盆地演化 盆地形成与演化

\u76c6\u5730\u5f62\u6210\u6f14\u5316

\u5410\u54c8\u76c6\u5730\u7684\u5f62\u6210\u6f14\u5316\u53ef\u5212\u5206\u4e3a\u5982\u4e0b\u4e09\u4e2a\u9636\u6bb5\u3002
1.\u665a\u4e8c\u53e0\u4e16\u2014\u4e09\u53e0\u7eaa\u2014\u2014\u5f27\u540e\u524d\u9646\u76c6\u5730\u5f62\u6210\u9636\u6bb5
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\u6b64\u65f6\u54c8\u5bc6\u5773\u9677\u5177\u6709\u72ec\u7acb\u6784\u9020\u5355\u5143\uff0c\u5176\u897f\u4fa7\u7684\u56db\u9053\u6c9f\u5317\u4e1c\u5411\u65ad\u88c2\u63a7\u5236\u4e86\u54c8\u5bc6\u665a\u4e8c\u53e0\u4e16\u2014\u4e09\u53e0\u7eaa\u6c89\u79ef\uff0c\u5176\u6c89\u79ef\u539a\u5ea6\u5927\uff0c\u5c42\u7cfb\u5168\uff0c\u662f\u5410\u54c8\u76c6\u5730\u665a\u4e8c\u53e0\u4e16\u2014\u4e09\u53e0\u7eaa\u5730\u5c42\u53d1\u80b2\u6700\u5b8c\u6574\u7684\u533a\u57df\u3002
2.\u4f8f\u7f57\u7eaa\u2014\u53e4\u8fd1\u7eaa\u2014\u2014\u7c7b\u524d\u9646\u76c6\u5730\u5f62\u6210\u9636\u6bb5
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3.\u65b0\u8fd1\u7eaa\u81f3\u7b2c\u56db\u7eaa\u2014\u2014\u65b0\u5929\u5c71\u5c71\u95f4\u76c6\u5730\u5f62\u6210\u9636\u6bb5
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\u88685-5 \u59cb\u5174\u53bf\u8001\u9ec4\u5858\u5357\u96c4\u7ec4\u4e4c\u8ff3\u6bb5\u9876\u90e8\u7384\u6b66\u5ca9\u5316\u5b66\u6210\u5206\u8868 w\uff08B\uff09/10-2


\uff08\u636e\u4e2d\u56fd\u4eba\u6c11\u89e3\u653e\u519b\u57fa\u672c\u5efa\u8bbe\u5de5\u7a0b\u5175\u7b2c263\u56e2\uff0c1982\uff09
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有史以来的地学基础空白,【湖泊与盆地的关系】,获得重大突破:地理学的认知和深入探研,盆地形成的整个过程是这样的:(看好了)负地形-湖泊(堰塞湖、人工湖)--沼泽地(湿地)--湖盆内陆地--盆地(因在湖盆内)。这就是说,湖泊沉积可以演变成盆地,湖泊、水域是所有盆地形成的基础,这一重大发现,彻底打破地学多年来一筹莫展的困局,依赖板块学说建立的各种地学理论全部垮塌。这一重大发现,让地球科学迎来了巨大的挑战和变革,也将让中国地学迅猛发展和超越世界发达国家奠定坚实的基础,潜力无限。在这个认知的基础上,深入研究,破解了地震形成和发展的规律---郭德胜

盆地、冲积平原对成煤、成矿、地质灾害起了决定作用
郭德胜 佳木斯大学数学系 [email protected]
在地球上,任何生命都与“碳元素”紧密相关,进行 着周而复始的碳元素循环,生命需要进食含碳的有机物质,排放出二氧化碳,地球也遵循着这样的规律,地球也是要吞纳含碳有机物质,在地球内部形成煤炭、石油、天然气等等,再经过火山、地震、人类开采与使用,形成二氧化碳排放空中,被排放空中的二氧化碳又被树木,植物利用光合作用被吸收,再次将二氧化碳转化 成有机物质,以植物的形式体现出来,一部分植物被动物消化,一部分通过河流被运移地球内部,形成一个反复“碳”循环的体系。
多年来,我一直思考这样的问题,煤到底是如何形成的?原有的煤炭形成理论,“煤是树木、植被、动物尸体堆积,以及沼泽地,经过多年的演变形成煤炭”,根据这个理论分析思考,陆地上为什么看不到树木、动物尸体的堆积呢?另一方面,煤矿很大,哪来的那么多树木和动植物尸体呢?
一,天然气如何的形成的?
经过多年的思考和研究,终于发现,将含碳有机物质堆积起来,只有一种可能,就是通过河水的运移,将树木、植被、动物尸体等含碳有机物质运送到湖泊、低洼地带,经过多年的沉积,叠加,将湖泊,低洼地带变成盆地和冲积平原。
湖泊,低洼地带,他们形成了聚集各种地表物质的自然条件,地表的含碳物体在水流、河水的冲击、运移,被湖泊、低洼地带沉积下来,经历几百年,上千年的沉积过程后,湖泊的演变成干涸的陆地,也就是,湖泊---沼泽地带—干涸的盆地结构陆地。而低洼地带在多次冲击中形成沉淀,天长日久成为冲积平原。而在这个上万年过程中。湖泊、冲积平原要积累无法估量的树木、植被、泥沙,以及鱼类尸体,在多年的积累沉积过程中,湖泊、冲积平原沉积了巨厚的沉积物质,有几十米,上百米、甚至上千米的厚度,继而形成了盆地式结构的陆地、冲积平原。通过这样沉积的方式,地下储存了大量的含碳物质,从而完成了碳元素物质的积累。而这个过程,与生活中的“沼气池原理”完全相似。
任何物质,在高温、高压、通电作用下,会发生了化学反应和化学变化,地下沉积大量含碳物质,在一定条件下,就会发生同等元素的物质的转化,形成含碳固体、液体、气体等物质。根据沼气池形成甲烷气体的原理,沉积巨厚含碳物质的盆地、冲积平原,就必然会出现含碳气体,固体和液体,气体很可能就是天然气。
二,煤炭是否也在盆地、冲积平原内部以及与山体接壤处产生呢?
地球上一个重要的现象,就是水流运移,雨水、河流将地球表面冲洗,把地面的含碳有机物运移汇聚,最后停留在湖盆、低洼地带,盆地、冲积平原就具备了储存含碳有机物的条件。盆地、冲积平原在多年的河水运移,形成一个天然的碳物质储存库,这是一个显著的量变过程,当物质的量变达到一定程度,就会发生质变。盆地、冲积平原条件成熟,就无法避免的发生一系列化学变化。
我们清楚,在化学变化中,物质发生化学变化,会产生热能、气体、甚至出现爆炸现象。从这个角度分析,那么,地球上经常出现地震,是不是在这样的条件下,这样的地理位置上,而产生了一种巨大的能量释放,导致地球的震动?
同时,地下在释放巨大能量的同时,地下含碳物质在热能作用下将进一步发生化学变化,将含有碳元素气体物质演变成固体,进而形成煤炭?根据推理分析,天然气和煤应该存在同一位置,存在于盆地、冲积平原与接壤的山系带,而地震也应发生在这样的地理位置上。这个演变过程应该是,沉积盆地与冲积平原--天然气--地震—煤炭。附下图:

如果上面的推理正确,那么,我们可以得出如下的结论:
1,地球内部出现碳元素物质的堆积,一定是通过河水的运移,经过多年的沉积、叠加,将含碳物质埋入地下,进而形成了盆地和冲积平原。
2,沉积式盆地、冲积平原,一定会产生天然气体,在化学反应的作用下形成含碳的固体、液体、气体。
3,地震所发生的地域,它的周边一定存在着一个冲击平原或盆地。冲积平原、盆地的面积大小决定了天然气、煤矿、地震的大小。
4,在其内及周边,没有盆地、冲积平原的地域,决不会发生地震。
5,如果说,盆地、冲积平原形成天然气,分析天然气移动走向,根据地质疏密程度,盆地、冲积平原的表面密度相对于山体的密度就大一些,气体移动会顺山体移动,山体结构是岩石,岩石存在缝隙,盆地、冲积平原所形成的天然气就会存储在山体内,根据天然气可燃可爆特性,就存在膨胀、爆炸可能,产生地质灾害,而震源中心多出于这样的地理位置。
6,对于大的冲积平原、沉积盆地,在它的内部和周边 ,一定存在巨量的天然气以及大的煤矿,反之,没有这样的地理位置,不会出现巨量天然气与煤矿,冲积平原大,天然气储量也大,地震也大,煤矿也大。
根据上述的结论,用事实加以验证。 根据百度搜索,复制了相关的信息资料。
三、大地震与冲积平原和盆地地域的关系
1、“汶川大地震”是否发生在冲积平原或盆地周边地域里?
汶川地震,它所包括的震区是十个最严重震点。汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市;
从上面这些地震位置发现,参见下图,这些震区围绕着盆西平原,也就是成都平原的北部。
网上资料显示,成都平原发育在东北—西南向的向斜构造基础上,由发源于川西北高原的岷江、沱江(绵远河、石亭江、湔江)及其支流等 8个冲积扇重叠联缀而成复合的冲积扇平原。整个平原地表松散沉积物巨厚,第四纪沉积物之上覆有粉砂和粘土,结构良好,宜于耕作,为四川省境最肥沃土壤,海拔450~750米,地势平坦。
盆西平原介于龙泉山和龙门山、邛崃山之间,北起江油,南到乐山五通桥。包括北部的绵阳、江油、安县间的涪江冲积平原,中部的岷江、沱江冲积平原,南部的青衣江、大渡河冲积平原等。

根据这些发生重灾区的位置发现,汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市,将这些城市依次连接,将成都平原包围了一圈,根据这些城市受到同等严重受灾情况,再根据地图,成都平原的边缘是地震中心地带。
2、鲁甸大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?
2014年8月3日16时30分,在云南省昭通市鲁甸县(北纬27.1度,东经103.3度)发生6.5级地震,震源深度12千米,余震1335次。
鲁甸此次地震灾区最高烈度为Ⅸ度,涉及范围面积只有90平方千米,等震线长轴总体呈北北西走向,Ⅵ度区及以上总面积为10350平方千米,共造成云南省、四川省、贵州省10个县(区)受灾,包括云南省昭通市鲁甸县、巧家县、永善县、昭阳区,曲靖市会泽县;四川省凉山彝族自治州会东县、宁南县、布拖县、金阳县;贵州省毕节市威宁彝族回族苗族自治县。
资料显示, 昭鲁坝子东起昭阳区凉风台大山脚,西至相邻的鲁甸县城稍外。总体地势西南高,东北低,面积约525平方公里,属云南四大坝子之一。坝子内丘坝相间,地势平坦, 昭鲁坝子位于云南省东北部的昭通市,昭通市西北面与四川省隔江(金沙江)相望,东南面与贵州省毕节市接壤,南面与云南省曲靖市会泽县相邻,是云南、贵州、四川三省的结合部。
昭通市境内最高海拔(巧家县药山)4040米,最低海拔(水富县滚坎坝)267米。昭鲁坝子处于昭通市的腹心地带,南北纵贯昭阳区与相邻的鲁甸县,故称昭鲁坝子。

昭鲁坝子北接壤金阳县,南接壤会泽县,南北穿越鲁甸,昭阳区,西侧对应巧家县。
结合上面的陈述和地图,就不难得出,昭鲁坝子处在8.3鲁甸大地震的中心地带。
3、秘鲁大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?
资料显示,亚马逊平原位于南美洲北部,亚马孙河中下游,介于圭亚那高原和巴西高原之间,西接安第斯山,东滨大西洋,跨居巴西、秘鲁、哥伦比亚和玻利维亚四国领土,面积达560万平方千米(其中巴西境内220多万平方千米,约占该国领土1/3),是世界上面积最大的冲积平原。
秘鲁当地媒体报道,当地时间24日下午18点左右(北京时间25日早6时左右),秘鲁中东部与巴西交界的马德雷德迪奥斯大区发生里氏7.5级地震。根据中国地震台网中心消息,此次地震的震级为7.7级,震源深度610公里。

秘鲁多个省份、巴西、阿根廷、智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔等邻近国家的一些地区均有震感。
事实上,亚马逊平原周边地带的智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔发生过多次大地震。
根据地图,这些发生大地震的国家,都处于亚马逊大平原的周边。这些国家的天然气开采量也很惊人。
4、台湾大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?
资料记载,台湾的台中、南投两县为921地震的重灾区。地震发生次日有统计数字表明:死亡人数逾2000人,上6534人,受困者2308人。台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县等地灾情较为严重。
台南平原台湾省最大的平原,属冲积平原,其面积五千平方公里。 台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县位于“台南平原”东侧,台南平原5000平方公里,921地震处在台南平原地带。

另注:
百度资料,1556年,中国陕西省南部秦岭以北的渭河流域发生的一次特大地震。华县地震之所以造成巨大损失,还与震中区位于河谷盆地和冲积平原,松散沉积物厚。
1739年1月3日晚8点左右,在平罗、银川一带发生该区有史以来最大的8级地震,地震位置处在银川平原。银川平原是黄河冲积平原,地下水埋深极浅,甚至溢积地表,地下水排泄不畅,土壤盐渍严重。
按照这样的思路分析判研,再结合卫星地图,找到世界所有的沉积盆地、冲积平原,与此地所发生的地震结合起来,就会发现:在这样的地理位置上存在各种地震,对于所有的大地震,在它的周边,或是在受灾严重地区所包围的地带,都存在各种盆地、“冲积平原”。
所有历史大地震,都存在一个共性,每一个大地震都对应着一个大的冲击平原或盆地。我们任意的拿出一个地震事件,都存在这样的现象。有地震的地区,就存在这么一个“冲积平原”,反之,没有“冲积平原”的地区及附近周边,就没有地震。
四.冲积平原,盆地会产生天然气么?
据新闻媒体报道,2015年下半年,中国石油在四川盆地页岩气勘探获重大突破。经国土资源部审定,中国石油在四川盆地威202井区、宁201井区、YS108井区,新增含气面积207.87平方公里、页岩气探明地质储量1635.31亿立方米、技术可采储量408.83亿立方米。这是中国石油首次提交页岩气探明地质储量。
作为一种非常规天然气资源,页岩气如何实现有效勘探开发,国内没有现成经验。中国石油从2007年进行地质综合评价开始,解放思想,创新实践,创造了页岩气工业气井、页岩气“工厂化”作业平台等10多项国内第一,形成了页岩气资源评价、区块优选、快速钻进、长水平段固井、分段压裂、压裂液回收再利用技术系列,积累了以“井位部署平台化、钻井压裂工厂化、采输设备橇装化、工程服务市场化、组织管理一体化”为核心的降本增效经验,对我国规模效益开发页岩气资源将产生重要的推动作用。
截至2015年8月27日,在上述探明储量区内,已有47口气井投产,日产气362万立方米,能保障280万个三口之家用气。
对世界上每一个国家的冲积平原或盆地进行搜查,都会存在着这样现象,存在大平原或大盆地的国家地区,煤炭、天然气非常丰富,同时大地震也频发。把世界上著名的大平原拿出来,得出的结论都是一样的,不再一一例举。
经过上面的分析论证,煤矿、天然气、地质灾害的成因以及所处的地理位置已经非常清楚,所举的事例和事实完全符合文章所阐述的也找到了。
上述观点对于地球的合理开发,保护地球家园,有极其深远意义。按照这个理论观点,地球多年来形成的自然灾害,可以找到相应的解决对策,避免灾害造成的生命与财产的重大伤亡和损失。从这个观点出发,还会发现地球的过去,预知地球的未来,一举突破以往很多无法解决的问题。



3.2.1 准噶尔盆地

准噶尔盆地南缘经历了晚古生代的类克拉通盆地演化和中、新生代前陆盆地演化阶段,发育多种类型的沉积体系和丰富的变形样式。据沉积建造和变形特征,将该区晚古生代以来的地质演化划分为3个阶段。

(1)类克拉通盆地演化阶段(C—P)

石炭-二叠纪,北天山-博格达地区总体处于台缘裂陷及类克拉通盆地发展阶段,早石炭世准噶尔洋继承了晚泥盆世开始的南北双向俯冲,在北天山、博格达地区表现为地幔对流式拉张,并在北天山发育成伊连哈比尔尕有限洋盆,发育蛇绿岩与浅水类复理石组合。此时博格达地区逐渐发育为陆间裂陷,发育一套浅水碎屑岩、凝灰岩和火山碎屑岩组合。中-晚石炭世,由于准噶尔地块与塔里木地块发生碰撞,北天山逐渐褶返并伴随有俯冲与消减作用,在北天山地区表现为发育有大套火山喷发岩、碎屑岩夹碳酸盐岩沉积。晚二叠世,由于准噶尔与塔里木地块的碰撞拼合作用,使其主体进入陆相沉积演化阶段,海水由西向东退出,仅在北天山、博格达和吐-哈等地残留早二叠世局限海湾。此时准噶尔南缘广泛发育中性火山岩与碎屑岩建造。

(2)早期前陆盆地演化阶段(T—J)

全区进入内陆河湖相发展阶段并逐渐与吐-哈盆地分离,以断陷为其特征并接受了巨厚的内陆河湖相碎屑岩沉积,在准噶尔盆地南缘有几次局部抬升(造陆)运动,表现为上二叠统泉子街组(下仓房沟群)、中三叠统克拉玛依组、下侏罗统八道湾组、下侏罗统三工河组底部发生不整合,此阶段形成了以较深湖烃源岩及八道湾组、西山窑组煤系地层为代表的烃源岩。晚侏罗世由于受南部特提斯洋盆俯冲、消亡作用影响,北天山向北逆冲以及准噶尔盆地南缘基底断裂反转复活,形成博格达造山带的雏形。具体表现为:(1)白垩纪地层不整合于不同层位之上;(2)博格达造山带前缘发育叠瓦逆冲断层组合;(3)形成了准噶尔盆地南缘3排构造带和东部的基底卷入型构造带;(4)柴窝堡凹陷内的三葛庄凸起进一步隆升,分隔永丰次凹与达坂城次凹。

(3)晚期前陆盆地演化阶段(K—E)

随着晚侏罗世晚期北天山造山带的向北逆冲,准噶尔盆地南缘由断陷向坳陷发展。白垩纪—古近纪(渐新世)时,该区处于挤压作用下并伴随有两次抬升作用,表现为上白垩统东沟组与下白垩统间的地层缺失和不整合,古近系紫泥泉子组与白垩系间的局部不整合。

渐新世晚期—中新世初期,受印度板块和欧亚大陆的强烈碰撞影响,北天山造山带进一步褶断隆升。表现为:(1)盆地中安集海组超覆于不同时代的地层上;(2)博格达造山带北缘发育叠瓦逆冲断层及滑脱构造。

(4)陆内盆地演化阶段

早喜马拉雅运动使准噶尔盆地在新近纪至第四纪处于统一的陆内盆地发展阶段,表现为北天山及博格达造山带的强烈隆升,山前急剧下陷并接受巨厚沉积,形成统一的坳陷,新近系则覆盖了全盆地。更新世晚期盆地收缩,整体抬升,北天山及周边造山带隆升至现今的地貌格局。区内地层发育概况见表3.1。

表3.1 乌鲁木齐前陆盆地地层简表

3.2.2 柴达木盆地中、新生代构造演化与沉积体系时空分布

3.2.2.1 中、新生代构造演化

柴达木盆地是在具有元古界变质结晶基底和古生界褶皱变形基底的陆块基础上,于印支运动后发育起来的一个中、新生代陆相含油气沉积盆地。它位于青藏高原北部,大地构造位置居古亚洲构造域和古特提斯-喜马拉雅构造之结合部位,其形成演化与该二构造域的强烈活动密切相关。源自特提斯洋壳向古欧亚大陆的俯冲,以及印度板块与古亚洲板块的碰撞,产生强大挤压力,致使青藏高原大幅度隆升。在南北向推挤应力作用下,柴达木陆块抬升,并产生强烈的差异升隆运动。处于此特定的区域地质构造背景中的柴达木盆地经历了早-中侏罗世(J1+2)伸展断陷、晚侏罗世—白垩纪(J3—K)挤压坳陷、古近纪(E)伸展断陷、新近纪—第四纪(N—Q)挤压坳陷与反转等四个演化阶段(图3.8)。

图3.8 柴达木盆地中、新生代构造演化示意图

(1)早-中侏罗世伸展断陷阶段

晚三叠世末印支运动使柴达木地区处于松弛伸展状态,在南北向伸展构造应力场作用下,早侏罗世—中侏罗世盆地北缘的祁连山前和阿尔金南缘、祁漫塔格地区及阿尔金山地区古构造带发生断块活动,从而形成一系列规模较小、分割性较强、彼此独立的断陷型盆地,如昆特依断陷、赛什腾断陷、鱼卡断陷、红山断陷、德令哈断陷、柴西一里坪坳陷和索尔库里断陷等,构成断陷盆地群,总体多呈北西西向,部分成NEE向分布。这些断陷多为边缘箕状同沉积断陷,沉积了一套厚度较大的煤系地层,发育富含有机质的湖相生油建造,为盆地北缘油气藏的形成提供了物质基础,而柴东地区仍处于隆起剥蚀状态,缺失中-下侏罗统。

(2)晚侏罗世—白垩纪挤压坳陷阶段

中侏罗世末,早燕山运动使区域构造应力场由拉张转为挤压,柴达木盆地进入晚侏罗世—白垩纪挤压坳陷型盆地的演化阶段。该阶段盆地中心自西向东迁移,沉积范围由盆地西部和西北部逐渐向盆地内扩大,并表现成层超覆的特点。但由于这一时期气候炎热干燥,盆地逐渐萎缩,水体由深变浅,因此主要发育河流冲积相沉积,沉积类型出现较大变化,为一套棕红色、棕褐色粗碎屑岩。白垩纪末的晚燕山运动,使盆地局部抬升剥蚀,并造成白垩系与古近系之间的角度不整合接触。

(3)古近纪伸展断陷阶段

古近纪时期,由于喜马拉雅运动的强烈影响,整个柴达木湖盆受到近南北向挤压和阿尔金断裂左行走滑的共同作用,形成拉分断陷盆地。盆地古地形由南高北低转化为北高南低、东高西低,沉积中心随之向南、向西迁移,主要沉积中心在柴西英雄岭-茫崖凹陷和一里坪坳陷,沉积了含有较丰富有机质的巨厚层暗色泥岩,为油气藏的形成奠定了有利的物质基础。

(4)新近纪—第四纪挤压坳陷与反转阶段

中新世随着印度板块持续北移、青藏高原陆内俯冲加剧,导致走滑拉分作用转换为以挤压作用为主,柴达木盆地再次进入坳陷演化阶段。中新世—上新世早期,盆地西部相对上升较快,致使坳陷主体部位逐渐东移,沉积中心随之向东迁移,一里坪地区成为最大沉积地区。上新世晚期—第四纪,昆仑山构造带和祁连山构造带开始向盆地内逆冲、推覆,盆地开始挤压反转,形成大量褶皱与断裂。盆地西部继续抬升,成为大型的隆起;东部进一步沉降,沉积中心向东迁移到三湖地区,形成第四纪坳陷,沉积了以湖相为主的厚3000余米的中、下更新统,其中1400余米为富含有机质的暗色泥质岩,成为第四系生物气形成的重要物质基础。中更新世末,受新构造运动影响,盆地整体抬升,形成现今构造地貌景观,结束柴达木盆地的演化历史。

3.2.2.2 中、新生代沉积体系时空分布

柴达木盆地的形成始于印支运动之后的侏罗纪,盆地内主要沉积中生界侏罗系—白垩系(J—K)、新生界古近系—新近系(E—N)及第四系(Q)三套地层。三叠系普遍缺失,侏罗系、白垩系不整合于基底之上。盆地地层分布受盆地构造演化控制,具有明显的分区性,即中生界主要分布于柴北缘块断带,在柴西北可能有较广泛分布;古近系、新近系主要分布于西部隆起与坳陷区;第四系主要分布于东部三湖坳陷区。

侏罗系主要见于西北部的阿尔金山前及索尔库里及东北部的南祁连山南缘,为一套河湖沼泽含煤沉积,岩性为泥岩、砂质泥岩、砾岩及煤层,分布面积达6.8×104km2,据物探解释在柴达木盆地西部地区可能有较广泛分布,其埋深多在6000~12000m。白垩系为一套红色碎屑沉积,岩性以褐红色中细粒砂岩为主,夹含砾砂岩、砾岩及砂质泥岩,与下伏地层侏罗系为连续沉积或假整合接触,但分布远不及侏罗系广泛。根据地面露头、钻井、古生物资料和地震反射特征,中生代地层自下而上可分为下侏罗统湖西山组(J1h)、小煤沟组(J1x),中侏罗统大煤沟组(J2d),上侏罗统采石岭组(J3c)、红水沟组(J3h)和白垩系犬牙沟组(K),新生界分布、岩性沉积特征后见第一章柴达木盆地部分。

3.2.3 河西走廊地区中、新生代盆地演化

海西末期,西域系祁连山构造隆起带和贺兰山字型构造体系联合作用,区内发生以西北向为主体的前陆盆地,形成了本区中、新生代前陆盆地演化历史,据现有资料分析分为两大阶段(图3.9)。

(1)早期前陆盆地演化阶段(T—K)

在印支和燕山运动作用下,各构造体系强烈活动,产生多个断陷盆地。在各断陷盆地内沉积了三叠纪、侏罗纪和白垩纪地层,在各断裂带附近堆积较厚形成箕状。

三叠系:本区内不发育,仅分布在民乐、酒西盆地,其他地区均缺失。上三叠统为湖沼相煤系地层,自河西走廊过渡带的民乐盆地向东至武威、六盘山盆地,沉积环境有河沼相变为湖沼相沉积,沉积厚度增加、岩性变细。三叠系为河西走廊东部一套重要的烃源岩层系。

侏罗系:燕山早期河西走廊及邻区侏罗系经历了一次伸展-断陷(坳陷)或走滑-断陷到隆升的旋回。由于在侏罗纪早中期,全区基本上处于一种大陆张性的伸展环境,除敦煌等盆地以走滑挤压坳陷形成外,其他中、小型盆地都主要以断陷形式形成。中-下侏罗统沉积时期气候温暖湿润,对应我国北方聚煤作用的最强时期。早侏罗世,受伸展性构造应力场控制,开始形成一系列彼此分割的小型断陷盆地,构成了冲积扇-辫状河-湖沼相沉积体系;中侏罗世,沉积盆地大为扩展,中侏罗统分布广泛,中侏罗世早期气候温暖湿润,河湖沼泽相煤系地层发育,中侏罗世晚期气候较为炎热干旱,聚煤作用基本停止,以不含煤或仅含煤线、薄煤层的湖相沉积为主,后期出现杂色碎屑岩沉积,仅夹少量煤线;晚侏罗世,受中侏罗世末燕山运动的影响,除少数地区外,盆地普遍抬升,中侏罗统遭受剥蚀,造成中、上侏罗统间的沉积间断。侏罗系发育及分布具如下特征:

图3.9 河西走廊盆地沉积地层格架图

1)下侏罗统除北山-阿拉善发育较齐全外,研究区其他地区几乎均缺失下部地层,而且越向东、南缺失J1地层越多;中-上侏罗统在研究区分布广泛。

2)北山-阿拉善地区侏罗系沉积厚度大,地层厚度一般大于2000m,潮水盆地金昌坳陷沉积厚度可达3000m左右,雅布赖盆地萨尔台凹陷沉积厚度可达4000m左右;研究区其他地区地层厚度一般小于2000m,可以看出研究区侏罗系沉积厚度的变化趋势大体是由北向南依次减薄。

3)垂向上,侏罗系沉积层序呈 “粗-细-粗” 变化。早侏罗世早期以河流相粗碎屑沉积为主;早中侏罗世以湖沼相泥岩沉积为主;晚侏罗世为湖泊萎缩阶段,以河流相较粗碎屑岩沉积为主。

4)平面上,阿拉善地块边缘断陷盆地群、河西走廊过渡带的中东段、中祁连东部的民和盆地及阿尔金块断区的敦煌盆地,侏罗系沉积物粒度较细,烃源岩相对较发育。

5)研究区侏罗系一个重要的地层特征是煤层不发育,而且煤层的发育程度与沉积相关系密切。区内侏罗系沉积凹陷主体均为半深湖-深湖相泥岩沉积,以不含煤或仅含煤线、薄煤层的湖相泥岩为主;仅湖盆边缘相侏罗系为煤系地层。因此,河西走廊地区侏罗系烃源岩的岩类与新疆地区明显有别,主要以湖相泥岩为主。

白垩系:白垩纪早期开始,河西走廊及邻区中生代盆地进入新一轮的断陷(坳陷)旋回,全区又处于一种新的大陆张性伸展环境,开始在原有侏罗纪盆地的基础上叠加白垩纪盆地,接受了较厚断陷湖泊沉积,但每个断陷湖盆多自成体系;晚白垩纪,成盆机制转变为挤压环境,区内大部分地区隆起剥蚀,上白垩统很少见到,局部地区接受坳陷型粗碎屑沉积。

白垩系在研究区广泛沉积。主要发育下白垩统,仅阿拉善地区和中祁连民和盆地见上白垩统;平面上,河西走廊过渡带东部的六盘山盆地、西段的酒西盆地下白垩统最为发育,地层厚度一般1000~3000m,湖相暗色泥岩较为发育,是研究区又一套重要的烃源岩层系;阿拉善地块的潮水、雅布赖盆地几乎均为近源快速堆积的粗碎屑沉积物,厚度为数百米至1000m;阿尔金块断区的敦煌盆地白垩系不发育,仅见于盆地东部,以粗碎屑沉积物为主。

(2)晚期前陆盆地(E-Q)

在喜马拉雅运动作用下全区整体沉降,新生界广泛覆盖,但研究区新生界发育差异较大。

河西走廊过渡带的东部、西部及北祁连东部的民和盆地新生代地层沉积厚度最大,均发育有较厚的膏泥岩沉积,有利于油气藏的保存与有机质的热演化。其次为阿尔金块断区的敦煌盆地,泥岩沉积厚度较大。阿拉善地块及河西走廊过渡带中部诸盆地古近系—新近系不发育,且以三角洲-河流相粗碎屑沉积为主,盖层不发育,对中生代烃源岩有机质的热演化不利。

中、新生代经历了三期改造作用,形成了风格各异的局部构造样式。六盘山盆地主要经历了海西、印支、燕山及喜马拉雅期等4期构造运动的改造。其中新生代盆地经历了后3期构造改造作用,分别对应于中侏罗世末期、白垩世末期、中新世末期。

1)中侏罗世末期以抬升剥蚀改造为主。中侏罗世末期的构造活动以差异升降运动为主,间有轻微褶皱,中侏罗世以后由于区域构造抬升,盆地沉积间断,局部地区缺失上侏罗统,使得下白垩统与中侏罗统为不整合接触。

2)早白垩世末期以抬升剥蚀和地层褶皱改造为主。早白垩世末期,构造活动以差异升降和褶皱为主,造成全区普遍隆起,并缺失上白垩统—古新统沉积,下白垩统大多发生轻微褶皱和断裂,造成和古近系的角度不整合,在盆地南部地区和肖家湾一带褶皱构造较发育。

3)中新世末期主要为反转性改造。新近纪中新世末期,由于青藏高原强烈的挤压隆升,盆地由伸展作用转变为挤压作用,形成由西向东的大规模冲断构造体系,这一时期也是盆地局部构造形成的主要时期。目前,所发现的地面构造及地震发现的局部构造大多是在该期形成的。



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