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)04043110

0　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。赵白[3]的划分是二叠纪为断陷、拗陷阶段,三叠纪为断拗阶段,侏罗纪—老第三纪为拗陷阶段,新第三纪以后为萎缩上隆阶段。肖序常[4]则认为晚石炭世—早二叠世为海相前陆盆地。杨文孝[5]也将早二叠世划为海相前陆,晚二叠世和新第三纪—第四纪划为陆相前陆,之间三叠纪—老第三纪划为振荡型陆相盆地。上述划分意见中归纳起来主要的分歧在于对盆地早二叠世的性质是张性还是压性的认识以及晚二叠纪—老第三纪拗陷盆地的性质。近来,这种分歧不仅未缩小,反而扩大。孙肇才[6]主张应该放弃早期盆地是塌陷或张性的认识,将准噶尔看作是一个在石炭纪—二叠纪前陆基础上,经过

—134—第7卷第4期

2000年10月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth Science Frontiers (China University of G eosciences ,Beijing )Vol 17No.4Oct 12000

三叠纪—侏罗纪陆内进一步沉降,白垩纪以来,主要是新生代后期才统一起来的典型复活前陆盆地。相反陈发景(1999)则认为准噶尔盆地早期(P )为裂陷盆地,中期(T —E )为克拉通盆地,晚期(N —Q )为压陷盆地。

本文主要通过对盆地构造几何学、沉降史、古地温和火山岩等特征来综合分析盆地的类型和演化,并结合盆地形成的板块构造运动特征及发育的火山岩特征来进一步探讨盆地形成及演化的机制。

1　准噶尔盆地的类型和演化

根据盆地的构造几何学、热史、沉降史和岩浆活动的特征,可以将叠合盆地划分为以下类型和演化阶段。

111　二叠纪裂陷盆地阶段

可进一步划分为早二叠世裂谷(

或称伸展断陷)和晚二叠世伸展坳陷。(1)早二叠世裂谷:该时期伸展断陷大多呈南断北超分隔性较强的不对称箕状凹陷(图1),但东部则为北断

图1　早二叠世不对称伸展断陷Fig 11　Seismic section showing asymmetric extensional faulted

depression of Early Permian

南超的反向断陷。具双模式的火山岩

和非造山花岗岩发育。古地温梯度达

3714～4618℃/km (表1);大地热流

值也很高,大于11018J ・cm -2・s -1。

南北断陷充填沉积体系不同,南部断

陷以一套滨海浅海相陆源碎屑碳酸

盐沉积体系为主,裂谷扩展期还发育

有海底浊积扇体系。东部断陷由一套

滨岸沉积体系和河流体系组成,已具

有向内部断陷过渡性质,至北部断陷

内已完全变为陆相冲积体系和湖泊体表1　准噶尔盆地大地热流值和古地温梯度的单井模拟结果(据王捷等①修订)

Table 1　Simulation results of paleo 2geothermal gradient for different wells

时间t /Ma

单井古地温梯度/(℃・km -1)盆4井盆参2井陆南1井西参1井呼2井滴南1井滴西1井大地热流值/(J ・cm -2・s -1)Q 末(0)

2212221219141710171023132414N 末(210)

2214221519171714181323152513E 末(2416)

251826152113K 末(65)

24152517191924172614J 3q 末(144)29182917311232173116J 2x 末(175)

26162813341936113113J 1s 末(188)

27192913351837173117J 1b 未(200)

291831133714381832116615～4414T 3b 末(213)

3416401042173510T 1b 末(243)

4110P 2w 末(248)

4512351711018～6615P 1末

C 末(268)4310(?)46183714>11018 ①王捷,查明,刘震,等1含油气盆地油气藏形成特征和分布的主要控制因素[A ]1中国石油天然气总公司“九五”重

点科技攻关项目中评估报告[R].19981

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234—　盆地构造分析　地　学　前　缘　

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