銀額地區(qū)位于中亞造山帶南緣中段,處于塔里木板塊與華北板塊的交接過渡地帶,且位于阿爾金和東戈壁兩條陸內(nèi)大型走滑斷裂帶的側(cè)接部位。該區(qū)石炭—二疊紀(jì)的構(gòu)造環(huán)境與盆地構(gòu)造屬性頗有爭(zhēng)議,中新生代陸內(nèi)構(gòu)造變動(dòng)產(chǎn)生的改造效應(yīng)亦相當(dāng)復(fù)雜,此問題不但對(duì)中亞造山帶晚古生代構(gòu)造環(huán)境與亞洲腹部中新生代陸內(nèi)變形過程的認(rèn)識(shí)具有重要的科學(xué)意義,而且直接影響該區(qū)石炭—二疊系的油氣資源評(píng)價(jià)與勘探部署,屬于當(dāng)今盆山動(dòng)力學(xué)及其資源環(huán)境效應(yīng)研究的前沿領(lǐng)域。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,聚焦銀額地區(qū)石炭—二疊紀(jì)盆地發(fā)育特征與后期改造,將野外地質(zhì)調(diào)查與大量測(cè)試分析以及覆蓋區(qū)的地球物理資料相結(jié)合,開展綜合研究,系統(tǒng)探討了銀額地區(qū)石炭—二疊紀(jì)盆地的前寒武紀(jì)基底性質(zhì)、沉積充填、構(gòu)造屬性、后期改造以及油氣遠(yuǎn)景區(qū)。主要取得以下成果認(rèn)識(shí):首次在銀額地區(qū)北部的珠斯楞-杭烏拉構(gòu)造帶發(fā)現(xiàn)淡色花崗巖并獲得~0.9 Ga鋯石U-Pb年齡,且得到鋯石Hf同位素兩階段模式年齡介于2.0~1.6 Ga,為該構(gòu)造帶前寒武紀(jì)古老陸塊存在提供了年代學(xué)證據(jù),推測(cè)其應(yīng)為南蒙古微大陸在我國(guó)境內(nèi)的延伸。據(jù)此并結(jié)合前人研究成果提出,銀額地區(qū)石炭—二疊紀(jì)沉積盆地具有前寒武紀(jì)結(jié)晶基底,自南而北可分為3個(gè)特征各異的單元:南部的雅布賴-巴音諾爾公構(gòu)造帶與中部宗乃山-沙拉扎山構(gòu)造帶在~0.9 Ga就已發(fā)生拼貼,此拼貼事件與Rodinia超大陸的拼合有關(guān);北部的珠斯楞-杭烏拉構(gòu)造帶與宗乃山-沙拉扎山構(gòu)造帶拼貼時(shí)限較晚,二者之間的恩格爾烏蘇斷裂帶具有活動(dòng)構(gòu)造帶的性質(zhì)�？傮w而言,銀額地區(qū)在石炭—二疊紀(jì)盆地發(fā)育期具塊-帶-盆動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的特征,即沉積盆地與穩(wěn)定地塊和活動(dòng)構(gòu)造帶形成密切相關(guān)、有機(jī)相聯(lián)的地球動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。沉積學(xué)與地層學(xué)研究表明,晚石炭世—早二疊世早期(阿木山組沉積期),銀額地區(qū)的沉積環(huán)境具有明顯的分區(qū)性,恩格爾烏蘇一帶發(fā)育深海沉積,恩格爾烏蘇以南主體為濱淺海相沉積。中晚二疊世(埋汗哈達(dá)組、阿其德組和哈爾蘇海組沉積期),銀額地區(qū)主體發(fā)育濱淺海相沉積,缺失深海沉積。此外,恩格爾烏蘇一帶可見阿木山組的深海沉積與上覆埋汗哈達(dá)組的濱淺海相沉積呈不整合接觸,指示早二疊世晚期銀額地區(qū)的構(gòu)造環(huán)境發(fā)生了轉(zhuǎn)變。巖相學(xué)與巖石地球化學(xué)分析表明,銀額地區(qū)石炭—二疊紀(jì)的碎屑沉積巖總體顯示出較低的結(jié)構(gòu)與成分成熟度,源區(qū)物質(zhì)經(jīng)歷了較弱的化學(xué)風(fēng)化作用、沉積分選以及成巖作用改造,指示區(qū)域構(gòu)造環(huán)境較為活躍。碎屑鋯石物源分析表明,恩格爾烏蘇以南的阿木山組具有統(tǒng)一的源匯體系,顯示出雙向物源的特征,表明晚石炭世—早二疊世早期阿拉善地塊與宗乃山-沙拉扎山之間不存在具有分隔意義的大洋盆地;與之不同,恩格爾烏蘇一帶的阿木山組具有單向物源;這指示該區(qū)與其以南地區(qū)的阿木山組具有截然不同的源匯體系。中上二疊統(tǒng)埋汗哈達(dá)組和哈爾蘇海組的沉積物源具有雙向性,既有南部阿拉善地塊和宗乃山-沙拉扎山構(gòu)造帶的貢獻(xiàn),又有北部珠斯楞-杭烏拉構(gòu)造帶與蒙古國(guó)南部地質(zhì)體的貢獻(xiàn)。將上述結(jié)果與火成巖地球化學(xué)、古地磁和生物構(gòu)造古地理的最新研究成果相結(jié)合,本文提出銀額地區(qū)古亞洲洋的最終閉合發(fā)生在早二疊世晚期(約280~270 Ma),即阿木山組沉積之后、埋汗哈達(dá)組沉積之前;晚石炭世—早二疊世早期,銀額地區(qū)的古亞洲洋向南俯沖并形成溝弧盆體系,在恩格爾烏蘇一帶發(fā)育海溝或弧前盆地,恩格爾烏蘇以南的地區(qū)受弧后伸展作用的影響發(fā)育裂陷盆地;中晚二疊世,銀額地區(qū)處于后碰撞伸展階段并發(fā)育近海的陸內(nèi)裂陷盆地。構(gòu)造變形變位、巖漿熱力活動(dòng)以及后期構(gòu)造變動(dòng)的熱年代學(xué)記錄指示銀額地區(qū)石炭—二疊紀(jì)盆地經(jīng)歷了10期后期構(gòu)造變動(dòng)-改造事件,其中早二疊世晚期的構(gòu)造變動(dòng)對(duì)阿木山組的影響較大;二疊紀(jì)末—晚三疊世早期的構(gòu)造變動(dòng)對(duì)于上古生界的改造最強(qiáng);中侏羅世晚期—早白堊世早期與早白堊世中晚期的構(gòu)造變動(dòng)對(duì)于上古生界也具有較強(qiáng)的改造效應(yīng);其余構(gòu)造變動(dòng)對(duì)于上古生界的改造相對(duì)較弱。后期改造的形式主要包括構(gòu)造變形、抬升剝蝕、疊合深埋、肢解殘存與熱力改造等,且這5種改造形式在不同地區(qū)以不同強(qiáng)度表現(xiàn)出差異疊加、復(fù)合改造的特征。從改造效應(yīng)看,伸展環(huán)境下沉降區(qū)的疊合深埋對(duì)于上古生界的保存較為有利;伸展環(huán)境下盆緣區(qū)與隆起帶的構(gòu)造抬升以及擠壓環(huán)境下的強(qiáng)烈變形與隆升對(duì)于上古生界的保存不利。銀額地區(qū)各期構(gòu)造變動(dòng)事件的動(dòng)力學(xué)背景不盡相同,早二疊世晚期的構(gòu)造變動(dòng)主要受古亞洲洋關(guān)閉的影響,中生代的構(gòu)造變動(dòng)先后受南部特提斯洋、北部蒙古-鄂霍茨克洋和東部古今太平洋系統(tǒng)演化的影響,新生代的構(gòu)造變動(dòng)主要與阿爾金和東戈壁兩條大型左行走滑斷裂的幕式活動(dòng)密切相關(guān)。根據(jù)石炭—二疊紀(jì)盆地的發(fā)育特征、烴源條件以及后期改造特征,在銀額地區(qū)劃分了3個(gè)不同級(jí)別的油氣保存成藏單元與遠(yuǎn)景區(qū),其中恩格爾烏蘇斷裂帶以北中生代拐子湖-哈日凹陷下伏的二疊系為該區(qū)上古生界最為有利的油氣遠(yuǎn)景區(qū)。此外,白堊紀(jì)裂陷盆地中凸起的石炭—二疊系巖層可能形成新生古儲(chǔ)的潛山型油氣藏,也是銀額地區(qū)石炭—二疊系油氣勘探的重要目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P618.13
【部分圖文】：

甚至面目全非（劉池洋，1996；劉池洋等，2000）。這些特點(diǎn)對(duì)客觀認(rèn)識(shí)我國(guó)沉積盆地的形成演化和油氣資源潛力評(píng)價(jià)帶來了極大的困難；故長(zhǎng)期以來，圍繞原盆恢復(fù)及其相關(guān)理論與技術(shù)方法的研究，成為盆地分析的關(guān)鍵內(nèi)容之一（Klemme, 1974,1980; 朱夏，1982；Kingston et al., 1983; 劉和甫，1993；張渝昌，1997；劉池洋等，2000；趙文智等，2000；何登發(fā)等，2004；王清晨等，2011；閆臻等，2018）。銀額地區(qū)石炭—二疊紀(jì)盆地指現(xiàn)今內(nèi)蒙古西部銀根-額濟(jì)納旗一帶石炭—二疊紀(jì)發(fā)育的沉積盆地（圖 1-1）。該區(qū)油氣地質(zhì)調(diào)查工作程度總體較低，且以往的調(diào)查工作以中生界為主要目的層位（靳久強(qiáng)等，2000；王新民等，2001；鄭孟林等，2003）。為了探索新區(qū)、新層系、新領(lǐng)域的油氣資源，尋求我國(guó)油氣資源戰(zhàn)略接替區(qū)，保障國(guó)家能源資源安全，2007 年以來中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局啟動(dòng)了銀額盆地及其鄰區(qū)石炭—二疊系油氣遠(yuǎn)景調(diào)查等項(xiàng)目（盧進(jìn)才等，2010，2018）。2016 年銀額盆地拐參 1 井和延哈參 1 井工業(yè)油氣流的相繼發(fā)現(xiàn)，顯示該區(qū)石炭—二疊系具有良好的油氣遠(yuǎn)景（盧進(jìn)才等，2017），有望成為我國(guó)油氣資源的戰(zhàn)略接替區(qū)。

圖 1-2 亞洲及鄰區(qū)大地構(gòu)造圖及研究區(qū)構(gòu)造位置（修改自 Zuza and Yin, 2017）附注：古縫合帶簡(jiǎn)寫：B—貝加爾湖；MFT—喜馬拉雅主前緣斷層；AKM—阿尼瑪卿-昆侖-木孜塔格；Bi—比特利斯；BN—班公-怒江；DS—大別山；J—金沙；M—馬格尼托哥爾斯克；Mo—蒙古-鄂霍茨克；PT—古特提斯；S—薩克馬拉；SJY—索倫-吉林-延吉；TSYS—天山-陰山；T—土耳其斯坦；U—烏拉爾；Qs-Q—祁連山-秦嶺；ZNT—扎格羅斯新特提斯1.2.1 中亞造山帶與石炭—二疊紀(jì)構(gòu)造環(huán)境及盆地構(gòu)造屬性中亞造山帶(Central Asian Orogenic Belt; Jahn et al., 2000)，或稱阿爾泰型造山帶(Altaids; eng r et al., 1993)、中亞褶皺系(Central Asian Fold Belt; Khain et al., 2002)、中亞造山體系(Central Asian Orogenic System; Briggs et al., 2007）、中亞超級(jí)拼貼體(CentralAsian Supercollage; Yakubchuk, 2008)，是夾持于西伯利亞和波羅的克拉通與華北、塔里木和卡拉庫(kù)姆克拉通之間的全球最大的增生型造山帶（圖 1-2）。中亞造山帶是在古亞洲洋及其分支大洋盆地多期增生造山過程中逐步形成的，主要由俯沖消減形成的島弧、洋島、海山、海底高原、增生楔、蛇綠巖帶以及微陸塊等拼貼而成，從而顯示出多塊體、多階段拼貼的特點(diǎn)（Windley et al., 2007; Xiao et al., 2015a, 2018），也被大多數(shù)研究者認(rèn)

研究者提出了晚古生代裂谷或者溝弧盆體系兩種截然不同的構(gòu)造環(huán)境與盆地發(fā)育模式。以往關(guān)于這些問題的研究主要集中于中亞造山帶西段的準(zhǔn)噶爾、天山、阿爾泰、北山地區(qū)（Han et al., 2010; Xiao et al., 2015a; 白建科等，2018; Zhang et al., in press）以及東段的興蒙造山帶（郭勝哲，1986；Wang and Liu 1986; Shao, 1989; 徐備和陳斌，1997；Li et al., 2006; Xu et al., 2013; 邵濟(jì)安等，2014；Xiao et al., 2015; Zhao et al., 2017; Zhu andRen, 2017）。處于中段的阿拉善北緣銀額地區(qū)由于沙漠廣布、露頭較差，以往研究關(guān)注較少。目前，銀額地區(qū)古亞洲洋的最終閉合時(shí)限存在兩種主流觀點(diǎn)：1）泥盆紀(jì)—早石炭世（Shi et al., 2016; Yin et al., 2016；盧進(jìn)才等，2018b）；2）二疊紀(jì)中晚期—早三疊世（史美良，1987；王廷印等，1992，1993，1998；吳泰然和何國(guó)琦，1992，1993； Li etal., 2006; Feng et al., 2013; 謝力等，2014；Zheng et al., 2014, 2018; Xiao et al., 2015a; Liu etal., 2017a; Song et al., 2018a; Liu et al., in press）。由此，一些研究者提出銀額地區(qū)晚古生代大洋已經(jīng)關(guān)閉并處于伸展環(huán)境，發(fā)育大陸裂谷；與之不同，另一部分研究者則認(rèn)為該區(qū)晚古生代存在大洋，發(fā)育溝弧盆體系。
【參考文獻(xiàn)】

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