柴达木盆地

柴达木盆地的地质特征及其成藏规律勘探1001高艺魁2010110101272.挠曲作用①概念：压陷作用使一个（一些）地壳断块体（或岩石圈板块）上冲到另一个（一些）地壳断块体（或岩石圈板块）之上，下伏的地壳断块体在受到上覆地壳断块体的垂直载荷作用力时还会发生挠曲变形，这种构造作用称为挠曲作用（flexing）。

②概念理解：在板块构造运动过程中，由于板块俯冲、大陆碰撞或板块的构造作用、火山作用等都会造成岩石圈的某些部位受到垂直载荷作用，从而使岩石圈发生向下弯曲的挠曲变形，这些构造作用过程都可以称为挠曲作用。

挠曲作用也可以发生在非挤压环境中，如被动大陆边缘形成陆堤的过程中，大量沉积物堆积在早期裂陷的大陆边缘地壳表面，并引起地壳的挠曲变形。

这也是将挤压型盆地称为“压陷（挠曲）盆地”而不直接称为“挠曲盆地”的原因。

3.“压陷”与“挠曲”①“压陷”和“挠曲”通常是挤压动力学过程中有密切联系的两种构造作用方式，也是压陷（挠曲）盆地形成的主要动力学机制；②挠曲作用造成的地壳变形实际上是一种“横弯褶皱”变形，它只是引起地壳表面的垂直升降位移，并不引起地壳的大规模收缩应变；压陷作用不单是造成地壳的收缩应变，而且为挠曲作用提供了构造负荷。

③“压陷”是挤压体制下盆地形成的最根本的动力学机制；“挠曲”是盆地形成过程的具体体现。

二造山楔动力学造山楔是指在俯冲带（通常是A型俯冲）之上的楔状增生体，主要由沉积岩层组成。

在来自后方的水平推挤力作用下（这种力源可能与板块的聚敛运动有关），使造山楔内部的结构及应力状态在演化过程中发生变化，并对前陆板块的挠曲作用产生重要影响。

造山楔对前陆挠曲变形的影响表现在三个方面1）对于前陆板块来说，造山楔是一种壳上负载，它的形态和构造影响前陆板块的挠曲作用，因此造山楔的形态和构造影响着前陆盆地的形态和构造;2）造山楔的缩短、增厚或伸展前移，都会导致挠曲板块的负载状态发生变化，从而影响前陆板块的挠曲变形。

因此造山楔的发展演化影响着前陆盆地的发展演化;3）造山楔的构造抬升与侵蚀能够为沉积盆地提供碎屑来源，因此造山楔的剥蚀史与前陆盆地的沉降史有联系，造山楔的岩矿物质与盆地地层中的碎屑成分有联系。

造山楔的演化模型造山楔本身的构造变形主要与造山楔向前陆地区推进时其底部的剪切作用有关。

Plait（198）提出了一个造山楔的演化模型（图4－4），包括四个演化阶段。

1)在造山楔形成之初，造山楔以前缘加积为主，在楔状体前缘产生逆断层，以叠瓦状逆冲构造为主，也发育反冲断层，使楔状体前缘的坡度降低，并引起楔状体内部缩短、增厚、楔状体下部也可能在剪切作用下形成双重构造。

2)随着造山楔底部的剪切作用的加强，底部的加积变得更加明显，楔状体下部形成双重构造、盲冲构造和褶皱变形，并导致楔状体后缘出现伸展断裂，造山楔下部还可能发生高压变质作用；3)底部加积持续进行，伸展作用使造山楔下部的高压岩层抬升，造山楔后缘的伸展作用促使前缘发生某种程度的逆冲收缩变形；4)底部加积和伸展作用使高压变质岩层抬升，造山楔顶部岩层遭受剥蚀，造山楔演化到成熟阶段。

二压陷（挠曲）盆地类型及其特征挤压构造盆地多呈长条形,盆地的长轴方向与压力方向垂直.拗陷盆地常是挤压构造盆地发育的初期阶段,如盆地继续受挤压将发生断裂,盆地进一步加深,宽度缩小形成压陷盆地.依照盆地在板块构造中的位置与板块构造运动的关系，可以将常见的挤压型盆地类型归纳于表4-11、与板块B型俯冲作用有关的压陷（挠曲）盆地与B型俯冲有关的压（挠曲）盆地如图4-5所示，主要包括海沟、斜坡、弧前地区和弧后地区由挤压作用形成的沉积盆地。

3、与克拉通内部挤压环境有关的压陷（挠曲）盆地克拉通板块内部受到挤压作用可以使原先的地缝合带再次活动，或使统一的克拉通破裂，发生板内造山，这一构造过程中也能形成一些压陷（挠曲）盆地。

三压陷（挠曲）盆地中的构造样式挤压构造盆地结构挤压构造盆地可划分为山前拱断隆起台地,盆地中央拗陷平原,盆地内背斜隆起低山丘陵和盆地边缘倾斜平原等四个地貌单元,它们大致平行分布拱断隆起台地的前缘陡坎由逆断层作用形成,由于逆断层的强烈逆冲,大，称为断坡，在非能干岩层中的角度很小，称为断坪，这种产状的逆冲断层称为坡坪式逆冲断层。

3）盲冲断层、断展褶皱与断滑褶皱前陆盆地中的逆冲断层多数没有直接逆冲露出地表。

如果逆冲断层在逆冲过程中其位移逐渐减小以致在地层中尖灭，则称为盲冲断层。

1.断展褶皱：伴随着盲冲断层的位移减小，断层上盘及上覆地层会发生褶皱变形所形成的的褶皱。

2.断滑褶皱：顺层的逆冲断层也可能在层间尖灭，并引起上覆地层发生褶皱，这种褶皱即断滑褶皱。

柴达木盆地在形成与演化过程中，南西、北东两侧发育有东昆仑断褶带、祁连山断褶带，又受阿尔金走滑断裂影响，周边的构造动力学条件总体处于压性或压扭性环境。

盆地西部拗陷区中生代一古近纪沉降拗陷表现为压陷型断拗盆地，而北缘由于受盆地基底构造带起伏影响，在早中侏罗世主要表现为沉降断陷群。

中新世以来，受特提斯构造域关闭和碰撞远距离效应影响，周边断褶带迅速抬升，柴达木盆地相对整体沉降拗陷，原型盆地表征为压陷型沉降拗陷盆地。

东部区三湖拗陷响，自凹陷形成开始原型盆拗陷盆地的特征。

柴达木盆地是一个在中生代开始发育的沉积盆地，受多次构造运动的控制，形成了现今的构造叠合型盆地。

中国西北部主要含油气沉积盆地在中新生代主要表现为挤压应力场背景，并兼具压扭性特点J。

柴达木盆地在形成演化过程中先后经历了9次构造运动。

从区域地质资料分析，其中5次是区域性构造运动，区域性构造运动的频繁发育是与中国西北区构造动力学背景息息相关的。

与构造运动相对应，自中生代以来柴达木盆地存在有3个较大的沉积旋回，沉积、沉降中心迁移频繁，于不同构造区域和不同地质时期发育形成了3套生油气烃源岩。

①一里坪凹陷区一东昆仑断褶带山前区域发育的古近纪晚期和新近纪湖相泥岩沉积；②盆盆地腹部三湖凹陷发育的第四纪湖相泥岩沉积。

这些煤系沉积作为主要研究的目的层，一直是研究者所关注的主要对象，尤其是对北缘的中生界地层沉积赋存状态和分布特征。

有了更为清楚的了解，使我们能够对研究区不同时期原型盆地类型得出较为确切的结论。

一、圈闭发育特征构造圈闭和地层圈闭为区内主要类型，受沉积构造演化控制，盆地经历了4个阶段（1）早一中休罗世断陷该区为张性断陷，在基底凸起上(如马海凸起、冷湖四号、埃姆尼克凸起)发育披覆背斜圈闭、地层圈闭等，其他地区无主要构造圈闭产生。

（2）晚休罗廿一白圣纪挤压台升该区侧向挤压，大面积产生背斜背景的构造圈闭，而且构造作用对后续圈闭造成影响，有挤压造成抬升剥蚀，形成区域性不整合面，为地层圈闭提供了必要条件;在第三系沉积前仍呈相对隆凹格局，有发育披覆背斜的古地貌条件。

（3）古近纪拗陷全区拗陷，发生过补偿沉积并填平补齐，主要在中生界残山上发育披覆背斜圈闭、地层圈闭，在山前及潜伏地带产生岩性圈闭。

（4）新近纪一第四纪挤压摺坡受强烈侧向挤压，全区形成断褶构造带，并对先存构造改造、定型。

主要产生断块、断背斜、背斜等圈闭。

总之，晚侏罗世一白奎纪、新近纪一第四纪为大面积构造圈闭产生期，而侏罗纪、古近纪只在隆起背景上继承性发展圈闭。

二、圈闭分布特征沉积与构造演化还决定了圈闭的分布，具有平面分区、垂向叠置特征。

平面上分区圈闭受构造区带的控制，呈现4个区带分布(见图1):山前区，包括冷湖零一三号、平台一结绿素、鱼卡一绿梁山南、红山、怀头他拉一德北斜坡，以地层削蚀不整合、断块圈闭为特色;潜伏区，包括赛什腾凹陷内的潜伏1一Vl号、昆特依凹陷北的潜伏1号，主要为岩性、岩性一构造圈闭类型;基底凸起区，包括马海一大红沟凸起、冷湖四一五号凸起、长山一大浪凸起、乌南一巴依凸起，类型丰富，披覆背斜圈闭最独特;断褶区，包括鄂博梁工一葫芦山、鄂博梁n一1号、冷湖六一七号、小丘陵一玛瑙，断背斜圈闭占主体。

三、柴达木盆地的原型盆地的类型关于柴达木盆地发育的中新生代沉积拗陷类型，许多研究者提出了多种看法,主要归纳为以下几种：①前陆盆地或类前陆盆地；②造山型盆地或挤压型山间盆地；③强调中生代的伸展构造背景下的裂陷型盆地。

④对冲断层谷盆地⑤早中侏罗世拉张形成的断陷型盆地,晚侏罗世以后受挤压作用形成的挤压型拗陷盆地；⑥拉分盆地认识多样性的主要原因是主观上对柴达木盆地中新生代沉积的古地理和古构造环境研究程度存在差异、区域范围内没有或缺少钻达中生代地层的钻井和中生代地层对比岩性资料、沉积相环境研究资料缺乏，客观上沉积后构造改造作用强烈或剥蚀或变形深埋，不易认识全貌。

另外，一里坪凹陷和茫崖凹陷地震剖面中生代层系判识缺乏钻井资料佐证，从柴北缘中生界钻井地层引层难度较大。

加之柴达木盆地地理环境条件较差，地质研究程度不高，只能据现有的地震、钻井资料进行分析和结合大区域动力学条件进行研究。

1）盆地北缘和西部中生代～古近纪沉降拗陷特征为压陷型分隔性断块拗陷2)新近纪一第四纪统一压陷型沉降拗陷形成, 喜山构造运动使盆地西部前中生代基底持续抬,形成了沉积、沉降中心的自西向东的持续迁移.同时,周边的东昆仑断褶带和祁连山断褶带速隆升并向盆地冲断推覆,三湖凹陷区的构造沉降作用不断得以加强,凹陷中心沉降幅度不断加大,于新近纪一第四纪发育形成了三湖凹陷.该凹陷的西南缘紧邻东昆仑断褶带,北东缘以陵间断裂与柴北缘分界，北界在甘森一东台吉乃尔湖北一伊北坳陷一带，与盆地西部呈构造挠曲过渡。

沉降中心主要分布于东台吉乃尔湖一涩聂湖一达布逊湖一带,大致以第四系沉积厚度 >2 000 m范围可框定出第四纪湖相浅湖相发育范围,从东昆仑山系至马海平滩的横切剖面总体表现为南西斜坡相对较缓，而北东斜坡相对较陡的楔形体.3)综合来说，柴达木盆地构造性质属压陷型盆地，在形成与演化过程中，受特提斯一喜马拉雅构造域碰撞关闭的影响，青藏地块受到强烈的水平挤压，地壳发生大规模褶皱变形和冲断推覆而大大加厚并迅速隆升地处青藏地块边缘的柴达木地块受其碰撞应力效应十分明显，南北两侧发育的祁连山断褶带、东昆仑断褶带迅速隆升，加之受阿尔金断褶带及走滑大断裂影响，周边的构造动力学条件主要处于压性或压扭性环境，尤其在新生代表现得更为明显。

早中侏罗世盆地北缘主要表现为沉降拗陷群，晚侏罗世至到新生代早期( 古近纪) 盆地西部发育形成分隔性压陷型沉降拗陷。

中新世以来，受特提斯构造域关闭、碰撞远距离效应影响，周边断褶带迅速抬升，仗盆地西部前中生代基底持续抬升和沉积、沉降吨一心发生了自西向东的迁移，形成了统一的压陷型沉降拗陷盆地。

现今柴达木盆地内部发育的褶皱构造主要形成于中新世以来的喜马拉雅运动，其形成的构造动力学机制是由于断褶带的隆升速度和幅度远大于盆地的抬升，故在形成挤隆构造并向盆地推覆过程中，发生构造动力机制的转换，形成表层水平压扭构造作用。