塔里木盆地玛扎塔格构造带深层构造分析

玛扎塔格构造带位于塔里木盆地麦盖提斜坡和巴楚隆起交界处,是和田河气田的主要储集构造带,石油地质条件优越。尽管前人对该地区做了大量研究,但由于其复杂构造变形严重影响了下部构造的地震成像,无法在地震剖面上直接识别出深部构造形态,其断裂带形成机制及深部展布形态仍存在争议。而深部构造的认识与油气勘探效益密切相关。本文基于面积-深度法对玛扎塔格构造带典型地震剖面进行量化分析,通过剖面浅层结构预测其深层构造特征。研究结果表明:①玛扎塔格中构造层构造变形主要受到深层基底断裂控制,而不是以中寒武统膏盐层为滑脱层的薄皮滑脱构造变形。结合区域地质背景和演化历史,深层基底断裂可能是前寒武纪拉张环境形成正断层的再活化。②玛扎塔格深部断裂的发育对该区域油气分布有重要的影响。玛扎塔格构造带油气资源丰富,目前主力油气层位于盐上碳酸盐储层,而中下寒武统是塔西南区域重要的烃源岩,中寒武统膏盐层作为一种有效的盖层,在区内连续分布。切穿膏盐层的深层基底断裂有利于沟通盐下烃源岩和盐上储层,有利于该区域的浅部成藏。     

塔里木盆地玛扎塔格构造带断裂构造分析

玛扎塔格构造带是麦盖提斜坡与巴楚断隆之间的一条边界断裂带,其中已发现和田河气田。断裂构造对于圈闭的形成和油气运聚成藏具有决定性的制约作用。通过系统的地震剖面解释,在玛扎塔格构造带识别出3期断裂构造:第1期构造活动以中寒武统的膏盐层为主滑脱面,由麦盖提斜坡向巴楚断隆冲断,伴生有断层传播褶皱发育,形成于新生界沉积之前,玛扎塔格背斜形成;这期冲断构造是本次研究的一个新发现。第2期活动为基底卷入型挤压走滑断裂,由相互背冲、近于平行的玛南断层和玛北断层组成,形成于中新世末,玛扎塔格背冲断块背斜形成。第3期活动以古近系底部的膏盐层为主滑脱面,由麦盖提斜坡向巴楚断隆冲断,也伴有断层传播褶皱发育,形成于更新世—全新世。在此基础上讨论了区域构造演化对玛扎塔格构造带3期断裂活动的形成和发育的控制。     

塔里木盆地石炭系划分对比及玛扎塔格组的建立

塔里木盆地覆盖区石炭系自上而下划分为8个岩性段:小海子组顶灰岩段、卡拉沙依组含灰岩段、砂泥岩段、上泥岩段、标准灰岩段、中泥岩段、巴楚组生屑灰岩段和下泥岩段。通过大量钻井地层和地表剖面的划分对比、地震资料的解释追踪,以及与塔西南地表石炭系的地层对比,表明在卡拉沙依组上泥岩段与砂泥岩段间存在海西早期抬升事件造成的不整合,应当将沙泥岩段和含灰岩段从卡拉沙依组中分出,这样卡拉沙依组仅包括中泥岩段、标准灰岩段和上泥岩段,时代为早石炭世早中期。砂泥岩段和含灰岩段新建玛扎塔格组,时代为早石炭世晚期至晚石炭世早中期,层型剖面为玛401井1 291.0~1 682.0m井段剖面。     

塔里木盆地玛扎塔格断裂带变形特征、演化及对深层油气成藏的控制

玛扎塔格断裂带的演化过程对塔里木盆地巴楚隆起和麦盖提斜坡油气成藏有着重要的控制作用.根据最新地震资料的精细解释和构造解析,分析了玛扎塔格断裂带的变形结构、样式和变形过程.玛扎塔格断裂带的变形分为上、中、下（深）3层结构,分别形成于不同时期.玛扎塔格断裂带变形的差异性主要体现在中层构造,从东往西控制中层构造发育的逆冲断层及其反冲断层的位移量不断加大,褶皱核部的剥蚀量也向西持续增加.玛扎塔格断裂带深部背斜构造存在发育盐下白云岩原生油气藏的可能,后期的变形没有破坏早期形成的深层背斜构造.玛扎塔格断裂带深部背斜构造的盐下白云岩是油气勘探的有利方向.      

塔里木色力布亚—玛扎塔格断裂系与油气

色力布亚—玛扎塔格断裂是塔里木盆地内长期活动的主要断裂之一，始于海西晚期，印支—燕山期继续活动，喜山期多次强烈活动。断裂带构造变形以扭压或压扭构造为主要特征。局部应力场变化导致沿断裂走向上断裂活动方式及相关褶皱特点发生了变化。该断裂多次活动为塔西南坳陷油气生成、运移、聚集提供了良好条件，麦盖提斜坡成为西南坳陷油气勘探目标区块的主要因素。     

塔里木盆地鸟山构造带构造演化时序及油气勘探意义

鸟山构造带位于塔里木盆地西南坳陷与巴楚隆起的分界部位,和田河气田区的西缘,是塔里木盆地内部重要的构造单元。本次研究结合钻井、地震等第一手资料,将鸟山构造带重新划分为3个次级构造：鸟山主体构造、鸟山东构造、鸟山北构造,并通过不整合面、平衡剖面等资料划分出8个构造演化阶段。鸟山主体构造与玛扎塔格构造原属一体,因差异应力作用而在发育撕裂断层（鸟山东断裂）之后两者分离,全新世晚期受晚喜马拉雅运动影响在鸟山、玛扎塔格、古董山之间发育右行走滑的鸟山北断裂。该构造带具有良好的石油地质条件,鸟山东构造带是该区最有潜力的区块,同时鸟山主体构造带也是该区比较有潜力的勘探区块。     

塔里木盆地腹地玛扎塔格地区新近纪砂岩组分和重矿物组合特征及物源分析

发育于塔里木盆地腹地——玛扎塔格地区的新近纪沉积地层出露良好,保存了其物源区造山带的隆升剥蚀信息。利用古水流、砂岩碎屑组构和重矿物组合特征等研究方法,结合研究区的区域构造演化,探讨玛扎塔格地区晚新生代以来古地貌格局及沉积物源区隆升剥蚀的沉积响应关系。结果表明该研究区的古地貌总体格局为西高东低,沉积物源在上新世早期之前主要来自于西昆仑造山带和帕米尔造山带,而到了上新世以来其沉积物源主要来自于帕米尔造山带,并且在上新世早期,物源区发生明显的构造隆升运动,更新世期间物源区出现快速隆升剥蚀构造事件。     

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。     

塔里木盆地中南部麻扎塔格逆冲-褶皱带变形特征及其意义

麻扎塔格地区地层、地貌及构造变形特征的研究,对于认识塔里木盆地新生代构造演化过程、塔里木—西昆仑的盆山耦合关系、新构造运动对塔里木油气资源分布的影响以及塔克拉玛干沙漠的气候、环境变化都具有重要意义。本文通过卫星照片解译、野外变形观察、剖面实测、地球物理资料解释等手段,对该地区晚新生代的构造特征进行了研究,确定了麻扎塔格构造带为典型的逆冲—褶皱带,并探讨了麻扎塔格逆冲—褶皱带的构造指向、活动时限、隆升速率及缩短速率、东西方向的延伸等问题,取得如下认识： 1）麻扎塔格逆冲—褶皱带为西昆仑山前陆褶皱冲断带的前缘部位,和田河气田就是处在逆冲前锋背斜顶部,晚新生代变形作用已明显地改造了塔里木盆地南部及中部的古生代和中生代构造,并促成了和田河气田的形成; 2）麻扎塔格山在中新世末（约7 Ma）和中更新世（约780 ka BP.）经历了两次构造隆升,后一次形成了麻扎塔格逆冲—褶皱带和麻扎塔格山现今的地貌特征;3）估算出麻扎塔格逆冲—褶皱带中更新世以来的隆升速率约为0.26～0.4 mm/a,缩短速率约为0.9 mm/a;4）认为麻扎塔格逆冲—褶皱带向西应与同属西昆仑山前褶皱—冲断带前缘的喀什背斜相连,东端的突然消失可能是由于东段和田河附近存在北东—南西向的走滑断层造成。     

塔里木盆地中南部麻扎塔格逆冲-褶皱带变形特征及其意义

麻扎塔格地区地层、地貌及构造变形特征的研究,对于认识塔里木盆地新生代构造演化过程、塔里木—西昆仑的盆山耦合关系、新构造运动对塔里木油气资源分布的影响以及塔克拉玛干沙漠的气候、环境变化都具有重要意义。本文通过卫星照片解译、野外变形观察、剖面实测、地球物理资料解释等手段,对该地区晚新生代的构造特征进行了研究,确定了麻扎塔格构造带为典型的逆冲—褶皱带,并探讨了麻扎塔格逆冲—褶皱带的构造指向、活动时限、隆升速率及缩短速率、东西方向的延伸等问题,取得如下认识:1)麻扎塔格逆冲—褶皱带为西昆仑山前陆褶皱冲断带的前缘部位,和田河气田就是处在逆冲前锋背斜顶部,晚新生代变形作用已明显地改造了塔里木盆地南部及中部的古生代和中生代构造,并促成了和田河气田的形成;2)麻扎塔格山在中新世末(约7 Ma)和中更新世(约780 ka B.P.)经历了两次构造隆升,后一次形成了麻扎塔格逆冲—褶皱带和麻扎塔格山现今的地貌特征;3)估算出麻扎塔格逆冲—褶皱带中更新世以来的隆升速率约为0.26～0.4 mm/a,缩短速率约为0.9 mm/a;4)认为麻扎塔格逆冲—褶皱带向西应与同属西昆仑山前褶皱—冲断带前缘的喀什背斜相连,东端的突然消失可能是由于东段和田河附近存在北东—南西向的走滑断层造成。     

塔里木盆地构造格架和构造应力场分析

以区域构造背景为基础,分析塔里木盆地的基本构造格架是本文的主要宗旨。塔里木盆地中部存在一规模较大的近于E-W向的构造带,谓中塔里木构造带或中塔里木断裂带,平面上它大致和塔里木中央隆起带相对应,东延,和阿尔金造山复合体的一组规模较大的、近于直立的E-W向韧性剪切带和断裂带相连,西延,插入西昆仑造山带和南天山造山带的结合部位。在剖面上具有背冲式(断背状)断裂组合,其形成始于早古生代,强烈活动期在三叠纪后。断裂带具有逆冲、走滑和垂向挤出性质,是目前塔里木盆地的主要含油带。中塔里木断裂带和塔中隆起带属于同一动力学系统中不同构造阶段的产物,在空间上是互为一体的,在早古生代为一强烈坳陷带,晚古生代以后逐渐转化为隆起带。大致位于北纬39°30'~40°的E-W向高正磁异常带,为一以基性麻粒岩为代表的结晶基底、基性岩墙和花岗质类岩石,并叠加晚元古-早古生代活动陆缘岩浆弧的大型东西向构造杂岩带。中塔里木断裂带(塔中隆起带)以南至塔南前陆盆地的塔南地区,以E-W向构造岩浆岩带上叠NEE向断裂构造(断隆和断凹)为基本特征,其断裂组合完全可以与南阿尔金断裂以南的南阿尔金地体的断裂组合相类比。中塔里木断裂带以北至塔北前陆盆地的塔北地区以长期坳陷为特征。西昆仑-塔里木盆地盆山结合带表现为西昆仑山体的北向逆冲推覆和山前带的强烈挤压及塔南前陆盆地的急剧沉降,而西天山-塔里木盆地盆山结合带则表现为由于塔里木地块向天山复合造山体的强烈北向俯冲导致的南天山的南向逆冲推覆和塔北(前陆盆地后的)隆起。塔里木盆地处于南北两侧向盆地挤压、东侧左旋走滑和西侧右旋走滑的复杂构造应力状态,塔里木盆地现今构造格局的形成基本上是上述4类不同性质的构造应力场对先存的E-W向构造经多次强烈改造、叠加的结果。     

阿尔金山新生代隆升历史:来自塔东南若羌凹陷的沉积记录

阿尔金山位于青藏高原北部边缘,在高原隆升和演化过程中扮演着重要的角色。但是,关于它的新生代隆升历史现今仍存在较大的争议。阿尔金山北麓若羌凹陷新生代接受来自山脉的剥蚀物质。因此,凹陷内的沉积特征记录了阿尔金山新生代隆升的重要信息。本文利用石油钻井编录资料及地震剖面,通过对盆地区新生代各个地层之间的接触关系、沉积相组合和沉积速率变化进行研究,结果显示阿尔金山34Ma以来的隆升分为两阶段:第一阶段为34~20.4Ma,持续低速隆升;第二阶段为16Ma至现今,急剧快速隆升。结合前人研究成果,认为渐新世—早中新世,阿尔金断裂作为一个局限在中、下地壳的韧性剪切带造成阿尔金山一带产生大范围的地表隆起,控制了山脉在第一阶段的持续低速隆升;中中新世以来,阿尔金断裂大规模左行走滑,青藏高原北缘主要通过地壳缩短的形式释放应力,控制了山脉在第二阶段的急剧快速隆升。     

西昆仑-塔西南坳陷晚古生代以来的沉积构造演化

自柯克亚深层油气勘探取得突破以来,塔西南坳陷一直受到各类地质学家的广泛关注,有关该盆地的形成和演化历史及其油气资源评价近年来更是成为人们的研究热点.本文在总结前人资料的基础上,探讨塔西南和西昆仑地区自晚古生代以来所经历的构造及沉积格架的演变过程,对塔西南坳陷性质及其演化阶段划分所存在的争议进行了归纳,分析了塔西南-西昆仑这一盆山体系形成和演化中的构造变形和沉积记录.总体来说,根据现有沉积和构造变形资料,中生代之前西昆仑和塔西南坳陷分别处于同一构造背景下的不同沉积单元;二者之间盆山体系的形成主要自晚侏罗世-早白垩世,中-上新世是造盆造山作用机制发生重大转折的时期,或者说早更新世末的构造运动基本上奠定了西昆仑.塔里木盆地南缘现今的盆-山构造格架.     

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。     

吐格尔明背斜核部片岩的年代学与构造意义

盆地基底是制约盆地形成演化与构造变形的关键因素之一,研究盆地基底是剖析盆地构造特征的重要途径。塔里木盆地北部处于负磁异常区,推测其基底为变质沉积岩。本文对这一推断利用塔里木盆地北部库车坳陷吐格尔明背斜核部出露的元古宙片岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。研究表明,片岩中锆石的206Pb/238U年龄集中在(775.3±5.8)Ma～(787.1±6.8)Ma,表明它们形成于新元古代早期,代表约800 Ma发生的晋宁运动,这一构造事件形成了塔里木盆地北部的基底。片岩SiO2含量大于70%,长英质组分含量高,Al2O3、K2O富集;稀土元素总量(ΣREE)平均为166×10-6,稀土元素配分曲线呈微右倾型,具有弱的负Eu异常;高场强元素Ta、Nb、Ti等具有负异常,大离子亲石元素Rb、Ba等具有正异常。通过原岩恢复,判断该变质岩是一套由石英砂岩类变质形成的副变质岩。这与塔北航磁负异常特征吻合,这种性质的基底强度较小,在后期表现出构造沉降幅度大与构造变形强烈。     

塔中-塔北志留系沉积层序的不对称结构及其构造意义

志留系沉积期塔里木为一地势相对平坦、水体较浅的陆表海盆地,总体充填一套碎屑海岸和三角洲体系,从下至上可划分出5个三级层序。塔中和塔北志留系沉积层序表现出明显的不对称结构,塔北地区柯坪塔格组三级层序SQ-Skp1、SQ-Skp2和SQ-Skp3沉积较完整,发育潮坪、浅海陆棚、滨岸-三角洲体系;而塔中地区缺失SQ-Skp1和SQ-Skp2层序,SQ-Skp3以潮坪体系为主,局部发育小型三角洲。与此相对,塔中地区塔塔埃尔塔格组层序SQ-Stt沉积完整,而塔北地区缺失SQ-Stt水进体系域红泥岩段。塔中和塔北志留系沉积层序的不对称结构反映了塔中和塔北构造隆升的差异和演化,奥陶末构造运动对塔中影响较大,造成塔中隆起的隆升并一直处于水上隆起,直到柯坪塔格组上段SQ-Skp3层序沉积期才淹没充填,随后持续沉降,形成了完整的塔塔埃尔塔格组层序SQ-Stt;奥陶末构造运动对塔北影响较小,西部英买力地区局部隆升,而东部持续沉降,直到柯坪塔格组沉积之后塔北东部出现较大规模隆升,形成明显的上超不整合,并造成塔塔埃尔塔格组层序SQ-Stt水进体系域红泥岩段缺失。塔中和塔北构造演化控制了盆地的沉积层序和储盖组合发育,塔中缺失下储盖组合,而塔北缺失上储盖组合,对志留系圈闭形成和油气保存具有重要的影响。     

塔里木盆地东南缘(阿尔金山)"变质基底"记录的多期构造热事件:锆石U-Pb年代学的制约

塔里木盆地东南缘的阿尔金山被认为是塔里木克拉通变质基底的主要出露地区之一。 本文通过阿尔金山北坡不整合在太古代-古元古代变质基底之上的安南坝群中的碎屑岩和中南阿尔金中深变质岩石(原定为阿尔金岩群)的锆石U-Pb年代学研究,来确定塔里木盆地东南缘变质基底的性质及所经历的多期构造热历史。研究结果显示,塔里木盆地东南缘的安南坝群中含砾砂岩的碎屑锆石年龄集中在1.92Ga左右,少量在2.0~2.4Ga,表明其碎屑物质主要来源于下伏的太古代-早元古代米兰岩群和相关的深成侵入体。在中阿尔金地块和南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的深变质岩石中,锆石U-Pb年代学数据表明其记录有新元古代早期(920~940Ma)、新元古代晚期(760Ma左右)和早古生代(450~500Ma)三期构造热事件,新元古代早期的构造热事件与塔里木(或晋宁)造山作用有关,它普遍存在于塔里木盆地周缘的和南中国地块(扬子克拉通)的变质基底岩石中,与Rodinia超级大陆汇聚相关;新元古代晚期的构造热事件也同样广泛存在于塔里木盆地周缘和扬子克拉通之中,被认为与Rodinia超大陆的裂解作用有关。因此,在新元古代时期,阿尔金的地质演化历史与扬子克拉通非常相似,而与华北则有很大的不同,锆石U-Pb测定还表明中南阿尔金的深变质岩石普遍遭受了早古生代的变质作用的改造,显示它们普遍卷入了早古生代的碰撞造山事件之中,成为早古生代碰撞造山带的组成部分。     

塔里木盆地西南凹陷古新统巨厚海相石膏岩沉积特征及环境意义

塔里木盆地(简称塔,下同)西南凹陷古新世阿尔塔什组发育巨厚层海相石膏岩,夹薄层泥岩、粉砂岩及灰岩,是塔西南凹陷断续海侵环境下多期次蒸发沉积的产物。野外调查显示,该层海相石膏岩出现于皮拉里、阿尔塔什、麻扎塔格及大山口地区的阿尔塔什组露头剖面。石膏岩在凹陷内分布广泛,在西昆仑山前、南天山山前及麦盖提斜坡带均有发育且沉积厚度比较稳定。石膏岩中主要盐类矿物为石膏、硬石膏。扫描电镜分析发现,石膏岩中尚含石盐、钙芒硝及含钾镁的硫酸盐等;石膏岩样品中石盐、石膏、硬石膏等多呈细晶或自形微晶,推测阿尔塔什组沉积期,古盐湖曾出现过富钾卤水;通过对皮拉里剖面石膏岩样品进行地球化学分析,揭示该地区古新世古盐湖演化过程中出现2个相对富钾峰值。在古盐湖演化过程中,由于多期次特提斯海水的侵入,凹陷内部阿尔塔时期发育了碎屑岩—巨厚层石膏岩—碎屑岩的沉积韵律,古盐湖卤水表现为淡—咸—淡的变化规律。伴随着阿尔塔时期4次大规模的海侵,石膏岩沉积从西昆仑山前扩展到麦盖提斜坡地带,海侵范围也逐渐扩大。在阿尔塔什组顶部发育中厚层灰岩,显示在阿尔塔什组沉积晚期,塔西南凹陷沉积环境从●湖相逐渐向浅海相环境演变。