项目名称: 中国西北地区新生代盆山耦合带的变形特征与变化规律
推荐单位: 教育部
项目简介: 我国西北地区发育的新生代盆山耦合带是一种大陆内部十分独特的巨型构造现象。它不但蕴含着丰富而且特殊的大陆动力学信息;而且蕴藏着丰富油气资源,是我国油气勘探的重要领域和战略接替区,具有重要的战略地位,如我国"西气东输"的主力气源--"克拉2气田"。盆山耦合带变形研究不仅是探讨地球各圈层之间相互作用,创建中国西北地区新生代变形动力学机制与盆山耦合理论的关键,而且也是盆山耦合带含油气区带勘探和开发的基础和发现大油气田的关键。
该成果是在多项国家自然科学基金项目、国家科技攻关项目和中国石油项目的资助下取得的综合成果。其针对盆山耦合带的新生代变形,系统地开展了西北地区盆山耦合带的变形样式、变形时间、扩展方式、空间变化和变形机理,造山带的隆升过程及其与冲断带变形之间的关系及其变形对油气成藏的控制研究。该成果取得以下发现:
1、提出了不同盆山耦合带的结构、变形样式及其空间变化;
2、建立了盆山耦合构造变形的时空迁移与转换规律;
3、提出了位移转换的反向对称模型和无穷等分模型;
4、提出了新生代盆山带变形对油气运移聚集成藏的控制作用。
该成果取得为创建中国西北地区新生代变形动力学机制与盆山耦合理论奠定了重要的基础,位移转换的反向对称模型和无穷等分模型合理地解释是对断层相关褶皱理论的重要发展。
这些成果的取得科学、有效地指导我国西北地区盆山耦合带的油气勘探,对南天山盆山耦合带发现吐孜1号气田,祁连山北缘盆山耦合带扩大310km2油气有效勘探面积和新增3357万吨石油储量,柴北缘盆地耦合带的油气勘探的重要突破与马北地区新增4388万吨油气储量起到了重要的指导作用。
该成果出版专著4部,发表论文110余篇,其中SCI论文39篇。10篇代表性论文被他引221次,单篇最高被他引64次。该成果已获得教育部高校自然科学奖一等奖1项,浙江省科技进步奖二等奖1项。
主要发现点: 1.提出了不同盆山耦合带的结构、变形样式及其空间变化
西北地区新生代盆山耦合带的变形方式可以分为冲断变形和走滑-冲断变形,主要构造样式有断层相关褶皱、盐构造、走滑-冲断构造组合。南天山盆山耦合带以冲断变形为特征,是渐新世以来形成的薄皮构造;逆冲断层由北向南扩展,形成的时代逐渐变新(论文1,4,5,6)。西昆仑山盆山耦合带以冲断变形为主、兼有弱走滑;并表现出南北分带、东西分段的特点;南带以厚皮构造为主,北带以薄皮构造为主(论文2,3)。祁连山北缘盆山耦合带以冲断变形为主,具有多层次的逆冲结构;变形特征自西向东可分为三段(论文10)。柴北缘盆山耦合带的变形以走滑-冲断方式为特点,变形样式为典型的基底卷入式走滑-冲断构造(论文8)(学科,1705054)。
2.建立了盆山耦合构造变形的时空迁移与转换规律
南天山盆山耦合带的变形始于渐新世,并经历了中新世、上新世的改造;南部背斜带形成于5.2±0.2 Ma,且持续至今;不同地段的地壳缩短率存在明显差异,中段最小,西段最大,东段中等(论文5,6,7)。西昆仑盆山耦合带的变形时间始于上新世早期 (4.6Ma),并向盆地扩展;且存在由西北向东南逐渐变新的趋势。帕米尔北麓乌泊尔断层变形时代为晚更新世,中段苏盖特背斜形成于4.0Ma,柯克亚背斜、固满背斜形成于2.14-1.8Ma。祁连山北缘盆山耦合带变形表现为前展式,深部背斜形成于牛胳套组(9Ma)沉积前,前锋断层控制的背斜形成于牛胳套组沉积(8.3Ma)之后,缩短率自西向东呈现减小趋势(论文10)。柴北缘盆山耦合带变形从西向东依次扩展,受阿尔金走滑构造和祁连山挤压逆冲构造共同控制(学科,1705054)。
3.提出了位移转换的反向对称模型和无穷等分模型
建立了位移转换的反向对称模型和无穷等分模型,利用位移转换机制可以合理地解释多层次滑脱构造地区地表(浅层次)褶皱的扭曲及分叉现象(论文9)(学科,1705054)。
4.提出了新生代盆山耦合带变形对油气运移聚集成藏的控制作用。
提出了主冲断层之下掩伏的背斜是油气集聚的最有利场所;断层传播褶皱的油气运移和聚集能力由于受断层弯曲褶皱中轴面变形带的迁移过程控制(论文9及其它论文)(学科,1705077)。
提出 "祁连山北缘冲断的西段是个水平位移量较大的、沿着至少三个滑脱面由南而北收缩形成的薄皮冲断系统,主冲断层之下掩伏的中生界宽度为10-15km。" 的观点,扩大了祁连山北缘西段油气勘探的有效面积310 km2,新增石油储量3357万吨(论文10)(学科,1705077)。
提出了走滑-冲断带的背斜翼部是油气聚集的有利场所。这一观点的应用使得柴北缘的油气勘探取得了重要的突破,马北地区新增油气储量4388万吨(论文9)(学科,1705077)。
主要完成人: 杨树锋
是本成果完成过程中的多个项目负责人,在祁连山北缘盆山耦合带、柴北缘盆山耦合带和南天盆山耦合带开展了系统的研究,是创新成果1中、创新成果2和创新成果4的主要贡献者。投入的该项研究工作量占本人的研究工作量的70%。
贾承造
是本成果完成过程中的多个项目负责人,对塔里木盆地周缘的盆山耦合带变形研究和变形对油气成藏控制方面开展了系统的研究,是创新成果1和创新成果4的主要贡献者。投入本项研究的工作量占本人研究工作量的55%。
陈汉林
是本成果完成过程中的多个项目负责人,对西昆仑山盆山耦合带、祁连山北缘盆山耦合带和柴北缘盆山耦合带和南天山盆山耦合带开展了系统的研究,是创新成果1、创新成果2和创新成果4的主要贡献者。投入本成果研究的工作量占本人研究工作量的75%。
汪新
是本成果完成过程中的多个项目负责人,对南天山冲断带和西昆仑山冲断带开展了系统的研究,是创新成果1、创新成果2和创新成果3的主要贡献者。投入本项目研究的工作量占本人研究工作量的85%。
肖安成
是本成果完成过程中的多个项目负责人,对西昆仑山盆山耦合带、祁连山北缘盆山耦合带和柴北缘盆山耦合带开展了系统的研究,是创新成果1、创新成果2和创新成果4的主要贡献者。投入本项研究的工作量占本人研究工作量的75%。
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