沉积盆地中恢复地层剥蚀量的新方法

主要介绍了磷灰石裂变径迹分析法、沉积波动过程分析法和宇宙成因核素分析法等3种恢复和计算地层剥蚀量的新方法。它们的优点是不但给出一个剥蚀面造成的地层总的剥蚀量,还能详细刻画整个剥蚀过程,从而能计算出每一期构造抬升引起的地层剥蚀量。     

沉积盆地中恢复地层剥蚀量的新方法

主要介绍了磷灰石裂变径迹分析法,沉积波动过程分析法和宇宙成因核素分析法等３种恢复和计算地层剥蚀量的新方法。它们的优点是不但给出一个剥蚀面造成的地层总的剥蚀量,还能详细刻画整个剥蚀过程,从而能计算出每一期构造抬升引起的地层剥蚀量。     

川东南地区燕山期以来的隆升剥蚀历史研究

川东南地区侏罗系砂岩的磷灰石裂变径迹T—t热史模拟表明,燕山期以来研究区经历了两个阶段的隆升剥蚀。127～105Ma为初始缓慢隆升阶段,隆升剥蚀速率约为5m／Ma,使106m厚的早白垩世地层被剥蚀;105～75Ma间转入快速沉降,75～0Ma由快速沉降转入全面不等速隆升。其中,75—65Ma为快速隆升．隆升剥蚀速率为28m／Ma;65～20Ma为缓慢隆升,隆升剥蚀速率为14m／Ma;20～10Ma期间,研究区由缓慢隆升转为急剧隆升,隆井剥蚀速率为147m／Ma;10Ma到现今,该地区再次由快速隆升转为缓慢隆升。隆升剥蚀速率为10m／Ma。燕山期以来的隆升使大约2580m厚的地层被剥蚀掉。     

晚新生代以来青藏高原东缘的剥蚀过程:来自裂变径迹的证据

本文以青藏高原东缘的三级地貌(川西高原、龙门山和四川盆地)单元为基础,利用裂变径迹定年数据分区块研究了该地区的晚新生代以来的剥蚀速率。研究结果表明,晚白垩世以来青藏高原东缘经历了一个由平缓到突然加速的剥蚀过程,其转折点为中新世。在整个时间段内的平均剥蚀速率,川西高原为0.26mm/yr,龙门山为0.72mm/yr,四川盆地为0.20mm/yr。龙门山的剥蚀速率大约是川西高原的2.8倍,间接反映边缘山脉的隆升并不等同于高原内部的隆升,边缘山脉的隆升可能是构造隆升和剥蚀隆升相叠加的结果。     

四川盆地东部构造-热演化:来自镜质体反射率和磷灰石裂变径迹的约束

利用镜质体反射率(Ro)和磷灰石裂变径迹(AFT)数据,对四川盆地东部不同地区的古地温梯度、古热流、剥蚀量进行了研究。AFT模拟结果表明,四川盆地东部在晚白垩世早期(100~80 Ma)开始抬升,抬升剥蚀过程具有一定的阶段性且不同地区存在差异:以约30 Ma为界,重庆北碚地区表现为两期冷却,先期冷却缓慢,后期冷却迅速;川东北持续的冷却过程虽有波动但冷却速率差别较小。依据重建的最高古地温剖面恢复了侏罗系顶部不整合面的剥蚀量,川东北普光地区剥蚀量在2.45~2.85km,鄂西渝东地区齐岳山复背斜北部剥蚀量较大,达3.65km,齐岳山复背斜南部剥蚀量2.67km,川东南地区剥蚀量2.05km。研究区的构造热演化表现为既存在抬升剥蚀又存在盆地冷却效应的双重作用:由三叠纪至今,研究区地温梯度和热流持续降低,地温梯度由30~38℃/km降低至20~23℃/km;热流由70~85mW/m2降低至50~55mW/m2。     

胶东西北部金矿剥蚀程度及找矿潜力和方向——来自磷灰石裂变径迹热年代学的证据

矿床形成后会经历不同形式的变化,区域隆升与剥蚀是影响矿床变化保存最为关键的因素之一。构造-热年代学是目前广泛运用于研究区域隆升剥蚀的一种重要手段,本文以我国最大金矿集中区———胶东西北部金矿及赋矿围岩玲珑花岗岩为研究对象,尝试将构造-热年代学引用到矿床成矿后变化与保存研究。通过磷灰石裂变径迹热年代学测试获得玲珑花岗岩距今110Ma以来的隆升演化历史,结果显示岩体剥蚀速率很小,平均0.0303±0.0044mm.a-1,自金矿形成后区域热-构造运动趋于平静,这对矿床的保存非常有利。胶东金矿成矿深度范围集中于4~10km,根据剥蚀速度计算玲珑花岗岩剥蚀量仅为2.0~4.2km,远未达到金矿最大成矿深度。当前本区金矿勘探和开采深度普遍小于2km,深部金矿找矿潜力良好。     

滇西北甭哥碱性岩有关金矿床多阶段剥蚀历史和保存示踪:磷灰石裂变径迹热年代学证据

造山带背景下矿床的矿后剥蚀历史及保存示踪研究,有助于理解区域成矿作用和指导找矿勘查与评价。滇西北甭哥金矿床是一个与印支期碱性岩有关的热液型金多金属矿床,金储量已达中型规模,但对其矿床成因和成矿潜力仍不明朗。该矿床处在西南三江造山带北段与扬子地台西缘的交汇地带,是香格里拉印支.燕山期巨型斑岩.矽卡岩型Cu-Au-Mo多金属矿集区的组成部分,是开展矿床剥蚀历史及保存示踪研究的理想地区。本文以甭哥金矿区含矿碱性岩体为研究对象,通过系统的剖面实测、样品采集和磷灰石裂变径迹测试,经热史模拟,估算其隆升历史及剥蚀深度。结果表明,甭哥金矿区自喜马拉雅期以来主要经历了42~32Ma、32~16Ma和16~6Ma三期隆升.剥蚀事件,三组年龄较好地限制了其构造热事件活动时限,该构造事件在西南三江地区具有普遍一致性;含矿岩体的隆升量及隆升速率分别为5852~6422m和0.21~0.39mm/a,剥蚀量和剥蚀速率分别为2130m和0.07~0.14mm/a;其最大剥蚀量远小于成矿深度,表明该矿床形成后的剥蚀程度弱,保存状况较好,尚具有较大的找矿前景。     

柴达木盆地东部地区不整合类型和分布规律

柴达木盆地东部经历了多期次构造运动,形成了多个不整合.在测井曲线分析的基础上,以不整合的成因机制及地震反射特征为基础,将柴达木盆地东部地区不整合划分为褶皱、断褶、削截、超覆和平行5种类型.风化剥蚀程度的不均一性使不整合具有典型的层状结构,将不整合面上、下划分为底砾岩、风化黏土层和半风化淋滤带.构造运动、地势的高低与剥蚀量的大小决定了不整合类型在平面上的分布具有区带性,不同类型的不整合具有不同的控油机制,而不同的不整合剖面类型形成不同的油气成藏模式,其中断褶不整合和褶皱不整合是最有利的控油不整合.     

渤海海域古近系—新近系不整合剥蚀量恢复研究

应用盆地波动过程分析方法,对渤海海域9个不同坳陷内的18口典型井古近系和新近系进行了沉积—剥蚀过程分析,分解出了760Ma、220Ma、70Ma和30Ma四个低频波动周期,以及18Ma、8Ma和2Ma三个高频波动周期。通过分析反映"组"、"段"级别的、以18Ma和8Ma为周期的波动曲线特征,预测了孔店期—沙河街期沉积—剥蚀过程;系统地计算出了古近纪—新近纪地层中主要不整合的剥蚀量,确定了与油气成藏密切相关的孔店组末期、东营组末期和馆陶组末期地层剥蚀厚度分别为:0～516m、0～213m和0～682m。通过波动曲线特征对比分析,确定了研究区构造转换带分别是孔店期位于渤中、沙河街期和东营期位于BZ13-1-2井区和LD10-1-1井区、馆陶期位于LD10-1-1井区、明化镇期位于BZ3-1-3D井区;定量地恢复了与油气运聚密切相关的孔店晚期、东营晚期和馆陶晚期不整合剥蚀量平面分布,再现了关键时期沉降沉积区和隆起剥蚀区区域分布规律。上述认识对于深入研究渤海海域古近系—新近系油气分布规律,开拓沙河街组及其以下层系油气勘探新领域具有重要意义。     

Thermal History since the Paleozoic in the Eastern Qaidam Basin,Northwest China

The Qaidam Basin is the one of the three major petroliferous basins in northeastern Tibetan Plateau, which has experienced multiphase superimposition and transformation. The study of thermal history not only plays an important role on revealing the tectonic origin of the Qaidam Basin and the forming mechanism and uplift history of the Tibetan Plateau,but also can provide scientific evidence for the assessment of oil and gas resources. This work used balanced cross-section technique and apatite fission track ages with modeling of fission track length distribution to infer that the eastern Qaidam Basin has experienced significant tectonic movement in the Early Jurassic movement(～200 Ma), which caused the carboniferous uplift and denudation, the geological movement in the Late Cretaceous, characterized by early stretching and late northeast-southwest extrusion; the Himalayan movement in multi-stage development in eastern Qaidam Basin, which can be divided into the early Himalayan movement(41.1–33.6 Ma) and the late Himalayan movement(9.6–7.1 Ma, 2.9–1.8 Ma), and large-scale orogeny caused pre-existing faults reactivated in late Himalayan movement. On the basis of burial history reconstruction, the thermal history of eastern Qaidam Basin was restored. The result shows that the thermal history in eastern Qaidam Basin shows slow cooling characteristics; the paleo-geothermal gradient of eastern Qaidam Basin was 38–41.5℃/km, with an average value of 39.0℃/km in the Late Paleozoic, 29–35.2℃/km, with an average value of 33.0℃/km in the Early Paleogene; the geothermal gradient of the Qaidam Basin increased in the Late Paleogene, which was similar to the present geothermal gradient in the Late Neogene. The characteristics of the tectono-thermal evolution since Paleozoic in the eastern Qaidam Basin are mainly controlled by magmatic thermal events in the study area.     

青藏高原北部中—新生代构造—热事件:来自柴西碎屑磷灰石裂变径迹的制约

柴西地区堆积了巨厚的新生界,不仅赋存有青海油田,且因紧邻阿尔金断裂和昆北断裂而蕴藏丰富的盆山耦合信息.对碎屑磷灰石的裂变径迹测试结果进行分析研究后认为,自渐新世以来,研究区经历了早期(32～3 Ma或4 Ma)的压陷-抬升和晚期(＜3 Ma或4 Ma)的快速整体挤压-隆升2个时期.进一步的分析表明:柴西及其周缘山地从晚...     

柴达木盆地东部地区不整合与油气成藏的关系

本文论述了柴达木盆地东部地区不整合类型与控油特征、不整合结构与油气运聚特征以及不整合运聚油气的成藏模式.柴达木盆地东部地区经历了多次构造运动的改造,形成了多个不整合.根据不整合在油气运聚中的作用,以不整合的成因机制及地震反射特征为基础将柴达木盆地东部地区不整合划分为褶皱、断褶、削截、超覆和平行5种类型.风化剥蚀程度的不均一性使不整合具有典型的层状结构,即不整合面之上的岩石、风化粘土层和半风化岩石.不整合纵向分层结构构成油气运移的双重通道,同时为油气聚集提供良好的储集空间和圈闭条件.不整合发育部位及剖面形态的差异,导致不同类型的不整合形成不同的油气成藏模式.     

柴达木盆地东缘早古生代弯山构造

位于中国中央造山带内部的柴达木盆地周缘出露有代表原特提斯洋盆的蛇绿岩带、指示大洋俯冲与大陆深俯冲的高压-超高压变质带以及不同性质的早古生代花岗岩带。根据这些构造单元的空间展布形态及其综合地质年龄分布,表现为一条环绕柴达木盆地东缘的连续而弯曲的加里东期造山带。造山带内发育一系列右行走滑断裂和韧性剪切带,与古地磁资料所揭示的柴达木地块在早古生代的相对逆时针旋转息息相关。本文提出,柴达木盆地周缘造山带为一弯山构造。它是在原特提斯洋向南斜向俯冲闭合过程中,诱发的大型走滑断裂和柴达木地块逆时针旋转牵引造山带发生弯曲所致。     

晚第四纪柴达木盆地东部古湖泊高湖面光释光年代学

高湖面是湖泊演化的鼎盛期,指示区域的温暖湿润气候。关于青藏高原湖泊高湖面的年代有不同的观点。一种观点(主要是基于14C测年)认为在氧同位素三阶段晚期青藏高原普遍存在大湖期或泛湖期,并且其温度和降水可能比全新世还高。另一种观点(主要基于释光、铀系测年等)认为青藏高原湖泊的最高古湖面出现在氧同位素五阶段,之后湖面逐渐下降。柴达木盆地位于青藏高原的东北部,其高湖面年代的研究可为认识青藏高原环境演化提供基础资料。本文选择柴达木盆地东部的托素湖和尕海湖高出现代湖面的湖相沉积和湖岸砂堤为研究对象,利用石英光释光测年方法建立其年代序列。根据沉积物沉积特征和光释光年代结果认为,尕海湖和托素湖古高湖面出现在82～73ka、63～55ka、34.4ka和全新世早期。通过与青藏高原及周边湖泊高湖面年代记录对比,认为尕海湖和托素湖的最高湖面主体出现在氧同位素五阶段,之后湖面逐渐下降。     

柴达木盆地北缘中新生代热演化及其对铀成矿的意义

文章在阐述柴达木盆地北缘砂岩型铀矿成矿地质特征的基础上,以磷灰石裂变径迹特征分析为依据,系统研究了该地区中新生代热演化及其与砂岩型铀矿成矿作用的关系。资料显示,区内中侏罗统具备较好的铀成矿条件,成矿类型以层间氧化带型和潜水氧化带型为主。磷灰石裂变径迹分析结果表明,样品的平均径迹长度为(11.71±0.17)μm±1σ~(12.58±0.18)μm±1σ,说明均经历过退火作用;样品的表观年龄为64.4~85Ma,说明区内构造活动具有多期、多阶段特点;基于裂变径迹的t-T曲线模拟结果表明,自120Ma以来,该地区的构造演化可以分为挤压隆升、断陷沉降、快速抬升3个阶段。因此,认为区内砂岩型铀矿主体应是早白垩世早期-古新世早期挤压隆升阶段形成的古矿体。现今的找矿方向,应是在活动强度相对较弱的构造活化区中寻找残留铀矿体,同时注重深部找矿。     

Exhumation History of the Xining Basin Since the Mesozoic and Its Tectonic Significance

The Xining Basin is located in the northeastern Qinghai–Tibetan Plateau, and its continuous Cenozoic strata record the entire uplift and outgrowth history of the Tibetan Plateau during the Cenozoic. The newly obtained apatite fission track data presented here shows that the Xining Basin and two marginal mountain ranges have experienced multiphase rapid cooling since the Jurassic, as follows. In the Middle–Late Jurassic, the rapid exhumation of the former Xining Basin resulted from collision between the Qiangtang Block and the Tarim Block. During the Early–Late Cretaceous, the former Xining Basin underwent a tectonic event due to marginal compression, causing the angular unconformity between the Upper and Lower Cretaceous. In the Late Cretaceous to the Early Cenozoic, collision between the Qiangtang Block and the Lhasa Block may have resulted in the rapid exhumation of the Xining Basin and the Lajishan to the south. In the Early Cenozoic(ca. 50–30 Ma), collision between the Indian and Eurasia plates affected the region that corresponds to the present northeastern Qinghai–Tibetan Plateau. During this period, the central Qilian Block rotated clockwise by approximately 24° to form a wedge-shaped basin(i.e., the Xining Basin) opening to the west. During ca. 17–8 Ma, the entire northeastern Qinghai–Tibetan Plateau underwent dramatic deformation, and the Lajishan uplifted rapidly owing to the northward compression of the Guide Basin from the south. A marked change in subsidence occurred in the Xining Basin during this period, when the basin was tectonically inverted.     

柴北缘东段及周缘侏罗系发育特征及其对构造活动的响应

为研究柴北缘东部及周缘侏罗系发育特征及其对构造活动的响应,笔者等基于柴北缘东段红山、霍布逊及德令哈凹陷侏罗系野外地质调查,通过地层接触关系追踪、二维地震资料解释以及岩性岩相突变特征分析,同时与中国西北地区其他典型的盆地侏罗系发育特征进行对比分析,研究表明,在中国西北多个板块的相互作用的构造背景之下,柴北缘东段燕山期构造运动Ⅰ幕发生在早—中侏罗世,以古地理与古构造环境较为均一、发育粗碎屑凹陷、每个凹陷内具有幕式沉积充填特征,与中国西北其他盆地对比,此幕构造运动波及面大,但强度较弱,推测与中国西北周边各板块碰撞造山之后的伸展作用相关;燕山期构造运动Ⅱ幕发生在晚侏罗世—早白垩世,此幕构造运动导致古地理与古构造环境向新的环境转变,以中—上侏罗统之间的角度不整合、白垩系及晚侏罗统的残缺不全为特征,推测与拉萨地块与欧亚板块碰撞以及蒙古—鄂霍茨克洋的关闭及Kolyma—Omolon地块的碰撞有关。     

柴北缘东段及周缘侏罗系发育特征及其对构造活动的响应

为研究柴北缘东部及周缘侏罗系发育特征及其对构造活动的响应,笔者等基于柴北缘东段红山、霍布逊及德令哈凹陷侏罗系野外地质调查,通过地层接触关系追踪、二维地震资料解释以及岩性岩相突变特征分析,同时与中国西北地区其他典型的盆地侏罗系发育特征进行对比分析,研究表明,在中国西北多个板块的相互作用的构造背景之下,柴北缘东段燕山期构造运动Ⅰ幕发生在早—中侏罗世,以古地理与古构造环境较为均一、发育粗碎屑凹陷、每个凹陷内具有幕式沉积充填特征,与中国西北其他盆地对比,此幕构造运动波及面大,但强度较弱,推测与中国西北周边各板块碰撞造山之后的伸展作用相关;燕山期构造运动Ⅱ幕发生在晚侏罗世—早白垩世,此幕构造运动导致古地理与古构造环境向新的环境转变,以中—上侏罗统之间的角度不整合、白垩系及晚侏罗统的残缺不全为特征,推测与拉萨地块与欧亚板块碰撞以及蒙古—鄂霍茨克洋的关闭及Kolyma—Omolon地块的碰撞有关。