准噶尔盆地的原型和构造演化_陈发景2005

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利用自然伽马测井计算准噶尔盆地沉积层生热率及其热流贡献

利用自然伽马测井计算准噶尔盆地沉积层生热率及其热流贡献

利用自然伽马测井计算准噶尔盆地沉积层生热率及其热流贡献饶松;朱传庆;廖宗宝;姜光政;胡圣标;汪集旸【摘要】沉积层放射性生热的热流贡献(沉积层热流)是沉积盆地大地热流的重要组成部分,能够有效促进中国西部“冷”盆深层-超深层烃源岩的增温和热演化.本文利用不同的自然伽马(GR)-生热率(A)经验关系式分别计算了准噶尔盆地不同构造单元16口钻孔共6120个沉积层生热率,通过与实测生热率的统计对比,确定了适用于研究区的GR-A经验关系,建立了准噶尔盆地地层生热率柱,据此计算了研究区沉积层热流贡献,并以盆参2井为例定量分析了沉积层热流的增温效应.结果表明,准噶尔盆地沉积层平均生热率为1.179±0.339 μW·m-3,总体上随着时代变老,沉积层生热率呈现出递减趋势.准噶尔盆地沉积层热流平均为7.9±4.9 mW·m-2,约占地壳热流的29.2%和大地热流的19.6%,区域上与盆地沉积层厚度大体一致,表现为中央坳陷最高,北天山山前冲断带变化较大,陆梁隆起和西部隆起次之,东部隆起和乌伦古坳陷最低.沉积层热流能够有效增高深层—超深层烃源层受热温度,促进有机质热演化,如在考虑和忽略沉积层生热的两种情况下计算的盆参2井下侏罗统三工河组烃源岩底部(5300m)温度差异最大为7.3℃,这显然对于地温梯度小、主体油气藏埋深大的准噶尔盆地油气资源评价和勘探目标优选具有重要意义.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2014(057)005【总页数】14页(P1554-1567)【关键词】生热率;沉积层热流;自然伽马测井;准噶尔盆地;深层—超深层【作者】饶松;朱传庆;廖宗宝;姜光政;胡圣标;汪集旸【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,北京100029;中国科学院大学,北京100049;中国石油大学(北京),北京 102249;中海油研究总院,北京 100027;中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,北京 100029;中国科学院大学,北京100049;中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P3141 引言地壳岩石中含有60多种不稳定核素,这些自然放射性核素衰变释放出的热能是地球内部的主导热源.但并不是所有的放射性元素都对生热有贡献,放射性元素生热必须具备三个条件:①具有足够的丰度;②生热量大;③半衰期与地球年龄相当.在地球发展的整个历史时期中,能为地球提供大量热能的放射性同位素只有铀、钍和钾这三种元素.放射性元素的时空分布对地球内部温度场的影响很大,地表热流中来自放射性元素生热的热流贡献可以达到30%~40%甚至50%(邦特巴思,1988;邱楠生等,2004).单位体积岩石中所含放射性元素在单位时间内衰变所释放的能量称为岩石放射性生热率,它是描述岩石热物理性质的基本参数之一,也是研究一个地区深部热状态、岩石圈热-流变学结构等深部物理特征以及构造-热演化等动力学过程必不可少的有效参数(胡圣标等,1994;Hu etal.,1994;Wang etal.,2000;汪集旸等,2001;Shi etal.,2002;Liu etal.,2004;He etal.,2008).对于含油气盆地,沉积层生热率数据的准确获取,对盆地现今地温场计算、热史恢复、烃源岩热演化模拟和油气资源评价等都具有重要意义(汪集旸和汪辑安,1986;王良书等,1991,1996;何丽娟,1999;He etal.,2001;2002).目前,确定地壳岩石放射性生热率的方法主要包括三种:一是通过地球化学方法(ICP-MS和XRF)直接测量岩石样品中放射性产热元素U、Th、K元素的含量,结合岩石密度测量结果,采用一些学者提出的经验公式来计算岩石样品放射性生热率(Birch,1954;Rybach,1976;Wollenberg and Smith,1987),这种方法获得的数据质量高,是目前最常用的确定岩石生热率的方法,但需要在研究区采集相当数量的有代表性的岩样,且测试耗时较长,成本较高;二是根据地震波速估算岩石生热率(王良书等,1996;Rybach,1986),这种方法获取的数据质量不高,主要用于地壳深部(中、下地壳)岩石生热率的估算;三是采用地球物理测井方法直接深入钻孔测量井壁岩石中天然放射性强度(自然伽马测井)或U、Th、K元素的含量(自然伽马能谱测井)换算成岩石生热率,最常见的是通过自然伽马(GR)与生热率(A)的相关关系,将自然伽马测井值直接换算成岩石生热率(Rybach,1986;Bucker etal.,1996;骆淼等,2008;Bucker etal.,2001;Norden and Forster,2006).在GR-A相关关系可靠的基础上,这种方法获得的数据质量依然很高,且方便快捷,弥补了地球化学方法耗时长、成本高和需要系统岩石样品的弊端.作者收集了准噶尔盆地不同构造单元16口代表性钻孔自然伽马测井曲线,采用不同学者提出的GR-A经验关系式,分别计算了6120个沉积层生热率,通过与实测生热率的对比,确定了适用于研究区的GR-A经验关系,据此建立了准噶尔盆地地层生热率柱.此外,结合地震转换波探测揭示的沉积层结构,计算了研究区沉积层生热的热流贡献,以盆参2井为例定量分析了沉积层热流的增温效应.本次工作是关于准噶尔盆地沉积层生热率及其热流贡献的首次系统性研究,是研究区现今地温场和岩石圈热结构最新研究进展的一部分,该研究成果将为盆地深层—超深层烃源岩热史研究、热演化模拟和油气资源评价提供可靠的地热学依据.2 地质背景准噶尔盆地位于新疆北部,处于东经81°~92°、北纬43°~48°之间,是我国西部重要的含油气盆地.盆地平面形状呈南宽北窄的近三角形,东西长700km,南北宽370km,面积13.4×104 km2,沉积层最大厚度可达15km(陈业全和王伟锋,2004).从现今大地构造位置上看,准噶尔盆地位于哈萨克斯坦板块、西伯利亚板块及塔里木板块的三角地带,是哈萨克斯坦板块的东延部分,为三面被古生代缝合线包围的晚石炭世到第四纪发展起来的典型的多旋回叠合盆地(陈发景等,2005;张朝军等,2006),具有由早古生界褶皱基底和前寒武系结晶基底组成的“双层基底”结构特点(邵学钟等,2008;赵俊猛等,2008),经历了多期构造-热演化(潘长春等,1997;Wang etal.,2001;Qiu etal.,2005).以整体构造演化特征为背景,根据盆地各区构造演化和含油气方面的差异性,准噶尔盆地可以划分为6个一级构造单元共44个二级构造单元(杨海波等,2004),如图1所示.图1 准噶尔盆地构造单元划分(据杨海波等,2004)与计算沉积层生热率钻井、地震转换波测线分布(据邵学钟等,2008)I—乌伦古坳陷(Wulungu Depression);Ⅱ—陆梁隆起(Luliang Uplift);Ⅲ—中央坳陷(Central Depression);Ⅳ—西部隆起(Western Uplift);Ⅴ—北天山山前坳陷(Southern Depression);Ⅵ—东部隆起(Eastern Uplift).Fig.1 Distribution of structural units(after Yang etal.,2004),the calculated boreholes of heat production rate and seismic converted wave survey line (after Shao etal.,2008)in Junggar Basin关于现今地温场和岩石圈热结构最新研究表明(饶松等,2013),准噶尔盆地现今地温梯度平均21.3±3.7℃·km-1,大地热流平均42.5±7.4mW·m-2,表现为低地温梯度、低大地热流的“冷”盆特征.准噶尔盆地大地热流与地温梯度分布规律基本一致,主要受控于基底的构造形态,东部隆起最高,陆梁隆起次之,乌伦古凹陷、中央凹陷和西部隆起较低,北天山山前坳陷最低.准噶尔盆地地壳热流介于18.8~26.0mW·m-2,地幔热流介于16.5~23.7mW·m-2,壳幔热流比值变化于0.79~1.58,属于典型的“冷壳冷幔”型热结构.3 原理与方法3.1 自然伽马测井原理自然伽马测井是最常见的放射性测井方法之一,记录的是地层中所含放射性元素衰变时放出的伽马射线强度,它既可以在套管井中进行测量,也可以在空井和油基泥浆井中进行测量,由于其广泛的应用范围使其成为最常见的地球物理测井方法之一(张胜业和潘玉铃,2004).目前,自然伽马测井不仅在油气勘探中用于划分岩性、确定泥质含量、地层对比,而且在古环境、古气候恢复方面日益受到关注(宋子齐等,2009;李建红和周伦先,2008;陈中红等,2004).自然伽马测井的原理是:γ射线探测器探测到地层的γ射线,并将γ射线变换成电脉冲信号(每一道γ射线变换成一个电脉冲信号),此脉冲信号送入井下的放大器进行放大,然后送入地面的放大器再次进行放大(其原因是脉冲信号通过电缆之后会有所衰减).由于脉冲信号中混合一些干扰信号,需经过鉴别器进行鉴别,排除干扰,将一些有畸变的信号送入整形器进行整形.归一后的波形送入计数率计电路,此电路把脉冲信号变换成与单位时间内脉冲数成正比的电位差,记录仪连续记录电位差,最后得到自然伽马测井曲线.自然伽马测井最常用的单位是API(美国石油学会—American Petroleum Institute推荐使用).3.2 利用自然伽马测井计算生热率的理论基础和方法自然伽马测井记录的是沉积地层中来自于U、Th和K总的伽马强度,其对生热率A/(μW·m-3)的贡献可以用下式描述(Rybach,1976):式中,ρ是岩石密度(单位为kg·m-3);CU、CTh、CK分别为放射性元素U、Th、K的含量,单位分别为ppm(×106)、ppm(×106)、%.由于自然伽马测井仪对U、Th和K的敏感性与方程(1)中相应的生热系数具有相似的比例,且地壳岩石中Th/U、K/U比例是恒定的,因此在特定的钻孔深度间隔内,自然伽马测井计数与生热率之间必定存在着简单的线性关系,这便构成了利用自然伽马测井直接计算岩石生热率的理论基础.1986年,Rybach通过实测生热率与自然伽马计数的对比,最早提出GR-A的线性关系:1996年,Bucker and Rybach(1996)基于大量钻孔岩心实测资料,通过最小二乘法拟合,对GR-A的线性关系做了进一步修正,这也是目前使用最为广泛的经验关系式(Bucker etal.,2001;Norder and Forster,2006):骆淼等(2008)通过对中国大陆科学钻探(CCSD)主孔100~5000m自然放射性测井(自然伽马和自然伽马能谱)与实测生热率数据的相关分析,建立了新的GR-A线性关系:3.3 研究区GR-A经验关系截止到目前,准噶尔盆地沉积层生热率研究极少,仅邱楠生(2002)实测了盆地8口钻孔共45个岩心样品的生热率.由于取芯深度和测井深度之间可能存在的差异,以及自然伽马测井中统计涨幅现象的存在,因此很难通过仅有的45个实测生热率值和自然伽马测井计数来直接建立或者判识研究区GRA的经验关系.收集了准噶尔盆地16口代表性钻孔的自然伽马测井曲线,其测量间隔均为0.125m.图2为分别采用以上不同经验关系式计算结果的对比,三者变化趋势完全一样,只是计算获得的生热率值存在差异,其中利用Bucker and Rybach(1996)经验关系式计算得到的生热率最大,Rybach(1986)次之,骆淼等(2008)最小;对于生热率值较大的岩性段(如莫深1井6783~6800m泥岩段、石120井2452~2476m泥岩段),三者差异较大,而对于生热率值较小的岩性段(如莫深1井6890~6900m凝灰岩段、石120井2486~2498m砂砾岩段),三者差异较小.图2 准噶尔盆地莫深1井6750~6900m(a)和石120井2450~2600m(b)自然伽马与计算生热率曲线Fig.2 The curves of GR logging and calculated heat production rate in 6750~6900minterval of Well Ms1(a)and 2450~2600minterval of Well S120(b)in Junggar Basin在保证数据有效分析的前提下,为了提高数据分析的效率,作者对自然伽马测井曲线进行1/80抽析,即每10m取一个自然伽马测井值,如对于莫深1井,分别提取500、510、520m,…,7480、7490、7500m深度共701个自然伽马测井值.然后,分别采用以上不同经验关系式,各计算了16口钻孔共6120个沉积层生热率.准噶尔盆地沉积层生热率计算值和实测值的统计对比表明,利用Bucker and Rybach(1996)经验关系式计算得到的6120个生热率与45个实测生热率,具有非常相近的平均值和标准差(前者为1.179±0.339μW·m-3,后者为1.137±0.331μW·m-3,邱楠生,2002),如表1所示,以及最相似的频率分布特征(图3).因此,Bucker and Rybach(1996)经验关系式最适用于准噶尔盆地沉积层生热率的计算.4 计算结果利用Bucker and Rybach(1996)经验关系式计算的6120个沉积层生热率统计结果如图3b和表1所示.准噶尔盆地沉积层生热率值相对比较集中,大致变化于0.2~2.2μW·m-3之间,主体介于0.8~1.6μW·m-3,占计算值的81%.从统计结果来看,准噶尔盆地沉积层平均生热率为1.179±0.339μW·m-3.这一计算结果与邱楠生(2002)45个实测生热率平均值1.137±0.331μW·m-3非常相近,与倪守城等(1999)对新疆北部地区岩石生热率研究结果也基本一致.总体上,准噶尔盆地沉积层平均生热率与塔里木盆地1.196±0.886μW·m-3 1)《中国陆域海相沉积盆地现今地温场与岩石圈热结构》,北京:中国科学院地质与地球物理研究所研究报告,2011年11月接近,低于西部柴达木盆地(邱楠生,2002),与中国东部地区特别是东南浙、闽、粤等地相比则更低(赵平等,1995).表1 利用不同GR-A经验关系计算的生热率与实测生热率的对比Table 1 Comparisons of measured and calculated heat production rate by different GR-Aempirical relationships经验关系/实测Rybach(1986)Bucker and Rybach(1996)骆淼等(2008)邱楠生(2002)平均值(μW·m-3)1.0181.179 0.958 1.137标准差(μW·m-3)0.315 0.339 0.247 0.331图3 准噶尔盆地利用自然伽马测井计算的沉积层生热率与实测生热率统计直方图(a)为利用Rybach(1986)经验关系式计算的生热率;(b)为利用Bucker and Rybach(1996)经验关系式计算的生热率;(c)为利用骆淼等(2008)经验关系式计算的生热率;(d)为邱楠生(2002)实测沉积层生热率.Fig.3 Histograms of measured and calculated heat production rate by different GR—A empirical relationships(a),(b)and(c)is calculated heat production rate by GR—A empirical relationship of Rybach(1986),Bucker and Rybach(1996)and Luo etal.(2008),respectively.(d)is measured heat production rate by Qiu(2002).图4 所示为准噶尔盆地北天山山前坳陷西湖1、霍10井,中央坳陷莫深1、玛13、玛东1井,西部隆起沙门1、中佳1、金龙6、风城1井,陆梁隆起陆9、石120、陆东1、滴中1井,乌伦古坳陷伦参1井,和东部隆起石树1、台8井共16口钻孔的生热率随深度变化,其统计结果见表2.由图4和表2可以看出,准噶尔盆地沉积层生热率总体上具有随着深度增加(时代变老)逐渐降低的趋势,如莫深1井上组合沉积层生热率相对较大,下第三系生热率平均为1.477μW·m-3;中组合沉积层生热率次之,其中白垩系生热率平均为1.534μW·m-3,侏罗系生热率平均为1.157μW·m-3;下组合沉积层生热率最低,其中三叠系生热率平均为1.076μW·m-3,二叠系生热率平均为0.998μW·m-3,石炭系生热率平均为0.872μW·m-3.再如,金龙6井白垩系平均生热率为1.030μW·m-3,侏罗系为0.823μW·m-3,三叠系为0.921μW·m-3、二叠系和石炭系生热率很低,分别仅为0.529μW·m-3和0.440μW·m-3.此外,从沉积层生热率的离散程度来看,准噶尔盆地下组合要远远大于中—上组合,中—上组合生热率随深度基本呈线性展布,生热率值突变并不多见,而下组合中沉积层生热率“尖峰状”和“箱状”变化更加普遍,如风城1井4100~4600m井段、台8井2650~2880m井段频繁地出现多个高生热率“尖峰”,陆东1井3900~4400m井段、4810~5050m井段出现了高生热率“箱”.这可能反映了盆地石炭纪—二叠纪构造—热活跃期沉积环境和岩石类型的频繁变化.对6120个计算生热率值按照层位进行统计平均,建立了准噶尔盆地沉积层生热率柱(图5).总体上看,准噶尔盆地沉积层生热率随着时代变老,生热率呈现出递减趋势:第四系平均生热率最高,为1.309μW·m-3;新近系平均生热率次之,为1.250μW·m-3;古近系和白垩系平均生热率相当,均为1.238μW·m-3;侏罗系、三叠系平均生热率相对较低,分别为1.141μW·m-3和1.071μW·m-3;二叠系和石炭系生热率最低,平均分别仅为0.997μW·m-3和0.881μW·m-3.准噶尔盆地沉积层生热率随着时代变老(埋深增加)逐渐降低的现象,可能体现了地壳放射性元素U、Th和K40向地壳浅部富集的普遍规律.图5 准噶尔盆地不同沉积层生热率平均值柱状图Fig.5 The average heat production rate columns of the sedimentary formation in Junggar Basin5 讨论5.1 准噶尔盆地沉积层热流贡献地表热流(q)是地球内热在地表的直接反映,它由两部分组成,即地壳岩石中U、Th、K等放射性元素蜕变产生的热量(地壳热流,qc)和来自地球深部的热量(地幔热流,qm).地壳热流中,来自沉积层放射性生热的热流贡献(沉积层热流,qs)取决于两个因素:沉积层厚度和沉积层放射性元素丰度(沉积层生热率).沉积层热流可以用以下公式计算:沉积层热流在地壳热流和地表热流中的比例可以分别用f1和f2表示:式中,qi为沉积层中第i层放射性生热的热流贡献,Ai为沉积层中第i层的生热率,Zi为沉积层中第i层的厚度,n为沉积层的层数.在准噶尔盆地沉积层生热率柱建立的基础上,结合邵学钟等(2008)采用天然地震转换波测深方法揭示的沉积层结构,计算了4条转换波测线共250个测点(测点位置如图1所示)沉积层热流值,通过Kringing插值方法,编制了准噶尔盆地沉积层热流等值线图(图6).结果表明,准噶尔盆地沉积层热流平均值为7.9mW·m-2,约占平均地壳热流24.6mW·m-2的29.2%和平均大地热流42.5mW·m-2的19.6%.由此看来,准噶尔盆地沉积层热流是地壳热流和地表热流的重要组成部分,一定程度上弥补了盆地深部“冷”幔结构的较低热流.区域上,准噶尔盆地沉积层热流分布特征与盆地沉积层厚度大体一致,表现为中央坳陷最大,平均大于13mW·m-2,阜康凹陷和沙湾凹陷甚至超过15mW·m-2;北天山山前冲断带变化较大,霍玛吐背斜带普遍大于13mW·m-2,阜康断裂带介于7~13mW·m-2,齐古断褶带变化于5~13mW·m-2,四棵树凹陷普遍小于7mW·m-2;陆梁隆起和西部隆起次之,介于3~7mW·m-2,平均约为5mW·m-2;东部隆起和乌伦古坳陷沉积层热流很低,普遍小于5mW·m-2.图7为准噶尔盆地地震转换波测线Ⅱ和Ⅲ沉积层热流及其在地壳热流和地表热流的比例.测线Ⅱ近东西走向,经过盆地西部隆起车排子凸起、红车断裂带,中央坳陷沙湾凹陷、莫南凸起、阜康凹陷,东部隆起北三台凸起、沙奇凸起、石树沟凹陷、黄草湖凸起等共9个二级构造单元;测线Ⅲ近南北走向,依次穿过北天山山前冲断带齐古断褶带、霍玛吐背斜带,中央坳陷莫南凸起、沙湾凹陷、莫索湾凸起、盆1井西凹陷、达巴松凸起,陆梁隆起夏盐凸起、三个泉凸起、英西凹陷、石英滩凸起,乌伦古坳陷索索泉凹陷、红岩断阶带等共13个二级构造单元.由图7a可以明显看出,测线Ⅱ从西部隆起→中央坳陷→东部隆起,沉积层热流从低→高→低,沉积层热流在地壳热流和地表热流的比例变化规律与沉积层热流一致,表现为坳陷高、隆起低,其中中央坳陷沉积层热流约15mW·m-2,占地壳热流比例超过50%,在地表热流中的贡献超过40%.图5b展示的测线Ⅲ沉积层热流贡献变化规律与测线Ⅱ一致,从北天山山前坳陷→中央坳陷→陆梁隆起→乌伦古坳陷,沉积层热流贡献从低→高→低→低变化.图6 准噶尔盆地沉积层热流等值线图Fig.6 The contour map of heat flow contribution of the sedimentary formation in Junggar Basin图7 准噶尔盆地地震转换波测线Ⅱ和Ⅲ沉积层热流贡献(a1)、(b1)分别为测线Ⅱ和Ⅲ沉积层热流;(a2)、(b2)分别为测线Ⅱ和Ⅲ沉积层热流在地壳热流中的比值;(a3)、(b3)分别为测线Ⅱ和Ⅲ沉积层热流在地表热流中的比值.Fig.7 The heat flow contribution of the sedimentary formation of seismic converted wave survey lineⅡandⅢin Junggar Basin(a1),(b1)issedimentary formation heat flow of survey lineⅡandⅢ,respectively.(a2)、(b2)is the proportion of sedimentary formation heat flow in crustal heat flow of survey lineⅡandⅢ,respectively.(a3)、(b3)is the proportion of sedimentary formation heat flow in terrestrial heat flow of survey lineⅡandⅢ,respectively.5.2 准噶尔盆地沉积层放射性生热的增温意义以上对不同沉积层放射性生热率的统计及盆地沉积层热流贡献计算结果表明,准噶尔盆地沉积层放射性生热对大地热流的贡献平均为7.9mW·m-2,约占地表热流值42.5mW·m-2的19.6%.这种增温效应直观地体现在地热梯度上,使得现今的平均地热梯度21.3℃·km-1中约有3.6℃·km-1是由沉积层放射性生热引起的(准噶尔盆地平均岩石热导率为2.209W·(m·K)-1(饶松等,2013).准噶尔盆地新生代以来独特的大地构造活动性塑造了盆地地壳厚度大、地温梯度小、主体油气藏埋深大的油气地质背景,沉积层放射性生热的增温效应显然会增加深层(埋深超过4500m)和超深层(埋深大于6000m)烃源层的受热温度,促进烃源岩有机质热演化,这对于准噶尔盆地以低地温梯度、低大地热流为特征的“冷盆”的油气资源评价、勘探目标优选无疑意义重大.作者以准噶尔盆地中央坳陷盆参2井(钻井位置如图1所示)为例,定量计算沉积层放射性生热的热效应.盆参2井完钻井深5300m,完钻层位为下侏罗统三工河组(J1s,未穿),自上而下钻遇第四系西域组(Q1x),新近系独山子组(N2d)、塔西河组(N1t)、沙湾组(N1s),古近系安集海河组(E3a)、紫泥泉子组(E1-2z)、上白垩统东沟组(K2d)、下白垩统吐谷鲁群(K1tg),上侏罗统齐古组(J3q),中侏罗统头屯河组(J2t)、西山窑组(J2x),下侏罗统三工河组(J1s).其中齐古组与头屯河组不整合接触,剥蚀厚度约200m;紫泥泉子组与东沟组不整合接触,剥蚀厚度约260m(李平平等,2006;周路等,2007).钻探结果和油气源对比研究均表明,下侏罗统三工河组和八道湾组(J1b,三工河组以下,盆参2井未钻遇)为区域性有效烃源岩,现今仍处于低成熟—成熟演化阶段(陆鹏庆,2010;丁安娜等,1996).在考虑和忽略沉积层放射性生热的两种情况下,采用一维非稳态、有内源热的热传导方程,分别计算盆参2井三工河组底部温度史和现今温度随深度的变化:计算过程中,平均地表温度取15℃,沉积层热导率和地表热流据饶松等(2013)最新研究成果,盆地热流演化史参考Qiu etal.(2005),整个计算过程在PRAI公司开发的BasinMod 1-D软件中完成.图8所示为盆参2井沉积层放射性生热的增温效应.从三工河组底部温度史和现今温度随深度的变化的计算结果可以看出:(1)在考虑和忽略沉积层放射性生热的两种情况下,计算的三工河组底部温度差异从古至今逐渐增大,现今二者差异最大;(2)在考虑和忽略沉积层放射性生热的两种情况下,计算的现今温度差异随深度增加逐渐增大,在井底5300m深度二者现今温度分别为115.3℃和108.0℃,相差达7.3℃.按照以上规律,越往深层,沉积层放射性生热的增温效应将越明显,约在8000m深度,沉积层放射性生热的增温效应将超过10℃.按照油气有机成因理论,烃源岩热演化与时间成线性关系,而与温度呈指数关系,即温度每增加10℃,反应速率将增加1倍.因此,沉积层放射性生热的增温效应能够有效促进准噶尔盆地深层—超深层烃源岩热演化,很显然,这对于地温梯度小、主体油气藏埋深大的准噶尔盆地的油气资源评价和勘探目标优选具有重要意义.6 结论与认识图8 准噶尔盆地盆参2井沉积层放射性生热的增温效应(a)J1s底部温度史;(b)现今温度随深度的变化.Fig.8 The warming effect of sedimentary formation heat flow and influence to thermal evolution of the J1s sourcerocks of Well Pc2in Junggar Basin(a)The temperature history in the bottom of J1s;(b)The change of present geotemperature with depth.沉积层放射性生热的热流贡献(沉积层热流)是地表热流的重要组成部分,能够有效促进中国西部以低地温梯度、低大地热流为特征的“冷盆”的深层—超深层烃源岩增温和热演化.本文利用自然伽马测井曲线计算了准噶尔盆地沉积层生热率,并据此计算了研究区沉积层放射性生热的热流贡献,得到如下结论和认识:(1)通过生热率计算值与实测值的统计对比,确定了Bucker and Rybach (1996)GR-A经验关系式同样适用于准噶尔盆地沉积层生热率的计算;(2)准噶尔盆地沉积层平均生热率为1.179±0.339μW·m-3,总体上随着时代变老,沉积层生热率呈现出递减趋势,第四系最高,石炭系最低;(3)准噶尔盆地沉积层热流平均为7.9±4.9mW·m-2,约占地壳热流的29.2%和地表热流的19.6%,区域上与盆地沉积层厚度大体一致,表现为中央坳陷最高,北天山山前冲断带变化较大,陆梁隆起和西部隆起次之,东部隆起和乌伦古坳陷沉积层热流最低;(4)沉积层热流能够有效提高深层—超深层烃源层的受热温度,促进有机质热演化.沉积层热流的增温效应,对于地温梯度小、主体油气藏埋深大的准噶尔盆地油气资源评价和勘探目标优选具有重要意义.致谢钻孔自然伽马测井等资料收集中得到中国石油勘探开发研究院、新疆油田勘探开发研究院和新疆油田勘探处的大力帮助,两位匿名审稿专家对本文提出了细致、宝贵的修改意见,在此一并致谢!ReferencesBirch F.1954.Heat from radioactivity.Nuclear Geology.New York:Wiley,148-174.Bücker C,Rybach L.1996.A simple method to determine heat production。

准噶尔盆地的类型和构造演化

准噶尔盆地的类型和构造演化

收稿日期:20000507;修订日期:20000911作者简介:蔡忠贤(1963— ),男,博士,副教授,矿产资源普查与勘探专业,现在石油大学博士后站工作。

①中国科学院兰州地质研究所1准噶尔盆地构造特征及形成演化[R]119851准噶尔盆地的类型和构造演化蔡忠贤1,陈发景2,贾振远2(11石油大学盆地与油藏研究中心,北京102200;21中国地质大学,北京100083)摘 要:准噶尔盆地的早二叠世属于裂谷还是前陆盆地,存在意见分歧;晚二叠世—老第三纪盆地的性质也不确定。

文中通过对盆地构造几何学、沉降史、热史及火山岩的综合分析研究,对盆地类型和构造演化获得了一些新的认识:(1)准噶尔盆地在早二叠世为裂谷,晚二叠世为热冷却伸展坳陷,三叠纪—老第三纪为克拉通内盆地,新第三纪至今,由于印度板块与亚洲大陆碰撞才形成陆内前陆盆地。

(2)对石炭纪—早二叠世的岩浆活动结合区域构造资料的研究表明,准噶尔地区古生代的板块运动和造山作用具软碰撞特点,早二叠世的裂谷盆地是在软碰撞背景下造山带伸展塌陷的产物。

(3)地幔热对流作用可能是软碰撞造山后伸展塌陷的主要深部动力学机制。

关键词:准噶尔盆地;裂谷;热冷却坳陷;克拉通盆地;软碰撞;伸展塌陷中图分类号:P544+14; 文献标识码:A 文章编号:10052321(2000)040431100 引言准噶尔盆地是新疆北部自二叠纪以来形成的大型陆内叠合盆地,目前是我国含油气前景最有希望的地区。

尽管20世纪80年代以来开展了大量的地球物理和地质研究工作,但由于盆地遭受改造,在盆地类型和成因方面仍存在着诸多的分歧。

中国科学院地学部①将盆地构造演化划分为4个阶段,即早二叠世断陷,晚二叠世拗陷,三叠纪—第三纪断拗和第四纪上升阶段。

吴庆福[1]认为二叠纪为裂陷,三叠纪—老第三纪为拗陷,新第三纪以后为收缩上隆阶段。

尤绮妹[2]的划分是:石炭纪—三叠纪为裂谷阶段,侏罗纪为中央隆升阶段,白垩纪以后为山前拗陷阶段。

准噶尔盆地石油地质特征简介ppt课件

准噶尔盆地石油地质特征简介ppt课件
盆地由外向里地形的总特征是南面的天山、东北的阿尔泰山为雪岭高山,西北的 玛依里—扎依尔山系为中、低山地;盆地边缘为海拔600~1000米的丘陵与平原区过 渡带;盆地内一般海拔在500米左右,略显东南高、西北低,以玛纳斯湖—艾比湖为 地表河流的汇流中心;盆地腹部为面积约4.8万平方千米的库尔班通古特沙漠覆盖区。
➢盆地石油勘探开发全面展开阶段(1980~至今): 从1980年开始,勘探
重心由南疆转为北疆,在西北缘的勘探取得了重要成果,明确了生储盖组合 特征和构造演化特征,划分出了盆地8个一级构造单元,相继发现了火烧山 油田、北三台油田、三台油气田、石西、石南油田等油气田。
提纲
一、盆地概况 二、勘探历史 三、构造演化 四、地温场特征 五、生储盖组合 六、油气分布特征 七、油气藏类型 八、油气成藏模式 九、典型油气藏
四、地温场特征
地表热流、地层结构(岩石热导率)
•地下温度分布与现今地表
热流分布密切,镜像关系;
•相同下,不同
沉积地层的地温差异很大。
((引引自自::((邱邱楠楠生生等等((2020010)1)))
•东部地温明显较高与地表
热流值密切相关;
➢海西运动晚期:天山地槽未关闭,
有浅海沉积;在博格达槽地有火山 岩及火山碎屑岩分布,属断陷沉积; 早二叠世末,天山地槽封闭—博格 达成山—准噶尔南部边缘形成,从 (引自:赖世新,黄凯,陈景亮等 (1999)) 此,进入盆地演化时期。
三、构造演化
(三)、盆地演化阶段(早二叠世至第四纪)
对于准噶尔盆地的构造演化一直以来是一个存在争议的焦点,争论的 问题主要是:(1)准噶尔盆地的早二叠世属于裂谷还是前陆盆地?(2) 晚二叠世—古近纪盆地的性质?对此许多学者提出了自己的观点:

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景准噶尔盆地是中亚地区的一个重要盆地,位于中国、哈萨克斯坦和蒙古国的交界处,是中国西北地区最大的内陆盆地之一。

盆地地处地质构造活跃的地区,自古以来就备受地质学家和地质工作者的关注。

准噶尔盆地东部大地构造背景复杂多样,包括了多种地质构造现象,对于了解盆地的形成演化以及开展相关地质资源勘查具有重要意义。

本文将从地质构造角度,浅谈准噶尔盆地东部的大地构造背景。

二、准噶尔造山运动准噶尔盆地东部地处中国的北疆造山带与哈萨克斯坦的阿尔泰造山带之间,是两个重要造山带的交汇地带。

在地质时期里,这一地区经历了多次强烈的造山运动,地壳活动频繁。

在早古生代至中新生代,特别是晚古生代的准噶尔期,盆地东部的地质构造经历了准噶尔造山运动的影响,形成了众多的构造隆起以及褶皱断裂等地质构造现象。

准噶尔盆地东部的地层在这一地质历史的影响下,发生了剧烈变动,成为了后续地质构造活动的重要根源。

三、盆地边缘地壳构造活动盆地的边缘地壳构造活动对盆地的形成和演化具有重要的影响。

在准噶尔盆地东部,发育了众多的断裂带和褶皱带,这些地壳构造活动的产物对盆地的边缘地质构造产生了明显的影响。

多次地震活动也在这一地区频繁发生,地壳的构造隆起、挤压变形等现象普遍存在。

这些构造活动,不仅直接影响了盆地的地质构造,也产生了许多优良的断裂构造地质资源,对于盆地的地质资源勘查有一定的促进作用。

四、盆地内部断裂构造盆地内部的断裂构造也是影响盆地形成演化的重要因素。

在准噶尔盆地东部,存在着多条盆地内部的主次断裂带,这些断裂带对盆地的地质构造、地层变化以及资源分布都产生了显著影响。

这些断裂带的形成,不仅伴随着盆地的形成和演化,同时也为盆地的地质资源勘查提供了丰富的地质信息和资源点位。

准噶尔盆地东部大地构造背景极为复杂,包括了准噶尔造山运动、盆地边缘地壳构造活动以及盆地内部断裂构造等多种地质构造现象。

这些地质构造现象和背景,不仅影响了盆地的形成演化,同时也为盆地的地质资源勘查提供了重要的地质基础。

论准噶尔盆地构造及其演化

论准噶尔盆地构造及其演化

论准噶尔盆地构造及其演化曲国胜;马宗晋;陈新发;李涛;张宁【摘要】在各时期沉积构造格局及厚度时空演变特征分析的基础上,阐述了准噶尔盆地不同时期沉积一构造空间展布的规律,分析了加里东运动末期、晚二叠世一中三叠世、中侏罗世末期和喜马拉雅运动期等不同时期盆地基底一盖层、前陆盆地变形的动力学演化,提出了盆地构造的变形响应及其组合样式;褶皱基底形成的动力学模式及其演化规律;前陆冲断带一前陆凹陷一前缘隆起带一中央隆起带构成了晚二叠一早三叠世准噶尔盆地的整体变形格局;晚三叠一中侏罗世末期盆地基底一盖层经历了东西向挤压一盆地剪切拉分一南北向挤压的动力学环境;晚侏罗世西北缘推覆构造为南北向挤压造成,盆内陆梁隆起以斜冲一走滑构造变形为特征;喜马拉雅运动期盆地周缘构造定型为6个样式不同的构造段.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2009(030)001【总页数】5页(P1-5)【关键词】准噶尔盆地;构造变形组合;动力学演化【作者】曲国胜;马宗晋;陈新发;李涛;张宁【作者单位】中国地震应急搜救中心,北京,100049;中国地震局地质研究所,北京,100029;中国石油新疆油田分公司,新疆,克拉玛依,834000;中国地震局地质研究所,北京,100029;北京市信息资源管理中心,北京,100088【正文语种】中文【中图分类】TE111.1准噶尔盆地及其周缘地区的区域构造研究最早可追溯至19世纪末,著名俄国地质学家博格丹诺维奇(1889—1890)及奥布鲁契夫(1892—1895)对新疆的探险式路线地质考察。

1911—1949年,我国一批先驱地质学家如袁复礼、黄汲清、杨仲键、韩修德、宋叔和、关士聪等以及一些苏联地质学家初步建立了区域地质构造轮廓。

自20世纪50年代以来,众多学者对准噶尔盆地及其构造演化进行了探讨,1949年至20世纪70年代末,基本完成了1∶1000 000和大部分地区1∶200 000区域地质矿产调查。

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景准噶尔盆地位于中国西部,是中国最大的腹地盆地之一,东部包括乌鲁木齐盆地和哈密盆地。

在准噶尔盆地东部的大地构造背景中,主要有以下几个方面的内容。

准噶尔盆地东部是地壳构造活动的主要区域之一。

该区域位于准噶尔地块与塔里木地块交汇处,是两个地块间构造活动的重要地带。

这里存在着巨大的地壳运动和变形作用,形成了丰富的构造地貌和地质现象。

准噶尔盆地东部是多次构造运动的叠加结果。

从地质历史上看,这一区域经历了古生代、中生代和新生代的多次构造运动。

在古生代时期,这里曾经有过剧烈的陆-陆碰撞和造山作用,形成了巨型褶皱和断裂带。

中生代时期,岩浆活动频繁,形成了许多火山岩和砾岩层。

新生代以来,这里又多次发生了断裂和隆升,形成了许多断裂盆地和拗陷盆地。

准噶尔盆地东部的构造活动与板块运动密切相关。

该区域处于欧亚板块和印度板块的交界处,两个板块之间存在着巨大的构造应力。

欧亚板块向北推挤,印度板块向北移动,两者碰撞、挤压和折返作用共同影响着准噶尔盆地东部的地质构造。

这种板块运动导致了该区域的断裂活动和地壳隆升。

准噶尔盆地东部的构造背景还受到其他因素的影响,如地震、沉积和气候等。

地震活动常常是构造运动的表现,准噶尔盆地东部地震活动频繁,是该区域构造活动的重要指标之一。

沉积作用是地壳运动的结果,盆地内的沉积物记录了地壳的变动过程。

气候条件对地壳运动也有一定影响,例如气候干旱会加剧地壳的收缩和隆升。

准噶尔盆地东部的大地构造背景是多种因素共同作用的结果。

其中板块运动、地壳构造活动、地震活动、沉积作用和气候条件等都对该区域的地质构造产生了重要影响。

深入研究和了解这些构造背景,对于准噶尔盆地东部的地质勘探和资源开发具有重要意义。

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景准噶尔盆地是我国西北地区的一个重要的地质结构单元,由于其具有较大的面积和复杂的地质构造,被广泛研究。

其中,准噶尔盆地东部是该盆地的重要部分之一,本文将对准噶尔盆地东部大地构造背景进行浅谈。

准噶尔盆地东部位于准噶尔山脉东南,东北与内蒙古交界,南部与山西省相邻,是准噶尔盆地最大的支盆之一。

该区域的大地构造背景主要存在以下几个方面:1.古生代构造背景准噶尔盆地东部处于印支期和海西期中国北部地壳的拼合缝合部位,是中亚造山带和华夏地块的过渡区域。

古生代时期,该区域的地质构造相对复杂,包括雅楚克事件、碎屑岩沉积和五峰岩浆作用等几个构造事件。

这些构造事件对于后来的地质演化产生了重要的影响。

2.构造拗陷背景中新纪以来,该区域的构造演化主要是以构造拗陷为主的。

在构造拗陷阶段,盆地东部主要发生了一系列的弱挤压和拉张作用,造成了该区域的断裂带、断层、裂隙和裂缝的形成。

尤其是维佳图断层、白音他拉断层、神木断崖等具有代表性的断层带。

在中生代-新生代时期,该区域的大地构造演化主要受到华北地块向东南地方的运动影响。

特别是,在侏罗-白垩纪时,中国北部地壳受到了喜马拉雅造山带东段的挤压,形成了一个构造活跃的区域。

该区域形成了准噶尔山脉、阴山、长白山等多个山脉。

总的来说,准噶尔盆地东部是一个地质结构复杂和大地构造活跃的区域。

在长时间的构造演化过程中,该区域经历了古生代构造背景、构造拗陷背景和中生代构造背景的影响。

今天,这些构造事件和构造背景已成为研究该区域地质演化历史和资源开发的重要数据来源,也为该区域未来的发展提供了重要的参考依据。

准噶尔盆地构造演化阶段及其特征

准噶尔盆地构造演化阶段及其特征

准噶尔盆地构造演化阶段及其特征1.先寒武纪-奥陶纪:早期盆地形成和扩展阶段在先寒武纪-奥陶纪,准噶尔盆地是一个非常浅的海湾,受到了北部和南部高地的影响。

盆地的北、西和南部边缘有较强的构造活动,形成了断层和背斜。

同时,盆地中部受到了沉积物的充填,形成了厚度较大的沉积层。

2.志留纪-泥盆纪:洼地盆地转化为海盆阶段在志留纪-泥盆纪,准噶尔盆地经历了强烈的俯冲和挤压作用,形成了洼地盆地。

同时,盆地中心出现了厚度较大的沉积层,主要是碳酸盐岩和粉砂岩。

这一时期的构造活动引发了许多岩浆活动,形成了火山岩。

3.石炭纪-二叠纪:构造转换和复合盆地形成阶段在石炭纪-二叠纪,准噶尔盆地经历了构造转换。

斑块碰撞引发了构造活动,形成了新的背斜、断层和逆冲褶皱。

盆地中部逐渐升高,周围出现了复合盆地。

在这一时期,盆地出现了良好的成矿环境,形成了丰富的矿产资源,如铜、铅、锌等。

4.侏罗纪-白垩纪:褶皱和断裂盆地阶段在侏罗纪-白垩纪,准噶尔盆地经历了较为明显的隆升和断裂作用。

北部和东部出现了大规模的褶皱构造,盆地东南部和西部出现了断裂。

这个阶段的特点是盆地边缘的活动性最强,而盆地中部则相对较稳定。

此时,盆地沉积物主要是砂岩和泥岩。

5.新生代:盆地隆起和构造反转阶段在新生代,准噶尔盆地经历了较为明显的隆升和构造反转。

东部和北部的隆升最为明显,形成了新的山脉和高原。

同时,盆地中心也有一定程度的隆起。

这一阶段的构造活动使得断裂活动加剧,成为新生代的主要构造特征。

盆地中的沉积物主要是内陆河相沉积和风成沉积。

总的来说,准噶尔盆地在漫长的地质历史中经历了多个构造演化阶段。

每个阶段都对盆地的形态、构造和沉积物有着重要的影响。

随着时间的推移,准噶尔盆地的构造活动逐渐减弱,但自然力量的较量仍在继续。

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景
准噶尔盆地是中国西北地区最大的断陷盆地之一,位于新疆自治区乌鲁木齐市与吐鲁番市之间,面积约13.8万平方公里。

这个盆地的东部地区地质构造复杂,包括了多种不同的构造单元,形成了独特的地质景观和地貌特征。

准噶尔盆地东部大地构造背景与印度板块的碰撞有着密切的关系。

在古生代晚期至中生代早期,欧亚板块与印度板块相互碰撞,形成了一系列造山作用。

随着碰撞的继续,地壳发生了严重的挤压和扭曲,形成了准噶尔盆地东部的复杂构造。

准噶尔盆地东部地区还受到了古生代及中生代的断裂活动的影响。

在古生代晚期至中生代早期,盆地东部地区发生了一系列的断裂活动,形成了大量的断裂带和构造单元。

这些断裂带在后续的地质演化过程中起到了重要的作用,影响了地壳的运动和地表地貌的形成。

准噶尔盆地东部地区还经历了晚新生代至第四纪的火山活动。

在这个时期,岩浆从地壳深部上涌,形成了一系列火山岩。

这些火山岩的喷发和堆积造成了地质构造的进一步改变,也为盆地东部地区的地貌特征提供了更加丰富的多样性。

准噶尔盆地东部地区的地质构造背景非常复杂,涉及了多个时期和多个构造单元的运动和演化。

这些构造背景对于盆地的地貌特征和地质风貌有着深远的影响,也为该地区的资源勘探和地质灾害的研究提供了重要的依据。

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景【摘要】准噶尔盆地东部位于中国西部,是一个重要的区域地质结构地带。

本文从地质构造特征、断裂构造特点、地震活动特点、地质演化历史和构造背景对地质过程的影响等方面进行探讨,阐述了准噶尔盆地东部大地构造背景的重要性。

该区域地质结构复杂多样,地震活动频繁,对地质过程有着显著的影响。

未来研究可以进一步深入地探讨该区域地质演化的机制和规律,为地质灾害防治和资源勘查开发提供科学依据。

通过深入研究准噶尔盆地东部大地构造背景,可以更好地认识该区域的地质特点,为地质学领域的研究和实践提供重要参考价值。

【关键词】准噶尔盆地、东部、大地构造、地质构造特征、断裂构造特点、地震活动特点、地质演化历史、构造背景对地质过程的影响、重要性、未来研究方向、总结1. 引言1.1 浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景准噶尔盆地位于中国西部,是中国境内最大的盆地之一,而准噶尔盆地东部的大地构造背景是该地区地质学研究的重要内容。

准噶尔盆地东部的地质构造特征主要包括复杂的构造断裂和地震活动频繁的特点。

断裂构造在该地区非常发育,影响着地质构造的演化和地质过程的进行。

地震活动频繁,这也是与断裂构造密切相关的现象,地震活动对地质环境和人类生活都有着重要的影响。

准噶尔盆地东部的地质演化历史悠久,经历了多次构造事件和地质过程。

这些过程都在某种程度上受到构造背景的影响,构成了该地区丰富多样的地质现象和地质特征。

准噶尔盆地东部的大地构造背景对地质过程起着重要的指导作用,影响着该地区的地质结构和地质活动。

了解和研究准噶尔盆地东部的大地构造背景,对于深入理解该地区的地质特征和地质演化过程具有重要的意义。

2. 正文2.1 地质构造特征准噶尔盆地东部地质构造特征复杂多样,主要包括褶皱、断裂和岩浆活动等几个方面。

该地区存在多条显著的褶皱带,主要有南北走向的准噶尔褶皱带和东西走向的蔚蓝褶皱带等。

这些褶皱形成的原因主要是板块运动引起的地壳挤压和变形,使得地层在水平和垂直方向上发生了弯曲变形,形成了各种规模不等的褶皱。

准噶尔盆地构造演化阶段及其特征

准噶尔盆地构造演化阶段及其特征

准噶尔盆地构造演化阶段及其特征摘要:准噶尔盆地由于受到周缘造山带的多期次的逆冲推覆作用,其发育演化过程不同于一般意义的前陆盆地,而是具有类前陆盆地的特征。

准噶尔盆地经历海西、印支、燕山和喜山四个构造旋回的演化,形成了早二叠纪时期的裂谷盆地,中晚二叠纪的前陆盆地,三叠纪至白垩纪的复合类前陆盆地和第三纪以来的类前陆盆地为特征的多期叠合型盆地。

关键词:准噶尔盆地构造演化类前陆盆地引言准噶尔盆地是我国西部发育的大型陆相盆地,对其盆地的类型及其演化,经历了很长一段研究探索过程,形成了对准噶尔盆地的形成过程的诸多认识和观点。

20世纪90年代主要以二叠纪为裂谷和断陷为主,三叠-白垩坳陷,第三纪以后为上隆。

一些学者分别提出了“陆内前陆盆地”(陈发景,1997) 、“再生前陆盆地”(卢华复等,1994) 及“类前陆盆地”(雷振宇,2001 ) 等概念。

蔡忠贤等(2000)认为准噶尔盆地在早二叠世为裂谷,晚二叠世为热冷伸展坳陷,三叠纪—老第三纪为克拉通内盆地,新第三纪至今为陆内前陆盆地。

陈新和卢华复等(2002)则将准噶尔盆地划分为地体形成、板块拼贴、前陆盆地、陆内坳陷和再生前陆盆地等6个阶段。

陈业全(2004)划分盆地演化为晚泥盆世-早石炭世裂陷盆地、晚石炭世-二叠纪碰撞前陆盆地、三叠纪-古近纪陆内坳陷盆地和新近纪-第四纪再生(陆内俯冲型)前陆盆地4个阶段。

通过对准噶尔盆地区域二维地震剖面的解释,结合钻井及测井资料,我们将准噶尔的演化划分为早二叠纪时期的裂谷盆地,中晚二叠纪的前陆盆地,三叠纪至白垩纪的复合类前陆盆地和第三纪以来的类前陆盆地四个阶段。

其中以中生代的复合类前陆盆地为最重要的一个阶段,与油气的关系最为密切。

一地质构造背景中国西部各盆地位于几个大的造山带及板块缝合带之间,属于古亚洲与特提斯—喜马拉雅构造域,处于西伯利亚板块和印度板块相对挤压和相对扭动的压扭性构造环境下形成的构造格局.在南北对挤和南北对扭的联合和复合的应力条件下产生的大量平移断裂控制着盆地的展布.中国西部盆地主要受控于三向动力体系:北部主要受古亚洲动力系所作用,受控于古亚洲域;西部主要受特提斯动力系所作用,受控于特提斯域;南部的动力来源于印度板块的北上扩张.三大动力体系在时间、空间上的叠加、复合, 形成了具有明显的旋回性和阶段性多期叠合盆地,并且在不同演化阶段中具有不同的板块构造背景,盆地类型和性质也不相同。

浅析准噶尔盆地四棵树地区构造演化阶段

浅析准噶尔盆地四棵树地区构造演化阶段

浅析准噶尔盆地四棵树地区构造演化阶段
准噶尔盆地是中国西部地区的一个重要油气盆地,主要位于新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区交界处。

准噶尔盆地四棵树地区是该盆地的一个重要构造带,以下将对该地区的构造演化阶段进行浅析。

准噶尔盆地构造演化经历了早古生代、中生代和新生代三个主要的构造演化阶段。

其中四棵树地区是在中生代构造演化的过程中形成的。

早古生代是准噶尔盆地的初次构造演化阶段,主要发生在奥陶纪至志留纪。

在四棵树地区,早古生代主要表现为一些断裂运动和构造活动,形成了一些断裂带和隆起区。

这些断裂带和隆起区是后来中生代构造发展的基础。

早中生代是中生代的第一个阶段,发生在三叠纪至侏罗纪。

在四棵树地区,早中生代主要表现为构造隆升和挤压作用,形成了一系列构造带和隆起区。

该阶段还有一些岩层的沉积作用,形成了一些沉积盆地。

总体上,准噶尔盆地四棵树地区的构造演化阶段主要经历了早古生代、早中生代、中中生代和晚中生代四个阶段。

这些阶段中,构造隆起、抬升、挤压、伸展和逆冲断裂等构造作用相互作用,共同塑造了该地区的构造形态。

岩层的沉积作用也起到了一定的作用,形成了一些沉积盆地和沉积盖层。

这些构造演化阶段的特点和过程对于准噶尔盆地的地质特征和油气资源的分布有着重要的影响。

准噶尔盆地的原型和构造演化

准噶尔盆地的原型和构造演化

准噶尔盆地的原型和构造演化陈发景;汪新文;汪新伟【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2005(012)003【摘要】文中讨论了以下三个问题:(1)洋-陆转换时限和中、晚石炭世盆地原型.根据准噶尔盆地及其邻区的构造演化及岩浆活动研究,洋-陆转换时限应为早石炭世末,中、晚石炭世裂陷槽是由于造山期后伸展塌陷作用产生的;(2)二叠纪-早更新世陆内盆地的原型.根据陆内盆地的鉴别标志,提出了二叠纪盆地为陆内裂谷-裂谷期后弱伸展坳陷-弱缩短挠曲坳陷,三叠纪、侏罗纪、白垩纪和第三纪为弱伸展或稳定大陆内坳陷和陆内前陆坳陷或弱缩短挠曲坳陷交替的叠合盆地;(3)准噶尔盆地原型和构造演化对油气分布的控制作用.【总页数】13页(P77-89)【作者】陈发景;汪新文;汪新伟【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院,北京,100083;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京,100083;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TE121.2【相关文献】1.准噶尔盆地乌伦古坳陷中-新生代构造演化及成因机制 [J], 文磊;孙相灿;李程;周新桂;杜小弟;高永进;易立;龚晓星2.准噶尔盆地乌夏断裂带构造演化的物理模拟实验 [J], 韩守亮; 李萧; 胡秋媛; 历鑫; 刘洋3.准噶尔盆地沉积环境‒构造演化对砂岩型铀矿成矿的控制作用 [J], 胡小文;杨晓勇;任伊苏;吴兆剑;杜高峰;黄婷婷4.准噶尔盆地南缘上侏罗统-下白垩统地层不整合成因和构造演化意义——齐古断褶带剖面的启示 [J], 周彦希;关旭同;周天琪;周家全5.准噶尔盆地车-莫古隆起构造演化及其石油地质意义探究 [J], 董孟玲;李弘林;万宇航因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

准噶尔盆地地层层序及构造演化阶段表

准噶尔盆地地层层序及构造演化阶段表
海相盆地
不整合
晚海西 I
TP1 不整合 前 陆 中海西运动 型海 相盆 地
不整合
克拉美丽山组 D2k
不整合
不整合
不整合
TE1 TK4
演化 阶段
构造运动
类前陆
型陆相 盆地
喜山运动 II
喜山运动 I 燕山运动 III
下统 上统 中统 下统 上统 中统 下统 上统 中统 下统
上统 下统
吐谷鲁群
齐古组 头屯河组 西山窑组 三工河组 八道湾组
白碱滩组 上克拉玛依组 下克拉玛依组 百口泉组
上乌尔禾组 下乌尔禾组 夏子街组 风城组 佳木河组
界系 新 第四系 生 界 上第三系 R 下第三系
白垩系
中 生 侏罗系 界 Mz
三叠系
二叠系 古 生 界 Pz 石炭系
泥盆系
表 1-1 准噶尔盆地地层层序及构造演化阶段表
统 上统
西北缘
东北缘
群、组
代号
地震 波组

代号
QQTQ1N NhomakorabeaN
E
TN1
E
TE1
艾里克湖组 K2a
东沟组
K2d
TK2 连木沁组
K1l
接触 地 震 关系 波组
太勒古拉组
包谷图组 希贝库拉斯组
K1tg
J3q J2t J2x J1s J1b
T3b T2k2 T2k1 T1b
P3w P2w P2x P1f P1j
C2t
C1b C1x
胜金口组 K1s
呼图壁河组 K1h
清水河组 K1q
TK1 齐古组
J3q
头屯河组 J2t
TJ4 西山窑组
J2x
TJ3 三工河组 J1s

准噶尔西北缘造山带中生代盆地形成机制及构造演化

准噶尔西北缘造山带中生代盆地形成机制及构造演化

准噶尔西北缘造山带中生代盆地形成机制及构造演化本文详细的分析了准噶尔西北缘造山带中生代盆地的形成机制和构造-沉积演化,论文主要取得了以下进展:准噶尔西北缘造山带中生代沉积盆地演化过程可分为三个阶段,即三叠纪挤压拗陷盆地发育阶段、早-中侏罗世走滑伸展盆地发育阶段、晚侏罗世-白垩纪挤压拗陷盆地发育阶段。

和什托洛盖盆地早-中侏罗世为走滑盆地,盆地内部发育不同的沉积体系,并显示明显的空间变化。

盆地北部边缘主要发育冲积扇和扇三角洲相,而西南部则以辫状河和曲流河相为主,湖相沉积以盆地东部或东北部较为发育。

砾岩中的叠瓦状砾石和砂岩中的斜层理指示,盆地北部的古水流方向为自北向南,而盆地西南部古水流则以自西向东为主。

据此判断,沉积物主体应来自于盆地北部和西南部古生代褶皱山系。

与和什托洛盖盆地不同,克拉玛依凹陷三叠纪古水流方向为自北西向南东,早-中侏罗世为自东北向西南方向,表明扎伊尔山-哈拉阿拉特山为其主要物源区。

因此,和什托洛盖盆地与准噶尔盆地在三叠纪-侏罗纪时期为被扎伊尔山-哈拉阿拉特山所分割的不同盆地,各自发育相对独立的沉积体系。

准噶尔西北缘造山带锆石裂变径迹年龄为136 Ma,磷灰石裂变径迹年龄主要集中在135-67 Ma。

裂变径迹热史模拟表明准噶尔西北缘造山带中、新生代以来主要经历了两次冷却隆升事件,即晚侏罗纪-白垩纪(160-80 Ma)和晚新生代(29-9 Ma)冷却隆升事件。

磷灰石-锆石矿物对法计算表明准噶尔西北缘造山带在中侏罗世-早白垩世(174-108 Ma)的视隆升速率为74.7 m/Ma。

准噶尔西北缘造山带晚侏罗世-早白垩世的隆升事件,反映了准噶尔西北缘造山带沉积盆地构造属性的反转。

这一时期的构造背景由早中侏罗世的伸展转换为挤压;同时亦表明,准噶尔西北缘造山带扎伊尔山一带为两侧沉积盆地的物源区。

由于古特提斯洋在晚三叠世的关闭,羌塘(230-200 Ma)、拉萨(145-120 Ma)与塔里木-欧亚板块在晚三叠世-早白垩世相继拼合,导致了中亚地区板内造山作用,形成的区域构造作用控制了中亚地区中生代以来盆地的形成和演化。

准噶尔盆地结构及其圈闭类型

准噶尔盆地结构及其圈闭类型

三叉裂谷中的一支, 另两支发育成大洋, 在
大洋闭合时该支回返成大型造山带, 在其
两侧形成推覆构造带, 早期的拗拉谷边缘 地 壳 和 岩 石 圈 下 弯, 形 成 前 陆 盆 地
( 图 1-Ⅳ) 。早期火山岩具有大陆裂谷的特
点, 晚期隆起时几乎没有发 生区域性的变
质作用、岩浆作用, 如博格达山南、北 缘前 陆坳陷。
摘 要 准噶尔盆地是复合 叠加前陆盆地, 其原型分别形 成于板块俯冲、碰撞、造 山带后期复 活、拗 拉槽回返和板内皱陷作用有关的大 地构造环境。其古生代盆地的形成与相邻的阿尔泰山和东、西 准 噶尔山、天山及博格达山的造山作用相关。中新生代盆地的形成和改造与其南部特提斯域板块俯 冲 碰撞造 山引起的盆地相邻 造山带的复活有关。相 邻造山带时空上不均 一的造山作用对盆 地的影响 不同, 形成了盆地 独特的结构。各坳陷均由 与其形成有关的造 山带前缘冲断带、陡坡带、山前 凹陷、 缓坡带 和前隆及前缘皱陷等 构成, 前隆 之间的叠加构成了 盆地的大型隆起, 皱陷叠加构成 了盆地的 中央坳陷。不同类型的圈闭在坳陷中有规律 地分布着。
本阶段指白垩纪到早第三纪, 盆地进一步扩大, 进入统一的坳陷盆地发育阶段, 此阶段已 具有统一的沉降中心。白垩纪沉降中心在盆地腹部, 全盆地均下沉, 故白垩系厚度与岩性稳定, 最大厚度在盆地中央, 仅 2 000 m , 但却覆盖了全盆地下伏所有各层系。直到早第三纪渐新世, 盆地基本保持了缓慢整体下沉, 渐新统虽然在盆地南北缘的岩性与厚度上略有差异, 但基本保 持了统一性。白垩纪—渐新世盆地空前扩大, 这一时期的沉积基本上呈水平状超覆在下伏地层 上。 2. 4 北天山山前统一前陆盆地强烈沉降阶段
地层系统



复合类前陆盆地的构造演化特征

复合类前陆盆地的构造演化特征

复合类前陆盆地的构造演化特征—以准噶尔盆地为例中国中西部广泛发育挤压构造背景下的中新生代陆相盆地,它的形成和发展与特提斯构造域(特提斯洋壳的俯冲和印度板块的俯冲碰撞)和印支运动期前已缝合的块体与块体之间的活动(伸展、挤压挠曲和走滑作用以及引起的热体制)有密切的关系[1]。

在这种复杂的构造背景下,形成的盆地类型与界Dickinsion等(1974) 定义的典型前陆盆地(周缘前陆盆地和弧后前陆盆地)有明显差别.一些学者分别称其为“陆内前陆盆地”(陈发景,1997) 、“再生前陆盆地”(卢华复等,1994;刘和甫等,2000) 及“C 型前陆盆地”(罗志立,1982 ;车自成等,1998) 等[2].因此,将此类与传统前陆盆地在成因机制上有某些相似之处,但形成构造背景有所不同的盆地称为“类前陆盆地”。

研究表明,西天山造山带在新生代分别向南、北两侧的塔里木盆地和准噶尔盆地逆掩推覆;在博格达山同样可观察到它分别向南、北两侧的吐哈盆地和准噶尔盆地逆掩推覆。

对准噶尔盆地来说,它周边的山体都向盆地方向推覆:东北边的克拉麦里山体向南西方向逆掩;西北缘的扎依尔山体向东南方向逆掩,即哈拉阿拉特和成吉斯汗推覆构造;盆地南缘的依连哈比尔干山和博格达山向北逆掩(图 6)。

前陆盆地位于造山带前缘,是介于造山带及相邻的克拉通(或稳定大陆块)之间的沉积盆地DickinsonWR[1]于1976年按沉积盆地的成因和构造演化将其划分为周缘前陆盆地和弧后前陆盆地BallyAW和SnelsonS[2]在1980年将这类前陆盆地称为与B和A俯冲作用有关的缝合带周缘盆地中国西北地区晚新生代晚期前陆盆地与上述前陆盆地既有相同点,也有很大的差异。

其相同点是它们均邻近造山带,属于在其活动前缘受到挤压挠曲作用形成的沉积盆地。

不同点则是,中国西北地区的晚新生代晚期前陆盆地在时间上不是发生在紧接洋壳消亡,陆—陆(或弧—陆)碰撞形成的造山带之后,而是在碰撞后又间隔了较长时间由造山带再活动产生的;在空间上位于远离喜马拉雅期缝合带的大陆内部。

准噶尔南缘前陆盆地物源体系演化规律

准噶尔南缘前陆盆地物源体系演化规律

准噶尔南缘前陆盆地物源体系演化规律
准噶尔南缘前陆盆地是中国西北地区最大的前陆盆地之一,是研究古
地理环境演化和沉积物物源的重要区域。

以下是该地区物源体系演化
规律的几个方面:
一、古地理环境变迁的影响
准噶尔南缘前陆盆地物源体系的演化与古地理环境变迁密切相关。


晚古生代晚期至中生代早期,该地区处于广泛的沉积盆地和浅海区,
物源主要来自周边隆起和地缘构造抬升区。

随着北山隆起和天山造山
带的形成,晚中生代至新生代时期,该地区逐渐转化为前陆盆地,物
源主要来源于山脉的物源供给和风化作用的影响。

二、古地貌演化的影响
准噶尔南缘前陆盆地古地貌演化的影响也是物源体系演化的重要因素。

古地貌的形成与构造抬升、巨型侵蚀体的发育和气候变化等因素密切
相关。

例如,晚新生代至第四纪时期的构造抬升和风化剥蚀作用导致
该地区大量的风成沉积物和深成沉积物输入前陆盆地。

三、水系演化的影响
水系演化也对准噶尔南缘前陆盆地物源体系的演化产生了重要影响。

水系演化的变迁主要受构造变化和古地貌演化的影响。

例如,晚新生代至第四纪时期随着大量冰川消融和河流的深切侵蚀,准噶尔南缘前陆盆地的主要河流逐渐从地下水系改变为表层水系,对物源的贡献也发生了变化。

综上所述,准噶尔南缘前陆盆地物源体系演化规律受到多种因素的影响,其中古地理环境变迁、古地貌演化和水系演化是影响最为重要的因素。

研究这些影响因素的演化规律,能够更加深入地解析准噶尔南缘前陆盆地多阶段、多层次的沉积过程。

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景

浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景
准噶尔盆地东部是指准噶尔盆地的东南端,它是一个地质年代较为复杂的区域,是中亚地区最重要的构造地带之一。

本文将浅谈准噶尔盆地东部大地构造背景。

准噶尔盆地位于新疆维吾尔自治区西北部,是中亚地区最大的内陆盆地之一,面积约27万平方公里。

盆地内主要由下志留统、泥盆纪和二叠纪地层组成,地中海气候决定了盆地内丰富的生物资源。

准噶尔盆地东部地区主要由古生代地层构成,其中最重要的是寒武系-奥陶系地层。

这些地层堆积的构造层序和构造史可以使人们对古构造环境及其演化过程有所了解。

根据研究表明,准噶尔盆地从寒武系到中渐新世期间经历了数次构造活动,包括造山作用、盆地沉降和活断层的运动等,对应着精准的年代或岩石层序。

其中以古生代晚期的造山作用和海相沉积作用为主要特点。

在地质构造上,准噶尔盆地东部有多种不同的构造类型,其中包括了活动构造、冰川构造和流纹构造。

其中,流纹构造考察范围较广,其构造类型较为复杂,其特征是形成一系列以固定走向的几何形态层理面、分枝断层和镶嵌体,分布在大面积地区。

因此,流纹构造对于区域构造的影响很大,是准噶尔盆地东部地质构造演化的重要因素。

总的来说,准噶尔盆地东部是一个地质年代较为复杂的地区,其地质构造特征主要包括了古生代晚期的造山作用和海相沉积作用,并含有多种不同的构造类型,其中以流纹构造为主要特征。

这些地质构造特征与演化过程,不仅对于准噶尔盆地地质演化提供了重要证据,同时也对于区域构造演化和资源勘探有着重要的指导作用。

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第12卷第3期2005年9月地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学)Eart h Science Frontiers (China University of Geosciences ,Beijing ;Peking University )Vol.12No.3Sep.2005准噶尔盆地的原型和构造演化陈发景1, 汪新文2, 汪新伟211中国地质大学(北京)能源学院,北京10008321中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083CH EN Fa 2jing 1, WAN G Xin 2wen 2, WAN G Xin 2wei 211S chool of Energy Resources ,China Universit y of Geosciences ,B ei j ing 100083,China21S chool of Eart h S ciences and Resources ,China Universit y of Geosciences ,B ei j ing 100083,ChinaCHEN F a 2jing ,WANG Xin 2w en ,WANG Xin 2w ei 1Prototype and tectonic evolution of the Junggar b asin ,northw estern China 1Ea rt h Science Frontiers ,2005,12(3):0772089Abstract :Three topics are discussed in this paper :(1)the time of ocean 2continent transformation and the pro 2totype of the Middle 2Late Carboniferous J unggar basin.Based on tectonic evolution and magmatic activity of the J unggar basin and its surroundings ,it is recognized that the ocean 2continent transformation occurred at the end of the Early Carboniferous ,and that a rifted trough of Middle 2Late Carboniferous developed because of post 2o 2rogenic extensional collapse ;(2)the prototypes of Permian 2Early Pleistocene basins.Based on criteria of intra 2continental basins ,it is suggested that Permian basins belong to rift ,post 2rift weak extensional depressions ,and weak contractional flexural depressions 1Triassic ,J urassic ,Cretaceous and Tertiary basins are superposed ,which consist of weak 2extensional or stable intracontinental depressions alternating with intracontinental fore 2land or weak shortening flexural depressions ;(3)hydrocarbon occurrence in the J unggar basin was controlled by prototype and tectonic evolution 1K ey w ords :time of ocean 2continent transformation ;rift trough ;intracontinental rift ;weak extensional depres 2sion ;intracontinental foreland depression摘 要:文中讨论了以下三个问题:(1)洋2陆转换时限和中、晚石炭世盆地原型。

根据准噶尔盆地及其邻区的构造演化及岩浆活动研究,洋2陆转换时限应为早石炭世末,中、晚石炭世裂陷槽是由于造山期后伸展塌陷作用产生的;(2)二叠纪—早更新世陆内盆地的原型。

根据陆内盆地的鉴别标志,提出了二叠纪盆地为陆内裂谷—裂谷期后弱伸展坳陷—弱缩短挠曲坳陷,三叠纪、侏罗纪、白垩纪和第三纪为弱伸展或稳定大陆内坳陷和陆内前陆坳陷或弱缩短挠曲坳陷交替的叠合盆地;(3)准噶尔盆地原型和构造演化对油气分布的控制作用。

关键词:洋2陆转换时限;裂陷槽;陆内裂谷;弱伸展坳陷;陆内前陆坳陷中图分类号:TE12112 文献标识码:A 文章编号:10052321(2005)03007713收稿日期:20050415;修回日期:20050621作者简介:陈发景(1927— ),男,教授,矿产普查与勘探专业,研究方向为含油气盆地分析。

E 2mail :cfj @cugb 1edu 1cn 准噶尔盆地系中国西北地区一个十分重要的含油气盆地。

尽管油气地质勘探工作已达50多年,积累了丰富资料,但对于盆地原型和构造演化的看法仍然存在很大的分歧。

分歧点主要是:(1)中、晚石炭世盆地的性质,究竟是属于残留海、海相前陆盆地还是属于伸展裂陷槽?(2)二叠纪至古近纪盆地的性质,其中特别是二叠纪盆地的性质究竟是前陆盆地,还是陆内裂谷—裂谷期后伸展坳陷?(3)新近纪—早更新世盆地一般被公认为是前陆盆地,但由于各人对其内涵理解不一,所采用的术语很不统一,有人称之为类前陆盆地,也有人称之为再生前陆盆地或陆内前陆盆地,还有人称之为碰撞后继盆地,因而有必要统图1 准噶尔盆地及邻区板块构造背景略图Fig.1 Schematic map showing tectonic settings of the J unggar basin and its surroundings MA—玛依内;TA—唐巴勒;DA—达拉布特;AL M—阿尔曼太;KA—卡拉麦里;BA—巴音沟蛇绿岩带一术语和限定其内涵。

本文将从以下三个方面探讨上述问题:(1)准噶尔盆地及邻区的板块构造格架、洋2陆(盆2山)转换时限以及中、晚石炭世盆地性质。

(2)准噶尔二叠纪至早更新世陆内盆地的原型和构造演化。

(3)准噶尔盆地原型和构造演化对油气分布的控制作用。

1 板块构造格架和洋2陆转换时限111 板块构造格架准噶尔块体属于哈萨克斯坦板块,北面以额尔齐斯—斋桑古生代深断裂和缝合带与西伯利亚板块阿尔泰块体分隔开,南边以南天山北缘—星星峡古生代深断裂和缝合带与塔里木板块分界(图1)。

这些深断裂和缝合带分布有蛇绿岩套、蛇绿混杂岩体、蓝片岩带和强烈褶皱冲断带,它代表古洋壳,洋壳俯冲带和陆2陆碰撞或弧2陆碰撞曾经发育的地带。

新疆北部地区古生代的板块构造背景与大洋盆和其包围的大型克拉通不同,其特征是多期小洋盆包围着多个由前震旦纪地层组成的小型稳定陆壳块体。

这些块体有准噶尔、吐—哈、伊犁和塔城等。

关于准噶尔块体的基底性质,不同学者持有截然相反的观点。

其中主要有:(1)古老结晶基底(彭希龄,1994)[1];(2)古老结晶基底和晚古生代褶皱基底组成的双重基底(张用夏等,1996)①;(3)洋壳,或者是主要洋壳,但不排除有残余微陆块的可能(肖序常等,1992)[2];(4)准噶尔盆地可能有前震旦纪老结晶基底,晚古生代后碰撞幔源岩浆很可能在壳幔界面附近和下地壳中发生底垫作用,使老陆壳基底受到强烈改造;如果准噶尔盆地的基底是残留洋壳,除非发生高度部分熔融,否则不可能产生基性、超基性杂岩(韩宝福等,1999)[3]。

根据板块构造演化、早石炭世末陆2陆碰撞和后碰撞岩浆活动等特征分析,韩宝福(1999)等的观点应受到重视。

即小洋盆发育期间可能为古老结晶基底,造山期后岩浆活动使结晶基底受到了强烈改造。

112 板块构造演化与洋2陆转换时限古生代时,准噶尔古老结晶基底周围为多期的多个小洋盆地包围。

每期小洋盆基本上均遵循威尔①张用夏.利用物探资料对西北地区沉积盆地质构造与油气远景评价.中国地质调查局航空物探遥感中心,1996.逊旋回模式演化,即经历了大陆裂解的裂谷期→扩张的初始洋盆期→洋壳俯冲(或削减)期→陆2陆或弧陆碰撞期(或大陆增生期)→造山期(碰撞期)后伸展垮塌期5个演化阶段。

准噶尔盆地及邻区多期洋→陆的转换过程和主要标志如图2和表1所示。

图2 准噶尔盆地及其邻区地层对比表(据Coleman R G 修改,1989)Fig.2 Time stratigraphic correlation chart for the J unggar basinand its surroundings (modified after Coleman R G ,et al ,1989)据肖序常等(1992)、Y 1Feng 等(1989)[4]、Coleman 等(1989)[5]资料,准噶尔盆地及其邻区板块构造的演化特征具有如下特点:(1)发育唐巴勒晚寒武—早奥陶世、玛依内志留纪、达拉布特、卡拉麦里早、中泥盆世、阿尔曼太中、晚泥盆世和北天山巴音沟早石炭世多期小洋盆,唐巴勒蛇绿岩套中堆晶辉长岩中几乎缺少橄榄岩表明它们是一个慢速扩张的小洋盆,有别于大洋中脊(图1,图2)。

(2)根据蛇绿混杂岩和蓝片岩时代,弧前盆地和岛弧火山岩的时代可确定洋壳消减时间,根据洋壳消减后褶皱2冲断带或蛇绿混杂岩与其上的另一旋回海相沉积物之间的不整合面可大致确定陆2陆或弧2陆碰撞(或大陆增生)时间范围。

据此推测在本区有奥陶纪末、志留纪末、泥盆纪末和早石炭世末4期洋壳消亡。

泥盆纪末和早石炭世末,哈萨克斯坦板块的准噶尔块体最终分别与西伯利亚板块和塔里木板块拼贴在一起。

由于小洋盆和陆壳块体范围小,碰撞性质为软碰撞,表现为残留海沉积。

例如在萨尔布特山晚泥盆世地层,其中含有丰富植物的陆相碎屑物与滨浅海碎屑岩(图3),未见前陆盆地沉积。

(3)目前争论最多的是中、晚石炭世盆地性质问题。

有人认为系残留海或海相前陆盆地(赖世新等,1999[6]),但有人认为系造山期后裂陷槽(肖序表1 小洋盆→大陆增生→造山后伸展垮塌的演化过程和主要标志Table 1 Evolution and its main attributes f rom small oceanbasin to continental growth ,then to post 2orogenic extension 2al collap se 发育阶段主要标志小洋盆 蛇绿岩套,堆晶辉长岩中缺少橄榄岩,被动陆缘沉积洋壳俯冲蛇绿混杂岩、蓝片岩,安山质为主的火山岛弧,弧前盆地沉积软碰撞 残留海盆,含丰富的陆源碎屑物和植物碎屑,紧随其后发育褶皱冲断带碰撞期后再伸展裂陷槽,造山期后A 型花岗岩,基性-超基性杂岩体,基、中、酸性火山岩常等,1992)。

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