青藏高原西北缘晚新生代的隆升特征——来自西昆仑山前盆地的沉积学证据

对西昆仑北缘山前盆地新生代沉积特征的研究结果表明,沿西昆仑山前发育的各沉积序列的垂向特征相似:古新世—中新世早期为石膏层、含瓣腮化石的石灰岩和紫红色较细粒的碎屑岩沉积,指示了海相和海陆过渡相较平静的沉积环境;中新世晚期—上新世初期开始出现陆相磨拉石,指示了陆相非平静的沉积环境,砾石的直径由下至上呈增大趋势,可能反映了西昆仑山体不断隆升,其间相对稳定的层段可能是构造运动间歇期或平稳期的沉积,指示了脉动式的隆升模式;磨拉石底部砾石的成分以沉积岩为主,向上火成岩和变质岩砾石逐渐增多,表明剥蚀程度不断加深。根据磨拉石建造的特征,判断剥蚀量和剥蚀强度自西向东有减小和变弱的趋势,可能暗示了西昆仑山晚新生代隆升有自西向东由强变弱的过渡特征。该结论与本区构造地貌学的研究结果一致。

西昆仑山前甫沙—克里阳地区新生代变形特征及油气控制作用

甫沙—克里阳地区位于西昆仑山弧形构造带的东段,是研究西昆仑山前冲断带变形特征的关键区域。在详细地面地质调查和钻井分析的基础上,利用最近完成的高分辨率地震资料,对甫沙—克里阳地区的新生代构造变形特征进行了研究。认为研究区自南向北由甫沙、柯克亚和固满—合什塔格3排构造带组成,其中甫沙构造带的结构特征在横向上有较大差异;3排构造带变形时间由南向北变新,冲断带表现为"前展式"的变形,同一排构造带的变形存在着由西向东迁移的特征;研究区新生代总缩短量为54.5km,缩短率为35.9%;新生代构造变形对研究区的油气聚集具有重要的控制作用,甫沙构造带的深层构造是下一步最有利的勘探领域。

昆仑山北麓地貌过程对风沙危害形成的影响

昆仑山北麓地跨昆仑-阿尔金山与塔里木盆地两大地貌单元,毗邻塔克拉玛干沙漠,区内沙源物质丰富,东北风与西北风盛行,风沙活动强烈,沙漠化程度达0.62,是目前我国风沙危害最严重的区域。地貌过程与风沙危害发生的关系,主要表现为风沙地貌过程加强引起风沙危害发生,流水地貌过程减弱使风沙危害加重,人工地貌过程对风沙危害有加强与减弱两方面的作用。区内风沙危害严重与地貌结构,沙漠、砾漠(戈壁)和雅丹面积占73.5%,风沙地貌面积大,沙源物质丰富;气候干旱少雨,荒漠区植被稀疏,风力强劲,风蚀风积强烈;河流稀少,流水地貌过程弱;水资源不足且分布不均,绿洲面积仅占13.49%,绿洲区人工地貌过程对荒漠环境扰动破坏大等有关。针对地貌及其过程对风沙危害的影响及发展趋势,提出了6条防治地貌过程加剧引起风沙危害的措施。

西昆仑山前柯东—柯克亚构造带油气来源及成藏模式

西昆仑山前主要发育下石炭统和什拉甫组、下二叠统普司格组和中侏罗统杨叶组3套烃源岩。通过西昆仑山前柯东—柯克亚构造带烃源岩特征、油气特征和油—源对比与气—源对比分析,指出柯东—柯克亚构造带原油主要来自二叠系类型较好的Ⅱ型有机质,热演化程度较高;天然气主要来源于二叠系源岩,有部分侏罗系和石炭系天然气混入。从柯东1井和柯克亚含油气构造的构造演化、流体包裹体、油气成藏演化史出发,分析了成藏演化过程,总结出柯东—柯克亚构造带油气成藏演化模式,得出其成藏可分为4个阶段:原油初始充注时期、主充油时期、主充气时期和油气调整时期。搞清柯东—柯克亚构造带油气来源及油气成藏过程具有极其重要的意义,可为该区甩开勘探、进一步扩大勘探成果提供重要依据。

西昆仑山前印支运动期构造对后期构造和沉积的影响

印支运动期古构造对塔里木盆地西南缘西昆仑山前后期的构造变形和侏罗纪—白垩纪的沉积都具有十分重要的控制作用。但由于新生代以来的强烈改造,研究区印支运动期构造特征识别较为困难。选择新生代构造活动相对较弱的西昆仑山前中段,野外露头调查、钻井和地震资料等综合研究表明,西昆仑山前发育印支运动期褶皱冲断带,形成一系列逆冲断层和北东翼陡、南西翼缓的背斜,这与晚三叠世塔里木板块与羌塘地体最终完成陆—陆碰撞形成的北—北东向挤压有关。印支运动期发育的古断层在喜马拉雅运动晚期挤压下复活,从而造成两期背斜上下叠置,构造高点重合。因此,印支运动期构造格局极大地限制了喜马拉雅运动晚期的构造变形。印支运动期古构造奠定了中生代的古地形格局,并对侏罗纪—白垩纪沉积起到了重要的控制作用。受深部印支运动期逆冲断层控制的北西—南东向斜列式分布的古隆起,是造成该区白垩系分布和储集层物性差异的重要原因。

昆仑山北麓阿羌黄土剖面AQS3层段记录的末次间冰阶千年尺度的气候波动

通过对昆仑山北麓阿羌黄土剖面AQS3层段的年代测试、粒度参数(Mz和σ)以及主要氧化物(SiO2,Al2O3,TOFE(Fe2O3+FeO)和(Al2O3+TOFE)/SiO2比值)分析,并结合区域相关地层反映的古环境和腹足类化石指示的古生态,认为AQS3记录了末次间冰阶19个旋回的干冷与暖湿的气候波动。其中,15个具有千年尺度旋回的各个温暖期能够较好地与GRIP冰芯氧同位素曲线中的D-O事件在时代和气候性质上进行一一对比。可能是由于地处毗邻冰川山麓、加之海拔较高,故该层段粒度与主要氧化物显示的气候变动的幅度并不大,然而却相当敏感。不仅于此,这种千年尺度的温暖气候变化在昆仑山北麓及其近邻区域也有明显的表现。例如,在昆仑山北麓普鲁地层剖面中,指示暖干气候作用下形成的含石膏等盐类的砂土砾石层的TL年龄为距今31000年、45500～41600年、45900年和54500年,可以依次与GRIPδ18O中的间冰段D/O6,D/O12,D/O13和D/O15进行对比;在阿尔金山北麓,类似的并具有荒漠漆的砂土砾石层的TL年龄为37200aB.P.和59700aB.P.,分别相当于D/O9和D/O17间冰段;在塔克拉玛干沙漠腹地的高阶地(海拔1310m),可能代表了剧烈升温的气候背景下,环塔里木盆地四周高山冰雪大量消融导致的塔克拉玛干沙漠腹地的"大湖期",其日历年为33197aB.P.,与GISP2冰芯氧同位素曲线在33000aB.P.的暖阶段相当。发生在昆仑山北麓及毗邻区域AQS3时期若干温暖阶段的地层学证据以及其在时间上能够与GRIP和GISP2冰芯氧同位素曲线相关暖峰的耦合,表明由阿羌剖面末次间冰阶粒度和主氧化物峰谷变化反映出来的多次冷暖波动,其根本原因还是受到北半球D/O振荡的强烈影响。

西昆仑山前柯东构造新生代构造变形及油气意义

利用高分辨率三维地震剖面、地表露头以及钻井数据分析了西昆仑山前克里阳—甫沙构造带东段柯东构造的特征,认为柯东构造为压扭构造,主要发育基底断层,表现为强烈变形的褶皱前翼和宽缓的后翼(顶部)。生长地层揭示克里阳—甫沙断层于上新世逆冲形成柯东单斜(鼻隆),具有卷入翼部旋转的变形机制;后期克里阳—甫沙断层发育突破断层将柯东单斜切割为断块,并导致地表出露一套高陡倒转的地层,这套地层卷入了侏罗系—新生界。柯东构造的深部断块构造变形较弱,使得油气藏得以保存,KD1井显示这类断块具有很好的勘探潜力。

西昆仑山前晚三叠世古构造特征及对侏罗-白垩纪沉积的控制

造山带和盆地是在时空发展和形成机制上具有密切联系的构造系统。青藏高原内部晚三叠世古特提斯造山带的形成，对北缘的塔里木盆地产生了重要的影响，导致了盆地内部西昆仑山前地区发生了强烈的冲断构造变形，而这一冲断构造变形所形成的古构造-古地貌对后期侏罗-白垩纪的沉积具有重要的控制作用，同时也决定了该地区的油气分布。本文基于对西昆仑山前露头区中生代地层分布详细的野外考察和盆地覆盖区钻井资料的整理，结合对盆-山结合带清晰地震剖面的详细解释，开展西昆仑山前的晚三叠世古构造特征及侏罗-白垩纪沉积充填过程研究，以期揭示晚三叠世的古构造-古地貌特征及对沉积的控制作用。通过研究发现，西昆仑山前地区发育晚三叠世前陆褶皱冲断带，冲断带根部发育基底卷入构造，锋带发育叠瓦状构造；古生界受逆冲断裂控制，形成一系列的北陡南缓的背斜隆起，冲断带前锋位置与新生代构造前锋位置相近。三叠纪末古地貌形态由于特提斯造山带的强烈隆升，总体呈南高北低的地貌形态，但是褶皱冲断构造带受地表风化剥蚀作用，背斜核部形成南缓北陡的古隆起，而断层破碎带形成南陡北缓的洼地，是侏罗系发育前的基本地貌格架。早侏罗世受特提斯造山带造山后伸展的影响，西昆仑山前发育4个箕状断陷，控陷断层发育于古造山带一侧；受大型控陷断层的影响，在断陷内部呈北高南低的地形特点，断陷内侏罗系逐渐向北部斜坡超覆。晚三叠世形成的古构造-古地貌与早侏罗世断陷叠加形成的古地理格架一直控制了侏罗纪-早白垩世的沉积，直到晚白垩世沉积时才没有起到控制作用。

西昆仑山前甫沙—克里阳地区中新生代构造事件的裂变径迹证据及其地质意义

基于甫沙—克里阳地区位于塔里木盆地和西昆仑造山带的盆山结合部位,其构造位置特殊、演化复杂,综合运用锆石、磷灰石裂变径迹测年及磷灰石热演化历史模拟方法,结合野外地质调查和地震资料,对该地区进行低温热年代学研究。研究结果表明:甫沙—克里阳地区中新生代发生5期构造事件,对应地质时代分别为晚三叠世、晚侏罗世、晚白垩世、早中新世和上新世;各期构造事件在本区及周邻均具有明显的地质响应,其中,晚三叠世的构造事件具有长期整体抬升的特征,该事件使得本区烃源岩的热演化程度延缓,为油气的晚期成藏奠定了基础;而上新世的快速抬升事件则使得研究区内烃源岩、断裂输导和圈闭等成藏要素相互耦合,促使油气发生晚期成藏,对该区油气聚集具有重要的控制作用。

西昆仑山前地区白垩系分布研究

白垩系是西昆仑山前地区最重要的储层,受区域构造演化控制,其岩性与分布在纵、横向上均发生变化。下白垩统为冲积扇辫状河相沉积的红色砾岩、砂岩夹泥岩;上白垩统英吉沙群在研究区西部为一套海相碳酸盐岩地层。白垩系在喀什凹陷最厚,往西、往东、往北均逐渐变薄,并发生相变与尖灭,控制储层发育。本文在研究区域首次通过地震相研究,根据白垩系反射特征精细追踪对比其层位,确定尖灭位置,进而确定白垩系分布范围。研究认为,地震相能在区域上宏观地反映白垩系的沉积特征与分布范围,进而指导油气勘探,具有很重要的现实意义。

基于地震与非地震联合约束下复杂冲断带构造建模:以西昆仑山前柯东构造带为例

柯东构造带是揭示西昆仑山前冲断带变形过程的关键区之一,也是当前油气勘探重要的目标区。由于该区构造变形强、地层速度变化快以及地表条件复杂等因素,导致当前勘探面临着地震勘探资料品质差,构造建模多解性强等问题。文章利用R型因子降维分析方法,通过对柯东构造带甫沙地区的重、磁、电反演成果进行降维分析,结果表明甫沙地区深部发育断块构造,不存在地震剖面上显示的背斜构造;同时联合地震资料的综合解释,认为现今的甫沙地区发育的断块构造是早期的完整背斜受早更新世山前右旋走滑断裂改造的结果。在柯东构造带的综合建模实践表明,通过地震与非地震方法的联合约束可以为认识复杂冲断带的构造变形提供有效的手段。

西昆仑山前塔里木盆地叶城凹陷中新统震积岩及其地质意义

通过对6口钻井岩心的详细观察,在塔里木盆地西南缘的西昆仑山前叶城凹陷中新统克孜洛依组和安居安组发现同沉积的软沉积物变形构造,包括液化砂脉、负载及球枕构造、挤入构造、液化卷曲变形、软泥触变变形、液化底劈、软布丁构造及同沉积微断层等,分布广,且重复出现。经与典型的震积岩比较认为,它们都属于地震成因的沉积构造。分析认为,克孜洛依组和安居安组的震积岩可分为4个发育时期,时间跨度大约为5 Ma (16-11 Ma),第1、2期时间较长、构造活动较强烈,第3、4期时间较短、构造活动较弱。这是首次在塔西南地区新近系陆相地层中发现震积岩,震积岩的发育与中新世西昆仑山阶段性隆升、山前逆冲带多条逆冲断层活动引发的周期性地震活动有关。

黄山北麓青弋江发育原因及其与长江贯通的关系

基于前期研究工作成果和外部环境变化因素分析,探讨了青弋江发育原因及其与长江贯通的关系。研究表明:(1)昆黄运动可能在长江中下游地区产生了区域构造响应,导致研究区断层被激活而发生了较大幅度的断块抬升运动,进而为青弋江发育提供了下切驱动力,驱动了青弋江发育;(2)东亚夏季风在约1.3 Ma和约0.9 Ma发生的2次显著阶段性减弱事件,引起区域降水量显著增加,进而为青弋江发育提供了下切媒介和持续水流,控制了青弋江发育年代;(3)青弋江发育与长江贯通可能都是昆黄运动区域构造响应与东亚夏季风强度阶段性减弱共同作用的结果,并且长江贯通后所形成的新局部侵蚀基准面也可能促进了青弋江发育,因此青弋江发育年代在一定程度上能反映长江贯通年代。