任戰(zhàn)利,崔軍平,劉池洋,李鐵軍,陳 剛,陳占軍,祁 凱,豆 霜
(1.西北大學(xué) 大陸動力學(xué)國家重點實驗室,西安 710069; 2.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系,西安 710069;
3.中國石化 科技開發(fā)部,北京 100728)
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西藏羌塘盆地抬升冷卻歷史及意義
任戰(zhàn)利1,2,崔軍平1,2,劉池洋1,2,李鐵軍3,陳剛1,2,陳占軍2,祁凱2,豆霜2
(1.西北大學(xué) 大陸動力學(xué)國家重點實驗室,西安710069; 2.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系,西安710069;
3.中國石化 科技開發(fā)部,北京100728)
摘要:以地質(zhì)構(gòu)造背景及熱演化程度為約束,運用磷灰石裂變徑跡分析方法,對羌塘盆地進行了低溫?zé)崮甏鷮W(xué)研究。羌塘盆地記錄的抬升冷卻年齡可劃分為2大階段:第一階段主要為早白堊世晚期—晚白堊世(108.7~69.8 Ma);第二階段主要為始新世中、晚期—中新世晚期(44.4~10.3 Ma)。第一階段抬升冷卻年齡是班公湖—怒江洋關(guān)閉后進一步會聚擠壓造成羌塘盆地中央隆起地層抬升冷卻的記錄。第二階段抬升冷卻年齡可進一步劃分為3期,分別對應(yīng)44.4~30.8,26.1~22.6,10.3 Ma,其中漸新世晚期—中新世早期(26.1~22.6 Ma)為主隆升期。第二階段抬升冷卻年齡反映了印度板塊與歐亞板塊碰撞及之后強烈擠壓造成羌塘盆地抬升冷卻過程。磷灰石裂變徑跡方法確定的羌塘盆地抬升冷卻年齡表明,青藏高原在44.4 Ma開始擠壓隆升,在26.1~22.6 Ma青藏高原大規(guī)模整體隆升,青藏高原形成,在中新世晚期(10.3 Ma)以來青藏高原繼續(xù)擠壓隆升。
關(guān)鍵詞:裂變徑跡;退火帶;冷卻帶;抬升冷卻;羌塘盆地;青藏高原
羌塘盆地位于青藏高原腹地,面積約180 000 km2,是我國陸上面積最大的中生代海相殘留盆地之一,盆地沉積厚度巨大,具有良好的油氣地質(zhì)條件[1-2]。羌塘盆地廣泛發(fā)育三疊系—侏羅系海相沉積地層,侏羅紀(jì)末的燕山運動和之后的喜馬拉雅運動使羌塘盆地進入全面改造時期,受到后期多期次構(gòu)造事件的影響。新生代青藏高原的隆升過程及相伴隨的重大地質(zhì)事件倍受世界關(guān)注[3-9],國內(nèi)外學(xué)者從構(gòu)造解析、構(gòu)造熱年代學(xué)、大陸碰撞造山—隆升等方面,對青藏高原隆升、形成的時間、隆升的動力機制等進行了深入研究[10-14]。羌塘盆地處于青藏高原腹地,是研究青藏高原隆升的理想地區(qū)。
磷灰石、鋯石裂變徑跡法作為低溫?zé)釟v史及抬升冷卻歷史研究的一種有效方法,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于造山帶和盆地?zé)釟v史的重建及抬升冷卻歷史的研究[15-16]。羌塘盆地的構(gòu)造抬升事件雖然取得了一些裂變徑跡數(shù)據(jù)及新的研究結(jié)果[17-18],但這些數(shù)據(jù)較少,缺乏對裂變徑跡年齡數(shù)據(jù)與層位關(guān)系及退火帶劃分的深入分析,對盆地整體抬升冷卻過程及不同區(qū)帶的差異性、規(guī)律性也缺乏系統(tǒng)研究。筆者曾在1995—1996年對羌塘盆地?zé)嵫莼愤M行過深入研究[19-20]。本文通過對裂變徑跡樣品實驗結(jié)果的分析及解釋,在詳細地質(zhì)格架及鏡質(zhì)體反射率等成熟度指標(biāo)的約束下,研究了羌塘盆地磷灰石裂變徑跡的退火特征及退火帶劃分,在盆地抬升冷卻期次、過程及與青藏高原隆升關(guān)系方面取得了新認識。
1地質(zhì)背景
羌塘盆地是在羌塘地塊古老基底之上形成的古生代—中生代以海相地層為主的大型復(fù)合盆地,南北分別以班公湖—怒江斷裂帶和拉竹龍—金沙江斷裂帶為界(圖1)[5-6]。盆地現(xiàn)今劃分為北羌塘坳陷、南羌塘坳陷、中央隆起帶3個一級構(gòu)造單元[21]?,F(xiàn)今構(gòu)造格局是經(jīng)過多期構(gòu)造運動后形成的,其地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展過程不僅與北部邊界拉竹龍—金沙江和南部班公湖—怒江斷裂縫合帶密切相關(guān),也與印度板塊與歐亞大陸的碰撞、會聚密不可分[5-6]。
圖1 羌塘盆地構(gòu)造單元及采樣位置
羌塘盆地中生界中大斷裂發(fā)育,褶皺強烈;現(xiàn)今地表出露中生界地層, 并有古生界或更老巖層。羌塘盆地是以中生界海相地層為主體的殘留盆地[1-2],陸相白堊系阿布山組出露極為零星,以陸相紅色磨拉石建造及火山巖相為主,與上下地層呈角度不整合接觸。第三系漸新統(tǒng)雙湖組、中新統(tǒng)康托組、上新統(tǒng)嗩吶湖組、石平山組在盆地零星分布,第四系廣泛分布[1,5]。
羌塘盆地形成演化經(jīng)歷了早古生代克拉通階段、晚古生代裂谷化階段、早中生代反轉(zhuǎn)階段及晚中生代以來的變形改造期。羌塘盆地的主要構(gòu)造變形期為燕山—喜馬拉雅期[22-23],表明盆地在中生代沉積結(jié)束后曾發(fā)生過強烈的變形(圖2)。
圖2 羌塘盆地南北向構(gòu)造大剖面
羌塘盆地南側(cè)邊界班公湖—怒江縫合帶于晚侏羅世—早白堊世閉合[24],該縫合帶的閉合對盆地中生代晚期的構(gòu)造變形有重要影響。印度與歐亞板塊的碰撞對羌塘盆地后期變形改造影響很大,新生代以來的構(gòu)造變形、地層不整合與印度和歐亞板塊的碰撞及強烈擠壓有關(guān)。
2樣品分析及解釋
磷灰石裂變徑跡法是建立在磷灰石所含U238裂變產(chǎn)生的徑跡,在地質(zhì)時間內(nèi)受溫度作用而發(fā)生退火行為的基礎(chǔ)之上。不同的礦物退火溫度不同,對于10 Ma的加熱時間,磷灰石裂變徑跡出現(xiàn)退火溫度為70~125 ℃。磷灰石裂變徑跡分析不僅能夠確定最大古地溫,而且還能給出熱事件發(fā)生的時間以及古地溫隨時間的變化[15,25]。
采集羌塘盆地不同構(gòu)造部位磷灰石、鋯石裂變徑跡分析樣品40塊(圖1),采樣層位主要為二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、第三系砂巖。應(yīng)用裂變徑跡分析方法對樣品熱演化史及抬升冷卻歷史進行分析[19-20]。
羌塘盆地現(xiàn)今地殼厚度大(65~70 km),現(xiàn)今大地?zé)崃髦档?42~62 mW/m2),為冷盆地性質(zhì)[26]。現(xiàn)今地溫場是古地溫及抬升冷卻過程分析的基礎(chǔ)。
2.2.1北羌塘坳陷
北羌塘坳陷多格錯仁剖面上侏羅統(tǒng)雪山組3塊樣品,裂變徑跡年齡為59.9~88.4 Ma,p(χ2)<5%[p(χ2)為n-1 個自由度χ2值的幾率,n為礦物顆粒數(shù)],表明年齡屬于混合年齡組。裂變徑跡年齡都遠小于地層年齡(135~155 Ma),表明退火作用較強;其徑跡長度大于10 μm的占很大比例,說明在低溫環(huán)境下時間較長,處于部分退火帶。在盆地南部其香錯附近漸新統(tǒng)雙湖組樣品,磷灰石裂變徑跡年齡為55.4 Ma,大于地層年齡(23.3~35.4 Ma),徑跡長度中短徑跡較多,說明該樣品處于未退火帶中,其古地溫小于65 ℃。在盆地南部安多以北漸新統(tǒng)地層鏡質(zhì)體反射率為0.5%,熱演化程度較低,漸新統(tǒng)地層經(jīng)歷的古地溫較低,與裂變徑跡分析處于退火帶的結(jié)果一致。
羌塘盆地烏蘭烏拉湖、沱沱河白堊系2塊樣品,磷灰石裂變徑跡年齡在53.6~60.1 Ma之間,小于地層年齡(118~131 Ma),p(χ2)<5%,為混合年齡,徑跡長度分布呈雙峰型,處于部分退火帶。
雀莫錯、烏蘭烏拉湖地區(qū)侏羅系的6塊樣品裂變徑跡年齡在26.0~56.5 Ma之間,遠小于地層年齡。其中雀莫錯上侏羅統(tǒng)雪山組地層年齡為135~155 Ma,雪山組1塊樣品的裂變徑跡年齡為56.5 Ma,p(χ2)<5%,年齡屬于混合年齡組(圖3),徑跡長度小于8 μm的占一定比例,長度分布呈雙峰型,處于部分退火帶中,其古地溫小于120 ℃;烏蘭烏拉湖地區(qū)上侏羅統(tǒng)雪山組1個樣品的裂變徑跡年齡為43.5 Ma,p(χ2)>5%,年齡屬于同一年齡組,已處于冷卻帶中。雪山組以下地層古地溫大于120 ℃,裂變徑跡年齡很快減小,剖面上裂變徑跡年齡變化在23.2~44.4 Ma之間,p(χ2)>5%,年齡屬于同一年齡組,已處于冷卻帶中,屬冷卻年齡(圖3)。在雀莫錯上侏羅統(tǒng)雪山組鏡質(zhì)體反射率小于1.0%,中侏羅統(tǒng)布曲組鏡質(zhì)體反射率大于1.2%,表明中侏羅統(tǒng)熱演化程度高,熱演化程度分析結(jié)果進一步證明裂變徑跡分析結(jié)果的可靠性。
在尖頭山北雪山組磷灰石裂變徑跡年齡為117.0 Ma,小于地層年齡(135~155 Ma),p(χ2)<5%,年齡屬于混合年齡組;長度分布呈雙峰型,處于部分退火帶中,古地溫小于120 ℃;雪山組鏡質(zhì)體反射率小于1.0%,表明熱演化程度較低。在那底崗日中侏羅統(tǒng)3塊樣品磷灰石裂變徑跡年齡為26.1~56.1 Ma,遠小于地層年齡(157~278 Ma),說明退火作用很強。除中侏羅統(tǒng)上部夏里組(J2x)1塊樣品磷灰石裂變徑跡年齡為56.1 Ma,p(χ2)<5%,年齡屬于混合年齡組,處于部分退火帶外,其余中侏羅統(tǒng)上部夏里組以下地層樣品鏡質(zhì)體反射率大于1.2%,熱演化程度較高,地層古地溫大于120 ℃,磷灰石裂變徑跡年齡為26.1~30.8 Ma,p(χ2)>5%,年齡屬于同一年齡組,已處于冷卻帶中,屬冷卻年齡。
在白龍冰河夏里組1塊樣品磷灰石裂變徑跡年齡平均值為121.1 Ma,年齡值比較分散,p(χ2)<5%,為混合年齡,其中值位于85.0 Ma左右,小于地層年齡157~161 Ma,短徑跡占很大比例,長徑跡比例較小,說明在低溫下所處時間較短。該樣品部分處于退火帶中。
2.2.2南羌塘坳陷
南羌塘坳陷依倉瑪剖面4塊樣品磷灰石裂變徑跡年齡在10.3~99.0 Ma之間,遠小于地層年齡(135~178 Ma)。上侏羅統(tǒng)雪山組磷灰石裂變徑跡年齡為99 Ma,p(χ2)<5%,為混合年齡,處于部分退火帶中。中侏羅統(tǒng)布曲組和雀莫錯組樣品磷灰石裂變徑跡年齡為10.3~54.5 Ma,年齡明顯減小,其中雀莫錯組有一樣品磷灰裂變徑跡年齡為10.3 Ma,p(χ2)>5%,年齡屬于同一年齡組,已處于冷卻帶中,古地溫大于120 ℃,為冷卻年齡(圖4)。中侏羅統(tǒng)鏡質(zhì)體反射率大于1.2%,熱演化程度高,也證明磷灰石裂變徑跡解釋的可靠性。
圖3 北羌塘坳陷磷灰石裂變徑跡年齡、長度與層位關(guān)系
南羌塘坳陷土門格拉地區(qū)三疊系2塊樣品磷灰石裂變徑跡年齡在22.6~77.8 Ma之間,遠小于地層年齡。其中1個樣品為22.6 Ma,p(χ2)>5%,年齡屬于同一年齡組,已處于冷卻帶中,為冷卻年齡(圖4)。三疊系鏡質(zhì)體反射率可達1.4%,熱演化程度高,也證明磷灰石裂變徑跡解釋的可靠性。另1個樣品年齡77.8 Ma,p(χ2)<5%,為混合年齡,處于部分退火帶中。
2.2.3中央隆起帶
中央隆起菊花山剖面下侏羅統(tǒng)曲色組上部地層磷灰石裂變徑跡年齡為132.1 Ma,p(χ2)<5%,為混合年齡,處于部分退火帶中。曲色組下部地層磷灰石裂變徑跡年齡為108.7 Ma,小于地層年齡178~208 Ma,p(χ2)>5%,裂變徑跡年齡為同一年齡組,為冷卻年齡,表明古地溫在120 ℃以上(圖5)。在拉雄錯中侏羅統(tǒng)上部夏里組1塊樣品的磷灰石裂變徑跡年齡為78.3 Ma,遠小于地層年齡(157~161 Ma),p(χ2)>5%,年齡屬于同一年齡組,已處于冷卻帶中,古地溫大于120 ℃。拉雄錯中侏羅統(tǒng)上部夏里組鏡質(zhì)體反射率大于1.8%,熱演化程度高,也證明磷灰石裂變徑跡解釋的可靠性。
在中央隆起帶熱覺茶卡下三疊統(tǒng)、果干加年山上二疊統(tǒng)、肖茶卡上三疊統(tǒng)熱演化程度高,鏡質(zhì)體反射率大于1.2%,磷灰石裂變徑跡年齡在25.7~124.9 Ma之間,p(χ2)>5%,為抬升冷卻年齡,中央隆起不同地區(qū)冷卻年齡差異較大,如肖查卡東、西冷卻年齡分別為101 Ma和25~35 Ma,燕山晚期、喜馬拉雅期構(gòu)造運動在中央隆起帶有明顯表現(xiàn),肖查卡東、西冷卻年齡及差異代表了2期構(gòu)造運動導(dǎo)致的抬升年齡。中央隆起帶冷卻年齡可分為2組,一組為25.5~35.0 Ma,p(χ2)>5%,裂變徑跡年齡為同一年齡組,為冷卻年齡;另一組為69.8~101.6 Ma,p(χ2)>5%,裂變徑跡年齡為同一年齡組,為冷卻年齡。兩組年齡遠遠小于地層年齡,表明處于退火帶中,古地溫大于120 ℃(圖5)。
圖4 南羌塘坳陷磷灰石裂變徑跡年齡、長度與層位關(guān)系
從以上羌塘盆地不同地區(qū)的磷灰石裂變徑跡分析資料解釋可以看出,羌塘盆地第三系地層熱演化程度低,第三系漸新統(tǒng)在其香錯處于未退火帶;白堊系處于部分退火帶中;上侏羅統(tǒng)、部分地區(qū)中侏羅統(tǒng)夏里組基本上處于退火帶底部,夏里組以下及三疊系、二疊系已處于冷卻帶之中,熱演化程度較高,古地溫大于120 ℃。
3抬升冷卻期次及意義
羌塘盆地不同構(gòu)造單元部分退火帶、冷卻帶的劃分為抬升冷卻事件及時間的確定提供了可靠的依據(jù),冷卻帶的確定表明羌塘盆地后期經(jīng)歷過強烈的抬升過程。
在北羌塘坳陷雀莫錯、祖爾肯烏拉山、那底崗日記錄了44.4~23.2 Ma之前的一次冷卻事件(圖6,圖7a),即冷卻事件發(fā)生在中晚始新世—漸新世,抬升較早。
在南羌塘坳陷的土門格拉、依倉瑪?shù)貐^(qū)記錄的抬升冷卻年齡為22.6~10.3 Ma(圖4,圖7b),為中新世,表明南羌塘抬升冷卻較晚。
圖5 羌塘盆地中央隆起帶
中央隆起帶肖茶卡、果干加年山、熱覺察卡、菊花山記錄了2次冷卻事件(圖5,圖7c),可分為2組:一組為108.7~69.8 Ma;另一組為35.0~25.5 Ma,即分別發(fā)生在早白堊世—晚白堊世和漸新世及之后。
從34個樣品磷灰石裂變徑跡測試結(jié)果確定的17個抬升冷卻年齡數(shù)據(jù)來看,羌塘盆地記錄的抬升冷卻事件主要有2大階段:第一階段主要為早白堊世晚期—晚白堊世(108.7~69.8 Ma);第二階段主要為始新世中、晚期—中新世晚期(44.4~10.3 Ma)(圖7d)。新生代以來主抬升冷卻年齡為26.1~22.6 Ma。
從羌塘盆地裂變徑跡年齡與層位關(guān)系來看,冷卻帶中44.4~22.6 Ma 的冷卻年齡幾乎不隨深度變化(圖3-6),反映在44.4 Ma以來抬升剝蝕強烈。根據(jù)羌塘盆地地表廣泛出露的中下侏羅統(tǒng)及三疊系已處于冷卻帶中地層經(jīng)歷的最大古地溫大于120 ℃判斷,估計44.4 Ma以來抬升剝蝕厚度至少在2 000~3 000 m以上。
羌塘盆地新生代以來的隆升開始于44.4 Ma,全面強烈抬升冷卻發(fā)生在26.1~22.6 Ma,即漸新世晚期—中新世早期,在中新世晚期(10.3 Ma)以來全面抬升,漸新世晚期以來的全面、快速抬升與印度板塊碰撞產(chǎn)生的強烈擠壓有直接的關(guān)系。
圖6 北羌塘坳陷磷灰石退火帶與層位關(guān)系
圖7 羌塘盆地裂變徑跡冷卻年齡頻率分布
羌塘盆地記錄的2次抬升冷卻事件分別發(fā)生在早白堊世晚期—晚白堊世及始新中、晚期—中新世晚期,冷卻時間一般滯后于隆升時間,因此2次抬升冷卻事件前者和班公—怒江洋的關(guān)閉導(dǎo)致的擠壓有關(guān),晚期則與印度板塊碰撞產(chǎn)生的強烈擠壓有成因聯(lián)系[7,13]。
羌塘盆地及鄰區(qū)白堊系地層與下伏上侏羅統(tǒng)雪山組及更老地層均為區(qū)域不整合接觸關(guān)系,表明在雪山組沉積之后,白堊系阿布山組沉積之前,有一次強烈的擠壓運動發(fā)生。阿布山組主要為一套紫紅色砂礫巖加砂泥巖沉積。本文確定的盆地第一階段抬升冷卻年齡為早白堊世晚期—晚白堊世(108.7~69.8 Ma),第一階段抬升冷卻年齡進一步可分2期,分別是108.7~101.6 Ma和87.37~69.8 Ma。盆地第一階段主要抬升冷卻年齡為108.7~101.6 Ma(圖7d),在晚白堊世持續(xù)隆升。班公湖—怒江洋大致在早白堊世末(100 Ma 左右)完全閉合,完成了拉薩地塊與羌塘地塊的碰撞拼合[27]。羌塘盆地早白堊世晚期構(gòu)造擠壓、巖漿活動均較為強烈。抬升冷卻年齡在時間上一般略滯后于導(dǎo)致地層變形隆升的構(gòu)造運動發(fā)生的時間,羌塘盆地第一階段抬升冷卻年齡略滯后于班公湖—怒江洋的關(guān)閉時期,抬升冷卻年齡是班公湖—怒江洋關(guān)閉后進一步會聚擠壓,造成羌塘盆地中央隆起地層在早白堊世晚期—晚白堊世抬升冷卻。
羌塘盆地的陸相白堊系阿布山組出露極為零星,以陸相紅色磨拉石建造及火山巖相為主,與上下地層為角度不整合接觸,阿布山組就是在隆升背景下的沉積。最新研究獲得了阿布山組下部的火山巖夾層鋯石年齡為75~69 Ma[28],表明該組為晚白堊世沉積,這也是早白堊世—晚白堊世隆升的證明。
青藏高原的形成與隆升時間存在多種觀點,分別為70,65,55,50,45,40~34 Ma[29]。雅魯藏布洋閉合較晚,在白堊紀(jì)/古近紀(jì)之交(65/70 Ma左右)印度大陸開始與拉薩地塊(即歐亞大陸南緣)碰撞,經(jīng)過約25 Ma(即到40/45 Ma),完成了印度板塊與歐亞板塊的“硬碰撞”[7],從而奠定了形成青藏高原的基礎(chǔ)[27]。
本文確定的羌塘盆地第二抬升冷卻階段主要為始新世中晚期—中新世晚期(44.4~10.3 Ma)(圖7),第二次的抬升冷卻又可進一步分為3期,分別對應(yīng)44.4~30.8,26.1~22.6,10.3 Ma。其中漸新世晚期—中新世早期(26.1~22.6 Ma)為主隆升期。羌塘盆地第二大階段抬升冷卻年齡的確定對青藏高原的隆升研究有重要意義,從羌塘盆地第二階段抬升冷卻年齡的分布及期次劃分可以看出,印度與歐亞板塊碰撞后擠壓效應(yīng)在44.4 Ma已明顯傳到羌塘盆地,始新世中、晚期—漸新世早期(45~30.8 Ma)羌塘盆地開始擠壓隆升,該時期羌塘盆地巖漿活動強烈;在漸新世晚期—中新世早期(26.1 ~22.6 Ma)羌塘盆地大規(guī)模整體強烈隆升[30],該期羌塘盆地有中基性巖噴發(fā),沉積了中新統(tǒng)康托組,康托組與下伏地層、上覆上新統(tǒng)嗩吶湖組均為角度不整合,表明該期構(gòu)造變形強烈。該期整個青藏高原變形強烈,斷裂活動。中新世晚期(10.3 Ma)以來羌塘盆地繼續(xù)擠壓隆升,在羌塘盆地多格錯仁、赤布張錯有基性火山巖(10.6~9.4 Ma)活動。
羌塘盆地主要發(fā)育上侏羅統(tǒng)索瓦組,中侏羅統(tǒng)夏里組、布曲組和上三疊統(tǒng)肖茶卡組4 套烴源巖,有4套生儲蓋組合,羌塘盆地已發(fā)現(xiàn)200 多處“油苗”[31]。羌塘盆地見眾多油氣顯示,就是油氣藏遭受破壞的證據(jù)?,F(xiàn)今羌塘盆地上侏羅統(tǒng)在盆地大面積出露,表明抬升剝蝕強烈。
磷灰石裂變徑跡確定的羌塘盆地2期抬升冷卻事件分別與燕山晚期及喜馬拉雅期變形密切相關(guān),2期抬升冷卻事件對羌塘盆地油氣藏有明顯的改造、破壞作用。
羌塘盆地第一階段主要抬升冷卻年齡為108.7~69.8 Ma,在晚白堊世持續(xù)隆升,對形成的油氣藏有改造作用,在北羌塘坳陷中部區(qū)改造較弱。羌塘盆地新生代以來的隆升開始于44.4 Ma,全面強烈抬升冷卻發(fā)生在26.1~22.6 Ma,即漸新世晚期—中新世早期,在中新世晚期(10.3 Ma)以來全面抬升,新生代以來抬升剝蝕厚度大,對油氣藏破壞影響最大。
羌塘盆地后期抬升剝蝕強烈,盆地后期抬升剝蝕對盆地保存條件的影響是油氣成藏及評價的關(guān)鍵。羌塘盆地現(xiàn)今處在4 500 m 以上的海拔高度,具有整體性的隆升特點,在羌塘盆地改造弱的地區(qū)仍有一定的找油前景。羌塘盆地中央隆起帶、盆地兩側(cè)邊界大斷裂附近與盆地東北部沱沱河一帶構(gòu)造變形強烈;北羌塘坳陷中部區(qū)構(gòu)造變形相對較弱,保存條件較為有利[32],仍有找油的希望。
4結(jié)論
(1)對羌塘盆地磷灰石裂變徑跡退火特征、裂變徑跡數(shù)據(jù)與層位的關(guān)系進行了系統(tǒng)分析,在此基礎(chǔ)上劃分了退火帶、冷卻帶。退火帶的準(zhǔn)確劃分是確定抬升冷卻期次、時期的重要依據(jù)。
(2)羌塘盆地磷灰石裂變徑跡記錄的抬升冷卻年齡可劃分為2大階段,第一階段主要為早白堊世晚期—晚白堊世(108.7~69.8 Ma);第二階段主要為始新世中、晚期—中新世晚期(44.4~10.3 Ma)。
(3)羌塘盆地第一階段抬升冷卻年齡(108.7~69.8 Ma)是班公湖—怒江洋關(guān)閉后進一步會聚擠壓造成羌塘盆地中央隆起地層抬升冷卻的記錄。第二階段抬升冷卻年齡可進一步劃分為3期,分別對應(yīng)44.4~30.8,26.1~22.6,10.3 Ma,其中26.1~22.6 Ma為主隆升期。羌塘盆地44.4 Ma以來抬升剝蝕強烈,抬升剝蝕厚度至少在2 000~3 000 m以上。始新世中晚期以來的第二階段抬升冷卻年齡,反映了印度板塊與歐亞板塊碰撞及之后強烈擠壓造成羌塘盆地整體快速抬升冷卻。
(4)磷灰石裂變徑跡方法確定的羌塘盆地抬升冷卻年齡表明,青藏高原在44.4 Ma開始擠壓隆升,在26.1~22.6 Ma青藏高原大規(guī)模整體強烈隆升,青藏高原形成,在中新世晚期(10.3 Ma)以來青藏高原繼續(xù)擠壓隆升。
(5)羌塘盆地具有整體性的隆升特點,2期抬升冷卻事件對盆地油氣成藏有明顯的破壞作用。在羌塘盆地改造弱、保存較好的北羌塘坳陷中部區(qū)仍有找油的希望。
參考文獻:
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(編輯徐文明)
Uplift and cooling history of Qiangtang Basin and its significance
Ren Zhanli1,2, Cui Junping1,2, Liu Chiyang1,2, Li Tiejun3, Chen Gang1,2, Chen Zhanjun2, Qi Kai2, Dou Shuang2
(1.StateKeyLaboratoryofContinentalDynamics,NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710069,China; 2.DepartmentofGeology,
NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710069,China; 3.DepartmentofTechnologicalDevelopment,SINOPEC,Beijing100083,China)
Abstract:The low temperature thermochronology of the Qiangtang Basin was studied by the apatite fission track method based on tectonic and thermal evolution. The uplift and cooling ages recorded in the Qiangtang Basin could be divided into two phases: the first one mainly happened from the late Early Cretaceous to the Late Cretaceous (108.7 to 69.8 Ma) and the second one mainly from the Middle-Late Eocene to the Late Miocene (44.4 to 10.3 Ma). The first phase is an uplift and cooling record of the central uplift belt in the Qiangtang Basin, which was caused by the compression of the closing of the Bangong-Nujiang oceans. The second phase can be further divided into three times: 44.4-30.8, 26.1-22.6, and 10.3 Ma, among which the Late Oligocene to Early Miocene (26.1-22.6 Ma) is the main uplift period. The second phase is an uplift and cooling record that was caused by the compression due to the collision of the Indian and Eurasian plates. The apatite fission track method was used to determine the uplift and cooling ages of the basin. The Qinghai-Tibet Plateau began to uplift at 44.4 Ma, and an overall strong uplift took place during 26.1-22.3 Ma. The plateau was formed after the strong uplift, and has continued to uplift since the Late Pliocene (10.3 Ma).
Key words:Fission track; annealing zone; cooling zone; uplifting and cooling; Qiangtang Basin; Qinghai-Tibet Plateau
基金項目:國家自然科學(xué)基金(41372128)和國家重大專項 (2011ZX05005-004-007HZ)資助。
作者簡介:任戰(zhàn)利(1961—),男,二級教授,博士生導(dǎo)師,從事盆地?zé)崾放c油氣成藏及油氣評價研究。E-mail:renzhanl@nwu.edu.cn。
收稿日期:2015-07-06;
修訂日期:2015-12-15。
中圖分類號:TE121.1+1
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1001-6112(2016)01-0015-08doi:10.11781/sysydz201601015