塔里木盆地腹地玛扎塔格山隆升时限探讨及其环境意义

位于塔里木盆地腹地(N38°40.911', E80°18.484') 的玛扎塔格褶断带东西向延伸约300km,南缘发育出露连续、完全的早更新世地层,岩性主要以灰黄色泥岩、粉砂质泥岩为主。本文以其中出露完全的一段河湖相泥岩、粉砂岩为研究对象,共采集古地磁样品130块16个采点。通过岩石磁学研究,说明主要载磁矿物是磁铁矿,107块样品的磁化率各向异性结果显示地层校正后其最小轴近直立,并且磁面理较磁线理发育,具有沉积组构特征。地层校正后磁化率各向异性最大轴的方向指示了早更新世时研究区域NWW-SEE的古流向。系统热退磁结果揭示出了正反极性,高分辨率的磁性地层学研究限定研究剖面时代约为1.3~0.9Ma。从而推测玛扎塔格剖面中第四纪地层记录的最近一次构造活动时间约为0.8Ma,即早更新世末中更新世初。河湖相泥岩、粉砂质泥岩的岩性特征代表了当时温湿的气候。研究区近东西向的古流向与玛扎塔格山脊近于平行,附合快速隆升构造地貌特征,暗示该套地层沉积时代(1.3~0.9Ma)对应了玛扎塔格山的快速隆升过程。     

苏北盆地早、中更新世地球化学元素变化特征与青藏高原隆升响应

青藏高原隆升的研究多集中在高原内部及周边,对其他地域的研究鲜有报道。苏北盆地ZKJ30、ZKJ32、ZKJ43等钻孔样品的微量元素Be、Ga、Cr和常量元素Fe及氧化物Al_2O_3、MgO、Fe_2O_3、TiO_2、Na_2O、CaO、P_2O_5等在早、中更新世不同深度段呈现较明显的含量拐点变化,含量逐渐增加且存在旋回性等变化特征,反映早、中更新世气候与沉积环境发生了根本性的变化,进而响应于青藏高原早、中更新世阶段性隆升。由于印度板块和欧亚板块碰撞的内在动力,青藏高原隆升的同时苏北盆地拗陷并沉积成平原,这种大范围的西部造山、东部成盆现象,符合盆山耦合关系,推知苏北平原及高邮凹陷的形成均与青藏高原的隆升存在一定的响应及因果关系。     

敦煌盆地早更新世沉积物粒度分析、36Cl定年及其构造隆升意义

青藏高原早更新世末期的快速隆升对全球气候变化、中国西部盆山地貌形成与荒漠化的发展有着重大影响。高原东北缘敦煌盆地早更新世河湖相沉积物粒度分析和红色泥岩³⁶Cl 断代法定年结果表明：早更新世晚期（1.164 ~1.087 Ma B.P.）,青藏高原北部党金山快速隆升,砾石层和粗砂层发育,沉积速率加快;1.087~ 0.809 Ma B. P.,山脉隆升速度变缓,沉积速率降低;0.809 Ma B. P.以来,受山脉隆升的影响,敦煌盆地气候逐渐变得干旱,沙漠形成。区域分析表明,沉积速率所反映的中国中西部山脉隆升最新的年代存在差别,不同时期高原的隆升产生不同的气候效应。因此,构造隆升和气候变化的细节尚待进一步研究。     

西藏阿里札达盆地上新世—早更新世河湖相地层年代学研究

通过对西藏阿里札达盆地河湖相地层实测剖面中的古地磁、ESR样品的测试分析,确定了札达盆地新近纪上新世—第四纪早更新世沉积地层的时间序列。测试结果表明:从剖面自下而上所做的古地磁测年数据为5.41～1.60Ma;而ESR测年数据为5.4～1.36Ma,两者大体吻合。根据古地磁、ESR测年结果,可将该套河湖相地层的时序划分为:上新世托林组(N21t)的形成时间为5.41～4.20Ma、上新世古格组(N22g)为4.20～2.57Ma、早更新世香孜组(Qp1-1x)为2.57～1.36Ma。为青藏高原新近纪上新世—第四纪早更新世地层时间序列标尺的建立,以及上新世、早更新世河湖相地层的划分与对比提供了重要依据。     

塔里木盆地腹地新生界平行剖面的磁性地层研究:对塔克拉玛干沙漠形成演化的指示意义

选择了塔里木盆地腹地的红白山剖面, 对出露连续的晚新生代地层进行了高分辨率的磁性地层研究和古环境分析。结果表明:4.2Ma~3.4Ma, 塔里木盆地腹地的自然环境为干旱沉积平原, 气候条件相对湿热; 3.4Ma, 首次出现流动沙丘, 塔克拉玛干沙漠开始形成; 2.8Ma开始, 干旱化程度显著加强, 最终形成当今极度干旱的大型沙漠环境。在塔里木盆地的干旱化过程中, 副特提斯海的消亡、青藏高原的隆升和北极冰盖的演化均起到关键作用。      

周口店太平山北坡早更新世洞穴地层的划分

１９８５年，曹伯勋等在周口店太平山北坡发现了一个早更新世洞穴－洼地堆积地点（东洞），并作了初步报导。１９９２～１９９３年，笔者又对该剖面进行了哺乳动物化石的系统采集工作，获得了丰富的化石，为确定东洞动物群的性质及该剖面地层时代提供了确凿证据。研究表明该地点堆积物形成于１．６７～０．９７ＭａＢ．Ｐ，太平山组应包括整个剖面。     

西藏札达盆地形成演化与喜马拉雅山隆升

通过野外地质调查、实测地层剖面和室内综合研究,笔者将札达盆地上新世-早更新世形成演化划分为6个阶段:①盆地初始断陷阶段;②盆地加速断陷阶段;③盆地强烈断陷阶段;④盆地断陷止息阶段;⑤盆地二次初始断陷阶段;⑥盆地二次加速断陷阶段.并以札达盆地形成演化为基础将喜马拉雅山此阶段的隆升划分为5个阶段:①慢速隆升阶段(5.4~4.4Ma);②中速隆升阶段(4.4~3.5 Ma);③快速隆升阶段(3.5~3.2Ma);④停止隆升阶段(3.2~2.7 Ma);⑤快速隆升阶段(2.7Ma).研究表明,喜马拉雅山的隆升是一个多阶段、不等速和非均变的复杂过程.     

塔里木盆地早古生代晚期构造-沉积响应

伴随相对海平面由上升转为下降的周期变化,塔里木盆地在早古生代经历了一次大规模的扩张→挤压→隆升的开合旋回,早期(震旦纪-中奥陶世)处于拉张的构造背景下,呈现西台(碳酸盐台地)东盆(满加尔-库鲁克塔格深水盆地)的古地理格局。中西部广大地区沉积了巨厚的浅水台地相碳酸盐岩,以中晚寒武世的下丘里塔格群和早中奥陶世的上丘里塔格群为标志;东部的满加尔-库鲁克塔格则以厚度不大的远洋硅-灰泥沉积为主。盆地构造性质的转换及沉积古地理的巨大改变发生于中奥陶世中晚期,以塔中、塔北的隆起和塘古孜巴斯坳陷及阿瓦提-满加尔坳陷的形成为标志,呈近南北向隆-坳相间的盆地格局。沉积记录的响应表现为碳酸盐台地的消失、陆源物质的逐渐注入和向上变粗、火山活动和火山碎屑的出现以及巨厚砂泥质浊积岩在塔东盆地内的充填等。因此,中晚奥陶世-中泥盆世是塔里木盆地海域逐渐萎缩、盆地不断隆升和相对海平面逐渐下降的一个过程。     

青海黄河源盆地早更新世以来环境演变

黄河源盆地位于青藏高原东北部,是黄河的源头地区,对环境和气候变化非常敏感。对黄河源盆地中的河湖相沉积物进行了孢粉分析,获得丰富的孢粉数据,结果显示孢粉组合以菊科、蒿科、藜科、禾本科、松、桦等草本和木本植物花粉为主。通过对各类植物的孢粉组合特征分析,揭示了黄河源地区早更新世以来古植被、古气候的演替和变化。其演变经历了4个阶段：第一阶段223.9～90.1万年,为森林草原环境,反映了温暖潮湿的气候;第二阶段90.1～35万年,为灌丛草原环境,反映了总体干冷的气候;第三阶段35～2.8万年,为稀树草甸草原环境,属湿润寒冷的气候;第四阶段2.8～0.8万年,为荒漠草原环境,反应干冷的气候。     

塔里木盆地北部井中早石炭世介形类化石

记述了塔里木盆地下石炭统介形类化石。化石主要采自塔北井下双峰灰岩之上的央拜希组。自上而下有３个组合（１）Ｐａｒａｐａｒｃｈｉｔｅ Ｍｉｃｒｏｃｈｅｉｌｉｎｅｌａ Ｂａｉｒｄｉａ;（２）Ｐａｒａｃａｒｂｏｐｒｉｍｉｔｉａ Ｃａｖｅｌｉｎａ;（３）Ｈｅａｌｄｉａｎｅｌａ Ｂｙｔｈｏｃｙｐｒｉｓ。化石组合的地质时代为早石炭世中期—晚期。     

塔里木盆地早三叠世疑源类的发现

笔者根据孢子花粉的研究，首次确定了塔里木盆地钻井中三叠系的存在。在早三叠世孢子花粉组合中共生了以具刺的Ｖｅｒｙｈａｃｈｉｕｍ和Ｍｉｃｒｈｙｓｔｒｉｄｉｕｍ为主的疑源类化石，共有１２个属，１１个老种和２个新种。该盆地下三叠统过去认为是陆相沉积，而具刺疑源类是生长在海水中的浮游生物，因此具剌疑源类的广泛发现，说明该盆地早三叠世沉积时，距海较近，有海水侵入。     

塔里木盆地巴楚隆起构造格架及形成演化

巴楚隆起是塔里木盆地重要的油气勘探地区之一。文中基于新的地震、航磁、重力等资料解释结果和区域构造演化剖面,重新分析了巴楚隆起的构造格架及形成演化。研究认为:巴楚隆起在剖面上为压扭性断裂控制的"两断夹一隆"构造样式,在平面上具有"东西分区、南北分带"的构造格局。此与塔里木盆地断裂构造体系的展布、基底结构与构造、地壳深部地质背景及古构造应力场演变等关系密切。该隆起是一个从震旦纪开始发育演化的继承性活动型古隆起,其形成演化经历了加里东构造旋回阶段(Z—D2)、海西构造旋回阶段(D3—P)、印支—燕山构造旋回阶段(T—K)和喜马拉雅构造旋回阶段(E—Q)。这一新认识对巴楚地区的油气勘探部署和潜力评价均具有重要指导作用。     

塔里木盆地柯坪断隆断裂构造分析

柯坪断隆内断裂发育，笔者根据野外及地震数据对各主要断裂和二级断裂进行了分析，认为柯坪塔格断裂形成于晚第三纪，沙井子断裂早期与柯坪塔格具有不同的发育历史，阿合奇断裂形成于挤压而非走滑的背景下，皮羌断裂和印干走滑断裂其实是协调作用的捩断层。萨尔干断裂是一条假走滑断层，实际上应该是一条撕裂断层。在挤压背景下形成了二类主要的断裂构造组合样式；叠瓦推覆体、构造窗。笔者认为柯坪断隆上的构造其实是印度板块和欧亚板块远程碰撞造山和板内变形的一种表现。     

六盘山晚更新世以来抬升过程沉积响应及环境效应

六盘山构造带夹持于青藏高原与鄂尔多斯地块之间,记录了青藏高原抬升向东北方向推挤的远程效应。关于六盘山抬升过程的研究主要集中在白垩纪及新生代早期,而与人类活动密切相关的晚更新世的研究很少涉及。以盆山响应关系理论为指导,立足于与六盘山相邻的清水河盆地,开展系统的沉积学研究,查明清水河盆地晚更新世的地层序列、沉积充填过程,演绎了六盘山盆地晚更新世以来抬升的过程及其产生的环境效应。研究认为,清水河盆地晚更新世早中期发育2期古湖,以温暖湿润的气候环境为主,晚期由于相邻六盘山的快速抬升,湖水彻底退出了清水河流域,环境逐步开始恶化。晚更新世—全新世清水河流域发育了巨大的六盘山山前冲积扇,该扇体不断沿清水河河谷向东推移,有进一步阻隔清水河形成巨大堰塞湖的趋势。研究成果将为六盘山晚更新世抬升过程研究提供重要依据,为清水河流域的综合治理提供基础地质参考。移动阅读     

塔里木盆地中央隆起超深层现今地温场特征

塔里木盆地中央隆起是我国的大型油气聚集带。本文借助9口钻井的系统测温数据和86口钻井的试油温度数据，系统研究了该区的0~6000 m地温梯度、大地热流、超深层温度（6000~8000 m和奥陶系—寒武〖JP2〗系烃源岩底界面）分布特征。中央隆起区0~6000 m现今地温梯度介于14. 1~27. 8 ℃/km，平均值为20. 6 ℃/km；〖JP〗大地热流介于34. 4~60. 6 mW/m2，平均值为46. 7 mW/m2；6000 m埋深处温度介于98. 1~180. 2℃，平均值为137. 4℃；7000 m埋深处温度介于107. 4~198. 9℃，平均值为150. 0℃；8000 m埋深处温度介于117. 4~217. 5℃，平均值为162℃，受基底起伏、岩石热物性和构造作用等影响，整体上均具有由西北向东南逐渐增大的趋势。奥陶系—寒武系烃源岩底界面温度介于81. 6~228. 2℃和91. 0~248. 6℃，受到埋藏深度的影响，表现出巴楚凸起温度最低，塔中凸起温度次之，古城低凸起温度最高的特征，一定程度上影响油气的性质和保存。本研究不仅明确了中央隆起超深层温度场分布特征，而且为今后超深层油气勘探提供重要依据。     

塔里木盆地古城墟隆起西端奥陶系碳酸盐岩储层特征及预测

塔里木盆地古城墟隆起西端发现了多层奥陶系碳酸盐岩储层,深入分析其储层特征及形成机理,对油气勘探开发具有重要意义.为此利用该研究区内岩心和测井资料,对该区的奥陶系碳酸盐岩储层类型和特征进行了研究,发现该区存在多种储层类型.结合研究区的构造演化特征和岩溶系统的分析,并通过与塔河地区的储层进行对比认为储层的原生孔隙、裂缝是次生孔隙和形成的基础条件,而构造运动产生的裂缝是促进岩溶发育、控制储集体发育的关键因素,而古城墟隆起西端内幕岩溶型储层主要发育在6300 m以下.进一步应用振幅变化率、相干体分析等技术,有效预测了古城墟隆起西端的岩溶型碳酸盐岩储层发育区.     

塔中隆起带断裂系统及其对碳酸盐岩台地的控制

碳酸盐岩台地的建造与改造受多种因素的控制,本文主要探讨以断裂活动为代表的构造运动对碳酸盐岩台地发育和破坏的控制作用。塔中地区主要发育NW向基底卷入式断裂系统和NE向盖层滑脱式逆冲断裂系统两大类,前者主要形成于早奥陶世末的中加里东I幕构造运动,该断裂控制了塔中隆起开始形成时的构造格局,从而使塔中隆起带碳酸盐岩台地由早期的缓坡-镶边缓坡型的台地结构演化为礁滩型孤立台地,而后者主要形成于晚奥陶世末中加里东II幕构造运动,该断裂的强烈活动,使得塔中地区发生东西翘倾运动,东部隆起接受改造,早期的碳酸盐岩台地遭受严重破坏。     

塔里木盆地构造热液白云岩及其储层意义

野外露头和岩心资料表明,塔里木盆地下古生界广泛分布与构造活动有关的热液白云岩化作用。这种构造热液白云岩化作用有其特有的岩石学特征和地球化学特征,以鞍形白云石和自形白云石为标志,多表现为裂缝和孔洞填隙物,具有粗晶结构;流体包裹体具有较高的均一温度和盐度,地球化学上具有较轻的碳氧同位素值,与围岩(白云岩)有一定范围的重叠;锶同位素放射性不明显,表现出亲源性特征。塔里木盆地下古生界构造热液白云岩与西加盆地泥盆系热液白云岩区别明显。塔里木盆地二叠纪广泛发育的岩浆热事件可能是构造热液白云岩的主要成因。与构造热液白云岩有关的储层多是优质储层,其分布与断裂、不整合密切相关,是油气勘探的有利目标。