新疆博格达山中新生代隆升—热历史的裂变径迹记录

5个磷灰石样和4个锆石样的裂变径迹测年证据以及热历史的定量模拟研究表明，博格迭山自晚休罗世末-早白垩世开始隆升，总体表现为持续的隆升过程，具有4个主要期次的演化阶段，起始时间分别为150～106、75-65、44-24、13～9Ma。其中44～24Ma之前，博格这山南、北缘隆升速率近于一致。之后，博格达山的隆升转为区段性，南、北缘形成差异隆升。北缘在42～11Ma为近于稳定的状态，隆升速率为1m／Ma，11Ma至今隆升速率为190．6m／Ma；而南缘在26～9Ma间隆升较快，速率为41．2m／Ma，9Ma至今隆升速率为162．9m／Ma。这种差异性的隆升可能一方面与印度板块和欧亚板块碰撞的远程效应有关，另一方面也是更主要的原因可能受博格达山不同段深部差异性动力学过程所控制。

从油气勘探的角度论博格达山的隆升

应用构造运动学、沉积原型恢复、有效烃源岩评价及改造型盆地模拟等技术和方法,综合研究分析了博格达山地区及周缘烃源岩特征与生排烃高峰期、构造沉积演化、博格达山的隆升及其对油气勘探的意义。分析认为,现今博格达山地区及周缘在晚二叠世沉积期属于深湖半深湖亚相,发育两套好中等级别烃源岩,即上二叠统芦草沟和红雁池组,生、排烃高峰期属于侏罗纪末期新生代;现今博格达山地区在侏罗纪末期开始隆起,与烃源岩生、排烃高峰期相同。博格达山隆升期,博格达山地区周缘柴窝堡凹陷与米泉地区尽管接受博格达山地区的供油量较少,但自身烃源岩厚度大,生烃能力强,具有较大的资源潜力,仍然是有利的油气勘探地区。

依连哈比尔尕山和博格达山中新生代隆升的时空分异：裂变径迹热年代学的证据

依连哈比尔尕山和博格达山同属于北天山构造带,它们的裂变径迹测年证据表明,依连哈比尔尕山于134Ma～118Ma开始隆升,中生代以来经历了5期隆升过程:134.1Ma～118.6Ma,68.2Ma～65.5Ma,37.1Ma～36.2Ma,23.8Ma和9.8Ma;博格达山于152Ma～106Ma开始隆升,中生代以来经历了4期隆升过程:152.3Ma～106.3Ma,65Ma,43.9Ma～42.6Ma和25Ma。博格达山磷灰石裂变径迹年龄与样品高程具正相关性,依连哈比尔尕山磷灰石裂变径迹年龄与样品高程具负相关性。中新生代隆升年代学及隆升机制在区域小尺度上具有明显的差异。对比北天山中尺度以及整个天山大尺度上中新生代、特别是65Ma以来的隆升和演化在时间和空间上同样具有明显的分异性。导致这种时空分异的原因一方面是印度板块与欧亚板块碰撞的远程挤压效应的动力诱导,更主要的原因可能与天山造山带不同区域深部(地幔和地壳)特定条件下的差异性活动、热-流变学性质的差异性以及不同构造边界活动的差异性有关。

新疆博格达山北麓油页岩成因类型及有利区预测

博格达山北麓油页岩资源储量巨大且发现已久,但研究程度较低。油页岩赋存于上二叠统芦草沟组,主要形成于深湖相高水位体系域,属于低含油率高灰分油页岩。根据样品有机元素分析及热解分析数据,采用交汇图解法分析油页岩成因类型主要为腐泥型(Ⅰ型)和腐殖腐泥型(Ⅱ1型);晚二叠世芦草沟期,三工河地区为该区的沉积中心,油页岩资源量大,含油率高,且开采条件简单,是进一步勘探和开发的最有利地区。

吐哈盆地台北凹陷中部地区喀拉扎组一段震积岩的发现及其地质意义

吐哈盆地是具有双重基底与前陆结构的多旋回复合盆地。晚侏罗世的燕山运动控制和影响着喀拉扎组的沉积作用。通过20余口钻井的岩心观察,首次在胜北-红连地区上侏罗统喀拉扎组一段中识别出多种地震成因的软沉积物变形构造,包括液化作用成因的砂岩脉(墙)、液化角砾岩、液化卷曲变形、球-枕构造、液化均一层和负载构造;水塑性变形成因的纹层卷曲变形、丘-槽构造、环形层和振动滑塌;脆性变形成因的震积角砾岩、阶梯状微断层和"V"字型地裂缝。依据仅在喀拉扎组一段中识别的震积岩变形特征,建立了震积岩垂向序列,表明研究区在喀拉扎组一段沉积期,受频繁而强烈地震事件的影响。详细对比了震积岩在各口钻井中的时空分布规律,地震强度从北部山前带的胜北地区到南缘的红连地区有减弱的趋势,表明古地震的震源来自博格达造山带。Dickinson三角投点图也显示喀拉扎组一段砂岩的物源主要来自北部的博格达山造山带。震积岩的大量发育表明,燕山运动Ⅱ幕导致博格达山于晚侏罗世喀拉扎组一段沉积期发生了剧烈的构造隆升,该地区的发现的大量震积岩是盆-山关系的特殊沉积响应。

准东博格达山山前带二叠系芦草沟组重油的发育特征及其指示意义

二叠系芦草沟组是准噶尔盆地东部地区最重要的烃源岩层系和勘探目的层系之一。2013年中国地质调查局油气资源调查中心在准噶尔盆地南缘博格达山山前带实施的油页岩调查井JZK1井钻探过程中,发现二叠系芦草沟组重油。通过对JZK1重油和岩心样品有机地球化学的测试数据研究表明：二叠系重油原油演化程度适中,主要赋存于岩石裂缝中,且经历过后期生物降解作用;油源对比指示,原油来自于芦草沟组本身,属自生自储型油藏。据此推测西起乌鲁木齐市雅玛里克山,东至奇台的白杨沟,断续延长136km,宽2～10km,分布面积约2×10^4 km^2的芦草沟组均为下步油气勘探的有利区。基于钻井和过井地震测线的解释结果,指出存在推覆体上盘和推覆体下盘两个勘探领域,且推覆体下盘的原生油藏领域埋藏深、规模大,是下步勘探重点领域。

新疆阜康-吉木萨尔断层晚第四纪活动与变形特征的新认识

阜康-吉木萨尔断层是博格达山体与山前冲洪积平原的分界断层,全新世以来仍在活动,山前的冲洪积平原和河流低级阶地均发生了不同程度的拱曲变形,断层剖面揭示了该断层晚更新世末期有3次古地震事件。断层近地表后倾角变缓,地表的陡坎地形主要是由地层的拱曲变形形成的,反映了断层近地表位错的消减和分配规律。

博格达山北麓大黄山地区芦草沟组油页岩地球化学特征与沉积环境分析

为弄清准噶尔东南缘博格达山北麓大黄山油页岩形成的环境,对其常量元素、微量元素和稀土元素进行了系统分析,其主要特征是常量元素含量普遍偏低,反映了该区为非海相的弱还原环境;微量元素Sr/Ba比值,硼的含量等数据表明沉积环境以淡水为主,间或有半咸水介入;轻稀土相对富集,重稀土相对缺失,Ce/Ce*呈现弱的负异常、Eu/Eu*呈现明显负异常,反应出大黄山油页岩沉积环境总体上为近源陆相沉积。

天山陆内俯冲造山转换带的基本特征

天山山系是中国西北地区的一个复合造山带 ,中、新生代以来在印度板块与欧亚板块俯冲碰撞的远程挤压效应影向下 ,发生了陆内俯冲。塔里木地块和准噶尔地块相向俯冲于天山之下 ,造成了山系的急剧隆升和冲断推覆 ,在构造重荷作用下 ,沿着天山南、北山前发育了陆内俯冲型前陆盆地 ,这一特点已为大多数学者所共识。然而 ,天山陆内造山带在形成过程中沿着走向却存在明显的变化 ,尤其是东、西天山在地壳厚度、山系海拔高度、地震活动烈度等方面均有较大的差异 ,总体上以西天山的活动性明显大于东天山为特点。发育于准噶尔地块内的博格达山在这一阶段表现出强烈的活动性 ,山系隆升和褶皱冲断控制其边缘前陆盆地的充填 ,与西天山相对应。这说明天山陆内造山过程中存在着转换作用 ,把西天山陆内俯冲的地壳缩短量转换到了博格达山地区 ,由此平衡东、西天山的差异 。

新疆西博格达山周缘地区中新生代沉积岩源区和构造背景

沉积岩中的碎屑组分及相对稳定的微量元素和稀土元素可以反映物源信息,广泛应用于沉积源区的确定和构造背景的分析。本文通过对西博格达山周缘地区侏罗纪至古近纪沉积地层的碎屑岩岩石学和微量元素与稀土元素分析,揭示盆地沉积岩的源岩来自上地壳,岩性以长英质岩石为主,混合部分安山质及基性岩石。源区构造背景应为岩浆弧和再循环造山带,其中岩浆弧起主导作用。本文的分析结果为研究博格达山的构造演化过程及其机制提供了有力的证据,并且对准噶尔盆地油气勘探具有一定指导意义。

博格达北麓晚第四纪地壳缩短速率

博格达推覆构造,由南向北发育3~4排活动断裂,活动性逐渐向北迁移,最新活动主要集中在前缘的阜康断裂及北三台断裂上。阜康断裂上盘在二工河一带为单斜岩层,具有断弯褶皱的特征,通过测量阶地拔河高度、阶地基座岩层的产状以及阶地年代数据,应用断弯褶皱变形的关系式得到了断层沿断层面滑动速率为0.8 mm/a;北三台断裂发育在断层扩展褶皱北三台背斜北翼,利用阶地剩余面积及褶皱滑脱面埋深,计算得到北三台背斜晚更新世晚期以来的缩短速率在0.5~0.9mm/a之间。综合得到博格达北麓晚第四纪地壳缩短速率为1.3~1.7 mm/a,考虑到埋藏地貌面的变形量,估计博格达北麓晚第四纪以来南北向总的地壳缩短速率在1.5~2.0 mm/a之间。

准噶尔盆地南缘古牧地背斜多期构造变形特征

古牧地背斜位于博格达山前阜康断裂带的北缘。为探讨博格达山隆升在沉积盆地内的构造响应特征,作者结合野外地表露头观测、地震反射特征和磷灰石裂变径迹分析,认为古牧地背斜垂向上可划分为深浅两大构造层:深层侏罗系西山窑组(J_2x)以下地层具有双重构造的特征,活动时间为150~130和100~80 Ma;浅层侏罗系西山窑组及以上地层具有断层突破型断层传播褶皱的特征,活动时间约为30 Ma。以上研究成果一方面反映出博格达山晚侏罗世以来多期构造活动的特点,另一方面反映古牧地背斜深层双重构造具有形成时间早、埋深相对浅的特点,是准噶尔盆地南缘有利的油气勘探领域。

博格达北麓山前凹陷侏罗系沉积相及砂体展布特征

通过对博格达北麓山前凹陷内近百口井的录井、测井、地震资料和分析化验数据以及5条野外露头剖面分析,进行侏罗系地层划分对比,建立地层格架.利用ZTR指数、重矿物组合、碎屑组分、沉积构造、地层厚度及砂砾岩分布等特征,对研究区物源及古流向进行分析和判断.选取重点井取心段进行观察描述,指出主要岩相类型和沉积体系:⑴辫状河—辫状河三角洲—滨浅湖沉积体系;⑵曲流河—湖泊三角洲—滨浅湖沉积体系;⑶冲积扇(干扇、湿扇)—扇三角洲—辫状河三角洲—滨浅湖沉积体系等,建立了相应的沉积相模式,阐明骨架砂体的展布特征,预测了有利的油气聚集区.