中国西北地区侏罗纪原型盆地与演化特征

西北地区各板块于古生代末－三叠纪初连为一体,形成了造山带围绕稳定地块的构造格局,为侏罗纪盆地的发生发展奠定了基础。早－中株罗世时,西北地区整体上处于伸展构造环境,它是南方特提斯洋板块两次俯冲挤压运动之间应力松弛的产物,西北地区的侏罗纪盆地经历了两期盆地类型的发育和叠加,中株罗世西山窑结束时的中燕山运动是盆地类型的转型期,早期为伸展型断兀盆地,晚期为挤压型坳陷盆地,根据盆地的力学性质,几何形态,大地     

造山带沉积盆地构造原型恢复

沉积盆地是造山带中最为重要的构造单元之一,其中分布有丰富的矿产资源.这些盆地的构造原型恢复可为造山带的构造演化、板块构造重建和区域找矿提供重要依据.盆地充填物的组成(包括矿床)、时代、物源区及充填序列是进行造山带古沉积盆地构造原型恢复的基础.通过沉积相、砂岩/砾岩碎屑组成、碎屑时代、构造环境、碎屑重矿物、细碎屑岩的地球化学组成、古水流、生物组合等方面对盆地充填物形成的沉积环境、沉积物源区、形成时代和盆地基底属性进行综合研究,借助对现代沉积盆地的研究结果和沉积盆地的构造分类原则,恢复造山带内古沉积盆地的构造原型.     

盆山耦合与沉积盆地成因

我国的沉积盆地成因研究主要遵循盆山耦合的研究思路进行 ,关注重点为盆山体系的构造、沉积和深部结构上的耦合现象。构造耦合研究是指盆山结合带的统一变形特征 ,沉积耦合研究是通过沉积响应去重塑盆山耦合过程及相邻造山带的演化过程 ,深部结构耦合的重点是研究盆山体系在岩石圈尺度的动力学统一性。国际上相应领域的研究重点为岩石圈深部过程与近地表构造过程的耦合。国内外研究既有相同之处 ,又有差异之处。建议在未来的沉积盆地成因研究中更加开阔思路 ,采用天然实验室的工作模式 ,进行多学科综合研究。     

中亚及中国西部侏罗纪沉积盆地的构造特征

侏罗纪是中亚和中国西部地区沉积盆地主要形成时期,这表现在两个方面:(1)先期存在的盆地在此阶段沉积范围持续扩大;(2)形成了许多新的侏罗纪沉积盆地.本文通过对劳亚大陆南部侏罗纪特提斯北带构造特征、诸盆地早-中侏罗世岩相古地理和构造样式的分析,表明中国西部与中亚地区在侏罗纪时虽然都处于新特提斯北部被动大陆边缘,但由于受帕米尔弧向北推挤的影响,以及昆仑构造带与塔拉斯-费尔干纳断裂和阿尔金大型走滑断裂的存在,这两个地区的侏罗纪盆地具有完全不同的构造起因.以塔拉斯-费尔干纳断裂为界,西南侧中亚地区的侏罗纪沉积盆地主要是由新特提斯北部大陆边缘的被动伸展形成;东北侧中国西部的侏罗纪沉积盆地则主要发育于区域性挤压构造背景之下,形成的主要机制是重力陷落.此外,沿塔拉斯-费尔干纳断裂还存在几个侏罗纪的走滑拉分盆地.中国西部与中亚地区侏罗纪盆地的不同成因特征对盆地的比较研究和寻找侏罗系烃源岩都具有重要意义.     

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。     

鄂尔多斯盆地中—晚三叠世盆地原型及构造古地理响应

中—晚三叠世的鄂尔多斯盆地沉积了一套优质的砂岩储层,目前对该套砂岩的成因及其空间分布已经有了成熟的认识,然而在中—晚三叠世鄂尔多斯原型盆地的确切边界位置、盆内古地理演化的构造成因机制等问题上依然存在不少争议。本文通过对鄂尔多斯盆内及周缘57个露头及165口钻井的层序地层学与沉积学研究,厘定了鄂尔多斯盆地在中—晚三叠世的边界位置并在层序格架下开展了古地理演化研究,同时探讨了古地理演化的构造成因。研究表明:中—晚三叠世鄂尔多斯盆地的北部边界从内蒙古的达拉特旗向东延伸至山西大同,东部边界应在山西宁武—太原—太谷—永和—河南安阳—开封—登封一线附近,南部边界为北秦岭(NQT)与华北板块的缝合带(陕西西安—洛南—河南栾川—南召沿线以南),西南以六盘山的西部断层边缘为界,西北界位于贺兰山西部断层边缘带,西部边界延伸至河西走廊盆地的西部边界(甘肃马良沟附近)。在中—上三叠统延长组识别出4个沉积旋回(SQ1-SQ4),代表了从起始阶段(SQ1)到最大沉降阶段(SQ2和SQ3)再到后期关闭阶段(SQ4)的湖泊演化过程。中—晚三叠世鄂尔多斯盆地内呈现出北部/东北部的曲流河-三角洲沉积体系和南部/西南部冲积扇-辫状河-三角洲沉积体系汇聚的沉积格局,在空间上表现出明显的南北差异,在时间上呈现出沉积中心的东-西破坏分异的演化特征。这种古地貌差异和演化主要受控于秦岭—大别山造山带(QDOB)与兴安岭—蒙古造山带(XMOB)的不同构造演化过程。盆地南部的古地理演化主要受控于QDOB的活动,中—晚三叠世勉略洋闭合驱动的北秦岭造山带活化不仅导致盆地南部陡坡带的形成和盆地东南部古地貌的突变,也导致晚三叠世盆地西南部发育一个分隔内克拉通盆地及西南缘类前陆盆地的水下低隆。盆地西部的古地貌演化受控于多种构造机制,中三叠世现今六盘山地区发育一个南北向的低隆区,很可能是盆地东南部的强烈挤压下的远端效应;晚三叠世中期后该低隆区发生下沉,现今鄂尔多斯盆地与河西走廊地区连通,这很可能是由盆地西南方特提斯构造域挤压作用下的盆内挠曲沉降导致的。这些认识不仅是对盆山耦合理论的补充,也对鄂尔多斯盆地石油和天然气的后期勘探具有重要的现实意义。     

西藏南部聂拉木地区侏罗纪—白垩纪盆—山转换过程中的沉积学响应

西藏南部聂拉木—定日地区沉积地层记录着侏罗纪被动大陆边缘到白垩纪前陆盆地的盆—山转换演化历史。侏罗纪发育巨大的海侵—海退沉积序列，晚侏罗世喜马拉雅特提斯海底扩张速度明显加快，从0.32 cm/a上升为1.24 cm/a。前陆盆地演化分为早期深水复理石和晚期海相磨拉石两个阶段。前陆早期发育向上急剧加深的深水砂泥质复理石建造、黑色页岩建造和岛弧型火山岩建造沉积；前陆晚期海相磨拉石沉积总体表现为向上变粗、变浅的沉积序列。     

塔里木盆地鹰山组沉积期构造-沉积环境与原型盆地特征

盆地原型恢复有助于揭示盆地初始的构造-岩相古地理,是油气勘探的基础.利用最新的露头、钻井及地震资料,运用盆-山结合的思路,由点-线-面对沉积充填实体进行分析,重建了塔里木盆地鹰山组沉积期的构造-沉积环境,并在此基础上指出了其油气勘探方向.鹰山组沉积期塔里木盆地沉积具有东西分异的特征:西部为浅水台地相,东部为深水盆地相.塔西台地内沉积亦出现分异的特点:顺南-塘古巴斯-玉东一带鹰山组为潮下高能粒屑滩相,并间歇性受到风暴浪的改造;而其他地区鹰山组下段为局限潮坪-粒屑滩相组合、上段为开阔滩间海-台内滩相组合.该时期塔里木盆地构造环境经历了由伸展向南压北张的转变.受此影响,塔西台地构造古地理格局出现分异:顺南-塘古巴斯-玉东一带发育横卧人字形台洼（水深位于浪基面之上）,环台洼发育有台内坡折带.台洼内为高能沉积环境,而较浅水台地内为低能沉积环境.该时期塔西台地构造格局分异可能是响应于北昆仑和北阿尔金陆弧与塔里木克拉通拼贴产生的挠曲变形,在塔里木盆地南部表现出前陆盆地特征:北昆仑和北阿尔金为前渊区、塘南为水下前隆区和顺南-塘古巴斯-玉东为后隆坳陷区.      

柴达木盆地东部侏罗纪原型盆地恢复

中下侏罗统是柴达木盆地东部中深层主力生烃层系,针对研究区前人“早-中侏罗世为广盆沉积、现今残留凹陷均有分布”的普遍认识与实际钻探的矛盾,以及侏罗系有效生烃中心不明确等问题,笔者从地面地质调查、山前冲断带构造建模入手,运用平衡剖面技术研究控凹断裂活动性及盆山演化过程,认为发育持续沉降型、构造正反转型、构造负反转型等三类凹陷;按照 “七因素法”恢复了侏罗纪各时期盆地原型,认为柴东地区发育尕西-鱼卡、红山-小柴旦、霍布逊、德令哈等4个早-中侏罗世分隔性湖盆,晚侏罗世才发展为统一沉积湖盆,纵向充填表现为早侏罗世伸展弱断陷、中侏罗世伸展拗陷湖沼相、半深湖相以及晚侏罗世挤压拗陷河流冲积相逐层超覆沉积、湖盆不断扩展的特征。中、下侏罗统有效烃源岩残留分布于原始湖盆改造后的尕西等4个持续沉降型凹陷以及鱼卡等两个构造正反转型凹陷。     

柴达木侏罗纪盆地性质及其演化特征

根据侏罗纪地层分布、沉积特征和构造演化史的综合分析，柴达木盆地侏罗纪经历了两期不同盆地性质的发育和叠加，中侏罗世末期的中燕山运动是盆地性质的转变期。早中侏罗世盆地为南北向伸展构造环境下的断陷型盆地，主要表现为系列小型断陷盆地群，分布在祁连山南侧和阿尔金南缘断裂带附近；晚侏罗世（至白垩纪）为南北向挤压构造环境下的挤压型坳陷盆地，受南祁连山前冲断构造体系控制，其沉积范围明显变大。     

甘肃敦煌盆地侏罗纪原型盆地性质与沉积环境演化

为研究敦煌盆地侏罗纪原型盆地性质及沉积环境演化,本文利用地震资料、航磁资料、野外地质考察资料、同位素定量测年数据,基于前人在阿尔金断裂系构造理论成果,对敦煌盆地基底岩性组成、深部动力学背景、盆地发育时限和盆地性质做了系统研究,认为敦煌盆地与塔里木盆地、柴达木盆地、酒泉盆地的前侏罗纪基底组成不相同,是一个相对独立的盆地....     

甘肃敦煌盆地侏罗纪原型盆地性质与沉积环境演化

为研究敦煌盆地侏罗纪原型盆地性质及沉积环境演化,本文利用地震资料、航磁资料、野外地质考察资料、同位素定量测年数据,基于前人在阿尔金断裂系构造理论成果,对敦煌盆地基底岩性组成、深部动力学背景、盆地发育时限和盆地性质做了系统研究,认为敦煌盆地与塔里木盆地、柴达木盆地、酒泉盆地的前侏罗纪基底组成不相同,是一个相对独立的盆地。敦煌地块的南部边界为红柳沟—拉配泉断裂,西部边界为民丰—且末断裂带,阿尔金主断裂为敦煌盆地的东部边界。三危山断裂是分割敦煌盆地南北凹陷的控凹断裂,民丰—且末断裂、红柳沟—拉配泉断裂、阿尔金主断裂是控盆断裂。青藏高原南缘的北向超深俯冲、北缘陆内南向的浅俯冲、深部地幔羽结构等多元驱动机制导致敦煌地块显生宙以来大部分时间处于隆升剥蚀状态,很少接受沉积,至侏罗纪塌陷形成敦煌湖盆。敦煌盆地在三叠纪和晚侏罗世—早白垩世青藏高原两次重大的碰撞造山之间的松弛拉张期形成了侏罗纪沉积盆地。敦煌盆地发育经历3个阶段：早侏罗世填平补齐阶段,中侏罗世断陷阶段和晚侏罗世坳陷阶段,其中中侏罗世断陷阶段为主成盆期。     

闽西-赣南早-中侏罗世盆地及其火成岩特征

闽西-赣南地区早、中侏罗世陆相盆地带东起福建永定,经江西寻乌到龙南,断续延伸约250km,宽60～80km.受后期构造破坏和花岗岩浆侵入影响,现呈肢解散碎的残留盆地面貌.盆地边界特征和盆区岩层节理测量统计结果反映该区自晚三叠世以来,先后经历了近S-N向水平挤压(T3-J1E),S-N向垂向挤压、近E-W向水平伸展(J1L-J2),SE-NW向挤压(K1)和近E-W向挤压、S-N向伸展(K2)等复杂的演化过程.早-中侏罗世强烈的拉张-断陷作用导致盆区大量双峰式火山岩的喷发,其基性端员玄武岩的颗粒锆石U-Pb年龄值为170±1Ma,酸性端员流纹岩Rb-Sr等时线年龄为179Ma～165±2Ma.流纹岩具有高的SiO2、Al2O3、K2O含量,ANKC值＞1.1;轻稀土富集、稀土总量高,铕亏损,具明显Eu负异常;富集Rb、Th,贫化Ba、Ti、P、Nb、Zr等特点,属富钾过铝火山岩类.与之共生的玄武岩则以富硅贫碱为特征,轻稀土轻度富集,铕异常不明显;弱富集Rb、Ba、Th、Ce,贫Nb、Zr、Y,配分样式呈上凸型,属拉斑系列玄武岩类,反映一种后造山的陆内裂谷环境.闽西-赣南地区盆山格局的形成经历过多期地球动力学演化前中生代近E-W向古亚洲构造域的基底阶段,晚三叠世-早侏罗世早期挤压造山阶段,早侏罗世晚期-中侏罗世裂谷盆地阶段,早白垩世太平洋构造域对本区的置换和改造阶段,包括早期的火山-岩浆活动和晚期的伸展断陷盆地作用.     

蒙古国早–中侏罗世含煤盆地分布及构造背景和地层

蒙古国早–中侏罗世的主控构造是蒙古–鄂霍次克洋的消减闭合,其北地区发育弧后张裂盆地,其南的拼合大陆内的古缝合线被该消减造山运动激活而发生陆内造山。内蒙的3个陆内造山的磨拉石盆地均延入蒙古境内,故蒙古东部磨拉石盆地的发育与内蒙有相似的几何学和运动学特征。概述了各盆地的代表性地层,尽管其岩性和含煤性有明显差别,但因受制于同一个造山作用,沉积记录都以砾岩开始,都为向上变细的序列,且煤层均赋存于地层柱的中部,据此可把盆地演化分为成煤前、成煤和成煤后3个阶段。成煤阶段大煤田的形成受构造(堆积空间)和气候(成煤物质供应)的双重控制。     

内蒙古中部达来地区晚侏罗世A型花岗岩:地球化学特征、岩石成因与地质意义

A型花岗岩的成因研究是揭示重要壳幔相互作用和伸展型地球动力学过程的重要窗口。离子探针锆石U-Pb测年指示内蒙古中部达来地区的达来庙钾长花岗岩岩株大约于晚侏罗世(160.1±1.8Ma)侵位。岩体Si O2含量介于69.8%~73.9%,富碱铁,贫钙镁;富集大离子亲石元素和Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,发育明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.20~0.68)。这指示达来庙花岗岩具有A型花岗岩的元素地球化学特征。同时岩石具有低全岩Sri(87Sr/86Sri=0.70504~0.70523),低正全岩εNd(t)(+2.1~+2.3)以及高正的锆石εHf(t)(+7.0~+11.5)和高锆石δ18O(6.7‰~7.7‰)等同位素特征。元素同位素地球化学示踪指示达来庙花岗岩可能源于新增生中基性地壳物质的部分熔融及其后的结晶分异作用。一方面,达来庙花岗岩和蒙古-华北北部地块分散分布的其他A型花岗岩共同见证了有别于早白垩世大规模上地壳伸展的中晚侏罗世弥散状中下地壳伸展行为;另一方面,蒙古-华北北部地块晚中生代两段式的地壳伸展轨迹记录了蒙古-鄂霍茨克构造域造山后的重力垮塌过程。     

冀西北晚侏罗世火山-沉积盆地的性质及构造环境

冀西北晚侏罗世髫髻山组和后城组火山岩的岩石学-地球化学分析结果揭示,晚侏罗世的火山岩主要为来自富集地幔的钾玄岩系列和部分壳源高钾酸性岩石组合。通过对髫髻山组之上的后城组的地层层序和沉积构造研究,认为这套河-湖相沉积形成在伸展背景下的断陷盆地之中,下部由粗粒冲积扇和辫状河体系组成,上部则为河湖相沉积物,并出现火山岩夹层,从而在总体上表现为一个向上变细的沉积层序。髫髻山组到后城组的层序反映出从断陷盆地到坳陷盆地的发展过程。此外,后城组形成后所发生的区域性挤压作用导致了这期伸展盆地的反转。     

藏东波密-察隅地区晚侏罗世花岗岩的成因及构造意义

西藏东部的波密-察隅地区是拉萨地体的南东向自然延伸,其中生代以来的演化一直被认为是处于北部的班公湖-怒江洋和南部的雅鲁藏布洋两个动力学系统中。相应地,该区广泛分布的晚中生代-新生代岩浆岩也被认为与两个大洋的发展演化及随后拉萨-羌塘、拉萨-印度的碰撞和后碰撞作用直接相关。本研究在波密-察隅地区中北部的伯舒拉岭岩浆带中发现了晚侏罗世的花岗岩,锆石LA-ICP-MSU-Pb测年表明其形成时代为151～153Ma,地球化学显示较强的δEu负异常,锆石εHf(t)值基本在误差范围内波动,平均值为-7.75和-7.77,表明这期花岗岩为古老地壳重熔的产物,与传统认为的该时期岩浆活动对应怒江洋的俯冲岛弧背景相矛盾。结合该区发现的早侏罗世壳源花岗岩及区域沉积特征,本文认为波密-察隅地区侏罗世的壳源花岗岩应该是拉萨地体内新发现的印支期或早中生代造山事件后地壳增厚或伸展阶段岩浆活动的反映或继续,而和传统认为的怒江洋俯冲没有关系,拉萨地体东部的波密-察隅地区在演化方面可能有其特殊性。有关藏东波密-察隅地区中生代构造演化的研究还需大量地质工作以及多学科的研究去证实。     

羌塘盆地雁石坪地区侏罗纪沉积物特征与沉积环境

藏北羌塘盆地地层出露以海相三叠系、侏罗系为主。盆内侏罗系为海相、海陆交互相沉积,具"三砂夹二灰"的特征。侏罗系分布广泛、层系连续、发育完整、化石丰富。羌塘盆地雁石坪地区位于青藏公路旁,露头较好,许多地质工作者前来考察研究。本文所涉及的区域是雁石坪地区向斜南翼,主要为中侏罗统夏里组、上侏罗统索瓦组。夏里组以碎屑岩沉积为主,广泛发育紫红、暗紫色泥岩与灰绿色粉砂岩、细砂岩不等厚互层;索瓦组以灰岩为主,层理发育、化石丰富,这些都是各种环境条件的记录。通过野外实测剖面,采集大量的样品以及室内的分析,结合沉积岩特征,借助相标志,初步分析夏里组为潮坪沉积环境,索瓦组为碳酸盐缓坡环境,为恢复重建古沉积环境——岩相古地理提供依据。     

内蒙古西部雅布赖盆地侏罗纪沉积-构造演化及油气勘探方向

雅布赖盆地侏罗系为本区主要的勘探目的层。整个侏罗系表现为一个沉积水体由浅—深—浅的演化过程。中—下侏罗统青土井群自下而上划分为3段:第一段为断陷早期沉积的扇三角洲相;第二段为河流、湖盆发育时期产生的冲积扇、扇三角洲、滨浅湖、半深湖亚相等沉积;第三段是在湖泊范围明显增大时期形成的扇三角洲—半深湖亚相沉积。上侏罗统沙枣河组为盆地萎缩时期形成的滨浅湖、冲积扇—河流沉积。认为青土井群二段、三段是主力烃源岩。结合区域构造演化和圈闭条件分析,认为萨尔台凹陷为有利的勘探区,黑沙构造带、黑茨湾地层不整合带为较有利的勘探区带。