柴达木盆地构造样式的类型和展布

2000西北地质科学

NORTHWESTGEOSCIENCE

Vol.21,No.2文章编号:1004-7786(2000)02-0057-07

柴达木盆地构造样式的类型和展布

戴俊生1,曹代勇2

(1.石油大学资源系,山东　东营　257062;2.中国矿业大学,北京校区　100083)

摘　要:盆地构造样式及展布规律研究是盆地构造研究的基础,对确定构造圈闭类型,指导油气勘探有重要意义。笔者通过各种资料综合分析,将柴达木盆地构造样式归为14种基本类型,即生长逆断层、单冲构造、对冲构造、冲起构造、反冲构造、生长背斜、断展背斜、纵弯背斜、滑脱褶皱、断鼻构造、裂陷伸展构造、局部伸展构造、斜坡带和横向构造变换带。从动力学背景、基底卷入性、级别划分等方面讨论了构造样式的基本特征。对控制柴达木盆地构造样式类型和展布的区域构造环境、盆地基底性质、应力作用方式、岩石物理性质和构造演化阶段等因素进行了分析。关键词:构造样式;构造圈闭;柴达木盆地中图分类号:P452　　　　文献标识码:A

引　言

柴达木盆地地处青藏高原西北部,南邻昆仑山,北接祁连山,西北界为阿尔金山,位于

1〕

青海省的西北部,在大地构造位置上属于亚洲中轴构造域〔。是我国西部一个重要的中、新生

代含油气盆地。内部构造特征具有明显地三分性特点,北部祁连山前地区以冲断构造为特征,称北部块断带。南部昆仑山前地区也表现为冲断构造,称昆北断阶带。中部发育巨厚的中新生界,以褶皱构造为特点,称为坳陷(图1)。

　　受区域构造环境、盆地基底性质、应力作用方式、岩石物理性质、构造演化阶段等因素的控制,柴达木盆地构造样式的类型和展布具有自身的特点。研究这些特点不仅对揭示该盆地的构造特征和认识同类型盆地有重要的理论意义,而且对确定构造圈闭类型指导油气勘探有重要的实际意义。

1　构造样式的基本类型

在揭示柴达木盆地基本构造变形特征的基础上,从油气勘探的需要出发,主要考虑与油气藏密不可分的正向局部构造和断层,强调构造样式对油气藏的控制作用。通过各种资料综

收稿日期:1999-11-22　修回日期:1999-12-20

基金项目:中国石油天然气集团公司“九五”油气勘探科技工程项目(编号:970208-02-02)作者简介:戴俊生(1958-),男,博士,副教授。主要从事构造地质学和石油地质学的教学及科研.

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图1　柴达木盆地构造单元划分图Fig.1　ThetectonicunitsinQaidambasin

A1.赛昆凹陷;A2.大红沟凸起;A3.鱼卡红山凹陷;A4.德令哈凹陷;B1.一里坪凹陷;B2.大风山凸起;

B3.茫崖凹陷;B4.黄石凸起;B5.三湖凹陷;B6.霍布逊凹陷;C1.尕切凹陷;C2.铁木里克凸起;

C3.东柴山斜坡;C4.塔尔丁斜坡;C5.诺木洪斜坡

合分析,可将柴达木盆地构造样式归为14种基本类型,即生长逆断层、单冲构造、对冲构造、冲起构造、反冲构造、生长背斜、断展背斜、纵弯背斜、滑脱褶皱、断鼻构造、裂陷伸展构造、局部伸展构造、斜坡带和横向构造变换带(表1)。

表1　柴达木盆地构造样式基本类型

Tab.1　ThebasictypesofstructuralstyleinQaidambasin

第21卷　第2期　　　　　　戴俊生等:柴达木盆地构造样式的类型和展布　　　　　　　　　　59　　　续表1

2　构造样式的主要特征

2.1　动力学特征

从盆地动力学系统来看,柴达木盆地构造样式以压缩构造为主,伸展构造和走滑构造为辅。上述划分方案中,生长逆断层、单冲构造、对冲构造、冲起构造、反冲构造、生长背斜、断展背斜、纵弯背斜、滑脱褶皱、断鼻构造均为压缩构造样式。裂陷伸展构造和局部伸展构造为伸展构造样式。横向构造变换带为走滑构造样式。突出了压缩构造这一主体变形。2.2　基底卷入特征

从基底是否卷入方面来看,柴达木盆地构造样式以基底卷入型为主,盖层滑脱型次之。14种基本构造样式中,生长逆断层、单冲构造、对冲构造、冲起构造、生长背斜、断鼻构造、裂陷伸展构造、斜坡带、横向构造变换带、部分反冲断层、部分断展背斜和部分纵弯背斜属于　　　　　　　　　　　　　　　　西　北　地　质　科　学　　　　　　　　　　　　　　2000年60

基底卷入型。滑脱褶皱、局部伸展构造、部分反冲断层、部分断展背斜、部分纵弯背斜属于盖层滑脱型。导致柴达木盆地基底卷入型构造样式普遍发育的重要原因是盆地基底性质。2.3　级别划分

盆地构造样式具有不同的级别,考虑到构造控制的系统性和使用的方便性,笔者把构造样式的级别划分与盆地构造单元相对应,按一级、亚一级、二级、三级、四级进行划分。一级构造样式的尺度与盆地一级构造单元相对应,亚一级构造样式对应于盆地内部的亚一级构造单元,二级构造样式对应于盆地内部的二级单元,尤其是二级构造带,三级构造样式对应着局部构造,四级构造样式对应着局部构造内部的断层和断块。

柴达木盆地一级构造样式主要包括单冲构造、纵弯褶皱和区域伸展构造3种。亚一级构造样式的基本类型主要包括单冲构造、对冲构造、冲起构造和斜坡带。二级构造样式主要有背斜带、对冲构造和冲起构造。三级构造样式与构造圈闭相对应,是本文研究的重点,仅考虑正向局部构造的构造样式,主要类型有生长背斜、断展背斜、纵弯背斜、断鼻构造和冲起构造。柴达木盆地已发现的油气藏或者以背斜和断鼻为圈闭条件,或者在背斜和断鼻的背景上以断块为圈闭条件。四级构造样式发育在三级构造样式的背景上,对构造圈闭和油气藏起改造作用,主要有断层和断块两种。

为了强调可操作性,减少烦琐,笔者对柴达木盆地构造样式的划分方案中没有突出构造样式的层次性。同一种基本类型可以指多种级别的构造样式。

3　构造样式的展布

　　柴达木盆地中新生界总的构造变形特征是南北两侧强,中间弱,西部强,东部弱。北部块断带和昆北断阶带主要表现为断裂变形,坳陷以褶皱变形为主要特征(图2)。3.1　平面展布

单冲构造分布在造山带山前,主要表现为由造山带向盆地的冲断,祁连山、昆仑山和阿尔金山三大山系的山前均发育单冲构造。典型的反冲断层发育在昆北断阶带的北部边缘和北部块断带的西部,它们属于盖层滑脱型构造,是喜玛拉雅晚期的产物。从盆地尺度上讲,盆地北部祁连山由北向南逆冲,南部昆仑山由南向北逆冲,整体为对冲构造。德令哈凹陷也表现为对冲构造。

生长背斜主要发育在北部块断带、昆北断阶带和坳陷的西部。断展背斜主要发育在北部块断带、昆北断阶带和坳陷西部的阿尔金山的山前地区。滑脱背斜目前主要发现于茫崖地区。纵弯背斜在坳陷广泛发育。有背斜背景的断鼻构造主要分布在坳陷的西部,无背斜背景的断鼻构造主要分布在造山带的山前地区,尤其是阿尔金山前地区。

裂陷伸展构造是早、中侏罗世的产物,目前主要发现于北部块断带和塌陷的西部。局部伸展构造广泛发育在背斜核部的浅层。斜坡带主要见于阿尔金山前的北段和昆仑山前的东段。横向构造变换带为走滑构造样式,构成北部块断带内部亚一级构造单元的分界线。3.2　垂向组合

就盆地整体来看,中、下侏罗统发育裂陷伸展构造,上侏罗统、白垩系和第三系发育逆断层、生长背斜、纵弯背斜和断展背斜,第三系上部和第四系中发育反冲断层、滑脱褶皱、纵第21卷　第2期　　　　　　戴俊生等:柴达木盆地构造样式的类型和展布　　　　　　　　　　61

弯背斜,断展背斜和局部伸展构造。单冲构造、对冲构造、冲起构造、横向构造变换带等可以涉及中新生界各个层位。

就局部地区来看,北部块断带西部的中新生界由下向上依次分布着伸展构造、单冲构造、生长背斜、反冲断层和断展背斜。昆北断阶带西部北侧的新生界由下向上依次分布着生长背斜、反冲断层和断展背斜。坳陷西部茫崖地区的新生界为生长背斜与滑脱褶皱的垂向组合。坳陷西部新生界主要为生长背斜与纵弯褶皱的垂向组合。坳陷中部新生界为逆断层与纵弯背斜的垂向组合。

图2　柴达木盆地横剖面组合图

Fig.2　TheassociationtransverseprofilesinQaidambasin

Q.第四系;N2s.上新统狮子沟组;N1s.中新统上油砂山组;N1x.中新统下油砂山组;E2-3s.始渐新统上干柴沟组;

E2x.始新统下干柴沟组;E1-2

l.

古始新统路乐河组;Mz.中生界

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4　控制因素分析

　　综合考虑,控制柴达木盆地构造样式类型和展布的主要因素有区域构造环境、盆地基底性质、应力作用方式、岩石物理性质和构造演化阶段。

受特提斯洋中新生代周期性俯冲削减和闭合作用、印度板块与欧亚板块最终碰撞和往北楔入的远程效应的控制,昆仑山和祁连山对柴达木盆地产生强烈的挤压作用,阿尔金山在走滑活动的同时对盆地也有明显地挤压作用,在三大山系的山前地区发育了一系列的冲断构造和断展背斜。

地球物理资料揭示柴达木盆地具有稳定的基底¹,在挤压作用下盆地边缘构造变形强烈内部变形较弱,导致北部块断带和昆北断阶带以断裂变形为特征,同时发育生长背斜和断展背斜。坳陷以褶皱变形为特征主要发育生长背斜和纵弯背斜。

柴达木盆地构造变形西部强东部弱与祁连山和昆仑山挤压强度的东西差异有关,阿尔金山的走滑挤压也起重要作用,同时盆地基底稳定性的东西差异也是一个重要因素。

坳陷西部的茫崖地区是第三纪的沉积中心,塑性泥岩和盐岩的发育为滑脱褶皱的形成奠定了基础。

导致背斜构造垂向规律性展布的主要原因是构造演化的阶段性。柴达木盆地中新生代构造演化可分为3个阶段,燕山早期为伸展裂陷阶段,燕山晚期至喜玛拉雅中期为压缩阶段,喜玛拉雅晚期为强烈压缩阶段。伸展裂陷阶段发育区域伸展构造,压缩阶段发育冲断构造、生长背斜、断展背斜和横向构造变换带,强烈压缩阶段主要发育纵弯背斜、滑脱褶皱、断展背斜、反冲断层和局部伸展构造。

〔4〕

参考文献:

[1]　王鸿祯,刘本培,李思田.中国及邻区大地构造划分和构造发展阶段.中国及邻区构造古地理和生物古地理[M].

武汉:中国地质大学出版社,1990,3-34.

[2]　McClayKR.Glossaryofthrusttectonicsterms[M].Thrusttectonics.London,Chapman&Hall,1992,419-433.[3]　WilkersonMS.Differentialtransportandcontinuityofthrustsheets[J].JournalofStructuralGeology,1992,14

(6).

[4]　戴俊生.柴达木盆地构造样式研究[D].博士论文,1999,104-106.

¹汤良杰,张兵山,刘池阳等.柴达木盆地板块演化研究(研究报告).1998,13-19.第21卷　第2期　　　　　　戴俊生等:柴达木盆地构造样式的类型和展布　　　　　　　　　　63

Thetypeanddistributionof

structuralstyleinQaidambasin

DAIJun-sheng;CAODai-yong

1

2

(1.UniversityofPetroleum,Shandong,257062;2.ChinaUniversityofMiningandTechnology,100083)

Abstract:Thestudyonstructuralstyleanditsdistributionpatternisafoundationforstudyingbasinandimportantforrecognizingthetypeofstructuralstrapandguidingtheoilandgasexploration.Onthebasisofthesyntheticanalysisdata,fourteenkindsofbasicstructuralstylesarerecognizedinQaidambasininthispaper.Theyaregrowthreversefault,unilateralthruststructure,oppositethruststructure,lift-offstructure,backthrust,growthanticline,faultpropagationanticline,longitudinalbendanticline,detachmentfold,faultnose,extensionalrift,partextensionalstructure,slopeandtransversetectonictransferzone.Thebasiccharacteristicsofstructuralstyleisdiscussedonthedynamicbackground,basementinvolved,grade,etc.Thecontrolactionofgeotectonicenvironment,basementnatureofthebasin,stressstate,rockphysicsnatureandtectonicevolutionstageonthetypeanddistributionofstructuralstyleisanalysed.

Keywords:structuralstyle;structuraltrap;Qaidambasin