多旋回的陆内造山和多山一盆格局造就了中国中西部陆内前陆冲断带多构造体系复合和复杂的差异构造变形特征。受控于南祁连山和阿尔金断裂的复合作用,柴达木盆地北缘西段陆内前陆冲断带的构造变形具典型逆冲-走滑复合特征,研究通过地表构造实测、地震资料解释分析,并重点解析冷湖构造带和祁连山山前构造带,以明确研究区构造样式类型和空间展布规律,并通过岩石组构、古构造应力和斜向滑动断层分析,确立差异构造变形方式。再结合构造热史分析和平衡剖面恢复,重建多构造体系的复合与叠加时序,确立不同构造段的差异变形量,从而建立起逆冲-走滑型陆内前陆冲断带差异构造变形规律和变形模式,并进一步探讨差异变形成因机制。预期研究成果在理论上将丰富前陆冲断带的构造变形理论,并为由复合盆山关系所制约下的陆内前陆冲断带差异构造变形研究提供新的思路和模式,而且也将推进对柴北缘西段盆山耦合、盆地构造演化和油气富集规律的深入认识。
foreland thrust belt;thrusting-strike-slip;structural style;tectonic deformation;the west of Northern Qaidam Basin
受控于南祁连山和阿尔金断裂的复合作用,柴北缘西段陆内前陆冲断带的构造变形具典型逆冲-走滑复合特征。研究通过地表构造实测、地震资料解释分析,并通过岩石组构、古构造应力和斜向滑动断层分析,确立差异构造变形方式。在柴北缘西段的盆地结构、构造样式类型与分布、盆山关系、构造演化与机制等方面取得了以下新的成果和认识 1、沿着南祁连山构造作用方向,可分为逆冲推覆构造带、逆冲断褶构造带和滑脱拆离构造带;垂直于构造作用方向,沿马仙断裂将分为东西两个构造段。并基于构造样式的分类原则并结合构造变形特征,将研究区构造样式分为山前基底逆冲、山前断层褶皱、下形变层基底逆冲、扭动构造和上形变层逆冲-褶皱组合和深浅层断裂组合等六类。 2、磷灰石裂变径迹热年代学数据显示,柴达北缘西段在中、新生代存在四期隆起事件,其时间为晚侏罗世-白垩纪、古新世、渐新世和中新世,而周缘造山带在晚三叠世还存在一期隆起。结合研究区构造变形特征可知,晚侏罗世-白垩纪主要为一种单纯的隆升作用,古新世和中新世的构造事件主体为隆升,断裂褶皱作用不明显,而渐新世以及上新世-第四纪则是柴达木盆地北缘西段发生强烈断裂褶皱的两个时期。 3、野外地质调查表明,柴达木北缘西段节理、断裂及裂缝中充填物具有方解石→石英→(石膏、沥青)的充填时序,其时间分别为晚侏罗世-白垩纪、古新世-渐新世、上新世,显示多期构造活动。岩石组构分析显示,侏罗纪和白垩纪时期构造运动处于相对较强烈时期;白垩纪以后一直到始新世时期构造运动强度呈现减弱趋势,而渐新世时期构造运动又呈现有增强的趋势;中新世又呈现构造运动减弱趋势。 4、根据柴北缘西段中、新生代盆山关系,将盆地构造演化分为三个时期。晚燕山期以差异隆升为主要特征,同时还伴有弱的逆冲作用;早喜马拉雅期为逆冲推覆、断裂 褶皱和扭动构造作用;晚喜马拉雅期的构造演化方式与早喜马拉雅亚旋回相似,但构造作用更为强烈。 5、柴达木盆地北缘西段为受阿尔金山和南祁连山非同步或非同性质造山运动共同作用的中、新生代盆地①晚燕山期由于新特提斯洋的打开,形成挤压作用下的坳陷型盆地;②早喜马拉雅期,在印度板块与欧亚板块碰撞作用下,阿尔金山和南祁连山复活,共同作用形成走滑-前陆型盆地;③晚喜马拉雅期青藏高原再次隆升和扩展,走滑-前陆型盆地进一步发展。