塔里木盆地构造热演化研究

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1、分类号UDC中国科学院研究生院博士学位论文编号指导教师韭健教授虫国科堂院研究生院韭蔓型堂堂陵申请学位级别簋±堂焦学科专业名称固佳丝韭物堡堂论文提交El期至Q!!生垒且论文答辩日期至Q!!生§且培养单位虫国科堂医班究生院垫壁科堂堂医学位授予单位虫国型堂院班究生院Astudyontectono—·thermalevolutionofTarimbasinByJingboYuDirectedByProf．JianZHANGdissertationsubmittedforthedegreeofDoctorofSolidEarthGeophysicsattheGraduateUni

2、versityofChineseAcademyofSciencesApril2011关于学位论文使用权声明任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经著作权人授权，不得将本论文转借他人并复印、抄录、拍照、或以任何方式传播。否则，引起有碍著作权人著作权益之问题，将可能承担法律责任。关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院研究生院有关保存、使用学位论文的规定，即：中国科学院研究生院有权保留学位论文的副本，允许该论文被查阅；中国科学院研究生院可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该论文。(涉密的学位论文在解密后应遵守此规定)一。私翩虢抟

3、覆⋯训．㈠f>关于学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。、签名：／r＼J铆躲张夜⋯玳吖摘要塔里木盆地构造演化史与其南缘和北缘的洋盆不断开合演化密切相关，受这些盆缘拉张或挤压的构造运动以及应力场不断变化的控制作用，塔里木盆地各隆起／坳陷构造单元经历了复杂的构造演化过程，在其周缘经历了几次大洋形成、洋盆俯冲消减及消亡的演化阶段，并遗留下许多重要的构造演

4、化方面的证据。前人对此做了大量工作，得出很多重要的结论，同时也存在很多争议。在前人研究基础之上，我们通过对塔里木盆地各隆起／坳陷区100余口井埋藏史、构造沉降史以及20条地质构造剖面埋藏史的模拟分析，认为塔里木盆地自形成克拉通基底以来，存在三期重要的构造运动，对塔里木盆地构造演化产生了重大的影响，即加里东中期运动、海西运动和喜山运动。加里东晚中期运动使塔里木盆地隆坳格局基本定型，海西运动使塔里木盆地结束了海相沉积历史，开始了陆相沉积，喜山运动使得塔里木盆地周缘山系迅速隆起，可分别称其为“造型”、“造陆”和“造山”运动。在此总体演化背景之上，又重点对塔里木盆地中央隆起区(

5、包括巴楚隆起、卡塔克隆起)以及塔北地区(包括塔北隆起、满加尔凹陷)做了进一步研究。同构造演化相比，该区热演化方面研究工作相对薄弱。盆地热史对盆地内烃源岩的成熟度、石油的生成具有重要的影响，为了更具体地了解塔里木盆地各构造单元的古今热状态，我们对塔里木盆地热史做了进一步模拟计算。首先，从构造．热演化的角度出发，通过单井“回剥”法、Airy均衡法、二维平衡剖面法等恢复了塔里木盆地相关井及地质剖面的沉积埋藏史、构造沉降史，其次，实测了塔里木盆地100岩石样本的生热率，并基于此计算了各个地质剖面的热史。然后通过三维空间域插值，得到各构造单元各地质历史时期的地温梯度，最后分别选取

6、各构造区一些典型位置的地表热流值进行平均，得到这些地区的平均地表热流史。由模拟结果来看，塔里木盆地的热演化从时间上可以划分为以下7个阶段：震旦纪一早奥陶世、中奥陶世一晚奥陶世、志留纪一泥盆纪、石炭纪一二叠纪、三叠纪一侏罗纪、白垩纪一渐新世、中新世一全新世。研究发现塔里木盆地巴楚隆起和塔北隆起都位于前陆盆地前缘隆起部位，具塔里木盆地构造．热演化研究有相似的的构造特征，勘探结果表明，两区均有较丰富的烃源岩，但是与塔北地区相比，巴楚地区油气勘探进展缓慢，探明油气储量并不理想。我们由构造．热演化角度出发，解释了其原因。通过对比分析，可以看出加里东运动早期，巴楚地区地表热流平均在

7、70mW／m2以上，相应的塔北地区仅为65mW／m2左右，此后一直到海西运动末，巴楚地区热流一直大于塔北地区热流，这可能导致巴楚地区生烃期早，而巴楚区隆起发育时间晚，后期断裂活动又比较剧烈，这些不利因素导致了巴楚地区勘探进展不如塔北地区理想。关键词：塔里木盆地、构造一热演化、数值模拟、地温梯度、热流史、对比分析AbstractThetectonicevolutionofTarimbasiniscloselyrelatedtothecoursesofformation，subduction，collisionandcollageamongo