柴达木盆地北缘断裂锡铁山-阿木尼克山段第四纪晚期古地震活动性

柴达木盆地北缘断裂带是青藏高原北部的一条区域性活动断裂带,构成了柴达木盆地北部和祁连山的边界断裂,研究其第四纪晚期古地震活动对于理解柴达木盆地北缘断裂带地震复发周期、地震危险性等具有重要意义。通过地质考察、遥感解译、探槽开挖及OSL地质测年、古地震期次分析等,对柴达木盆地北缘断裂(锡铁山-阿木尼克山段)古地震事件进行了研究。研究表明:探槽剖面共揭露了5次比较可靠的古地震事件,发震时间分别为:事件E1距今约60 a;事件E23.1±0.3~3.4±0.3 ka;事件E37.5±0.3~8.1±0.3 ka;事件E410.1±0.4~11.4±0.4 ka;事件E512.1±0.4~12.8±0.4 ka。利用古地震逐次限定法认为柴达木盆地北缘断裂(锡铁山-阿木尼克山段)地震复发周期为2.6~3.4 ka。阿木尼克山段最新离逝时间为60年前,锡铁山段最新离逝时间为3.1±0.3 ka,分析认为柴达木盆地北缘断裂锡铁山段未来遭遇破坏性地震的可能性大于阿木尼克山段。该结果可以更好地了解柴达木盆地北缘断裂的古地震期次、复发间隔等,对地震预报预测及评价该断裂未来地震危险性具有一定的指导意义。

柴达木盆地北缘砂岩型铀矿目标层地球物理特征与找矿预测

柴达木盆地北缘地处柴北缘坳陷构造带,区内砂岩型铀矿成矿条件优越,具有较大的铀成矿潜力。文章基于铀矿地质条件,综合利用测井、能谱测量、活性炭、可控源音频大地电磁方法(Controlled Source Audio Magnetotelluric,CSAMT),总结目标层岩石物性、区内放射性特征,且选择典型剖面进行CSAMT实测,针对柴北缘铀成矿环境地球物理特征进行研究分析,并进行找矿预测。研究结果表明:区内目的层上干柴沟组骨架砂体发育较好,泥-砂-泥三元结构反映清晰,岩石物性变化明显,目的层灰色还原砂体(细砂岩、粗砂岩)中铀背景值高;典型剖面特征显示,区内呈现高铀、高钍、低钾的放射性特征,而铀矿化所赋存的目标砂体一般呈中高阻特征。文章根据地质-地球物理响应特征推断,区内电性剖面上中高阻电性层和地表目的层放射性异常之间、铀异常带局部膨大部位为找矿的有利部位,为柴北缘砂岩型铀矿勘查提供重要技术参考。

柴达木盆地北缘早二叠世凝灰岩的发现及其地质意义

柴达木盆地北缘地区是否存在早二叠世沉积记录依旧是一个悬而未决的问题。现有区域地质资料普遍认为二叠系并未沉积或已完全被剥蚀。这分歧起源于对现有的古生物化石形成年代认识的不同。此次研究对柴达木盆地北缘东段旺尕秀地区的石炭系克鲁克组和扎布萨尕秀组开展详细的野外地质调查和剖面实测工作,在东大沟剖面扎布萨尕秀组底部鉴别出数层凝灰岩,并采集锆石U-Pb年代学样品。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,首次获得295±2 Ma(MSWD=0.035)的高质量年代学数据。此次发表的数据,明确了柴达木盆地北缘早二叠世沉积地层的存在。该研究成果为后续柴达木二叠系含油气系统勘探提供了重要的基础地质资料支撑,并为今后开展石炭纪—二叠纪全球气候变化、海平面升降等方面的研究工作提供了重要的年代学约束。

柴达木盆地北缘油气与砂岩型铀矿化关系研究

柴达木盆地北缘油气资源丰富,近年来发现了较多与油气有关的砂岩型铀矿化线索,初步评价具有较好的铀成矿潜力。基于区内铀源、铀储层、构造及水动力体系等铀成矿地质条件的分析,结合柴北缘油气分布和运聚、放射性异常分布特征,对铀矿化与构造、油气的时空关系进行解析,提出构造作为中间媒介,将具有还原性质的油气与层间含铀含氧水在时间和空间上联系起来,形成动态化、系统化的砂岩型铀成矿体系。深部油气沿断裂、节理等构造向浅部地层近垂向耗散运移并在背斜构造中汇聚成藏,斜切背斜的断裂使背斜靠近断裂的一端抬升,形成构造高差,促进层间含铀含氧水向断裂运移排泄,油气和含氧水在断裂附近交汇,形成氧化还原过渡带,驱使高价铀还原富集,并在被断裂切错的背斜构造附近成矿。综合分析认为,柴北缘新生代铀矿化受断裂和褶皱构造联合控制作用明显,发育断裂构造的背斜油气藏附近是砂岩型铀成矿的有利部位。

柴达木盆地北缘金铜多金属矿矿床成因及成矿规律研究

柴达木盆地北缘区域上位于柴达木陆块中,俄博梁华力西期(钨、铋、稀土)成矿带,区域上经历了复杂、多期的构造-岩浆-沉积作用,为多种金属成矿作用提供了有利的背景条件及成矿环境。成矿作用具有多期、多矿种和多类型的特点。该区段矿种多,矿床类型复杂,成矿时代跨度大,成矿地质条件独特,通过近年来的地质找矿工作已经取得了较大的突破,本文对该地区金铜多金属矿进行系统归纳总结,研究其矿床成因和成矿。

马海-大红沟凸起油气勘探成果与柴达木盆地北缘的勘探方向

对柴达木盆地北缘马海大红沟凸起区的勘探成果及油气成藏条件(包括烃源岩、储盖组合、构造与演化特征、成藏类型等)的分析结果表明,该区油气主要来源于周围的侏罗系生油凹陷,具有油气源多、储层厚度大、油气运移距离远、圈闭发育和油藏分布多的特点。对其油气成藏主控因素的分析结果表明,柴达木盆地北缘发育的3大古凸起区是今后勘探的有利目标。

柴达木盆地北缘侏罗系有效烃源岩特征及油气聚集规律

柴达木盆地北缘地区具有典型的前陆盆地特征,已发现的油气田多集中在冷湖—南八仙构造带。为了拓展勘探局面,对该盆地北缘地区有效烃源岩特征以及油气运聚规律进行了研究。通过分析野外露头及钻井取心样品的地球化学特征,明确了侏罗系烃源岩的有利分布区;在对冷湖—伊北、德令哈两大主力生烃凹陷烃源岩生烃潜力分析的基础上,预测该区侏罗系天然气的资源量为4 903.4×108 m3。对油气运聚规律的研究结果表明:①该区自下而上发育有基岩古潜山、侏罗系、古近系、新近系等4套储盖组合,有自生自储、下生上储、下生侧上储、源外等4种源储组合;②在经历晚燕山期和喜马拉雅期的多次构造运动后,形成了以中下侏罗统为烃源岩,以基岩、侏罗系、古近—新近系为储集层的下生上储、自生自储和源外成藏等多种模式的油气藏;③断层、渗透性砂体及不整合面是该区油气运移的重要通道,而断裂活动、岩石破裂以及构造运动是油气运聚的主要动力。

柴达木盆地北缘早古生代碰撞造山系统

柴达木盆地北缘在早古生代形成了一条碰撞造山带,该造山带结构保存较完整,可分辨出深俯冲板片、火山岛弧带、蛇绿杂岩带、岛弧深成岩带等组成单元。其中,俯冲板块主要由中元古代鱼卡河岩群和中新元古代花岗片麻岩构成,在寒武纪末—奥陶纪可能全部或部分俯冲到岩石圈深部,发生了高压—超高压变质作用。火山岛弧主要由中基性火山岩、细碎屑岩等组成,成岩时代为晚寒武世—奥陶纪。蛇绿杂岩带由超镁铁质岩、辉长岩、玄武岩和少量硅质岩组成,形成于弧后扩张脊构造背景,成岩时代为寒武纪—奥陶纪。岛弧深成岩成分变化较大,由闪长岩变化到花岗岩,成岩时代为奥陶纪。而造山带北侧的欧龙布鲁克微陆块则具有双层结构,由德令哈杂岩和达肯大坂岩群构成基底,盖层为全吉群。

柴达木盆地北缘新元古代蛇绿岩的厘定——罗迪尼亚大陆裂解的证据?

柴达木盆地北缘鱼卡河及绿梁山一带“奥陶纪”滩涧山群中分出一套“新元古代”的蛇绿岩组合,主要由玄武质(枕状)熔岩、岩墙群、辉长岩等古洋壳岩石组成,其中以MORB和岛弧玄武岩为主,岩石变质程度达角闪岩相。蛇绿岩洋壳的Rb-Sr同位素等时线年龄值为768Ma±39Ma,Sm-Nd同位素等时线年龄值780Ma±22Ma。这套古洋壳岩石与典型的奥陶纪(约500Ma)火山岩不同,后者主要为中基性岛弧火山岩,岩石仅发生轻微绿片岩相变质;而前者与榴辉岩的成分可以对比,并且与榴辉岩原岩的时代(750～800Ma)相同。推断绿梁山的海底玄武质岩类可能就是榴辉岩的原岩,祁连地区新元古代蛇绿岩洋盆是在罗迪尼亚大陆大约800～750Ma发生裂解的基础上形成的。

柴达木盆地北缘构造格局及在中、新生代的演化

柴达木盆地北缘地区，由北向南可划分为祁连山断褶山系、柴北缘逆冲推覆构造带、前陆滑脱拆离带及前陆盆地低应变区等四个构造带，且断褶构造的形成时间有自北向南逐渐变新的趋势。综合研究表明，印支旋回和三叠纪末的印支运动，是柴北缘前陆盆地北部边界——南祁连断褶山系的强化、定型时期，奠定了山前前陆盆地发育的基本格局；燕山旋回及白垩纪末的燕山运动对柴北缘逆冲推覆构造带的影响最为强烈，并使下第三系沉降－沉积中心向盆内迁移，且在这一带有构造圈闭雏型形成；喜马拉雅旋回在柴达木盆地有两次规模较大的构造运动，渐新世末的构造运动对柴北缘前陆滑脱拆离带影响最强，并使上第三系沉降－沉积中心进一步向盆内推移，且在这一带形成有关的构造圈闭；上新世末的构造运动是一次最强烈的构造运动，使柴北缘地区各断褶构造带基本定型。

柴达木盆地北缘富氦天然气的发现--兼议成藏地质条件

在柴达木盆地北缘全吉山、团鱼山地区的煤炭钻孔和泥页岩解吸气中发现了体积分数较高的氦气显示。对2个地区的6件样品进行甲烷C同位素和He同位素分析,其中2个样品的δ13C1值分别为-38.4‰和-39.9‰,属于有机成因。4个样品的3He/4He同位素测试结果在0.03×10^(-6)~1.3×10^(-6)之间,表明氦气来源以壳源氦为主,个别样品有少量幔源氦加入。通过区域背景资料和物探资料分析认为,柴北缘壳源成因的氦可能主要来源于基底富U、Th花岗岩体的放射性衰变,而柴北缘的山前深大断裂则可为氦的运移提供良好通道。氦气产生后,在垂向运移过程中结合其他烃类或非烃类气体,在侏罗系、古近系—新近系良好的储盖条件下,有可能形成独特的富氦天然气富集。

柴达木盆地北缘井下石炭系烃源岩的发现及其地质意义

在柴达木盆地北缘,尕丘1井首次钻遇了石炭系海陆交互相地层。该井石炭系烃源岩的碳质泥岩有机碳含量平均为1.85%,灰岩有机碳含量平均为0.42%;灰岩母质类型属于Ⅱ型干酪根;烃源岩成熟度中等。尕丘1井石炭系烃源岩与马北2等井的原油生物标志物、柴达木盆地北缘不同油田(或油井)及烃源岩的伽马蜡烷/C31升藿烷值分布特征以及尕丘1井周边井天然气中氩同位素分布特征均有一定的可比性和相关性,说明该套烃源岩在柴达木盆地北缘可能曾经发生过生烃、运移和聚集成藏的过程。

柴达木盆地北缘下侏罗统含油气系统研究

柴达木盆地北缘下侏罗统含油气系统烃源岩为下侏罗统煤系地层 ,储集层有下侏罗统和第三系 ,形成自生自储式和下生上储式两种生储盖组合。依据烃源岩的模拟计算 ,认为渐新世晚期是生烃高峰期。根据流体势和运聚特征将该含油气系统划分出鄂博梁—鸭湖、冷湖和马海—南八仙 3个运聚子系统。根据成藏特征分为原生和次生油气藏 ,渐新世和上新世分别是两种油气藏的主要成藏期。图

柴达木盆地北缘晚海西—印支期古构造应力分析

为了更好认识柴北缘晚海西—印支期古构造应力特征与演化过程,在天峻快日玛乡、城墙沟、石灰沟等地区详细野外观测的基础上,利用地层恢复和古构造应力反演技术对柴北缘及邻区石炭系—新生界构造观测数据进行分析。结果表明晚二叠世—中三叠世,柴北缘在南—北向挤压作用下向北俯冲碰撞,盆地内部上二叠—中三叠统缺失。晚三叠世开始,西秦岭斜向碰撞柴达木盆地,柴北缘进入造山阶段,所受挤压作用方向转变为北西—南东向,盆地内大范围缺失上三叠统。晚海西—印支期柴北缘内部二叠纪—三叠纪地层大面积剥蚀加之该期强烈挤压作用造成尕海南山石炭系与白垩系、旺尕秀煤矿石炭系与侏罗系之间的角度不整合,意味着下伏石炭系可能遭受强烈破坏。

柴达木盆地北缘牛东地区煤成油及其地球化学特征

通过对柴达木盆地北缘西段牛东地区和冷湖构造带原油中生物标志物分布与组成特征的系统对比研究,首次提出牛东地区原油属于典型煤成油。其主要特征表现为具有高的Pr/Ph比值(3.0~5.5),在Pr/nC17与Ph/nC18关系图上分布在偏氧化的区域,明显富含树脂体生源的海松烷类标志物,而指示藻类贡献的C27甾烷明显偏低,表明陆源有机质是主要原始生烃母质,且总体偏低的新藿烷和重排藿烷这一特征也与煤和碳质泥岩的形成环境相吻合。而冷湖构造带原油的Pr/Ph比较低(<3.0),在Pr/nC17与Ph/nC18关系图中分布在氧化—还原环境之间的过渡区域,树脂体生源的海松烷类标志物含量明显偏低,而与藻类输入有关的C27甾烷明显偏高,新藿烷和重排藿烷含量中等,这与淡水湖相泥岩的特征相吻合,表明它们属于淡水湖相原油。柴达木盆地北缘地区下侏罗统不同岩性烃源岩与相关地区原油中海松烷类标志物的相对组成特征表明,牛东地区原油主要来源于煤,而冷湖构造带上的原油主要来源于湖相泥岩,这与该地区下侏罗统煤具有较高的生烃潜力是吻合的,由此表明柴达木盆地北缘地区煤成油的勘探值得关注。

柴达木盆地北缘晚中生代—新生代构造应力场——来自构造节理分析的证据

柴达木盆地的构造演化,尤其是中、新生代的构造演化历史及其影响程度一直存在争议。在冷湖0号、冷湖4号、鄂博梁、结绿素等剖面开展了野外构造节理测量,应用地层恢复技术,分析了柴北缘晚中生代—新生代构造应力场的演化过程。结果表明:晚侏罗世之后,柴北缘主要受东西方向的挤压,这与区域上的研究结果一致;早白垩世北西—南东向的挤压应力可能再次影响了侏罗系;晚白垩世受南北挤压应力的影响,地层隆升遭受剥蚀;始新世下干柴沟期至上新世狮子沟期,柴北缘处于弱活动时期,接受稳定沉积;上新统狮子沟组沉积之后,由于阿尔金山的隆升,盆地北缘主体受北西—南东向应力的影响,涉及地层包括上干柴沟组、下油砂山组和上油砂山组;早、中更新世七个泉期之后,受南北向构造应力场的强烈影响,在狮子沟组、上油砂山组和下油砂山组中都有其分量,较老地层的地表露头中也有记录,这期构造运动对柴北缘油气运聚具有破坏和二次成藏的作用。因此,围绕柴北缘其他地质剖面开展更进一步的构造节理测量和分析工作,对油气资源勘探具有指导意义。

柴达木盆地北缘冷湖七号构造油气成藏过程与模式

本文在对冷湖七号油气成藏条件综合分析的基础上,依据构造发育史与烃源岩生、排烃史,结合流体包裹体均一温度,分析了冷湖七号构造油气藏形成期次和过程,总结了东、西2个构造高点的油气成藏模式。研究结果表明：①冷七1井N2^1层包裹体主要为含烃盐水包裹体和气态烃有机包裹体,其均一温度明显分为60-70℃和110-130℃两个峰值区,对应地质时间分别为N2^1-N2^2时期和N2末-现今。结合源岩生、排烃史和构造演化史分析表明N2^1-N2^2时期为冷湖七号油气成藏的主要时期;②冷湖七号东高点N2^1气藏形成机理与模式为：断控同生隆起-单源供烃-不整合、断裂输导-浮力驱动-次生型断裂遮挡油气成藏模式;西高点E3油藏形成机理与模式为：同生隆起-双源供烃-不整合、断裂输导-浮力驱动-残留型原生油藏成藏模式。

柴达木盆地北缘滩间山群新厘定

滩间山群是柴达木盆地北缘早古生代重要的火山-沉积建造,总体为一套绿片岩相和强烈变形岩石.基于野外地质特征、古生物组合、同位素年龄、构造-热事件和火山-沉积演化等的综合分析,笔者认为滩间山群形成于早-晚奥陶世,同位素年龄在496～440 Ma.重新厘定的滩间山群从老到新岩石地层单位有:早-中奥陶世火山-碎屑岩组;晚奥陶世沉积岩组;晚奥陶世熔岩-次火山岩组.原滩间山群c岩组(紫色砂砾岩组)变质微弱,仅达千枚岩相,与晚奥陶世熔岩-次火山岩组间呈角度不整合接触.其中的泥质岩Rb-Sr等时线年龄为313±1.0 Ma(代表其千枚岩相的变质年龄),将其从滩间山群中剥离,归属早志留世.新的层序总体反映柴北缘早古生代经历了大陆裂谷开合的演化过程.

柴达木盆地北缘鱼卡河岩群的地质特征和时代

柴达木盆地北缘的鱼卡河岩群是在最近几年区域地质调查和研究的基础上新建立的构造岩石单位,主要分布于绿梁山—锡铁山—沙柳河一带,由石榴白云石英片岩、石榴(蓝晶)白云片岩、二云片岩、黑云变粒岩、黑云角闪片岩、榴辉岩、石榴斜长角闪岩及大理岩等组成,以含榴辉岩为特征。在绿梁山地区,鱼卡河岩群呈不同规模的残块产于花岗闪长质—二长花岗质片麻岩之中。野外观察和变质作用特点显示,至少有一部分榴辉岩的原岩是鱼卡河岩群表壳岩的组成部分,在早古生代遭受了高压变质再造。根据从鱼卡河岩群及花岗片麻岩中获得的同位素年龄,结合两者的野外地质关系,初步确定鱼卡河岩群形成于中元古代。

柴达木盆地北缘东段大煤沟组一段优质烃源岩

柴达木盆地北缘地区的中-下侏罗统是主要的油气源岩,而其中的大煤沟组七段是优质油气源岩。为了进一步评价柴达木盆地北缘东段侏罗系生烃能力,系统采集了大煤沟剖面中-下侏罗统大煤沟组的泥岩、油页岩、碳质泥岩、煤岩等样品,并进行了系统的常规的有机地球化学分析(有机碳,S1+S2,IH,沥青A,总烃,H/C与O/C值,干酪根,碳同位素组成δ13C,生物标志化合物规则甾烷的组成等)。结果表明,大煤沟组一段与七段一样,是优质油气源岩,这是柴达木盆地北缘地区的新发现。大煤沟组孢粉的显微沉积有机质组成及有机质类型的研究也证实了上述结论。在对盆地中-下侏罗统进行油气资源评价及勘探部署时,对大煤沟组一段的优质油气源岩应给予足够的重视。