塔里木盆地基底卷入扭压构造与巴楚隆起的形成

在板块斜向碰撞中,与走滑断层相伴生的隆升是弯曲挤压的必然结果。印度板块与欧亚板块的斜向碰撞使得塔里木盆地边界和内部发育的基底卷入构造大多表现出逆冲与走滑断裂的双重特征。本文通过地震、钻井和构造几何学、地面资料约束研究表明,巴楚隆起两侧的阿恰-吐木休克和色力布亚-玛扎塔格断裂是由基底卷入构造和扭压构造复合而成的基底卷入扭压构造。这种构造样式的组合包括3个部分,即两端的基底走滑断裂和中段的基底卷入逆冲断裂。巴楚隆起的形成主要与阿恰-吐木休克断裂的基底卷入扭压构造活动有关。巴楚隆起的形成过程具有“跷跷板”特点,可分两个阶段:巴楚隆起前石炭纪沿南缘的玛扎塔格断裂抬升,地层最大剥蚀厚度至少530m;前古近纪,主要剥蚀区沿吐木休克断裂以南展布,推测最大剥蚀厚度超过1100m。巴楚隆起南段的主变形期是在前石炭纪完成的,地层缩短量约占55%;北段推迟到前古近纪,缩短量占55%;而中段的地层缩短量一直在逐步增强,前上新世达到最大,占52%。

塔里木巴楚隆起北缘吐木休克楔形基底卷入构造

石油地震资料揭示出塔里木盆地中央巴楚隆起为结晶基底和古生代地层相对隆升区,多数地区缺失中新生界,顶部为第四系陆相碎屑岩不整合覆盖隐伏隆起。在隆起南北两侧构造变形比较强烈,均发育基底卷入的逆冲构造和古生界内逆冲构造。运用断层相关褶皱理论,通过对研究区的二维地震测网解释及钻井标定,综合研究得出巴楚隆起北侧吐木休克卷入基底逆冲断层倾向南,向北逆冲,前寒武系基底到早古生代地层被错断。新生代时期的生长地层特征指示基底卷入构造于古近纪、中新世-上新世和更新世均有活动。构造分析表明基底卷入构造于中生代末期还有一次活动,说明吐木休克构造由多期构造运动形成。向北逆冲的吐木休克基底断层和盖层褶皱构造的向南反冲逆冲断层或滑脱断层共同组成基底卷入楔形构造,楔形点同时位于基底和盖层中。盖层构造以中寒武统膏岩为滑动面,向南逆冲,发育断层扩展或滑脱背斜构造。基底断层和盖层滑脱断层在剖面上组成典型的楔形构造几何形态,平面上形成三角形构造。地震剖面综合解释成果图显示,吐木休克弧形逆冲构造东部盖层反冲构造,即基底卷入楔形构造表现较为清楚,向西则表现不太明显,但地震反射波组(地层转折)指示盖层中仍存在这些反冲构造。纵向地震剖面和联络地震剖面均显示出存在该类构造。吐木休克基底卷入断层弧形构造顶部位移最大,盖层变形相对最小;向东西两侧基底断层位移逐渐减小,盖层构造位移相应逐渐增加。研究认为,塔里木巴楚隆起系挤压作用下,刚性地壳发生挠曲而形成的变形区带。

塔里木盆地东北缘吐格尔明背斜和阳北断裂带构造分析

吐格尔明背斜和阳北断裂位于塔里木盆地北缘,南天山山前库车褶皱冲断带的东段,两者均为基底卷入型构造。阳北断裂是一个反转构造,其变形历史可以追溯到侏罗纪—白垩纪的正断层;新生代构造反转,发生了多期冲断变形加速期,分别发生于白垩纪末—古近纪初、古近纪末—新近纪初、中新世早期、上新世和第四纪。吐格尔明背斜构造带是阳北断裂中新世早期及以后的冲断作用派生出来的一个次级基底卷入型构造变形带。它由吐格尔明背斜及其南、北两条呈背冲关系的逆冲断层组成。背斜核部元古宇变质岩出露地表;中、新生界直接不整合于变质岩之上,缺失全部古生界,说明研究区可能属于一个长期存在的古生代古隆起。

塔里木盆地西北缘乌什西次凹的地层系统和构造特征

乌什西次凹位于塔里木盆地西北缘,隶属于库车坳陷的乌什凹陷。它位于南天山主山脉(哈尔克山)和塔里木盆地柯坪—温宿凸起之间。区域构造格局上,这里是塔里木克拉通向西北自然延伸的部分。次凹北缘的阿合奇断裂是南天山造山带和塔里木克拉通的分界。乌什西次凹内发育与柯坪—温宿凸起相似的晚前寒武纪—古生代地层系统,包括寒武系、奥陶系和石炭系的烃源岩。新近系—第四系碎屑岩建造直接不整合于变形的古生代被动大陆边缘碎屑岩—碳酸盐岩沉积建造之上;剖面上,向南天山方向加厚,向塔里木克拉通方向减薄,呈现典型的前陆盆地剖面结构特征。这是一个晚新生代陆内前陆盆地,叠加在晚海西期—燕山期古隆起之上。这里的构造变形主要有3期,分别是中海西期、晚海西期—印支期和晚喜山期。变形以厚皮冲断构造及其相关褶皱为主,薄皮构造不发育。平面上,主构造线走向NE-SW。剖面上,以南天山向塔里木冲断为主。

阿尔泰山南缘玛因鄂博构造带西段老变质岩岩块发现及地质意义

阿尔泰山南缘玛因鄂博构造带西段原划下石炭统姜巴斯套组中发现大理岩、混合岩、黑云二长变粒岩、阳起石片岩、黑云母石英片岩等老变质岩岩块,多呈透镜状或断块产出,规模不一,大者宽达数百米,小者不足10 m,与围岩为断层接触.受强烈韧性剪切作用,广泛发育韧性变形.其中黑云母石英片岩可能为飞来峰构造,其余变质岩岩块是板块碰撞时构造卷入的基底岩块.

扬子地块西侧米仓山基底卷入式冲断带的结构分析

米仓山基底卷入的巨型背斜带位于扬子地块的西北侧,西与龙门山薄皮冲断体系斜列状错位连接,东与大巴山弧形薄皮冲断带相互叠加,北侧为南秦岭造山带与扬子地块之间重要的大地构造界线——勉略缝合带。作为与周围大地构造和变形特征完全不同的构造样式,其结构的精细分析非常重要,本文利用现代构造地质学的几何解析技术对于这一特殊的基底背斜进行了研究。通过3条大型综合剖面的建立,本文对该巨型背斜的形成及空间分布进行了研究,探索性的解决米仓山背斜所卷入层序、层序的分布和彼此的接触关系问题;解决控制褶皱形成的断层分布、卷入深度、几何特点和彼此的交接关系问题;解决变形分析的构造样式问题和褶皱形成的平衡恢复问题。

塔北隆起古生代构造样式和构造反演

塔北隆起是塔里木盆地的主要含油气区,笔者利用地震剖面解释和平衡剖面技术对塔北隆起构造变形和构造演化进行了研究。塔北隆起构造变形存在明显的构造差异,西部英买力地区主要发育盖层滑脱式逆冲断层褶皱和"y"型压扭断层,而其东部主要发育基底卷入式逆断层及断层传播褶皱和反冲断层构造。造成塔北隆起东、西构造样式差异的机理主要有两点:一是东部地区对震旦纪—早奥陶世正断层在后期挤压作用下反转,二是英买力地区中寒武统盐层的发育。塔北隆起地区古生代构造演化也存在着一定的差异,塔北隆起东部震旦纪—早奥陶世发育大型正断层构造,而英买力地区为稳定碳酸盐岩台地;晚奥陶世至泥盆纪,塔北隆起东部牙哈断层发生反转,轮台凸起隆升,而英买力地区位于隆起的斜坡部位;石炭纪至二叠纪,塔北隆起东部大规模抬升,剥蚀严重,出露变质基底,英买力地区接受强烈的变形作用,主要发育盖层滑脱式逆断层和褶皱构造。

塔里木盆地西北缘柯坪-巴楚地区皮羌断裂与色力布亚断裂空间关系

塔里木盆地西北缘柯坪地区发育北东走向的逆冲断裂带,但地球物理资料揭示,该地区还发育北西走向的断裂构造。这两个方向的断裂系统在平面上呈近于正交的关系。北东向的柯坪逆冲带中发育北西向的皮羌走滑断裂,并在走向上与巴楚隆起南缘的色力布亚断裂一致,但两者构造样式存在明显的差异。研究表明,巴楚隆起向西延伸到柯坪逆冲带之下,该构造带中潜伏有早期发育的北西向构造。北西向的皮羌断裂的深层构造为基底卷入向南逆冲的楔形构造,浅层构造为走滑断裂,属于晚期形成的构造,与柯坪逆冲带的形成时代一致,为上新世至第四纪。色力布亚断裂上发育的生长地层指示深层构造形成时代为中新世至上新世。尽管在深层构造上,皮羌断裂与色力布亚断裂为同一条断裂,构造样式为卷入前寒武系(元古界)结晶基底向南逆冲的楔形构造,但它们在近地表或浅部倾向相反,形成时代不同,应当定义为皮羌走滑断裂与色力布亚断裂在柯坪逆冲带中的断裂复合。