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。

准噶尔盆地南缘西部山前褶皱—冲断带构造分带特征及形成演化

准噶尔盆地南缘西部构造呈新的构造叠置特征和复杂的复合叠加构造样式,叠加构造在空间分布上具有明显的分带特征。根据野外地质调查和地震解释资料,采用平衡剖面恢复、楔型构造理论和构造地质学分析方法,研究复杂叠加构造变形差异及分带特征。结果表明:准噶尔盆地南缘西部发育受基底卷入与顺层滑脱联合与差异控制下的空间断褶体系,褶皱发育受断层控制,褶皱与断层相互叠加形成构造楔、双重构造、突发构造等复合构造样式,表现为多期活动特征。研究区按构造变形性质及变形差异可划分为山前逆冲推覆构造带、基底卷入型褶皱—冲断带、盖层滑脱型褶皱—冲断带3个构造带;其中,基底卷入型褶皱—冲断带与第一排断褶带重合,受控于基底卷入型断裂体系,发育基底卷入式大型构造楔、背形堆垛式双重构造与前倾双重构造,背斜轴线与断层线平面重合度高;盖层滑脱型褶皱—冲断带包括第二和第三排断褶带,受控于顺层滑脱型断裂体系,发育断展褶皱,背斜轴线与断层线平面重合度低,构造垂向上具有分层差异,构造变形程度自南向北表现为由强至弱。挤压应力作用的时期和强度、滑脱断层的向北滑脱、构造楔的楔入长度及推挤距离、滑脱层的厚度和上覆地层厚度,以及沉积时代、沉积速率和岩性差异等因素是引起研究区构造垂向分层、南北分带的原因。该结果对明确研究区构造发育及下一步油气地质勘探具有指导意义。

龙门山前陆褶皱冲断带构造解析与川西前陆盆地的发育

通过详细的野外地质调查和精细的地震剖面构造解析,揭示了龙门山前陆褶皱冲断带的基本构造特征。对比分析了龙门山北段与南段构造变形几何学和运动学的差异,提出龙门山北段主要表现为一系列复杂的逆冲推覆构造,晚三叠纪变形强于新生代;龙门山南段则以基底卷入的叠瓦状冲断为特点,晚白垩纪—早第三纪变形尤为突出。与前陆褶皱冲断带相对应的是,川西晚三叠纪时期的周缘前陆盆地主要表现在整个龙门山褶皱冲断带的前渊地区;而晚白垩纪—早第三纪再生前陆盆地却局限在川西盆地的南部,并且印—藏碰撞的持续挤压作用使得晚新生代构造变形不断向东扩展进入川西盆地南部。

青藏高原东北缘基底结构研究——玛多—共和—雅布赖剖面上地壳地震折射探测

利用青藏高原东北缘玛多-共和-雅布赖人工地震测深剖面的沉积盖层及上地壳折射波Psed、Pg走时,使用正则化方法反演该剖面基底速度结构,并通过射线数分布、分辨率分析等手段分析反演结果的可靠程度,得到了沿剖面850km近地表沉积盖层及结晶基底结构性质及构造变化特征,揭示了巴颜喀拉块体中段、东昆仑—西秦岭褶皱带、祁连褶皱带东侧及阿拉善块体等四个一级地质构造单元以及各块体内部若干次级构造沉积盖层介质岩性及厚度,结晶基底性质及被改造特征,在此基础上分析了(沿测线)青藏高原东北缘与外围阿拉善块体、高原内部块体间上部地壳构造耦合以及与地表构造形态关系.

鄂西弧形构造变形特征及成因机制

对川东—湘鄂西断褶带内鄂西地区的弧形构造,从构造剖面特征、叠加褶皱样式和断裂性质入手进行几何学和运动学分析。结果发现鄂西弧形构造具有多期变形特征:早期普遍为北东东向的直线型褶皱,随着弧形带扩展,在东、西两翼分别发育右行和左行的逆冲—走滑断裂,同时分别形成北北东向和北西西向的弧形褶皱。晚期弧形带中部发育北北东向构造并叠加改造了早期北东东和北西西向褶皱,同时在黄陵背斜以西还发育交切早期构造的北北西向仙女山右行走滑断裂。根据弧形带扩展的几何学—运动学分类原则,并结合前人的古地磁研究结果,推测鄂西弧形构造应属于构造弯曲形成的弯曲弧。区域滑脱层和黄陵隆起阻挡可能是控制弧形样式的主要原因。区域滑脱层控制了拆离滑脱褶皱的构造样式;黄陵基底隆起的阻挡作用使弧形带东翼进一步弯曲变形,并导致了构造应力场方向发生改变,造成了晚期北北东向与早期北东东向构造的叠加。由此恢复的鄂西弧形构造变形过程对于揭示川东—湘鄂西断褶带构造演化具有重要的指示意义。

西准噶尔野鸭沟地区褶皱冲断构造的特征及意义

西准噶尔地区的褶皱冲断带多被认为是向东南逆冲的。在东部野鸭沟发育的褶皱冲断构造中识别出顶端指向北西的褶皱组合。褶皱自北西向南东逐渐由直立褶皱转变为斜歪褶皱,最后褶皱北西翼发生倒转而倾向南东,表明它们的极性指向北西;褶皱翼间角也由110°转变为60°左右,显示野鸭沟褶皱自北西向南东变形程度逐渐增强。根据卷入褶皱冲断带最年轻的地层为石炭系,又被307 Ma的闪长岩穿切的事实,认为该褶皱冲断带形成于晚石炭世的顶端指向北西的剪切环境。

塔里木盆地西部喀什地区的新生代冲断构造

利用新近获得的地球物理资料并结合前人的研究成果研究了塔里木盆地西部喀什地区的冲断构造特征。天山南缘冲断带西段 (巴什布拉克构造带 )以倾伏的短轴背斜为特征 ,东段 (乌恰—阿图什—喀什构造带 )以 3排枢纽近平行的线性背斜为特征。西昆仑北缘冲断带中褶皱相对不太发育 ,西北段 (肖尔布拉克构造带 )的前锋不是原来普遍认为的乌帕尔断层 ,而是其北部隐没在克孜勒苏河之下的一条无名逆冲断层。在乌恰以西 ,由于南天山与西昆仑相距较近 ,肖尔布拉克构造带的前锋与巴什布拉克构造带的前锋相互交切改造 ,不显示明显的早晚关系 ;在乌恰以东 ,南、北两条冲断带基本被喀什深洼陷阻隔。两个冲断带都在上新世中 晚期成型 ,第四纪以来仍受到强烈改造。西昆仑北缘冲断带主要以无序的方式扩展 ,天山南缘冲断带则主要以后展的方式扩展。冲断带的前锋断层主要是盲冲断层 ,这使得冲断带内 ,特别是南天山南缘冲断带内的背斜圈闭得以比较好地保存下来 ,对油气勘探具有重要意义。

大巴山与雪峰山逆冲构造带J_3-K_1复合过程的响应——鄂西秭归褶皱带构造样式与形成机制

秭归褶皱带位于大巴山逆冲带与雪峰山逆冲带叠合部位,总体呈现穹窿-盆地型式,是构造复合、联合作用的结果,记录了大巴山逆冲带与雪峰山逆冲带两者相互作用的重要信息,是研究构造复合和联合过程的理想区域。本文通过对秭归褶皱带秭归向斜、巴东复向斜和香龙山背斜的野外调查,对褶皱枢纽、相关断层、节理等进行详细构造解析,理清了先后叠加关系,在此基础上进行了构造分期和配套,对变形期古构造应力场进行了恢复重建。结果表明秭归褶皱带晚侏罗世-早白垩世经历三期构造变形:D1期以近EW向的秭归向斜和香龙山背斜为代表,秭归向斜为轴面近直立的开阔圆弧状,香龙山背斜呈轴面近直立的箱状,相关逆冲断层具由北向南逆冲的特点,可能与大巴山由NE向SW逆冲作用有关。D2期秭归向斜叠加近SN向枢纽,呈锅状,香龙山背斜东段发育鼻状的五龙背斜,褶皱带呈穹窿-盆地型。与向斜相关的水田坝断裂带向SEE逆冲,主压应力场呈NWW-SEE近平行的束状。该期变形可能与雪峰山逆冲带向NW逆冲过程中受到黄陵背斜阻挡有关。D3期秭归向斜近SN向枢纽向南西弯曲,巴东复向斜呈NW凸出弧形,香龙山背斜西端叠加NE-SW向构造形迹。主压应力场总体向NW发散。该期变形可能与雪峰山逆冲带向NW逆冲推挤有关。上述构造分析表明,向SW逆冲的大巴山逆冲带先影响鄂西地区,之后向NW逆冲推挤的雪峰山逆冲带扩展至该地区,形成复合关系。区域构造与地层关系分析表明D1-D3形成于J3-K1,因此秭归褶皱带是大巴山逆冲构造带向SW叠瓦逆冲并与指向NW的雪峰山逆冲带复合叠加的结果,表明上扬子地区在J3-K1经历了分阶段复合叠加的过程,即前期受到大巴山逆冲带近SN构造作用影响,后期经历向NW逆冲推挤的雪峰山逆冲带NW-SE向构造叠加。

晚三叠世龙门山前陆盆地须家河组物源及构造背景分析

晚三叠世龙门山前陆盆地早期的沉积物源及构造演化长期存在争议,争论的焦点主要在晚三叠世诺利期及同期沉积的须家河组下部地层。通常认为龙门山前陆盆地的西侧边界为龙门山主断裂,北川-映秀断裂,须家河组地层的地表出露范围均位于该断裂以东区域。近期的汶川科学钻探首次在北川-映秀断裂以西发现了须家河组下部地层,为龙门山前陆盆地早期的演化过程提供了新的证据。上三叠统诺利阶须家河组下部的砂岩骨架颗粒中石英、长石、岩屑的平均含量分别为43%、4%和35%,岩屑颗粒呈次棱角状,岩屑主要为弱变质的粉砂岩、泥岩,具有锆石、金红石、电气石、重晶石的重矿物组合特征,表明物源来自再旋回沉积岩。据Dickinson的三角判别图解分析,其物源区构造背景为再旋回造山带。通过微量元素和稀土元素的地球化学分析,再次确定其物源为上地壳长英质岩。龙门山前缘须家河组下部地层与松潘甘孜中—上三叠统的REE球粒陨石标准化配分模式以及碎屑锆石U-Pb年龄分布特征相似。通过与须家河组潜在物源区的综合对比分析,本文认为诺利期的须家河组具有前陆盆地的双物源特征,其物源主要来自松潘甘孜褶皱带,并有少量来自扬子板块西缘。微量和稀土元素比值特征及构造背景判别图解分析表明,诺利期龙门山前缘须家河组的沉积构造背景为大陆岛弧,沉积盆地类型应为弧后前陆盆地。结合龙门山造山带-前陆盆地系统的构造事件研究,以及本文对于须家河组下部的物源和构造背景分析,表明在卡尼末期古特提斯洋东缘出现强烈挤压,松潘甘孜东缘发生褶皱并逆冲在扬子板块西缘之上形成古岛弧,逆冲断裂为茂汶断裂,须家河组的西侧沉积范围,即前陆盆地的西侧边界为茂汶断裂。到诺利期末和瑞替期初,龙门山造山带形成,须家河组沉积范围缩至北川-映秀断裂以东,龙门山前陆盆地的西侧边界为北川-映秀断裂。

塔里木盆地西部喀什地区新生代褶皱冲断带构造解析

基于纵贯喀什地区4条地震剖面的精细构造解析,建立了喀什地区新生代褶皱冲断带的构造地质模型,认为该区新生代晚期不仅受南天山造山带南冲挤压的控制,也受到来自西昆仑的北冲推覆作用的影响,从而将喀什地区的冲断构造划分为北部的"南天山前陆冲断系统"(西段可称"阿图什前陆褶皱冲断带")和南部的"西昆仑前陆冲断系统"两部分。通过平衡恢复技术,定量计算了这两部分的最小水平构造缩短量分别为43.7 km和4 km,剖面总的缩短率为50%。综合构造演化序列和保存条件分析,认为北部深层成藏条件较好,优质储层是否发育是钻探成功的关键因素。

复杂构造解析中的几何学方法与应用

复杂构造地区的地震反射资料并没有直观地反映出深、浅层构造的真实形态。综合地表、地震和钻井、测井资料,应用等倾角区划分和轴面分析确定断层形态和褶皱形态在几何学上的定量关系,以达到预测地震资料较差地区的构造形态之目的,是行之有效的构造解释方法。在获得解释方案后可通过断层相关褶皱分析获得构造变形量、变形机制、变形过程和变形时间,进而定量模拟不同时代和不同序次台阶状逆断层及其相关褶皱的叠加过程。本文提供了塔里木盆地周边和准噶尔盆地南缘4个冲断带的研究实例,实例1详述了应用等倾角区划分和轴面分析开展构造精细解析的步骤;实例2从几何学和运动学的角度探讨帕米尔北缘乌帕尔冲断带在形成过程中断层形态、褶皱形态与位移量之间的定量关系;实例3从西昆仑山前甫沙冲断带三排背斜的生长地层底界由南向北逐渐抬升的现象阐述深部台阶状逆断层的"前列式"扩展作用;实例4运用构造趋势分析解释库车前陆盆地秋里塔格背斜带中段地表背斜轴线扭曲的运动学机理。

上扬子北部褶皱带的构造应力场演化规律

在对大量逆冲与平移断层运动学详细分析与观测的基础上,本文利用实测断层擦痕矢量数据组进行了区域应力场反演,根据对断层叠加关系的分析及叠加褶皱的验证,划分出上扬子北部经历过3期挤压构造应力场演化,从早到晚分别为:第1期北西—南东向挤压应力场,第2期近东西向挤压应力场和第3期北东—南西向挤压应力场。结合相关的地质现象,认为在这3期挤压应力场作用下分别形成了晚侏罗世末—早白垩世初的湘鄂西隔槽式褶皱带、早白垩世末—晚白垩世初的川东隔档式褶皱带和南大巴山弧形褶皱带。由此表明,上扬子北部褶皱带的形成顺序为湘鄂西隔槽式褶皱带→川东隔档式褶皱带→南大巴山弧形褶皱带。

帕米尔—西昆仑北麓新生代前陆褶皱冲断带构造剖面分析

依据帕米尔—西昆仑北麓新生代前陆褶皱冲断带 3条构造剖面的详细分析 ,发现帕米尔—西昆仑北麓除山根地带发育高角度断层外 ,基本上以低角度逆掩断层为主 ,形成与逆冲推覆构造相关的褶皱变形。乌泊尔地区表现为由山脉向塔里木盆地滑移的隐伏冲断层和上覆褶皱 ;苏盖特—齐姆根—甫沙地区表现为山前的三角带和向盆地扩展的两排背斜带。帕米尔—西昆仑北麓前陆褶皱冲断带的主要构造变形时间始于上新世早期 (距今约 4.6Ma) ,断层、褶皱的变形时代由山前向盆地逐步变新 ,变形强度由山脉向塔里木盆地逐步减弱。帕米尔—西昆仑北麓前陆褶皱冲断带的构造缩短量为 2 0～ 70km ,缩短率为 35 %～ 5 0 %。

塔里木盆地西秋—却勒冲断褶皱带地质结构特征及油气勘探区带

西秋—却勒冲断褶皱带为塔里木盆地库车坳陷的前缘构造带,整体表现为由古近系库姆格列木组膏盐滑脱层控制的3套构造层剖面结构,即盐上浅层冲断褶皱构造、盐内盐流动聚集构造和盐下复杂构造。浅层结构表现为东段的反冲和下盘背形构造,向西逐渐转换为南秋反冲(局部倒转)、北秋楔体构造以及夹于二者之间的向形构造,至却勒构造段转换为上盘正向大型逆冲推覆和下盘背斜的组合结构。深部结构表现为中生界古隆起构造的再活动。盐下构造可以划分为东部新生代晚期冲断构造段、中部古隆起构造段以及西部却勒古构造复活段。深、浅层构造平面分段的一致性和剖面垂向叠置关系揭示西秋地区盐上冲断结构与深部结构在空间上可能存在耦合关系。钻井资料显示西秋—却勒地区存在着多套勘探目标层位,即深层的下白垩统、盐内夹层以及古近系苏维依组。构造分析表明西秋里塔格构造带东段的薄皮叠瓦逆冲带以及却勒塔格构造带的深层冲断构造带为有利的油气勘探区带。

川西龙门山冲断带构造油气藏类型及分布预测

野外地质考察和地震剖面解释表明川西龙门山冲断带具有复杂的构造地质特征,认为研究区发育类型众多的构造变形样式,主要有背冲断块、三角带构造、逆冲断层带和断块构造、断层相关褶皱构造以及双重构造等,不同类型的构造变形样式形成不同类型的构造油气藏。不同类型构造油气藏具有一定的分布规律,在平面上具有分带性,并与龙门山冲断带的主干断裂密切相关,如北川—映秀断裂与马角坝—通济场—双石断裂之间主要发育与断层相关的褶皱型油气藏;马角坝—通济场—双石断裂与广元—关口—大邑断裂之间主要发育三角带构造型油气藏以及一些断滑褶皱型油气藏,等等。在纵向上具有分层性,区域性滑脱层之上发育各种类型的构造油气藏,主要有背冲断块型油气藏、逆冲断裂带内的构造油气藏等,滑脱层之下发育双重构造型油气藏、断层相关及与背斜有关的构造油气藏。

环青藏高原盆山体系东段新构造变形特征——以川西为例

介于扬子板块与青藏高原之间的川西前陆冲断带是环青藏高原盆山体系东段的重要组成部分,它是研究喜马拉雅构造运动对青藏高原东缘沉积盆地构造作用的重要场所。本文分别选取川西南段、川西北段和川北西段米仓山前的区域构造地质剖面来研究沉积地层在喜马拉雅运动中发生的构造变形特征。通过前陆冲断构造变形带的宽度、水平缩短量,山体隆升、盆地沉降,新构造对早期古构造的叠加与改造关系的研究,揭示出在环青藏高原盆山体系内,造山带与盆地边缘的冲断构造变形从造山带向克拉通盆地内扩展的同时受欧亚大陆与印度板块碰撞及其远程效应的空间位置限制,靠近青藏高原的川西南段到远离它的川北西段,新构造变形强度、新构造变形范围、盆山耦合程度具有依次降低等特征。这种受环青藏高原盆山体系控制的前陆冲断带构造变形具有明显的资环效应,特别是对油气资源的聚集与分布有重要的影响,控制了川西南段晚期次生气藏发育,川西北段和川北西段的早期原生气藏的发育。

中非造山带:喀麦隆北部地质构造与河流沉积物重矿物分析

简要叙述冈瓦纳超大陆聚合过程和中非造山带泛非期地质构造过程,剖析了西冈瓦纳喀麦隆北部和乍得西南地区岩石构造单元及其形成的构造背景并对喀麦隆北部河流冲积物进行了重矿物分析。分析结果表明重矿物可能来自近源基岩,为西喀麦隆地体(Western Cameroon Domain)内的雷博巴(Rey Bouba)绿岩带和马约科比(Mayo Kebbi)弧岩浆岩带;重矿物中的自然金可能主要来自雷博巴绿岩带。分析结果为该地区砂金矿开采提供了一定的指示。

局部构造环境演化差异性对于成矿的控制作用——以辽西地区东五家子金矿与排山楼金矿为例

辽西地区东五家子金矿与排山楼金矿空间位置相距较近,同属华北陆块北缘东段,且均产于新太古代变质表壳岩-深成岩组合岩系中.然而,东五家子金矿作为石英脉型金矿的代表,与以排山楼金矿为代表的韧性剪切带蚀变岩型金矿在成矿机制、成矿时代及成矿特征等方面均存在较大差别.通过对比分析上述2个金矿的矿床特征,认为局部构造环境演化差异性造成了二者成矿的不同.与此同时,内蒙地轴宝国老隆起石英脉型金矿密集分布的格局与燕山褶皱带北镇隆起韧性剪切带蚀变岩型金矿稀疏分布的格局,这一鲜明反差现象也依据"波的传导"理论得到了较好的解释.与宝国老隆起具有相似局部构造环境的旧庙隆起已发现金矿点稀少,且存在明显Au化探异常,因而有望在该区域发现"东五家子式"金矿.

鄂尔多斯盆地西缘断褶带成藏富集规律研究

鄂尔多斯盆地西缘断褶带蕴藏着丰富的石油资源,区内受构造运动的影响,地层破碎,断层发育,油气隐蔽性强,油气勘探困难大。本文以鄂尔多斯盆地西缘断褶带为主要研究对象,分别从西缘断褶带的生、储、运,圈、盖、保六个方面分析和研究西缘断褶带成藏富集规律,总结盆地油藏成藏的主要类型,指出了下步勘探增储的主要方向。

武陵-江南造山带中段地壳结构及其物质组成差异--基于地球化学和地球物理异常特征研究

区域深部结构和物质组成差异与成矿成藏及其保存具有密切关系。武陵—江南造山带中段区域西部地区是我国重要的含油气地区,中东部则以盛产铅锌等金属矿产为特征。本文通过对研究区地球化学和地球物理异常特征进行研究,探讨研究区地壳结构和物质组成差异的地球动力学背景。地球化学聚类分析结果表明武陵山—江南造山带中段不同块体之间在物质组成及元素富集规律上存在较大差异,推测与深部具有不同的构造特征有关。区域重、磁、震地球物理研究表明东部隔槽式褶皱断裂构造系统发育,且在中下地壳发育有大尺度叠瓦式逆冲断层;西部仅在上地壳尺度存在隔挡式褶皱。区内南北重力梯度带为纵贯中国南北的大兴安岭—太行山—武陵山重力异常梯度带的南段,它将华南陆块明显地分为东西两大部分。东西两部分的地质构造格局、地壳厚度以及地形地貌等方面都有巨大差别,地球物理属性差异揭示梯度带东侧构造演化主要受古太平洋西向俯冲及其远程应力作用影响,与中生代晚期古太平洋俯冲角度/方向和(或)后撤引发挤压-构造伸展体制转换有关。地球化学和地球物理综合研究表明不同块体的相互作用为湘西—鄂西成矿带成矿提供了有利条件,成矿带与齐岳山断裂和江南造山带边界交汇区域具有多处明显的化探高值异常,推测其具有进一步找矿前景。下一步,仍需加大地球化学和地球物理综合解释投入,为研究区域构造变形、演化及成矿过程提供进一步制约。