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三塘湖盆地及其周缘地区古生代构造演化及原型盆地研究

天然气地质学

收稿日期:2009210223;修回日期:20102032191

基金项目:国家自然科学基金项目(编号:41072106)资助.

作者简介:刘兴旺(19832),男,甘肃金塔人,博士研究生,主要从事含油气盆地构造地质学方面的研究.E 2m ail :liuxingwang @http://www.wendangku.net/doc/94937b6a7c1cfad6185fa71d.html.

三塘湖盆地及其周缘地区古生代构造演化

及原型盆地研究

刘兴旺1,2,郑建京1,杨 鑫1,2,刘玉虎1,2

(1.中国科学院油气资源研究重点实验室,甘肃兰州730000;

2.中国科学院研究生院,北京100049)

摘要:在早古生代,三塘湖地区是吐哈地块的组成部分,位于地块北缘,具有弧—沟—盆系统的结构特征。到志留纪末期,阿尔曼太古洋盆发生闭合碰撞作用形成了阿尔曼太碰撞带。进入早泥盆世,在吐哈地块北部、三塘湖地区早古生代岛弧南侧发生裂解、扩张作用,形成了克拉麦里古洋盆,从而使三塘湖地块从吐哈地块中分裂出来。在中泥盆世—早石炭世时期,克拉麦里古洋盆发生双向俯冲作用,北侧的三塘湖地块再次形成火山弧火山—沉积建造,南侧形成了哈尔里克火山弧及弧后裂谷盆地并接受相应的火山沉积岩系;早石炭世末期,克拉麦里古洋盆发生持续时间较为短暂的闭合碰撞作用,形成了克拉麦里碰撞带,之后进入后碰撞伸展演化阶段;至晚石炭世,该碰撞带又发生拉开,形成后造山伸展裂谷。结合石炭纪—二叠纪构造岩浆事件,以及构造地质学、沉积学的一些证据研究认为,早石炭世三塘湖盆地及其周缘原型盆地为岛弧环境(弧后盆地);晚石炭世三塘湖盆地南缘及其相邻区域发育后造山伸展裂谷,大约以三塘湖盆地石头梅潜伏隆起及其以东为界,东部为大黑山裂谷,西部为石头梅裂谷。

关键词:原型盆地;构造演化;裂谷盆地;古生代;三塘湖盆地中图分类号:TE121.1 文献标识码:A 文章编号:167221926(2010)0620947208

0 引言

三塘湖盆地位于新疆东北部巴里坤哈萨克自治县与伊吾县境内,呈NW —SE 向条带状夹持于天山和阿尔泰山系之间,西临准噶尔盆地,南临吐哈盆地,东北与蒙古国接壤,长约500km ,宽约40~70km ,面积约为23000km 2。在区域大地构造上,

三塘湖盆地地处天山—兴蒙褶皱系西伯利亚古板块南部陆缘增生带上,夹持于2条古缝合带之间,南侧以克拉麦里—莫钦乌拉缝合带与哈萨克斯坦板块及准噶尔盆地东北部紧邻,该缝合带常被认为是西伯利亚板块和哈萨克斯坦—准噶尔板块最终缝合的位置;北侧是以阿尔曼太蛇绿岩带为代表的洋盆闭合以后形成的阿尔曼太缝合带(图1)。2条古缝合带大体互相平行,相距约80km 。

三塘湖盆地是由不同构造演化时期的原型盆地叠加形成的展布范围较小的复合型含油气盆地,所处大地构造位置决定了其具有复杂的构造演化历史,多期改造造就了现今“南北分带,东西分块”的构造格局。目前,关于三塘湖盆地古生代构造演化以及原型盆地研究方面有多种不同的认识,分歧较大。对晚古生代早期盆地性质的认识主要有弧间盆地[122]、弧后盆地[324]、残留海盆地[526]及前陆盆地[729]等多种观点;对晚二叠世盆地性质主要有陆内盆地[2,7]、陆内裂谷盆地[9]及后碰撞伸展盆地[4,10213]等观点。

本文在收集和整理三塘湖盆地古生代相关地质资料的基础上,参考前人的研究成果,通过对三塘湖盆地的野外实地考察,实测了一些研究区典型的地质剖面,并结合岩石学、地层学以及沉积学的研究方法,对三塘湖盆地及其邻区古生代的构造演化及原

第21卷第6期2010年12月天然气地球科学NA TURAL GAS GEOSCIENCE Vol.21No.6Dec. 2010