柴达木盆地西部地区新生代演化特征与青藏高原隆升

通过对柴达木盆地西部地区(柴西地区)地震剖面构造沉积相演化的分析, 结合基底岩性及区域构造运动历史, 重建了柴西地区新生代构造沉积动态演化框架。柴西地区新生代以来一直处在印欧板块碰撞所引起的青藏高原阶段性隆升的挤压构造背景下, 经历了两大构造变形期: 第一变形期主要发育在古近纪, 变形高峰在下干柴沟组上段, 第二变形期发育在新近纪-第四纪, 变形强度日益加剧。剖面沉积相的变化体现柴西地区经历了水进-静水沉降-水退的过程, 平面沉积相演变是沉积中心受构造运动控制的直接结果; 受构造演化控制柴西地区以Ⅺ号(油狮断裂)和油北断裂为分界线, 由南至北地表形态表现为3种不同样式: 柴西南区断裂发育,柴西中部为英雄岭新生造山带,柴西北区主要发育冲断褶皱。柴西地区构造沉积演化特征是对青藏高原阶隆升的响应, 同时记录了青藏高原向北间歇性蔓延生长的过程。     

柴达木盆地西部地区晚新生代构造变形及其意义

青藏高原东北缘构造变形研究是认识整个青藏高原隆升过程、机制以及印欧板块碰撞远程效应的重要途径。受控于昆仑山断裂、阿尔金断裂、祁连山断裂的柴达木盆地,新生代地层发育,较完整地记录了高原东北缘的构造变形信息。尤其柴达木盆地西部地区,构造变形强烈,晚新生代地层出露完整,是研究其晚新生代构造变形历史及驱动机制的理想地区。文中应用平衡剖面和古地磁构造旋转方法,结合最新的磁性地层年代,定量恢复该地区的构造变形历史。结果表明,在挤压应力的控制下该地区自22 Ma以来,构造变形主要表现为地层缩短与构造旋转,且其强度呈阶段性增长,具体又可划分为3个阶段：22~9.1 Ma构造活动平静期、9.1~2.65 Ma构造变形相对加强期、2.65 Ma以来构造变形顶峰期。研究表明,造成柴西地区地层持续缩短和顺时针旋转的关键推动力是印欧板块晚新生代的持续向北推挤、昆仑山-祁曼塔格山向柴达木盆地强烈挤压推覆以及阿尔金左旋走滑断裂大规模的复活。     

阿尔金断裂带新生代活动在柴达木盆地中的响应

阿尔金断裂新生代以来发生多期次的走滑运动,并伴随强烈的隆升作用,进而影响柴达木盆地新生代的构造演化。本文通过遥感卫星影像解译、地震反射剖面解释、区域地层分析,结合野外考察资料对阿尔金断裂新生代活动在柴达木盆地中的响应进行了研究。对柴达木盆地卫星影像的解译发现盆地中褶皱形态指示了近东西走向的褶皱构造带与近南北走向的褶皱构造带的叠加干涉效应,其中近东西向褶皱构造带是在印度/欧亚板块碰撞作用下青藏高原隆升并向北东扩展过程的响应,近南北向褶皱构造带是阿尔金断裂新生代活动的响应。对NW-SE向穿过阿尔金山-柴达木盆地的盆山结合带地震反射剖面的再解释,发现新生代地层中发育的多层生长地层,记录了阿尔金断裂新生代活动的信息。对盆地中新生代地层分布等厚图褶皱干涉样式的分析表明,上油砂山组沉积时期(14.9Ma)阿尔金断裂活动已经明显影响到柴达木盆地,而狮子沟组沉积时期(8.2~2.6Ma)断裂活动对柴达木盆地改造最强。通过对研究区已有的低温热年代学数据和沉积、构造、磁性地层年代学等方面研究成果的总结和分析,认为阿尔金断裂在新生代至少存在三期(~30Ma,~8Ma、~2.6Ma)强烈的构造活动和隆升作用,在柴达木盆地内表现为相应地质时代沉积速率的加快、沉积物岩性的变化、构造地貌的变形和同构造生长地层的出现。其中后两期(~8Ma、~2.6Ma)构造活动在整个青藏高原及周边地区广泛存在,为准同期构造事件,而月牙山地区地震地表破裂带的发现则表明阿尔金断裂带现在仍在强烈活动,并且直接影响到了柴达木盆地。阿尔金断裂带新生代以来的构造活动具有多期性,并影响和改造了柴达木盆地,可能对油气成藏有重要影响。     

柴达木西部地区新生代主控断裂演化过程及其意义

基于主干地震剖面的解释结果,本文探讨了柴达木西部地区新生代主控性断裂的活动模式、活动时间及空间演化过程。结果表明,断裂演化明显存在两个大的旋回:路乐河组—下干柴沟组上段沉积期间(约54～31 Ma)和下油砂山组沉积至今(约22 Ma至今);其中第2个构造期断裂活动强烈,尤其是狮子沟组沉积以来(约8 Ma至今),中部及北部区域北西西向断裂开始大规模逆冲活动,反映了盆地晚期强烈变形过程。断层生长指数定量分析结果与其空间演化过程相吻合,共同记录了印度—欧亚板块碰撞远程效应控制下的柴达木盆地在新生代具有阶段性变形特征,从而为青藏高原东北部分阶段隆升模式提供了新的证据。     

琼东南盆地深水区构造演化及东西段构造差异对比

以琼东南盆地为研究对象,在地震资料构造解释的基础上,选取琼东南盆地6条典型剖面,采用面积守恒法对其进行平衡剖面的恢复,计算出各个剖面在不同时期的拉张量以及拉张率,以此为基础对琼东南盆地的构造演化过程及区域性差异进行了定性以及定量分析。研究表明,在琼东南盆地中部位置,水平拉张率显著减小并较为稳定,表明盆地内部的打开是均匀的;琼东南盆地新生代的构造演化分为四个阶段,65~33.9 Ma: 盆地伸展活动开始;33.9~23 Ma: 盆地伸展活动增强并达到顶峰;23~10.5 Ma: 伸展活动明显减弱,发育了少量继承性断层;10.5~0 Ma: 平静沉积,基本没有断裂活动。琼东南盆地东西段构造样式存在明显差异,盆地西部断裂数量较少,单一断层断距大,有利于油气从烃源岩向内部储层运移填充,上部形成良好的盖层,防止油气的逃逸;盆地东段地堑内部发育较多断裂,断裂期次多、组合复杂,沉积盖层厚度薄,不利于油气的保存。基底性质和先存断裂影响着琼东南盆地东、西部的构造演化。     

柴达木盆地西南缘更新世地震事件层年龄测定及意义

柴达木盆地西南缘新近纪以来受昆仑山断裂活动影响,地震活动强烈,发育一系列与地震活动有关的软沉积物变形构造,主要包括:负荷构造、火焰构造、球—枕状构造、地震角砾、震裂缝、层内震褶曲和同沉积微断层等。通过区域地质调查、实测剖面、点上解剖和样品测试分析,初步认为柴达木盆地西南缘区分别于1.8—1.2Ma、0.8Ma、0.15Ma发生过3次强烈构造活动,这些事件均伴随强烈的古地震活动,作为这些隆升事件的沉积和构造响应,盆地更新统中形成了一系列典型软沉积物变形以及相关的震积构造,对于研究青藏高原板内不均匀隆升过程及其隆升构造—地震—沉积效应具有重要意义。     

柴西红沟子地区晚新生代岩石磁学特征及对青藏高原北缘隆升的响应

柴达木盆地为青藏高原东北缘的一个内陆沉积盆地,发育了巨厚的中-新生代沉积地层,这些地层记录了盆地及周缘山地的构造、环境演变历史。本文通过对柴达木盆地西北部红沟子地区晚新生代天然剖面沉积物岩石磁学的研究,表明在约9.8 Ma磁化率值突然增大,同时沉积物中磁铁矿的含量也明显增加。结合剖面沉积物岩相、岩性及沉积速率等分析,依据沉积物磁学性质与环境变化和构造运动之间的关系,我们认为该地区晚新生代物源变化,可能是造成岩石磁学特征在大约9.8 Ma变化的主要原因,同时可能还暗示了青藏高原东北缘一次强烈的构造隆升事件,阿尔金山作为柴达木盆地的物源之一,也响应了此次构造运动,隆升到了一定高度使剥蚀速度增加,这一过程被柴西地区的红沟子构造所记录。     

柴西红沟子地区晚新生界磁组构的特征和意义

柴西地区发育良好的新生代地层是对青藏高原隆升和环境变化的共同响应。对红沟子剖面新近系磁化率各向异性的测量分析认为,沉积物磁组构参数既揭示了沉积盆地及其周缘山地的环境变化特征,又反映了源区构造事件对沉积物及区域环境变化的制约。大量证据表明,柴西地区晚新生代环境变化以及地质构造演化主要经历了三个阶段:Ⅰ阶段(>16.5~14.2 Ma)构造活动强、气候干燥;Ⅱ阶段(14.2~9.8 Ma)早中期构造稳定、环境变化平稳,晚期构造活动加强;Ⅲ阶段(9.1~4.8Ma)早期构造活动加强,中期构造、环境较稳定,晚期则变化较大。     

柴达木盆地西部走滑相关断裂特征及其控藏作用

笔者等以柴达木盆地柴西地区构造特征为基础,首先分析了柴达木盆地区域构造背景,认为柴达木盆地新生代属于巨型的环青藏高原盆山体系,阿尔金山前前陆冲断带就形成于盆山结合部,阿尔金山前冲断活动主要受控于喜马拉雅运动期印度板块与青藏高原的活动,其次根据走滑断裂规模和走滑断裂对整个盆地沉积的控制作用,将柴西地区的各种复杂走滑断裂分为盆地级(一级)、区带级(二级)、圈闭级(三级)、显微级走滑断裂;柴西地区各种复杂多样的走滑断裂与之伴生的构造组合都与其所经历的构造运动和构造演化有关;在构造演化的基础上分析了柴西各走滑断裂的形成期与改造期,最后研究了走滑断裂在油气成藏过程中起着重要地作用,控制了油气聚集和分布,在勘探实践中取得了很好的效果。     

Study on Strike-slip Fault and Its Control Effect on Oil and Gas Accumulation in Western Qaidam Basin, China

笔者等以柴达木盆地柴西地区构造特征为基础,首先分析了柴达木盆地区域构造背景,认为柴达木盆地新生代属于巨型的环青藏高原盆山体系,阿尔金山前前陆冲断带就形成于盆山结合部,阿尔金山前冲断活动主要受控于喜马拉雅运动期印度板块与青藏高原的活动,其次根据走滑断裂规模和走滑断裂对整个盆地沉积的控制作用,将柴西地区的各种复杂走滑断裂分为盆地级(一级)、区带级(二级)、圈闭级(三级)、显微级走滑断裂;柴西地区各种复杂多样的走滑断裂与之伴生的构造组合都与其所经历的构造运动和构造演化有关;在构造演化的基础上分析了柴西各走滑断裂的形成期与改造期,最后研究了走滑断裂在油气成藏过程中起着重要地作用,控制了油气聚集和分布,在勘探实践中取得了很好的效果.     

察尔汗盐湖物质来源的研究

柴达木盆地察尔汗盐湖是一个以氯化物为主的盐湖,然而今天补给该盐湖的水是碳酸盐和硫酸盐型的。所以,该盐湖的物质来源问题是研究其成因的根本问题,也一直是中外学者感兴趣。同时又感到非常棘手的问题,他们提出了各种假说。本文综合了六化学、岩相古地理、Sr和Br的地球化学、古生态、同位素和构造方面的资料,对前人提出的各种假说逐一进行了论证,最后的结论是,察尔汗盐湖的盐类物质有三个来原:通过河流补给的地表化学风化淋滤物质、通过断层补给的油田水和柴达木古湖的遗留物质。否定了海水来源和第三纪含盐系风化淋滤来源的假说。 中更新世末,察尔汗湖从柴达木古湖中完全蚀立出来,并继承了部分从古湖遗留下来的盐类物质。在察尔汗湖蚀立过程中和独立后早期,构造运动比较强烈,通过断层补给的油田水较多,后来随着构造运动的减弱,油田水补给量逐渐减少,而地丧化学风化淋滤物质的补给一直是比较稳定的。     

新生代柴达木盆地与周缘造山带的构造耦合

新生代以来,中国西部的一系列古老造山带和盆地在印-亚板块汇聚作用下重新复活,在青藏高原外围形成了现今全球最大的陆内挤压构造域,被称为环青藏高原盆山体系,其形成过程与机制对深入认识陆-陆碰撞如何影响大陆内部变形有重要意义。柴达木盆地是中国西部重要的新生代沉积盆地,四周均被巨型造山带所围限,共同构成了环青藏高原盆山体系北东段的主体。本文利用最新的石油地震勘探数据、地表地质和已发表的深反射地震数据,将上地壳变形与岩石圈深部变形有机结合,系统刻画了柴达木盆地与周缘三大造山带之间岩石圈尺度的构造耦合关系,在此基础上探讨环青藏高原盆山体系北东段的盆山汇聚过程与机制。柴达木盆地与南侧祁曼塔格—东昆仑山、北东侧南祁连山之间在上地壳尺度发育一系列倾向造山带的基底卷入高角度逆断裂体系,自新生代早期就开始活动,以垂直的基底抬升为主,水平缩短量有限;在下地壳和岩石圈地幔深度则发育倾向盆地一侧的深大断裂,使得柴达木盆地与周缘造山带之间发生截然的莫霍面错断。这些变形特征揭示柴达木盆地与南侧祁曼塔格—东昆仑山、北东侧南祁连山之间发育岩石圈尺度的构造楔,即盆地的岩石圈楔入至增厚的造山带下地壳,其发育主要受盆地与造山带...     

Paleozoic and Mesozoic Basement Magmatisms of Eastern Qaidam Basin,Northern Qinghai‐Tibet Plateau: LA‐ICP‐MS Zircon U‐Pb Geochronology and its Geological Significance

The eastern margin of the Qaidam Basin lies in the key tectonic location connecting the Qinling, Qilian and East Kunlun orogens. The paper presents an investigation and analysis of the geologic structures of the area and LA-ICP MS zircon U-Pb dating of Paleozoic and Mesozoic magmatisms of granitoids in the basement of the eastern Qaidam Basin on the basis of 16 granitoid samples collected from the South Qilian Mountains, the Qaidam Basin basement and the East Kunlun Mountains. According to the results in this paper, the basement of the basin, from the northern margin of the Qaidam Basin to the East Kunlun Mountains, has experienced at least three periods of intrusive activities of granitoids since the Early Paleozoic, i.e. the magmatisms occurring in the Late Cambrian (493.1±4.9 Ma), the Silurian (422.9±8.0 Ma-420.4±4.6 Ma) and the Late Permian-Middle Triassic (257.8±4.0 Ma-228.8±1.5 Ma), respectively. Among them, the Late Permian - Middle Triassic granitoids form the main components of the basement of the basin. The statistics of dated zircons in this paper shows the intrusive magmatic activities in the basement of the basin have three peak ages of 244 Ma (main), 418 Ma, and 493 Ma respectively. The dating results reveal that the Early Paleozoic magmatism of granitoids mainly occurred on the northern margin of the Qaidam Basin and the southern margin of the Qilian Mountains, with only weak indications in the East Kunlun Mountains. However, the distribution of Permo-Triassic (P-T) granitoids occupied across the whole basement of the eastern Qaidam Basin from the southern margin of the Qilian Mountains to the East Kunlun Mountains. An integrated analysis of the age distribution of P-T granitoids in the Qaidam Basin and its surrounding mountains shows that the earliest P-T magmatism (293.6-270 Ma) occurred in the northwestern part of the basin and expanded eastwards and southwards, resulting in the P-T intrusive magmatism that ran through the whole basin basement. As the Cenozoic basement thrust system developed in the eastern Qaidam Basin, the nearly N-S-trending shortening and deformation in the basement of the basin tended to intensify from west to east, which went contrary to the distribution trend of N-S-trending shortening and deformation in the Cenozoic cover of the basin, reflecting that there was a transformation of shortening and thickening of Cenozoic crust between the eastern and western parts of the Qaidam Basin, i.e., the crustal shortening of eastern Qaidam was dominated by the basement deformation (triggered at the middle and lower crust), whereas that of western Qaidam was mainly by folding and thrusting of the sedimentary cover (the upper crust).     

柴达木盆地地温场分布特征及控制因素

含油气盆地的地温场在油气的生成、运聚及盆地演化过程中起着十分重要的作用。柴达木盆地是中国西部重要的含油气盆地,位于喜马拉雅构造域的东北部,盆地现今地温场特征研究不仅为柴达木盆地及周缘陆内或板内大陆动力学及盆地动力学研究提供了科学依据,同时也是油气成烃、成藏及资源评价等工作的研究基础。柴达木盆地现今地温场研究的前期工作主要集中在盆地西部,盆地的北缘、东部开展的工作很少,所用研究数据多取自20世纪之前,盆地现今地温场特征的系统研究尚比较缺乏,亟须开展相关研究工作。文中采用先进的钻孔温度连续采集系统,实现了深井稳态测温工作的大规模化、高精度化,使用光学扫描法测试岩石热导率,获得了批量的、高精度的岩石热导率数据,新增了17口钻井的测温剖面。研究表明：柴达木盆地现今地温梯度平均为(28.6±4.6) ℃/km,地温梯度分布具有西部高,中、东部低的特点。柴达木盆地现今大地热流值平均(55.1±7.9) mW/m2,盆地不同构造单元大地热流分布存在差异。大地热流分布特征表明：柴达木盆地总体属于温盆,热流值低于我国大陆地区大地热流平均值,但高于西部的塔里木、准噶尔盆地。柴达木盆地现今地温场分布特征受地壳深部结构、岩石热导率性质及盆地构造等因素的控制。     

从反转构造的砂箱模型看柴达木早-中侏罗世盆地的构造性质

设计了基底均匀伸展半地堑正反转、基底均匀伸展书斜式正反转和对称地堑正反转等3个砂箱实验模型,着重研究后期构造反转对前期正断层构造的叠加与改造作用.单侧挤压实验结果表明,正反转过程中,挤压变形主要通过形成新的低角度逆冲断层实现,前期正断层多数可被保存下来,仅倾角不同程度地变陡.前期正断层全部反转为逆断层的可能性极小,仅在强烈逆冲变形带,逆冲断层才有可能完全取代前期的正断层.根据实验结果并结合柴达木盆地的实际资料,认为柴达木盆地早-中侏罗世时期为挤压性质的盆地.     

柴达木盆地西南区震积岩的发现及其引发的勘探启迪

随着勘探和开发的需要,岩性油气藏成为柴达木盆地西南区石油勘探的一个重要领域,然而由于受多期的构造叠加改造,致使柴达木盆地西南区岩性油气藏分布规律不清,勘探接替领域不明确。笔者通过研究发现,由于受盆缘及其北西向二级断裂的影响,盆地西南区地震活动强烈,深、浅层均发现一系列与地震有关的震积岩,可见阶梯状小断层、液化砂岩脉、振动液化卷曲变形构造、砂火山、火焰状构造、假结核、震积砂枕、震积砂球构造、串珠状构造及震褶层等原地震积岩的软沉积物变形特征,另外可见地震引起的重力滑塌或泥石流形成的滑塌构造和角砾岩化变形特征,诸如震裂岩、震塌岩、自碎屑角砾岩、液化角砾岩、内碎屑副角砾岩等异地震积岩。事实上这些震积岩能够极大地改善储集层渗透性,使渗透率大幅度增加,为油气勘探和开发提供了新的视角和领域。更为重要的启迪是形成震积岩的古地震具有重要的触发机制,很容易引起三角洲前缘相的岩性发生滑塌,进而形成滑塌扇、浊积等一系列沉积现象,这种储集体将成为油田储量增长的新亮点,本着这种思想,笔者通过叠前地震多属性的预测及先进的叠前AVO反演预测,在柴达木盆地西南区跃东斜坡带发现这种滑塌体的存在,并建立了相应的沉积模式图。这样将可能突破以往该区"...     

柴达木盆地新生界碎屑锆石FT年龄对蚀源区的约束

柴达木盆地新生界碎屑锆石裂变径迹年龄的研究表明, 沉积物主要蚀源区是遭受海西-印支运动影响的盆地周缘山地, 燕山运动仅在柴西阿尔金山有所表现。揭示出蚀源区发生过多次的(热) 构造运动, 在柴北缘有5次( ～284.5 Ma、～263.6 Ma、～243.6 Ma、～221.6 Ma和～199.8 Ma) , 而在柴西则有6次( ～344.2 Ma、～275.2 Ma、～244.9 - 246.8 Ma、～210 - 220.3 Ma、～186.9 - 195.7 Ma和～162.9 Ma) , 说明青藏高原北部在前新生代具有多阶段、同步整体隆升特点。进入新生代, 柴达木盆地及其周缘山带构造活动具有强-弱-强的特征。     

THERMAL STRUCTURE OF LITHOSPHERE IN THE QAIDAM BASIN, NORTHEAST QINGHAI-TIBET PLATEAU

THERMAL STRUCTURE OF LITHOSPHERE IN THE QAIDAM BASIN, NORTHEAST QINGHAI-TIBET PLATEAU     

CENOZOIC BASIN EVOLUTION, STRUCTURAL STYLES OF THE QAIDAM AND AN ESTIMATE OF DENUDATION IN ADJACENT MOUNTAIN SYSTEMS, NORTHEAST QINGHAI—TIBETAN PLATEAU

CENOZOIC BASIN EVOLUTION, STRUCTURAL STYLES OF THE QAIDAM AND AN ESTIMATE OF DENUDATION IN ADJACENT MOUNTAIN SYSTEMS, NORTHEAST QINGHAI—TIBETAN PLATEAU