塔里木盆地上新世晚期—更新世早期伸展构造:喜马拉雅碰撞造山远程效应的一个构造间歇期

受控于印度-亚洲碰撞的远程效应,中亚地区的晚新生代挤压冲断构造异常发育,同时发育少量区域挤压构造背景下派生的局部伸展构造。以往的研究没有发现晚新生代区域性伸展构造。我们通过认真、系统的地震资料解释,在塔里木盆地发现一系列上新世晚期-更新世早期的正断层。这些正断层主要分布于塔里木盆地西部的阿瓦提坳陷、巴楚隆起、麦盖提斜坡以及塘古孜巴斯坳陷。正断层走向NW-SE和NE-SW,剖面上组合成堑-垒构造,仅塔里木盆地西北缘沿沙井子断裂带分布的上新世晚期-更新世早期正断层带组合成负花状构造,显示出张扭性断层带的特征。根据生长指数计算,正断层活动的起始时间是上新世晚期（ca.3 Ma）,持续演化至更新世早期（ca.2 Ma）,然后停止活动。这些正断层形成于一个弱的区域性伸展构造背景;这期正断层活动代表印度-亚洲碰撞远程效应下,中亚地区脉动挤压冲断过程中的一个构造间歇期。     

塔里木盆地西南坳陷发现晚新生代伸展构造

通过认真、系统的地震资料解释, 我们在塔里木盆地西南坳陷首次发现晚新生代正断层。 这些正断层发育于西南坳陷的东北部, 走向 NE-SW, 剖面上组合成堑垒构造, 个别剖面上显示负花状构造特征。 正断层主要发育于新生界, 向上断至的最高层位是第四系更新统下部。 倾向相反的正断层向下交汇后断距消失, 断层继续向下延伸的情况不清楚。 根据断距 变化和生长指数计算, 正断层形成于上新世晚期, 持续演化至更新世早期。 正断层的形成演化过程与以往在阿瓦提凹陷、巴楚隆起和塘沽孜巴斯坳陷发现的晚新生代正断层基本一致, 正断层活动时间为 ca. 3～2 Ma。 它们形成于一个区域性弱伸展构造应力场, 代表印度-亚洲碰撞远程效应下, 塔里木盆地脉式挤压冲断过程中的一个构造间歇期。     

塔里木盆地阿瓦提凹陷周缘的晚新生代张扭性断层带

塔里木盆地西北部的阿瓦提凹陷周缘发育晚新生代正断层,其中第四纪的正断层活动是塔里木盆地构造地质研究的新发现。这些正断层受先存基底断裂控制,平面上沿沙井子断裂带、阿恰断裂带和吐木休克断裂带右阶式雁列状分布,构成右阶左旋张扭性正断层带。剖面上,向下断达下古生界后不清楚,向上断至第四系上部,构成阶梯状或小型地堑(或负花状构造)构造。生长系数计算结果表明,正断层带形成于新近纪末,第四纪早-中期持续活动,到第四纪晚期停止活动。这些张扭性正断层带的成因是阿瓦提地块相对于周边地质体的顺时针旋转而致,其动力学来源于印度板块与欧亚板块陆-陆碰撞,在晚喜马拉雅山期依然持续作用而导致的远程效应。     

塔里木盆地中部阿-满低梁带断裂构造分析

塔里木盆地北部坳陷中部存在一个北东-南西方向的下古生界的（鞍状）低梁带（阿-满低梁带）。它是阿瓦提凹陷和满加尔凹陷之间的天然分界,以此低梁带的脊线划分出两个凹陷。以三维地震资料解释为依据,本文研究了阿-满低梁带的断裂构造特征。研究区主要发育4期断裂构造：1）南华纪-奥陶纪的正断层与罗迪尼亚超大陆的裂解有关,并可进一步划分为南华纪-震旦纪和寒武纪-奥陶纪两个断裂活动阶段。南华纪-震旦纪正断层的成因是罗迪尼亚超大陆的裂解作用,形成堑垒构造,寒武纪-奥陶纪正断层的成因是塔里木自罗迪尼亚超大陆裂解出来后,游离于古特提斯洋所处的区域性弱伸展构造背景,形成负花状构造。2）晚奥陶世-中志留世断层包括晚奥陶世-志留纪初的滑脱-冲断构造和早-中志留世的挤压走滑断裂,形成断层传播褶皱和正花状构造。其形成的动力来源是昆仑加里东碰撞造山作用。3）晚志留世-石炭纪正断层是昆仑加里东碰撞造山后构造应力松弛阶段的产物,形成典型的负花状构造,组合成雁列状张扭性断层带。4）二叠纪正断层是大陆裂谷作用的结果,往往受相关岩浆作用的改造。剖面上形成堑垒构造和负花状构造,平面上组合成雁列状张扭性断层带。二叠纪断裂与晚志留世-石炭纪的断裂可能有继承关系。     

裂变径迹方法约束的塘古兹巴斯坳陷中-新生代热演化史——来自青藏高原构造运动的响应

塘古兹巴斯坳陷中生代地层缺失严重,中生代以来的构造发育、隆升过程,是该区构造-沉积演化的难点。裂变径迹低温热年代学技术是近年来用于沉积盆地热史研究的新技术,在地质热事件定年、地质体热演化历史、构造区隆升与剥蚀等方面应用十分广泛,在确定隆升过程及热历史上有其独到的优越性。本文通过塘参1井钻井岩心样品的裂变径迹实验和热演化史模拟,结合地层发育情况,揭示了塘古兹巴斯坳陷中-新生代存在5个冷却抬升-增温沉降旋回,即248~240Ma(早-中三叠世)、199~120Ma(三叠纪末-早白垩世)、72~55Ma(晚白垩世-古新世)、24~15Ma(晚渐新世-早中新世)和7.4~2.2Ma(中新世晚期-上新世)等5个抬升冷却期,期间为沉降沉积期。此5个冷却阶段的平均冷却速率的变化具有先增后降的过程,从三叠纪至中新世期,平均冷却速率逐渐增大;在早中新世达到最大为4.22℃/Myr;晚中新世至今,平均冷却速率逐渐减小。反映了中-新生代以来隆升最快的时期为喜马拉雅中期(24~15Ma)。持续最长时间的抬升表现在侏罗纪-早白垩世中期,塘古兹巴斯坳陷处于前缘隆起,未接受沉积,并使中上三叠统沉积地层遭受剥蚀。且塘古兹巴斯坳陷中古生代及晚古生代早期沉积地层,在早-中三叠世前经历了较高的古地温,致使磷灰石样品发生完全退火,锆石样品部分退火,不同于相邻的巴楚地区。塘古兹巴斯坳陷热演化过程中冷却(抬升)及增温(沉降)事件的发生时期,与古特提斯、新特提斯闭合及印度-亚洲碰撞的关键时刻相吻合,可作为青藏高原多阶段构造运动的响应。     

新疆库车黑英山地区晚新生代构造运动及其对砂岩型铀矿成矿的控制作用初析

黑英山位于塔里木盆地库车—拜城坳陷的北缘,是砂岩型铀矿成矿的有利区域。野外地质调查结合遥感图像解译分析,揭示出本区既发育有EW走向的褶皱构造和逆冲断层,同时也发现了EW走向的正断层和半地堑构造;根据区域地层对比和不整合面的发育,确定逆冲断层和褶皱形成于新近纪末至第四纪早期,EW正断层和半地堑构造形成于中更新世之后,进而复原了黑英山地区晚新生代的构造演化过程,推测本区新近纪至第四纪早期属于NS向的挤压构造环境,晚更新世至今出现局部拉张环境。结合砂岩型铀矿成矿条件分析,认为黑英山北单斜带隆起区为成矿的有利区域,为目前找矿的首选地段。     

伸展作用序列及其深部背景: 以晚中生代以来鲁西隆起和济阳坳陷为例

露头区野外地质调查、隐伏区地质与地球物理资料研究表明,晚中生代-新生代鲁西隆起区和济阳坳陷区正断层发育,包括陡倾斜的控凹边界断层和缓倾斜的滑脱断层两类,两者构成伸展滑脱半地堑,且滑脱构造在隆起北部和坳陷南部最发育。K Ar和FT测年结果指示伸展断层的发育时间为176~103 Ma、67～49 Ma和42～25 Ma 3个时期。隆起区、坳陷区陡断层分别在中地壳22 km 和15 km左右变平,成为拆离滑脱断层。构造物理模拟表明,在伸展＋塑性物质上涌机制下隆起区和坳陷区正断层均具有由南向北的发育极性,大致对应中侏罗世-早白垩世、古新世-早始新世、中始新世-渐新世3个发育阶段,且伴随控凹断层发育的同时,断块掀斜引起滑脱断层同步发育。层析成像表明中生代早期扬子板块沿作为转换断层的郯庐断裂以近EW向与华北板块俯冲的残留体可能导致晚中生代地幔物质上涌,新生代地幔上涌则可能与太平洋板块与欧亚板块俯冲及印欧板块碰撞的远程效应有关。研究区正断层受控于地幔物质上涌+伸展作用,以齐河-广饶断层为界呈前展式分别由南向北发育,并控制着坳陷区油气的形成、运聚和分布向北迁移。     

银额盆地及周缘的两期晚新生代伸展构造:喜马拉雅碰撞造山远程效应的两个构造间歇期

银额盆地是中亚造山带南缘的一个中-新生代沉积盆地。在2017～2018年的野外地质调查期间,我们在银额盆地及周缘发现了多处晚新生代的伸展构造。这些伸展构造主要是一系列的正断层,还有同期的“X”共轭节理。相邻的两条倾向相对的正断层形成地堑。杭乌拉南正断层和鼎新镇北地堑形成于第四纪晚期,北山煤矿的正断层活动时间可能也是第四纪晚期。第四纪晚期正断层走向近E-W;伴生的鼎新镇北“X”共轭节理由走向NE-SW和NW-SE两组近直立的节理组成。苏宏图背斜上发育的正断层形成于新近纪晚期—第四纪早期,走向近E-W。古应力场分析,两期伸展构造的最大主拉张应力方向都是近N-S。这两期晚新生代伸展构造属于喜马拉雅碰撞造山的远程效应的组成部分,代表了远程效应脉动式演化过程的两个构造间歇期。     

塔里木盆地西部的新生代断裂活动

研究区以塔里木盆地西部的巴楚隆起为核心,包括其南侧的麦盖提斜坡和北侧的北部坳陷(阿瓦提凹陷)。这里新生代断裂异常发育。以鸟山-古董山地区为重点,通过精细的地震剖面解释,在塔里木盆地西部识别出5期新生代断裂活动,分别发生于:白垩纪末-古近纪初(ca.65Ma)、中新世末-上新世初(ca.5Ma)、上新世末-更新世中期(ca.3~1.5Ma)、更新世中-晚期(ca.1~0.1Ma)和全新世(ca.0.01Ma)。中寒武统和古近系膏盐层构成了研究区的2个主滑脱面。ca.65Ma的冲断受控于基墨里中间大陆与亚洲大陆碰撞的远程效应;ca.5Ma、ca.3~1.5Ma、ca.1~0.1Ma和ca.0.01Ma的断裂活动(包括滑脱断层、冲断层、走滑断层和正断层)均受控于印度-亚洲碰撞的远程效应。晚新生代(中新世以来)的断裂活动以脉动式冲断为特征,两次相邻脉动式冲断之间为时间不等的短暂的构造间歇期;间歇期构造平静,甚至可以形成正断层。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代结构特征及构造动力学模式

为了揭示黄骅坳陷新生代构造动力学机制, 本文运用油区构造解析理论, 对黄骅坳陷新生代盆地结构特征做了综合分析。结果表明黄骅坳陷的古近系可视为发育在沧东断层上盘的地堑—地垒构造系统。不同区段的盆地结构特征有显著的差异, 南区总体表现为两个地堑式断陷, 断陷结构与基底断裂产状的变化有关; 中区南部表现为由3条SE向倾斜的正断层控制的半地堑系, 向北变为地堑断陷结构; 北区盆地结构主要受NE向和NW向断层控制, 表现为半地堑或地堑断陷结构。在黄骅坳陷新生代盆地结构特征分析的基础上, 进一步讨论盆地结构演化过程和动力机制之间的关系, 提出了黄骅坳陷新生代构造动力学模式。     

塔里木盆地古生代重要演化阶段的古构造格局与古地理演化

塔里木盆地在古生代经历了中-晚奥陶世、晚奥陶世末、中泥盆世末等多个重要的盆地变革期,形成了多个重要的不整合,盆地构造古地理发生了重要的变化。中、晚奥陶世盆地的变革形成了由巴楚古斜坡-塔中隆起-和田河隆起构成的大型古隆起带、相对沉降的北部坳陷带以及由于挤压挠曲沉降形成的塘古孜巴斯坳陷带。中部古隆起带制约着晚奥陶世东窄西宽的弧立碳酸盐岩台地体系的发育,而开始形成于震旦纪的满加尔拗拉槽及东南侧的塘古孜巴斯坳陷接受了巨厚的中、晚奥陶世重力流沉积。奥陶纪末的盆地变革形成了北东东向展布的西南-东南缘和西北缘的强烈隆起带,总体的古构造地貌控制着早志留世北东东向展布的滨浅海陆源碎屑盆地的沉积格局。中泥盆纪世末期的盆地强烈隆升并遭受了夷平化的剥蚀作用,形成了大范围分布的角度不整合面,并以塔北隆起和塔东隆起的强烈抬升为显著特征。盆地古构造地貌从东低西高转为东高、西低,制约着晚泥盆和早石炭世由东向西南方向从滨岸到浅海的古地理分布。中、晚奥陶世主要不整合及其剥蚀量的分布反映出北昆仑向北碰撞和挤入是造成盆地南缘、东南缘及盆内隆起的主要原因。南天山洋的俯冲、碰撞在奥陶世末至早志留世已对盆地西北缘产生影响,导致塔北英买力隆起的抬升和遭受剥蚀。     

苏丹-南苏丹穆格莱德盆地苏夫焉凹陷构造特征及演化

通过识别地震剖面构造样式、恢复骨干剖面构造演化历史,研究了苏丹-南苏丹穆格莱德盆地苏夫焉凹陷构造特征及其构造演化。结果表明：苏夫焉凹陷整体为南陡北缓的地堑结构,构造格局呈现东西分区、南北分带,正断层相关构造样式可识别出“两类五种”,其中以基底卷入型铲式正断层、沉积盖层旋转型平面正断层为主。伴随中非剪切带以及周缘板块的构造演化,凹陷经历了早白垩世巴雷姆期-晚白垩世土伦期、晚白垩世末期-古近纪古新世、新近纪至今3期强-弱-弱断坳演化阶段,其中在第一演化阶段的早期-Abu Gabra组第四段、第五段沉积时期,沉积中心位于凹陷中南部,而之后的演化阶段,沉积中心位于紧邻南部边界断层的洼陷带,并由此推测凹陷中部将是深层系（Abu Gabra 4段）油气勘探的有利区。     

黄骅坳陷构造变形格局与演化过程分析

本文以覆盖全区的3D和2D地震剖面的地质构造解释为基础,详细描述和分析了黄骅坳陷的基底和盖层结构构造及其演化,在黄骅坳陷基底内识别出了印支期东西向展布的大型褶皱-冲断构造和燕山主期NNE向展布的大型褶皱-冲断构造,认为黄骅坳陷中的歧口凹陷是在印支期古背斜的基础上经过新生代的伸展裂陷活动负反转而形成的断陷型盆地;确定出黄骅坳陷中、北区陆上新生代盆地结构表现为NE向延伸的、西北断东南超的多米诺式半地堑系结构,而在海域地区则表现为近东西向展布的规模巨大的复式地堑型结构;提出沧东断层延伸到黄骅坳陷中的板桥凹陷的北部,其断距已经逐渐减小,并与北塘次凹西斜坡发育的茶淀断裂以构造转换带方式衔接。论文还以盆地内的大型断裂系统的活动性和盆地沉降史的定量分析为基础,将黄骅坳陷新生代同裂陷阶段划分出三个幕次的演化过程,并发现从裂陷Ⅰ幕到裂陷Ⅲ幕盆地的沉积-沉降中心经历了由南向北、由陆向海的规律性迁移。根据控制沉降中心迁移的构造应力场,结合区域渤海湾盆地的基本特征,提出斜向拉分盆地模式来解释黄骅坳陷,乃至渤海湾盆地孔店组-东营组沉积期间的发育演化机制。     

沾化凹陷东北部中新生代盆地演化过程研究

依据层长守恒原则对沾化凹陷东北部北东和北西向,各3条连井地震剖面进行了平衡剖面恢复,并分析了各剖面在地质历史时期内伸展率的变化特征,以了解该地区中、新生代盆地发育演化特征。沾化凹陷东北部中、新生代盆地演化可以划分为如下几个主要阶段:早—中三叠世为大型内陆坳陷发育阶段,地层横向沉积稳定;晚三叠世本区整体挤压抬升剥蚀,并开始发育北西向逆冲断层;早—中侏罗世为对前期地势高差起伏填平补齐的均夷化过程,地层沉积具充填-披覆式特征;晚侏罗世—白垩纪原北西向逆冲断层负向反转,转为张性伸展,本区进入断陷盆地发育阶段,局部发育有挤压逆冲构造;古近纪本区仍为断陷盆地发育阶段,除北西向断层继承性活动外,大量北东(东)向正断层开始活动;新近纪本区进入区域性坳陷沉降阶段。      

Termit盆地构造变形的力学机制

Termit盆地是中西非裂谷系中典型的中-新生代裂谷盆地,形成于早白垩世大西洋张裂的构造背景下。在白垩纪至古近纪经历了"裂谷-坳陷-裂谷"的构造演化过程,且两期裂陷作用形成的断裂走向不同。依据Termit盆地的基础构造特征,运用弹性有限元数值模拟方法,从动力学角度讨论盆地构造演化模式,为盆地的构造演化研究提供动力学依据。模拟结果表明,在早白垩世,盆地受区域NE-SW向拉张作用,在盆地西部边界发育一系列NW-SE向早白垩世早期断层。在古近纪,盆地受近EW向拉张作用,在盆地西部受早期断层影响较大的Dinga断阶带和Yogou西斜坡地区,局部应力场使断层发育走向为NW-SE;受其影响较小的Araga地堑发育张扭性断层,沿早白垩世断层呈雁行排列;不受其影响的Fana低凸起和Moul凹陷发育NNW-SSE向断层。     

藏南邛多江地堑的晚新生代沉积地层及对南北向裂谷形成时代的初步限定

邛多江地堑构成了藏南近南北向裂谷带最东侧的错那-沃卡裂谷中段,是由地堑西缘高角度正断层主控的半地堑式断陷盆地。详细的地质、地貌调查表明,该地堑内主要充填有晚新生代以来的多套河湖相、冰碛及冰水沉积地层。河湖相地层底部以黏土和粉砂为主,上部以砾石层为主,向上砾石砾径逐渐变大,顶部为早更新世冲积砾石层;冰碛主要发育于地堑中部山前地带,构成宽缓的冰碛台地或者终碛垄、侧碛堤。地层的测年结果表明,该区主要发育两套晚新生代河湖相地层,早期沉积时代早于5Ma,晚期为晚第四纪;而冰碛及冰水沉积的时代主要为中更新世。综合该区地质地貌、沉积和构造等分析结果表明,早期的河湖相沉积与盆地发生初始裂陷后的主边界正断层发生强烈垂直活动有关,而晚期的河湖相沉积主要形成于盆地后期萎缩过程中,成因可能与中更新世以来的冰川堰塞湖有关。由于邛多江地堑受控于西侧主边界正断层,早期沉积应晚于其初始裂陷时代。因此,进一步综合现有年龄数据资料认为,藏南近南北裂谷的初始裂陷时代应早于5~10Ma,但晚于约15Ma。     

银根-额济纳旗盆地西缘的中-新生代伸展构造

银根-额济纳旗盆地简称银额盆地,是中亚造山带南缘的一个中-新生代沉积盆地。最近的野外地质调查,在其西缘发现早侏罗世和第四纪晚期的伸展构造。早侏罗世的伸展构造为一系列走向NNW-SSE 的正断层,是下侏罗统的同沉积断层。这组正断层与银额盆地内NNE-SSW 走向的正断层组合成共轭断裂系统,指示古构造应力场的最大主拉张应力方向为近E-W。它们是中亚造山带（南缘）造山后应力伸展阶段的构造变形。第四纪晚期的伸展构造是由两条倾向相向的正断层组合成的地堑构造,走向进E-W,可能代表了喜马拉雅碰撞造山远程效应脉动式演化过程的一个构造间歇期。     

塔里木盆地塔北隆起中-新生界伸展构造及其成因探讨

中-新生代伸展构造一直是中亚地区地质研究的薄弱环节.作为中亚地区的一个重要的中新生代沉积盆地,塔里木盆地也不例外.精细的地震资料解释发现,塔里木盆地塔北隆起发育大量中-新生代伸展构造.这些伸展构造由一系列规模不大的正断层组成.这些小型正断层往往构成左阶或右阶式雁列束,平面上,组成多条张扭性正断层带;剖面组合形态则是小型堑-垒构造或阶梯状正断层束.根据伸展构造的空间展布、构造样式、组合关系、形成演化时间和成因分析,可以划分出侏罗纪-白垩纪早期和白垩纪晚期-新近纪两期伸展构造.前者是南天山碰撞造山后应力松弛阶段的产物,后者的成因是喜马拉雅碰撞造山作用远程效应引起的塔里木相对于南天山向东偏南方向的构造逃逸.     

东海陆架盆地伸展率和压缩率及构造跃迁

东海陆架盆地位于欧亚板块的东南缘和西太平洋活动大陆边缘,本文选取了东海陆架盆地主要凹陷的17条地震剖面,采用平衡剖面技术,计算了主要凹陷新生代不同演化阶段的伸展率和压缩率。分析表明,东海陆架盆地构造演化总体由西向东跃迁。晚白垩世至晚古新世东海陆架盆地裂陷中心在西部坳陷带,始新世东迁至东部坳陷带,上新世东迁至东海陆架盆地东侧的冲绳海槽盆地。古新世中后期东海陆架盆地西部坳陷带北侧昆山凹陷反转;中新世东部坳陷带的西湖凹陷反转。东海陆架盆地西部坳陷带与东部坳陷带构造演化不同,证明了东海陆架盆地的东西分带。西部坳陷带北部的长江坳陷和南部的台北坳陷构造演化不同,东部坳陷带北部的西湖凹陷和南部的钓北凹陷构造演化不同,证明了东海陆架盆地的南北分块。     

库车坳陷东部晚白垩世古隆起及构造应力场恢复

库车坳陷东部具有丰富的油气资源,其构造变形机制与南天山造山带密切相关。综合采用露头共轭节理及白垩系残余厚度分布,分析了库车坳陷东部晚白垩世古隆起特征及构造应力场属性。吐格尔明、克孜勒努尔沟、库车河、卡普沙良河、吉迪克以及库车河西6条剖面的共轭节理分析表明,库车坳陷东部新生代构造挤压应力为NNW-SSE向,而中生代的构造挤压应力为NE-SW向。原型盆地恢复显示,库车坳陷白垩纪的沉积中心大致位于大北1井―吐北2井―克拉2井一线,且发育秋里塔格―新和―牙哈―提尔根古隆起带,白垩系原始沉积厚度总体上北厚南薄。在晚白垩世区域抬升剥蚀的构造背景下,坳陷东部受压隆升遭受剥蚀,白垩系残余厚度减薄,呈西厚东薄的趋势。位于坳陷东部的吐格尔明背斜在石炭纪―三叠纪为一个长期存在的继承性沉积古隆起,晚白垩世进一步隆升形成构造古隆起,背斜周缘的白垩系残余厚度进一步减薄。吐格尔明背斜和背斜周缘白垩系残余厚度等值线以及库北1井和库车河剖面周缘白垩系残余厚度等值线的长轴方向均为NW-SE向,进一步证实了库车坳陷东部晚白垩世的构造应力为NE-SW向。库车坳陷东部晚白垩世古隆起与构造应力场属性主要与特提斯造山带中地体增生和拼贴作用导致的特提斯北缘盆地群中发生的区域性抬升有关。