喜马拉雅运动在塔里木盆地库车坳陷的表现--来自岩石声发射实验的证据

根据岩石声发射记忆信息，并结合构造变形分析，对塔里木盆地库车坳陷喜马拉雅运动的构造期次和强度进行了研究。喜马拉雅运动在库车坳陷分为3期，其构造挤压强度依次增强，平均最大有效应力值分别为55．7MPa、63．6MPa和79．4MPa，喜马拉雅晚期达到高峰，是该区构造的主要变形期和定格期。库车坳陷构造从喜马拉雅早期开始发育，各构造带的发育时间从北至南依次变晚。在喜马拉雅运动强烈的构造挤压作用下，库车坳陷广泛发育逆冲构造，包括断层相关褶皱、对冲构造、背冲构造、构造三角带、叠瓦构造、被动顶板双重构造等。喜马拉雅运动对库车坳陷油气的生成、储集性能、圈闭、运聚与保存条件有重要的影响，是该区油气形成和分布的主要控制因素。     

雪峰隆起西南缘古应力特征及其石油地质意义

在野外地质调查、平衡剖面分析的基础上, 结合区域构造演化, 采用岩石声发射法对雪峰隆起西南缘的最大古应力进行了恢复, 并探讨了古应力大小与油气成藏破坏的关系。研究结果表明, 研究区共经历了5期不同强度的重要构造变革运动。在早古生代末期和印支期构造运动较弱, 声发射法的测量表明古应力值分别为13.3 MPa和24 MPa, 对应于麻江古油藏的主要成藏期。构造运动次数较多或者古应力值较大的时期, 主要对应于麻江古油藏储集层的发育期和油藏大规模破坏期。晚古生代末期构造活动次数较少, 但恢复地古应力值较大, 为92.6 MPa; 燕山期和喜马拉雅期经历了多期构造活动, 恢复地古应力值为23.3~74.4 MPa。      

库车坳陷新生代构造应力场恢复

库车坳陷的构造变形及演化与南天山造山带的发育密切相关。库车坳陷新近纪以来的喜马拉雅晚期构造运动最为强烈,形成了天山山前大型冲断带,并造就了现今的构造格局。通过对库车坳陷北部构造样式的识别及各种应力场指示标志的测量、统计和构造解析,对野外获得的应力场指示标志划分了期次,认为喜马拉雅晚期应力场标志为近南北向挤压。结合库车坳陷区域构造要素,如地质体几何形态、边界条件、岩石力学参数等,运用弹性力学有限元数值模拟的方法获得了喜马拉雅晚期库车坳陷的区域应力场。模拟结果表明,库车坳陷喜马拉雅晚期最大主压应力方向为近南北向,与古应力场标志拟合较高,可以为库车坳陷裂缝预测和评价提供依据,对勘探开发有应用价值。     

塔里木盆地北部油田古应力的AE法测量

本文在阐述了声发射(简称AE-Acoustic Emission)法测量古构造应力的可行性之后,着重介绍了测量古应力与测量现今应力在方法上的不同之处。作者采用AE法测量了塔里木盆地北部油田古应力,并得出该区喜马拉雅期有2幕主要构造运动;燕山期有3幕主要构造运动;古生代有2-3幕主要构造运动的认识。喜马拉雅构造运动在该区占主导地位。      

塔里木盆地库车坳陷中新生代构造应力场分析

盆地覆盖区古构造应力场分析一直是盆地动力学研究的一个难题。本文在对库车坳陷不同层位地层进行系统取样的基础上,初步探讨了用岩石磁组构恢复古构造应力场最大主压应力方向,测试结果与构造变形分析相一致;用岩石声发射测量系统筛分不同构造运动期次,并确定各期次有效最大主压应力大小,研究结果表明,测试构造期次与研究区构造地质分析期次基本吻合。     

银额盆地及周缘石炭系和二叠系沉积之后构造改造初探

通过银额盆地周缘野外地质调查,结合岩石薄片显微构造、磷灰石裂变径迹研究,以及盆地内部综合物化探与地震剖面、钻井等资料,对银额盆地及周缘晚古生代与中新生代地层构造变形及改造进行了分析,并对石炭系与二叠系后期构造改造期次及动力学机制进行了初步探讨。就石炭系和二叠系构造变形而言,露头区构造变形强于盆地内部,北山地区变形程度强于洪格尔山地区。石炭系与二叠系主要遭受了华力西末期、早中燕山期、燕山晚期、喜马拉雅期构造改造作用。第一期变形强烈,以差异隆升为主;第二期区域上变形最强烈,主要表现为区域抬升及大规模的逆冲推覆构造;第三、四期主要为轻微的差异升降作用,分别受控于太平洋板块向华北地块俯冲和印度板块向欧亚大陆俯冲的远程效应。石炭系与二叠系多套烃源岩于早白垩世末期达到最大埋深,进入主要生烃期,早白垩世以来受后期构造改造较弱,形成的大面积河湖相沉积可作为有效的储层与盖层,为银额盆地油气成藏提供了良好的生储盖条件。     

库车坳陷沉降与天山中新生代构造活动

位于塔里木盆地北缘、天山南侧的库车坳陷为中新生代发育的构造单元。坳陷与天山造山带在成因上紧密相连，坳陷的沉降是由于天山山体隆升扩展引起的岩石圈挠曲响应。根据纵横向不同位置盆地沉降史的分析对比，该坳陷为典型的挤压盆地。推测中生代时期天山造山带以走滑和逆冲作用为主，新生代时期至少在库车坳陷北缘，天山造山带以向南冲断作用为主。库车坳陷强烈沉降时期并不对应于粗碎屑沉积，而对应于细碎屑沉积时期，即天山造山带构造强烈活动时期。天山造山带强烈活动造成库车坳陷强烈沉降，其主要原因与塔里木板块南侧的羌塘地体、拉萨地体、科西斯坦杂岩和印度次大陆的增生碰撞有关。     

塔里木盆地中央隆起带断裂活动及其对海相克拉通解体的作用

在地震剖面地质构造解释的基础上,深入分析了塔里木盆地断裂系统在中央隆起带的形成演化及塔里木海相克拉通盆地演化过程中的作用.研究表明,塔里木盆地中央隆起带主要发育中加里东I幕(早奥陶世末)、II幕(晚奥陶世末)和喜马拉雅运动中晚期(中新世末以来)共3期大规模断裂系统.这些断裂系统的活动控制了中央隆起带构造演化过程和隆坳格局的变迁,其中巴楚隆起经历了加里东中晚期隆后斜坡和海西-燕山期前隆,至喜马拉雅运动中晚期最终定型为挤压断隆.塔中隆起形成于中加里东I幕构造运动,至中加里东II幕构造运动定型,而塔东隆起则形成于中加里东II幕构造运动并基本定型;将塔里木古生代海相克拉通盆地的演化过程划分为海相克拉通盆地的形成、解体和消亡(即陆内前陆和挤压坳陷形成)3个演化阶段,认为中加里东两期断裂系统的形成是塔里木海相克拉通解体的重要原因.      

塔里木盆地塔中志留系柯坪塔格组物源示踪:碎屑锆石U-Pb年代学证据

目前对塔中志留系物源的认识仍存在不确定性.利用LA-ICP-MS分析技术对塔里木盆地塔中地区志留系柯坪塔格组2件样品开展碎屑锆石U-Pb年代学研究.结果表明塔中志留系碎屑锆石主要为岩浆结晶成因,锆石年龄主要分布在早古生代460~490 Ma、新元古代760~1 000 Ma、古元古代1 600~2 200 Ma及新太古代晚期-古元古代早期2 400~2 600 Ma四个时期,其中新元古代760~1 000 Ma碎屑锆石年龄占绝对优势（56.8%）,峰值~850 Ma.结合志留纪时期塔里木板块南北缘的板块动力学背景,通过盆内构造演化及地貌特征的分析以及和潜在源区锆石年龄的详细对比,确定塔中志留系碎屑锆石主要来源于塔里木盆地西南缘的铁克里克隆起构造带.      

辽北张强地区燕山期以来主要构造运动期最大主应力的测定

辽北张强地区晚侏罗世以来经历了４期主要构造运动：燕山早中、晚中、晚期和喜马拉雅晚期,通过声发射（ＡＥ）法测得相应４期的最大主应力值分别为１０６．２ＭＰａ、８７．３ＭＰａ、５７．１ＭＰａ、３３．４ＭＰａ,同时还测得现今地应力最大主应力值为１７．４～２３．３ＭＰａ。发现有岩浆活动的构造运动期古应国在主应力值偏大。测量田内含油构造和出油井现今地应力最大主应力值偏低。本区油气成藏期古应力状态的最大主应力值     

塔里木盆地中-上奥陶统浊积岩物源分析及大地构造意义

通过地表露头及钻井取心的浊积岩沉积特征观察及古流向分析、砂岩主量元素化学成分分析及地震相分析,提出塔里木盆地奥陶系陆源碎屑浊积岩主要发育于塔东地区及塘古兹巴斯坳陷的上奥陶统之中,其浊流沉积物源主要来自盆地东南侧的阿尔金岛弧、其次来自盆地西南侧的库地活动陆缘隆起;仅盆地东北缘却尔却克山地区出露的中奥陶统顶部的却尔却克组下部陆源碎屑浊积岩的物源区,主要来自其北侧的库鲁克塔格被动陆缘隆起(台地隆起剥蚀区)。综合分析认为,晚奥陶世发生于板块南缘的阿尔金岛弧及库地活动陆缘隆起与塔里木板块的碰撞挤压运动产生的大量陆源碎屑物源,导致了板块内部多个孤立碳酸盐台地的逐步消亡及板块南部浊流盆地群的形成。     

巴楚隆起北缘吐木休克断裂活动期次再认识及其对油气勘探的启示

吐木休克断裂是塔里木盆地西部的一条大型基底卷人断裂,构成塔里木盆地次级构造单元阿瓦提凹陷和巴楚隆起的边界,由于断裂附近大量地层的缺失,难以确定断裂活动时间。通过对吐木休克断裂带典型地震剖面的系统解释,根据剖面特征,将其自西向东划分为5段,结合区域构造背景、沉积地层展布特征及其接触关系,重新厘定了吐木休克断裂的活动期次。结果表明吐木休克断裂具有多期活动特征,晚加里东期已开始逆冲活动,早侏罗世一早白垩世时期发生大规模冲断活动,巴楚隆起北缘构造在此时已形成雏形,喜山期为继承性冲断活动并最终定型。在此基础上建立了巴楚北缘油气成藏演化模式,认为吐木休克断裂上盘第一排构造带的碳酸盐岩圈闭及断裂下盘碎屑岩断鼻圈闭是下步有利勘探区带,关键是加强油气保存条件评价,巴楚北缘仍具有较好油气勘探前景。     

鄂尔多斯盆地马岭油田长7致密储层古今构造应力研究

构造应力是油气运移与富集的控制因素之一,古今构造应力状态的研究对油气勘探与开发具有重要意义。利用流体包裹体测温、古地磁裂缝定向、声发射法和微地震监测、岩石压缩试验和水力压裂法分别对鄂尔多斯盆地马岭油田长7致密储层古今构造应力进行研究。结果表明:长7致密储层裂缝发育关键期为燕山运动Ⅳ幕,其水平最大主应力方向为84°,有效应力大小为44 MPa;现今水平最大主应力方向为76°,而现今水平最小主应力有效应力大小为15 MPa。     

中国中-西部4种新生代挤压盆地成藏地质条件及成藏期次

新生代挤压盆地是我国中-西部的重要油气勘探领域。根据挤压盆地的发育部位、盆地基底、充填层序、构造叠加和盆山耦合形式等条件,本文在我国中-西部识别出准(噶尔)西北缘型、四川盆地西缘型、柴(达木)北缘型和准(噶尔)南缘型等4种新生代挤压盆地,前两者发育海西晚期—印支期前陆盆地,后两者具有喜马拉雅造山期的再生前陆盆地特征。对准西北缘、四川盆地西缘、柴北缘和准南缘新生代挤压盆地的对比研究表明,它们在烃源岩、储盖组合等成藏条件上存在明显的差异,而晚期前陆发育对柴北缘型和准南缘型挤压盆地烃源岩演化具有明显的控制作用。在不同新生代挤压盆地典型油气藏解剖研究的基础上,认为燕山期及之前是准西北缘型和四川盆地西缘型挤压盆地主要的成藏期,喜马拉雅造山期则主要表现为准西北缘型挤压盆地的油气藏保存和四川盆地西缘型挤压盆地油气藏的调整和定型;喜马拉雅晚期是柴北缘型挤压盆地最主要的成藏期,而多期前陆盆地的准南缘型挤压盆地具有多期成藏的特征,但喜马拉雅晚期的油气成藏最为重要。     

塔里木盆地北部地区下志留统柯坪塔格组物源分析与物源区母岩年龄确定

根据柯坪（KP）大湾沟剖面及塔北地区TP3,TP7和KQ1等井下志留统柯坪塔格组砂岩样品岩石薄片、重矿物、锆石SHRIMP U-Pb测年分析结果,应用Dickinson三角图法,结合区域地质背景分析,认为塔北西部地区和中东部地区的志留系柯坪塔格组砂岩物源明显不同。西部地区物源构造背景为大陆岛弧环境,物源物质为大陆上地壳,年代为元古代,推测物源区为塔北隆起;中东部地区物源构造背景为再旋回造山带环境,年代为奥陶纪,推测物源区为库鲁克塔格隆起带。物源母岩普遍含深成中酸性侵入岩。塔北西部物源距离远于塔北中东部地区,这对于恢复当时的沉积古地理环境以及塔里木盆地的类型和盆地演化有重要意义。     

鄂尔多斯盆地东缘中—新生代构造特征及构造应力场分析

对鄂尔多斯盆地东缘黄河沿岸一带中—新生代构造特征的研究表明:盆地东缘中—新生代构造变形与印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动密切相关。印支运动对东缘构造影响相对微弱,受扬子板块和华北板块碰撞的影响,区内形成了一套挤压应力近NS向的共轭节理。燕山运动对东缘的形成演化意义重大,其基本构造形态就是在这一时期形成的。受古太平洋板块与亚洲大陆俯冲产生的远程构造效应的影响,区内发育NE—NNE走向的褶皱带;离石断裂受到SE—SEE方向的挤压,以脆性变形为主;节理解析获得的燕山期构造应力场以NW—SE向挤压为特征。喜马拉雅运动期间,盆地东缘的挤压方向转变为NE—SW向,其动力主要来自印度板块向欧亚板块的碰撞及碰撞期后陆内俯冲所产生的远程效应。     

鄂尔多斯盆地中生界油气成藏与构造运动的关系

鄂尔多斯盆地是中国著名的大型中生代含油气盆地,上三叠统延长组和侏罗系延安组为盆地主要含油层系,该含油层系经历了印支、燕山和喜山三期大的构造运动。通过中、新生代不同地质历史时期应力场分析以及构造热事件研究,结合裂缝性质、裂缝方位及裂缝中包裹体特征等,讨论了中生界油气成藏与构造运动的关系。研究认为盆地主要发育E—W向、NNE向和NE向三组区域性裂缝。其中,弱充填的NE向剪裂缝为印支期S—N向挤压环境下形成的剪裂缝,或基底断裂形成的诱导张裂缝;近E—W向展布的弱充填裂缝为燕山期NW—SE挤压环境下形成的剪切裂缝;强烈充填的NNE向张裂缝形成于喜山期NNW—SSE拉张环境。盆地中、新生代地层所经历的每一期构造运动都对盆内油气的运移和聚集起控制作用。印支运动使得盆地沉积了中生界最为重要的一套烃源岩;燕山运动产生的构造热事件使烃源岩达到了生排烃高峰期,使得油气成藏大多定型于燕山期;喜山运动使油气进行大规模的运移和调整,从而使中生界上部油气的分布与基底断裂带走向相吻合。中、新生代这三期构造运动对鄂尔多斯盆地发展和油气成藏产生了重要影响。     

塔里木盆地库鲁克塔格志留纪海退沉积和构造背景

塔里木盆地东北缘的库鲁克塔格断隆区志留系土什布拉克组顶部的河流沉积是本区古生界第一次出现的陆相地层,表明志留纪本区发生了大规模的海退事件,由滨--浅海转变为陆相冲积环境。向上变粗的沉积序列反映出盆地的快速充填。志留系顶部的大规模角度不整合、志留系由海相转变为陆相的充填特征、前陆隆起和火山弧造山带的物源区背景反映出盆地发育的挤压构造背景。隆升的库鲁克塔格北缘的前陆隆起和火山弧造山带成为库鲁克塔格志留纪盆地的物源区。该区志留纪的海退事件是在前陆隆升的背景下发生的。志留纪盆地是在震旦-奥陶纪裂谷盆地基础上发育的,这种前陆性质盆地的形成与南天山洋自东向西逐渐闭合和塔里木板块顺时针旋转有关; 志留纪盆地的发育与消亡代表了塔里木盆地震旦纪-志留纪-泥盆纪的拉张--挤压成盆旋回的结束。     

Phanerozoic plate history and structural evolution of the Tarim Basin,northwestern China

ABSTRACT

As the largest inland oil-bearing basin in China, the Tarim Basin is a large-scale composite basin that has experienced a complex tectonic evolutionary history from the Ediacaran to the Cenozoic. From the Ediacaran to the Ordovician, the Tarim Basin was in an extensional tectonic environment. From the Silurian to the Devonian, the Tarim Block switched from the presence of passive margins to active margins along its northern and southern edges, eventually colliding with the North Kunlun Terrane in the Silurian. From the Carboniferous to the Triassic, the transition of the Tarim Block from an independent landmass to an internal component of the Eurasian Plate resulted from collisions with the Yili-Central Tianshan Terrane to the north during the Late Carboniferous and the Qiangtang Terrane to the south during the Triassic. From the Jurassic to the Paleogene, several unconformities developed because of the subduction of the Meso-Tethys oceanic plate during the Late Jurassic and the Neo-Tethys oceanic plate during the Paleogene. After the Neogene, as a rejuvenated foreland basin, the Tarim Basin was activated along its margins and became an intermountain basin due to the intense regional compression induced by the Indian Plate. Based on a seismic profile cross-section of the basin, we conclude that the extension and shortening in the profile reflects the block amalgamation history and the structural evolution of the Tarim Basin. The structural-sedimentary evolution of this basin is closely related to the movement of the peripheral plates.