讨喀拉玉尔滚构造带新生代变形控制因素.喀拉玉尔滚构造带为典型的挤压构造带, 近EW向延伸约165km, 由一系列带状背斜组成, 且背斜核部发育多条隐伏逆冲断层.喀拉玉尔滚构造带新生代变形特征主要表现为5个方面: (1)北喀背斜为盐枕构造; (2)中喀背斜和南喀背斜的几何形态不对称、背斜倾伏方向相反, 分别为向北和向南, 二者交汇处发生了位移转换; (3)羊塔克背斜和英买力背斜为基本对称的低幅度滑脱褶皱; (4)背斜幅度整体上从西往东逐渐降低; (5)背斜变形时间从西往东逐渐变新.研究结果表明, 喀拉玉尔滚构造带新生代变形主要受区域挤压作用、盐层和基底构造共同控制.      

库车褶皱-冲断带拜城凹陷盐构造特征与成因

关于沉积差异负载对褶皱-冲断带中塑性盐岩变形的影响仍然不清楚,库车褶皱-冲断带拜城凹陷受到的构造挤压变形微弱,凹陷中沉积了巨厚的盐上覆层,是研究沉积差异负载如何影响塑性盐岩变形的天然实验室.根据野外地表调查结果、钻井资料和二维地震剖面,约束库车褶皱-冲断带拜城凹陷盐构造特征,并探讨盐构造成因机制.盐顶构造图揭示拜城凹陷盐上覆层发育东、西2个沉积中心,东沉积中心位于拜城县附近,西沉积中心位于BZ1井南侧,二者之间(大宛齐乡附近)形成大宛齐盐枕和拜城凹陷鞍部.钻井资料和地震剖面显示:(1)东、西沉积中心下伏盐岩流动减薄,二者之间盐岩聚集加厚;(2)大宛齐盐枕核部盐岩聚集发生于上新世晚期-现今;(3)上新世末期-现今,拜城凹陷鞍部下伏盐岩聚集加厚,盐岩厚度往东、西沉积中心逐渐减薄,形成东西向背形构造.基于盐构造特征和前人研究成果,提出库车褶皱-冲断带拜城凹陷盐构造相关的盐岩流动变形模型,认为沉积差异负载在库车褶皱-冲断带盐岩变形中发挥着重要作用:(1)在挤压应力和沉积差异负载作用下,以东、西沉积中心为圆心,盐岩向四周放射状流动;(2)盐岩变形以沿挤压方向(N-S)流动为主,但剖面间(E-W)流动也很明显.      

郯庐断裂带渤海湾北段早新生代逆冲推覆的生长褶皱证据

高分辨率的地震剖面显示辽河盆地西部凹陷深部存在一生长断层转折褶皱。本文对地震剖面的构造变形以及褶皱两翼的生长前、生长和生长后地层的变形几何关系进行详细构造解析;利用断层转折褶皱几何变形的计算机模拟技术分别对西部凹陷南段、北段的生长断层转折褶皱进行几何变形过程的模拟,提取构造特征并与实际地震反射剖面进行对比。研究结果表明,郯庐断裂带渤海湾北段分支断层台安 大洼断层在早新生代就存在逆冲推覆过程,构造活动主要发生在沙河街组三段下至馆陶组沉积前(E2s3下～N1g前),其逆冲推覆速率为 0.116 mm/a。     

独山子背斜的几何学运动学数字模拟

独山子背斜位于准噶尔盆地南缘西段,是北天山逆冲推覆带在前陆盆地山前形成的断层相关褶皱。本文以横跨背斜的过井地震剖面为蓝本,用钻井数据、相邻地震剖面和地表形态为约束,运用断层相关褶皱模型对独山子背斜进行几何学定量分析,以建立合理的与实际接近的构造模型; 提取构造特征参数进行基于Trishear模型的运动学定量模拟,选取与实际数据吻合度最高的构造形态为独山子背斜的最佳几何模型。模拟数据表明:独山子背斜为前翼呈三角剪切的断层传播褶皱; 背斜变形从喜马拉雅山晚期更新统(Q_1-3)沉积期间开始形成并生长,平均推覆速率为0.18 mm/a; 全新统沉积期间(Q₄)推覆活动强度达到最大值,平均推覆速率为 4.64 mm/a。形成独山子背斜所需的总推覆位移量为5 600 m左右,第四纪期间的平均推覆速率约为0.19 mm/a。     

库车褶皱冲断带前缘盐层厚度对滑脱褶皱构造特征及演化的影响

库车褶皱冲断带前缘发育一系列滑脱褶皱,虽然卷入变形的新生代地层及底部滑脱层(古近系盐层)相同,但滑脱褶皱的构造特征及演化存在显著差异。文中结合野外地质调查结果以及钻井资料和高品质二维地震反射剖面解析,以南喀背斜和米斯坎塔克背斜为例,估算出盐层初始厚度,并讨论其对于滑脱褶皱样式及其演化过程的影响。结果表明,南喀背斜和米斯坎塔克背斜下伏盐层初始厚度不同,估算出前者厚度介于0.1~0.5 km,主要为0.1~0.3 km,而后者却大约为1.0 km。与此同时,南喀背斜和米斯坎塔克背斜均表现出分段差异变形特征。南喀背斜为低缓的滑脱褶皱,其东段隐伏地下,变形方式为褶皱作用;而西段出露地表,背斜核部发育隐伏的逆冲断层,变形方式为褶皱作用和断层作用。背斜西段平均隆升速率大于东段,导致西段隆升出露地表。米斯坎塔克背斜表现为大规模滑脱褶皱,根据变形特征的不同可以分为3段,东段背斜倾向北,盐岩在其核部及北翼下方聚集加厚;而中-西段背斜倾向南,其中中段背斜核部位置盐岩聚集加厚,两翼下伏盐岩减薄甚至形成盐焊接。而在西段背斜呈箱状,两翼下方盐岩厚度至少为1.0 km。笔者总结出库车褶皱冲断带前缘发育的7种滑脱褶皱变形样式,通过构造分析得出,研究区滑脱褶皱的变形主要受盐层厚度、构造缩短量及盐岩流动变形共同控制,其中盐层厚度起主导作用,控制了滑脱褶皱的发育位置,并影响了滑脱褶皱的变形样式。研究结果将为其他褶皱冲断带中滑脱褶皱的相关研究提供重要参考,特别是在缺少高品质地震资料,或者构造变形强烈、地震资料品质较差的地区。     

南天山秋里塔格构造带中段地表变形遥感定量解译

利用LandSat7 ETM＋多光谱影像、Corona立体像对和QuickBird高分辨率影像对南天山秋里塔格构造带中段地表构造进行定量解译,结合野外调查,分析该复杂构造区浅层构造形态及地貌表现。利用Corona立体像对和QuickBird高分辨率影像测量的构造产状和地表变形参数揭示了该区地表构造变形细节特征。野外测量和遥感影像所揭示的构造地貌和地表变形特征充分反映了秋里塔格背斜中段新构造运动。多源遥感数据叠加分析表明,南秋里塔格背斜和库车塔吾背斜在库车塔吾河处的构造交汇形成了秋里塔格构造带中段复杂的构造变形。在交汇部,中新统吉迪克组(N1j)和康村组(N1k)地层错断并在地表形成若干个表皮褶皱和断层,上新统库车组(N2k)地层虽有扭曲但地层连续,地层由老到新变形逐渐减小,反映了上新世以来该区在沉积的同时继续构造变形。上新统库车组(N2k)和第四系(Q)的生长地层也揭示出该构造一直活动。     

南天山库车秋里塔格中段构造结变形特征和变形机理

本文通过遥感影像解译和地表调查,利用二维地震剖面,结合钻、测井数据,分析秋里塔格中段构造结的构造特征,利用轴面分析和多余面积方法计算构造缩短量。研究表明,秋里塔格中段构造结的构造变形受3个滑脱面,即中新统吉迪克组(N1j)膏盐岩、古?始新统库姆格列木组(E1?2km)膏盐岩和侏罗系(J)煤层控制。构造结东部发育两个滑脱面,分别位于中新统吉迪克组膏盐岩和侏罗系煤层,形成浅层的滑脱褶皱和深层的断层转折褶皱,构成复合型背斜; 西部发育一个滑脱面即库姆格列木组膏盐岩,膏盐岩聚集形成南秋里塔格滑脱褶皱。库车塔吾背斜向西倾伏,背斜下伏沿吉迪克组膏盐岩和侏罗系煤层发育的断层(F1和F 3)的滑移量向西减小,如东部A?A′剖面上断层F3的滑移量为7.7 km,西部C?C′剖面上为3.8 km; 南秋里塔格背斜向东倾伏,背斜下伏沿库姆格列木组膏盐岩发育的断层的滑移量向西增大,东部的A?A′剖面断层不发育,西部的D?D′剖面构造缩短量达5.1 km。构造结地区3个滑脱面交汇： ①东、西段卷入变形的断层和褶皱在此发生了叠加干涉, ②断层的滑移量在此汇合转换, ③库车塔吾背斜、南秋里塔格背斜和托克拉克坦背斜在此交汇,交汇处发育多个高角度的逆冲剪切断层和表皮褶皱,形成了秋里塔格中段复杂构造结,构造结地区未发育大规模走滑断层。根据上述认识,我们提出了秋里塔格中段构造结的三维构造模型。     

盐层厚度对褶皱拼接样式的影响——以库车褶皱 冲断带西段前缘背斜带为例

本文综合利用钻井、地震反射剖面、遥感卫星影像和数字高程模型数据,分析了库车褶皱-冲断带前缘盐层厚度的变化特征及其对背斜样式(波长W)、褶皱拼接样式的影响。研究表明,秋里塔格构造带由于下伏盐层初始厚度约1.0km,且存在大量外来盐岩流入,发育延伸大约300km的背斜带;其背斜初始波长约22km,枢纽间距(D)达到10.3km的背斜也能发生斜向拼接。然而,喀拉玉尔滚构造带下伏盐层初始厚度为0.1~0.9km,且由西往东减薄;它主要由雁列式背斜构成,背斜波长较小(大约7~11km)。由于下伏盐层厚度不同,背斜核部断层发育特征也存在明显差异,导致枢纽间距(D)为6.5km的中喀、南喀背斜发生斜向拼接,而枢纽间距较小(D=6.1km)的北喀背斜却成为孤立背斜。因此,我们认为盐层的厚度不同导致了褶皱波长和断层发育特征的差异,进而影响背斜之间能否发生拼接。本文的研究结果需要得到进一步深入研究的验证,但势必将有助于加深对于挤压环境下盐构造变形样式及其对褶皱发育的控制作用的理解。