龙门山前陆褶皱冲断带构造解析与川西前陆盆地的发育

通过详细的野外地质调查和精细的地震剖面构造解析。揭示了龙门山前陆褶皱冲断带的基本构造特征。对比分析了龙门山北段与南段构造变形几何学和运动学的差异。提出龙门山北段主要表现为一系列复杂的逆冲推覆构造,晚三叠纪变形强于新生代;龙门山南段则以基底卷入的叠瓦状冲断为特点,晚白垩纪-早第三纪变形尤为突出。与前陆褶皱冲断带相对应的是,川西晚三叠纪时期的周缘前陆盆地主要表现在整个龙门山褶皱冲断带的前渊地区;而晚白垩纪-早第三纪再生前陆盆地却局限在川西盆地的南部,并且印-藏碰撞的持续挤压作用使得晚新生代构造变形不断向东扩展进入川西盆地南部。     

环青藏高原盆山体系内前陆冲断构造变形的空间变化规律

早古生代以前漂移在大洋中的塔里木、扬子、华北等小型克拉通板块在晚古生代开始聚敛拼贴,形成统一的大陆,奠定了中国中西部前陆冲断带发育的地质基础。新生代以来欧亚大陆与印度板块的碰撞及其远程效应,欧亚大陆强烈变形。随着青藏高原的隆升和向北、向东推挤,在远离碰撞缝合带的地方,古造山带复活,冲断带不断向外围扩展,形成统一的、规模巨大的环青藏高原盆山体系。在冲断带不断向青藏高原外围扩展的同时,在每一个单独的盆山体系(古造山活动控制的盆山耦合体系)内部发生强烈陆内变形,冲断带也依次从造山带向克拉通内部扩展,强烈的陆内造山隆升和构造挤压在造山带与克拉通之间形成了十余个前陆冲断带。从南向北分别选取了塔西南、库车、准南和准噶尔西北缘这四个前陆冲断带的构造缩短率和盆山耦合导致的高程差在平面上的变化特征,来研究环青藏高原巨型盆山体系内部的前陆冲断带在新生代的构造变形特征的空间分布规律。认为在欧亚大陆与印度板块的碰撞及其远程效应控制下,环青藏高原巨型盆山体系从内向外构造变形强度、盆山耦合程度具有依次降低的规律;克拉通边缘的单个盆山组合中从山前向克拉通方向构造变形强度依次降低,构造变形样式逐渐变得简单。     

盆山耦合与前陆盆地成藏区带分析

经济全球化导致油气勘探全球化,板块学说在理论上提供全球油气勘探基础,亚洲大陆与北美大陆盆山体系在实践上提供全球油气勘探经验。盆山耦合体系存在3类造山带与3类前陆盆地即:(1)俯冲造山带与弧后前陆盆地;(2)碰撞造山带与周缘前陆盆地;(3)陆内造山带与陆内前陆盆地。前陆盆地成藏区带勘探中,在空间上应将造山带前麓褶皱—冲断带层与前陆盆地作为统一应变场,在时间上应将前冲断作用沉积层序,同冲断作用沉积层序和后冲断作用沉积层序作为整体来进行勘探。     

川西前陆盆地侏罗纪构造层序地层格架内沉积充填特征

为了研究侏罗纪龙门山造山带与川西前陆盆地盆山关系,以侏罗系3个构造层序(TS1~TS3)体系域(BE, BW)为研究的基本单元,通过对川西前陆盆地构造层序充填特征的研究发现:龙门山造山带构造运动与沉积盆地的构造层序充填特征吻合较好,并且龙门山造山带北段,中段,南段在各期次构造活动中活动情况具有差异。TS1BE期,川西前陆盆地北部和南部地区都发育有冲积扇-扇三角洲沉积,中部地区为三角洲沉积,显示该期龙门山造山带北段和南段构造活动可能较为剧烈,中段相对较平缓。TS1BW期,川西前陆盆地北部和南部地区都以湖泊沉积为特征,仅在川西前陆盆地中部地区发育有三角洲沉积,显示本期龙门山造山带构造活动不发育,较为平稳。TS2BE期,川西前陆盆地北部和南部地区自西而东为冲积扇,三角洲—滨湖、浅湖沉积环境,中部地区为三角洲沉积,显示龙门山造山带又一次剧烈隆升,且北段和南段活动较为剧烈,中段相对较弱。TS2BW期,层序充填结构表明龙门山造山带北段和中段活动情况再次趋缓,但南段构造活动仍然较为活跃。TS3BE期,川西前陆盆地北部和南部地区发育有冲积扇沉积,中部则以三角洲-湖泊沉积为特征,显示该期龙门山造山带北段和南段都发生了较为剧烈的构造隆升运动,龙门山造山带中段,构造活动相对较为平缓。TS3BW期,龙门山造山带北段和中段构造活动减弱,南段活动持续加剧,于芦山两河口地区沉积有巨厚的冲积扇沉积物。     

塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构与冲断带变形特征

塔西南新生代前陆盆地受西昆仑山造山带南北向挤压和帕米尔弧形构造带向北突进的影响,导致盆山结构与盆地冲断带构造变形在平行造山带方向表现出明显差异。本文通过地震资料解释,系统研究了塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构与冲断带的构造变形特征,认为塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构表现为西昆仑造山带向北大规模冲断,盆地区挠曲沉降,前陆地区发育宽的褶皱冲断带,冲断带前锋已扩展至捷得背斜一线,褶皱冲断带与前渊坳陷存在大范围重叠。盆地东段的褶皱冲断带在纵向上可以分为基底卷入变形带、滑脱变形带。山前第一排变形带受多期构造叠加影响,产生横向变形的分异:西段柯东段早期为构造楔形体变形形成的背斜构造,后期被甫沙–克里阳右行走滑断裂改造,剖面呈现复杂的变形特征;东段克里阳段构造变形以早期的逆冲推覆为主。结合生长地层与磁性地层分析,冲断带的变形总体表现出前展式的构造变形特征,上新世阿图什组沉积期开始形成柯东构造带;随后变形向北传播,在上新世早中期形成柯克亚构造带;至早中更新世晚期,构造变形扩展至固满–合什塔格构造带。     

中国前陆盆地构造地质特征综述与油气勘探

中国特定环境下发育的前陆盆地和冲断带在地质构造上具有许多的特殊性。在综述前人认识的基础上,笔者通过对中国前陆盆地的构造演化历程、沉积充填特征、构造成因及其空间分布规律、构造变形特征等的研究,提出了中国前陆盆地构造地质发育的5个主要特征:(1)两种不同性质的原型盆地发生正反转的叠合性,即挤压构造下作为“本体”的前陆层序与拉张构造下作为“基础”的裂谷、断陷盆地之间的叠置;(2)显生宙以来中国大陆先后发生了4期前陆冲断构造演化的多期性,它们分别是加里东晚期、海西晚期、印支期和喜马拉雅晚期;(3)基于小克拉通基底拼贴后在造山带前缘复活再生的继承性,即统一拼合大陆内部的构造变形导致古造山带的复活,在古造山带边缘发育新生代前陆盆地或前陆冲断带;(4)在空间分布上受环青藏高原巨型盆山体系控制发生陆内变形的系统性,在环青藏高原巨型盆山体系内构造变形强度、盆地沉降幅度、盆山耦合程度等从内环向外环依次降低,从古造山带向克拉通方向构造变形强度依次降低,构造变形样式逐渐简单、构造变形时间依次变新;(5)前陆冲断带的构造样式由于受边界力学条件和沉积地层介质作用而具有多变性,存在沉积盖层内脆性变形的断层相关褶皱、造山带前缘韧性变形的基底卷入构造、与走滑构造相伴生的基底卷入的断层相关褶皱、盆地内部塑性变形的盐构造。正是因为上述地质构造的特殊性,决定了油气聚集与分布特征的规律性和复杂性,由此提出了相应的一些构造地质研究与油气勘探工作的建议。     

中国喜马拉雅构造运动的陆内变形特征与油气矿藏富集

在前人研究的基础上,结合近年来在油气勘探中不断积累的地质资料和地质认识,提出了中国喜马拉雅构造运动的陆内变形特征及其分布规律受控于小型克拉通板块拼贴的基底结构和印/欧碰撞与太平洋板块俯冲所主导的双重控制因素;喜马拉雅构造运动的发育特征主要表现为三种动力学机制:青藏高原隆升、盆地与造山带体制和东部拉张活动。喜马拉雅构造运动的大地构造格局及其构造变形分布规律集中体现为4个构造域:青藏高原隆升区、环青藏高原盆山体系、稳定区和环西太平洋裂谷活动区。我国沉积盆地在喜马拉雅构造运动中的构造特征分为三种类型:(1)东部渤海湾、松辽等盆地受拉张构造环境控制的裂谷沉降;(2)中部四川、鄂尔多斯等盆地受青藏高原的向东推挤、盆缘冲断、盆内抬升剥蚀;(3)西部的塔里木、准噶尔、柴达木等盆地受青藏高原的向北推挤、冲断挠曲沉降,表现为克拉通单边或双边的压缩挠曲沉降与克拉通内部的冲断隆升沉降等多种盆山耦合形式。喜马拉雅构造运动控制着中国油气晚期定位与富集成藏,主要体现在:盆地的沉积与成藏,形成新生界自生自储的含油气盆地和油气藏;圈闭形成与油气运聚成藏;早期油气藏的调整和再分配;油气藏的破坏。     

中国喜马拉雅构造运动的陆内变形特征与油气矿藏富集

在前人研究的基础上,结合近年来在油气勘探中不断积累的地质资料和地质认识,提出了中国喜马拉雅构造运动的陆内变形特征及其分布规律受控于小型克拉通板块拼贴的基底结构和印/欧碰撞与太平洋板块俯冲所主导的双重控制因素;喜马拉雅构造运动的发育特征主要表现为三种动力学机制:青藏高原隆升、盆地与造山带体制和东部拉张活动。喜马拉雅构造运动的大地构造格局及其构造变形分布规律集中体现为4个构造域:青藏高原隆升区、环青藏高原盆山体系、稳定区和环西太平洋裂谷活动区。我国沉积盆地在喜马拉雅构造运动中的构造特征分为三种类型:(1)东部渤海湾、松辽等盆地受拉张构造环境控制的裂谷沉降;(2)中部四川、鄂尔多斯等盆地受青藏高原的向东推挤、盆缘冲断、盆内抬升剥蚀;(3)西部的塔里木、准噶尔、柴达木等盆地受青藏高原的向北推挤、冲断挠曲沉降,表现为克拉通单边或双边的压缩挠曲沉降与克拉通内部的冲断隆升沉降等多种盆山耦合形式。喜马拉雅构造运动控制着中国油气晚期定位与富集成藏,主要体现在:盆地的沉积与成藏,形成新生界自生自储的含油气盆地和油气藏;圈闭形成与油气运聚成藏;早期油气藏的调整和再分配;油气藏的破坏。     

中国西天山南缘盆山构造转换解析

在西天山南缘,天山造山带向塔里木盆地北缘的盆山过渡,是以前陆褶皱冲断构造形式向库车一拜城前陆盆地渐变,表现为一系列褶皱冲断组合的构造样式。根据独库公路南段构造变形分析,可组合成６个部分：库尔干一铁力买提达坂根带褶皱系、南天山南缘逆冲断裂带、前陆逆冲推覆构造带、前陆双冲褶皱构造带、前陆隐伏逆冲前缘构造带、沙雅一轮台前缘叠加变形构造带。前陆盆地的发展可以划分为晚二叠一早三叠世、中三叠世一侏罗纪、白垩一     

冈底斯-喜马拉雅碰撞造山带前陆盆地系统及构造演化

碰撞带前陆盆地的建立是大陆碰撞的直接标志和随后造山带构造变形的忠实记录。本文对欧亚板块与印度板块碰撞前后发育在拉萨地块上的冈底斯弧背前陆盆地,同碰撞产生的雅鲁藏布江周缘前陆盆地,以及碰撞后陆内变形产生的喜马拉雅前陆盆地的沉积地层演化以及碎屑锆石物源特征等进行了系统分析,结合前人及我们近些年的研究成果,认为冈底斯岛弧北侧发育一个典型的弧背前陆盆地系统而不是以前普遍接受的伸展盆地。除传统认为的喜马拉雅前陆盆地系统外,在碰撞造山带中还发育一个雅鲁藏布江前陆盆地系统,它是欧亚板块与印度板块碰撞以后,欧亚板块加载到印度被动大陆边缘产生的典型周缘前陆盆地。上述2个造山带前陆盆地系统的识别,大大提高了对新特提斯洋俯冲、碰撞过程的认识。造山带前陆盆地证据指示,新特提斯洋至少于140 Ma以前就已开始俯冲, 110 Ma俯冲速度开始提高,在65 Ma前后印度大陆与欧亚大陆发生碰撞,喜马拉雅山于40 Ma开始隆升,其剥蚀物质大量堆积在喜马拉雅前陆盆地中。     

中－新生代龙门山的差异隆升

通过对采自龙门山南段、中段和北段花岗岩与砂岩样品中的磷灰石、锆石的裂变径迹年龄的分析,发现中生代以来龙门山的隆升在走向上存在分段性,在近东西方向上存在分带性。从松潘－甘孜褶皱带→龙门山冲断带→川西前陆盆地：松潘－甘孜褶皱带整体发生区域隆升,裂变径迹年龄与高程呈正相关关系;在龙门山冲断带,裂变径迹年龄与高程呈负相关关系或无关,说明冲断层在隆升过程中起主导作用;在川西前陆盆地,样品随埋深发生部分或全部退火。茂县－汶川断裂两侧锆石裂变径迹年龄差异明显而磷灰石裂变径迹年龄无明显差异,显示茂县－汶川断裂以西地区在38～10 Ma发生过更为快速的隆升;北川断裂两侧磷灰石裂变径迹年龄差异明显,表明北川断裂以西地区在10～0 Ma发生过快速隆升。从走向上看,从龙门山北段向南段,锆石裂变径迹年龄呈逐渐增大的趋势,这可能意味着印支末期或燕山早期,龙门山北段发生了更快的隆升;而磷灰石裂变径迹年龄总体上从龙门山北段向中段和南段呈递减趋势,反映新生代期间龙门山中、南段隆升更快。     

塔里木盆地西南缘构造样式及其主导因素

塔里木盆地西南缘是西昆仑山前北北西—近东西向的构造变形带。具有南北3带、东西3段、上下3层的展布特点。各带、段和层以基底卷入的冲断构造和盖层滑脱的断层相关褶皱为主,包括：破冲褶皱、断层扩展褶皱、断层滑脱褶皱和断层弯曲褶皱等。通过识别地震剖面上不整合面和同构造沉积现象,认为构造变形时间在上新世—第四纪; 第一排背斜带形成于上新世早期,第二排背斜带发育于上新世中 晚期,第三排背斜带在更新世早 中期开始活动,现今构造形态最终形成于更新世晚期。控制构造变形的主导因素是边界受力方式和非能干性软弱层的纵横向变化。前者决定分段性特征,后者起垂向分层作用,古近系膏泥岩分布范围决定了褶皱变形范围,厚度变化导致浅层变形的强弱。     

西昆仑山前晚三叠世古构造特征及对侏罗-白垩纪沉积的控制

造山带和盆地是在时空发展和形成机制上具有密切联系的构造系统。青藏高原内部晚三叠世古特提斯造山带的形成,对北缘的塔里木盆地产生了重要的影响,导致了盆地内部西昆仑山前地区发生了强烈的冲断构造变形,而这一冲断构造变形所形成的古构造-古地貌对后期侏罗-白垩纪的沉积具有重要的控制作用,同时也决定了该地区的油气分布。本文基于对西昆仑山前露头区中生代地层分布详细的野外考察和盆地覆盖区钻井资料的整理,结合对盆-山结合带清晰地震剖面的详细解释,开展西昆仑山前的晚三叠世古构造特征及侏罗-白垩纪沉积充填过程研究,以期揭示晚三叠世的古构造-古地貌特征及对沉积的控制作用。通过研究发现,西昆仑山前地区发育晚三叠世前陆褶皱冲断带,冲断带根部发育基底卷入构造,锋带发育叠瓦状构造;古生界受逆冲断裂控制,形成一系列的北陡南缓的背斜隆起,冲断带前锋位置与新生代构造前锋位置相近。三叠纪末古地貌形态由于特提斯造山带的强烈隆升,总体呈南高北低的地貌形态,但是褶皱冲断构造带受地表风化剥蚀作用,背斜核部形成南缓北陡的古隆起,而断层破碎带形成南陡北缓的洼地,是侏罗系发育前的基本地貌格架。早侏罗世受特提斯造山带造山后伸展的影响,西昆仑山前发育4个箕状断陷,控陷断层发育于古造山带一侧;受大型控陷断层的影响,在断陷内部呈北高南低的地形特点,断陷内侏罗系逐渐向北部斜坡超覆。晚三叠世形成的古构造-古地貌与早侏罗世断陷叠加形成的古地理格架一直控制了侏罗纪-早白垩世的沉积,直到晚白垩世沉积时才没有起到控制作用。     

塔里木盆地西南缘构造样式及其主导因素

塔里木盆地西南缘是西昆仑山前北北西—近东西向的构造变形带.具有南北3带、东西3段、上下3层的展布特点.各带、段和层以基底卷入的冲断构造和盖层滑脱的断层相关褶皱为主,包括:破冲褶皱、断层扩展褶皱、断层滑脱褶皱和断层弯曲褶皱等.通过识别地震剖面上不整合面和同构造沉积现象,认为构造变形时间在上新世—第四纪;第一排背斜带形成于...     

龙门山造山带晚三叠世构造隆升的分段性及层序充填响应

川西类前陆盆地与龙门山造山带为一个典型的盆—山系统。从川西地区的层序充填特征出发,分析了龙门山造山带晚三叠世隆升作用与川西类前陆盆地充填过程的耦合关系。认为盆内充填的由砂砾岩组成的类磨拉石建造和三个结构明显的构造层序,反映了龙门山晚三叠世隆升强度的幕次变化;同时盆地北部、中部和南部地区层序结构的差异性揭示了龙门山造山带...     

英吉苏凹陷中─新生代背驮式前陆盆地构造特征及成因机制

英吉苏中新生代凹陷是在古生代逆冲推覆构造背景之上发育起来的背驮式前陆盆地。盆地的沉积作用和变形作用严格受基底参与的逆冲断层的控制。中新生代构造由北向南可划分七个带：北部斜坡带；群克─新开屏背斜带；英北向斜带；阿拉干背斜带；英南向斜带；古城墟斜坡带和罗布庄断凸带。叠瓦式逆冲断层、冲起构造、构造三角带、断展褶皱和披覆构造是英吉苏凹陷的主要变形样式。自三叠纪以来，不同时期的沉积中心自造山带向前陆方向迁移。 中新生界变形的动力学和运动学是与塔里木板块南缘活动大陆边缘的板块拼贴事件和壳内拆离缩短作用有关。     

Tectono–sedimentary Evolution of the Late Triassic Xujiahe Formation in the Sichuan Basin

The early stage of Sichuan Basin formation was controlled by the convergence of three major Chinese continental blocks during the Indosinian orogeny that include South China,North China,and Qiangtang blocks.Although the Late Triassic Xujiahe Formation is assumed to represent the commencement of continental deposition in the Sichuan Basin,little research is available on the details of this particular stratum.Sequence stratigraphic analysis reveals that the Xujiahe Formation comprises four third-order depositional sequences.Moreover,two tectono-sedimentary evolution stages,deposition and denudation,have been identified.Typical wedge-shaped geometry revealed in a cross section of the southern Sichuan Basin normal to the Longmen Shan fold-thrust belt is displayed for the entire Xujiahe Formation.The depositional extent did not cover the Luzhou paleohigh during the LST1 to LST2 （LST,TST and HST mean Iowstand,transgressive and highstand systems tracts,1,2,3 and 4 represent depositional sequence 1,2,3 and 4）,deltaic and fluvial systems fed sediments from the Longmen Shan belt,Luzhou paleohigh,Hannan dome,and Daba Shan paleohigh into a foreland basin with a centrally located lake.The forebulge of the western Sichuan foreland basin was located southeast of the Luzhou paleohigh after LST2.According to the principle of nonmarine sequence stratigraphy and the lithology of the Xujiahe Formation,four thrusting events in the Longmen Shan fold-thrust belt were distinguished,corresponding to the basal boundaries of sequences 1,2,3,and 4.The northern Sichuan Basin was tilted after the deposition of sequence 3,inducing intensive erosion of sequences 3 and 4,and formation of wedge-shaped deposition geometry in sequence 4 from south to north.The tilting probably resulted from small-scale subduction and exhumation of the western South China block during the South and North China block collision.     

米仓山构造转换带特征及转换模式

米仓山构造带被北东走向的龙门山陆内复合造山带及北北西走向的大巴山前陆冲断带夹持于其间,两个构造带平面上组成一个“八”字形构造,空间上为一个向北收敛,向南发散背倾型的Ⅰ型三角带构造.在两大构造带前展式扩展变形晚期的过程中,米仓山则起到调节这两大构造带构造平衡的作用,因此为一构造转换带.米仓山构造转换带由北向南可以分为基底...     

前陆冲断带构造分段特征--以准噶尔盆地西北缘断裂构造带为例

前陆冲断带普遍具有构造分段的特点。横断层、侧断坡与斜断坡常是构造分段的边界 ,它们起着运动方向、变形速率、构造样式与成因机制转换的作用。准噶尔西北缘前陆冲断带是古生代晚期—中生代早期发展起来的大型冲断推覆系统 ,南自车排子 ,北至夏子街、红旗坝的大型断裂带为其冲断前锋断裂。由于形成时间、活动方式与受力条件等出现变化 ,车排子—夏子街断裂带被北西向的横断层分割为构造样式与地质结构截然不同的三段 ,南段为红山嘴—车排子断裂带 ,构成车排子断隆的东部逆冲边界 ;中段为具压扭性质的克拉玛依—百口泉断裂带 ;北段为具冲断推覆性质的乌尔禾—夏子街断裂带。中生代晚期—新生代以来该前陆冲断带被稳定埋藏 ,构造分段是导致含油气性差异的主要原因     

龙门山冲断带北段前锋带新生代构造变形

龙门山北段前锋构造的地震剖面解释和前缘盆地内沉积地层的磁组构研究表明前锋构造中发育两期构造挤压作用,即整体强烈的晚三叠世变形和由北向南逐渐减弱的弱新生代构造变形。受这两期构造挤压作用的控制,龙门山北段前锋构造中发育上、下两套构造层,地表构造为晚三叠世时期形成,而深部隐伏构造则形成于新生代。北部的矿山梁和天井山构造几何学上表现为一个双重构造,浅层是一个晚三叠世形成的断层转折褶皱;深层是新生代形成的多个逆冲岩片叠置所构成的隐伏堆垛背斜;南部的青林口和中坝构造主体表现为叠瓦状逆冲,前锋构造是断层转折褶皱和断层传播褶皱。新生代构造冲断位移量以及造成早期构造抬升由北向南逐渐减小,反映新生代变形强度由北向南的减弱。磁组构研究表明新生代变形从龙门山冲断带边缘到盆地内部,磁组构从铅笔状磁组构到初始变形磁组构并逐渐过渡到沉积磁组构。由南向北磁组构由初始变形磁组构转变为铅笔状磁组构,说明应变越来越强,从而进一步证明了龙门山前锋新生代构造的弱变形作用和变形强度的北强南弱分布特征。