云南思茅盆地基底构造

区&阻隔!形成南北#处中心$景谷凹陷区和普文凹 陷区&#其 中 南 部 中 心 较 深!标 高 可 达 到 N?;? ]M#坳陷中央的次级凸起!与地幔上隆有关!地幔 隆轴部的堑沟构造$槽状膏盐沉积&!经后期的喜马 拉雅 运 动!遭 受 强 烈 挤 压)褶 皱 并 上 升 遭 受 剥 蚀 形成#
上述三级基底下陷加上坳陷中央的次级凸起! 形成了坳陷基底由东向西有凸有凹的基本格局# 而南北方向由于普洱附近基底次级上凸)南部基底 隆起以及 北 部 下 凹 区 缩 小!也 出 现 了 凸 凹 相 间 的 面貌#
多期的构造运动而表现较大区别#
关键词思茅盆地"基底构造"电性特征"基地平面特性"大地电磁测深
中图分类号*"&>;!
文献标识码0
!!云南思茅坳陷位于古特提斯构造域中有利于 油气聚集的大地构造环境!是我国南方具有良好油 气勘查远景的地区之一#为剖析盆地整体结构及 圈闭 局 部 构 造 异 常!发 现 保 存 良 好 的 生)储)盖 组 合!中国石化于#$$$年在景谷和普文#个区块完 成了#>条测线!计>$$%个测点的大地电磁测深 $73&工作#在资料处理过程中!根据地下介质构 造的非二维性!采用了有效视电阻率的概念#在对 剖面资料进行波动分离)偏移成像和综合信息建模 的基础上!对 思 茅 坳 陷 的 电 性 分 层 结 构 进 行 了 分 析!划分和追踪了侏罗系和白垩系下界面及古生界 和元古界顶面等主要构造层#对思茅坳陷的双层 基底构造)沉积历史及多期构造运动影响从电性特 征方面有了比较细致的认识#
>!区域概况
!"!!地质概况 区域构造位置上!思茅坳陷处于喜马拉雅%特
提斯构造区域的印支陆块!界于澜沧江断裂带和哀 牢山断裂 带 之 间!呈 南 宽 北 窄 的 北 北 西 向 帚 状 展 布!是一个中新生代盆地'>(#盆地具有双层基底! 其下部为元古界组成的结晶基底!上部为古生界组 成的褶皱基底#盆地巨厚的沉积盖层可分为古生 界)中生界和新生界&大构造层#区内基底岩系深 埋地腹!仅在坳陷周边有元古界出露"下古生界仅 出露志留系地层"上古生界泥盆系)石炭系)二叠系 地层均有分布!但出露比较零星"中生界地层比较 发育!厚度巨大!但各层系有不同程度的缺失"新生 界地层分布则极不均匀#
图!和图@显示!坳陷内结晶基底除在中央部 位有一条标高为N!!N@]M 的次级凸起外!总体 上自东)西边缘向内部逐级下陷*
边部第一级为>!N&]M!该级西部边缘有大 量中)酸性岩体侵入!东部边缘主要为古生界及中) 上三叠统覆盖#这一级相内倾斜坡度较小!与坳陷 边部的凸起区对应!我们称为边缘隆起带#
第二级高度为N&!N"]M!为第一级向坳陷 中心过渡的梯度带!一般坡度较大!部分地段还表 现为下陷断裂!我们称之为斜坡过渡带#
思茅坳陷区域构造演化经历了%个阶段!即元
,墨江凸起"-景星 江城凹陷".营盘山断凸"/景勐坳陷" 2澜沧江凸起"/> 景谷次凹"/# 普洱次凸"/& 普文次凹" /! 勐醒次凸
图>!云南思茅坳陷区域构造示意
收稿日期#$$" $" >?"改回日期#$$" >> >!# 作者简介徐新学$>??$%&!男!工程师!硕士在读!现主要从事大地
图#!不同构造单元的有效视电阻率曲线
<景勐凹陷次级凹陷"I景勐凹陷次级凸起"J景星江城凹陷中心"L景星江城凹陷边缘"H中央凸起区次级凸起"T坳陷东西两侧凸起区
图&!主要构造层划分与追踪
第#期
徐新学P 云南思茅盆地基底构造电性特征研究
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古生界顶界面"元古界基底顶界面是依据古生界之 下电阻率由高变低或低阻中的梯度界面来划分!划 分时可以瞄准深度N"!N?]M 高低起伏较大的 约>$$0,M 的电阻率等值线#最后通过对测区 #>条剖面主 要 构 造 层 的 追 踪!来 讨 论 各 构 造 层 的 平面特性#
图!!元古界变质岩基底顶面深度等值线
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石!油!物!探
第!"卷
同时!由上述基底浅中变质岩系为主构成的低 阻电性层厚度可达>$]M 以上!文献表明与地壳 内低阻层隆起区有关'!(#思茅盆地位于松潘%甘 孜%康滇地壳内低阻层隆起区!该区域性低阻层埋 深为>>!#$]M#因此!上述巨厚低阻层是基底变 质岩系与壳内低阻层的组合#
摘要通过对思茅盆地#>条剖面!共>$$%个测点的大地电磁测深资料的分析!采用有效视电阻率概念对剖面进
行反演处理!继而从电性特征方面对坳陷的双重基底构造进行了研究#研究成果表明*坳陷内中生界侏罗系)元
古界浅中变质岩是剖面构造层追踪和划分的标志层"基底平面特性上除中央凸起外!呈现自东西两侧向中央逐
步下降的三级构造格局"古生界沉积变质基底的起伏与结晶基底间有一定的继承关系!但局部起伏范围)位置因
&!基底构造电性特征
."!!元古界变质基底 根据大地电磁测深资料!推断思茅盆地的结晶
基底由元古界变质岩系组成!其上部为中)上元古 界浅变质岩系#地质研究表明!坳陷东侧出露的哀 牢山群变质岩和西侧出露的崇山群变质岩均为具 有>&$$!#$$$7<的 -M%4L模式年龄值的深 变质 岩!而 出 露 崇 山 群 西 侧 的 澜 沧 群 中 有 一 组 -M%4L模式 年 龄 值 较 新!为 %$$!?@$ 7<#因 此!元古界变质岩系可以成为盆地的基底!而且其 中肯定有变质较浅的中上元古界#
表>!思茅坳陷岩石电性规律统计
地层
主要岩性
碳酸 盐岩
碎屑岩
电阻率+
$0,M&
碳酸 盐岩
碎屑岩
电阻率 示意曲线
g
新 生4 界
(
沙)泥)砾 泥岩)粉砂 岩夹煤层 泥岩)砂岩 夹膏盐层
#$!@$ >$!@$ >$!@$
Y
砂岩)泥岩
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中 生
V
泥岩)砂岩 夹灰岩
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界
3
灰岩
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第!"卷第#期 #$$%年&月
石!油!物!探 '()*+,-./01*2)-*(/3.4'5)2*(32)1(67
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云南思茅盆地基底构造电性特征研究
徐新学
天津华北地质勘查局地球物理勘探公司天津&$$>B>
第三级处于坳陷中心!其高度一般为N%!N? ]M!称为中部凹陷带#由于坳陷中央存在北北西 向次级带状凸起区!因此形成东)西#处次级凹陷 中心#东部次级凹陷中心大致与景星%江城凹陷 区对应!其最低标高约为N?;!]M"西部次级凹陷 由于被普 洱 一 带 存 在 的 次 级 凸 起 $普 洱 纬 向 凸 起
古代结晶基底形成阶段)震旦纪%早泥盆世被动大 陆边缘阶段)古特提斯大陆边缘阶段)印支期俯冲 碰撞阶段)中新生代陆内坳陷发展阶段)喜马拉雅 造山阶段和喜马拉雅后造山阶段#根据盆地基底 起伏)中新生界地层的分布与厚度以及岩浆岩活动 的差异!思茅坳陷自东向西可分为@个二级构造单 元!坳陷内存在东西分带)南北分块的特点!如图> 所示#
电磁测深应用与研究工作#
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石!油!物!探
第!"卷
!"#!电性特征 岩石电性参数的差异是电磁法应用的地球物理
基础#一般而言!沉积岩中碳酸盐岩电阻率最高!砂 岩)硅质岩次之!泥质岩电阻率最低#73 曲线高频 段由于电磁波穿透深度较小!可以近似反映地表和 浅部介质电阻率!再结合岩石露头直流四极对称法 的测定结果!归纳出思茅坳陷地层电阻率关系$表 >&#由表>可以看出!不同时代地层存在较明显的 电性差异!同一岩性的地层在不同环境中会呈现出 不同的电学性质#中生界侏罗系地层)元古界浅中 变质岩是坳陷构造研究中比较明显的电性标志层#
另外还可注意到!结晶基底相对起伏较大!其 幅度可达到 >>]M!而 且 各 局 部 起 伏 的 规 模 也 较 大!走向各异!与地面构造方向有明显差异#可以 认为!这些 都 是 本 地 区 多 次 构 造 运 动 长 期 作 用 的 结果# ."#!古生界沉积 变质基底
地质研究表明!思茅中新生代盆地具有双重基 底!即在元古界变质岩基底$刚性基底&之上还有古 生界沉积 变质基底$塑性基底&#
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古 生 界
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灰岩
泥岩)砂岩)&$$! 火山岩 B$$
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灰岩
砂岩)泥岩 &$$! 夹火山岩 B$$
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砂岩)泥岩
C
夹火山岩
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元 古 *S 界
浅中变质岩 深变质岩
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#!构造层划分与追踪
利用大地电磁资料!对坳陷内主要构造层界面 进行追踪和划分是解释工作的基本步骤#首先根 据已知资料!细致分析各构造层的岩性组成)物性 特征)分布及厚度变化特点!建立地电模型#然后 结合地质)物性特点!对典型 73 曲线进行定性解 释!划分不同地电模型的分区#如图#<和图#I中 的曲线形态分别对应景勐凹陷中的次级凹陷 $Y+Y 型!即3>,3#33&,3!33@&和凸起$Y 型! 即3>,3#33&&"图#J和图#L的曲线形态分别对 应景星%江 城 凹 陷 的 中 心 $Yg 型!即 3> ,3# 3 3&33!&和边缘$Y+Y 型&"图#H和图#T的曲线形 态对应中央凸起区次级凸起和坳陷东西两侧的凸 起区$多为 Y 型&#由于本区地下介质的电性结构 不具备典型的二维特性!三维特征比较明显!进行 二维反演会因旁侧影响!造成反演结果电性和构造 畸变!因而剖面采用了构制1有效电阻率2曲线的方 法'#(!通过运用经过多项式改进后的一维反演'&(计 算来得到各剖面的反演结果#在上述工作的基础 上!根据剖面反演成像成果对白垩系和侏罗系下界 面及古生界和元古界顶界面进行定量追踪#由表 >可知!侏罗系为区内低阻标志层#在图&中对该 层的划分可以 瞄 准 深 度 >! N>]M!电 阻 率 值 为 &>!!#0,M 的低阻条带!这样可确定上述第一 和 第 二 个 界 面 "古 生 界 顶 界 面 主 要 依 据 中 生 界 与 古生界之间电阻率由低转高的梯度界面来识别! 可将大约#]M 深度处约>%B0,M 等值线做为 !!!!
在对磁场$wenku.baidu.com3&数据进行频谱分析后!利用波 数小于#@的低频段拟合直线求出盆地磁性基底平 均埋深为?;%&]M#再根据维纳反褶积反演计算
得到盆地磁性基底埋深数据!显示盆地基底由边缘 向中心呈&个 阶 梯 下 陷!其 埋 深 最 大 可 达 >#]M# 另外!根据磁性基底视磁化强度反演结果!并与盆 地边缘出露的元古界变质岩系进行对比!反映出盆 地元古界结晶基底主要有弱磁性)中等磁性的变质 岩系组成!推断岩性为中绿片岩相变质岩!它广泛 分布于盆地中!特别是盆地中部#而无磁性)弱磁 性的变质岩$低绿片岩相变质岩&和具有较强磁性 的变质岩系$高绿片岩%低角闪岩相变质岩&则呈 条带状相间分布#
古生界基底具有以下特点* 盆地内石炭%二叠系之上普遍缺失下三叠统!
图@!思茅坳陷基底三级构造特征
第#期
徐新学P 云南思茅盆地基底构造电性特征研究
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中三 叠 统 局 部 发 育!上 三 叠 统 则 广 泛 分 布!在 石 炭%二叠系与上三叠 统 之 间 大 约 有 >$ 7<的 剥 蚀 隆起时期#一般认为是古特提斯海槽封闭时板块 挤压)碰撞)俯冲!从而使区内地壳普遍隆起!形成 了上下地 层 之 间 的 角 度 不 整 合 接 触 关 系!以 及 变 质)变形程度的明显差异#
航磁资料处理中!磁场频谱分析结果表明!盆 地中存在一个广泛分布的)平均深度为#;@!&;$ ]M 的磁性界面!其起伏平缓)落差不大!基本上反 映了中 新 生 界 基 底 $即 三 叠 系 底 或 二 叠 系 顶&的 形态#
由图#可知!区内绝大多数 73 曲线尾支都 呈现下降 趋 势!说 明 坳 陷 基 底 具 有 巨 厚 层 低 阻 特 征#根据>??!年 73 剖面资料!在下元古界哀牢 山群上分布的测点!反演的电阻率近千 0,M!而 中元古界澜沧群给出的浅层电阻率只有几十!一 百多 0,M#这表明中上元古界浅变质岩系$主要 是一套绿泥片岩)绢云母片岩)石英片岩等&的电阻 率很低#区内巨厚低阻基底由上述中)上元古界浅 变质岩系为主组成#图!是根据 73 反演断面电 阻率变化梯度确定的结晶基底顶面分布图!与航磁 反演计算的基底形态与深度相当一致!客观上反映 了这一共同界面的存在#