柴北缘晚第三纪以来走滑冲断构造带的几何学和运动学

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1、浙江大学理学院博士学位论文柴北缘晚第三纪以来走滑冲断构造带的几何学和运动学姓名：王步清申请学位级别：博士专业：构造地质学指导教师：陈汉林;杨树锋20050101浙江大学博十学位论文摘要柴达木盆地位于青藏高原的东北隅，是我国西部一个大型的中、新生代陆相含油气盆地，处于阿尔金山、祁连山和昆仑山三个大的不同性质、不同时代的造山带之间。复杂的地质特征和丰富的油气资源吸引大量中外地质学家在柴达木盆地及其周边造山带开展相关的研究工作，使其成为当前地质学研究的热点地区。本论文在野外地质调查、区域地质调查报告和地质地球物理资料解译的基础上，论述了柴北缘断裂带的地质特征、提出了柴北缘走滑冲断变

2、形的几何学和运动学特征，确定了柴北缘晚第三纪以来的构造变形时间，建立了柴北缘冷湖地区的三维几何模型。上述研究有助于认识柴北缘与阿尔金构造带、南祁连构造带的盆山关系，阿尔金断裂的左旋走滑运动对柴北缘变形的影响，以及构造圈闭的分布和性质，从而为进一步的油气勘探提供定性和定量资料。通过野外地质调查和地质地球物理资料的解译，本文发现柴北缘晚第三纪以来的构造变形不但具有冲断变形特征，还具有走滑变形特征，是一种走滑冲断变形，认为柴北缘是由一系列的走滑冲断构造带组成。通过对地质地球物理资料的解释，获得了柴北缘地下T6反射层断层数据，采用垂直投影法把地下断层投影到地表，并与地表断层相结合，获

3、得了完整的柴北缘断裂体系。通过分析断裂体系图，发现阿尔金断裂和柴北缘北西一南东向断裂，以及柴北缘的北西一南东向和北东一南西向断裂分别具有不对称共轭断裂特征。本文提出构造变形模型对这种现象进行解释，该变形模型认为区域上存在不对称的共轭应力，北东方向为最大主应力方向，北西方向为最小主应力方向。柴北缘在近阿尔金断裂带分布有一弧形断裂带，阿尔金断裂带的左行走滑产生的拖拽力作用是产生该弧形断裂带的重要原因。采用分形几何学理论、结合GIS技术，对柴北缘的断裂带及冷湖、南八仙、马海和鱼卡等油气田区的断裂平面分形特征进行了研究。通过计算和分析各断裂带的分维值，发现柴北缘油气聚集区不是在断裂构

4、造较发育的地区，而是位于断裂构造相对不发育的地区(断裂分维值较小，为1．1．033)。根据野外地质调查、区域地质调查报告和地质地球物理资料，确定了柴北缘柴北缘晚第三纪以来走滑冲颧构造带的几何学和运动学晚第三纪以来的构造变形样式，在平面上，柴北缘断裂带与阿尔金断裂带表现为不对称共轭断裂：靠近阿尔金构造带的柴北缘断裂带表现为向北凸出的弧形；沿库尔雷克山一宗务隆山南以及赛什腾山一绿梁山～埃姆尼克山一带表现为构造透镜体、逆冲推覆体等；往柴北缘南边盆地内部发育雁列式的背斜和次级断层。在剖面上，走滑冲断构造带总体表现为正花状构造，基底卷入变形；构造带的两翼发育叠瓦式构造和生长构造；断层传

5、播褶皱和断层转折褶皱广泛发育，主干断层形成规模较大的断层相关褶皱，次级断层发育规模较小的断层相关褶皱，并对主干断层形成的相关褶皱进行了改造；在冷湖构造带和鄂博梁构造带有发育于盖层的反冲断层，为薄皮构造。构造样式的组合反映了柴北缘晚第三纪以来具有的走滑冲断变形的性质。通过地质地球物理资料的解释，定量计算了柴北缘晚第三纪以来断层的冲断量和走滑量。断层的冲断量在100m．5000m之间变化，同一条断层在不同地震剖面上所表现出来的冲断量差别较大。柴北缘很大一部分断层的走滑量远大于冲断量，因此，晚第三纪以来，走滑是柴北缘的一种主要变形样式。沿冷湖、赛什腾山一绿梁山一埃姆尼克山一带的断层

6、走滑量比柴北缘其它地区的要大。根据野外地质调查、区域地质调查报告和地质地球物理资料，确定了柴北缘新生代构造变形时间：E32末、Nl-N23末、Q2末和Q3之后，Nl-N23期间发育生长构造。还获得了柴北缘构造变形时间和强度的空间变化情况：沿阿尔金以及赛什腾山一绿梁山一埃姆尼克山一带的断层活动时间较早，最近仍在活动，且变形强度较大；往盆地内部，断层的活动时间相对较晚，变形强度也相对减弱。利用地震剖面解释软件Discover)，对柴北缘冷湖地区三维地震资料进行解释，并利用三维建模软件GoCad对冷湖地区的构造进行三维建模。从该模型发现了3条右行走滑逆冲断层：F2、F5和F6。发育

7、的主要构造是断层F2形成的断层传播背斜，规模较大。关键词：柴北缘；晚第三纪以来；走滑冲断构造；几何学；运动学；断裂带；分形几何学；三维建模浙江人学博士学位论文AbStraCtTheQaidamBasinisIOcatedintheNortheastQinghai—TibetPIateau。whichhasaccumulatedabundanthydrocarbon；ntheMesozoic．CenozoicrDcksOurcedfromterrestriaIfaciessquence，anditissu