准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征_何登发

　

2005年4月地　质　科　学CH I N ESE JOURNAL OF GE OLOGY 　40(2) :248—261

准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征

何登发　翟光明　况　军　张义杰　石　昕

3. 中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司新疆克拉玛依　834000) 123313(1. 中国石油勘探开发研究院北京　100083; 2. 中国石油天然气集团公司咨询中心北京　100724;

摘　要　同地质时期发育不同性质的隆起构造。晚二叠世北部隆起分异为陆梁隆起与乌伦古坳陷; 隆起, 随后的冲断作用形成了克拉玛依—中的车排子—莫索湾隆起。沉降, 盆地向南掀斜, 形成时间、活动方式、地质结构与保存状、掀斜型与冲断带型等4种基本类型。关键词　演化　准噶尔盆地

中图分类号. 1　　文献标识码:A 　　文章编号:0563-5020(2005) 02-0248-14

在不同的地质历史时期, 同一沉积盆地的构造应力场环境、沉积充填和盆地类型等并不完全相同, 表现为不同性质的原型盆地(贾承造等, 1995, 1996; 何登发等, 1996) 。相应地, 其内部构造单元(如隆起和坳陷) 在展布范围、形态和性质等方面也出现较大地变化。其中, 隆起(up lift ) 由于构造变形明显(如隆升剥蚀、断裂和褶皱等) , 影响沉积物分布及对油气运聚格局有控制意义而倍受关注(贾承造等, 1995, 1996; 张功成等, 1999) 。

(阎家隆起意指“将一部分岩石抬升的过程”或“抬升一部分岩石的过程所造成的结果”

祺, 1983) , 前者指隆起(升) 作用(rising ) , 后者指隆起构造, 如拱顶(arch ) 、穹窿(dome ) 、台地(p latfor m ) 、胀隆(s well ) 和台背斜(anticlise ) 等。在不同的地质历史时期, 盆地的地球动力学环境发生变化, 隆升作用的机制不同, 隆起构造的范围与性质也不一致。因此, 可以将在地质历史时期出现的隆起称为古隆起(paleo 2high ) , 它们在后期或被继承下来, 或遭受不同样式、不同程度地改造而成为其它类型的构造(如斜坡和坳陷等) 。

准噶尔盆地经历了多期不同性质的构造演化(张功成等, 1999; 李锦轶等, 1999; 陈书平等, 2001; 王元龙等, 2001; 陈新等, 2002; 何登发等, 2002) , 形成了不同性质的原型盆地相叠加复合的盆地类型(陈新等, 2002; 何登发等, 2002) 。不同时期的隆起特征各异, 叠加、改造现象较为普遍。前人对于陆梁隆起与马桥凸起—白家海凸起组成的中央隆起等基底隆起带的研究较为深入(吴庆福, 1987) , 但对不同时期隆起的形成、演化与改造的剖析却很薄弱, 对隆起演化影响油气运聚的动力学过程也还未开展研究。因此, 本文根据　3本文受到中国石油天然气股份有限公司科技信息部应用基础重点研究项目“跨重大构造期叠合盆地油气富集规

律研究”的资助。

何登发, 男, 1967年12月生, 博士, 高级工程师, 构造地质学与石油地质学专业。

2004-03-15收稿, 2004-04-14改回。

2期何登发等:准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征249大量的地质调查、钻探与地震勘探资料, 主要讨论在不同地质时期隆起的分布、成因与演化特点, 和隆起的构造类型及基本特征。

1　不同地质时期古隆起的分布与演化特征

准噶尔地块具有前寒武纪结晶基底, 它与其周缘地区经历了晚元古代—早古生代的洋盆开裂与闭合阶段和晚古生代的有限洋盆扩张与关闭阶段, 这一阶段相当于全球的Rodinia 古陆自晚元古代裂解、洋盆发育、闭合直至形成新的泛古陆(Pangea ) 时期, 表明准噶尔地块在震旦纪—古生代经历了完整的开合旋回叠纪—新近纪盆地的基底(况军, 1993; 张功成等, 1999; 王元龙等, 2001; , 何登发等, 2002) 。二叠纪以来, 坳分异、1. 1　基底隆起特征

20～28k m , k m 。但褶皱基底层的厚度却, 8～10k m , 向南至盆地南部的昌吉凹陷减薄为0～1k m , 褶皱基底层与结晶基底顶面之间表现为角度不整合接触关系。这一特点与准噶尔地块在古生代的构造演化密切相关。虽然乌伦古—阿尔泰地块和准噶尔地块在早古生代晚期已拼合到西伯利亚古陆边缘, 但在泥盆纪早期, 沿东准噶尔—南蒙古—兴安岭一带再次开裂形成洋盆, 使准噶尔地块和南戈壁地块再次从西伯利亚板块南缘分离出来。这一洋盆向西可能经三个泉凸起南侧(后期陆梁隆起部位) 与西准噶尔洋盆相连。这样, 准噶尔地块在泥盆2石炭纪时期向北倾斜, 与北侧的乌伦古—阿尔泰地块、塔尔巴哈台地块及塔城地块隔洋相望, 北部块体沉没较深, 处于槽型沉积环境, 沉积厚度较大; 南部块体沉没相对较浅, 处于台型沉积环境, 接受了较薄的台相沉积。至石炭纪末上述洋盆关闭, 南、北块体拼合, 其后准噶尔地块的南部地区强烈上隆, 使得南部的海西期沉积被剥蚀, 形成一个大型的基底隆起带。马桥凸起具有这种成因。

三个泉凸起带可能为地壳拼合带(况军, 1993) 。新的探测资料表明, 三个泉断裂为超壳断裂, 其两侧褶皱基底层厚度相差2km , 北侧基底构造线呈NW 向, 而南侧基底构造线呈近东西向, 北侧基底与莫霍面形状呈镜像关系, 南侧为同步关系, 加之断裂带附近蛇绿岩套的存在, 进一步表明沿三个泉凸起一带很可能存在地壳块体的拼合带。在褶皱基底层, 发育北西西向的与陆梁隆起一致的基底隆起带, 表明陆梁隆起为一大型基底隆起; 此外, 在石西—呼图壁一带还发育近南北向的基底隆起。

这些基底隆起对沉积盖层的发育、构造变形与构造带的展布都有较强的控制作用。

1. 2　盖层沉积期的隆起特征

沉积盖层的厚度与褶皱基底层的厚度恰好相反, 具有北薄南厚的特征, 最厚处位于①马宗晋, 陈新发, 等. 2001. 准噶尔盆地构造格架综合工程探测.

250地　质　科　学2005年南部的昌吉凹陷, 厚可达15～16km 。其发育经历了二叠纪2中三叠世(P 2T 2) 前陆盆地、晚三叠世2中侏罗世早期(J 2x ) 弱伸展坳陷、中侏罗世晚期(J 2t ) 2晚侏罗世压扭改造、白垩纪(岩石圈冷却) 稳定沉降和泛盆发育及新生代前陆盆地强烈挤压改造等5个演化阶段。

(1) 二叠纪隆起特征

由于克拉美丽洋盆在石炭纪晚期完全闭合, 在其山前率先形成了前陆盆地, 五彩湾—大井地区的石炭系沉积由滨2浅海相过渡为海陆过渡相, 至早二叠世演变为湖相沉积。北天山洋盆在石炭纪末闭合, 也在其前缘形成了早二叠世前陆盆地。而准噶尔西北缘在早二叠世佳木河组(P 1j ) 沉积期仍为裂陷环境, 陷的边界断层由张性转变为压扭性, 但其逆冲掩覆规模最大, 前陆盆地的地层序列也最厚。地导致了盆地内部构造格局的急剧变化。

1) 早2中二叠世　, 2001; 陈新等, 2002) , 主要发育车排子、1) , 它们是石炭系褶皱隆升区。(() , 由于红—车断裂倾角较陡, 推覆距离小, , 在后期以垂向隆升剥蚀为主。在北部隆起的西南侧, (P 1j ) —夏子街组(P 2x ) 向其逐渐超覆, 但在下乌尔禾组(P 2w ) 沉积末期, 。

在准西北缘冲断带前缘、克拉美丽山前与北天山山前分别发育了玛湖、五彩湾—帐北与准南等3个前陆坳陷。其间, 发育了北东向的沙湾—盆1井西坳陷和近东西向不规则三角形态的东道海子北坳陷。沙湾—盆1井西坳陷与玛湖前陆坳陷之间为一北东向的低梁, 即达巴松凸起发育部位, 在这一时期, 它应是玛湖前陆盆地的前缘隆起的一部分。

2) 晚二叠世　盆地内部的隆起除前述3个盆缘隆起外, 最大的变化是沿德伦山—陆南—白家海一带形成了一弧形低隆起带(图2) , 它由北东向的石英滩凸起、北西向的石西凸起与白家海凸起组成, 上乌尔禾组(P 3w ) 沉积厚度仅100～200m 。石英滩凸起轴部, 石炭系被剥蚀。由于北部隆起退缩至红岩断裂以北, 在乌伦古地区首次下沉接受了300～400m 厚的上乌尔禾组(P 3w ) 沉积。准东隆起的范围则有所扩大, 主要是沿博格达山前带下二叠统卷入褶皱变形。

沿克拉玛依—乌尔禾冲断带及克拉美丽冲断带, 其前缘冲积扇非常发育, 与前期不同的是, 在这些部位并没有前陆深坳陷的发育, 而仅仅发育与冲断楔毗邻的前缘斜坡, 上乌尔禾组(P 3w ) 沉积厚度为200～400m 。

盆地腹部以湖相沉积为主, 发育北北东向的盆1井凹陷、呼图壁凹陷和阜康凹陷, 北东东向的北三台凹陷与近东西向的石钱滩凹陷, 上乌尔禾组厚达400～600m 。

经过二叠系的快速充填, 分异明显的基底隆、坳格局被“填平补齐”; 且经过二叠纪的剥蚀夷平作用, 盆缘3个隆起的幅度已较为低缓。

(2) 三叠纪隆起特征

早2中三叠世, 盆缘的车排子隆起与准东隆起隆升微弱, 范围变化不大; 而北部隆起仅①何登发, 张朝军, 等. 2003. 准噶尔石炭纪原型盆地特征与勘探潜力.

2期何登发等:

准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征251

图　准噶尔盆地中二叠世末隆起分布图

1. /m;2. 下乌尔禾组扇三角洲; 3. 下乌尔禾组湖底扇; 4. 石炭系隆起剥蚀区; 5. 下2中二叠统剥蚀隆起区; 6. 断层; 7. 构造单元边界; 8. 构造单元代号:Ⅰ. 车排子隆起; Ⅱ. 准东隆起; Ⅲ. 北部隆起; Ⅳ. 玛湖前陆盆地(坳陷) ; Ⅴ. 沙湾—盆1井西坳陷; Ⅵ. 五彩湾—帐北前陆盆地(坳陷) ; Ⅶ. 准南前陆盆地(坳陷) ; Ⅷ. 东道　　　海子北坳陷; Ⅸ. 梧桐窝子坳陷; Ⅹ. 古城坳陷

Fig . 1　A map showing distributi on of up lifts by the end of M iddle Per m ian in the Junggar Basin

只是沿红岩断裂带的窄隆起带(图3) 。盆地内部大幅度沉降, 在沙湾、乌伦古与大井一带发育3个沉降中心, 尤其是沙湾地区沉降剧烈, 中2下三叠统沉积厚度达1200m 。受沙湾、乌伦古地区差异沉降的影响及克拉美丽山西端的隆升制约, 于三个泉—陆南一带形成了一个椭圆形的低隆起, 中2下三叠统沉积厚度为100～200m 。这一与周围坳陷不协调的隆起还可能与西北缘的挤压冲断作用与南缘的挤压作用有关。因此, 其形态是上述各种作用的综合体现。

晚三叠世, 整个盆地进入统一坳陷发育期, 在相对松弛的构造环境及逐渐湿热的古气候背景下, 沉积了厚达300～800m 的上三叠统白碱滩组(T 3b ) 湖相泥岩, 这套沉积向西北缘克拉玛依—乌尔禾冲断带及陆梁地区逐渐超覆。

(3) 侏罗纪隆起特征

早侏罗世2中侏罗世早期(J 122x ) , 准噶尔盆地继承了晚三叠世的坳陷性质, 沉积了一套湖沼相含煤岩系; 上述盆缘的3个隆起范围逐步减小, 下2中侏罗统下部西山窑组向它们逐渐超覆(方国庆等, 2000) 。

在西山窑组沉积末期, 上述弱伸展构造环境不复存在, 受盆地边界断裂的控制, 演变为压扭构造环境; 在头屯河期盆地一直处于压扭环境, 在石英滩—三个泉地区、帐北地区和准西北缘等部位, 缺失上侏罗统, 表现为白垩系与中侏罗统或更老地层的不整合接触(陈中红等, 2002) 。压扭作用在盆地内部形成了北东—南西向的车(排子2) 莫(索湾) 隆起(图4) 。它自车排子隆起南端奎屯一带, 向NE 分两支撒开。一支呈北北东向经中拐

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　(P 3w ) 隆起分布图

1. 2. 冲积扇; 3. 三角洲; 4. 上乌尔禾组尖灭线; 5. 湖岸线; 6. 石炭系剥蚀隆起区; 7. 二叠系剥蚀隆起区; 8. 冲断隆起; 9. 构造单元界线; 10. 隆起走向; 11. 断层; 12. 构造单元代号:Ⅰ. 车排子隆起; Ⅱ. 准东隆起; Ⅲ. 北部隆起; Ⅳ. 中部隆起; Ⅳ1. 石英滩凸起; Ⅳ2. 石西凸起; Ⅳ3. 白家海凸起; Ⅴ. 克拉玛依—乌尔禾冲断带及前缘斜坡; Ⅵ. 南部前陆坳陷; Ⅵ1. 盆1井凹陷; Ⅵ2. 呼图壁凹陷; Ⅵ3. 阜康凹陷; Ⅵ4. 北三台凹陷; Ⅵ5. 石钱　　　滩凹陷; Ⅶ. 克拉美丽冲断前缘带; Ⅷ. 乌伦古坳陷

Fig . 2　A map showing distributi on of up lifts during Late Per m ian in the Junggar Basin

东南延伸至艾参1井以南, 另一支呈北东向经莫索湾、莫北和陆南等地区延伸至石南—三参1井一带; 这两支均向西南抬升, 收敛于车排子南侧, 似为一个以车排子隆起南端为砥柱的“旋卷构造”。东南支在石南、莫索湾地区剥露三工河组(J 1s ) , 表现出沿其轴部起伏较大。

在车2莫隆起的西北发育有克拉玛依坳陷, 东南侧发育了昌吉—五彩湾坳陷。此外, 乌伦古坳陷继续发育, 大井一带侏罗系沉积范围扩大; 在四棵树地区重新下沉充填了一套含煤岩系。

(4) 白垩纪隆起特征

早白垩世, 准噶尔盆地稳定沉降, 再次成为坳陷型盆地, 湖盆范围扩大(陈中红等, 2002) 。盆缘隆起范围减小, 盆内的车2莫隆起被掩埋。由于盆地南侧沉降幅度加大, 堆积了厚达2800m 的湖相地层, 形成了南深北浅的楔形盆地(图5) 。这一时期, 由于克拉美丽山西端隆升加剧, 形成了向东抬升的三个泉和莫索湾—五彩湾两个鼻状构造带, 沿着它们发育了两个大型三角洲沉积体系。

晚白垩世, 湖盆萎缩, 沉积范围缩小, 但对隆起构造的影响不大。

(5) 新生代隆起特征

进入新生代, 准噶尔盆地逐渐转变为挤压构造环境, 但主要受控于北天山的隆升与向北的逆掩冲断作用。由于北天山在新近纪以来强烈隆升(赵白, 1993; Hendrix et al . ,

2期何登发等:

准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征253

图3　准噶尔盆地三叠纪隆起分布图

1. 中2下/m;2. 冲积扇或扇三角洲; 3. 中2下三叠统剥蚀尖灭线; 4. 断层; 5. 石炭系剥蚀区;

6. 冲断隆起; 7. 潜伏“低”隆起; 8. 构造单元界线; 9. 构造单元代号:Ⅰ. 车排子隆起; Ⅱ. 准东隆起; Ⅲ. 西北缘冲断带及前缘带:Ⅲ1. 克拉玛依—乌尔禾冲断带; Ⅲ2. 冲断前缘超覆带; Ⅳ. 北部前陆盆地:Ⅳ1. 红岩冲断带; Ⅳ2. 乌伦古前陆坳陷; Ⅴ. 克拉美丽山前前陆盆地:Ⅴ1. 克拉美丽山前冲断带; Ⅴ2. 大井前陆坳陷; Ⅵ. 博格达山前冲断体系:Ⅵ1. 博格达山前冲断带; Ⅵ2. 冲断前缘斜坡带; Ⅶ. 准南前陆盆地:Ⅶ1. 北天山冲断前缘带; Ⅶ2. 沙湾前陆坳陷; Ⅷ. 三个　　　泉—陆南隆起; Ⅸ. 中部斜坡

Fig . 3　A map showing distributi on of up lifts during Triassic in the Junggar Basin

1994; 何登发等, 2002) , 同时准噶尔盆地南缘边界断层发生右行走滑, 使得盆地在古近纪—更新世处于压扭构造环境, 不但在南缘堆积了厚达2000～3000m 的粗碎屑沉积物, 也使得沉降中心向西迁移。

新生代盆地南厚北薄的地质结构在古近纪已有明确的表现(图6) 。受北天山逆冲的影响, 准南地区发生大幅度的挠曲沉降, 相应地, 在石英滩—三个泉一带形成了北西—南东向的(前缘) 隆起, 它将乌伦古坳陷与其南侧的前陆坳陷相分隔。盆缘的石炭纪隆起范围缩小, 但二叠系及其以上地层的剥蚀区扩大。

新近纪的压扭作用进一步加强了这种隆坳格局, 使盆地急剧向南掀斜(陈新等, 2002; 何登发等, 2002) , 下伏的前期隆起可能发生翘倾破坏, 例如侏罗纪的车—莫隆起。2　古隆起的构造类型

2. 1　古隆起分类原则

　　根据基底顶面起伏(周清杰等, 1990; 贾承造等, 1995, 1996) 、构造格架和沉积厚度等可以对隆起单元进行划分, 主要是确定隆起的边界与范围, 而对于多构造层相叠合的盆

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(J 2t ) 隆起分布图

1. /m;2. 地层分布; 3. 中侏罗统上部头屯河组沉积期隆起边界; 4. ; 5. 石炭系剥蚀区; 6. 二叠2三叠系剥蚀隆起区; 7. 构造单元边界; 8. 构造单元代号:Ⅰ. 车排子隆起; Ⅱ. 准东隆起; Ⅲ. 车排子—莫索湾低隆起; Ⅳ. 博格达前缘隆起; Ⅴ. 北缘隆起; Ⅵ. 乌伦古坳陷; Ⅶ. 克拉　　　玛依坳陷; Ⅷ. 陆西斜坡; Ⅸ. 昌吉—五彩湾坳陷; Ⅹ. 大井坳陷; Ⅺ. 吉木萨尔坳陷; Ⅻ. 四棵树坳陷

Fig . 4　A map showing distributi on of up lifts during sedi m entary peri od of the M iddle Jurassic

T outunhe For mati on in the Junggar Basin

地而言, 常常顾此失彼。例如:若以下构造层的特点为主进行划分, 有时就不能完全反映上构造层的形态。目前对于隆起的类型与性质的研究, 针对塔里木盆地的研究较多(贾承造等, 1995, 1996; 何登发等, 1996) , 在其它盆地则较少见。对于隆起类型的划分, 目前并没有统一的方案或标准, 一般是对隆起的主要特点进行剖析, 进行描述性分类。

准噶尔盆地古隆起的基本特征总结见表1, 分布如图7所示。根据以下特征对准噶尔盆地的古隆起进行分类(表1) :1) 地层组成(如岛弧火山岩、变质岩和碎屑岩等) ; 2) 形成时间或阶段(如海西、印支、燕山或喜马拉雅期) ; 3) 隆升活动方式(如继承性持续活动、间断式活动或短暂活动等) (贾承造等, 1996; 贾承造, 1997) ; 4) 形成环境与机制(如挤压环境下的前缘隆起、冲断隆起或走滑环境下的受限挤压隆起) ; 5) 地质结构样式(如背冲断块或冲断块、凸起2凹陷多种组合、低缓隆起、陡倾隆起和鼻状隆起等) ; 6) 保存状态(如形成后被埋藏, 形成后再次隆升改造, 形成后被不同期构造叠加, 早期隆起轴向的保持性, 是否旋转或迁移) 。

对于准噶尔盆地的古隆起, 可以采取下述方案进行分类。

首先, 根据隆起是否卷入下伏基底, 可以分为基底隆起与盖层隆起。

其次, 根据隆起的活动方式进一步分类, 例如:隆起是在原位继承性持续性地活动, 还是间断性地活动; 隆起是否发生叠加、隆起脊线发生迁移或旋转等。

第三, 据隆起的地质结构样式, 例如断隆、冲断(带) 系统、单斜、断隆与披覆背斜组

2期何登发等:

准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征255

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图　准噶尔盆地早白垩世末隆起分布图

1. /m;2. 下白垩统尖灭线; 3. 断层; 4. 早白垩世物源供给方向; 5. 下白垩统呼图壁河组三角洲; 6. 石炭系剥蚀区; 7. 二叠系—下白垩统剥蚀隆起区; 8. 构造单元边界; 9. 构造单元代号:Ⅰ. 车排子隆起; Ⅱ. 准东隆起; Ⅲ. 北部隆起; Ⅳ. 南缘隆起; Ⅴ. 西部斜坡; Ⅵ. 北部斜坡:Ⅵ1. 陆西斜坡; Ⅵ2. 乌伦古斜坡; Ⅶ. 中部斜坡:　　　Ⅶ1. 三个泉鼻状构造带; Ⅶ2. 滴水泉—莫北鼻状构造带; Ⅷ. 南部坳陷; Ⅸ. 东部斜坡

Fig . 5　A map showing distributi on of up lifts by the end of Early Cretaceous in the Junggar Basin

合、断隆与上叠地堑组合等从形态学上予以细分。

第四, 根据隆起的现今埋藏状态, 例如在原位浅埋藏或深埋藏, 或呈隆升剥蚀状态等进行分类。

2. 2　准噶尔盆地古隆起的主要类型

根据上述原则, 准噶尔盆地的古隆起主要有4种基本类型(表2) 。

(1) 继承型古隆起　包括浅埋藏的车排子隆起与深埋藏的马桥凸起, 具挤压成因, 断隆形态, 是在海西期褶皱基底基础上原位长期发展而成的。

车排子隆起是石炭纪末期由西向东挤压的产物, 由于其东侧边界红车断裂带呈南北向, 为一超壳断裂, 因此表现为断隆性质; 由北向南, 由北段的小规模冲断推覆演变为膝折样式, 陡倾翼也逐渐变缓。在后期的演变历史中, 车排子隆起在原位长期继承性发展, 其枢纽向南倾伏, 成为准噶尔盆地的西侧边界。它对东侧沙湾凹陷的二叠2三叠系沉积有明显的控制作用。

马桥凸起呈北西西向, 在石炭纪末—早二叠世初佳木河组(P 1j ) 沉积期处于隆升剥蚀状态, 此后在原位被逐步埋藏。其西端在燕山期被南东向断裂切割, 形成的柳毛镇次凸与莫北凸起相连, 构成一略向南东突出的弧形构造带。

(2) 间断型古隆起　古隆起包括陆梁隆起与准东隆起, 中拐凸起与白家海凸起。在海西期基底隆起的基础上, 经历了印支、燕山与喜马拉雅期的多期隆升, 由于不同时期的

2期何登发等:

准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征257

6　准噶尔盆地古近纪末隆起分布图

1. /m;2. 古近系安集海河组冲积扇; 3. 古近系安集海河组三角洲; 4. 古近系安集海河组沉积期湖岸线; 5. 古近系安集海河组沉积期半深湖边界; 6. 古近系尖灭线; 7. 断层; 8. 隆起脊线; 9. 石炭系剥蚀区;

10. 二叠系—古近系剥蚀隆起区; 11. 构造单元边界; 12. 构造单元代号:Ⅰ. 车排子隆起; Ⅱ. 梧桐窝子隆起; Ⅲ. 北部　　　隆起; Ⅳ. 西北缘隆起; Ⅴ. 陆东—大井隆起; Ⅵ. 石英滩—三个泉隆起; Ⅶ. 乌伦古坳陷; Ⅷ. 南部坳陷

Fig . 6　A map showing distributi on of up lifts by the end of Paleogene in the Junggar

Basin

258地　质　科　学2005年地球动力学环境有较大变化, 隆起的样式、方位与范围也不一样(图1～图6) 。据此, 可以进一步分为以下3种。

1) 延续型　例如白家海凸起与中拐凸起。白家海凸起为基底隆起, 在石炭纪末—二叠纪隆升幅度进一步加大(张越迁等, 2000; 陈书平等, 2001) 。它与马桥凸起之间以南北向呼图壁—福海基底断裂为界, 由于该南北向断裂的左旋扭动, 白家海凸起呈向南西倾伏的北东向鼻状隆起。其西北边界为东道海子北逆冲断裂, 凸起除脊线发生旋转外, 基本保持其断隆单面山形态, 白垩纪以来稳定埋藏。

2) 叠加型　如陆梁隆起。在石炭纪晚期, 由北向南的强烈挤压作用, 底山—哈尔里克山—克拉美丽山发生强烈的逆冲推覆形成前陆冲断带, 前方, 隆起的幅度较大。它在晚二叠世(P 3w ) (图2) ; 三叠纪—中侏罗世西山窑期(J 2x ) (J 2t ) —晚侏罗世被压扭作用改造, , 如夏盐、基东和石南等一系列断凸。白垩纪, 上叠了石英滩—三个泉前缘隆起带, 、燕山期的一系列北东向扭动性质的鼻状构造, 隆起的方位变化也非常明显。

3) 残余型如准东隆起, 为一长期挤压隆起, 晚期改造强烈。它以帐北断褶带为其西侧边界, 与昌吉坳陷之间以阜东斜坡过渡, 是强烈差异升降背景下的产物。准东隆起在晚石炭世—白垩纪一直处于低隆起状态(图1～图5) , 早期受自西向东的挤压作用, 形成了石树沟凹陷、黄草湖凸起、石钱滩凹陷、黑山凸起和梧桐窝子凹陷等一系列背斜、向斜相间的地貌单元(图7) , 类似川东的“隔档式褶皱”。由于新生代博格达山向北强烈逆冲, 形成一系列东西向断裂及褶皱背斜带, 它们将前期构造改造成棋盘格式构造。在喜马拉雅期西段发育前陆坳陷, 而东段呈剥蚀状态。

(3) 掀斜型古隆起　指车排子—莫索湾隆起(图4) 。这一发育在侏罗2白垩系中的褶皱隆起, 在喜马拉雅期被向南掀斜而成单斜, 隆起形态急剧变化。

(4) (边缘) 冲断带型古隆起　包括克拉玛依—夏子街断裂带与准噶尔南缘冲断褶皱背斜带。它们发育在盆地边缘。根据形成的早晚, 分为古冲断带与今冲断带两种类型。

1) 古冲断带型　在准噶尔盆地西北缘, 扎伊尔山于早二叠世晚期开始了向南东的逆冲活动, 由于这时主要发生南北向挤压, 克(拉玛依) —百(口泉) 断裂带等具压2剪性质, 自西北向南东, 由铁厂沟断裂、哈图断裂、达尔布特断裂、克—百断裂和玛湖断裂等构成大型叠瓦冲断推覆系统, 这些断裂上陡下缓, 向下归并到10～13k m 的滑脱面上, 除玛湖断裂为隐伏断裂外, 其余均为显露型冲断层。哈拉阿拉特山向南的逆冲作用则主要发生在晚二叠2中三叠世, 南北向挤压应力与边界断裂近于垂直, 在其前缘形成了3排较宽的断层相关褶皱背斜带, 构成了乌尔禾—夏子街断褶构造带。北西向的红山嘴东侧断裂与黄羊泉断裂起横向转换作用①。

2) 今冲断带型　中新世以来的喜马拉雅运动使准噶尔块体向天山之下发生陆内俯①何登发, 雷振宇, 等. 2002. 准噶尔盆地西北缘断裂构造特征、油气成藏演化与勘探方向.

2期何登发等:准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征259

图7　准噶尔盆地古隆起分布叠合图

1. 一级构造单元界线; 2. 二级构造单元界线

Fig . 7　A map showing distributi on of superi m posed up lifts in varied geol ogic ages in the Junggar Basin

冲, 导致天山快速隆升并向盆地大规模逆掩, 在准噶尔南缘形成了3排斜列式背斜构造带。博格达山在喜马拉雅期也再度快速隆升, 由于隆升作用西早东晚(东、西段以吉木萨尔东的南北向断裂为界) , 在山体西段的前缘形成了强烈变形的阜康断裂带及前陆盆地, 新生代前陆盆地呈弧形展布, 其东南侧走向与博格达山斜交; 由于东段隆升较晚, 其前缘还无沉积。因此, 准东隆起东部的奇台一带在喜马拉雅期的改造不明显, 还保存有燕山期的构造特点(图6) 。

3　结　论

(1) 准噶尔盆地是在前寒武系结晶基底与前石炭系褶皱基底的基础上发展起来的大型沉积盆地, 在不同地质时期发育了不同性质的原型盆地, 相应地, 隆起的位置、范围、样式与方位等存在较大变化。

(2) 周缘造山作用的不等时性导致盆缘隆起形成时间上的差异; 造山作用的强烈程度影响着盆缘隆起的范围与幅度。准噶尔盆地北部隆起形成时期最早(晚石炭2早二叠世) , 包括陆梁隆起及其以北广大地区, 后期逐渐分异; 西部的车排子隆起形成时期稍晚(早二叠世晚期2中二叠世) , 为原位的断隆; 准东隆起为海西期与印支期的叠加隆起。

(3) 盆地内部的隆起受周缘构造作用与基底结构(如基底断裂和断块等) 的双重控制。基底结构的不均一性决定了基底隆、坳的分布, 基底隆起在二叠纪以来受不同方向的边界动力作用, 其上发育了不同方位、不同性质的隆起构造。

(4) 根据基底性质、隆起成因、活动方式、地质结构与保存状态的差异, 可以将准噶尔

260地　质　科　学2005年盆地的隆起划分为继承型、间断型、掀斜型与冲断带型4种基本的动力学类型。间断型还可以进一步分为延续型、叠加型和残余型等亚类, 边缘冲断带型有古冲断带、今冲断带两种亚类。

(5) 准噶尔盆地的隆起演化制约着油气运聚的动力学过程, 不同性质的古隆起的油气聚集与分布具有独特的规律, 相应的油气勘探方法与技术组合也应各具特色。

参考文献

陈书平, 张一伟, 汤良杰. 2001. 准噶尔晚石炭世—二叠纪前陆盆地的演化. 石油大学学报((5) :

11—15, 23.

Chen Shup ing, Zhang Yi w ei and Tang L iangjie . 2001. Evoluti on of f oreland basin t the

Junggar Basin . Journal of U niversity of Petroleum (Natural . ) , (5) :11陈　新, 卢华复, 舒良树, 王惠民, 张国清. 2002. , 8(3) :7—12.

Chen Xin, Lu Huafu, Shu L iangshu, W ang Zhang advances in the analysis of structural e 2

voluti on of the Junggar . U niversities, 8(3) :7—12.

陈中红, 查　明, , . . 新疆石油地质, 23

(4) :Chen Zhonghong, W u Kongyou, Zhang N ianfu and Zhang Yueqian . 2002. Unconfor m ity feature on the base of

Cretaceous and hydr ocarbon accumulati on in the Luliang Up lift . X injiang Petroleum Geology, 23(4) :283—285. 方国庆, 李育慈, 刘徳良. 2000. 准噶尔盆地东北缘中2下侏罗统层序地层与油气. 地质科学, 35(4) :414—420.

Fang Guoqing, L i Yuci and L iu Deliang . 2000. Sequence stratigraphy and petr oleum ofM iddle t o Lower Jurassic in the north 2

eastern margin of the Junggar Basin . Chinese Jour . Geol . (f or merly, Scientia Geologica S inica ) , 35(4) :414—420. 何登发, 李德生. 1996. 塔里木盆地构造演化与油气聚集. 北京:地质出版社. 1—52.

He Dengfa and L i Desheng . 1996. Tect onic Evoluti on and Hydr ocarbon Accumulati on in the Tari m Basin . Beijing:Geol ogical

Publ . House . 1—52.

何登发, 张义杰, 况　军. 2002. 准噶尔盆地构造特征与油气田分布规律. 见:李德生等著. 中国含油气盆地构造学. 北

京:石油工业出版社. 598—619.

He Dengfa, Zhang Yijie and Kuang Jun . 2002. Structural features and distributi on of oil and gas fields in the Junggar Basin .

in:L i Desheng, et al . Tect onics of Petr olifer ous Basins in China . Beijing:Petr oleum I ndustry Press . 598—619. 贾承造. 1997. 塔里木盆地构造特征与油气. 北京:石油工业出版社. 348—357.

Jia Chengzao . 1997. Structure Features of Tari m Basin of Northwestern China and Petr oleum. Beijing:Petr oleum I ndustry

Press . 348—357.

贾承造, 魏国齐. 1996. 塔里木盆地的古生界古隆起和中、新生界前陆逆冲带构造及其控油意义. 见:童晓光, 梁狄

刚, 贾承造主编, 塔里木盆地石油地质研究新进展. 北京:科学出版社. 225—234.

Jia Chengzao and W ei Guoqi . 1996. Paleozoic up lifts and Mes o 2Cenoz oic foreland thrust belts and its influence upon hydr ocar 2

bon accumulati on in the Tari m Basin . in:Tong Xiaoguang, L iang D igang and Jia Chengzao . eds . New Advances in the Study of Petr oleum Geol ogy of Tari m Basin . Beijing:Science Press . 225—234.

贾承造, 魏国齐, 姚惠君, 李良辰. 1995. 塔里木盆地构造演化与区域构造地质. 北京:石油工业出版社. 168—174. Jia Chengzao, W ei Guoqi, Yao Huijun and L i L iangchen . 1995. Tect onic Evoluti on and Regi onal Structural Geol ogy of the Tar 2

i m Basin . Beijing:Petr oleum I ndustry Press . 168—174.

况　军. 1993. 地体拼贴与准噶尔盆地的形成演化. 新疆石油地质, 14(2) :126—132.

Kuang Jun . 1993. Suturing of terranes and f or mati on and evoluti on of the JunggarBasin . X injiang Petroleum Geology, 14(2) :

126—132.

李锦轶, 肖序常. 1999. 对新疆地壳结构与构造演化几个问题的简要评述. 地质科学, 34(4) :405—419.

2期何登发等:准噶尔盆地古隆起的分布与基本特征261L i J inyi and Xiao Xuchang . 1999. B rief review on the several as pects of the crustal structure and tect onic evoluti on of Xinjiang

Uygur Aut onomous Regi on . Chinese Jour . Geol . (f or merly, Scientia Geologica S inica ) , 34(4) :405—419.

王元龙, 成守德. 2001. 新疆地壳演化与成矿. 地质科学, 36(2) :129—143.

W ang Yuanl ong and Cheng Shoude . 2001. Crustal evoluti on and m ineralizati on in the Xinjiang Uygur Aut onomous Regi on .

Chinese Jour . Geol . , 36(2) :129—143.

吴庆福. 1987. 论准噶尔中间地块的存在及其在哈萨克斯坦板块构造演化中的位置. 见:中国地质学会构造地质专业

委员会编, 中国北方板块构造论文集, 第2集. 北京:地质出版社. 29—38.

W u Q ingfu . 1987. D iscussi on on the existence of the Junggarmedialmassif and its l ocati on in the tect onic evoluti on of Khazak 2

stan Plate . I n:Structural Comm ittee, Geol ogical Society of China . ed . Pr oceedings of Plate Tect onics of the Northern China, Series 2. Beijing:Geol ogical Publ . House . 29—38.

阎家祺译, 马万钧校. 1983. 国际构造地质词典, 英语术语. 北京:地质出版社. 3:238.

Yan J iaqi (Translat or ) ,Ma W anjun (Correct or ) . 1983. English I di om s of D of 2

jing:Geol ogical Publ . House . 3:238.

张功成, 陈新发, 刘楼军, 余亮平, 王　智. 1999. . , 20(1) :13—18.

Zhang Gongcheng, Chen Xinfa, L iu Loujun, Yu L ing W Zhi . Structure and distributi on of oil and gas

fields in the Junggar Basin . Acta 20() 18.

张越迁, 张年富, 姚新玉. . 新疆石油地质, 2(12) :43—46.

Zhang Yueqian, . Retr os pecti on and p r os pect of petr oleum exp l orati on in the interi or of the

Junggar Petroleum Geology, 2(12) :43—46.

赵　白. 1993. . 新疆石油地质, 14(3) :209—216.

Zhao Bai . 1993. Strutural feature and tect onic divisi on of the Junggar Basin . X injiang Petroleum Geology, 14(3) :209—216. 周清杰, 郑建京(主编) . 1990. 塔里木盆地构造分析. 北京:科学出版社. 22—30.

Zhou Q ingjie and Zheng J ianjing (eds . ) . 1990. Structural Analysis of the Tari m Basin . Beijing:Science Press . 22—30. HendrixM S, Dum itru T A and Graha m S A. 1994. Late O ligocene 2earlyM i ocene unr oofing in the Chinese Tian Shan:An ear 2

ly effect of the I ndia 2A sia collisi on . Geology, 22:487—490.

D I STR IBUT I O N AND TECTO N I C FEATURES O F

PAL EO 2UPL I FTS I N THE JUNGGAR BAS I N

He Dengfa 　Zhai Guang m ing 　Kuang Jun 　Zhang Yijie 　Shi Xin 12331

(1. Research Institute of Petroleum Exploration and D evelop m ent of China, B eijing 　100083; 2. Consultant Centre of China N ational Petroleum Corp ., B eijing 　100724; 3. X injiang O il Field B ranch Co m pany, China N ational

Petroleum Corp ., Kelam ay, X injiang 　834000)

Abstract

The p r ocesses of tect onic dyna m ic syste m s al ong the three peri pheries of the Junggar Basin and the diversity of the base ment fra me work resulted in that the up lift structures with different behavi ours devel oped in the Junggar Basin during varied geohist orical peri ods . The or ogeny outside the northeastern boundary during Late Carbonifer ous p r oduced the Northern R ise of the basin, which differentiated further t o be the Luliang Up lift and the W ulungu Dep ressi on in Late Per m ian . W hile the or ogeny outside the northwestern boundary during Early Per m ian br ought 　　　(下转第304页)

304地　质　科　学2005年预测和勘探服务为宗旨。作者在岩石学及岩相古地理分析的基础上, 认为华南地区海相地层的油气勘探久攻不下的主要原因是缺乏以生油气古地理环境为中心的定量的岩相古地理研究与编图。指出应该以岩相古地理学作为油气勘探的指导, 加强如江南盆地、扬子盆地和扬子北缘盆地等生油气古地理环境的研究。还指出鄂尔多斯地区寒武系和奥陶系的油气勘探应重视定量岩石学及岩相古地理学研究, 并提出“向靖边偏关局限海布井”、“坪中有气”、“向白云岩要气”、“不要轻信礁及礁油气藏”及“重视平凉页岩盆地”等落地有声的真知灼见, 体现出该著作的极高的实用价值。

本书亦有不足之处。正如作者在前言中所说的, 在古地理图上还没有用古地磁资料把一些大的台地的非当今界限的古纬度位置图勾绘出来作为本书的当今界限的古地理图的补充。此外, 如果作者能够根据沉积学和古地理资料与大地构造特别是板块构造单元结合, 论述这些大的台地之间的构造演化, 亦将是一项有意义的工作。

总之, 该著作原始资料丰实, 结论可信; 理论上有创建, 综合作图法是原创性的和行之有效的; , 使岩相古地理学发展到定量化阶段; 8; 地区的油气勘探的认识有独到见解, 。, 尤其是从事碳酸盐, 。特向广大同行推荐。

“L I EO GEO GRAPHY O F THE CAM BR I AN AN D O RDO I I AN I N CH I NA ”:A REPRESENTAT I VE WO RK O F

QUANT I TAT I VE L I THO FAC I ES PAL EO GEO GRAPHY

Zhang Pengfei

(D epart m ent of Resources and Earth Sciences, China U niversity of M ining and Technology, B eijing 　100083)

(上接第261页)

about the creati on of the Chepaizi Up lift, and the foll o wed thrusting gave rise t o the Kela may —Xiazijie thrust belts . The trans p ressi on during the Yanshanian or ogeny resulted in the Chepaizi 2Mosuowan Up lift in the sedi m entary cover with a S W 2NE strike . The northward expansi on of thrusting in the areas of Northern Tianshan Mountains during Cenoz oic caused a rap idly flexural subsidence in s outhern part of the Junggar Basin, accompanied with the s outhward tilting of the basin interi or, and the northward m igrati on of the f ore 2bulges . Based on the characteristics of the base ment, the f or mati onal ages, the kine matic styles, the geol ogic structures and the p res 2ervati on of up lifts, the paleo 2up lifts in the Junggar Basin could be classified int o f our basic types, na mely, the successive type, the discontinuous one, the tilted one and the thrust belt up lift . The main tect onic features of each type of the m were summed up , which sho wed that the up lifts p layed a great and characteristic r ole in the accu mulati on and distributi on of oil and gas in the Junggar Basin .

Key W ords 　Paleo 2up lifts, D istributi on, Tect onic features, Evoluti on, The Junggar Basin