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1、第12组盆地构造分析结课报告成员名单:谢艳丽学号:200901336班级:地化10901序号:29陈玉桥学号:200901312班级:地化10901序号:3姜连学号:200901330班级:地化10902序号:13个人所负责的工作:谢艳丽一一做PPT、讲PPT负责问题:1、区域构造背景(交代区域构造位置和区域构造环境);2、原型盆地类型(主要交代什么时期,处于什么构造环境中,盆地类型是什么)陈玉桥一一收集资料负责问题:3、盆地典型构造样式(什么类型构造样式,纵向和横向上有什么样的分布规律);4、盆地构造演化(什么阶段受什么样的构造作用方式,盆地发生什么样的演化过程);姜连一一收集资料,写课题报
2、告负责问题:5、构造对油气成藏的控制作用1重点为对生油凹陷、储层、构造圈闭、输导体系等的方面);6、结论;龙门山造山带和川西前陆盆地构造演化及对油气成藏的控制【摘要】以盆地构造-沉积分析为手段,研究了印支期以来川西前陆盆地与龙门山造山带的耦合关系,探讨了川西前陆盆地的构造演化及其对油气藏的控制作用。认为龙门山构造带经历了基底形成期、扬子地台裂解期、构造反转-褶皱隆升期和推覆滑覆叠加期四个演化阶段,同时具有东西分带、南北分段、上下分层的构造变形特点,发育大量的构造样式,如叠瓦冲断带、花状构造、背冲断层、断滑褶皱等,因而造成川西前陆盆地经历了前陆、坳陷、再生前陆的沉积充填过程;该区盆山耦合模式主要
3、为剖面上的前展式逆冲双重构造,平面上表现为NE构造带和近EW向的横断层;造山带和盆地的共同演化不仅形成了多套燃源岩,而且控制了油气保存与有效成藏区带。逆掩推覆带和前陆坳陷带是油气勘探的有利区带。【关键字】龙门山;川西;前陆盆地一、区域构造背景龙门山断裂带位于青藏高原东缘山脉与扬子陆块的结合部位(图1),北自广元南抵宝兴,全长约500km,宽约30-60km,呈N40-50E方向斜贯四川盆地西北部。该区自显生宙以来经历了两次重大的陆-陆碰撞事件,即三叠纪晚期羌塘陆块与扬子板块的碰撞和早新生代的印藏碰撞,造成了两次强烈的褶皱造山与两期前陆盆地,具有中国典型推覆构造的特征。图1川西前陆盆地构造分区与
4、构造纲要图Fig.1Sketehshowingther/ionaltectonicunitsandtheoutlineoftheWestSichuanforelandbasinF1.茂县-汶川断裂;F2.北川-映秀断裂:F3.安县-都江堰断裂III.咬汶剪切带:H.龙门1.叠瓦冲断带:III.龙门上遮掩构造带:IV.川西前陆盆地断层:2.地表背斜;3.地表向斜;4.局部构造在龙门山的西侧是由中上三叠纪深海相复理石组成的松潘一甘孜盆地,素有中国“地质百慕大”的称号。龙门山断裂带及其东南缘最新的前陆盆地是中国中西部南北地震构造带的组成局部,它们的活动不仅与川西前陆盆地油气藏的形成密切相关,并且对解
5、释青藏高原东部的动力学和南北地震带的地震活动具有重要影响。二、龙门山构造带演化历史龙门山造山带有其独特的发生开展历史,展示了一个复杂的演变过程,而每一个过程都是其造山作用的一个开展阶段。综合各家所言,本文大体将龙门山造山带的构造演化历史分为基底形成期、扬子地台裂解期、构造反转-褶皱隆升期和冲断推覆滑覆造山期四个演化阶段(图2)。E不义教理埔松*甘孜盆地扬子盆地(C)图2此门山构造帝构造演化武图(!刘和南吟.1994略”惟收)rnwj电门*联曲地反一Ilnk座开明:!)冲新描0清及造山用2.1基底形成期大约在1700Ma左右的中条运动形成了扬子地台的结晶基底。在龙门山地区,零星分布在宝兴杂岩体、
6、彭灌杂岩体及南坝杂岩体中的康定群变质岩片为这段古老历史提供了充分的证据。在大约850Ma的晋宁运动和澄江运动中,扬子地台在原来的结晶基底根底上又形成了以盐边群、黄水河群、白水河群、通木梁群、碧口群和火地坡群等为主要地层的褶皱基底(四川省矿务局,1991)O对于其中有代表性的黄水河变质岩系前人已经有了比拟系统的研究,认为黄水河群变质岩系实际上是一套变质的中基性和酸性火山岩、火山碎屑岩与沉积岩组成的细碧角斑岩建造,呈包体或大型捕掳体的形态被杂岩体所包围,岩石化学利微量元素资料说明其原岩是一套与火山岛弧成因有关的岛弧火山岩系,是古板块边缘地带的产物。位于其中的蛇纹岩与其他变质岩以韧性剪切带形式相接,
7、实际上是一个完整的蛇绿岩套的一局部,是被肢解了的蛇绿岩的近底部的成分,原岩为纯橄榄岩及斜辉辉橄岩,是代表古板块俯冲时期的幔源物质,也就是当时存在过的大洋板块的剩余成分,正是由于这个古海洋板块与古陆块在古岛弧边缘的俯冲和碰撞,才使得代表古洋壳的幔源物质(蛇绿岩)与古岛弧火山沉积物质发生相互混杂和接入,从而发生强烈挤压、剪切变形和变质作用。这就是导致现今黄水河群各岩性段间及与蛇纹岩间均以韧性剪切带相接的根本原因(林茂炳等,1991)。因此,晋宁期造成的这一古板块俯冲碰撞的扬子地块双层基底形成期,也是龙门山的雏形时期,或称古代龙门山碰撞造山时期。重力、航磁、地震及钻井资料说明,由晋宁运动和澄江运动形
8、成的晚震旦纪前结晶变质的基底,以龙泉山断裂为界可分为川西基底拗陷区和川中基底隆起区。拗陷基底由弱磁性的浅变质岩组成,埋藏较深;隆起基底由强磁性的酸性基性火山岩及深变质岩组成,刚性强、隆起高(陈社发等,1994)。2.2 扬子地台裂解期晚震旦纪后,扬子地台西缘发生海侵,龙门山造山带同扬子板块的其他地区一样,演变成碳酸盐台地开展阶段,处于一个相对稳定的被动大陆边缘的沉积环境,反映了一个温暖潮湿的气候条件,形成由古生界至下三叠系厚达千米的台相沉积,与此同时西部地区在地台沉积的背景上发育了以茂县群及危关群为代表的志留泥盆纪的具冒地槽性质的巨厚的碎屑堆积,接着在石炭、二叠纪也形成了黏土质及钙质互层状沉积
9、(林茂炳等,1991)o同时受阿坝和康滇古隆影响,一些时期发育滨海、浅海相陆源碎屑岩,有时甚至成为古陆的一局部,停止了沉积并遭受剥蚀,其中尤以早古生代为甚,普遍缺乏地层记录。龙门山地区作为扬子板块西部边缘,在平武等地发现了有灯影组的由白云岩、火山岩组成的冒地槽型火山复陆碎屑建造,说明该地区处于半深海次活动环境(四川省矿务局,1991)。大量工作证明龙门山断裂带及其以西松潘甘孜地区从震旦纪到晚古生代早期一直呈现为一整体,处于正常浅海台地沉积环境,扬子地台西边界应为金沙江-澜沧江洋盆。晚古生代以来,我国西南地区发生过一次强烈的裂陷运动,从泥盆纪开始,到晚二叠纪峨眉山玄武岩喷发到达高潮,罗志立(19
10、91)称之为峨眉地裂运动,受其影响龙门山及其邻区从泥盆纪到晚三叠系中期也发生过强烈的伸展裂陷活动。晚二叠纪裂陷作用到达高潮,在西部发育康定三叉裂谷系及理塘陆间海等一系列伸展构造。主要呈现为:大规模基性岩浆活动,自东向西陆相喷溢变为海相喷溢;且西部开始时间早,东部稍晚;在成分上属橄榄拉斑玄武岩,中部为双峰式弱碱性大陆裂谷玄武岩系;东部以大陆拉斑玄武岩系为主。滑塌沉积作用于化石混积现象大量出现,并发育复理石沉积,直至出现深水放射虫硅质岩。伸展拆离断层及断裂不整合的出现,使大陆岩石圈进一步伸展变薄,直至出现大洋岩石圈,变薄的岩石圈及被动大陆边缘沉积楔为后期前陆盆地的岩石圈挠曲提供了先存条件(刘和甫,
11、1994)o三叠系裂陷作用继续进行,松潘-甘孜地区因大规模拉张下陷而沉积了巨厚的海相复理石、西康群复理石建造。2.3 构造反转-褶皱隆升期陈社发等(1994)认为,自晚三叠系中晚期以来,松潘-甘孜褶皱带东部首先因北东-南西向收缩而形成一系列北西向构造;其次,因左旋剪切作用使早期北西向构造发生弧形弯转,然后发生强烈的自北西向南东的挤压逆冲。这样,松潘-甘孜褶皱带主体局部的北东-南西向收缩便通过构造过渡带和汶川-茂汶韧性剪切带转化为龙门山地区的南东向挤压,龙门山开始逆冲推覆褶皱造山,使龙门山地区的先存正断层发生构造反转,转变为逆断层,从而开始了逆冲推覆构造的开展阶段。晚三叠系晚期汶川-茂县正断层首
12、先发生构造反转,转变为自北西向南东逆冲的逆断层,汶川-茂县推覆体开始活动。从晚三叠系晚期(须家河期)开始,在南东向挤压力作用下,映秀-北川断裂发生构造反转,由倾向南东的正断层转变为北西向倾斜、向南东逆冲的逆断层。一方面使彭灌杂岩逆冲于上古生界到上三叠统中部地层之上,并使后者发生褶皱;另一方面在泥盆系底部产生一条新的逆冲断裂,使上古生界到上三叠统中部地层发生褶皱并向南东逆冲。映秀-北川断裂的南东侧在构造负荷作用下开始了前陆盆地堆积(须家河组)。在川西前陆盆地中须家河组厚度极大(大于3000m,其他地方多为60011左右),岩石成熟度极低,多为碎屑岩、砂岩,在其上段还出现厚层砾岩。晚三叠系末期灌县
13、-安县断裂发生构造反转,由倾向北西的正断层转变为逆断层,须家河组被褶皱,与上覆侏罗系成角度不整合接触或平行不整合接触,沉积中心向南东迁移。侏罗纪以来松潘-甘孜褶皱带中的北东-南西向收缩及其在龙门山地区所派生的南东向挤压,可能仍然是龙门山中段推覆构造和川西前陆盆地发育的主要原因。李勇等(1995)对龙门山前陆盆地沉积进行研究说明在晚三叠系茂汶-汶川及北川-映秀断裂相继形成,在其上的仰冲体也开始产生第一次的地层脱顶,脱顶岩层主要为局部变质岩、火山岩以及岩浆岩和晚古生界地层,这个时期其前陆盆地也开始形成磨拉石沉积。龙门山及松潘-甘孜地区受区域应力作用褶皱回返,据推测印支期龙门山主要为褶皱变形期,其涉
14、及地层从基底岩层到三叠系地层,表现为一定的厚皮滑脱逆冲性质。而该时期断层的左滑也在青川-平武及茂县-汶川断裂有所表达,其走滑量被该构造带两端交叉地块相继消化。因此,在整个印支期,龙门山构造带经历了强烈的褶皱造山作用,并伴有初期的冲断推覆作用,同四川盆地西部前陆区的形成相匹配。2.4 推覆滑覆叠加期刘和甫(1994)研究认为,印支晚期的褶皱造山运动使龙门山地区发生了强烈的褶皱降升,并伴随着四川盆地前陆区的形成。燕山期龙门山构造带的推覆造山作用十分活泼,根本继承了印支期的特征继续隆升。燕山旋回是陆相沉积盆地发育的主要阶段,盆地范围可能普及整个扬子区。四川盆地受燕山旋回各构造幕运动影响,在侏罗、白垩
15、纪总的趋势是盆地周边地区开始褶皱回返,古陆崛起,沉积盆地范围逐步向内压缩。燕山运动进一步形成龙门山前陆薄皮构造带及前陆磨拉石盆地。整个过程中龙门山造山带强烈隆升,逐渐演变成了四川盆地的陆源区。在侏罗纪早期邻近盆地边缘的地区逐渐被剥蚀夷平,盆地开始接受沉积,造成了龙门山地区侏罗统与下覆地层明显的角度不整合。从沉积环境来看,主要是冲洪积扇和冲洪积平原相,且川西前陆盆地的大局部侏罗系都呈红色,被称为侏罗纪红层,说明当时的古地理古气候发生了很大的变化,呈干旱炎热气候;从沉积物的特征来看,岩层主要为砾岩、砂岩、紫红色泥岩、粉砂岩,岩石组分碎屑成分增加,砾石层厚度和频度都增加,具典型的陆相沉积特点,是典型
16、的磨拉石建造;沉积物分布上成带出现,并且沉积物普遍表现为近源沉积特征,沉积中心靠近盆地边缘,上述特征说明当时龙门山大面积抬升,边缘断裂具有正断层性质,断面可能陡立或略向东倾斜,隆升速度较快,四川盆地具有断陷盆地性质。陶晓风(1996)将燕山期构造运动分为四次较为强烈的推覆作用,第一次推覆抬升活动始于早侏罗纪晚期,到中侏罗纪早期到达顶峰;第二次推覆抬升活动从中侏罗纪中期开始到晚侏罗纪早期;第三次推覆抬升活动开始于早白垩纪末到晚白垩纪早期;第四次推覆抬升活动发生于白垩纪末期。喜马拉雅时期是四川盆地盖层构造变动的主要时期,为龙门山构造带进一步推覆滑覆形成阶段,在印度洋板块向欧亚板块俯冲的的整体环境下,青藏块体发生强烈的褶皱隆升,并且中国范围内的特提斯洋彻底关闭,发生了复杂的边界效应。在青藏块体的周缘发生了一系列的褶皱推覆和走滑现象。对龙门山来说,由于隆起褶皱成山、导致特