祁连山北缘冲断带构造特征研究

论文摘要

冲断带是目前国内外研究的一个热点。近十几年来，国内外地质学家对中国中西部的冲断带做了大量的工作，并取得了许多成果。但这些工作主要集中在库车等少数几个地区，祁连山北缘冲断带的研究还刚刚起步。本论文在结合大量野外地质调查、地球物理、钻井等资料的基础上，运用最新的构造分析理论，对祁连山北缘冲断带的平面展布、剖面结构及冲断作用对河西走廊盆地群的改造和控制等方面进行了详细研究。通过野外地质调查和地震资料的解释，将祁连山北缘冲断带在平面上划分为原地冲断系统、近距离冲断系统和远距离冲断系统，其中原地冲断系统又可划分为原地隐伏冲断系统和原地显露冲断系统。冲断带剖面结构自西向东划分为三段：酒泉盆地南缘、榆木山南缘—民乐盆地南缘西段、民乐盆地南缘东段—武威盆地南缘。酒泉盆地南缘的冲断带已被证实是个水平位移量较大的、沿着至上三个滑脱面由南而北产生收缩变形的薄皮冲断系统，冲断体系向NE方向的冲断推覆的位移距离超过50Km。榆木山南缘—民乐盆地南缘西段，冲断带自上而下只发育了两层，属于冲断带前锋的原地显露冲断系统其性质可能属于山前基底卷入式构造。民乐盆地南缘东段—武威盆地南缘发育宽度较大的原地显露冲断系统，由三叠系、石炭—二叠系、奥陶系、寒武系和岩体组成的冲断片相互叠置，形成冲断带宽广的“显露式”前锋。通过对生长地层的识别，并结合磁性地层学资料，认为冲断带的变形时间开始于约9Ma(中新世胳塘沟组末)，冲断带表现为“前展式”变形。建立了7条横穿祁连山北缘冲断带的构造剖面，并进行了合理的平衡恢复。恢复以后了解到，祁连山北缘冲断带由于中新世以来的冲断作用南北向空间上缩短了40～60km，构造缩短率也在40～60％之间，自西向东缩短率呈现减小趋势。在综合地球物理、地层和地质资料的基础上，重点剖析了酒泉盆地南缘冲断带的结构。指出了冲断活动导致了酒泉盆地南缘冲断带三个不同层次的冲断变形体的产生。浅层为露头区古生界(包括志留系和奥陶系)组成的外来推覆体；中层由古生界和中生界构成，是一套完整的冲断片，目前识别出的构造窗基本上属于这一套冲断层序。深层冲断为一套双重冲断构造，这是冲断体系中规模最大，向北波及最远，对于冲断系统起着主要控制作用的冲断层序。因此，酒泉盆地南缘冲断体系是一个多层次的复杂的冲断系统。研究了祁连山北缘冲断带对河西走廊盆地群的改造和控制作用。认为中新世以来的冲断使早白垩世相互连通的昌马盆地、酒泉盆地、民乐盆地和武威盆地最终分割开来，同时酒泉盆地内部的石大凹陷和花海凹陷、营尔凹陷和金塔凹陷也由于上新世以来的冲断而最终隔裂开来的。强烈的冲断推覆还使冲断带之下掩盖了大量的中新生界，其中酒泉盆地南缘掩盖了15km左右的中生界，民乐和武威盆地南缘冲断带之下不存在中生界。中新世以来的强烈冲断，控制了其北侧前陆盆地的形成。受冲断规模、冲断带结构的影响，河西走廊自西往东前陆盆地越来越不发育，沉积厚度减薄，变形减弱。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 区域地质概况
• 1.1.1 大地构造位置
• 1.1.2 地层发育特征
• 1.1.3 冲断带和河西走廊盆地群发育的构造背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 冲断带的国内外研究现状
• 1.2.2 中国西部前陆冲断带的研究现状
• 1.2.3 祁连山北缘冲断带的研究现状
• 1.3 祁连山北缘冲断带研究中存在的问题
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 完成的主要工作量
• 第二章 祁连山北缘冲断带的结构研究
• 2.1 祁连山北缘冲断带的空间展布
• 2.2 祁连山北缘冲断带平面结构
• 2.2.1 原地隐伏冲断系统位
• 2.2.2 原地显露冲断系统
• 2.2.3 近距离冲断系统
• 2.2.4 远距离冲断系统
• 2.3 北祁连冲断带的剖面结构
• 2.3.1 酒泉盆地南缘
• 2.3.2 榆木山南缘—民乐盆地南缘西段
• 2.3.3 民乐盆地南缘东段—武威盆地南缘
• 2.4 祁连山北缘冲断带的变形时间分析
• 2.5 典型剖面的平衡研究
• 第三章 酒泉盆地南缘冲断带结构
• 3.1 酒泉盆地南缘冲断带概况
• 3.2 酒泉盆地南缘冲断带的平面结构
• 3.2.1 志留系及同期层序构成的逆冲岩席
• 3.2.2 奥陶系及同期层序构成的逆冲岩席
• 3.2.3 酒泉盆地南缘逆冲岩席形成的构造窗和飞来峰
• 3.3 酒泉盆地南缘冲断带的剖面结构
• 3.3.1 逆冲岩席前锋类型
• 3.3.2 远距离冲断系统（浅层）的结构
• 3.3.3 近距离冲断系统（中层）结构
• 3.3.4 原地冲断系统（深层）剖面结构
• 3.3.5 酒泉盆地南缘冲断带总体特征
• 第四章 祁连山北缘冲断带内盆地—昌马盆地发育特征
• 4.1 昌马盆地的地层和层序特征
• 4.2 昌马盆地中生代内部构造单元
• 4.2.1 昌马坳陷
• 4.2.2 龚岔口—小井泉坳陷
• 4.2.3 赵家庄—香毛山隆起
• 4.3 盆地构造变形特征
• 4.3.1 断层发育特征
• 4.3.2 盆地中生代变形特征
• 4.3.3 盆地新生代的变形特征
• 4.4 中生代以来的昌马盆地构造演化
• 4.5 昌马盆地新近纪以来的变形机制与盆地原型
• 4.5.1 阿尔金断裂带的构造特征
• 4.5.2 新生代冲断作用的动力来源
• 4.5.3 昌马新生代盆地类型与形成机制
• 第五章 冲断作用对盆地的改造和控制
• 5.1 早白垩世断陷盆地特征
• 5.1.1 酒泉盆地早白垩世盆地特征
• 5.1.2 民乐盆地早白垩世盆地特征
• 5.1.3 武威盆地早白垩世盆地特征
• 5.2 冲断作用对早白垩世构造格局的改造
• 5.3 冲断带掩盖的下白垩统宽度研究
• 5.4 冲断作用对新生代盆地的控制
• 5.4.1 酒泉前陆盆地构造特征
• 5.4.2 民乐前陆盆地构造特征
• 5.4.3 武威前陆盆地构造特征
• 主要成果和认识
• 致谢
• 参考文献