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—32Ma整体快速抬升，同步于东秦岭太白山和华山约57-40Ma的快速隆升阶段，与渭河盆地古近纪始新世约40Ma的基底快速沉降具有耦合关系。晚中新世约7-3Ma以来，渭河盆地的持续快速沉降，与渭北隆起上新世约5Ma及东秦岭太白山约10—9．6Ma、华山约8—5Ma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55-45Ma碰撞及青藏高原约10-8Ma隆升外扩的远程效应对研究区影响较大。

陕西渭河盆地前新生界地质特征及其油气意义

渭河盆地位于鄂尔多斯地块与秦岭造山带的过渡地带,为新生代断陷盆地。依据渭河盆地沉积-构造演化过程、渭北隆起和秦岭造山带中新生代演化及隆升特点,结合钻井资料及水溶天然气同位素分析,综合探讨了渭河盆地前新生代地质特征。渭河盆地在前新生代应为秦岭造山带与鄂尔多斯盆地之间的古斜坡带,前新生界总体表现出边部老中间新的特点,其中北部斜坡区大部分以早古生代碳酸盐岩地层为主,中南部深凹陷区则广泛保留晚古生代石炭系—二叠系煤系地层,局部地区可能仍有中生代地层残留,暗示渭河盆地前新生界仍存在重要的潜在烃源岩。该认识对探讨渭河盆地的形成演化及天然气勘探具有重要意义。

渭河地区及周缘晚古生代-中生代碎屑锆石年代学、地球化学及构造-沉积意义

本文在对渭河地区及周缘晚古生代-中生代残存地层分布研究的基础上,采用岩石学、锆石同位素年代学、主微量元素地球化学分析方法,对渭河地区南北两侧上古生界二叠系及中生界三叠系进行对比,进而恢复了研究区晚古生代晚期、中生代早期沉积面貌,并结合裂变径迹构造抬升的研究结果,探讨了渭河地区中生代后期改造过程及演化阶段。结果显示:渭河盆地内部主要凹陷可能仅残留小范围的、不连续的C-P地层,未发现中生代地层。岩石学、锆石U-Pb年龄、主微量元素表明鄂尔多斯南部和北秦岭地区二叠系、三叠系具有很好的对比性,两者在相同时期为同一盆地。二叠系碎屑岩源区可能为再旋回造山带及陆块源区,主要来自北秦岭中-新元古界宽坪群变质碎屑岩及南部二郎坪群火山-沉积岩;三叠系沉积岩物源主要来自北秦岭地区的宽坪群、秦岭群或同期发育的火山岩。裂变径迹资料暗示渭河地区与渭北隆起及秦岭造山带中生代抬升期次具有一致性:晚侏罗世-早白垩世末,地层以强烈的构造变形、弱抬升为主;早白垩世末以来,地层发生大规模抬升、剥蚀,致使上古生界-中生界在渭河地区残留较少。在以上研究的基础上,将渭河地区晚古生代-中生代演化过程分为晚古生代二叠纪、中生代三叠纪-早中侏罗世、晚侏罗世-早白垩世末、早白垩世末-白垩纪末几个演化阶段。

鄂尔多斯盆地渭北隆起抬升期次及过程的裂变径迹分析

渭北隆起处于活动带（秦岭造山带）与稳定地块（鄂尔多斯地块）的过渡地带，构造位置独特重要，该带抬升期次及过程的确定对盆山作用、盆地动力学演化及油气成藏研究具有重要意义．本文运用磷灰石、锆石裂变径迹分析方法及热史模拟方法对渭北隆起进行了低温热年代学研究，研究表明渭北隆起抬升冷却在南北方向上具有明显的差异性，具有南早北晚的特点．南部奥陶系一下二叠统抬升早，主要为早白垩世晚期102～107Ma以来，北部自新生代65Ma以来抬升，主要抬升时期为晚始新世40Ma以来．渭北隆起主要有早白垩世晚期（102～107Ma）及40Ma以来两期快速隆升，40Mal）以来为渭北隆起的主要快速隆升时期．热演化史模拟曲线表明渭北隆起在约125～100Ma快速抬升，在100～40Ma为缓慢抬升，自古近纪晚始新世约40Ma以来，特别是5Ma以来发生快速抬升冷却．渭北隆起新生代40Mal；以来的整体快速隆升与秦岭造山带北缘的隆升具有同时性，与渭河盆地的新生代以来快速沉降具有很好的祸合关系．