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柴达木盆地西部地区地层发育特征

2016-03-11张津宁张金功黄传卿

地下水 2016年1期

张津宁,张金功,黄传卿,崔 强

(1.西北大学 地质学系/大陆动力学国家重点实验室, 陕西 西安 710069;2.陕西科技大学化学与化工学院, 陕西 西安 710021)



柴达木盆地西部地区地层发育特征

张津宁1,张金功1,黄传卿2,崔强1

(1.西北大学 地质学系/大陆动力学国家重点实验室, 陕西 西安 710069;2.陕西科技大学化学与化工学院, 陕西 西安 710021)

[摘要]柴达木盆地西部地区是柴达木盆地油气勘探开发研究程度最高的地区,地层发育特征对该区油气成藏有重要的地质意义。根据野外露头、钻井、古生物等资料,结合测井、岩芯、地震以及青海油田应用资料分析,认为柴达木盆地基底具有双重基底结构,即古生代褶皱基底和元古代结晶基底。柴达木盆地西部地区从晚侏罗纪开始接受沉积,其沉积中心在各个时期持续迁移。在晚中生代沉积中心位于阿尔金山前,古近纪沉积中心逐渐迁移至狮子沟地区,到了新近纪沉积中心向东南方向迁移至茫崖以东。在古近纪至早新近纪,柴西地区为持续沉积阶段,到了晚新近纪至第四纪,柴西地区开始严重剥蚀。

[关键词]柴达木盆地西部;双重基底;沉积迁移

柴达木盆地位于我国西部,青藏高原北部,盆地主体在青海省西北地区,夹持于阿尔金山、祁连山和昆仑山之间,是我国中新生代大型内陆山间盆地。柴达木盆地以断裂为界,平面近菱形,盆地总面积约为12.1×104km2。

柴达木盆地西部(简称柴西)地区是柴达木盆地油气勘探开发研究程度最高的地区。柴西地区东以碱山-一里沟-红三旱三号-落雁山-甘森镇为界,南为昆仑山,北邻阿尔金山,西至茫崖镇。柴西地形复杂,地势起伏较大,面积约为2.1×104km2。

1柴达木盆地西部基底特征

1.1柴达木盆地西部前中生界基底

柴达木盆地基底具有双重基底结构[1-3],即古生代褶皱基底和元古代结晶基底。柴达木盆地西部基底主要分为两个区块:柴达木盆地西部南区(简称柴西南)和柴达木盆地西部北区(简称柴西北)。

柴西南具有柴达木盆地典型的双重基底结构(即古生代褶皱基底和元古代结晶基底),具有较强的刚性程度,其分布明显受到了早期构造运动的改造,北西向的深大断裂对其有较强的控制作用。基底岩性主要为中晚元古代深变质岩系、古生代浅变质岩系及海西期花岗岩,同位素年龄273~228 Ma。

柴西北具有柴达木盆地典型的双重基底结构(即古生代褶皱基底和元古代结晶基底),但其刚性较弱,受构造运动的改造程度较低。基底岩性主要为晚古生代花岗闪长岩、花岗岩,同位素年龄为478~232 Ma。

1.2柴达木盆地西部前新生界基底

柴西地区新生代基底岩性分两区,以一里沟至阿拉尔为界,其北为侏罗-白垩系碎屑岩,以南为元古界深变质岩、石炭系浅变质石灰岩、古生界花岗岩及变质岩等。

2柴达木盆地西部地层特征

根据野外露头、钻井、古生物等资料,结合测井、岩芯、地震以及青海油田应用资料,柴西地区地层自下而上主要为中生界侏罗系上统红水沟组(J3)、白垩系犬牙沟群(K)和新生界古近系路乐河组(E1+2)、下干柴沟组(E3)下段(E31)和上段(E32)、新近系上干柴沟组(N1)、下油砂山组(N21)、上油砂山组(N22)、狮子沟组(N23)和第四系七个泉组(Q1+2)[4-5]。

2.1柴达木盆地西部中生界特征

中生界侏罗系上统红水沟组(J3)由原青海省石油地质处102队(1959)在茫崖镇红水沟剖面创名。红水沟组(J3)在柴西地区主要分布于阿尔金山前,由蓝灰色砂质岩和浅棕-红色泥质岩组成,夹有杂色泥质岩。白垩系犬牙沟群(K)由原青海石油局地质研究所(1957)在格尔木市茫崖镇犬牙沟地区创名,在柴西地区主要分布于阿尔金山前至茫崖-凤凰台-碱石山一带,西南部边界为XI号断层,祁漫塔格山西部也有的分布。犬牙沟群(K)岩性粒度较粗,下部为灰色砾岩,中部为灰黄色砂岩,上部为浅红色砾岩。

柴西地区中生界侏罗系红水沟组(J3)与犬牙沟群(K)大部分为整合接触,总厚度范围在0~1 400 m,最大地层厚度位于阿尔金山前月牙山地区,大风山地区次之,厚度约为1 000 m左右。整体来看,柴西地区中生界为西北向东南逐渐变薄,呈北西向展布,说明该区在中生代晚侏罗纪-白垩纪地层倾向为北西向,中部地区存在低洼处。

2.2柴达木盆地西部新生界特征

古近系路乐河组(E1+2)由朱夏(1956)创名于青海省路乐河地区。路乐河组(E1+2)在干柴沟-红柳泉一带粒度相对较细,为灰色、棕红色砂、砾岩与深灰色、褐色泥质岩互层。本组在阿拉尔断层以东均有分布,阿拉尔上盘地层整体剥蚀殆尽。地层厚度整体北厚南薄,最大厚度位于狮子沟地层,为1 000 m左右。路乐河组(E1+2)与下伏犬牙沟群(K)呈角度不整合接触,部分地区直接超覆不整合于基岩之上。

古近系下干柴沟组(E3)由原青海石油管理局科学研究所(1959)创名于干柴沟构造。下干柴沟组(E3)分为下段(E31)和上段(E32),岩性以灰色砾岩、砂质岩和灰-深灰色泥质岩为主,部分地区发育碳酸盐岩和膏盐岩。下干柴沟组下段(E31)在柴西地区厚度相对下干柴沟组上段(E32)较薄,最大厚度为600 m,以北西向展布于干柴沟-茫崖-大小沙坪一带,向四周逐渐减薄,其中阿拉尔断层上盘部分缺失。下干柴沟组上段(E32)厚度较大,最大厚度为2 200 m,在狮子沟东部地区,其次茫崖南部为2 000 m,地层以北西向展布,向四周逐渐减薄,阿拉尔断层上盘部分缺失。下干柴沟组(E3)与下伏路乐河组(E1+2)大部分地区为整合接触,小部分地区为假整合接触。

新近系上干柴沟组(N1)由原青海石油管理局科学研究所(1959)创名于干柴沟构造。本组岩性以灰色、红色砂质岩和深灰色、红色泥质岩为主,部分地区发育碳酸盐岩,粒度明显变细,除部分山前地区,未发现砾岩沉积。上干柴沟组(N1)厚度明显小于下干柴沟组(E3),最大厚度为1 400 m,分布在茫崖东南部,呈北西向展布,向四周逐渐减薄,阿拉尔断层上盘小部分确实。下干柴沟组(E3)与下伏下干柴沟组(E3)整合接触。

新近系下油砂山组(N21)由原青海石油管理局科学研究所(1959)创名于油砂山构造。本组岩性为灰色砂质岩和棕色、灰色泥质岩为主,部分地区发育碳酸盐岩,山前地区见灰黄色砾岩,与上干柴沟组(N1)比粒度变大。下油砂山组(N21)最大处位于大小沙坪地区,为2 100 m,呈北西向展布,向四周逐渐减薄,其中东柴山以南全部剥蚀,阿拉尔断层上盘小部分缺失。本组与下伏地层多为不整合接触。

新近系上油砂山组(N22)由原青海石油管理局科学研究所(1959)创名于油砂山构造。本组岩性为棕、浅棕色砂质岩、泥质岩和砾岩互层,部分地区发育碳酸盐岩,粒度较大。上油砂山组(N22)厚度最大处位于大小沙坪地区,为2 300 m,地层至东柴山以南和月牙山-尖顶山以北逐渐尖灭,在干柴沟、狮子沟、咸水泉和尖顶山构造高点地层被剥蚀。本组与下油砂山组(N21)整合接触。

新近系狮子沟组(N23)由原青海石油管理局科学研究所(1959)创名于狮子沟地区。本组岩性以灰色砂质岩和灰色泥质岩为主,山前地区见砾岩,碳酸盐岩减少,膏盐岩增多。狮子沟组(N23)在柴西地区严重剥蚀,厚度变化范围在0~1 320 m。狮子沟组(N23)与下伏上油砂山组(N22)多为不整合接触。

第四系七个泉组(Q1+2)在西北地层会议(1976)中讨论后创名。本组岩性变化较大,以灰色、灰黑色砾岩为主,夹砂质岩、泥质岩和灰岩。七个泉组(Q1+2)在柴西地区严重剥蚀,从干柴沟至大小沙坪北西一线基本剥蚀殆尽,厚度范围在0~1 300 m。本组与下伏狮子沟组(N23)不整合接触。

3柴达木盆地西部地层发育规律

从柴西地区各时期沉积地层的变化规律可以发现,柴西地区沉积中心,即地层厚度最大区域由北西向南东迁移。中生代晚期柴西地区沉积中心位于阿尔金山前,古近纪沉积中心逐渐迁移至狮子沟地区,到了新近纪沉积中心向东南方向迁移至茫崖以东。

4结语

(1)柴达木盆地基底具有双重基底结构,即古生代褶皱基底和元古代结晶基底。

(2)柴达木盆地西部地区从晚侏罗纪开始接受沉积,其沉积中心在各个时期持续迁移。在中生代晚期沉积中心位于阿尔金山前,古近纪沉积中心逐渐迁移至狮子沟地区,到了新近纪沉积中心向东南方向迁移至茫崖以东。

(3)在古近纪至新近系中期,柴西地区为持续沉积阶段,到了新近纪晚期至第四纪,柴西地区开始严重剥蚀。

参考文献

[1]黄汲清. 特提斯-喜马拉雅构造域初步分析[J]. 地质学报.1984, 22(1): 1-16.

[2]张文佑. 断块构造导论[M]. 北京: 石油工业出版社.1989, 305-334.

[3]汤良杰, 金之钧, 张明利,等. 柴达木震旦纪-三叠纪盆地演化研究[J]. 地质科学.1999, 34(3): 289-300.

[4]中国石油地质编辑委员会. 中国石油地质志[M]. 北京: 石油工业出版社.1990, 14: 38-71.

[5]吕宝凤, 赵小花, 周莉,等. 柴达木盆地新生代沉积转移及其动力学意义[J]. 沉积学报.2008, 26 (4): 552-558.

[收稿日期]2015-09-11

[作者简介]张津宁(1985-),男,辽宁阜新人,在读博士研究生,主攻方向:油气地质。

[中图分类号]P618.130.2

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)01-0207-02