焉耆盆地中新生代構(gòu)造抬升與熱演化研究.pdf

1、焉耆盆地是在海西期褶皺基底之上形成和發(fā)展起來的一個(gè)中、新生代復(fù)合盆地。盆地呈NW向菱形形態(tài)，被西側(cè)的霍拉山和東部的克孜勒山、南部的庫魯克塔格山和北部的薩阿爾明山所圍限，前兩者呈NW向展布，后兩者呈近EW展布。盆地西界為鐵門關(guān)斷裂，東部為榆樹溝—硫磺山斷裂(中天山南緣斷裂東段)，南界為庫魯克塔格山前的辛格爾斷裂，北界為中天山南緣—桑樹園子斷裂。這四條斷裂長期以來控制和影響著焉耆盆地的形成與演化。從構(gòu)造幾何學(xué)特征來看，現(xiàn)今盆地展布明顯受南天

2、山主要構(gòu)造格架與斷裂構(gòu)造的控制。 現(xiàn)今焉耆盆地是一經(jīng)過多期運(yùn)動(dòng)改造的殘留盆地，侏羅紀(jì)盆地面貌與現(xiàn)今面貌相差很大，盆地的范圍要比現(xiàn)今大很多。焉耆-庫車盆地經(jīng)過燕山運(yùn)動(dòng)晚期和喜山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造，造成盆地內(nèi)第三系與下伏地層的角度不整合。關(guān)于此次強(qiáng)烈擠壓活動(dòng)的時(shí)限，由于第三系直接覆蓋在中侏羅統(tǒng)之上而難以確切厘定；從而造成認(rèn)識(shí)上的不同。本文充分采用不受地層時(shí)代的限制，近年已成功地用于高原、造山帶和盆地隆升剝蝕-冷卻過程和時(shí)限研究的裂變徑跡

3、分析方法。通過其給出的巖石熱演化冷卻事件和相關(guān)年代學(xué)信息，探討抬升-剝蝕時(shí)限及過程。其測(cè)試和分析結(jié)果同時(shí)可與有地層分布和構(gòu)造變形記錄的研究相互印證。 首先對(duì)盆地周邊露頭樣品進(jìn)行了分析，而后對(duì)盆地內(nèi)部博湖南北坳陷鉆井裂變徑跡樣品進(jìn)行了分析，將焉耆盆地周邊白堊紀(jì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)劃分為早白堊世晚期和晚白堊世晚期兩個(gè)幕次，其中晚白堊世末為其主要活動(dòng)時(shí)期。 通過對(duì)盆地內(nèi)部博湖南北坳陷抬升-冷卻年齡的綜合分析，確定盆地內(nèi)部構(gòu)造抬升-冷卻事件

4、的時(shí)限為37～62Ma(始新世到古新世)。 燕山晚期擠壓抬升的構(gòu)造事件中，盆地不同地區(qū)受擠壓作用的時(shí)間有先后，盆地邊部最先受到擠壓作用的影響，抬升較盆地內(nèi)部早；在盆地博湖坳陷內(nèi)部，南部坳陷以及種馬場(chǎng)構(gòu)較北部坳陷早；擠壓作用效應(yīng)表現(xiàn)為從盆地邊部向盆地內(nèi)部逐漸傳遞的過程。 裂變徑跡熱史分析表明，焉耆盆地博湖坳陷侏羅系在早白堊紀(jì)早期達(dá)到最大埋深，古地溫是盆地形成以來最高的時(shí)期，其溫度應(yīng)當(dāng)在130℃左右。此后盆地的古地溫在持續(xù)降

5、低，即使是新生代的埋藏也沒有再次使盆地古地溫達(dá)到使磷灰石裂變徑跡受到顯著退火的溫度。白堊世抬升前北部古地溫梯度約為3.61℃/100m，南部坳陷古地溫梯度約為3.2～3.3℃/100m。 庫魯克塔格山受燕山晚期運(yùn)動(dòng)的影響表現(xiàn)為強(qiáng)烈的抬升。通過裂變徑跡分析將庫魯克塔格白堊紀(jì)末的構(gòu)造抬升運(yùn)動(dòng)劃分為3個(gè)幕次：35±7Ma、59～61Ma、73±20Ma；其中59～61Ma(古新世早期)為大規(guī)模抬升的主要時(shí)期，抬升速率為39～47m/M