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柴西南是柴达木盆地一个最重要的含油气区,受南面昆仑山和两面阿尔金山的影响,区内构造活动期次多,构造样式复杂,形成机理众说纷纭。深入解析盆内构造特征,以及追索其与周缘造山带的藕合合关系,不仅具有重要的理论意义,而且对构建地层格架,恢复古地貌,研究油气的生成、运移、聚集也具有实际的指导意义。
本文以地震及室内岩心资料为基础,结合区域地质背景,对柴西南地区的构造特征进行了深入分析,共识别出压缩、反“S”、扭动和底辟四种构造样式。以压缩构造为主,发育了一系列平行于昆仑山的断层和伴生的褶皱构造,反映了盆地构造演化主要受昆仑山构造活动的控制。反“S”、扭动构造主要分布在阿尔金斜坡区,由一系列的汇向走滑带的逆冲断层和叠瓦片组成。底辟构造是一种重要的构造样式,在过去的研究中关注较少,广泛发育的厚层泥岩为其发育创造了良好条件。对柴两南主要断裂特征进行了深入研究,对其规模、产状、性质进行了深入分析、归类。对其生长指数进行了计算,分析了断层活动历史,认为断裂具有多期活动的特点,E23及N32-Q期间是断裂的强烈活动期,同时各断层活动强度存在较大差别,主要由挤压作用的不均衡造成。
依靠平衡剖面方法,恢复了柴西南构造演化史,结合盆地不整合形成时期及区域构造演化背景,划分了四个构造演化阶段,65-24Ma为挠曲坳陷阶段,构造活动比较平缓,昆北、阿拉尔及Ⅺ号等主要断层开始发育;24-12 Ma为逆冲阶段,印度-喜山碰撞,东昆仑隆升,挤压应力增强;12-2.8Ma为强烈逆冲阶段,自东而西东柴山、昆北、阿拉尔控制的逆冲块相继遭受剥蚀,随挤压应力进一步增强,逆冲断块前沿发生褶皱变形,并形成了一批后生逆断层;2.8 Ma至今为表层滑脱褶皱阶段,阿尔金造山反向作用和表层欠压实,在双向挤压应力作用下,使上覆层滑脱褶皱变形,变形最强烈的地区在开特米里克地区。此外,计算了各地区的地层缩短率,E23及N32-Q期间地层缩短率比较明显,新生代后期最强烈的地层缩短发生在东柴山地区。
在上述构造特征和演化史分析的基础上,运用盆山藕合的新理论,将上述断裂体系、构造特征,纳入同一的空间域中综合分析。这是一种系统的研究方法,单一的构造样式要融入同一的地质背景之中,其中可能有矛盾,不协调的地方,以整体研究为主,个别服从整体,力求获得圆满的地质解释。通过对各种构造特征的反演,认为,研究区的构造形成及演化受印度板块向北运动远程效应的影响。应力传递,昆仑山隆升,处于主动运动状态,造成盆内主体构造以大规模逆冲断裂和线性排列的褶皱为主。对盆内构造形成起主要作用,阿尔金造山带是在盆地基底块体向北运动过程中,在侧向派生的挤压应力作用下,处在被动应力状态,产生向上隆升,对靠近走滑断裂的构造起改造和叠加变形作用,影响范围有限。