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。     

环青藏高原盆山体系东段新构造变形特征——以川西为例

介于扬子板块与青藏高原之间的川西前陆冲断带是环青藏高原盆山体系东段的重要组成部分,它是研究喜马拉雅构造运动对青藏高原东缘沉积盆地构造作用的重要场所。本文分别选取川西南段、川西北段和川北西段米仓山前的区域构造地质剖面来研究沉积地层在喜马拉雅运动中发生的构造变形特征。通过前陆冲断构造变形带的宽度、水平缩短量,山体隆升、盆地沉降,新构造对早期古构造的叠加与改造关系的研究,揭示出在环青藏高原盆山体系内,造山带与盆地边缘的冲断构造变形从造山带向克拉通盆地内扩展的同时受欧亚大陆与印度板块碰撞及其远程效应的空间位置限制,靠近青藏高原的川西南段到远离它的川北西段,新构造变形强度、新构造变形范围、盆山耦合程度具有依次降低等特征。这种受环青藏高原盆山体系控制的前陆冲断带构造变形具有明显的资环效应,特别是对油气资源的聚集与分布有重要的影响,控制了川西南段晚期次生气藏发育,川西北段和川北西段的早期原生气藏的发育。     

环青藏高原巨型盆山体系构造与塔里木盆地油气分布规律

中国中西部受控于喜山期青藏高原的隆升和向北、向东的推挤,在其外围形成一个巨型的盆山构造体系,环青藏高原巨型盆山体系主要由复活后的古造山带、前陆冲断带和小型克拉通盆地三个基本的构造单元组成,其中古生界小型克拉通与中新生界前陆冲断带是重要的含油气单元,它决定了中国中西部油气分布主要受古生界克拉通古隆起和中新生界前陆冲断带的控制。塔里木盆地在纵向上由发育齐全的下古生代碳酸盐岩、上古生代海相-海陆交互相碎屑岩沉积和中新生代陆相碎屑岩等构造层序叠置而成,在平面上以较稳定的小型克拉通为核心,边缘环绕库车、喀什、塔西南、塔东南等褶皱或冲断变形的前陆冲断带。塔里木盆地古生界小型克拉通盆地与中新生界前陆逆冲带叠合-复合的构造特征,以及演化的多阶段性,决定了这类盆地具有"多套烃源岩、多储盖组合、多含油气系统"的叠合-复合含油气系统的特点;油气分布受小型克拉通盆地中的古隆起控制,形成大面积岩性地层油气藏,前陆盆地中的冲断带构造控制形成背斜油气藏,具有多期成藏并存与晚期成藏为主的特点。     

新构造运动与四川盆地构造演化及气藏形成

新构造运动控制中国东部新生代裂谷含油气盆地形成,丰产油气资源。改造了扬予地台区及青藏高原古生界一中生界油气藏形成的地质构造条件。大量油气层受到破坏。青藏高原隆升构成中国新构造运动的中心,它控制了四川盆地新生代断褶构造演化及海相碳酸盐岩气藏形成。构造发育程度控制气藏形成及分布。发育程度高的背斜,原有油气藏遭到破坏;发育程度中一低及隐伏背斜,富集天然气成世故 。四川盆在所藏形成及保存的地 构造条件,可     

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。     

鄂尔多斯地块南缘构造演化及其对盆地腹部的构造—沉积分异的效应

鄂尔多斯地块南缘处在盆地与秦岭造山带之间这一盆—山结合的过渡部位,由于构造位置的特殊性,自古生代以来其构造及沉积面貌与盆地腹部地区存在较大差异,具体表现在：1）早古生代沉积开始早、结束晚;2）晚古生代沉积开始晚;3）印支期西南部发生局部坳陷沉降;4）燕山晚期盆地南部强烈抬升（远高于盆地东部的同期抬升）;5）喜马拉雅期渭河地区快速沉陷与渭北隆升。盆地南部经历了3次大的构造格局转换：一是晚古生代末—印支期西南部“由隆到坳”的构造转换;二是印支期末—燕山期主体构造走向由北西—南东向到南北向的转换（构造转向）;三是燕山期末—喜马拉雅期渭河地区由强烈隆升到快速沉降的转换（构造反转）。盆地南部在不同时期所表现出的与盆地本部的不同耦合特征均根源于区域大地构造背景的差异：1）早古生代处于活动大陆边缘构造环境;2）海西期—印支期受古特提斯洋开裂—闭合的影响;3）燕山期受古太平洋板块俯冲的影响;4）喜马拉雅期受印度板块俯冲与太平洋板块俯冲的共同制约。鄂尔多斯地块南缘经历强烈伸展与造山过程,引起了其与盆地腹部的构造—沉积分异。     

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。     

中国前陆盆地构造地质基本特征及其控制下的油气分布

在综述前人认识的基础上,通过对中国前陆盆地的沉积充填特征、演化历程、构造成因及其空间分布规律、构造变形特征等的宏观研究和重点解剖,总结出中国前陆盆地构造地质的主要特征:(1)垂向上,前陆盆地表现出两种不同性质的原型盆地在正反转构造背景下的盆地构造层序相叠置;(2)平面上,分布在中国大陆内的前陆盆地或冲断带受统一的印度—欧亚两个大陆板块间的碰撞作用,形成构造变形的时空分布规律有序的环青藏高原巨型盆山体系;(3)时间上,不仅存在新近纪以来的喜马拉雅运动控制的再生前陆盆地,而且显生宙以来中国大陆共发生了4期前陆盆地或冲断构造的演化过程;(4)成因上,受青藏高原向北、向东的隆升挤压,基于小克拉通拼贴后的不均一陆内基底结构,古造山带继承性复活,在其前缘发育再生前陆盆地或前陆冲断带;(5)变形样式上,由于受边界力学条件和沉积地层介质的共同控制作用,可以将前陆冲断带的构造变形样式分为4类。正是因为上述地质构造的特殊性,决定了油气聚集与分布的规律性和勘探的复杂性。油气分布的规律性主要体现在:(1)油气相态分布的有序性;(2)成藏条件配置的有效性;(3)含油气目的层分布的空间有序性;(4)多期成烃、晚期成藏的普遍性。油气勘探的复杂性表现在:(1)4期前陆盆地和冲断带含油气地质特征的差异;(2)含油气层系与油气藏的改造与破坏;(3)陆相盆地的不均一导致储层相变大;(4)前陆冲断构造变形的复杂增加了圈闭落实的难度。     

新生代渭河盆地沉积-构造迁移与渭北隆起及东秦岭耦合关系探讨

渭河盆地、渭北隆起及东秦岭造山带地处青藏块体东北缘、华北克拉通和扬子克拉通的交界处,形成了特有的盆山体系,分布有油气、氦气及地热等多种能源矿产资源。新生代是渭河盆地沉积-构造演化及渭北隆起和东秦岭隆升的重要时期,缺乏该时期盆山体系耦合关系的研究,制约了对区域矿产资源分布规律的认识。盆山耦合体现在时间、空间、物质、构造作用及地表形态等多方面。以大量钻孔资料为依托,运用“回剥法”分析了渭河盆地新生代的沉降幅度及沉降速率,并根据主沉降期新近纪以来不同阶段沉积地层厚度展布特征恢复了盆地沉积演化历史。研究表明渭河盆地新生代以来沉降中心具有自西南方向西安凹陷向北东方向固市凹陷迁移的特征。古近纪始新世以来,渭河盆地发生快速构造沉降,中新世早-中期以西安凹陷为主要沉积、沉降中心,晚中新世以来以西安、固市两个凹陷为主要沉积、沉降中心,晚上新世-早更新世沉降中心转移到东北部固市凹陷,晚更新世以来,西安凹陷和固市凹陷均发生快速沉降。裂变径迹的分析测试结果表明渭北隆起约45～32 Ma整体快速抬升,同步于东秦岭太白山和华山约57～40 Ma的快速隆升阶段,与渭河盆地古近纪始新世约40 Ma的基底快速沉降具有耦合关系。晚中新世约7.3 Ma以来,渭河盆地的持续快速沉降,与渭北隆起上新世约5 Ma及东秦岭太白山约10～9.6 Ma、华山约8～5 Ma以来的快速耦合关系明显。太平洋板块的俯冲、欧亚板块与印度板块始新世约55～45 Ma碰撞及青藏高原约10～8 Ma隆升外扩的远程效应对研究区影响较大。     

含油气盆地的构造演化与成盆--以辽河盆地东部凹陷为例

新生代以来,太平洋板块向欧亚板块的持续俯冲和印度板块与欧亚大陆的碰撞挤压对辽河盆地的形成演化起着至关重要的作用.根据对辽河盆地东部凹陷构造线索的深入剖析,该地区早第三纪的构造活动可划分为伸展构造体系和走滑构造体系.前者形成于引张应力场背景,主要活动期为沙三期,是该区裂谷盆地的主要发育阶段;后者形成于右旋扭性应力场背景,主要发育期为东营期,是该区主要构造线索定型的主要时期.辽河盆地东部凹陷的成盆演化明显受2种构造体系的叠加控制,表现为在继承伸展构造体系基础上,走滑构造体系的新生和改造作用.油气勘探实践证明,盆地构造演化与成盆对油气藏形成和富集起着决定性作用,正确认识和剖析成盆历史是成功地开展油气勘探的关键.     

黔东地区典型构造样式特征及其地质意义

黔东地区发育中、新元古代至新生代地层和多种类型的岩浆岩、变质岩, 存在多期次构造运动, 主要可划分为武陵构造旋回期、加里东构造旋回期、燕山构造旋回期和喜马拉雅旋回期。形成的典型构造样式分别有阿尔卑斯式褶皱、侏罗山式褶皱、逆冲推覆构造、韧性剪切带、变质核杂岩构造及伸展剥离断层系、平行走滑断层系、地垒—地堑构造等。在不同的构造旋回期, 其构造样式的差异反映出了所处构造位置的不同, 进而在平面上反映出江南造山带是由不同时期的造山亚带组成且具有向东迁移的演化历史的复合造山带。      

合肥盆地构造演化、差异变形及油气勘探前景

合肥盆地的发育经历了基底形成、坳陷、断陷及构造反转等阶段的演化,进一步可以划分为坳陷盆地发育期(早侏罗世—中侏罗世)、前陆盆地发育期(晚侏罗世)、走滑盆地发育期(早白垩世)、断陷盆地发育期(晚白垩世—古近纪)和盆地消亡期(新近纪—第四纪)等5个阶段。控制合肥盆地构造-沉积格局的关键构造变形期为:早燕山期、中燕山期、晚燕山期—早喜马拉雅期。合肥盆地差异构造变形特征十分明显,自南往北可以划分为3个构造带,即金寨—舒城逆冲—伸展叠合构造带、六安—肥西逆冲推覆-断陷叠合构造带、淮南—定远冲断-断陷叠合带。这种南北方向的构造分带性受NWW向展布的断裂带控制。笔者依据对盆地各构造形变区勘探潜力的分析,确立了淮南—定远冲断-断陷叠合带为Ⅰ类远景区,即最有利的构造形变区;六安—肥西逆冲推覆-断陷叠合带为Ⅱ类远景区,即有利构造形变区;金寨—舒城逆冲-伸展叠合构造带为Ⅲ类远景区,即较有利构造形变区。     

雅鲁藏布中新生代深水沉积盆地形成和演化(Ⅲ)——喜马拉雅被动大陆边缘构造沉降分析

喜马拉雅特提斯中、新生代属印度板块北部被动大陆边缘。对充填这个被动大陆边缘的沉积物用“反剥法”(backstrippiog)进行研究,恢复了从被动大陆边缘到前陆盆地的抓降史。对分离出的盆地构造沉降曲线与McKenzie模式图版进行对比相关性分析,判断认为被动大陆边缘成熟期主要为热耗散沉降,前陆盆地时逆冲推覆动力为主要影响因素。     

Temporal-Spatial Structure of Intraplate Uplift in the Qinghai-Tibet Plateau

The intraplate uplift of the Qinghai-Tibet Plateau took place on the basis of breakup and assembly of the Precambrian supercontinent, and southward ocean-continent transition of the Proto-, Paleo-, Meso-and Neo-Tethys during the Caledonian, Indosinian, Yanshanian and Early Himalayan movements. The intraplate tectonic evolution of the Qinghai-Tibet Plateau underwent the early stage of intraplate orogeny characterized by migrational tectonic uplift, horizontal movement and geological processes during 180-7 Ma, and the late stage of isostatic mountain building characterized by pulsative rapid uplift, vertical movement and geographical processes since 3.6 Ma. The spatial-temporal evolution of the intraplate orogeny within the Qinghai-Tibet Plateau shows a regular transition from the northern part through the central part to the southern part during 180-120 Ma, 65-35 Ma, and 25-7 Ma respectively, with extensive intraplate faulting, folding, block movement, magmatism and metallogenesis. Simultaneous intraplate orogeny and basin formation resulted from crustal rheological stratification and basin-orogen coupling that was induced by lateral viscous flow in the lower crust. This continental dynamic process was controlled by lateral flow of hot and soft materials within the lower crust because of slab dehydration and melted mantle upwelling above the subducted plates during the southward Tethyan ocean-continent transition processes or asthenosphere diapirism. Intraplate orogeny and basin formation were irrelevant to plate collision. The Qinghai-Tibet Plateau as a whole was actually formed by the isostatic mountain building processes since 3.6 Ma that were characterized by crust-scale vertical movement, and integral rapid uplift of the plateau, accompanied by isostatic subsidence of peripheral basins and depressions, and great changes in topography and environment. A series of pulsative mountain building events, associated with gravity equilibrium and isostatic adjustment of crustal materials, at 3.6 Ma, 2.5 Ma, 1.8-1.2 Ma, 0.9-0.8 Ma and 0.15-0.12 Ma led to the formation of a composite orogenic belt by unifying the originally relatively independent Himalayas, Gangdisê, Tanghla, Longmenshan, Kunlun, Altyn Tagh, and Qilian mountains, and the formation of the complete Qinghai-Tibet Plateau with a unified mountain root after Miocene uplift of the plateau as a whole.     

喜马拉雅构造-成矿域及其成矿效应初步分析

通过近年来的研究 ,提出了全新的喜马拉雅构造 -成矿域概念。从大喜马拉雅构造域及其成矿效应出发 ,通过构造域对矿集区的控制作用、成矿时代、成矿物质来源、深部过程与成矿效应的分析 ,从而较全面地评价了青藏高原及邻区的资源潜力和需要进一步工作的重要成矿带或矿集区。通过分析认为喜马拉雅构造 -成矿域内强烈的壳幔物质交换 ,下地壳翻天覆地的物质和流体交换 ,导致了在同一构造地质单元内可以有一个或多个超大型矿床的存在。并对多个重要矿床类型提出了更切合实际的观点 ,如西藏甲马铜钼银铅锌金多金属矿床属于矽卡岩 -斑岩复合型 ,云南羊拉铜钼金多金属矿床也属于矽卡岩 -斑岩复合型矿床等。在喜马拉雅构造域内形成的燕山晚期或喜马拉雅期矿床大多和大陆地壳深部复杂的动力学过程有关 ,所形成的矿床矿物组合及成矿元素组合复杂 ,特别是矿石中钴、银元素含量较高 ,许多矿床中银、钴已经作为主要成矿元素。最后明确提出了青藏高原主体及东缘重要矿集区的资源潜力     

龙门山南段大邑地区断裂带活动多期性研究

四川省大邑地区地处龙门山南段,是有名的地震多发地区。文章基于现代构造地质学理论,通过地震解释及构造几何分析、断层相关褶皱原理与几何分析方法、运动学正演模拟方法,开展了对大邑地区断裂带活动多期性研究,结果表明大邑地区断裂带活动具有多期性的特点。自印支期以来主要经历了两期三次构造活动:印支晚期的低角度逆冲推覆过程,须家河组四段(T3x4)中上部形成生长地层;喜马拉雅期Ⅰ幕,隐伏断层再次活动,造成侏罗系与下伏三叠系的变形差异;喜马拉雅期Ⅱ幕,龙门山构造带区域应力场向前传递,大邑地区形成高角度逆冲断层,断层沿深部滑脱层在大邑地区向上逆冲直至地表,早期隐伏断层被错断,伴随次级断层、反冲断层产生。     

塔东南隆起沉积－构造特征及其演化历史

基于地震剖面、岩心、测井和露头剖面等资料分析,运用平衡剖面复原技术,论述了塔里木盆地塔东南隆起带古生代以来的沉积-构造特征及其演化历史.在地震剖面上识别出6个地层不整合界面,划分了5个主要地层构造层序.指出塔东南隆起形成于晚奥陶世加里东运动,经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山多次构造运动,在中生代以陆内变形为主,受到南北两条主边界断裂的控制,于中生代早期发生伸展断陷,并遭受晚新生代喜山运动的强烈挤压改造,形成了现今两凹两凸的构造格局.     

论构造复合

构造复合现象在地壳岩石圈中普遍存在,它是构造运动多期次多阶段发展的记录。构造复合存在多种多样的形式,其基本形式不仅包括各种形迹的复合,建造与形迹的复合,而且包括建造与建造的复合;就其复合的空间位置而言,既有原地的复合,也有异地的复合;就运动方式而言,既有同方式运动的复合,也有不同方式运动的复合;就构造复合的规模和等级而言,小至小型或显微构造,中至露头规模的构造形迹复合,大至构造带、构造地块、构造体系乃至巨型构造域(岩石圈板块)的复合。
文章特别强调了复合构造域和区域构造体系等概念。用三大板块相互作用和构造复合的概念解释了存在于我国及其邻区的区域构造体系的形成机制。文章的最后提出了构造复合的若干基本规律。      

湖南邵阳—郴州北西向断裂左旋走滑暨水口山—香花岭南北向构造成因

湖南大义山断裂属邵阳—郴州NW向断裂的南东段,该断裂南、北两侧发育水口山—香花岭南北向构造带。根据构造变形特征并结合区域构造背景和构造演化分析,确定大义山断裂中新生代至少经历了3次构造活动,从早至晚依次为印支期左旋走滑、燕山期右旋走滑和喜山期(?)左旋走滑。对SN向构造与区域NNE向构造的时代与相互作用关系进行了深入分析,并提出SN向构造成因新认识:由于大义山NW向断裂和香花岭—阳明山NW向断裂在印支运动中产生基底左旋走滑,走滑所派生的近EW向挤压应力场以及走滑所产生的牵引作用,使区域NNE向构造线产生逆时针旋转而形成SN向构造。进一步分析认为,印支期可能为湘东主要NW向断裂在中生代活动最强烈的时期,多条NW向断裂的左旋走滑,可能是雪峰山弧形构造和祁阳“山”字型构造的形成机制之一。