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四川盆地地质结构及叠合特征研究

李洪奎  
【摘要】:盆地与造山带研究是地质学家关注的热点问题,盆地的研究也是地球系统科学的重要组成部分。位于青藏高原东缘的四川盆地是环青藏高原盆山体系中的重要构造单元,也是经历了多旋回构造演化的克拉通内含油气叠合盆地。研究四川盆地的内部结构、不同时期的盆地类型与纵向上的叠置关系,对于四川盆地乃至扬子克拉通构造演化研究,加快四川盆地海相碳酸盐岩的勘探步伐,拓展四川盆地的勘探新领域,进一步扩大资源规模都具有重要意义。目前对四川盆地地质结构的认识已经有诸多成果,但仍然存在一些问题。对基底结构的研究主要依靠重磁电资料的解译,缺乏最新地震剖面的约束;盖层结构的刻画随着盆地资料精度的提高有待细化;不同地质历史时期的原型盆地性质需要深化研究;基底对盖层发展演化的影响研究比较薄弱,急需攻关,以提高对盆地的整体认识。因此,论文以四川盆地这一复杂含油气盆地为研究对象,在盆地动力学理论指导下,利用最新的地质、地球物理资料,对盆地内部不同时期的建造与改造进行详细剖析,揭示四川盆地的结构与不同时期发育的盆地原型,建立盆地演化序列及叠合模式,并对盆地叠合演化的动力机制、基底对盖层构造演化的控制作用进行探讨。取得的主要成果与认识如下:(1)在基底结构方面,厘定出17条呈“棋盘格式”展布的基底断裂,提出了四川盆地基底具有纵向上的三分性和横向上的三分性。纵向上由结晶基底、褶皱基底和沉积基底组成,横向上由峨眉-成都-三台、泸州-重庆-开江和广元-南江三个磁性不同的岩块组成。同时将四川盆地基底划分为3个二级构造单元(川中基底隆起带、川西基底拗陷带和川东基底拗陷带)、7个三级构造单元(川西南、川西北、川南、川中、川北、川东南和川东北基底构造带)。(2)在盖层结构方面,识别出五个明显的区域不整合面,将盖层在纵向上自下而上可划分为五个构造层:震旦系-志留系构造层(Z-S)、下二叠统-中三叠统构造层(P_1l-T_2l)、上三叠统须家河组一段-三段构造层(T_3x~1-T_3x~3)、上三叠统须家河组四段-侏罗系构造层(T_3x~4-J)、白垩系-第四系构造层(K-Q)。(3)在原型盆地叠合演化方面,提出处于地壳震荡环境下的四川盆地自下而上形成了海相克拉通裂陷盆地(Z-S)、海相克拉通拗陷盆地(D-T_2l)、海陆交互相断陷盆地(T_3x~1-T_3x~3)、陆相拗陷盆地(T_3x~4-J)、前陆盆地(K-Q)等原型盆地的有序叠合。(4)在基底对盖层的控制作用方面:(1)认为基底结构及基底深大断裂控制了盆地现今的宏观构造格局。基底在横向上的三分性和“棋盘格式”的基底断裂系统致使现今盆地呈现出具有菱形边框、西部凹陷、中部隆起和东部强烈变形的特征。(2)厘定出基底断裂及基底活动控制了乐山-龙女寺古隆起的发育。北东向华蓥山断裂、龙泉-通江断层以及北西向厚坝-蓬安-丰都断裂控制了乐山-龙女寺古隆起构造形态、展布,基底堑垒式构造差异活动导致乐山-龙女寺古隆起进一步抬升剥蚀,古隆起范围扩大。(3)认为基底断裂的分期活动控制了活动时期的沉积格局。早寒武世晚期,华蓥山断裂、齐岳山断裂、厚坝-蓬安-丰都断裂、南江-通江-开江断裂及乐山-龙女寺古隆起控制了整个四川盆地龙王庙组沉积格局;晚二叠世长兴期,南江-通江-开江断裂与昭化-碧泉-达州断裂、厚坝-蓬安-丰都断裂与遂宁-合川断裂为两对倾向相对的正断层,由于基底断裂的差异性活动,在盖层形成北西向展布的开江-梁平海槽与篷溪-武胜台凹,以及相伴的地垒构造,由此形成晚二叠世四川盆地“三隆两凹”的古地理格局,控制了这一时期的沉积格局。


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