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1、塔里木盆地构造特征及构造演化史摘要:塔里木盆地是在前震旦纪陆壳基底上发展起来的大型复合叠合盆地。盆地的形成经历了震旦纪—中泥盆世、晚泥盆世—三叠纪和侏罗纪—第四纪3个伸展-聚敛旋回演化阶段。震旦纪到中泥盆世(古亚洲洋阶段或原特提斯洋阶段),盆地经历了陆内裂谷-被动大陆边缘盆地-前陆盆地发展旋回;晚泥盆世到三叠纪(古特提斯洋阶段),塔西南边缘经历了陆内裂谷/被动大陆边缘盆地-弧后伸展盆地-弧后前陆盆地发展旋回;侏罗纪到第四纪(新特提斯洋阶段),盆地经历了陆内裂谷(坳陷)-挤压调整作用-晚期前陆型盆地发展旋回。陆内
2、裂谷(坳陷)-挤压调整作用出现了3个次级旋回。伸展期原型盆地地层层序较稳定,聚敛期原型盆地地层侧向变化大。盆地演化与构造体制转换的地球动力学过程与方式决定了盆地具有复杂的叠加地质结构,制约着油气聚集与分布的基本特点。关键字:塔里木盆地;叠合盆地;构造特征;演化史1.区域地质概况塔里木盆地位于新疆维吾尔自治区南部,介于天山、昆仑山与阿尔金山之间,面积达560000km2。盆地腹部为塔克拉玛干大沙漠.人称“死亡之海”,面积达330000km2。塔电木板块北与萨克斯坦板块相邻。我国境内的伊犁地块(伊犁科克契塔夫微大陆
3、的一部分)、中天山、吐-哈、噶尔地块等均是哈萨克斯地板块的组成部分。塔里木板块与哈萨克斯坦板块的分界线一般置于南天北缘,即沿哈尔克山北地-巴仑台—库米什—卡卢比布拉克一线[1]。该线北侧为伊犁地块、中天山地块。向侧为塔里木板块北部边缘及库鲁克塔格断裂。一般认为.该线向两延伸与尼占拉耶夫线相连,但车自成等(1994)、李向东和李茂松(1996)认为,该界线向两延伸进人原苏联境内,与纳伦地块南缘断裂带相连、尼方拉耶天线(卡拉套捷尔斯科伊断裂带)延入中国境内.相当于狭义中天山的北界,即阿登巾拉克—拉尔墩断裂。塔里木盆
4、地即是一个典型的长期演化的大型叠合复合盆地。它发育在太古代—早中元古代的结晶基底与变质褶皱基底之上,震旦系构成了盆地的第一套沉积盖层。在震旦纪—第四纪,塔里木盆地经历了复杂的构造演化历史。为了揭示这一复杂的地球动力学演化过程,前人从板块构造环境及其演化,主要构造运动,区域不整合面,构造沉降史,以及构造变形与成因机制等出发,进行了卓有成效的探索,其中,应用构造-地层或构造-层序分析原理,研究相应时期的构造-沉积格架及盆地特点的方法获得了广泛的应用[2]。图1.塔里木盆地大地构造背景略图(据王鸿贞)图2.塔里木盆地
5、地质结构示意图[10]林,1996)2.构造样式试图在前人工作的基础上,对塔里木盆地构造样式作系统分析,解剖5种基本构造样式,即挤压构造样式、引张构造样式、扭动构造样式、潜山—披覆构造、样式和反转构造样式,研究其几何学和运动学特征、时空展布规律、垂向叠置型式及构造变形机制等[3],另外,塔里木盆地还发育多期的盐构造[9]。表1.塔里木盆地构造样式2.1挤压构造样式挤压构造样式是在挤压构造环境下形成的地质构造组合,与板块构造的聚敛运动有关。挤压构造是塔里木盆地分布最广泛的构造样式,也是盆地中最重要的油气圈闭样式[
6、4]2.1.1前陆褶皱—冲断带出现在南天山山前的库车幼陷和西昆仑山山前的喀什—叶城坳陷。这些地区中、新生代地层中发育了若干套滑脱层,它们在岩石力学性质上表现为非能干层。为褶皱—冲断带的形成提供了物质条件,而造山带向盆内的强烈挤压逆冲推覆为褶皱—冲断带的形成提供了动力学条件。(汤良杰,1992)。以库车前陆褶皱—冲断带为例分析如下。库车前陆褶皱—冲断带地表由一系列密集发育的背、向斜和冲断层组成,如沿库车河中—新生界碎屑岩系中发育有10个褶皱构造,背斜和向斜相间分布,一般向斜较为开阔,背斜相对紧闭,伴有一系列逆冲断
7、层,断面大多北倾(汤良杰,1989a,1991a)。在逆冲断层发育的地方,地层倾角往往变陡、直立甚至倒转,构成地层陡立带。地质和地震资料还揭示,库车助陷发育滑脱型冲断层、反冲断层、三角带和双冲构造等。图3.沿库车河褶皱-冲断带信手剖面2.1.2叠瓦冲断带根据区域填图和野外地质观察,柯坪隆起以发育叠瓦冲断带为特征,每一个断片或冲断席由古生界组成,逆冲推覆在新生界之上。在平面上,一系列冲断席呈近东西向展布.略呈弧形向南凸出。剖面上可见冲断层断面北倾,在地表倾角较陡,往深部可能变缓,最终归并于寒武系底部的底板逆冲断层
8、。图4.沿克孜勒苏河原始地震剖面(A)与解释剖面(B)2.1.3基底冲断层基底冲断层属于基底卷入型构造,与深层次滑脱作用有关(汤良杰.1992).在沙雅隆起、中央隆起带和东南断隆带均有发育。东南断隆带基底冲断层所示,在地震反射剖面上,呈空白反射的前震旦系,逆冲推覆在具有较连续反射的海相古生界之上。由北向南可分为两个带,即前线断坡带和中部剪切滑动带。前缘断坡带表现为脆性破裂,发育较宽的断