库车陆内挠曲盆地构造演化模式

2024-11-19 23:38:32
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回答1:

综合以上研究成果,可以得出库车陆内挠曲盆地中新生代构造演化模式(图7-2)。早三叠世到早侏罗世同构造沉积阶段:由于晚二叠世末期,天山造山带急剧隆升扩展对塔里木板内北缘进行冲断加载,在冲断带前侧发育库车挤压挠曲盆地,并造成塔北地区冲断隆升。早三叠世分别在库车盆地和塔北隆起南侧的满加尔盆地北侧发育同构造沉积的冲积扇,盆地其余部分发育河流和浅湖相沉积。中、晚三叠世受青藏高原南侧巴颜喀拉地体与南昆仑山地体、羌塘地体与巴颜喀拉地体碰撞影响,天山造山带发育大规模走滑断层和冲断构造带,从而造成库车盆地与满加尔盆地沉降速度超过物质补偿速度,并且大于沉积速度,盆地处于饥饿(starved)、充填不足(underfilled)状态,在盆地北侧边缘发育水下冲积扇,并有深湖浊积岩出现,除了盆缘粗碎屑岩外盆地大部分地区发育细碎屑岩。晚三叠世晚期,天山山体和库车盆地发生均衡反弹,造成盆地和山脉之间地势差降低,因而在盆地中的就发育三角洲、河流沉积的陆相碎屑岩沉积,此时天山山体以剥蚀作用为主,构造作用和缓。到早侏罗世早期,库车盆地包括塔北隆起由于天山山体剥蚀夷平作用,地势降低,盆地趋于消亡,沉积了一套网状河河流沉积,厚度基本稳定,分布范围广的砂砾岩。早侏罗世晚期,剥蚀作用造成天山山体达到准平原化阶段,这个时期河流广泛发育,在温暖潮湿条件下形成大片成煤沼泽。

图7-2 库车盆地构造演化示意图(以库车河为准,垂直放大)

中侏罗世—早白垩世早期同构造沉积阶段:中侏罗世拉萨地体与羌塘地体发生碰撞作用,天山山体发生构造隆升。盆地边缘受到构造挤压和冲断加载作用,使中侏罗世库车盆地沉降加快,成为新的活动下沉期。在温暖潮湿气候条件下,降水量较大,因而盆地边缘缺乏粗碎屑沉积,盆地以半深湖和扇三角洲沉积为主。晚侏罗世,天山山体的剥蚀卸载作用造成库车盆地发生均衡反弹,同时由于气候变化,库车盆地沉积了浅湖相红色泥岩夹粉砂岩,塔北隆起已大部夷平。在干燥气候条件下,晚侏罗世晚期和早白垩世早期,随着天山山体剥蚀作用加强,沉积物流进盆地的流量增加,相应地沉积速率大于沉降速率,库车盆地以河流相沉积砂砾岩为主,在塔北隆起早白垩统底部也发育厚层棕红色含砾砂岩,说明这套砾岩、砂岩分布范围广,比较稳定。

早白垩世中期—始新世同构造沉积阶段:裂变径迹资料证明早白垩世中晚期天山山体为再次快速隆升时期,库车盆地再次受到构造挤压作用。相比而言,此次构造挤压强度比较低,因而库车盆地沉降速度等于沉积速度,造山带剥蚀充填和盆地沉降基本上保持平衡,始终发育氧化宽浅湖沉积。晚白垩世,盆地沉积速度大于沉降速度,盆地大部分以冲积—河流冲积平原及滨浅湖为主。随着地势差降低,到古近纪—古始新世,盆地内广泛发育河流冲积相砂砾岩,到塔北隆起则相变为灰白色细砂岩。

渐新世—第四纪同沉积构造变形阶段和冲断构造发育时期:40~50 Ma时,印度板块和欧亚板块持续发生陆陆碰撞作用,促使塔里木板块快速向北移动,造成天山山体持续构造挤压、隆升扩展,库车盆地沉降速度加快,因而在盆地边缘发育冲积扇砾岩,盆内大部分地区沉积湖相沉积物,同时库车盆地边缘发生构造变形。中生代一直是隆升的塔北地区发生快速沉陷,库车陆内挠曲盆地沉积范围扩大,前隆向前扩展迁移,可能此时塔北隆起南部地区成为挠曲盆地的前缘隆起。

中新世库车盆地北缘发生构造变形,发育同沉积构造。中新世到第四纪,库车盆地发生构造变形而隆升,自北而南发生了冲断构造作用,天山造山带的古生代地层冲断到库车盆地中新生代地层之上,沿着中生界三叠系页岩等软弱带、第三系膏盐岩,库车盆地发育冲断构造及断层相关褶皱,形成库车盆地复杂的背驮式冲断构造系。

库车盆地构造沉降史分析表明,该盆地为典型的挤压挠曲盆地。在该盆地区域范围内,库车盆地东、西方向沉积速率相差不大,南、北方向上沉积速率差别较大。由不同时代、不同地点库车盆地沉降史分析结果可以认为中生代时期天山造山带以走滑和逆冲作用为主,新生代时期至少在库车盆地北缘天山造山带以冲断作用为主。因此根据构造作用强度、盆地沉降幅度,库车盆地有四次剧烈构造沉降期、四次平缓构造沉降期,反映古生代形成的天山造山带有四次幕式构造活动。最后一次为盆地冲断构造发育时期,同时为盆地强烈的沉降、沉积时期,剧烈构造沉降期到平缓构造沉降期为一次构造演化阶段,为此可把库车盆地构造演化划分为四次构造演化阶段:三叠纪—早侏罗世为第一同构造沉积期,中侏罗世—早白垩世早期为第二同构造沉积期,早白垩世中期—始新世为第三同构造沉积期,渐新世到第四纪是盆地冲断构造发育时期。在每次构造活动强烈时期,均造成盆地边缘发育冲积扇沉积,盆地内大部分发育湖相细碎屑岩沉积;在构造平缓时期,对应于库车盆地以河流相沉积为主,侧向上砂砾岩分布广泛。