【摘 要】
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“山前断裂带”指造山带隆起与盆地或平原之间的区域性断裂带,本论文中用以描述塔西南坳陷与南北两侧造山带隆起区之间的构造带,在特指这一构造带在盆山过渡带的地貌位置同时,还试图强调盆山构造演化上的内在联系。论文遵循构造解析原则,在对地面地质露头资料、地震勘探资料、重磁勘探资料等的地质解释基础上建立塔西南坳陷山前断裂带不同构造位置的构造几何学模型,通过平衡剖面约束分析构造几何学模型的构造演化过程,基于区域
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“山前断裂带”指造山带隆起与盆地或平原之间的区域性断裂带,本论文中用以描述塔西南坳陷与南北两侧造山带隆起区之间的构造带,在特指这一构造带在盆山过渡带的地貌位置同时,还试图强调盆山构造演化上的内在联系。论文遵循构造解析原则,在对地面地质露头资料、地震勘探资料、重磁勘探资料等的地质解释基础上建立塔西南坳陷山前断裂带不同构造位置的构造几何学模型,通过平衡剖面约束分析构造几何学模型的构造演化过程,基于区域地质背景、盆山结构和演化过程的认识设计构造物理模拟实验探讨山前断裂带的形成机制,并在构造解析基础上分析山前带的油气成藏条件和油气圈闭分布规律。论文取得了以下几个方面的地质认识:(1)基于区域地质背景、地质-地球物理资料综合解释成果,认为塔西南坳陷与南北两侧的西昆仑山、南天山之间盆山过渡带的构造变形是根植于山前断裂带的两个独立的冲断构造系统,具有垂向上的分层、横向的分带和沿走向的分段的特征。垂向上以中寒武统膏岩、古近系或中新统膏泥岩为滑脱层分隔成上、中、下3个构造变形层,表现出分层收缩、上下叠置的变形特征。横向上自造山带向盆地区可分为“根带”、“中带”和“前锋带”等3个变形带,“中带”和“前锋带”的低角度基底卷入构造和盖层滑脱冲断褶皱构造总体上与“根带”平行延伸,受“根带”基底卷入冲断性质和位移量及盖层能干性等因素影响表现为线性平行、斜列、弧形等不同型式的构造组合特征。走向上受山前断裂带走向变化及NW-SE、S-N向断裂(带)切割的影响表现出分段性,西昆仑山山前冲断构造系统自西向东可分为甫沙-柯东段、喀什-叶城段和乌泊尔段等3段;南天山山前冲断构造系统以NW-SE塔拉斯-费尔干纳断裂为界沿走向可以划分为乌恰东和乌恰西2段。(2)依据构造不整合面、同构造期沉积地层分布以及地质平衡剖面恢复,认为塔西南坳陷及两侧山前地区新生代构造演化可以划分为古近纪盆山挠曲升降、中新世初始挤压、上新世强烈挤压和更新世以来前锋扩展等4个阶段。冲断构造系统是新生代区域挤压构造作用的产物,其变形过程具有阶段性、渐进性,形成演化表现出由盆山边界的深断裂向盆地内部“前展式”扩展。古近纪盆山挠曲升降奠定了山前冲断构造系统的基础,中新世以来在南北向区域挤压作用下西昆仑山、南天山西段的强烈收缩隆升和塔西南坳陷的压陷导致山前深断裂带复活形成南北对冲的两个冲断构造系统。中新世初始挤压阶段盆山边界的基底卷入冲断楔开始形成,并在上新世强烈挤压阶段向盆地方向渐进扩展发育多层次滑脱的盖层冲断-褶皱变形,直至形成现今的山前冲断构造系统。(3)综合分析山前冲断系统的构造组合、构造样式以及盆山地壳结构的差异性,认为塔西南坳陷南北两侧的山前冲断系统均符合“根带冲断系统”的动力学模型,即晚新生代时期在印度板块与欧亚板块碰撞引起的南北向挤压背景下西昆仑山、南天山两个造山带的收缩隆升及沿着山前深断裂带向塔里木克拉通的仰冲或斜冲是山前冲断构造系统发育的动力原因。盆地边缘及内部的构造变形组合差异与山前深断裂的产状、位移以及盆地内充填同沉积地层的分布有关。(4)依据物理模拟实验结果,认为在挤压作用下受力岩层的能干性、结构等在垂向上、横向上的差异变化对构造变形样式有重要影响,相对软弱的基底岩层更易发生韧性收缩,并且促使在不同厚度的软弱层条件下均能构成局部的滑脱面,形成分层滑脱、下上叠置的冲断褶皱构造组合。以此佐证,塔西南坳陷盖层内软弱层厚度较薄导致盖层冲断褶皱向盆地内的扩展宽度较少,且强变形带更靠近盆地边缘,造山带的韧性基底有利于根带冲断楔隆升以及向盆地方向发育更宽的盖层滑脱冲断褶皱构造。(5)综合分析区域石油地质条件及已探明油气藏地质特征,认为断层是控制山前冲断带油气成藏的关键要素。靠近根带的断层多为基底卷入或沿盆地基底面滑脱的逆冲断层、走滑逆冲断层,较易构成油源断层,冲断褶皱带油气成藏的关键在于主要逆冲断层的后期活动是否破坏了早期形成的圈闭;靠近前锋带的断层多为沿盖层软弱层滑脱的逆冲断层,深层滑脱、倾角较陡的逆冲断层和具有撕裂断层特征的横向断层有利于成为油源断层,具有连通深层烃源岩和浅层储层的运移能力。
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