柴东北缘上古生界砂砾岩碎屑组分特征及其物源构造属性.pdf

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1、第2l卷第4期地质力学学报V01．21No．42015年12月JOURNALOFGEOMECHANICSDec．20l5文章编号：1006-6616(2015)04~463—10柴东北缘上古生界砂砾岩碎屑组分特征及其物源构造属性孙娇鹏，陈世悦，庄毓凯，刘金，胡忠亚，马帅(1．中国石油大学(华东)地球科学与技术学院，山东青岛266580；2．江苏油田试采一厂，江苏扬州225400)摘要：基于柴东北缘德令哈地区上古生界126件碎屑岩样品的镜下鉴定，结合对牦牛山组、城墙沟组、怀头他拉组、克鲁克组及扎布萨尕秀组砂砾岩岩石学特征、沉积特征的野外调查。研究柴达木东北部地区

2、晚古生代碎屑岩物源区，并在此基础上进一步讨论该地区晚古生代盆山格局。研究结果表明，柴东北缘德令哈地区晚古生代主要发育扇三角洲障壁海岸沉积体系，砂砾岩碎屑颗粒结构成熟度较低，重力流证据普遍存在：各层段砂砾岩碎屑颗粒中Q／(R+F)值在1．89～3．74之间，呈现低成分成熟度特点。碎屑颗粒组成及近物源沉积证据一致表明，研究区晚古生代以鱼卡一沙柳河加里东期造山带为主要物源区。该造山带至少存在了195Ma，包括距今465～430Ma的山体隆升与距今430—270Ma的山体剥蚀阶段。柴达木海盆与德令哈海盆是两个独立的海盆．发育展布方向完全相反的沉积体系。同时，德令哈地区

3、上古生界含油气系统勘探应将鱼卡河一沙柳河高压一超高压变质带视为勘探边界。关键词：晚古生代；碎屑颗粒组分；物源分析；鱼卡一沙柳河造山带；构造属性中图分类号：TEl21．3文献标识码：A0引言作为衔接盆缘隆起区与沉积盆地的纽带，陆源碎屑岩中的碎屑颗粒记录了从源区剥蚀到沉积物搬运、沉积物卸载等一系列地质过程中丰富的地质信息。自Dickinson_l建立了碎屑颗粒组分与源区构造背景的关系判别图解之后，碎屑颗粒在分析物源区地体岩石学类型、反演隆起区地质演化等方面的独特意义已成为地学界的共识J。盆山格局建立、盆地边缘的界定是研究低级勘探区含油气系统的必备基础工作之一。柴达

4、木盆地东北缘德令哈周边地区上古生界露头出露不多，后期剥蚀、改造强烈，仅有的几个剖面地层序列极不完整，与上下岩层多为断层接触；地层平面展布分块性强，埋藏厚度大，地震资料识别精度不足，原始地层厚度及展布未知，勘探条件“先天不足”。在这种无法获收稿日期：2015-03-24基金项目：IN+资源地调项目(资[2014]03-025-002；1212011120964-02)作者简介：孙娇鹏(1988．)，男，博士研究生，从事大地构造与沉积古地理研究。E-mail：sunjiaopeng@163．con466地质力学学报2015岩和岩屑砂岩5类，砂砾岩碎屑颗粒中单晶石英

5、(Q)与长石(F)加岩屑(R)的比值Q／(R+F)在1．89～3．74之间(见表1，图3，图4)。石英砂岩占20％左右，绝大多数出现在克鲁克组(见图3)，其余层段碎屑岩岩屑、长石含量较高，总体表现出低成分成熟度的特点。长石平均含量为12％，以钾长石为主。部分样品呈现出斜长石含量优势．大多数样品或多或少含一定量的条纹长石与微斜长石。岩屑约占14％种类复杂．以变质石英岩屑、花岗岩岩屑、安山岩岩屑为主，另可见少量燧石、砂岩与泥岩岩屑(见图5)。表1德令哈地区上古生界砂岩碎屑组分平均含量Table1TheaveragedetrialcompositionofUpper

6、Pa

7、eozoicinDelinghaarea图3柴北缘上古生界砂岩碎屑中石英(Qt)、长石(F)和岩屑(L)含量三角图以及柴北缘上古生界可能的物源区(据文献[1]修改)Fig．3TheQt—F—Ltriangleplotof126UpperPaleozoicsandstonesamplesandthepotentialprovenanceinno~hernQaidam自下而上，石英含量整体增大，长石和岩屑含量整体降低，岩浆岩岩屑与沉积岩岩屑变化趋势不明显，变质岩岩屑含量整体增高，但变化幅度并不十分明显，组内各类碎屑颗粒含量变化波动明显(见表1，图3，图4)。

8、总体来说，自下而上，成分成熟度具有略微增高的趋势。虽然岩屑含量整体减少，但变质岩岩屑比重明显增高，这与变质岩岩屑中的多晶石英岩屑稳定性略强于长石与其他类型岩屑有关。需要特别指出的是．牦牛山组与城墙沟组虽然石英含量变化不大，但长石与岩屑含量变化趋势存在极大但不一致的变化。上覆城墙沟组较牦牛山组，长石含量增大65％左右，但岩屑含量却减少150％．岩浆岩岩屑由12％减少到1．5％，这种异常的变化趋势反映源区地第4期孙娇鹏，等：柴东北缘上古生界砂砾岩碎屑组分特征及其物源构造属性469晚泥盆世一早二叠世各时期均属近物源沉积。Dickinson碎屑骨架三角图(见图3)指示

9、上古生界各组物源区均为造山带和稳定克拉