塔里木盆地构造特征及构造演化史
塔里木盆地构造特征及构造演化史
摘要：塔里木盆地是在前震旦纪陆壳基底上发展起来的大型复合叠合盆地。盆地的形成经历了震旦纪—中泥盆世、晚泥盆世—三叠纪和侏罗纪—第四纪3个伸展-聚敛旋回演化阶段。震旦纪到中泥盆世(古亚洲洋阶段或原特提斯洋阶段),盆地经历了陆内裂谷-被动大陆边缘盆地-前陆盆地发展旋回;晚泥盆世到三叠纪(古特提斯洋阶段),塔西南边缘经历了陆内裂谷/被动大陆边缘盆地-弧后伸展盆地-弧后前陆盆地发展旋回;侏罗纪到第四纪(新特提斯洋阶段),盆地经历了陆内裂谷(坳陷)-挤压调整作用-晚期前陆型盆地发展旋回。陆内裂谷(坳陷)-挤压调整作用出现了3个次级旋回。伸展期原型盆地地层层序较稳定,聚敛期原型盆地地层侧向变化大。盆地演化与构造体制转换的地球动力学过程与方式决定了盆地具有复杂的叠加地质结构,制约着油气聚集与分布的基本特点。
关键字：塔里木盆地；叠合盆地；构造特征；演化史
1. 区域地质概况
塔里木盆地位于新疆维吾尔自治区南部，介于天山、昆仑山与阿尔金山之间，面积达560000 km2。盆地腹部为塔克拉玛干大沙漠．人称“死亡之海”，面积达330000 km2。塔电木板块北与萨克斯坦板块相邻。我国境内的伊犁地块（伊犁科克契塔夫微大陆的一部分)、中天山、吐-哈、噶尔地块等均是哈萨克斯地板块的组成部分。塔里木板块与哈萨克斯坦板块的分界线一般置于南天北缘，即沿哈尔克山北地-巴仑台—库米什—卡卢比布拉克一线[1]。该线北侧为伊犁地块、中天山地块。向侧为塔里木板块北部边缘及库鲁克塔格断裂。一般认为．该线向两延伸与尼占拉耶夫线相连，但车自成等(1994）、李向东和李茂松(1996)认为，该界线向两延伸进人原苏联境内，与纳伦地块南缘断裂带相连、尼方拉耶天线(卡拉套捷尔斯科伊断裂带)延入中国境内．相当于狭义中天山的北界，即阿登巾拉克—拉尔墩断裂。
塔里木盆地即是一个典型的长期演化的大型叠合复合盆地。它发育在太古代—早中元古代的结晶基底与变质褶皱基底之上,震旦系构成了盆地的第一套沉积盖层。在震旦纪—第四纪,塔里木盆地经历了复杂的构造演化历史。为了揭示这一复杂的地球动力学演化过程,前人从板块构造环境及其演化,主要构造运动,区域不整合面,构造沉降史,以及构造变形与成因机制等出发,进行了卓有成效的探索,其中,应用构造-地层或构造-层序分析原理,研究相应时期的构造-沉积格架及盆地特点的方法获得了广泛的应用[2]。
图1.塔里木盆地大地构造背景略图（据王鸿贞）
图2.塔里木盆地地质结构示意图[10]林，1996）
2.构造样式
试图在前人工作的基础上，对塔里木盆地构造样式作系统分析，解剖5种基本构造样式，即挤压构造样式、引张构造样式、扭动构造样式、潜山—披覆构造、样式和反转构造样式，研究其
几何学和运动学特征、时空展布规律、垂向叠置型式及构造变形机制等[3]，另外，塔里木盆地还
发育多期的盐构造[9]。
表1.塔里木盆地构造样式
2.1 挤压构造样式
挤压构造样式是在挤压构造环境下形成的地质构造组合，与板块构造的聚敛运动有关。挤压构造是塔里木盆地分布最广泛的构造样式，也是盆地中最重要的油气圈闭样式[4]
2.1.1 前陆褶皱—冲断带
出现在南天山山前的库车幼陷和西昆仑山山前的喀什—叶城坳陷。这些地区中、新生
代地层中发育了若干套滑脱层，它们在岩石力学性质上表现为非能干层。为褶皱—冲断带
的形成提供了物质条件，而造山带向盆内的强烈挤压逆冲推覆为褶皱—冲断带的形成提供
了动力学条件。(汤良杰，1992)。以库车前陆褶皱—冲断带为例分析如下。
库车前陆褶皱—冲断带地表由一系列密集发育的背、向斜和冲断层组成，如沿库车河中—新生界碎屑岩系中发育有10个褶皱构造，背斜和向斜相间分布，一般向斜较为开阔，
背斜相对紧闭，伴有一系列逆冲断层，断面大多北倾(汤良杰，1989 a，1991a)。在逆冲断层发育的地方，地层倾角往往变陡、直立甚至倒转，构成地层陡立带。地质和地震资料还揭示，库车助陷发育滑脱型冲断层、反冲断层、三角带和双冲构造等。
图3.沿库车河褶皱-冲断带信手剖面
2.1. 2 叠瓦冲断带
根据区域填图和野外地质观察，柯坪隆起以发育叠瓦冲断带为特征，每一个断片或冲断席由古生界组成，逆冲推覆在新生界之上。在平面上，一系列冲断席呈近东西向展布．略呈弧形向南凸出。剖面上可见冲断层断面北倾，在地表倾角较陡，往深部可能变缓，最终归并于寒武系底部的底板逆冲断层。
图4.沿克孜勒苏河原始地震剖面(A)与解释剖面(B)
2.1.3 基底冲断层
基底冲断层属于基底卷入型构造，与深层次滑脱作用有关(汤良杰．1992)．在沙雅隆起、中央隆起带和东南断隆带均有发育。东南断隆带基底冲断层所示，在地震反射剖面上，呈空白反射的前震旦系，逆冲推覆在具有较连续反射的海相古生界之上。由北向南可分为两个带，即前线断坡带和中部剪切滑动带。前缘断坡带表现为脆性破裂，发育较宽的断层破碎带，断面倾角较陡，往上切割至新生界。中部剪切滑动带表现为前震旦系基底沿古生界滑脱层的顺层剪切滑动。推测往后线深层将由脆性破裂向韧性变形过泼，最终变为韧性剪切带。这一受挤压形成的大型推覆—滑脱构造，由深层往浅层具有韧性变形—顺层剪切滑动—脆性变形的特征，经历了海西晚期和喜
马拉雅期等多次构造变形。
图5.柯坪隆起叠瓦冲断带携剖面图
2.1.4 挤压断块
塔里木盆地背冲断块构造有两种类型，一类属基底卷入型，另一类不卷入基底。基底卷入型背冲断块构造所示，沙雅隆起北部亚南断裂(带)和轮台断裂(带)表现为相向倾斜的逆断层，二者共用一个上升盘．控制着轮台背冲断块构造的发育。轮台构造上的沙3井在白至系之下钻遇前震旦系千枚岩，而在轮台和亚南断裂(带) 的下盘都有震旦系和古生界分布，表明基底卷入程度很高。轮台断裂(带)和亚南断裂(带)断面倾角上陡下缓，具铲状形态．最大垂直断距可达5000m。该背冲断块构造带往西基底卷入程度逐渐降低，到雅克拉构造一带．断块体除卷入的基底外，还包括古生
代相今生代地层。
图6.背冲断块构造演化示意剖面
A图：逆冲作用前平行于层理的缩短作用；
B图：逆冲作用后形成背冲断块构造
2.1.5 断坡背斜、断滑背斜和盐背斜
这些背斜的形成都与挤压作用、冲断层和滑脱层的存在有关。根据背斜与断层之间的几何关系，东河塘背斜属于典型的断坡背斜，受波斯坦冲断层控制，位于断坡部位。波斯坦冲断层下部断坪与古生界底部滑脱层吻合，上部断坪己遭受剥蚀，断坡切穿整个古生界；在该部位，古生代地层受断层的牵引和挤压，全部卷入断坡褶皱，其上的中生代地层则由于差异压实作用而形成披覆背斜。类似的断坡背斜在麦盖提斜坡也有发育。利用计算机正演模拟，可以重现断坡背斜的形成过程。
图7.东河塘断坡背斜地震图
图8.沙西2号断滑背斜地震剖面
图9.萨依科甫第三系盐背斜地震剖面
2.2 引张构造样式
最新勘探成果表明，沙雅隆起中新生界油气田(藏)有很大一部分受正断层或引张断块控制，如达里亚、阿克库勒、轮台、雅克拉、牙哈和沙西北部地区的一批中—新生界油气田(藏)。因此，塔里木盆地引张构造样式近年来引起了人们的关注和重视。早期的引张构造由于受后期挤压作用的改造．很难保存下来。现存引张构造主要是后期形成的负反转构造。
2.2.1引张断块和正断层组合
在沙雅隆起北线，受局部引张应力场的控制，可以发育一些引张断块构造，断块体一般由新生代地层构成，有时包括中生代地层。这些引张断块规模不大，围限断块的正断层断距也较小，一般仅数十米，但具有成带分布的特征，呈北东东向断续延伸200km以上。这类引张断块和小型正断层组合是油气勘探的重要目标，一系列“小而肥”的油气田群可以组合形成大型或特大型油气富集带。
2.2.2 箕状断陷和同生正断层
在库车助陷西部温宿一带，存在同生正断层以及受该断层控制的箕状断陷。张光亚(1994)认为，该箕状断陷属于前陆伸展断陷盆地，其走向与区域构造方向一致，一侧以切入基底的正断层为界，呈半地堑形式。其中充填丁第三纪—第四纪沉积，第三系各层均显示出往同生正断层方向加厚、往北变薄的楔形，揭示出同沉积构造作用的特征。喜马拉雅晚期断层发生部分正反转。该同生正断层和箕状断陷的形成可能与山前强烈下沉、前陆盆地靠克拉通一男地壳翘曲引起的局部
拉张(纵张)应力场有关，这些正断层产生的构造环境类似于海沟外斜坡处正断层的形成环境(张光
亚．1994)。
2.3 扭动构造样式
由于印度—欧亚大陆碰撞而产生的走滑断层，是中国西北部重要的构造特征，北东向断层具左行位移，北西向断层具有行位移。下面主要讨论塔里木盆地走滑断裂带和雁列褶皱待征；分析走滑—逆冲断裂带。
2.3.1 走滑断裂带
塔里木盆地走滑断裂带十分发育．具有以下主要特征：
断裂带规模巨大，往往构成盆地的边界断裂或划分构造单元的重要界线．如阿尔金断裂带，呈北东走向延伸1600km以上，宽200—400km，由阿尔金主干断裂、且末—星星峡断裂和策勒—罗布庄断裂带等一系列北东向断裂群组成，构成了一条大型左行走滑断裂带。在剖面上，该断裂带呈正花状逆冲构造型式，中间的古老岩系分别向塔里木盆地和柴达木盆地方向逆冲到第三系甚至第四系之上。在平面上，断裂带两测伴生有斜向分支断裂和雁列褶皱群。
大型走滑断裂带附近的地层往往发生平面牵引现象，原来与断裂带走向近于垂直展布的地层，在靠近断裂带时产生畸变，其走向逐渐与断裂带走向接近一致，在平面上呈弧形展布，地层倾角变陡甚至直立或倒转，有的地层可以全部被拖曳到断裂带中。
2.3.2 雁列褶皱
雁列褶皱在塔里木盆地广泛发育。它们位于大型走滑断裂带的旁侧，一方面可以为油气聚集提供有利的困闭条件，另一方面可以根据雁列褶皱群的展布特
征来确定走滑断裂带的存在及其位移方向。如在沙雅隆起西侧，我们根据地表出露的喀拉玉尔陵雁列褶皱群，推测可能存在北西向走滑断裂，这一推测已被近年来的地面地质调查和地层反射剖面解释成果所证实，并且发现了与该走滑断裂带有关的深层因闭构造。柯吐尔断裂与喀拉玉尔接断裂在平面上呈雁行排列，在其旁侧也找到了完整的背斜困闭构造。
2.4潜山—披覆构造样式
2.4.1 断块潜山披覆背斜
雅克拉潜山地层由震旦纪、寒武纪和奥陶纪碳酸盐岩组成，受轮台逆冲断裂控制。在轮台断裂上盘存在的一系列与其反向倾斜的次级逆断层，构成了复杂的背冲断块潜山构造。被断层复杂化的古生界断块潜山储集体，表现为向南西方向倾伏的单斜．层位又北东往南西方向变新，而由南西往北东方向则呈层状逐渐变薄直至尖灭。在海西期，该断块构造整体受轮台断裂逆冲惟覆而抬升道受风化剥蚀。在前中生界顶在构造图上，雅克拉构造表现为比高为300m左有的断块潜山。在断块潜山之上的中生界构造形态则表现为拉理背斜。已经分别在不整合面之下找到古生界断块潜山油气藏，在不整合面之上找到中生界披覆背斜油气藏，揭示了断块潜山和披覆背斜具有良好的油气前景。
(2)阿克库木构造
古生界是一个受相向倾斜的逆冲断裂系控制的背冲断块潜山构造，平面上呈近北西方向凸出的弧形展布。在构造顶部，浴山储集体由奥陶纪碳酸盐岩组成，中生界直接披覆在古生界断块潜山之上，形成顶薄翼厚的褶皱。
2.4.2 褶皱潜山—披覆背斜
(1)沙雅西1号构造
古生界表现为发育良好的内幕背斜构造，在背斜轴部，石炭—二叠系被剥蚀殆尽形成秃顶，志留—泥盆系也遭受一定程度的剥蚀，前中生界侵蚀面构造表现为褶皱山，潜山储集体主要为志留—泥盆纪碎屑岩，三叠—侏罗系披覆在褶皱潜山之上。
(2)东河塘构造
位于波斯坦逆冲断层上盘的古生代地层受断层牵引作用而形成断坡背斜，海西运动使之抬升遭受风化剥蚀作用，再度埋藏后形成了褶皱潜山。中生界披覆在裙皱潜山之上。
2.4.3 溶蚀残山—披覆背斜
溶蚀作用形成的残山见于展旦纪和早古生代碳酸盐岩地层户，一般分布在大型隆起带
的区域性侵蚀面上，用于碳酸盐岩经受长期风化和浊蚀作用形成的古地形高。
2.4.4 基岩潜山—披覆背斜
轮台构造属于典型的基岩潜山—披覆背斜圈闭，在T不整合面之下为前震旦系基岩凸起。2.4.5 岩浆岩潜山—披覆背斜
地层资料揭示，拱踏克构造不整合面以下表现为杂乱或空白反射。结合钻探、航磁和重力资料，表明这种杂乱或空白反射是岩浆岩的反映。海西期岩浆岩侵入或刺穿古生代地层，经长期风化剥蚀和构造作用的改造而裸露地表成为高地形，此后被中生界所披覆。由此可见，拱踏克构造属于岩浆岩潜山—披覆背斜构造。
2.5 反转构造样式
由于地球动力学环境的多次变化，塔里木具多期反转的特征，既有正反转构造，也有负反转构造；既存在微弱的反转，也发育强烈的盆地反转。
2.5.1 引张断层的正反转
当控制盆地形成的引张断层在挤压作用期间发生反向运动时，就出现构造反转，不同程度地转变为正向构造，其结果是单条断层在深部维持净引张，而在其上部则显示为净收缩，并有相关的背斜(正反转构造)形成。
位于阿瓦提断陷和巴楚隆起交界部位的皮恰克逊断裂就经历了这样的反转过程，其发生反转的主要证据如下：①皮恰克逊断裂早二叠世表现为一条引张断层，控制首下二叠统的发育，靠下降盘阿瓦提一例同裂谷层序厚达2000—3000m，而上升盘巴楚隆起一例厚仅800m；②早二叠世该区沿断裂带广泛发育基性火山活动，进一步证实断裂表现为引张性质；③喜马拉雅期发生反转，沿先存的正断层发生道向位移，并在断层上盘形成断坡背斜；④地震对比解释结果表明，该剖面“零点”(零点，指断层上从净引张转化为净收缩的点)已经到达同裂谷层序的下部，说明同裂谷层序已全部发生反转。
图10.典型正反转构造形成示意图
2.5.2 逆冲断层的负反转
比较而言，塔里木逆冲断层的负反转现象较为发育，主要出现在沙雅隆起北部。如轮台断裂、亚南断裂及其间夹持的一些断裂，早期表现为逆冲断层，逆倾滑位移可达5000m。中新世早期出现局部引张应力场，沿先存断面反转为正向倾滑位移．并有受正断层控制的引张断块形成。这种正向倾滑位移距离较小，一般仅数十至数百米．表明这种负反转作用的规模和强度较小。
2.5.3 盆地反转
盆地反转概念是随石油工业发展产生的，主要指早期的盆地后期反转为隆起。盆地反转一般
出现在克拉通地区和弧后地区，是板内挤压变形的一种典型形式，不应等同于阿尔卑斯型造山变形和加拿大落基山型叠瓦冲断带。
有关地质、钻井和地层资料揭示．塔里木东部库鲁克塔格—孔雀河—满加尔—古塌墟带
存在不同程度的盆地反转现象。
3. 塔里木盆地的演化史
主要依据区域不整合面及相应的构造层、构造体制的转换,盆地构造沉降特点与板块运动阶段等划分盆地演化阶段。
根据区域不整合面的分布特征,将塔里木盆地的沉积盖层划分为6个构造层,21个亚构造层根据构造层与亚构造层的特点,塔里木盆地的演化可划分为7个阶段。
3.1 基底的形成
塔里木盆地基底的形成经历了太古代古陆核、早-中元古代原始克拉通地块和晚元古代洋盆闭合、地块拼合、泛古陆等3个形成阶段。是由太古代相对稳定的结晶基底和元古代的褶皱基底构成的双重基底。
3.2 南缘伸展—聚敛阶段
晚元古代超级古陆——Rodinia古陆自震旦纪开始裂解,至寒武纪塔里木地块周缘已有洋壳出现。盆地由震旦纪南、北分异的格局向寒武-奥陶纪东、西分异演化。由于中晚奥陶世塔里木地块南侧由拉张体制向挤压体制的转变,盆地格局再次呈南、北分带演化。震旦—奥陶纪,塔里木盆地主要发育伸展环境下的一系列盆地类型。
3.2.1 震旦世
塔里木地块的构造格局表现为边缘带北有南天山裂陷(谷),西南有北昆仑裂谷,东北发育库鲁克塔格-满加尔边缘裂陷;盆地内部中西部发育克拉通内坳陷[6]。总体地形西高东低,自中西部的浅海或潮坪沉积环境以台缘斜坡向东部的陆架及大陆斜坡过渡。震旦系厚度的变化也清楚地指示了克拉通边缘坳陷与克拉通内台地沉积的差异。
自早震旦世到晚震旦世,塔里木盆地气候由大陆冰川寒冷气候逐渐转暖,裂解作用加强,边缘沉降作用加大,出现半深海深水浊积岩沉积。库鲁克塔格-满加尔边缘裂陷盆地裂谷作用、火山活动最为强烈,沉积厚度大且不稳定,沉积和沉降中心位于满参1井-库鲁克塔格的雅尔当山一带,呈北东东向展布。在库鲁克塔格地区,兴地断裂控制着其南、北两侧的沉积。早震旦世,断裂南侧发育酸性熔岩,处于陆架-半深海沉积环境;北侧发育深水冰筏沉积。震旦纪末期的柯坪运动,使塔中和塔西南地区的剥蚀区扩大,南部隆起的北界北移至吐木休克断裂-塔中Ⅰ号断裂西北端部位。在塔里木盆地西部上述水下低隆起部位的潮坪相带也被抬升而遭受剥蚀。
3.2.2 寒武纪
寒武纪为大陆的快速裂解时期[6]。早寒武世盆地的西南缘与北缘分别发育北昆仑裂谷盆地和南天山裂谷盆地,东南侧为阿尔金-祁漫塔格隆起。盆地内部呈西高东低,西部克拉通内部坳陷沉降较快,发育开阔台地与局限台地沉积。盆地东部为克拉通边缘坳陷,属于强烈拉张环境的产物。中寒武世原型盆地的主要特征是北昆仑洋的出现,相应地沿着塔西南缘的叶城-和田-于田一带形成了被动大陆边缘。晚寒武世基本继承了早、中寒武世原型盆地的特点。北昆仑洋范围进一步扩大,南天山裂陷进一步加强。由于北昆仑带拉张程度的加大,位于其北侧的叶城-和田一带形成了一个水下低隆起,这是塔西南隆起的雏形(也被称为和田隆起)。它的形成是在早期裂谷的肩部,后期均衡翘升作用的结果,从另一侧面说明北昆仑可能为不对称裂谷。
3.2.4 奥陶纪
奥陶纪为古亚洲洋演化的关键时期。其北部分支洋盆相继关闭,而南部分支南天山洋发育形成[6]。同时,北昆仑洋向中昆仑地体下俯冲消减,最终导致奥陶纪末中昆仑地体与塔里木地块的碰撞,
在阿尔金带形成完整的沟-弧-盆系。周缘构造环境的变化导致盆地内部在原有构造格局的基础上,出现强烈的分异演化。
(1)仍然继承了盆地西高东低的构造格局,西的克拉通内坳陷与东部的克拉通边缘坳陷之间以斜坡过渡,早奥陶世的沉积厚度西厚东薄,中、晚奥陶世的沉积厚度则西薄东厚,东部的克拉通边缘坳陷在晚奥陶世出现过补偿沉积。
(2)塔西克拉通内坳陷的东侧台缘斜坡相带经历了由宽-窄-宽的演化过程,且不断西移,过塔中后向西南延伸。它与塔里木地块北侧、西北侧的斜坡构成“U”字形。
(3)由于塔里木地块所处纬度、方位的变化,由早奥陶世的相对较干热气候,演变为中晚奥陶世的湿润气候。
(4)逐渐建立南压、北张的构造体制,导致塔里木盆地由东、西分异的格局向南、北分异的格局转变。受阿尔金断裂系活动的影响,盆地内部玛南、塔中、古城墟等低隆起或鼻状隆起形成,并在压扭作用的影响下,呈雁列状展布。
(5)由于南部物源区的出现,塔西克拉通内坳陷由开阔台地、局限台地向混积台地、混积陆棚转变。
(6)塔里木地块北部的被动大陆边缘由窄到宽,并逐步发育成熟。它与塔东克拉通边缘坳陷之间以兴地断裂为界,兴地断裂以南主要以半深海-深海相的浊积岩、放射虫硅质岩和笔石页岩的沉积为主,火山岩具有双峰式特点;兴地断裂以北以碳酸盐台地相的沉积为主,火山岩为玄武岩。
3.3 南压北张对立发展阶段[5]
3.3.1 早-中志留世
塔里木盆地在南北向上具有明显的三分性。由北向南,由塔北被动陆缘盆地、阿瓦提-满加尔克拉通内坳陷与塔西南前陆盆地所组成,其间为塔北隆起带与塔南部隆起带相分隔。南、北盆地构造性质迥然,北侧盆地强烈伸展、热沉降占主导,南侧盆地强烈挤压,具挠曲沉降成因。塔北被动陆缘盆地为稳定型浅海-半深海沉积环境。由东向西,水体加深,碳酸盐岩逐渐增多[9]。中昆仑早古生代岛弧和中昆仑地体相继与塔里木板块发生碰撞,形成了碰撞造山带,在塔西南地区形成了前陆褶皱冲断带雏形和周缘前陆盆地。盆地南缘志留—泥盆纪前陆冲断带系统,据冲断方向和构造变形特征的不同,可划分为南部冲断带、塘古孜巴斯构造三角带和塘北后冲带等3个次级构造带。
3.3.2 晚志留世—中泥盆世
晚志留世—中泥盆世,塔里木地块南侧仍为挤压体制,塔西南缘前陆盆地继续发育。北侧的南天山洋已有闭合趋势,向中天山地体下开始俯冲消减。早泥盆世末期,南天山有一期重要运动(库米什运动),虽然这一期构造运动对盆地的构造作用尚不甚了解,但盆地东部发生隆升,隔断了和北山海湾的联系。
3.4西南缘被动大陆边缘与弧后盆地阶段
3.4.1晚泥盆世—石炭纪
晚泥盆世—石炭纪,塔里木盆地的构造格局发生了根本性变化,变革为北压南张的构造环境。在塔里木地块北部,南天山洋盆向北俯冲,形成了中天山岛弧,并在晚石炭世发生弧-陆碰撞。塔里木地块南缘,古特提斯洋形成,早二叠世开始向塔里木地块之下俯冲,形成了塔西南弧后盆地。晚泥盆世末期,由西南向东北的海侵,石炭纪海侵范围急剧扩大。由于北山裂陷活动加强,塔里木地块北缘被动大陆边缘盆地因南天山洋的俯冲消减而发生分异。克拉通内坳陷也分割为西部与东部两个凹陷,西部凹陷的阿瓦提一带沉降较快,水体较深。塔西南缘发育成为成熟的被动大陆边缘。
由于早石炭世末南天山带构造运动的强烈发生,南天山洋关闭,并导致塔北-塔东弧形隆起的形成,隔断了与北山裂陷之间的联系,使盆地成为向西倾斜、向西开口的海盆。晚石炭世早期盆地的封闭性较强,形成面积较广的闭塞台地体系。南天山一带成为边缘残余海盆,面积大大缩小。塔西南缘成为被动大陆边缘。
表2.塔里木盆地构造层次划分表（据何等发等，2005）
3.4.2早、中二叠世
早二叠世,塔里木盆地发生大规模海退,盆地主体成为隆起剥蚀区。关于塔里木中生代盆地演化，高长林等[11]法，用地幔热柱的观点，认为二叠期，盆地处于拉张开裂期。盆地西南部被动大陆边缘盆地发育了开阔的碳酸盐岩台地,其范围达到巴楚、古董山、和田河一线。中二叠世的塔里
木盆地是一个向西倾斜的盆地,东部主要为隆起剥蚀区。康西瓦断裂以南的古特提斯洋板块开始向塔里木板块之下俯冲,沿西南缘形成了塔西南弧后盆地,发育了曲流河-滨湖相沉积体系。盆地内部为克拉通内坳陷。塔西北-南天山一带形成边缘坳陷,为残余海湾。北山裂陷强烈发生,祁漫塔格一带形成弧后盆地。
3.5西南缘弧后前陆盆地阶段
晚二叠世—三叠纪,古特提斯洋向中昆仑地体(这时为塔里木地块的西南缘)下的俯冲达到高潮,最终导致南侧的甜水海地体(羌塘板块)与塔里木地块发生碰撞。在塔西南地区晚二叠世杜瓦组上千米厚的陆相磨拉石建造的出现,标志着自(晚泥盆世)石炭纪—早二叠世发育起来的宽阔被动大陆边缘及中二叠世的弧后伸展盆地遭受改造,晚二叠世形成了弧后前陆盆地。三叠纪时期,盆地西部与东部的大部分地区遭受剥蚀。
晚二叠世塔里木地块南、北缘均处于挤压环境。强烈的区域挤压作用导致博格达山、天山、塔北-塔东-阿尔金带强烈隆升。库车-南天山地区冲断作用十分强烈,但还未发生挠曲沉降形成较大型的前陆盆地,仅仅是一些冲-洪积扇体的发育。塔里木盆地仅限于西南地区,由于西昆仑岩浆岛弧后褶皱冲断带的形成,发育了一个形态极不规则的前陆盆地,出现了浅湖-半深湖相沉积。
早三叠世,古特提斯洋向北的俯冲作用加剧,盆地西部地区、祁漫塔格地区隆起,盆地为其周缘隆起所围限,沉积局限于坳陷内,即现今盆地的中部和北部边缘。库车地区受冲断负荷的作用而挠曲沉降,构造沉降幅度较大,其中出现了半深湖环境。盆地内部处于克拉通的中央,沉积相带呈近东西向展布,沉降中心与沉积中心虽略有偏离,也呈东西向展布,反映出中部盆地除热冷却沉降机制外,还可能受到盆地边界的控制。这一时期,构成库车前陆盆地的新和前缘隆起可能沿轮台、雅克拉等断裂向南侧的盆地发生冲断,在断裂的南侧广泛发育了三角洲沉积体系。据此认为,处于新和前缘隆起之后的盆地内部,即“前陆盆地体系的隆后部位”,不但具有热冷却沉降、隆后环境的均衡调整成因,而且还由于新和前缘隆起的冲断作用,发生了一定程度的挠曲沉降。因此,盆地中部具有复合成因机制,而成为前陆冲断隆起所分割的“山间盆地”。
中三叠世,上述盆地格局依然存在。盆地中部的轴向由于阿瓦提-阿拉尔一带的沉降而逆时针旋转,呈北东东向。库车前陆盆地的范围略有缩小。若羌-米兰一带形成长条状坳陷型湖盆。天山山间盆地发育。
晚三叠世,随着南侧碰撞事件的发生,挤压作用达到高潮,盆地表现出强烈的隆升与剥蚀。由此认为,晚二叠世—三叠纪,塔里木盆地及邻区整体处于挤压环境,盆地的沉积范围最小,晚二叠世的弧后前陆盆地偏于西南地区,三叠纪的盆地发育在库车前陆地区及盆地中部。
3.6多期伸展-聚敛阶段
侏罗纪-古近纪是新特提斯洋的发育与消亡阶段。新特提斯洋的一系列构造事件对塔里木盆地的形成与演化产生了深刻的影响。
3.6.1早、中侏罗世
早、中侏罗世,构造运动相对平静,南天山褶皱隆起带开始遭受强烈剥蚀,在区域弱伸展背景下(可能也有造山期后的热沉降和应力松弛以及重力均衡作用影响),盆地与造山带结合部分由于处于构造软弱带上,易拉张形成断陷湖盆。塔里木及邻区主要发育了一系列断陷盆地。例如库车坳陷盆地、塔西南断陷带、塔东坳陷、塔东南断陷。
3.6.2 晚侏罗世
中、上侏罗统之间,或中侏罗统内部普遍见到角度不整合。目前,对其成因不甚了解,一般是将其与拉萨地体与欧亚大陆的碰撞相联系。但由于这一不整合普遍见于西北地区,或许与欧亚大陆内部块体的旋转调整有关。因气候转为干旱炎热,晚侏罗世的盆地范围缩小,原来的库车、塔西南、塔东南等断陷已演变为坳陷。
3.6.3 早白垩世
主要发育了库车坳陷、塔东坳陷与塔西南裂陷盆地。前两者分别呈北东东、北西西向,且相连
通,而与塔西南裂陷盆地相分隔。
在塔西南地区,白垩系沉积厚度的变化受当时张性断裂的控制,且塔西南裂陷盆地与北部费尔干纳盆地和西边塔吉克盆地相通,可能形成一个统一的塔吉克-塔西南裂谷盆地。盆地由于进一步坳陷和海平面上升而不断扩大,海水由西边进入,同时西昆仑作为一个屏障把塔西海盆与南边海域相隔开。
3.6.4 晚白垩世
上白垩统在新疆地区普遍缺失,似乎不是一个偶然事件。这与欧亚大陆南缘地体(例如江孜岛弧)的碰撞有关。塔里木地区仅在西南缘发育一套海相沉积。
3.6.5 古新世—始新世
古新世盆地分布广,发育库车-阿瓦提坳陷、塔东坳陷与塔西南裂陷3个单元。出现了3种变化:一是打破侏罗—白垩纪的构造格局,库车坳陷越过塔北隆起直接与阿瓦提坳陷相连,并成为一个统一的沉降坳陷,这种趋势在后期(新近纪-第四纪)的演化过程中得到加强,逐渐成为库车-阿瓦提前陆坳陷;二是沙雅隆起不再局限在古生代隆起的位置,向东南迁移至满西-库尔勒一带,转呈北东向;三是塔东大面积坳陷,并与民丰凹陷相连,由于沉降幅度小,仅发育冲积平原相。
始新世,塔西南地区开始出现明显的海侵,浅水碳酸盐岩几乎遍布全区,仅在周缘地区发育粒硅质碎屑沉积物。
整个始新统几乎皆由碳酸盐岩和细粒硅质碎屑岩组成,这种情况反映周缘地带并不存在强烈的物源剥蚀区,盆地应以缓慢沉降为特征。海侵过程不断形成超覆沉积,在盆地边缘形成超覆不整合,层序底部以粒屑灰岩或以石英质砂岩为特征。
2.6.6 始新世晚期—渐新世
地内部的构造格局仍然表现为三分,只是中部隆起范围扩大,塔东坳陷的面积减小。依据始新世晚期—渐新世的岩相时空变化,盆地沉积中心迁移,以及结合区域构造活动等现象,可以推断在始新世晚期盆地性质开始发生变化,即由早期裂谷型盆地向前陆型盆地转化。盆地边缘造山带重新开始变形和抬升与南侧印度-欧亚板块碰撞所产生的远距离效应直接相关。造山带边缘的逆冲推覆不仅造成基底的抬升,也构成相邻盆地的物源区。
由上所述,侏罗纪以来的盆地发展表现为3次小的伸展聚敛旋回:早中侏罗世、早白垩世、古新世—始新世早期伸展,形成断陷或裂陷盆地;晚侏罗世、晚白垩世、始新世晚期—渐新世聚敛挤压,导致大范围的隆升剥蚀或盆地发生调整。古气候也由温暖潮湿气候演化为炎热干燥的大陆性气候。这些地球动力学事件可能与欧亚大陆南缘侏罗纪以来的3次地体增生拼贴有关。大的区域构造格局的变化导致了板内盆地的形成、发展与演化。
2.7 转换挤压复合前陆盆地阶段
印度和欧亚板块沿雅鲁藏布江的碰撞及其持续挤压作用是欧亚大陆构造变形及大型塔里木复合前陆盆地形成的主要原因。印度-欧亚板块的初始碰撞发生在55~46Ma,具体碰撞过程可明显分为早期以走滑构造变形为主和晚期以挤压缩短增厚变形为主的两个阶段,其间的转换期大约在渐新世。渐新世是第三纪早期伸展盆地向新近纪前陆型盆地过渡的时期。
2.7.1 中新世
中新世开始,南部远端强烈的碰撞挤压作用明显影响到塔里木周缘造山带。天山隆升并向地冲断;西昆仑发生强烈的褶皱和断裂,铁克里克推覆体开始向北逆冲和抬升;阿尔金断裂带和阿合奇断裂带构成塔里木盆地的东南与西北边界,都发生了冲断—走滑作用,从而使塔里木盆地处于强转换挤压环境。
中新世的塔里木盆地由阿瓦提-库车前陆盆地、塔西南前陆盆地与塔东南前陆盆地组成。由于盆地边界断裂的作用及盆地边界的不规则性,阿瓦提-库车前陆盆地与塔东南前陆盆地呈北东东或北东向,其间的塔中隆起西接巴楚隆起(剥蚀型隆起),呈弧形带展布。
2.7.2 上新世
自上新世开始,青藏高原以及中亚地区以强烈挤压、地壳增厚和造山带抬升为主要特征。帕米尔地体强烈向北逆冲并与南天山造山带相顶撞,最终分隔了曾经相互连通的塔里木-卡拉库姆地块。上新世时期,塔里木盆地出现新的变化是:吐木休克断裂、色力布亚-玛扎塔格断裂活动并逐渐加强,二者构成的背冲断块—巴楚断隆开始大规模形成。巴楚断隆也具有前缘隆起性质,并与塔中隆起相连构成大型隆起带;周缘山体隆升加强,冲积扇体系大规模发育;盆地内部基底断裂带复活。
2.7.3 第四纪
第四纪以来的盆地发展基本继承了上新世的盆地格局。盆地边缘造山带的强度不断增
加,前第四系被不断卷入到褶断带中,并被抬起成为相邻盆地的物源。阿瓦提-库车前陆盆地与塔东南前陆盆地呈北东向展布,由于柯坪地区隆起并向盆地内冲断,阿瓦提-库车前陆盆地的面积缩小。第四纪的塔西南地区在总体上仍属于转换挤压或压扭性前陆型盆地。其结果形成了南部冲断推覆构造带、叶城-和田前陆坳陷、麦盖提前陆斜坡与巴楚前缘断隆。
由上所述,新近纪-第四纪的塔里木盆地是由阿瓦提-库车前陆盆地、塔西南前陆盆地与塔东南前陆盆地3个盆地复合而成,具有挠曲沉降、走滑导致的沉降与热沉降等多种成因机制,阿合奇断裂、阿尔金断裂带的强烈走滑活动使盆地处于转换挤压环境。因此,盆地具有叠加的动力学背景,是转换挤压背景下的挠曲沉降盆地,可称为转换挤压前陆盆地。
自震旦纪以来,盆地可以划分为四个大的演化阶段,即震旦纪,寒武纪—中泥盆世,晚泥盆世—侏罗纪,白垩纪—现今,它们持续的时间分别为230,203,221.4,145.6 Ma[8].
(1)震旦纪沉积波动周期:塔里木盆地经历了早震旦世大陆裂谷阶段和晚震旦世裂谷后的拗陷阶段以及震旦纪晚期盆地的反转、隆起、剥蚀调整期。因此,震旦纪塔里木盆地实际上经历了一次完整的构造旋回。
(2)寒武纪—中泥盆世末期沉积波动周期:盆地经历了早寒武世早期的克拉通边缘裂谷;寒武纪—奥陶纪的克拉通边缘拗陷;志留纪—早、中泥盆世的挤压前陆盆地以及中泥盆世晚期盆地的反转、隆起、剥蚀等盆地演化阶段,这是一次较为完整的构造旋回。
(3)晚泥盆世—侏罗纪沉积波动周期:塔里木盆地泥盆纪末、石炭纪及二叠纪经历了自寒武纪以来的第二次裂陷期,三叠纪是盆地板块拗陷期,侏罗纪为盆地反转、隆起、剥蚀、夷平调整和局部断陷为几个盆地的演化阶段。这一周期中,盆地的裂谷行为已明显不及前两个周期中的裂谷活动强,但从盆地演化角度讲,经历了一次完整的构造旋回。
(4)白垩纪—现今沉积波动周期:盆地经历了白垩纪的断陷;古、始新世的内陆拗陷以及渐新世以来复合前陆盆地阶段,这是一个完整的沉积波动周期,盆地演化仍将继续下去。
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鄂尔多斯盆地构造演化及古地理特征研究进展讲解
卷 (Vo l um e ) 35 ,期 (N u m b e r ) 2 ,总 ( S U M ) 129 大 地 构 造 与 成 矿 学 Geo t ec t on i ca e t M e t a l l ogen i a 页 ( Pages ) 190 ～197 , 2011 , 5 (M a y, 2011 ) 鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化与油气勘探 邓昆 1 , 2 , 张哨楠 1 , 周立发 3 , 刘燕 4 ( 1. 成都理工大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ,四川 成都 610059; 2. 山东省沉积成矿作用与沉 积矿产重点实验室 ,山东 青岛 266510; 3. 西北大学 地质系 ,陕西 西安 710069; 4. 中石油 长庆油田分公司 勘探开发研究院 ,陕西 西安 710021 ) 摘 要 :鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化对该地区构造格局和油气勘探具有重要意义 。通过对古生代构 造背景 、地层体残余厚度 、奥陶系顶面构造演化等特征分析 ,刻画中央古隆起在不同沉积期构造演化特点 ,大体分 为 3个演化阶段 :初始演化阶段 :相对独立的中央古隆起形成于中晚寒武世 ; 发育阶段 : 中央古隆起在早奥陶世马 家沟期反映最为明显 ,为隆升剥蚀过程 ;调整 、消亡阶段 :石炭纪 - 二叠纪山西期古隆起仍有明显的显示 ,但其形态 与位置均发生了较大变化 ,与马家沟期的中央古隆起有较大差别 ,为低缓隆起 。晚二叠世以来不存在中央古隆起 。 中央古隆起对油气地质条件的控制作用体现在对沉积格局 、残余生烃坳陷 、储集条件 、盖层圈闭条件及油气运聚等 方面 。 关键词 :鄂尔多斯盆地 ; 中央古隆起 ; 形成演化 ; 油气勘探 文章编号 : 1001 21552 ( 2011 ) 022******* 中图分类号 : P618. 13 文献标志码 : A 组之上 ,香 1 井是山西组不整合于蓟县系之上 ,镇探 1井为太原组不整合于罗圈组之上等 (图 1 ) , 对中 央古隆起原先“L ”形展布形态及分布范围进行了修 正 ,其隆起的构造高点明显向西偏移 。在环县 、龙门 至宁县一带形成一个寒武系 、奥陶系缺失的三角形 隆起区 , 其面积约 11000 k m 2 。运用古构造图 、构造 顶面图 、构造演化史等构造解析方法 ,认为其形成于 中寒武世 ,并对构造演化阶段进行了划分 。 图 2显示 :古隆起顶部在镇探 1 井一线 ,不只缺 失奥陶系 ,而且还缺失寒武系 ,甚至可能缺失部分元 古界 。但是 ,地层的缺失不等于古隆起的存在 ,地层 缺失仅表示地质历史中的隆起 ,并不代表现今的隆 起 。下古生界展布特点表明 ,存在一个加里东期 - 早华力西期的古隆起是无疑的 。但它并不代表这个 古隆起在地质历史时期始终存在 。在拉平的石炭系 底面构造剖面图上存在一个削顶的隆起构造 ,说明 0 引 言 古隆起是沉积盆地内重要的构造单元 ,同时也 是控制油气聚集的地质因素之一 。关于鄂尔多斯盆 地中央古隆起形成演化等 ,前人已有大量研究 ,给出 了多种解释和不同的观点 。主要分歧体现在 : 古隆 起形成时代 、分布特征 、演化阶段和形成机制等 ,形 成于中新元古代 (汤显明和惠斌耀 , 1993 ) 、早寒武 世 (黄 建 松 等 , 2005 ) , 早 奥 陶 世 (张 吉 森 等 , 1995 ) 、中奥 陶 世 (解 国 爱 等 , 2003 , 2005 ) 、石 炭 纪 (王庆飞等 , 2005 ) 。形成机制的观点有 : 伸展背 景 下均衡 翘 升 (赵 重 远 , 1993① ; 何 登 发 和 谢 晓 安 , 1997 ) ,构造地体拼 贴 (任 文军 等 , 1999; 解国 爱等 , 2003 , 2005 ) ,继 承基 底 构造 格局 (贾 进 斗 等 , 1997; 安作相 , 1998 ) 。本文结合最新钻井 、测井及地震资 料分析的基础上 ,如灵 1 井是太原组不整合于长山 收稿日期 : 2010 203 216;改回日期 : 2010 205 217 项目资助 : 国家重点基础研究发展项目 ( 973 项目 ) ( 2003CB214601 )资助 。 第一作者简介 : 邓昆 ( 1968 - ) ,男 ,博士 ,讲师 ,主要从事石油地质教学及科研工作 。 Em a i l: dk_dengk@ 126. co m ①赵重远. 1993. 陕甘宁盆地中央古隆起及其形成演化. 西北大学.
历史构造分析和全球构造体系1
第四章历史构造分析和全球构造体系 通过对地层沉积特征及与之相关的构造-岩浆-变质特征及其演变的研究,推断地层形成的大地构造背景(环境)、性质和演化。这个学科就称之为历史大地构造学（Historic Tectonics），相应的方法称之为历史大地构造分析方法。 历史构造分析的理论框架是 （1）大地构造活动论—以活动论的观点认识地史时期大陆和大洋相对于地极、赤道位置的变化以及它们之间的位置变化； （2）构造演化阶段论—地球岩石圈由简单到复杂、有节奏的分阶段的平静演化和急剧变革相交替； （3）大地构造单元论—在活动论和阶段论的思想指导下，根据古大陆形成演化历程来划分大地构造单元和分区。 一构造运动与历史构造分析 1.构造运动的主要表现形式 地壳(岩石圈)的构造运动导致地壳结构改变和物质变位,它是引起地壳(岩石圈)发展变化的内动力因素.其主要表现形式有: (1).升降运动(振荡运动)--地壳的垂向上升和下降,形成大面积的隆起和凹陷,引起大规模的海侵和海退; 特点:地层变形较为简单,主要是大型宽缓的褶曲和一些正断层或高角度的逆断层. 地壳上升引起海退而成陆地,故又名之为造陆运动. “上升遭受剥蚀,下降接受沉积”是判别升降运动的标志. (2) 褶皱运动(水平运动)由于水平方向的挤压,地层产生强烈的褶皱及一些大的低角度逆掩断层,并伴随有大规模岩浆活动和区域变质作用. 特点:褶皱运动也往往造成地壳显著上升,形成高大山系,故又称之为造山运动. 大陆上最为雄伟的现象之一是绵延数千公里的高峻山脉，山脉中的沉积岩层在地质历史中形成于深海洋盆等复杂环境，后来发生强烈的褶皱、断裂、岩浆侵入和变质作用，形成这些变形造山带的运动称为造山运动。 造山运动是岩石圈板块碰撞或陆内俯冲的结果。是地壳大规模水平运动的产物。 地层强烈变形,变质,伴生的岩浆侵入活 动以及与上覆岩层的角度不整合关系是判别褶 皱运动的标志. (3) 断裂运动--地壳的升降运动和褶皱运 动之中都有断裂运动一起存在. 深大断裂: 一种发育时间长,延伸远(长 达数百至数千公里),深度大(切穿硅铝层或切穿 整个上地幔)的“巨型”断裂带.它是地壳的原生地 壳破裂带,不是由升降运动和褶皱运动派生的. 深大断裂常是不同构造单元的分界线,其两侧地区有着不同的地质历史,表现为岩相,厚度的突变或不连续.它还是岩浆活动的通道,沿断裂带附近有各种基性超基性或酸性中酸性岩体分布. 某些张性的深大断裂,常表现为线形构造盆地（断陷盆地),称为裂谷,如红海-亚丁湾-和东非裂谷. 以上三种运动形式常互相联系在一起;在一次构造活动中,有的地区表现为升降,另外地区则可能是褶皱上升,其间则有断裂.所以不能把这些构造运动割裂开来看待. 差异升降运动的概念
鄂尔多斯盆地下寺湾地区三叠系下组合地层石油地质特征及勘探方向
第４４卷 第４期西北地质Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．４２０１１年（总１８０期）ＮＯＲＴＨＷＥＳＴＥＲＮ ＧＥＯＬＯＧＹ ２０１１（Ｓｕｍ１８０） 文章编号：１００９－６２４８（２０１１）０４－０１２２－１０ 鄂尔多斯盆地下寺湾地区三叠系下组合地层 石油地质特征及勘探方向 宋和平１，张炜２ （１．延长油田股份有限公司下寺湾采油厂，陕西延安 ７１６１００； ２．陕西省地质矿产勘查开发局物化探队，陕西西安 ７１００４３） 摘 要：三叠系延长组上组合地层作为下寺湾油田的主力油层段，经过数十年的勘探开发，其后备资 源日显不足。通过对近年来下寺湾地区探井含油层段的分析研究，发现三叠系延长组下组合地层长７ －长１０段具有较好的油气显示。本文针对延长组下组合地层长７、８段，对其沉积微相、砂体形态、 储盖组合、构造形态、岩性组合特征进行分析探讨，为下寺湾油田持续稳步发展寻找到层系接替 资源。 关键词：三叠系延长组；层系接替；储层特征；构造形态 中图分类号：Ｐ６１８．１３０．２ 文献标识码：Ａ 下寺湾油田位于陕西省延安市甘泉县境内，构造上处于鄂尔多斯盆地为一西倾单伊陕斜坡的南部（杨俊杰，２００２）（图１）。是鄂尔多斯盆地中生界油气比较富集的地区之一，面积约２ ２８５ｋｍ２。该油田经历了３个勘探开发阶段，第一阶段是１９７０年长庆石油勘探局对甘泉县桥镇以东、王坪以西一带进行了勘探验证，钻探１２７口井，其中试油１０８口井，８７口井获工业油流，主要含油层位为延长组长１、长２和延安组延７、延９、延１０油层，探明含油面积８４ｋｍ２，地质储量２ １２７×１０４ｔ；第二阶段是１９８７年组建延长油矿管理局下寺湾钻采公司，采取“滚动开发，以油养油”的战略，主要围绕已有探井扩大生产规模，到２００１年先后在柳洛峪南部、雨岔西部、张岔、北沟、川道－龙咀沟、道镇等区块对延长组长２、长３、长６油组进行了勘探，累计探明含油面积４０８ｋｍ２，已探明地质储量１１ ６００．８×１０４ｔ；第三阶段是２００８年开始对延长组下组合地层进行勘探，相继发现了柳洛峪区块延长组长８，雨岔区块延长组长７、长８、长１０，川道－龙咀沟区块延长组的长７、长８油层组。 随着三叠系上统延长组上组合地层开发状况的日趋饱和，可用于继续勘探开发的后备资源面积日渐减少。笔者依据近年来在下寺湾地区探井钻遇油层特征，主要针对三叠系下组合地层进行综合地质研究，为下寺湾油田稳步增长寻找到接替性油藏资源（裘亦楠等，１９９４，１９９８；李道品，２００２）。 １ 区域概况 鄂尔多斯盆地是一个整体升降、拗陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地。基底为太古宇和下元古界变质岩系。经过长期的地质发展演化，形 收稿日期：２０１１－０５－２４；修回日期：２０１１－１１－２１ 基金项目：下寺湾采油厂“下寺湾地区三叠系下组合地层石油地质综合评价”（２００８年度科研项目） 作者简介：宋和平（１９６６－），男，陕西甘泉县人，１９９１年毕业于西安石油大学，高级工程师，现主要从事油田开发技术应用及研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｐ６６３＠１６３．ｃｏｍ
鄂尔多斯盆地地质特征
鄂尔多斯盆地地质特征鄂尔多斯盆地，北起、大青山，南抵，西至贺兰山、六盘山，东达、太行山，总面积37万平方公里，是我国第二大。 鄂尔多斯盆地是上的名称，也称陕甘宁盆地，横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）。“”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释，“鄂尔多斯”是“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵（官帐的意思）的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后，其使用过的物品被安放在八个白室中供奉，专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间，鄂尔多斯部落的按时祭奠，一直没有离开此地。这样久而久之，这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境，还包括的河套及宁夏和的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水，南与相接，形成一个巨大的套子，因此也被称为“河套”。从所跨地域 鄂尔多斯盆地，其地域跨蒙汉广大地域，而且绝大部分地域是汉族居住区，为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地，而不叫汉语名称。据传说1905年前后，英国人到此地域勘探，最早进入现在的，就是最先踏入的立足地，另外在西方人眼里，亚洲人都是属于序列。所以，自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地，但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响，但随着市场经济的缘故，人们都喜欢“新奇”，“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了，加上赶时髦，伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市，叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。
“陕甘宁”也不确切，因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）地域。总之，这也不是个什么大问题，在和谐的今天，叫什么都无所谓。 从地质特性看，鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地，基底为太古界及下变质岩系，沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、、石炭系、、三叠系、、白垩系、第三系、第四系等，总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古升界和下。 从盆地构造特征看 鄂尔多斯盆地石油开发示意图 从盆地构造特征看，西降，东高西低，非常平缓，每公里坡降不足1°。从盆地油气聚集特征讲是半盆油，满盆气，北气、上油下气。具体讲，面积大、分布广、复合连片、多层系。纵向说含油层系有“四层楼”之说，因此，这个盆地有之誉。 鄂尔多斯盆地地形模型 鄂尔多斯盆地位于中国中西部地区，为中国第二大，其、、三种资源探明储量均居全国首位，石油资源居全国第四位。此外，还含有、、、水泥灰岩、、、、等其他矿产资源。 盆地具有地域面积大、广、能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。盆地内石油总约为86亿吨，主要分布于盆地南部10万平方公里的范围内，其中占总储量78.7%，占总储量19.2%，宁夏占总储量2.1%。天然气总资源量约11万亿立方米，储量超过千亿立方米的天然气大气田就有5个。埋深2000米以内的煤炭总资源量约为4万亿吨；埋深1500米
鄂尔多斯盆地的沉积演化
鄂尔多斯盆地的沉积演化 盆地沉积演化阶段： 第一阶段：上三叠系延安组。潮湿型淡水湖泊三角洲沉积阶段 晚三叠世的印之运动，盆地开始发育，基地稳定下沉，接受了800-1400m的 内陆湖泊三角洲沉积，形成了盆地中主要的生油岩和储集层。 第二阶段：下侏罗系富县组、延安组。湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积阶段延安统沉积后，三叠纪末期的晚印之运动使盆地整体抬升，延长组顶遭受 不同程度的风化剥蚀形成了高差达300m的高地和沟谷交织的波状丘陵地形。细 划出了一幅沟谷纵横，丘陵起伏，阶地层叠的古地貌景观。三叠系延长组与上覆 侏罗系富县组地层之间存在一个不稳定的平行不整合面。 因盆地的西南部抬升幅度较其他地区大，使陇东地区延长统遭受了强烈的 风化剥蚀。所以陇东的测井剖面上普遍缺失长１、长２地层，个别井长３甚至长 ４＋５顶都不复存在。 到侏罗纪延长统顶侵蚀完成，盆地再度整体下沉，在此基础上开始了早侏罗世湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积。 在延长统顶部的风化剥蚀面上，侏罗纪早期富县、延10期厚0—250米的河流相粗碎屑砂、砾岩，以填平补齐的方式沉积，地层超覆于古残丘周围。延10期末，侵蚀面基本填平，盆地逐渐准平原化，气候转向温暖潮湿，从而雨量充沛，植被茂盛，出现了广阔的湖沼环境，沉积了延9～延4+5厚度250～300ｍ的煤系地层。经差异压实作用形成了与延长顶古残丘，古潜山基本一致具继承性的披盖差异压实构造，成为中生界的主要储集层及次要生油层。 第三阶段：中侏罗系直罗组、安定组，干旱型河流浅湖地层沉积阶段 延安期末的燕山运动第一幕，盆地又一度上升造成侵蚀，使盆地中部的大部分地区缺失了延１～延３地层，延安组（延４＋５）与上覆的直罗层之间存在一平行不整合面。 中侏罗世盆地第三次下沉，沉积了干旱（氧化）气候条件下的直罗组大套红色河流相砂岩，进而又沉积了上部安定组浅湖相杂色泥灰岩，之后盆地又再度
扬子地区构造演化
1 晋宁（雪峰）期（Pt2—Pt3） 晋宁（雪峰）期，扬子古板块硬性基底形成中一晚元古代”两弧夹一盆”的模式。 扬子古板块的基底由康滇一川中一鄂西岛弧和江南岛弧，中间夹上元古界板溪群组成的黔桂湘弧间盆地组成。中国南方中一晚元古代板块构造以沟一弧一盆演化构成的扬子古板块硬性基底，成为中国南方稳定的核心，也成为地壳向东增生的基地。 2 早加里东期（Z1—O） 早加里东期扬子古板块发育成克拉通台地和南华小洋盆的开启。 扬子古板块西缘因受康滇古陆和龙门山岛链隆升的影响，整个板块显示西高东低台地相的沉积态势，江南隆起处于扬子古板块与南华小洋盆的过渡区。南华小洋盆当时，有浊积岩充填，到早加里东期闭合，形成了宽约350km的褶皱区。向东由华夏一武夷一云开地块组成的元古宙岛弧，成为赣中和赣南震旦系一寒武系浊积岩的物源区；早加里东期卷入郁南运动，形成华南褶皱区的东缘。这个时期华南板块向东增生扩大，由南华小洋盆、华夏一武夷一云开岛弧、丽水一海丰海沟或断裂组成了又一个沟一弧一盆体系。 3 晚加里东期（S） 晚加里东期，南华小洋盆关闭，扬子古板块大隆大坳构造背景形成。志留纪末的广西运动，洋壳沿丽水一海丰海沟发生俯冲，使南华小洋盆关闭，下古生界地层褶皱变质和火成岩体侵入，仅在钦州一防城坳陷保留残余海槽。 晚加里东运动时期作用力向西传递，使扬子古板块变形，形成许多大隆大坳的构造背景，如乐山一龙女寺古隆起和湘鄂西坳陷等。 4 海西期（D-P） 海西期，扬子古板块及其周边处于拉张构造背景中。经过强烈的加里东褶皱运动后，华南板块地壳处于应力调整状态，从中泥盆世开始发生大范围的拉张运动，扬子古板块北缘出现阿尼玛卿一勉略一大别山小洋盆，西缘出现康定、木里等三联点，南缘出现南盘江裂陷槽。扬子古板块内部出现攀西裂谷带，并以此为中心有峨眉山玄武岩喷发，它代表了地壳演化的一次特殊构造事件，二十年前我们曾命名为”
塔里木盆地
有关塔里木盆地 一、区域地质背景 塔里木盆地是中国最大的内陆盆地，位于新疆维吾尔自治区南部。北、西、南为天山、帕米尔和昆仑山、阿尔金山环绕，呈菱形，海拔1000米左右，西部海拔1000米以上，东部罗布泊降到780米，面积约56万平方公里。盆地中央是著名的塔克拉玛干大沙漠，沙漠覆盖面积约33万平方公里。塔里木盆地是我国陆上最大的沉积盆地，也是大型叠合复合型盆地，自震旦纪至第四纪，经历了不同的构造环境，发育古隆起，伸展构造、冲断构造和走滑构造。盆地内部按基底顶面起伏划分成“三隆四坳”，即库车坳陷、塔北隆起、北部坳陷、塔中隆起、塔西南坳陷、塔南隆起、塔东南坳陷。不同类型原型盆地充填各种沉积序列，形成各类油气系统和评价单元。 二、构造运动和演化发展 塔里木盆地是塔里木板块的核心稳定区部分，塔里木板块是一个具有古老大陆地壳基底的、自元古代超大陆裂解出来的、古生代独立的古陆块，其四周边界分别为：北部边界为天山造山带；西南部边界为西昆仑造山带；东南部边界为阿尔金走滑断裂带，现今为欧亚大陆板块南缘蒙古弧与帕米尔弧之间的广阔增生边缘中的中间地块。塔里木板块经历了长期复杂的漂移演化，它在早古生代为一独立漂移的古陆块，在晚古生代它拼贴在欧亚大陆南缘成为大陆边缘增生活动带的一部分，在晚古生代末期到中生代塔里木板块受特提斯构造带控制，由于羌塘地块、印度板块等与欧亚大陆碰撞，随着特提斯洋闭合，塔里木成为大陆内部稳定地块及沉降的山间盆地。新生代则主要受喜马拉雅构造带控制。 塔里木盆地构造运动的多期性决定了盆地演化的多阶段性，根据沉积建造特征、构造变动特征及不整合面的分布, 塔里木盆地可分为7个演化历史阶段。(1)前震旦纪: 基底形成阶段。 (2) 震旦纪—奥陶纪: 克拉通内坳陷与克拉通边缘坳拉槽发展阶段。(3) 志留—泥盆纪: 克拉通内坳陷与周缘前陆盆地发展阶段。(4) 石炭—二叠纪: 克拉通边缘坳陷与克拉通内裂谷阶段。(5) 三叠纪: 前陆盆地发展阶段。此时塔里木盆地周缘均为陆缘隆起,盆地内部发育前陆盆地沉积,沉积类型主要为河湖相.(6)侏罗纪—早第三纪: 陆内断陷—坳陷发展阶段。 (7) 晚第三纪—第四纪:复合前陆盆地阶段。 三、油气成藏系统分析 油气系统包括两类范畴：（1）地质要素：烃源岩，储集岩、封盖层和圈闭：
鄂尔多斯盆地沉积及构造
鄂尔多斯盆地沉积——构造演化及油气勘探新领域 2002年9月
目录 前言 一．地质背景与构造演化 （一）地质背景 (1) （二）构造演化 (2) 二．鄂尔多斯盆地古生代—中生代沉积演化 （一）奥陶系沉积体系划分及岩相古地理演化 (4) （二）石炭—二叠纪沉积体系划分及岩相古地理演化 (10) （三）中生界沉积体系划分及岩相古地理演化 (18) 三．鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系生、储、盖特征及天然气富集规律（三）烃源岩特征 (25) （四）储集岩特征 (33) （五）盖层特征 (44) （六）天然气富集规律……………………………………………………四．尔多斯盆地上古生界生、储特征及天然气富集规律 （一）烃源岩特征 (55) （二）储集岩特征 (56) （三）天然气富集规律 (69) 五．鄂尔多斯盆地中生界生、储特征及石油资源评价 （一）烃源岩特征………………………………………………………… （二）储集岩特征………………………………………………………… （三）石油成藏规律………………………………………………………
前言 本课题以新理论、新思路为指导，以收集、综合分析和总结已有成果为主，重点野外调查和岩芯观察为辅，深化、综合、总结前人研究成果，研究盆地沉积演化历史，确定生储盖组合、结合研究和总结石油地质规律和油气勘探新领域。 为了完成有关研究内容，课题组成员自合同鉴定之后进行了大量的资料收集，露头剖面观测，钻井岩芯观察等工作，完成了大量工作量，具体见表1。 表1 完成工作量一览表 通过一年的工作取得了如下认识 1．确定了奥陶系、石炭—二叠系、中生界三叠—侏罗系沉积体系类型，其中奥陶系主要为碳酸岩沉积，包括4大沉积体系，石炭—二叠系主要为陆源碎屑岩沉积，包括6大沉积体系，中生界侏罗系包括三大沉积体系。 2．详细讨论了各时期岩相古地理特征及演化 3．深入论述了奥陶系、石炭—二叠系及中生界生储留特征，特别是详细讨论了各时代储集岩特征 4．在上述基础上分别讨论了奥陶系、石炭—二叠系及中生界的油气有无勘探目标区，认为今后不同时代油气勘探具有重要的指导意义。
盆地的构造演化史分析—平衡剖面技术
盆地的构造演化史分析—平衡剖面技术 200613003* 摘要：盆地模拟做到了对盆地构造演化、油气生成、运移、聚集和分布等内容的定量研究。地史模型作为盆地“五史模型”之一，其模拟内容包括沉降史、埋藏史及构造演化史。而平衡剖面技术，则是目前进行盆地构造演化史分析的重要手段。本文结合《盆地模拟与资源评价》的课堂教学内容以及前人研究成果，总结了平衡剖面技术的原理、应用、尚存不足及其发展动向。 关键词：构造演化史；平衡剖面技术；应用；尚存不足；发展动向 1平衡剖面技术的原理 Dahlstrom等（1969）定义平衡剖面技术为把剖面上的变形构造通过几何学原则全部复原成合理的未变形剖面的技术。据物质守恒定律，可推导出体积守恒、面积守恒和层长守恒等系列平衡剖面恢复的几何法则。当岩层长度在变形与未变形的两种状态下等是，剖面为平衡的。其编制原则如下： （1）面积守恒原则。在地层变形前后其地层所占面积应是不变的，对比区域在变形前后是同一种岩石，若孔隙度保持不变，计算过程中构造压实作用不考虑。（2）断层法则。断层活动引起的岩层缩短在上、下岩层一致。 （3）能量最小法则。断层在能量消耗最小部位发生。 （4）伸缩量一致原则。岩层经过断裂、褶皱，其伸缩量应基本一致。 2平衡剖面技术的应用 平衡剖面技术已普遍应用于挤压构造和褶皱一冲断带中的构造分析，并能定量描述变形和形成发育过程。 李汉阳等（2013）利用平衡剖面技术对川西凹陷侏罗系剖面进行了构造恢复，编制了构造发育剖面，恢复了该区的构造演化史。 准噶尔盆地西北缘为典型的前陆冲断带，复杂的地质条件致使地震波速横向变化较大，郭峰等（2012）利用平衡剖面技术，解决了如何研究该区构造演化及动力学机制这一难点。结果表明，研究区经历了挤压、伸展、挤压三期构造运动，构成一完整的构造旋回。其中，晚二叠世存在一个小幅度的快速挤压期，而三叠纪为构造挤压最强烈期，对该区构造演化、构造格架形成、油气运聚成藏等均具重要影响和控制作用。同时文中提出，在复杂的前陆冲断带，可采取以下方法提高恢复结果的可靠性：选择合适的地震剖面线；采用变速时深转换获取可靠的地质剖面；对不同深度的地层采用不同的变形机制恢复；去压实校正过程中，按岩性分段处理，减少由岩性横向变化大引起的误差。 汤良杰等（2008）在辽东湾选取一地质剖面进行平衡剖面分析，表明渤海盆地的新生代构造演化分为3阶段：a．断陷期，孔店组至沙四段沉积时期为断陷早期，沙三段沉积时期为强烈断陷期。b．断拗期，沙二段至沙一段沉积时期为断拗早期，东三段一东二段沉积时期为强烈断拗期。c．坳陷期(东一段沉积时期至第四纪)。 邹东波等（2006）为研究柱海地区的构造演化史，选取了横贯研究区的两条地震剖面，利用平衡剖面技术恢复出了这两条剖面在各个沉积历史时期的厚始沉积剖面，将桩海地区中生代以来的构造演化历史分为四阶段：三叠纪到侏罗纪中期的印支运动褶皱发育期、晚侏罗纪到白垩纪燕山运动断陷和挤压发育期、早第三纪断陷发育期、第四纪坳陷期。 刘学峰等（2004）以平衡剖面理论为指导，利用平衡剖面反演技术，研究了松辽盆地北部深层代表性剖面的构造发育史。
2-3四川盆地
四川盆地
一、概况 四川盆地位于四川省东部。 盆地面积23?104km2； 陆相地层面积约18?104km2。 具有明显边框的构造盆地，同时也是一个地形上的盆地，呈北东向菱形分布。
盆地四周皆为高山，东北面为大巴山，东南面为大娄山，西南面为大凉山，西侧为龙门山。区域构造上，四川盆地位于扬子准地台西北部，是地台上发育起来的中新生代大型沉积盆地。世界上最早发现和利 用天然气的地区: 早在东汉末期（公元147年）就 有天然气开发的历史。 30年代，开始油气地质调查和 钻探工作; 1937年始先后在威远、巴县石 油沟、隆昌圣灯山及江油等打 了5口探井，发现了石油沟和圣灯山油田。 1953年后，大规模油气普查勘探工作，取得了丰硕的成果. 大巴山 大娄山大凉山 龙门山
已发现油田13个，气田97个。气多油少。其中探明储量大于100亿方的大中型气田10个。 探明储量大于300亿方的大型气田3个：五百梯539.88；威远408.61；卧龙河379.54亿方。 中国第一个碳酸盐岩大气田=威远气田：1940年开钻威1井，未获油气。1964年10月15日，威2井测试日产7.98-14.5万方天然气，日产水12.7-37.3方，从而发现了威远气田。 盆地探明天然气储量4848亿方，其中： 川东2777.5亿方；川东南1466.38亿方； 川西北271.99亿方；川中470.07亿方。 中国最大的天然气区，年产天然气70多亿方。 产油较少，1997年产油23.3万吨。
川中—川西地区: 二次资评总资源量7134×108m3。 资源发现率为17%。 储层以低渗低孔为主。但局部存在相对高孔段。若与裂缝匹配，则可形成工业产能。
塔里木盆地的形成与演化
木盆地是中国最大的内陆盆地。在新疆维吾尔自治区南部。北、西、南为天山、帕米尔和昆仑山、阿尔金山环绕。面积530000平方公里。中国最大的沙漠塔克拉玛干沙漠就位于此，这里还是中国重要的油气产区。那么，塔里木盆地是如何形成的呢？ 塔里木盆地在中国的位置 板块构造演化 ◆前震旦纪地质构造演化 目前在塔里木获得最老同位素年龄的岩石和数据表明，塔里木盆地在中太古代甚至早太古代就已经发生了来源于亏损地幔的偏碱性玄武岩浆的喷溢活动，岩浆的侵入形成了塔里木盆地原始的陆核。 早元古代是本地区地壳快速增长的重要时期，也是由陆核发展成为陆块的时期。早元古代兴地期，广泛而剧烈的构造运动，使岩石产生强烈变形，最后使塔里木陆块、柴达木陆块和准噶尔微陆块聚合连成一片。 经过中元古代末兴地期克拉通化后，聚合在一起的塔里木陆块重新裂离，并在陆块内部产生了裂陷。 晚元古代，“远古南天山洋”和“远古昆仑洋”闭合消亡，古塔里木板块在经历太古宙陆核形成，早元古代稳定陆块增生发展和中—晚元古代构造演化后终于逐渐成型。 ◆震旦纪及古生代构造演化 震旦纪是塔里木盆地发展史上一个转折时期。塔里木运动之后，统一的古塔里木板块形成。震旦系是作为塔里木板块克拉通盆地的第一个沉积盖层而覆盖了塔里木盆地。
早震旦世，在塔里木板块边缘和内部发育大陆裂谷盆地。他们与地幔上隆、地壳变薄和伸展有关。晚震旦世继续拉张，在塔里木主体部位形成克拉通内张盆地。沉降速率较早震旦世明显降低。 寒武至奥陶纪塔里木板块北部由于天山微陆块继续向北运动而进一步扩张，地幔物质侵入形成洋壳。洋盆发展结果导致塔里木板块北与哈萨克斯坦板块分离，南与羌塘板块相隔。寒武系—下奥陶统是盆地主要的生油岩之一。 奥陶纪末，由于塔里木大陆板块大陆边缘早古生代的“天山多岛有限洋盆”和“库地—奥依塔格洋盆”俯冲消减和微板块的碰撞所产生的加里东中期运动，对塔里木板块及其边缘的构造演化具有重要的影响。这期运动可能是塔里木板块南北边缘化为主动边缘的反映。 志留纪开始，南天山洋由东向西逐渐闭合；泥盆纪末，塔里木板块与哈萨克斯坦板块碰撞拼贴；库地洋于泥盆纪晚期闭合，中昆仑地块拼贴到塔里木板块之上。经过这一时期一系列的构造运动之后，塔里木腹部形成了大型克拉通内挤盆地，具有独特的沉降史和构造特征。 石炭—二叠纪是塔里木板块由古全球构造运动体制新全球构造运动体制转化的过渡时期（朱夏，1983），即由早古生代边缘多中心不对称扩张、微陆块与多岛有限洋盆、弧后盆地间“手风琴”式此张彼合运动、单向俯冲与软碰撞关闭的构造运动体制向威尔逊旋回式的洋中脊大规模对称扩张、“传送带”式俯冲消减、沟弧盆体系同时发育的新全球板块构造运动体制过度。 ◆中—新生代构造演化 从三叠纪开始，塔里木进入陆盆演化阶段，主要受控于亚欧大陆南缘特提斯洋的周期性俯冲消减和闭合作用，同时与盆地基地核挤压隆起或山系发展有关。 侏罗纪—古近纪，塔里木盆地形成演化与欧亚大陆南缘的一系列碰撞时间有关，如侏罗纪晚期的拉萨碰撞和白垩纪晚期的科希斯坦碰撞事件等。每一期碰撞都使围限塔里木盆地山系和基底核挤压隆起发生周期性复活，形成向盆地内的挤压逆冲构造，在冲断带前缘发育前陆盆地。 新进纪—第四纪，随着印度板块对欧亚板块的俯冲与碰撞，及碰撞后印度板块向欧亚板块楔入所产生的远程效应的影响，天山和昆仑山大幅度隆升推覆。碰撞后，印度板块仍然继续向北俯冲，西昆仑造山带受强烈挤压收缩和抬升，北部岩块长距离逆冲在塔 里木盆地之上，加剧了塔里木板块岩石的挠曲 程度。 西昆仑山，天山褶皱强烈上升，并伴随着走滑断层系活动，盆地相对下降形成统一的由造山带包围的塔里木盆地。 现代印度板块与欧亚板块的作用
鄂尔多斯盆地中央古隆起板块构造成因初步研究
卷(Volum e)23,期(Num ber)2,总(SUM)80 页(Pages)191～196,1999,6(Jun.,1999)大地构造与成矿学 Geotectonica et Metallogenia 鄂尔多斯盆地中央古隆起板块 构造成因初步研究X 任文军 张庆龙 张进 郭令智 (南京大学地球科学系,南京210093) 摘 要 运用板块构造理论,对鄂尔多斯盆地西缘和南缘的地质背景和构造变形特征进行分析, 认为鄂尔多斯盆地中央古隆起在早古生代由祁连海槽与鄂尔多斯盆地碰撞拼贴产生的近东西方 向的侧向挤压应力作用而形成。盆地西缘近南北向的青铜峡-固原断裂是碰撞拼贴带,断裂带与 中央古隆起延伸方向平行,同时,秦岭海槽由南向北推挤以及渭北构造带北界的近东西走向的草 碧-老龙山-圣人桥断裂的左行走滑使中央古隆起的南端向东转折,导致中央古隆起在平面上呈 现“L”形展布。 关键词 鄂尔多斯盆地 中央古隆起 板块构造 断裂 挤压应力 1 前 言 鄂尔多斯盆地是我国大型克拉通盆地,是我国的重要能源盆地之一。从元古代至早古生代时,盆地南部为秦岭海槽,西南部为祁连海槽,西北部为贺兰坳拉槽[1995,林畅松等]。中央古隆起是鄂尔多斯盆地一个主要构造单元。从1988年12月在中央古隆起的东翼北部的第一口科学探井——陕参1井获得工业气流后,在盆地中部下古生界奥陶系风化壳中找到了目前我国最大碳酸盐岩气田,这一大型气田的产出与中央古隆起关系甚密。因此,近年来,研究中央古隆起的成因已成为热点之一。已有不少学者提出不同的中央古隆起的成因观点[1992,汤锡元等;1994,张军等],经我们研究认为:祁连海槽在古生代由西向东的推挤和秦岭海槽由南向北的推挤是形成中央古隆起的主要原因。 X本文研究得到“九五”国家重点科技攻关项目资助,项目编号为96-110-01-05-09。 任文军,男,1966年生,硕士研究生,工程师,从事构造地质及地球物理和石油地质的研究。 1999年1月收到,1999年5月改回。
鄂尔多斯盆地地层组基本特征
鄂尔多斯盆地地层组基本特征 第四系：第四系自下向上包括更新统和全新统。晚第三纪末，受喜山运动的影响，鄂尔多斯盆地曾一度抬升，大约以北纬38°为界，北部为一套河湖相沉积，南部为黄土沉积，黄土分布广，厚度大，构成塬、梁、峁的物质主体，与下伏新近系呈不整合接触。第四纪主要是人类的出现并有多期冰期，可见人类化石、旧石器与大量相伴生的哺乳动物化石和鸟类化石。 新近系：曾称新第三系、上第三系，自下而上包括中新统和上新统。中国新近系仍以陆相为主，仅在大陆边缘，如台湾、西藏等地有海相沉积。 古近系：曾称老第三系，自下而上包括古新统、始新统和渐新统，主要分布在河套、银川、六盘山等盆地。鄂尔多斯盆地早第三纪古新世，盆地继承了晚白垩世的挤压应力状态，断裂活动性强，沉积速度快，多发育冲积扇、水下扇等各种扇体。地层厚度厚50～300米左右，岩性主要为红色泥岩、砂质泥岩夹泥灰岩。 白垩系：主要出露下白垩统，又称志丹群，分六个组，从上往下为泾川组、罗汉洞组、环河组、华池组、洛河组及宜君组。 泾川组：命名地点在甘肃省泾川县。地层厚100-400米，岩性主要为暗紫、浅棕红、浅灰、浅灰绿色等杂色砂质泥岩、泥页岩、灰质泥岩与泥质粉砂岩互层，夹浅灰、浅紫红色灰
岩和浅灰色、浅黄色砂岩，与下伏罗汉洞组呈整合接触。 罗汉洞组：命名地点在甘肃省泾川县罗汉洞。主要为河流相的砂泥岩沉积。地层厚度100～260米，上部为发育巨大斜层理的红色细至粗粒长石砂岩，含细砾和泥砾；中部以紫红色为主的泥岩及泥质粉砂岩，夹发育斜层理的细粒长石砂岩为主；下部岩性以紫红色为主的泥岩底部为发育巨大斜层理的黄色中至粗粒长石砂岩为主，与下伏环河组呈整合接触。 环河组：命名地点在甘肃省环县环江。地层厚240米左右，岩性为黄绿色砂质泥岩与灰白色、暗棕黄色砂岩、粉砂岩互层，与下伏华池组呈整合接触。 华池组：命名地点在甘肃省华池县。地层厚290米左右，岩性以灰紫、浅棕色砂岩夹灰紫、灰绿色泥岩为主，含中华弓鳍鱼、狼鳍鱼、原始星介、女星介等化石，与下伏洛河组呈整合接触。 洛河组：旧称“洛河砂岩”，命名地点在陕西省志丹县北洛河。地层厚度250～400米，从西南往东北变厚，在黄陵沮水以南与宜君组为连续沉积；在沮水以北，宜君组缺失，假整合于侏罗系之上。岩性以河流相的紫红、桔红、灰紫色块状、发育巨型斜层理的粗一中粒长石砂岩为主，局部发育夹较多的砾岩、砾状砂岩。含介形类、狼鳍鱼、达尔文虫等化石。 宜君组：主要分布在黄陵沮水、宜君、旬邑、彬县一带，
塔里木盆地基本地质特征
塔里木盆地基本地质特征 自震旦纪至第四纪，经历了不同的构造环境，发育古隆起，伸展构造、冲断构造和走滑构造。盆地内部按基底顶面起伏划分成“三隆四坳”，即库车坳陷、塔北隆起、北部坳陷、塔中隆起、塔西南坳陷、塔南隆起、塔东南坳陷。 7个演化历史阶段。 (1)前震旦纪：基底形成阶段。 (2)震旦纪—奥陶纪：克拉通内坳陷与克拉通边缘坳拉槽发展阶段。 (3)志留纪—泥盆纪：克拉通内坳陷与周缘前陆盆地发展阶段。 (4)石炭纪—二叠纪：克拉通边缘坳陷与克拉通内裂谷阶段。 (5)三叠纪：前陆盆地发展阶段。此时塔里木盆地周缘均为陆缘隆起,盆地内部发育前陆盆地沉积,沉积类型主要为河湖相. (6)侏罗纪—早第三纪：陆内断陷—坳陷发展阶段。 (7)晚第三纪—第四纪：复合前陆盆地阶段。 油气主要来源于寒武—奥陶系,石炭—二叠系及三叠—侏罗系3套烃源岩, 并以寒武—奥陶系为主。前者是目前发现的海相油气的主要来源, 后者为盆地内陆相油气的主要来源。 (1)寒武—奥陶系储层： (2)志留—泥盆系储层： (3)石炭系储层： (4)三叠—侏罗系储层：
(5) 白垩—第三系储层： (1)成藏组合主要为古生新储式组合 (2)成藏史复杂, 具有多期成藏、多次运移再分配的特点 3个成藏期：晚加里—早海西期, 晚海西—印支期及晚喜山期,与盆地烃源岩排烃主峰期大体一致。 震旦纪一显生宙以来，塔里木盆地经历了三造演化旋回，即震旦纪一泥盆纪的伸展一聚敛构造旋回、石炭纪一三叠纪的伸展一聚敛构造旋回与中一新生代的陆内弱伸展一挤压变形构造旋回。震旦纪一早奥陶世，前震旦纪末形成的新疆古克拉由于岩石圈区域伸展作用而裂解，在塔里木克拉通周边形成裂陷槽盆地、大洋盆地。 在克拉通主体部位，由于岩石圈伸展减薄及热沉降，在东、西部分别形成了克拉通边缘坳陷盆地和克拉通内坳陷盆地，发育欠补偿盆地相、碳酸盐岩台地相、台地斜坡和台地边缘沉积。早奥陶世末加里东中期运动以后，在中、晚奥陶世至志留一泥盆纪，塔里木克拉通周围的大洋盆地、裂陷槽盆地开始闭合，发育残留洋盆地、前陆盆地。塔里木克拉通主体处于挤压聚敛构造环境，形成克拉通内挠曲坳陷盆地及其周围的克拉通边缘隆起。早期的欠补偿盆地相被超补偿复理石相所替代，早期的碳酸盐岩台地相也演化为混积陆棚相和局限台地相。至泥盆纪末海西早期运动时，塔里木板块周围的洋盆闭合，结束了显生宙以来塔里木盆地的第一个伸展一聚敛演化旋回。石炭纪一早二叠世，塔里木克拉通盆地进入第二个伸展一聚敛演化旋回。石炭纪，
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
鄂尔多斯盆地地质特征
鄂尔多斯盆地地质特征 鄂尔多斯盆地，北起阴山、大青山，南抵岭，西至贺兰山、六盘山，东达吕梁山、太行山，总面积37万平方公里，是我国第二大沉积盆地。 鄂尔多斯盆地是地质学上的名称，也称陕甘宁盆地，行政区域横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）。“鄂尔多斯”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释，“鄂尔多斯”是蒙语“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵（官帐的意思）的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后，其使用过的物品被安放在八个白室中供奉，专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间，鄂尔多斯部落的蒙古人按时祭奠成吉思汗陵，一直没有离开此地。这样久而久之，这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境，还包括巴彦淖尔盟的河套及和陕北的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水，南与古长城相接，形成一个巨大的套子，因此也被称为“河套”。 从所跨地域 鄂尔多斯盆地，其地域跨蒙汉广域，而且绝大部分地域是汉族居住区，为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地，而不叫汉语名称。
据传说1905年前后，英国人到此地域勘探石油，最早进入现在的伊克昭盟，鄂尔多斯大草原就是最先踏入的立足地，另外在西方人眼里，亚洲人都是属于蒙古人种序列。所以，自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地，但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响，但随着市场经济的缘故，人们都喜欢“新奇”，“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了，加上赶时髦，伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市，叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。“陕甘宁”也不确切，因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）地域。总之，这也不是个什么大问题，在中国民族和谐的今天，叫什么都无所谓。 从地质特性看，鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地，基底为太古界及下元古界变质岩系，沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系等，总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥系上古升界和下古生界。 从盆地构造特征看 鄂尔多斯盆地石油开发示意图 从盆地构造特征看，西降东升，东高西低，非常平缓，每公里坡降
鄂尔多斯盆地地质概况
鄂尔多斯盆地区域地质概况 一、概况 鄂尔多斯盆地的广义地理界线：北起阴山，南到秦岭，东自吕梁山，西至贺兰山，六盘山一线。 盆地含油气地层主要为侏罗系的延安组合三叠系富含延长植物群的一套地层。 盆地内出露的地层包括：太古界至奥陶系，石炭系至白垩系，第三系和第四系，以陆相中生代地层和第四系黄土最为发育且广泛分布，缺失志留系和泥盆系。 二、区域地质构造，构造演化（鄂尔多斯盆地天然气地质） 独立成盆时间应为中侏罗纪末。 太古代—早元古代基底形成阶段：基底岩系由两部分组成：下部为太古界和下元古界下部的结晶岩系，上部为下元古界上部的褶皱岩系，这使得基底具备结晶—褶皱的双重构造。对基地形成起重要作用的构造事件是早元古代早期的五台运动和早元古代晚期的吕梁—中条运动。 中晚元古代坳拉槽发育阶段：这个时期形成了向北收敛向南敞开的贺兰坳拉槽和向北东方向收敛，南西方向敞开的彬县临县坳拉槽，二者时间夹峙着向南倾伏的乌审旗庆阳槽间台地。 早古生代克拉通坳陷阶段： 寒武纪的构造面貌是：初始继承中、晚元古代构造格局，表现为北高南低，中隆(乌审旗一庆阳巾央古隆起带)东、西凹；晚期(晚寒武世)变为南北高、中间低，中凹(盐池、米脂凹陷)南北隆（坏县一庆阳隆起、乌兰格尔隆起)的形态。后者是新的构造体制控制下的构造变形。 奥防纪初始，克拉通整体台升成陆，海水进一步退缩，冶里—亮甲山组仅分布在古陆四周，为厚度数十米至200m的含隧石结核或条带的深灰色白云岩夹灰岩。 早奥陶世的古构造面貌，基本继承晚寒武世的构造轮廓。由于内蒙海槽活动性增强的影响，克拉通北部的乌兰格尔古隆起带仍保持古陆形式，而南部环县一庆阳古隆起则表现为相对校低的水下隆起。