准噶尔-北天山盆山过渡带构造变形特征.docx

准噶尔-北天山盆山过渡带构造变形特征 本研究中的准噶尔-北天山过渡带是指北天山脉和准噶尔盆地南缘的过渡地带。这一部位发育大量逆冲断层和褶皱变形,因此一些学者也称之为北天山山前冲断带或冲断褶皱带。油气勘探揭示的盆地结构表明,准噶尔盆地南部边缘并非一个简单的冲断褶皱带,盖层滑脱逆冲断层及其相关褶皱之下往往还对应有深层的基底卷入断裂,山前断裂带也具有复杂的结构特征。本文利用油气勘探获得的地震资料和地面地质图资料,分析准噶尔-北天山盆山过渡带的基本构造特征。 1 断裂是构造变形的重要构造要素 准噶尔-北天山盆山过渡带NWW走向,东西延伸长度约350~400 km,南北影响宽度约50~80 km。新疆地质调查部门编制的北天山地质图和油气勘探部门编制的准噶尔盆地南部构造图表明,准噶尔-北天山盆山过渡带发育有大量不同尺度的断层和褶皱,是一条强烈的变形带。图1是在综合分析地面地质图资料和盆地构造图、地震 剖面资料基础上编制的准噶尔-北天山盆山过渡带构造简图,图2是根据地面地质图和盆地区地震剖面解释成果编制的区域构造剖面图,它们大致刻画出了这一区域的基本地质结构。在平面上(图1),准噶尔-北天山盆山过渡带分布有5~6个大致平行的NWW向-近EW向基底卷入主干断裂,这些断裂本身及断裂活动引起的断块和相关褶皱变形呈带状展布,而沿着断裂构造带走向不同区段的构造变形具有差异性,并且被NNE-NE向横向断层或变换构造带分割成6~7个具有不同变形特点的区段。在剖面上(图2),卷入断裂变形的地层从前石炭系结晶变质岩基底到盆地内部新近系(甚至第四系)沉积盖层,并且由于卷入变形岩层的能干性的差异,明显表现出分层性特点,自深而浅可以分为大致2~3个不同特征的变形层次。 断裂是准噶尔-北天山盆山过渡带构造变形的重要构造要素。基底卷入的主干断裂在这一区域由南向北分“带”和由西向东分“段”,盖层滑脱断层则导致自深至浅分“层”。因此,从构造变形角度也可以认为准噶尔-北天山盆山过渡带是一条宽阔的断裂构造带。该断裂构造带包括不同尺度、各种类型的断层,其中以逆断层为主。图1中标注的基底卷入主干断层和分支断层所切割的盆地盖层在剖面上多显示为逆冲断层位移特征:在伊林黑比尔根山前基底卷入的主干断层走向NWW向、向南倾斜,由南向北的逆冲位移是盆地基底逆冲到沉积盖层之上;在博格达山南、北两侧的基底卷入主干断层总体走向为近EW向,环绕山体呈弧形展布,向山体核部倾斜;博格达山北缘基底卷入主干断层由南向北逆冲;博格达山南缘基底卷入主干断层由北向南逆冲。正断层主要发育在盆地深层二叠系层序中,包括NWW向和NNE向、NE向多组,一般其规模较小、延伸较短,但是部分NWW向基底卷入主干断裂是在继承盆地演化早期正断层基础上形成的。地面地质调查发现,在红山公园附近发育近南北走向的正断层。一组为NNW,NNE走向的断层具有走滑断层特征,属于NWW向-近EW向的逆冲断层位移引起的调节性断层或捩断层,如图1中的Tr1—Tr6断层等。其中,红车断层(隐伏,Tr1)和乌鲁木齐横向断层(Tr5) 是准噶尔-北天山盆山过渡带中两条最重要的变换断层。此外,NWW向-近EW向主干基底卷入断层在演化过程中也有走向位移分量,这些断层在有些区段的地震剖面上表现为花状构造样式。 准噶尔-北天山盆山过渡带基本结构的另一重要特征是具有明显的不对称性,即断裂构造带的不同“带”、“段”、“层”的构造变形特征有明显的差异,即使是同一“带”、同一“层”在不同“区段”的变形特征也有一定的差异。受断裂变形影响,中、浅层的沉积盖层还发育有一系列背斜构造(图1),它们是准噶尔-北天山盆山过渡带中、浅层盖层构造变形的重要组成部分,但是不同“带”的背斜变形也有明显的差异。 2 基岩断隆带和挠曲带 根据基底卷入主干断裂的结构及两盘断块体的变形特征,准噶尔-北天山盆山过渡带由南向北可分为基岩断隆带、山前冲断挠曲带、分层变形叠置带等3个“带”。伊林黑比尔根山北麓断裂[图1中的(3),也称北天山山前大断裂]以南由基底卷入高角度逆冲断层引起隆升和复杂褶皱变形构成基岩断隆带;伊林黑比尔根山北麓断裂至齐古-托斯台断裂[图1中的(4)]下盘深陷带轴部由基底卷入逆冲断层及其两盘断块挠曲变形构成盆山过渡带的山前冲断挠曲带;齐古-托斯台断裂带下盘至盆地内部发育不同层次断层及其相关褶皱变形,深、浅层构造样式有明显差异但是垂向上叠置在一起构成分层变形叠置带(图2)。尽管沿着构造带走向不同区段的结构特征有一定的差异,但是同一条“带”的构造变形特点相似(图3,图4,图5)。 博格达山两侧盆山过渡带的结构特征与伊林黑比尔根山山前盆山过渡带的结构特征类似,也具有分“带”特征,只是构造带的走向变为环绕博格达山呈近EW向变化,构造带宽度相对变窄,而且博格达山两侧的构造带具有对称分布特点。