羌塘油气资源之再思考-20120903研究生院

83－87间为一个地震空白区
(地球物理与地球化学联合之探索性研究)
• 2009年在沿北羌塘布置天然地震接收台站时在沙窝滩获得 岩石标本21块。 • 对本次采集的样品做了初步的研究，发现火山岩新鲜，含 有大量的地壳深源包体，对了解火山岩的成因、壳-幔相 互作用、下地壳物质组成和结构等具有重要意义。
H15-1 英安粗面岩中的石榴石+紫苏辉石+ 单斜辉石+斜长石组成的麻粒岩包裹体
L SS
18 .3- 12. 5 53 .5- 41. 9 雄鹰台 AKMS 24 .6- 21. 2 木孜塔格 鲸鱼湖 17 .7- 12. 5 4. 07 4. 6 可 五雪峰 14 .9 西 13 .4- 8.4 13 .0 17. 3-1 5.4 里 涌波错 2. 1 大帽山 羊湖 16 .5 5 9. 24 .6 JSS 10 .6 9. 4 7. 22 44 .6 17 .0 14 .5 39 .8 35 .9 26 .9 38 .1 枕头崖 20 .0- 28. 6 35 .0 40 .9 羌 35 .8 38 .8 39 .7
报告提纲
一、羌塘中央隆起带性质 二、藏北新生代火山岩作用及其影响 三、金沙江缝合带（西段）俯冲极性 四、值得思考的其它地质现象
五、总结
致 谢
羌塘中央隆起带性质（1）
羌塘中央隆起带主要指以冈玛错、玛
依岗日、查桑至西雅尔岗近东西向一线未 出露中生界地层，且横亘于羌塘地体中央 的前侏罗系隆起区。
影响羌塘油气资源评估的主要地质科学问题 （2）藏北火山岩成因及对基底影响
Rawlinson（2006） 反演方法：FMM-TOMO 该方法利用了惠更斯原理（波前 扩散）与费马原理（走时最小）
羌塘中央隆起带性质（9）
（1）羌塘中央隆 起带下的速度结 构大致相同；
（2）两侧速度结 构特征显著差异； （3）羌塘内的原 著深部结构特征 有能够被保留下 来。 (4) 羌塘中央隆起 带在其形成过程 中确有可能是一 个具有缝合带性 质的构造边界。
(魏文博 等，2006)
已有地球物理证据（7）
(Kapp et al. 2003,Tectonics)
S
N
已有地球物理证据（8）
唐古拉
嘎 错 乡
（吴珍汉 等，2011）
构造配置上， 存诸多疑问； 并没有给出明 确回答。
(黄继钧，2001)
ຫໍສະໝຸດ Baidu
已有地球物理证据（9）
已有地球物理证据（10）
Moho存在间断
羌塘中央隆起带性质（10）
南羌塘 北羌塘
南羌塘
北羌塘
（He et al., 2010, Tectonophysics）
羌塘中央隆起带性质（11）
南羌塘 北羌塘
南羌塘
北羌塘
(Tian et al., 2005)
（吴珍汉 等，2011）
羌塘中央隆起带性质（12）
双湖缝合带的东向延伸是未来研究之重点。
藏北新生代火山岩作用及其影响（7）
82°
塔里木盆地
1. 26
JSS
80°
84 °
86°
88°
° 90
92°
° 94 E
柴达木盆地
0. 72 阿什库勒 黑石北湖 泉 水 沟 0. 56 1. 08 6. 6-3 .3 阿塔木帕下
邦达错
45.7-37.14 鱼鳞山 30 -24
AT
F
可
北
南
拉嘎拉 59 .2
36°
可
AKMS 里 10 西 JSS
11
12
13
14
松 潘- 甘
Kokoxili
北
羌 多 错 格 仁
枕头崖
孜 地体
南
LS S
羌
尼玛 双湖
普岗 若日 赤布张错
塘
34°
拉萨地体
B NS
缝合带
塘
32 N °
断裂带
震源深度(km) <33=<
<50=<
( He et al., 2012 submitted to PEPI )
（罗照华等，2006）
影响羌塘油气资源评估的主要地质科学问题
（3）金沙江缝合带（西段）俯冲极性
(Tapponnier et al., 2001)
羌塘中央隆起带性质（1）
羌塘中央隆起带主要指以冈玛错、玛
依岗日、查桑至西雅尔岗近东西向一线未 出露中生界地层，且横亘于羌塘地体中央 的前侏罗系隆起区。
羌塘中央隆起带性质（2）
深部异常
浅部异常 中央隆起带两 侧密度结构差 异明显
（贺日政，2003）
已有地球物理证据（2） 中央隆起带查桑段及其邻区高精度航磁异常图
1995年青藏油气勘探项目经理部实施的高精度航磁测量显示： （1）孤零零的强烈变化磁场区；（2）东西向特高和极低正负异 常带相见展布；（3）位置明显南移；（4）等值线北密南疏。
羌塘油气资源之再思考
贺日政研究员 herizheng@cags.ac.cn
中国地质科学院地质研究所 2012-09-03
羌塘位置
羌塘盆地
JSJS
拉萨地体
印度大陆
羌塘盆地含油气主体位置
勘探目的层：三叠－侏罗系，厚度超过6500m，以海相碎屑岩和碳酸盐岩 夹膏岩层为主，兼有海陆过渡相、陆相及火山岩地层，基本连续，化石 较为丰富，呈东西向展布。
藏北新生代火山岩作用及其影响（5）
下图中黑色圆圈所示高速 异常的深度为200km至 300km，其是否是南向俯 冲的亚洲岩石圈地幔还是 原始岩石圈地幔的拆离部 分，有待于进一步开展相 关探测工作来确证。 （Zheng et al.,2007）
（This study）
藏北新生代火山岩作用及其影响（6）
（Zhang et al., 2011, Lithos）
羌塘中央隆起带性质（12）
(任纪舜 等，2004)
1、龙木错－双湖－赤布张错 为一具有缝合带性质的边界 构造带； 2、该缝合带东向延伸结构，有待于进一步研究，为青藏 高原大地构造认识及羌塘油气勘探奠定基础！
藏北新生代火山岩作用及其影响（1）
5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75
• 岩石化学分析 表明，所采集 岩石类型为高 钾火山岩 • 岩石分类上应 属于英安岩系 列
med-K
low-K
SiO2 wt%
16 14 12
② 藏北钾质、超钾质火山岩的原始岩浆起源于由软流圈流体和俯冲岩石圈地幔
释放的流体交代混合的古俯冲地幔楔（迟效国 等，2005）。
（Ding et al., 2003）。
藏北高原隆升过程中发生的壳幔相互作 ③钾质、高钾火山岩来自整个地幔物质，大洋板片俯冲到大陆俯冲的转变过程
用指示了岩石圈内部物质演化过程，但 ④ 大陆岩石圈地幔底部的金云母橄榄岩熔融，即岩石圈地幔底部的对流减薄作 因缺乏其内部结构约束，限制了其成因 用结果（Williams et al., 2004）。 ⑤ 原始地幔拆沉作用 （Chung et al., 2005；罗照华 等，2006）。 认识，但不能忽略其对藏北含油气盆地 ⑥ 母岩浆来自富集EM－II型地幔，且母岩浆的地幔源区在其之前，经历了大面 构造改造作用。 积的俯冲沉积物混染或者由部分熔融/俯冲沉积物的大面积熔融交代（Guo et al.,
33 .9 32 .6 36 .6
36°
塘
唐古拉山
34°
2 5-1 9
2 5-1 8
康托
30 .5 走 构 油 茶 沟 纳丁错 31 .1
羌
双湖
塘
拉萨地体
BNS
86°
3
80°
82°
84°
2 F AT 35.24 可 9
° 88
4
90°
5
92°
6柴达木盆地7
° 94 E
° 32 N
1 塔里木盆地1
8
2

对本次采集的样品做了初步的研究，发现火山岩新 鲜，含有大量的地壳深源包体，对了解火山岩的成 因、壳-幔相互作用、下地壳物质组成和结构等具有 重要意义。
已获得6个岩石化学分析（加拿大ACME公司分析）、 观察岩 石薄片63片。
8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5
high-K
K2O wt%
（刘池阳 等，2002）
有地球物理证据（3）
已有地球物理证据（4） 吉隆－鲁谷－ 三个湖 MT 剖 面
中央隆起带内 与两侧具有不同 的电性结构特征
(孔祥儒 等，1996)
已有地球物理证据（5）
中央隆起带内电 性结构特征在不同 位置，自西向东也 有差异。
(鲁兵 等，2003)
已有地球物理证据（6）
H5-2 含黑云母的二辉 石片麻岩，定向分布
• 2009年在沿北羌塘布置天 然地震接收台站时在沙窝 滩获得岩石标本21块。 • 前人工作主要体现在1：25 万地质填图，总体上，研 究程度较低，对火山岩的 野外产状做了一定的描述， 有数个岩石化学分析数据 和年龄数据，变化较大。 西藏北羌塘多格错仁新生代火山岩分布图
羌塘中央隆起带性质（6）
（1）羌塘中央隆起带的深部结构特征及其与南北两 侧盆地间的构造接触关系是认识羌塘盆地基底性质， 以及了解整个羌塘盆地发育与演化的一个重要窗口。 同时有利于油气资源的准确评价和战略评估。 （2）重新认识青藏高原内部的块体组成结构，进 而有利于青藏高原形成与演化。
已有地球物理证据（1） 青藏高原中西部 布格重力异常匹 配滤波分析
(Kapp et al., 2008,geology)
羌塘中央隆起带性质（3）
北向俯冲的变质沉 积混杂岩带
(Ding et al., 2007)
羌塘中央隆起带性质（4）
其地球物理场表现为： 区域性的深大断裂，南、 北羌塘有着近乎一致的 速度结构特征。
(黄继钧，2001)
一是认为羌塘中央隆起带曾是在伸展环境下形成的（如：前泥 盆系的变质杂岩、晚古生代末期的陆间裂谷作用、金沙江洋闭合的 增生楔或变质核杂岩）。目前的羌塘构造格局在早白垩世已经形成。 这样，有着统一的基底。带内的基性超基性岩及玄武岩不能作为洋 壳存在的依据。
双湖 （2）利用层析成像方法获得了研
究区下速度结构。
MCCC method （多道波形互相 关方法）
实际到时
IASPEI91模 型的 理论到时
（ 张风雪等，2009 ）
Waveforms of 2010.273.09.00.24.460_5.8 event for handly picking first P arrival time.
• 为此，充分利用宽频带地震观测层析成像体效应 优势，深入研究，查明其边界性质迫切需要。
羌塘中央隆起带性质（8）
布台考虑到：
i、野外构造明显的88.5线 ii、东羌塘的沉积覆盖区 iii、野外观测周期长 为此，从2008.10－2011.05
（1）共布置54台地震观测，累计 88台年，收集318GB原始数据。
（罗照华等，2006）
藏北新生代火山岩作用及其影响（2）
① 钠质火山岩
来自原始地幔，是板内地幔柱的源区向上注入快速喷发形成；高 钾钙碱性火山岩 源于加厚的下地壳；钾玄岩质火山岩源自壳－幔过渡带或EM II 型富集地幔的部分熔融；超钾质强碱性火山岩则代表了交代富集型地幔部分熔融 过程（邓万明 等，1998，1999，2001）。
（TIan et al., 2004,2005）
羌塘中央隆起带性质（7）
• 重、磁、电等资料显示 羌塘中央隆起带为一深大断裂 带
• 深反射地震调查显示，具有复杂的内部反射结构特征， 但因解释模糊无法给出准确构造模式来解释其成因。 • 宽频带地震观测研究，认为Moho存在错断，且为一重 要的边界构造带，性质不明。
羌塘中央隆起带性质（5）
蓝片岩带
地球物理场表现为：不仅为 一深大断裂系，而且还具有 典型俯冲结构的速度异常图 像，南北羌塘速度结构异常 有着显著的差别。
榴辉岩
蛇绿岩带
(李才 等，2006)
在该基性、超基性岩带内发现了高压低温环境下形成的蓝片岩带 和榴辉岩，和青藏高原内部一条重要的生物古地理界线，其被认为 一古特提斯缝合带其主碰撞时间为三叠世早期，三叠纪末形成。这 样，传统上的羌塘地体将被分为北羌塘地体和南羌塘地体。
Na2O+K2O wt%
10 8 6 4 2 0 40 45 50 55 60 SiO2 wt% 65 70 75 80
来自地表的沉积岩进入下地 壳发生高温变质作用，后来 被岩浆所捕获，发生高温脱 水、分解，喷出地表。
H3-1 钾质火山岩捕获的中由富含硅铝 的粘土矿物变质而成的包体：钛铁矿+ 金红石+尖晶石+矽线石+石榴石。其中 矽线石沿石榴石颗粒定向分布。
2006）。
藏北新生代火山岩作用及其影响（3）
INDEPTH－III的部分数据和 本次研究（TITAN-I）数据， 并用Prof. Zhao Dapeng 格 点走时成像方法
藏北新生代火山岩作用及其影响（4）
藏北火山岩的源区深度不 会超过120km，这与地球 化学分析结果认识一致。 但其是否是原始地幔拆沉 还是亚洲地幔的拆沉作用 导致喷发的，尚需进一步 探测研究。