下扬子独立地块海相残留盆地油气勘探方向探讨

强烈的燕山期造山运动使下扬子独立地块海相原型盆地和前陆盆地被改造成冲断、剥蚀严重的燕山高原,晚燕山期—喜马拉雅期太平洋板块斜向俯冲形成张裂断陷盆地叠置,最终使其成为具有由前白垩系挤压冲断体系和上白垩统—新近系伸展断-坳陷体系组成双层结构的改造型残留叠合盆地。这既造成下扬子海相古生-中生界油气地质高复杂性,又造就了残存于晚期上白垩统—新近系断-坳陷盆地下伏的海相烃源岩“二次生烃”和晚期成藏优势。各个古近纪伸展断陷往往是独立的海相烃源含油气保存单元,古近-新近系区域盖层共同构筑的沉积重建型整体封闭保存体系和具晚期混源特色的海相有效烃源是海相含油气保存单元晚期成藏的基础,时空匹配的有效成藏组合是晚期成藏的必要条件。南黄海、苏北盆地是下扬子区沉积重建型整体封闭体系最好的构造单元,也是海相烃源晚期成藏的主要场所,印支和燕山运动不整合面上下、浦口组、泰州组和阜宁组一段是海相烃源古生中储或古生新储晚期成藏的主要层位,盐城、阜宁、海安、高邮、溱潼和黄桥—如皋断陷保存单位是首选勘探靶区。     

苏皖地块构造演化、苏鲁造山带形成及其耦合的盆地发育

郯庐断裂带一度是古特提斯洋域中的转换断层,其东的苏皖地块和胶辽克拉通分别是曾经独立于扬子克拉通和华北克拉通之外的构造单元。苏皖地块原属中朝构造域,因中元古代时苏鲁洋的张开而向南漂移,震旦纪起归入华南构造域。受北东东-近东西向的江南断裂和江绍断裂右行走滑活动控制,苏皖地块及怀玉地块在石炭纪末-三叠纪时脱离华南构造域,成为古特提斯洋域中的中间地块。中国东部地区东亚燕山期山系的形成受两个地球动力学系统制约:一是苏鲁洋的消减及闭合后苏皖地块与胶辽克拉通的碰撞,二是江南断裂和江绍断裂的先剪后压,苏皖地块与拼合了的扬子-华北克拉通间发生斜向会聚和剪切造山,怀玉地块仰冲超叠在苏皖地块上。分5个阶段(印支期消减,早-中侏罗世斜向会聚,晚侏罗-早白垩世消减,早白垩世碰撞和燕山造山带坍塌)叙述了中生代造山作用的表现和特点,探讨了与各阶段造山作用耦合的盆地类型和时空分布。因燕山造山带的坍塌而燕山运动构建的“盆”“山”关系解脱,中国东部第三纪的伸展盆地直接叠加在燕山造山带的坍塌裂谷上。     

扬子地块西缘新生代造山作用与前陆盆地构造演化

地貌学、第四纪地质学。同位素及构造。沉积的综合分析表明，扬子地块西缘造山带的主体隆升时期发生于新生代特别是第四纪以来，其隆升幅度可达2000～4000m，中新世以来至少有5～6km地层被剥蚀，上升速率约达0．6mm／a；与其伴生的前陆盆地新生代沉积可分为老第三纪继承性萎缩拗陷盆地阶段和新第三纪─第四纪前陆盆地改造阶段。前者具有山间和山前磨拉石盆地特征，后者具有类磨拉石盆地性质。深部资料的进一步分析表明第四纪时期岩石图具四层结构，中地壳为一区域性韧性流壳层，是处于岩石图加厚后的均衡调整和区域伸展时期，盆山关系的分析也表明，造山带与前陆盆地在形成、演化和改造上具有统一的区域构造背景。     

扬子地块与南秦岭造山带的盆山系统与构造耦合

本文重新厘定了扬子地块西北缘晚古生代至早中生代沉积盆地的原型,在综合分析南秦岭造山带和勉略缝合带形成规律的基础上,对于南秦岭造山带与扬子地块北缘的拼合演化历史以及盆山耦合关系进行了研究。指出在晚二叠世晚期(长兴组沉积上段)和早三叠世早期(飞仙关组沉积下段)发生点式碰撞,在两个不同的大地构造单元之间形成了与碰撞相关的裂谷盆地群(包括开江-梁平裂谷、城口-鄂西裂谷和东部的当阳裂谷等),碰撞裂谷群的持续演化时间为5~6Ma,这一阶段典型的沉积标志为水下早期阶段形成的海相磨拉石层序。至早三叠世的嘉陵江二段沉积时期,两个不同地块的持续拼合导致大巴山和米苍山地区与周缘前陆盆地相关的古冲断带的形成,该阶段在缝合带接触部位发育角度不整合和河流相沉积,扬子地块其余大部仍然是保持连续的海相碳酸盐岩沉积。晚三叠世南秦岭造山带与扬子北缘之间的残余大洋消失,为整体闭合的碰撞后期阶段,沉积了须家河组开始的陆相碎屑岩系,大巴山和米苍山地区进入到了以陆相磨拉石为主的前陆盆地阶段,在扬子北缘形成了神农架-黄陵隆起和米苍山隆起。晚三叠世以后大巴山和米苍山地区进入了比较复杂的后期改造阶段,产生了多期的收缩性构造活动,包括以形成区域性的假整合和小角度不整合为特征的晚侏罗世-早白垩世早期(J₃-K₁)的低幅度活动期;以大巴山和米苍山冲断带的强烈改造为主,形成薄皮冲断构造系统的早白垩世晚期变形和以形成大巴山弧形冲断带和米苍山基底卷入的冲断带为特征的新生代晚期变形。     

扬子地块西缘新元古代泸沽A型花岗岩成因与变泥质岩熔融

前人对扬子地块西缘新元古代I型和S型花岗岩开展了深入的研究工作,但有关A型花岗岩的研究则鲜有报道,其岩石成因及大地构造意义仍存较大争议。文章选择最新发现的泸沽A型花岗岩体为研究对象,开展系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学研究,探讨其成因机制和地质意义。泸沽花岗岩由钾长花岗岩和二长花岗岩组成,LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析显示其结晶年龄分别为(806±5)Ma和(815±5)Ma,属新元古代岩浆活动产物。岩石具有高硅(SiO_2=71.2%~76.1%)、高碱(K_2O+Na_2O=6.73%~8.95%)、高K_2O/Na_2O比值(1.89~3.60)和强过铝质(A/CNK=1.07~1.49)的特征。[FeO~T/(FeO~T+Mg O)]-SiO_2和[(Na_2O+K_2O)-CaO]-SiO_2图解均指示泸沽花岗岩为铁质碱钙性A型花岗岩。泸沽花岗岩具有较高的稀土元素含量(∑REE=221×10~(-6)~387×10~(-6)),具有轻稀土富集而重稀土亏损的特征((La/Yb)N=3.42~9.69),具有明显Eu的负异常(δEu=0.10~0.34)。泸沽花岗岩具有较高的Zr、Nb、Ce和Y含量,具有较高的Ga/Al、Y/Nb、Yb/Ta和Ce/Nb比值,显示出典型的A2型花岗岩特征。综合元素地球化学及区域地质资料,文章提出泸沽新元古代铝质A2型花岗岩起源于新元古代早期俯冲造山过程中的变泥质岩熔融。     

大别山中生代构造演化:来自盆地充填记录的启示

通过对大别山周缘盆地的对比分析,研究了大别山中生代构造演化格局。盆地充填序列分析表明,尽管中生代大别山南、北盆山耦合关系不同,但构造体制均经历了前白垩纪挠曲向白垩纪伸展的转化;砂岩物源再造反映中生代南大别山源区剥露尚未大规模触及岩浆弧“根”,剥露深度浅于北大别单元。大别山邻区晚中生代巨厚磨拉石是陆内造山强烈阶段的沉积记录,它们的产出及相关的造山带隆升与该区超高压变质岩快速折返没有直接关系。进一步讨论了恢复大别山物源结构、建立盆地类磨拉石精细地层年代学格架等在造山带构造研究中的重要性及其现存的关键问题。     

大别山中生代构造演化:来自盆地充填记录的启示

通过对大别山周缘盆地的对比分析,研究了大别山中生代构造演化格局.盆地充填序列分析表明,尽管中生代大别山南、北盆山耦合关系不同,但构造体制均经历了前白垩纪挠曲向白垩纪伸展的转化;砂岩物源再造反映中生代南大别山源区剥露尚未大规模触及岩浆弧“根“,剥露深度浅于北大别单元.大别山邻区晚中生代巨厚磨拉石是陆内造山强烈阶段的沉积记录,它们的产出及相关的造山带隆升与该区超高压变质岩快速折返没有直接关系.进一步讨论了恢复大别山物源结构、建立盆地类磨拉石精细地层年代学格架等在造山带构造研究中的重要性及其现存的关键问题.     

下扬子区新生代断陷盆地的构造与形成

为了揭示下扬子海陆全区新生代断陷盆地的构造特征,进而探讨盆地的形成机理,故对研究区的地震、钻井和地质资料进行系统分析,梳理区内的主要构造地质证据,并在时空上进行对比。垂直盆地走向的区域大剖面构造解析显示,下扬子区由陆至海,盆地范围逐步扩大,断陷充填厚度逐渐增厚,结构趋于复杂,表明盆地的拉伸量和伸展强度自西向东呈增大趋势。受下扬子块体近似楔形几何形状与东部侧向挤压的边界条件约束,块体近南北向侧向扩展,块体内区域伸展,前新生代的基底先存断裂复活,诱发区域张裂作用和盆地沉降,断陷盆地形成受基底应力两个基本因素制约。下扬子新生代块体的伸展与郯庐断裂的右旋走滑,均为下扬子块体构造形变的地质响应,其动力学机制可用太平洋板块北西向俯冲进行解释。     

松潘地块若尔盖盆地与西秦岭造山带岩石圈尺度的构造关系——深地震反射剖面探测成果

若尔盖盆地和西秦岭造山带作为青藏高原东北缘典型的新生代盆山构造,其接合部位的岩石圈结构及其深部构造关系为青藏高原东北缘板块碰撞的深部过程等研究奠定基础。横过盆山结合部位的深地震反射剖面长约63km,记录时间30s(TWT),探测深度超过莫霍面深达岩石圈地幔。该剖面首次揭露出青藏高原东北缘的盆山结合部位地壳和上地幔盖层的结构,发现了若尔盖盆地和西秦岭造山带下地壳以北倾为主的强反射特征,这种北倾的反射特征提供了若尔盖盆地俯冲到西秦岭造山带之下,而西秦岭造山带逆冲推覆到若尔盖盆地之上的地震学证据,初步揭示出若尔盖盆地和西秦岭造山带在挤压构造体系下形成的岩石圈尺度的构造关系,近于平坦的Moho反射特征反映两者在造山后期又经历了强烈的伸展作用。     

华北克拉通中部宁武-静乐盆地侏罗纪构造变形与燕山期造山事件的启动

燕山期造山事件广泛影响东亚地区的构造演化,其启动时间与构造变形样式还存在较多的争议。侏罗纪宁武-静乐盆地位于华北克拉通中北部吕梁山地区,处在华北平原盆地与鄂尔多斯盆地之间,是吕梁山-太行山内部NE-SW走向的向斜盆地,为燕山期陆内造山作用的研究提供了例证。本文通过构造变形分析、平衡剖面恢复与生长地层碎屑锆石年代学分析,厘定了侏罗纪宁武-静乐盆地构造变形样式、原型盆地性质与生长地层开始形成的时间,探讨了燕山期构造变形的盆山耦合效应。其中,盆地北段西侧发育断展褶皱与对冲构造;盆地中段西侧发育断展褶皱与背冲构造,中段东侧发育断展褶皱;盆地南段西侧发育断展褶皱与叠瓦状逆冲构造。中侏罗统云岗组(J_2y)与上侏罗统天池河组(J_3t)为生长地层,记录了侏罗纪宁武-静乐盆地的生长与变形过程,反映了该地区燕山期造山事件的作用过程。前生长地层构造变形反映的侏罗纪宁武-静乐盆地地壳缩短率在盆地中段为26.2%,南段为58.6%。碎屑锆石定年研究限定了该地区燕山造山作用的启动时间为～168 Ma。由此认为,华北克拉通中北部是中生代燕山期造山作用最显著的地区之一,燕山期造山事件是纵贯华北吕梁山-太行山造山带崛起的主因。     

MULTISTAGE SUPERIMPOSED DEFORMATION AND THEEVOLUTION OF THE NORTHEASTERN MARGIN OF YANGTZE BLOCK

Multistage superimposed deformation has been discussed systematically based on the progress of the stratigraphic sequences of the northeastern margin of Yangtze Block. The new-discovered first stage deformation of those sequences occurred from the middle Triassic to the end of early Jurassic together with development of regional folding, which was resulted from the deep detachment shearing tending toward NW-WNW. The folds dip to east and fall down toward west, and were superimposed by the main stage folding. Thereafter, a series of folds were developed with axes trending toward northeast. Consequently normal folds occurred on the normal limbs while overturned fold on the overturned limbs during the first stage folding. The detachment or thrust was form edfrom late Jurassic to early Cretaceous. Due to the uplifting of Dabie and the Wannan Mountains in the north and south sides, the bi-directional thrusting belt was formed by gravity flowing from the Mountains toward the center of the basin along the north side of Xuancheng and south side of Guichi. The deformation geodynamics was discussed simply based on the newly recognized information about the tectonic evolution.     

下扬子盆地石炭纪层序地层研究及盆地演化

以层序地层学概念，探讨石炭纪的下扬子盆地—陆表海盆地。下扬子盆地的石炭系，沉积厚度薄，岩相变化大，界面多而不清晰。研究结果表明，它可以分为 6个三级层序，而且层序的界面大多数与组的界限相吻合。层序 A由金陵组的碎屑岩和灰岩组成；层序 B由高骊山组碎屑岩组成；层序 C由和州组碳酸盐岩组成；层序 D由黄龙组底部碎屑岩和白云岩组成；层序 E由黄龙组中、上部灰岩组成；层序 F由船山组灰岩组成；其中层序 A、 B、 E属于Ⅱ型层序，层序 C、 D、 F属于Ⅰ型层序。石炭纪下扬子海盆的演化可以分为 3个阶段，即坳陷、隆起、扩展沉陷阶段，它们分别对应于层序 A－ B、 C和 D－ F。     

大别造山带与沿江中新生代盆地的耦合过程

结合对大别造山带地质构造的认识,并从盆山关系统一观点出发,侧重研究沉积盆地的形成、演化、属性及其特征,论证了大别造山带与沿江中新生代沉积盆地的盆山耦合过程。将大别造山带与沿江中新生代盆地从中三叠世至新近纪划分出五个耦合过程,反映了从同碰撞挤压逆冲造山相耦合过程至挤压―压扭造山隆升的耦合过程。     

松辽盆地外围东南部中生代残留盆地相互关系及油气勘探前景

松辽盆地外围东南部中生代残留盆地群,近年发现了良好的油气显示,实现了工业油气流井突破.但盆地之间相互关系及其成藏特征研究薄弱,制约了该区油气勘探工程的部署和资源前景预测.为此,在油气勘探工程调查的基础上,通过系统的野外地质调研和测试分析,综合研究得出：松辽盆地外围东南部中生代残留盆地皆为独立的断陷盆地,其内下白垩统的下桦皮甸子组和亨通山组发育中等-好的烃源岩,并形成了良好的自生自储、下生上储和上生下储型生储盖组合,具有一定的油气勘探前景;其隐蔽的岩性油气藏和刺穿构造油气藏是有利的油气勘探方向.     

华北陆块、秦岭地块和扬子陆块构造演化的古地磁证据

通过对河北井陉和湖北宜昌、兴山的39个采样点、392个样品进行的古地磁测试,以及7个采样点、71个样品中的原生剩磁以及笔者前期研究结果,系统分析了三大块体的古地磁极位置、古地磁偏角以及古纬度自寒武纪以来的变化特征,并进行了古地理复原。研究表明,三块体为不同地质构造单元,寒武纪时,华北陆块、秦岭地块以及扬子陆块自北到南顺序排列于北纬2.9°、南纬5.5°以及南纬17.0°。秦岭地块北侧和南侧分别存在一古洋盆,此时华北陆块和扬子陆块相距约1400Km左右;三块体向北漂移的过程中伴随着旋转运动;三块体开始拼合的时间为晚二叠纪至早三叠纪之间,华北陆块和秦岭地块完全拼合的时间为早三叠纪至中三叠纪之间,三块体完全拼合的时间为中三叠纪至晚白垩纪之间;晚白垩纪以后,一体化的三块体继续向北漂移,并于第四纪到达现今地理位置。     

华北东部地区中生代盆地格局及演化过程探讨

华北东部中生代盆地演化受控于欧亚构造域的板块挤压拼接和滨太平洋构造域"洋-陆"俯冲碰撞两大动力学背景,与兴蒙造山带、秦岭-大别造山带、太行山隆起及郯庐断裂带等陆内及周边造山带的形成、深大断裂发育演化以及深部动力等因素有着密切的联系。早-中三叠世华北地区基本继承了晚海西期以来的构造格局和沉积特点,地势北西高、东南低,为一南陡北缓、呈NWW向展布的大型内陆沉积盆地;晚三叠世扬子板块与华北板块剪刀式碰撞拼接,华北地区全面抬升,且西部抬升小,东部抬升幅度大,盆地范围向西部退缩,沉积范围缩小,东部地区地势较高,地貌复杂,以隆升剥蚀为主;早-中侏罗世华北东部处于由古亚洲构造域向滨太平洋构造域演化的过渡阶段,该时期太行山的形成将华北地区分割成东、西两个大盆,西部鄂尔多斯盆地依然为一个大型沉积盆地,东部渤海湾盆地区在早-中侏罗世的早期为一些小的山间沉积盆地群,主要表现为对印支期造成的大量NWW或近EW向逆冲断层及阔缓褶皱所产生的低洼地区的充填,晚期则表现为披覆式沉积;晚侏罗世-早白垩世太平洋板块活动取代了扬子板块、西伯利亚板块活动对华北地区构造演化的控制地位,中国东部进入大规模的裂陷或断陷盆地发育阶段,且出现了明显的分区性:在盐山-歧口-新港-兰考-聊城断裂系以东,由于受郯庐断裂带左旋走滑构造应力场的控制,主要发育NW或NWW向断陷盆地,而在该断裂系以西至太行山以东的地区,受左旋走滑影响较弱,主要发育NE和NNE向断陷盆地,在张家口-蓬莱走滑断裂带以北的下辽河坳陷区,盆地的长轴方向为NNE,属郯庐断裂带内部的走滑拉张盆地;晚白垩世郯庐断裂带以西的华北广大地区整体处于隆升剥蚀状态,仅在河南信阳盆地及冀中、临清、黄骅坳陷的少数低洼地区接受沉积,多以红色河湖相粗碎屑为主。研究华北东部中生代盆地演化对于该地区前第三系油气勘探具有指导意义。     

RESPONSE OF TRIASSIC SEQUENCE STRATIGRAPHY OF LOWER YANGTZE TO THE COLLISION BETWEEN THE YANGTZE PLATE AND THE NORTH CHINA PLATE

The characteristics of the Triassic sequences developed in the Lower Yangtze area display some great changes in both environment and climate. The change of environment was a transition from marine to continent via alternating environments. The change of climate was a transition from tropic （torrid） to warm and wet climate via subtropic dry climate. The type variations of the sequences were from the marine sequences to the continental sequences, corresponding to the changes of environments and climates. Sequence 1 is a type II of sequence of mixed elastic and carbonate sediments; sequence 2 is a type I of sequence of carbonate platform; sequence 3 is a type I of sequence of carbonate tidal flat-salt lagoon, sequence 4 is a type iI of sequence of lacustrine within marine layers, and sequence 5 is a sequence of lacustrine-swamp. The development, distribution and preservation of those sequences reveal the tectonic controls and their changes in the background. The collision between the Yangtze plate and the North China plate was a great geological event in the geological history, but the timing of the collision is still disputed. However, the characteristics of Triassic sequence stratigraphy and sea level changes in the Lower Yangtze area responded to this collision. The collision started at the beginning of middle Triassic and the great regression in the Lower Yangtze area started 22Ma earlier than those in the world. The tectonic conditions occurred before and during the collision controlled the development of sequences and type changes.     

下扬子地区前陆变形构造格局及其动力学机制

华北板块与扬子板块于印支—早燕山期发生陆—陆碰撞时,使造山带南部的下扬子地区成为前陆变形带。下扬子前陆变形带上,大致以长江为界,北部的逆冲推覆构造系统为向南运动,南部的逆冲推覆构造系统为向北运动,总体呈两套对冲的逆冲推覆构造系统。长江以北前陆变形的动力来自华北与扬子板块沿大别—胶南造山带的碰撞,长江以南前陆变形的动力来自沿江南隆起带的板内造山。