塔里木盆地西北缘南天山前陆冲断带构造特征与含油气性

摘要

塔里木盆地西北缘南天山前陆冲断带位于南天山造山带和塔里木盆地的构造结合部位，是研究陆内盆—山耦合的天然实验室，也是当前油气勘探的热点地区。该区的构造研究还比较薄弱，特别是库车地区以西的地质结构、构造展布与转换过渡等问题一直没有搞清楚，从而严重影响对塔里木盆地西北缘前陆冲断带的构造和含油气性评价。 本文利用露头地质调查、大比例尺地质填图、遥感卫片、地震剖面和重磁电等综合地质资料，以断层相关褶皱理论为指导，运用定量构造解析方法，研究塔里木西北缘前陆冲断带的构造几何学与运动学特征；通过系统建立研究区的地质结构及其运动学模型，指出其与典型前陆冲断带结构存在的显著差异，讨论构造展布与转换方式；通过定量分析南天山前陆冲断带的运动学特征，提出一种前陆冲断带分段、不均一推覆扩展模型；结合前人对中亚地区构造变形研究结果，深入探讨了陆内冲断变形的动力学机制；通过分析地质结构侧向变化和模拟不同构造样式的运动特征，揭示前陆冲断带的不均一变形机制。最后，总结了塔里木西北缘前陆冲断带的油气聚集规律。塔里木盆地西北缘南天山前陆冲断带自东向西可分为库车前陆冲断系统、温宿基底冲断系统和喀什—柯坪前陆冲断系统。库车前陆冲断系统进一步自东向西分为阳北褶皱带、拜城褶皱带和乌什褶皱带三个次级构造单元；喀什—柯坪前陆冲断系统也分为萨尔干—柯坪褶皱带、八盘水磨—西克尔褶皱带和喀什北部褶皱带。 研究发现，塔里木盆地西北缘盆—山边界断裂不连续展布，总体分为东、西两段，控制着东、西两个前陆冲断系统的构造与沉积演化相互独立发展，乌什—温宿—柯坪地区是各构造单元实现转换过渡的关键地区。前陆冲断带主要变形期对应喜山中期和晚期运动，向前陆不均一推覆扩展。总体上，前陆冲断带首先在塔里木盆地西北缘东、西两端发育，之后逐步向中心柯坪地区扩展。新生代变形在西部喀什—柯坪地区最强烈，缩短量达40-60km；东部库车地区相对较弱，缩短量最高可达33.3km；乌什一温宿地区缩短量最小，只有9.8～25km。 深入分析发现，塔里木盆地西北缘前陆冲断带斜向冲断特征与西昆仑冲断前缘向北东方向远距离传播扩展有关；古隆起、基底走滑断裂、盖层结构、构造样式和动力学条件等综合因素控制前陆冲断带不均一变形。 塔里木盆地西北缘前陆冲断带具有多套有利的生、储、盖组合和多种圈闭样式，具两期成藏特征，八盘水磨—西克尔褶皱带前缘三角带和温宿凸起南缘地区是近期最有利的勘探领域。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于学位论文使用授权的说明

前言

一、选题目的、意义

二、研究现状、难点与问题

(一)研究现状

(二)研究难点与存在问题

三、研究思路

四、主要工作与成果

(一)主要工作

(二)主要进展与新认识

第一章前陆冲断带构造研究进展

1.1前陆冲断带主要构造样式

1.1.1断层相关褶皱

1.1.2冲断层系统

1.1.3前陆基底卷入构造

1.2前陆冲断带结构特征

1.2.1纵向结构的过渡性

1.2.2侧向结构分段变化

1.3构造解析方法

1.3.1定量构造解析

1.3.2三维构造解析

第二章塔里木盆地西北部构造背景

2.1塔里木盆地西北部地层系统

2.1.1研究区综合地层区划

2.1.2南天山地层分区

2.1.3喀什地层小区

2.1.4柯坪地层分区

2.1.5库车地层分区

2.2塔里木盆地西北部构造演化

2.2.1元古界基底形成

2.2.2古生代板块裂解-聚合旋回

2.2.3中、新生代陆内变形

2.3塔里木西北部前陆冲断带基本构造特征

2.3.1断裂系统与构造单元划分

2.3.2库车前陆冲断系统

2.3.3温宿凸起基底冲断系统

2.3.4喀什-柯坪前陆冲断系统

第三章乌什-温宿-柯坪地区构造解析

3.1南北向地质结构

3.1.1乌什-温宿剖面构造解析

3.1.2乌什-柯坪剖面构造解析

3.2东西向地质结构

3.2.1乌什-拜城凹陷地质结构

3.2.2温宿凸起与塔北隆起结构类比

3.2.3柯坪-温宿地区深、浅层差异接触关系

3.3乌什-温宿-柯坪地区构造转换过渡特征

3.3.1乌什-温宿地区东部三维构造模式

3.3.2乌什-温宿-柯坪地区各构造单元时空关系

第四章喀什-西克尔地区构造解析

4.1喀什北部褶皱带构造解析

4.1.1双向对冲模型的运动学标志

4.1.2多层系滑脱特征

4.1.3双冲系统变形序列与变形量

4.2八盘水磨-西克尔褶皱带构造解析

4.2.1剖面几何学与运动学解析

4.2.2三维构造建模

4.2.3前缘构造转换机制

4.2.4主要变形期与缩短量

4.3喀什-西克尔地区构造转换过渡特征

第五章塔里木盆地西北缘前陆冲断带运动学与动力学

5.1斜冲构造运动学与动力学分析

5.1.1塔里木盆地西北部的斜冲构造

5.1.2现今塔里木西北部地壳运动学特征与应力状态

5.1.3斜冲构造的动力学分析

5.2运动学解析与盆-山边界定量恢复

5.2.1缩短量与缩短率平面展布特征

5.2.2盆-山边界定量恢复

5.3前陆冲断带不均一变形机制

5.3.1古隆起分隔两个前陆冲断系统

5.3.2基底走滑断裂调节构造分段变化

5.3.3地层结构控制构造样式

5.3.4构造样式对不均一推覆扩展运动的影响

5.4南天山前陆冲断带不均一扩展模式

第六章塔里木盆地西北部前陆冲断带含油气性分析

6.1塔里木盆地西北缘烃源岩与储盖组合

6.1.1烃源岩分布与演化

6.1.2储盖组合

6.2塔里木盆地西北缘圈闭形成与油气成藏特征

6.2.1圈闭类型及其分布

6.2.2圈闭演化与油气成藏

6.3塔里木盆地西北部前陆冲断带油气勘探方向

6.3.1喀什-柯坪冲断系统

6.3.2库车前陆冲断系统

6.3.3温宿基底冲断系统

第七章结论

致谢

参考文献

附表

附图1

附图2