陈文萍， 胡望水*， 李 涛， 王淑君， 葛 勋， 姜天阳， 李拉毛才旦

(1.长江大学地球科学学院，武汉 430100；2.青海油田天然气采油厂，格尔木 816000)

柴达木盆地是青藏高原北部最大的中、新生代山间盆地[1]，为阿尔金山、祁连山和昆仑山所围绕，形成“三山一盆”的构造格局，具有复杂的盆山关系[2]。盆地内巨厚的新生代沉积地层及构造变形记录了印度-欧亚板块碰撞以来青藏高原，特别是高原北部隆升、扩展的信息[3-7]，因此，中外学者对该地展开了大量的研究，并取得了一定的进展[8-22]。

目前而对于中生界原型盆地性质的认识还存在着较大争议：①部分学者认为包括柴达木盆地在内的中国西北地区各大沉积盆地均为压(扭)性盆地而不同于中国东部的裂谷伸展盆地[23-28]；② 部分学者认为是区域伸展构造背景下的裂陷盆地[29-30]；③也有部分学者认为是与阿尔金断裂的走滑活动有关的拉分盆地；④还有部分学者认为是由早、中侏罗世伸展断陷盆地和晚侏罗世(至白垩纪)挤压坳陷型盆地叠加而成的[31-33]；⑤部分学者认为柴达木盆地为单纯的挤压性盆地，昆仑山和祁连山相向向盆地挤压对冲，盆地受挤压沉降[27]。目前对于柴达木盆地负反转走滑构造研究较少，故结合整个柴达木盆地、柴达木盆地西部跃进二号东以及柴达木盆地北部地区三维地震资料，详细地分析柴达木盆地构造特征、规律，剖析该区构造特征及其发育演化，首次发现柴达木地区发育负反转走滑构造。其意义在于研究结果对于负反转走滑构造的识别以及柴达木盆地区域构造研究有重要指导作用。

1 区域构造背景

柴达木盆地地处青藏高原，北部为阿尔金山，西南部发育昆仑山脉，东北部为祁连山。整个柴达木盆地被阿尔金、昆仑、祁连山等构造带所围限(图1)。盆地面积约1.2×105km2，海拔为2 700～3 000 m，发育并保存了完整、巨厚的新生代沉积物[32]。

图1 柴达木盆周缘山脉现今地貌图

2 柴达木盆地区域扭动构造特征

整个柴达木盆地褶皱呈雁列式排列，褶皱走向为北西-南东向。柴达木盆地主要发育卷入褶皱(图2)，卷入褶皱构造变形的最新的地层是涩北组(Q1s)，而七个泉组组之上的地层均为披覆充填，由此可以确定该地定型期是早更新世末期。褶皱发育的地方，发育了许多正断层，正断层的走向与褶皱走向不一致，断层与褶皱呈锐角相交，切断了背斜的轴线，反映了该地断层为后生构造，通过对青海油田勘探开发研究院提供的地震资料做精细构造解释，由柴达木盆地昆北-乌南-大乌斯-油南-油泉子-南翼山-尖顶山(QY-06040)地震反射剖面构造解释图可见(具体剖面位置见图3左下角)，该区变形带上宽下窄，构造变形带近乎直立，深浅层变形具有很好的一致性，表明一次变形的产生。断层纵向断距不大，但变形较强烈，表明水平位移较大，断层组合整体上呈正花状构造，是典型的压扭构造特征。柴达木盆地昆北-东柴山-茫崖-油墩子-黄瓜梁-大风山-长尾梁-东坪-牛鼻子梁(QY-06080)剖面(图4)柴达木盆地花状构造特征也十分明显，特别是西部靠近昆仑山一带，断层断裂致地表，呈雁列状排列，断层组合多呈花状构造，是典型的走滑构造特征，阿尔金-尖顶山-黑梁子-大风山-红三旱三、四号-台南(CDM-1089)地震剖面(图5)与QY-06040和CMD-1089剖面有相似的特征。

图2 柴达木盆地西北部地质简图(1)中国石油青海油田分公司，中国石油大学(北京)，2006.柴达木盆地地质图(1:100万)草图。

图3 柴达木盆地QY-06040地震反射剖面构造解释图(3)地震精细资料由青海油田勘探开发研究院提供。

2.1 柴达木盆地西部压扭构造特征

柴达木盆地西部(简称柴西)早期走滑构造主要分布在西北部，受阿尔金山脉的控制，构造走向多为北西-南东。柴西地区从盆缘至中央区(图6)，构造发育时间由早至晚。七个泉组地层卷入构造范围内，部分为假整合，部分为平行不整合，由此可确定卷入褶皱构造变形的最新的地层是Q1s(涩北组)，所以定型期是早更新世末期七个泉组沉积时期。柴西大部分的局部构造上发育正断层(图6)，正断层在平面上的展布特征为：①走向以近北东-南西为主；②断层平面延伸规模小；③断层走向与褶皱走向不一致，呈锐角相交；④断层切断了背斜轴线，反映了该地区背斜和褶皱的先后成因关系，说明此处的正断层为后生构造。

柴达木盆地西部跃进二号地区地震剖面图(图7)反映出该区变形带窄，且上宽下窄，构造变形带近乎直立，断层整体上呈花状构造特征。

2.2 柴达木盆地北部压扭构造特征

柴达木盆地北部地区(简称柴北)压扭构造主要分布在祁连山附近，受祁连山的控制，构造走向多为北北西-南南东。柴北地区的构造发育特征与柴西地区相同，从盆缘至中央构造发育时间从早至晚(图8)。该区七个泉组卷入褶皱范围内，大部分地区七个泉组与早期地层呈角度不整合。由此可确定柴北卷入褶皱构造变形的最新的地层是涩北组(Q1s)，几乎所有的局部构造上发育正断层，正断层平面展布特点：①走向近北北西-南南东；②断层平面延伸规模小；③断层走向与褶皱走向不一致，呈锐角相交；④切断了背斜轴线，反映了两者的先后成因关系。正断层发育时间在Q1s(涩北组)沉积期后，柴达木组沉积之前。

图4 柴达木盆地QY-06080地震反射剖面构造解释图②

图5 柴达木盆地CMD-1089地震反射剖面构造解释图②

图6 柴达木盆地西部主要褶皱构造带分布图[区域位置见图2(a)；据文献[1]]

图7 柴达木盆北部主要褶皱构造带分布图[区域位置见图2(b)]

3 柴达木盆地负反转走滑构造的识别

走滑构造在平面上表现为扭动褶皱构造斜列或雁列，剖面上表现为变形带较窄，断层纵向断距不大，但是变形较强烈，断层组合为花状构造。该区褶皱构造排列为典型的雁列排列，该区构造变形带窄(图3～图5)，断层纵向断距不大变形较强烈，断层剖面组合为花状构造，是走滑构造的典型特征。整体上柴达木盆地符合走滑构造特征，柴西、柴北等地区走滑构造有不同特征。

柴西和柴北褶皱分别呈左阶和右阶展布说明柴西和柴北分别受不同的构造带影响，柴西地区主要受昆仑山构造带的影响，昆仑山构造带为左阶右行走滑变形带，受其影响的柴西地区雁列褶皱也为典型的走滑构造特征。柴北地区主要受祁连山构造带的影响，祁连山构造带为右阶左行走滑变形带，受其影响的柴北地区雁列褶皱是典型的走滑构造特征。

3.1 柴西地区跃进二号地区负反转走滑构造

柴西区第四纪沉积前该地区同一构造带内褶皱呈左阶右行展布，是典型的压扭构造特征，七个泉组沉积后柴西地区构造具有两个典型的特征(图6)：①同一构造带内褶皱与主断裂的交接关系显示主断裂发生了右行块体运动(图6中红色箭头)；②同一褶皱构造带内次级正断层与主断裂的交接关系显示断裂发生了左行块体运动(图6中蓝色箭头)。右行块体运动符合早期柴西地区压扭构造特征，左行块体运动则主要发生在七个泉组沉积末期，是典型的张扭构造特征，所以柴西地区在七个泉组沉积末期构造发生了负反转。

柴达木盆地西部跃进二号地区东高点剖面上(图8)，下干柴沟组次级断层呈逆断层，断层断面形状近平直，上部略缓，靠近主走滑断裂带处倾角较陡，所有次级断裂向下均收敛于主走滑断裂上，构成花正状构造，上干柴沟组-七个泉组发育的多达15条次级断裂，断层断面产状略呈凹面，上部陡，下部略缓，所有次级断裂向下均收敛于主走滑断裂上，构成负花状构造。平面上次级逆断裂呈斜列式展布，且与主干断裂带呈斜交关系。平面上跃进二号地区下干柴沟组及之前的地层次级逆断裂呈斜列式展布，且与主干断裂带呈斜交关系。其断裂带构造走向与右行力偶产生的应变椭圆中构造走向一致，其中次级逆断裂走向与应变椭圆中的挤压作用下的逆断裂走向一致，说明研究区早期(下干柴沟组)构造为右行压扭作用的结果。而上干柴沟组-七个泉组在平面上次级正断裂也呈斜列式展布，且与主干断裂带呈斜交关系。断裂带构造走向与左行力偶产生的应变椭圆中构造走向一致，其中次级正断裂带走向与应变椭圆中的伸展作用下的正断裂走向一致，说明研究区晚期(Q1q期后)构造为左行张扭作用的结果。

图8 柴达木盆地跃进二号地区line1010地震反射剖面构造解释图(5)地震精细资料由青海油田勘探开发研究院提供。

3.2 柴北地区负反转走滑构造

由柴北地区同一构造带内褶皱也存在着两种不同的展布特征(图8)，红色箭头代表着左行块体运动，蓝色箭头代表着右行块体运动，柴北地区褶皱很明显呈右阶系列展布，说明该区也发生了两期构造运动，早期为压扭构造运动，七个泉组沉积末期则构造发生反转为张扭构造运动。

走滑构造另一典型特征为其次级压扭断裂与主干压扭断裂呈斜交关系展布，从柴西跃进二号平面构造图可见该地区次级伴生断裂收敛于主走滑断裂与主走滑位移带呈锐角相交。柴北平面构造图也可见该区的次级断层与主干断层呈斜交展布。

剖面上走滑构造特征表现为典型的花状构造，构造变形带窄(图9)，且上宽下窄，带近乎直立，深浅层变形具有很好的一直性，表明一次变形产生。断层纵向断距不大，但变形较强烈，表明水平位移较大。是典型的压扭构造特征。从柴北区域构造图可见该区几乎所有的局部构造上都发育正断层，正断层平面延伸规模小断层走向与主断裂、褶皱走向不一致，呈锐角相交，正断层呈斜列或雁列，也反映了张扭断裂特征。

图9 柴达木盆地北部地区冷湖凹陷地震反射剖面构造解释图(7)地震精细资料由青海油田勘探开发研究院提供。

柴北地区冷湖凹陷剖面图为典型的伸展断裂，其正断层发育特征断层倾角较大；呈地堑组合；且从地震剖面来看，正断层已经出露地表。也说明了该地区的构造为后生构造，其定型期在早更新世末期(即七个泉组沉积末期)。说明柴北地区新生代盆地发生了负反转构造作用。

4 柴达木盆地新生代构造演化

根据柴达木盆地构造特征，可将柴达木盆地新生代构造演化阶段划分为三个主要的阶段。

图10 狮35井和砂新2井沉降史图[32]

(2)七个泉组沉积后，柴达木盆地构造作用主要为张扭作用。从柴西跃进二号地震剖面可见该地七个泉组沉积后发育了大量的次级正断层，次级正断层与主走滑断层组合呈负花状构造，从柴北冷湖七号trace555剖面也可见该区七个泉组沉积后断层为正断层，断层组合为负花状构造。由此可说明柴达木盆地新生代后期，发生负反作用，早期的压扭，到后期转变为张扭作用。狮35井和砂新2井沉降史曲线可见七个泉组沉积后该区沉降曲线下凸反映拉张裂陷作用。两口井的构造沉降曲线下凸变化较小，说明该区拉张裂陷负反转作用时期较短。

(3)现今，由狮35井和砂新2井沉降史曲线可见，从七个泉组沉积后到现今，沉积曲线在向上凸，说明现今柴达木盆地处于挤压隆升期，柴达木盆地在持续缓慢隆升。

5 结论

(1)无论是柴北地区还是柴西地区都发育卷入褶皱，区域褶皱呈雁列式排列，断层走向与褶皱走向斜交；剖面上断层组合为典型的花状构造，由此可判断柴达木盆地主要发生扭动构造运动。

(2)柴达木盆地褶皱存在着两种不同的展布特征，柴西地区褶皱呈左阶右行展布，柴北地区褶皱呈右阶左行展布，两个地区都存在着左行和右行两个不同方向的运动，表明柴达木盆地构造运动发生了构造反转。

(3)柴达木盆地发育负反走滑转构造，其识别方法首先是区域上具有走滑构造的特征：褶皱雁列式展布，断层组合为典型的花状构造。其次为该区具有负反转构造的识别特征：其剖面构造断层为上正下逆的叠加式复合构造，区域应力具有两种不同的运动方向。

(4)柴达木盆地构造演化基本可分为三个阶段：①七个泉组沉积前压扭构造作用；②七个泉组沉积后张扭构造作用即负反转走滑构造作用；③现今缓慢沉积时期。