準(zhǔn)噶爾盆地的類型和構(gòu)造演化

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1、第7卷第4期地學(xué)前緣(中國(guó)地質(zhì)大學(xué),北京)Vol17No.42000年10月EarthScienceFrontiers(ChinaUniversityofGeosciences,Beijing)Oct12000準(zhǔn)噶爾盆地的類型和構(gòu)造演化122蔡忠賢,陳發(fā)景,賈振遠(yuǎn)(11石油大學(xué)盆地與油藏研究中心,北京102200;21中國(guó)地質(zhì)大學(xué),北京100083)摘要:準(zhǔn)噶爾盆地的早二疊世屬于裂谷還是前陸盆地,存在意見(jiàn)分歧;晚二疊世—老第三紀(jì)盆地的性質(zhì)也不確定。文中通過(guò)對(duì)盆地構(gòu)造幾何學(xué)、沉降史、熱史及火山巖的綜合分析研究,對(duì)盆地類型和構(gòu)造演化獲得了一些新

2、的認(rèn)識(shí):(1)準(zhǔn)噶爾盆地在早二疊世為裂谷,晚二疊世為熱冷卻伸展坳陷,三疊紀(jì)—老第三紀(jì)為克拉通內(nèi)盆地,新第三紀(jì)至今,由于印度板塊與亞洲大陸碰撞才形成陸內(nèi)前陸盆地。(2)對(duì)石炭紀(jì)—早二疊世的巖漿活動(dòng)結(jié)合區(qū)域構(gòu)造資料的研究表明,準(zhǔn)噶爾地區(qū)古生代的板塊運(yùn)動(dòng)和造山作用具軟碰撞特點(diǎn),早二疊世的裂谷盆地是在軟碰撞背景下造山帶伸展塌陷的產(chǎn)物。(3)地幔熱對(duì)流作用可能是軟碰撞造山后伸展塌陷的主要深部動(dòng)力學(xué)機(jī)制。關(guān)鍵詞:準(zhǔn)噶爾盆地;裂谷;熱冷卻坳陷;克拉通盆地;軟碰撞;伸展塌陷+中圖分類號(hào):P54414;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10052321(2000)04

3、0431100引言準(zhǔn)噶爾盆地是新疆北部自二疊紀(jì)以來(lái)形成的大型陸內(nèi)疊合盆地,目前是我國(guó)含油氣前景最有希望的地區(qū)。盡管20世紀(jì)80年代以來(lái)開(kāi)展了大量的地球物理和地質(zhì)研究工作,但①由于盆地遭受改造,在盆地類型和成因方面仍存在著諸多的分歧。中國(guó)科學(xué)院地學(xué)部將盆地構(gòu)造演化劃分為4個(gè)階段,即早二疊世斷陷,晚二疊世拗陷,三疊紀(jì)—第三紀(jì)斷拗和第[1]四紀(jì)上升階段。吳慶福認(rèn)為二疊紀(jì)為裂陷,三疊紀(jì)—老第三紀(jì)為拗陷,新第三紀(jì)以后為[2]收縮上隆階段。尤綺妹的劃分是:石炭紀(jì)—三疊紀(jì)為裂谷階段,侏羅紀(jì)為中央隆升階段,[3]白堊紀(jì)以后為山前拗陷階段。趙白的劃分是二疊紀(jì)

4、為斷陷、拗陷階段,三疊紀(jì)為斷拗階[4]段,侏羅紀(jì)—老第三紀(jì)為拗陷階段,新第三紀(jì)以后為萎縮上隆階段。肖序常則認(rèn)為晚石[5]炭世—早二疊世為海相前陸盆地。楊文孝也將早二疊世劃為海相前陸,晚二疊世和新第三紀(jì)—第四紀(jì)劃為陸相前陸,之間三疊紀(jì)—老第三紀(jì)劃為振蕩型陸相盆地。上述劃分意見(jiàn)中歸納起來(lái)主要的分歧在于對(duì)盆地早二疊世的性質(zhì)是張性還是壓性的認(rèn)識(shí)以及晚二疊紀(jì)—[6]老第三紀(jì)拗陷盆地的性質(zhì)。近來(lái),這種分歧不僅未縮小,反而擴(kuò)大。孫肇才主張應(yīng)該放棄早期盆地是塌陷或張性的認(rèn)識(shí),將準(zhǔn)噶爾看作是一個(gè)在石炭紀(jì)—二疊紀(jì)前陸基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)收稿日期:20000507;修訂

5、日期:20000911作者簡(jiǎn)介:蔡忠賢(1963—),男,博士,副教授,礦產(chǎn)資源普查與勘探專業(yè),現(xiàn)在石油大學(xué)博士后站工作。①中國(guó)科學(xué)院蘭州地質(zhì)研究所1準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造特征及形成演化[R]119851—431—盆地構(gòu)造分析地學(xué)前緣2000,7(4)三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)陸內(nèi)進(jìn)一步沉降,白堊紀(jì)以來(lái),主要是新生代后期才統(tǒng)一起來(lái)的典型復(fù)活前陸盆地。相反陳發(fā)景(1999)則認(rèn)為準(zhǔn)噶爾盆地早期(P)為裂陷盆地,中期(T—E)為克拉通盆地,晚期(N—Q)為壓陷盆地。本文主要通過(guò)對(duì)盆地構(gòu)造幾何學(xué)、沉降史、古地溫和火山巖等特征來(lái)綜合分析盆地的類型和演化,并結(jié)合盆地形成

6、的板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征及發(fā)育的火山巖特征來(lái)進(jìn)一步探討盆地形成及演化的機(jī)制。1準(zhǔn)噶爾盆地的類型和演化根據(jù)盆地的構(gòu)造幾何學(xué)、熱史、沉降史和巖漿活動(dòng)的特征,可以將疊合盆地劃分為以下類型和演化階段。111二疊紀(jì)裂陷盆地階段可進(jìn)一步劃分為早二疊世裂谷(或稱伸展斷陷)和晚二疊世伸展坳陷。(1)早二疊世裂谷:該時(shí)期伸展斷陷大多呈南斷北超分隔性較強(qiáng)的不對(duì)稱箕狀凹陷(圖1),但東部則為北斷南超的反向斷陷。具雙模式的火山巖和非造山花崗巖發(fā)育。古地溫梯度達(dá)3714～4618℃/km(表1);大地?zé)崃?2-1值也很高,大于11018J·cm·s。南北斷陷充填沉積體系不

7、同,南部斷陷以一套濱海淺海相陸源碎屑碳酸鹽沉積體系為主,裂谷擴(kuò)展期還發(fā)育有海底濁積扇體系。東部斷陷由一套濱岸沉積體系和河流體系組成,已具圖1早二疊世不對(duì)稱伸展斷陷有向內(nèi)部斷陷過(guò)渡性質(zhì),至北部斷陷Fig11SeismicsectionshowingasymmetricextensionalfaulteddepressionofEarlyPermian內(nèi)已完全變?yōu)殛懴鄾_積體系和湖泊體①表1準(zhǔn)噶爾盆地大地?zé)崃髦岛凸诺販靥荻鹊膯尉M結(jié)果(據(jù)王捷等修訂)Table1Simulationresultsofpaleo2geothermalgradien

8、tfordifferentwells-1)單井古地溫梯度/(℃·km時(shí)間t/Ma-2-1)大地?zé)崃髦?(J·cm·s盆4井盆參2井陸南1井西參1井呼2井滴南1井滴西1井Q末(0)