本文關(guān)鍵詞：塔里木盆地巴楚隆起斷裂特征及古隆起遷移演化規(guī)律

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【摘要】：巴楚隆起為經(jīng)歷了多旋回演化的復(fù)合疊加型古隆起,其隆升過程受到了西昆侖、南天山以及阿爾金造山帶形成演化的共同控制作用,因此研究巴楚隆起的形成演化過程可以從盆地內(nèi)部提供周緣造山帶的演化證據(jù)。另一方面,古近紀(jì)中晚期巴楚隆起已經(jīng)演化成為塔北和塔西南前陸盆地的復(fù)合前緣隆起,不整合面的發(fā)育位置為前緣隆起遷移提供了有力證據(jù),補(bǔ)充了隆起遷移研究的不足。本文以斷層相關(guān)褶皺幾何學(xué)、運(yùn)動學(xué)及板塊動力學(xué)等理論方法為指導(dǎo),以地震資料解釋、鉆井資料分析為基礎(chǔ),綜合應(yīng)用演化剖面制作、沉積厚度分析等手段,研究巴楚隆起主要斷裂帶的構(gòu)造樣式和疊加改造過程,進(jìn)一步分析巴楚隆起遷移規(guī)律及其動力學(xué)機(jī)制。主要得到了如下認(rèn)識和結(jié)論：1.以斷裂的幾何學(xué)為基礎(chǔ),提出了研究區(qū)構(gòu)造變形樣式。巴楚隆起的斷裂構(gòu)造樣式分為：伸展、擠壓、走滑和反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式,各構(gòu)造樣式相互疊加改造而形成復(fù)雜的組合類型。其中,邊界斷裂以三角剪切型逆沖構(gòu)造樣式為主,由于兼具走滑的構(gòu)造性質(zhì)而在剖面上多呈“y”字形和反“y”字形構(gòu)造特征。同時(shí),南側(cè)邊界發(fā)育淺層滑脫斷層,與下部的基底卷入斷層形成垂向的疊加構(gòu)造樣式。隆起內(nèi)部主干斷裂表現(xiàn)出多期活動特征,為早期正斷層反轉(zhuǎn)或早期的逆沖斷層被后期壓扭斷層錯(cuò)斷的構(gòu)造樣式。而隆起內(nèi)部的次級斷裂帶,由于受控于不同時(shí)期應(yīng)力場而發(fā)育正花狀(隆起東段)、負(fù)花狀(邊界斷裂上盤)等構(gòu)造樣式。2.根據(jù)斷裂帶的平面走向以及發(fā)育期次,確定了斷裂系統(tǒng)的動力學(xué)屬性。在巴楚隆起劃分出加里東早期伸展斷裂系統(tǒng)、加里東中期擠壓斷裂系統(tǒng)、海西晚期伸展斷裂系統(tǒng)和喜山期壓扭斷裂系統(tǒng),并首次提出加里東晚期-海西早期走滑斷裂系統(tǒng)。將上述斷裂系統(tǒng)與周緣造山帶演化相聯(lián)系,指出加里東早期伸展斷裂系統(tǒng)和加里東中期擠壓斷裂系統(tǒng)主要受控于古昆侖洋的開啟和閉合；加里東晚期-海西早期走滑斷裂系統(tǒng)主要與古阿爾金洋的碰撞相關(guān)；海西晚期伸展斷裂系統(tǒng)受南天山的演化影響較大；而喜山期的壓扭斷裂系統(tǒng)則受到南天山與西昆侖山造山帶的共同控制作用。3.通過巴楚隆起古構(gòu)造恢復(fù)分析,認(rèn)為巴楚隆起為一個(gè)多期活動的復(fù)合疊加型古隆起,其演化過程可分為四個(gè)主要演化階段：(1)加里東-海西早期,隨著古昆侖洋和古阿爾金洋的開啟、消減和閉合,巴楚地區(qū)處于坳陷-隆起交替發(fā)育階段；(2)海西中、晚期-印支期,巴楚隆起差異演化階段：海西中、晚期南天山碰撞造山導(dǎo)致巴楚西段開始局部隆升,而巴楚地區(qū)東段由于南側(cè)和田古隆起的抬升,巴楚地區(qū)東部處于相對坳陷階段；印支期,受羌塘徽陸塊碰撞影響,巴楚、柯坪、塔西南等地處于統(tǒng)一隆起狀態(tài),巴楚地區(qū)依然處于西高東低的構(gòu)造格局；(3)燕山期,塔里木盆地處于周緣坳陷盆地發(fā)育階段,巴楚地區(qū)處于相對隆升狀態(tài),侏羅系與白堊系地層完全缺失；(4)喜山期,受印藏碰撞遠(yuǎn)程效應(yīng)控制,研究區(qū)南北兩側(cè)的邊界斷裂強(qiáng)烈活動,構(gòu)造負(fù)載及板內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致巖石圈撓曲,巴楚隆起快速隆升,進(jìn)入前緣隆起演化階段。4.結(jié)合斷裂系統(tǒng)的演化和隆起的隆凹格局變遷,指出斷裂活動對隆起形成演化重要的控制作用,及隆起形態(tài)對斷裂活動時(shí)間的啟示作用。斷裂活動對隆起的形成演化的控制主要體現(xiàn)在三個(gè)時(shí)期：加里東中期擠壓斷裂系統(tǒng)控制了加里東中期巴楚東段水下低隆的形成；喜山早期阿恰斷裂和吐木休克斷裂西段活動,控制了古近紀(jì)古隆起北部的分布范圍；喜山中期,巴楚隆起南北兩側(cè)邊界斷裂發(fā)生強(qiáng)烈的逆沖活動,斷裂活動完全控制了隆起發(fā)育位置。另一方面,由于隆起的發(fā)育與斷裂活動的一致性,隆起的形態(tài)對地層缺失區(qū)域斷裂的活動時(shí)間具有一定的啟示作用。5.根據(jù)巴楚隆起新生代的隆升機(jī)制及造山帶演化過程,建立了塔里木盆地新生代再生前陸盆地系統(tǒng)的前緣隆起演化模式,以及前緣隆起遷移模式。主要可分為三個(gè)演化階段：喜山早期前緣隆起雛形階段,喜山中期前緣隆起發(fā)展階段,喜山晚期前緣隆起埋藏階段。古近紀(jì)中晚期,西昆侖山已經(jīng)開始隆升活動,塔西南與塔北前陸盆地開始形成,巴楚隆起成為前陸盆地的前緣隆起；中新世,由于印一藏碰撞的遠(yuǎn)程效應(yīng)導(dǎo)致塔里木板塊承受較大的板內(nèi)擠壓應(yīng)力作用,巴楚隆起由于薄弱的基底強(qiáng)度而發(fā)生強(qiáng)烈隆升剝蝕；上新世開始,西昆侖與南天山造山帶進(jìn)入快速隆升階段,快速的剝蝕與沉積物搬運(yùn)導(dǎo)致巴楚前緣隆起帶開始接受沉積,沉積負(fù)載加劇了巴楚前緣隆起的沉降、埋藏。在新生代整個(gè)演化過程中,巴楚前緣隆起表現(xiàn)出階梯式的由南向北遷移,反應(yīng)了西昆侖造山帶的不斷向克拉通方向推進(jìn)。但由于北側(cè)邊界斷裂的長期活動,造成前緣隆起北側(cè)遷移的停滯,取而代之的是縱向上的發(fā)展,促進(jìn)高幅度前緣隆起的形成。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P542

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本文編號：1272557