柴達(dá)木盆地東部中生代以來構(gòu)造應(yīng)力場及構(gòu)造演化

王冰+劉成林+李宗星+鄭策

摘要：柴達(dá)木盆地具有復(fù)雜的構(gòu)造演化史，周圍三大板塊對盆地的構(gòu)造改造、演化有重要的控制作用?；谝巴饣A(chǔ)地質(zhì)資料，利用德令哈及周緣地區(qū)構(gòu)造要素測量分析、ASR法地應(yīng)力測量、構(gòu)造演化史剖面分析，闡述古、今地應(yīng)力狀態(tài)及可能的轉(zhuǎn)變，從動力學(xué)機制方面分析柴達(dá)木盆地東部構(gòu)造變形的主導(dǎo)因素，并對中生代以來構(gòu)造演化過程進行探討。該構(gòu)造演化過程分為5個階段：①晚二疊世—三疊紀(jì)抬升剝蝕階段，受NE—SW向擠壓；②早—中侏羅世伸展斷陷階段，受SN向弱拉張形成了一些差異斷陷沉降帶（如德令哈凹陷等），阿爾金斷裂、柴達(dá)木盆地東部均發(fā)生左旋走滑；③晚侏羅世—白堊紀(jì)擠壓反轉(zhuǎn)階段，白堊紀(jì)應(yīng)力場轉(zhuǎn)變?yōu)镹E—SW向擠壓，阿爾金斷裂左旋走滑，柴達(dá)木盆地東部受擠壓應(yīng)力作用單純地向祁連山產(chǎn)生推覆；④古近紀(jì)擠壓斷陷坳陷階段，受近SN向擠壓應(yīng)力作用，阿爾金斷裂強烈右滑，沿NW—SE向的分量可使柴達(dá)木盆地東部發(fā)生右旋走滑運動；⑤新近紀(jì)—第四紀(jì)階段，柴達(dá)木盆地遭受強烈擠壓，近SN向擠壓應(yīng)力作用在喜山晚期達(dá)到最強，奠定了柴達(dá)木盆地現(xiàn)今構(gòu)造格局。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造要素；層面恢復(fù)法；ASR法；應(yīng)力場；動力學(xué)背景；構(gòu)造演化；柴達(dá)木盆地

中圖分類號：P542+.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Abstract： Qaidam Basin has a complex tectonic evolution history. The surrounding three plates play important roles on controlling tectonic reconstruction and evolution of the basin. Based on the field geological data， the state of ancient and modern insitu stresses and the possible transition were explained according to the measurement analysis of tectonic elements， the insitu stress measured by ASR method and the crosssection analysis of tectonic evolution history in Delingha area and its adjacent areas； according to the dynamic mechanics， the primary factors of tectonic deformations in the eastern Qaidam Basin were analyzed， and the tectonic evolution process since Mesozoic was discussed. The tectonic evolution process includes five stages： ①from Late Permian to Triassic， the basin is uplifted and eroded by NESW compression； ②there are some differential rift subsidence belts （such as Delingha depression） formed by the SN weak extension at EarlyMiddle Jurassic extensional rift stage， and both Altyn Tagh fault and the eastern Qaidam Basin show left lateral slip； ③at Late JurassicCretaceous compression inversion stage， the stress field turns to NESW compression in Cretaceous， and Altyn Tagh fault shows left lateral slip， while the eastern Qaidam Basin simply thrusts onto Qilian Mountains by compression； ④at Paleogene compressive riftdepression stage， Altyn Tagh fault shows strongly left lateral slip because of SN compression， and the eastern Qaidam Basin experiences right lateral slip along the NWSE component of SN compression； ⑤from Neogene to Quaternary， the basin experiences intensive SN compression which reaches to the maximum at Late Himalayan， and lays the modern tectonic framework of Qaidam Basin.

Key words： structural element； strata recovery method； ASR method； stress field； dynamic background； tectonic evolution； Qaidam Basin

0引言

隨著柴達(dá)木盆地古生界海相地層油氣資源調(diào)查的進行，石炭系烴源巖及油氣藏受到了更多的關(guān)注。柴達(dá)木盆地東部地區(qū)（以下簡稱“柴東地區(qū)”）石炭系野外露頭、裂縫中發(fā)現(xiàn)有良好的油氣顯示，大量的地球化學(xué)指標(biāo)也表明該套層系烴源巖厚度大且品質(zhì)好[1]，石炭系生物礁、溶洞的發(fā)現(xiàn)也增加了其儲油潛力?？傮w來看，柴東地區(qū)石炭系是油氣勘探的新重點。相比于柴達(dá)木盆地西部地區(qū)（以下簡稱“柴西地區(qū)”）青海油田區(qū)塊，柴東地區(qū)地質(zhì)相關(guān)資料比較匱乏，環(huán)境極端惡劣，使得其勘探程度較低。石炭系在盆地內(nèi)部埋藏深度較大，鉆遇晚古生代地層的鉆井在整個盆地不足10口。多年來，眾多學(xué)者在構(gòu)造演化方面做過許多研究并取得了一定成果[214]。高先志等對柴達(dá)木原型盆地進行了探討[3，5，8]；金之鈞等利用平衡剖面、地震解釋、沉積恢復(fù)等技術(shù)，討論了柴達(dá)木盆地構(gòu)造演化過程[2，4，67，9]。然而，柴達(dá)木盆地本身構(gòu)造背景復(fù)雜，勘探程度低，這對討論柴達(dá)木盆地中新生代以來構(gòu)造演化造成了很大的困難，無論是在階段時間劃分或各階段盆地性質(zhì)等方面都存在爭議。

受周圍三大山系的影響，各演化階段柴達(dá)木盆地邊界的動力學(xué)性質(zhì)不盡相同。由于板塊間的相互作用，柴東地區(qū)構(gòu)造格局形成的動力學(xué)機制不同。從整個盆地來看，柴達(dá)木盆地西南緣受阿爾金走滑作用的影響最大，在阿爾金斷裂東南盤形成了向西收斂、向東撒開的“帚”狀及反“S”構(gòu)造。柴東地區(qū)與柴西地區(qū)相同，整體上發(fā)育NW向構(gòu)造帶，但是由于構(gòu)造位置不同，其動力學(xué)背景不同。

本文采用多種地質(zhì)方法，從大量野外及室內(nèi)數(shù)據(jù)采集分析入手，對柴東地區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場進行研究，討論了構(gòu)造運動動力學(xué)機制，綜合分析構(gòu)造演化史，為該地區(qū)石炭系油氣勘探提供參考。

1區(qū)域地質(zhì)背景

柴東地區(qū)包括柴達(dá)木盆地敦格公路以東的廣大地區(qū)，西起錫鐵山—大柴旦，東至牦牛山、沙利克山，北接宗務(wù)隆山，南至昆侖山前，包括德令哈坳陷、錫鐵山—牦牛山隆起及霍布遜坳陷3個一級構(gòu)造單元，有利勘探面積約為3×104 km2[1517]。本文研究區(qū)主要為柴東地區(qū)德令哈坳陷（圖1），西起錫鐵山，東至牦牛山、沙利克山，北接宗務(wù)隆山，南至埃姆尼克山東南部，面積約為123×104 km2。劉成林等依據(jù)電磁、地震資料將德令哈坳陷劃分為德令哈凹陷、歐龍布魯克凸起、埃北凹陷、埃姆尼克凸起4個二級構(gòu)造單元[1822]。野外石炭系出露于德令哈東部尕海南山、旺尕秀、死狼溝，及西部的石灰溝、城墻溝等地區(qū)，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育石炭系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系地層。其中，石炭系發(fā)育完整，下石炭統(tǒng)包括穿山溝組、城墻溝組（C1c）、懷頭他拉組（C1h），上石炭統(tǒng)包括克魯克組（C2k）、扎布薩尕秀組。

2構(gòu)造應(yīng)力場分析

2.1古構(gòu)造應(yīng)力場

地層在水平、傾斜狀況下受力變形產(chǎn)生共軛節(jié)理的機制不一樣，導(dǎo)致在多期應(yīng)力疊加的情況下利用共軛節(jié)理進行應(yīng)力分析比較困難[23]。因此，本文綜合運用野外構(gòu)造節(jié)理、褶皺、斷層，對角度不整合進行識別，并利用層面恢復(fù)法對大量數(shù)據(jù)進行處理，獲得各個時期的古構(gòu)造應(yīng)力方向，探討中生代以來應(yīng)力場可能的轉(zhuǎn)換。

從野外構(gòu)造來看，石炭系發(fā)育3、4組節(jié)理，侏羅系—白堊系發(fā)育1、2組節(jié)理，上新統(tǒng)獅子溝組（N2s）發(fā)育4組節(jié)理，第四系主要發(fā)育1組節(jié)理，說明研究區(qū)構(gòu)造活動有一定的階段性，至少可以識別4期最大主應(yīng)力方向，并且各個觀測點存在節(jié)理相互切割、限制終止的關(guān)系。石灰溝地區(qū)下石炭統(tǒng)懷頭他拉組可以識別出3組規(guī)模節(jié)理：NW向、SW向共軛節(jié)理，近SN向共軛節(jié)理，近EW向節(jié)理。

第1組共軛節(jié)理相互切割，第2組共軛節(jié)理終止于第1組節(jié)理，而第3組節(jié)理終止于第2組節(jié)理，表明SN向擠壓應(yīng)力晚于近EW向[圖2（a）]，其他剖面（如尕海南山、城墻溝等）石炭系也發(fā)現(xiàn)同樣的關(guān)系。角度不整合則多發(fā)育于尕海南山及城墻溝、旺尕秀煤礦等（圖2、3），表明柴東地區(qū)經(jīng)歷了幾次大的構(gòu)造運動，并可根據(jù)角度不整合將研究區(qū)中生代以來大致劃分為3個構(gòu)造層：侏羅系—白堊系、古近系—新近系、第四系。

室內(nèi)數(shù)據(jù)處理利用德國 Johannnes Duyster 博士1999年編寫的構(gòu)造節(jié)理恢復(fù)軟件StereoNett2.4。首先，把地層產(chǎn)狀和構(gòu)造節(jié)理投影到吳氏網(wǎng)上（等面積下半球投影）；然后，根據(jù)野外實際情況，繞地層走向順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)地層一定角度（地層傾角），得到層面校正后數(shù)據(jù)[2427]。當(dāng)巖層近水平時，可以利用WinTensor軟件直接進行赤平投影應(yīng)力分析；而在巖層傾斜時，赤平投影應(yīng)力分析之前應(yīng)用SrereoNett2.4軟件進行水平校正。以懷頭他拉組為例，構(gòu)造節(jié)理數(shù)據(jù)采自尕海南山等剖面，巖性主要為泥晶灰?guī)r、生屑灰?guī)r，生物化石極其豐富。實測數(shù)據(jù)只能識別出NW—SE向擠壓應(yīng)力，層面校正后可獲得NE—SW向、近EW向擠壓應(yīng)力，說明下石炭統(tǒng)懷頭他拉組水平時主要受到NE—SW向擠壓，地層傾斜之后主要受到NW—SE向擠壓（圖4）。

同樣地處理大量節(jié)理、褶皺、斷層等數(shù)據(jù)分析得知：下奧陶統(tǒng)石灰溝組（O1s）水平時，受到NE—SW向、NW—SE向擠壓；下石炭統(tǒng)—上石炭統(tǒng)（C1—C2）水平時，主要受到EW向擠壓，之后疊加了近SN向擠壓；中侏羅統(tǒng)（J2）水平時，主要受到EW向擠壓，地層傾斜后受NE—SW向擠壓，末期主要受到SN向拉張；白堊系（K）沉積后，受到NE—SW向擠壓；上新統(tǒng)油砂山組（N2y）水平時及傾斜之后，均受到NE—SW向擠壓；上新統(tǒng)獅子溝組水平時，主要受NE—SW向擠壓，之后疊加了SN向擠壓；第四系（Q）主要受SN向擠壓（表1）。應(yīng)力場分析中，侏羅系SN向拉張支持早—中侏羅世盆地處于伸展斷陷階段，晚侏羅世—早白堊世發(fā)生擠壓反轉(zhuǎn)，先期形成的正斷層受NE向擠壓作用逐漸轉(zhuǎn)變成逆斷層。

研究區(qū)主要經(jīng)歷的4期擠壓應(yīng)力分別為燕山中期、燕山晚期、喜山早期、喜山晚期（圖5～7）。中侏羅世，研究區(qū)受燕山中期運動影響，應(yīng)力場引起的構(gòu)造行跡保存較少，多被后期應(yīng)力場改造變形，應(yīng)力場強度較弱；白堊紀(jì)末期，研究區(qū)在燕山晚期應(yīng)力場作用下向南產(chǎn)生逆沖推覆；古近紀(jì)，喜山早期主應(yīng)力軌跡方向跟燕山晚期大致相同，先期形成的構(gòu)造在該期應(yīng)力下得到改造；喜山晚期，柴東地區(qū)受應(yīng)力場強烈改造作用，形成柴達(dá)木盆地的現(xiàn)今構(gòu)造格局。

2.2現(xiàn)今地應(yīng)力

首次將ASR原地應(yīng)力測量技術(shù)應(yīng)用到柴達(dá)木盆地。利用鉆孔巖芯卸荷后的非彈性應(yīng)變恢復(fù)變形（Anelastic Strain Recovery， 簡稱ASR法）對石灰溝的兩口煤炭井ZK51和ZK52進行現(xiàn)今地應(yīng)力測量，測量鉆孔取芯位置的三維地應(yīng)力大小及方向信息。本次地應(yīng)力測量層位主要為石炭系克魯克組，是一套碎屑巖、碳酸鹽，獲取了406～801 m內(nèi)4個深度（406、648、775、801 m）的三維地應(yīng)力狀態(tài)（表2）。在測量巖芯樣品古地磁方法定向結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定ASR法所獲取的主應(yīng)力方位，獲得了ZK51、ZK52井內(nèi)4個深度的三維主應(yīng)力方位（圖8）。

兩個鉆孔的地應(yīng)力測量結(jié)果表明在406～801 m深度范圍內(nèi)主應(yīng)力變化范圍為：最大主應(yīng)力（σ1）為164～29.5 MPa，中間主應(yīng)力（σ2）為103～21.4 MPa，最小主應(yīng)力（σ3）為76～166 MPa；水平最大主應(yīng)力（σH）為159～295 MPa，水平最小主應(yīng)力（σh）為78～165 MPa；垂直主應(yīng)力（σv）為106～208 MPa。最大主應(yīng)力近垂直，水平最大主應(yīng)力方向為NW43°～〖HJ56x〗NW72°之間。地應(yīng)力狀態(tài)表現(xiàn)為σH>σv>σh，根據(jù)安德斯斷層模型，研究區(qū)現(xiàn)今處于走滑應(yīng)力狀態(tài)。

3構(gòu)造演化剖面分析

本文對柴達(dá)木盆地構(gòu)造分區(qū)及構(gòu)造演化資料進行了詳細(xì)調(diào)查，對地震剖面進行了解釋處理，分析了構(gòu)造演化史。綜合考慮剖面質(zhì)量、層位全面、接觸關(guān)系等因素，選取研究區(qū)垂直構(gòu)造帶的97570地震測線構(gòu)造演化剖面（NNE向）進行分析，得到各個演化階段剖面的構(gòu)造形態(tài)（圖9）和長度數(shù)據(jù)；根據(jù)剖面長度、地層時代計算各構(gòu)造階段的收縮率伸展率及應(yīng)變速率（圖10）。由于地震資料質(zhì)量差，穿過盆地內(nèi)的測線剖面顯示的地層接觸關(guān)系不清晰，只在露頭區(qū)可觀測到不整合現(xiàn)象，遂對構(gòu)造演化剖面中地層接觸暫做整合處理。

構(gòu)造演化剖面顯示：研究區(qū)整體表現(xiàn)為“兩坳夾一隆”的構(gòu)造格局，即德令哈坳陷、埃母尼克凸起、霍布遜坳陷；靠近北部宗務(wù)隆逆沖造山帶構(gòu)造變形強烈，發(fā)育逆沖推覆構(gòu)造，主控斷層上盤構(gòu)造發(fā)育，下盤一般為深凹帶，如德令哈凹陷、霍布遜坳陷。剖面上埃母尼克山南、北側(cè)斷裂比較發(fā)育，在布格重力異常圖、剩余重力異常圖上都表現(xiàn)為明顯的重力異常梯級帶[27]，切割地層較深，延伸比較遠(yuǎn)，存在多期活動性。從構(gòu)造演化剖面可以推測埃母尼克山南緣、北緣斷裂帶形成于晚侏羅世，與燕山運動有關(guān)，后期持續(xù)活動，斷層上盤中新生代地層厚度明顯減薄。

侏羅紀(jì)時期存在弱拉張作用，有正斷層顯示，伸展率約為08%，應(yīng)力分析也發(fā)現(xiàn)存在SN向拉張作用，可以認(rèn)為早—中侏羅世，研究區(qū)處于伸展斷陷階段，到白堊紀(jì)逐漸變?yōu)閿D壓環(huán)境。研究區(qū)內(nèi)也發(fā)育一些壓扭性“正”花狀構(gòu)造，這種壓扭性質(zhì)的構(gòu)造可能與研究區(qū)NE—SW向擠壓及祁連山前的NW向走滑有一定關(guān)系。但研究區(qū)侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)時期地層受到的構(gòu)造擠壓變形比較弱，燕山期擠壓構(gòu)造作用加強，逆沖構(gòu)造特征更加明顯，中新生代地層變形基本一致，喜山晚期強烈擠壓奠定了現(xiàn)今構(gòu)造格局。

4討論

4.1構(gòu)造運動動力學(xué)機制

柴達(dá)木盆地是一個構(gòu)造運動多期疊加的盆地。印度洋快速擴張導(dǎo)致印度板塊、西伯利亞板塊相互碰撞，柴達(dá)木盆地邊緣山脈快速隆升，形成阿爾金山、東昆侖山、祁連山三大構(gòu)造體系。這三大構(gòu)造體系邊界將柴達(dá)木盆地限于一個三角形區(qū)域內(nèi)。其基本動力學(xué)背景是受到印度板塊的向北擠壓，同時受到北部阿拉善地塊的阻擋及東側(cè)華北板塊、西側(cè)塔里木地塊的側(cè)滑而形成力偶環(huán)境[28]。研究區(qū)處于柴達(dá)木盆地東部擠壓逆沖斷裂系統(tǒng)中，斷裂主體呈NW向，表現(xiàn)為簡單的擠壓逆沖，其形成分布與基巖分布有關(guān)。馬寅生等研究認(rèn)為NW向大斷層（柴北—油北—塔爾丁斷裂和北部斷塊帶南緣斷裂）可能最早形成于古生代甚至元古宙[29]，這些斷裂必然對后期應(yīng)力作用有調(diào)節(jié)作用，對盆地內(nèi)部沉積、構(gòu)造起著控制作用。

受不同期次、不同方向的應(yīng)力作用影響，盆地不同構(gòu)造位置的構(gòu)造運動方式不同，盆地內(nèi)部多受擠壓作用，而三大構(gòu)造體系邊界處則可產(chǎn)生不同性質(zhì)走滑，其中與青藏高原隆升相關(guān)的阿爾金斷裂走滑對研究盆地構(gòu)造特征有重要意義。阿爾金斷裂最早活動時間尚未明確，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是中新生代以來開始活動[3032]，其活動的階段性對盆地構(gòu)造改造強烈。從位置上來看，柴西地區(qū)更靠近阿爾金斷裂帶，構(gòu)造變形特征受走滑作用影響較大，形成一系列的拉分、擠壓構(gòu)造，局部發(fā)生隆起、斷陷，形成NW向收斂、SE向撒開的“帚”狀組合。而柴東地區(qū)靠近華北板塊與柴達(dá)木地塊作用帶，距離阿爾金斷裂帶較遠(yuǎn)，擠壓應(yīng)力占主導(dǎo)，但是也發(fā)育有一些規(guī)模不同的走滑斷層、方解石充填雁列式張節(jié)理以及SC構(gòu)造，代表著先期的幾次走滑運動，ASR法測量結(jié)果也顯示出柴東地區(qū)現(xiàn)今處于走滑應(yīng)力狀態(tài)。因此，可以確定古生代以來走滑運動對其構(gòu)造格局的形成有一定作用，只是具體的走滑期次、范圍、影響大小、動力學(xué)機制還不清楚?？傮w來看，柴東地區(qū)構(gòu)造變形受到擠壓和走滑的影響，以擠壓變形為主，但每一期所占分量有所不同。

葛肖虹等認(rèn)為，由于西北邊界受塔里木剛性地塊的阻擋，印度板塊向北擠壓使盆地內(nèi)部的物質(zhì)只能朝NE向涌出[33]。基于這個觀點，根據(jù)地應(yīng)力場幾期轉(zhuǎn)換特征，綜合考慮應(yīng)力不同方向分量的大小，在印度板塊向北擠壓且阿爾金斷裂多期活動的大背景下，分析柴東地區(qū)走滑動力學(xué)機制。結(jié)果表明：①早—中侏羅世，由于塔里木地塊、華北板塊向北移動，此時阿爾金斷裂、柴東地區(qū)均表現(xiàn)為左旋走滑，但柴東地區(qū)構(gòu)造變形主要是受SN向弱拉張作用產(chǎn)生一系列的斷陷，走滑作用對其影響較小，在城墻溝地區(qū)懷頭他拉組可見少數(shù)左行走滑，規(guī)模較??；②白堊紀(jì)末期，應(yīng)力場轉(zhuǎn)變?yōu)镹E—SW向擠壓，盆地內(nèi)物質(zhì)、阿爾金斷裂東南盤朝NE向運動，盆地順時針旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致阿爾金斷裂發(fā)生左旋走滑，該期應(yīng)力與NW—SE向邊界近垂直，柴東地區(qū)地層受擠壓單純地朝NE向的祁連山構(gòu)造帶產(chǎn)生推覆，此時連續(xù)隆升作用使得柏樹山地區(qū)形成一些磨拉石建造；③古近紀(jì)，整個盆地受近SN向強烈擠壓，阿爾金斷裂強烈右滑，而柴東地區(qū)主要受擠壓應(yīng)力作用，繼承燕山晚期構(gòu)造格局，但是在NW—SE向分力作用下也發(fā)生一系列右旋走滑；④新近紀(jì)至第四紀(jì)，擠壓應(yīng)力達(dá)到最強，阿爾金斷裂變?yōu)樽笮呋?，發(fā)生幾次大規(guī)模的走滑運動，但柴東地區(qū)主要受SN向擠壓應(yīng)力作用，地層強烈改造變形，形成一系列線性構(gòu)造，現(xiàn)今地層主要受走滑作用影響，但是強度不大。

4.2中生代以來構(gòu)造應(yīng)力場及構(gòu)造演化

根據(jù)應(yīng)力場、平衡剖面、動力學(xué)機制研究結(jié)果，結(jié)合前人資料對柴東地區(qū)中生代以來的構(gòu)造演化過程進行探討。

（1）晚二疊世—三疊紀(jì)抬升剝蝕階段，研究區(qū)受NE—SW向擠壓作用，發(fā)生抬升剝蝕，造成晚二疊世—中三疊世地層缺失，使得侏羅系沉積超覆于石炭系之上，與其呈角度不整合接觸（圖4）。彭淵等在尕海南山、旺尕秀煤礦也發(fā)現(xiàn)了石炭系與侏羅系之間的角度不整合，下伏石炭系可能遭到破壞[34]。湯良杰等認(rèn)為柴達(dá)木盆地晚二疊世—三疊紀(jì)由弧后斷陷轉(zhuǎn)為弧后擠壓，宗務(wù)隆山缺失該地層[35]。郭安林等根據(jù)侵入宗務(wù)隆帶南側(cè)的海西期—印支期花崗巖（年齡為246 Ma的天峻南山花崗巖、年齡為238 Ma的青海湖南山花崗巖），認(rèn)為晚二疊世—中三疊世宗務(wù)隆洋洋殼向南發(fā)生俯沖消減[36]。此時，柴達(dá)木盆地南緣受鄰區(qū)巴顏喀拉洋的擴張作用，柴達(dá)木盆地北緣構(gòu)造應(yīng)力場由拉張轉(zhuǎn)為收縮。該期產(chǎn)生的巖漿活動使柴達(dá)木盆地北緣隆升，早二疊世—中三疊世始終處于剝蝕狀態(tài)[37]。

（2）早—中侏羅世伸展斷陷階段，柴達(dá)木盆地處于松弛伸展?fàn)顟B(tài)，盆地內(nèi)形成了一些差異斷陷沉降帶（如德令哈斷陷等），并且多為EW向分布的箕狀斷陷。侏羅紀(jì)時期存在弱拉張作用，主要體現(xiàn)在：印支末期伸展率約為08%，侏羅系平衡剖面恢復(fù)發(fā)育有正斷層，這種張性斷裂明顯控制了侏羅系的沉積和沉降中心，導(dǎo)致柴達(dá)木盆地北緣沉積中心向東遷移至大煤溝、魚卡等地區(qū)，坳陷盆地范圍擴大至柴東地區(qū)，研究區(qū)也于此時接受大煤溝組沉積。中侏羅世構(gòu)造應(yīng)力恢復(fù)發(fā)現(xiàn)存在SN向拉張作用，該期拉張應(yīng)力造成華北板塊向北、羌塘地塊向南移動，阿爾金斷裂、柴東地區(qū)均發(fā)生左旋走滑。因此，可以認(rèn)為早—中侏羅世研究區(qū)處于伸展斷陷階段，盆地性質(zhì)為斷陷坳陷。

（3）晚侏羅世—白堊紀(jì)擠壓反轉(zhuǎn)階段，主要受NE—SW向擠壓應(yīng)力作用。晚侏羅世，研究區(qū)內(nèi)伸展作用減弱，SN向拉張轉(zhuǎn)變?yōu)镹E—SW向擠壓應(yīng)力作用。研究區(qū)中、下侏羅統(tǒng)與上侏羅統(tǒng)（圖4）或中、下侏羅統(tǒng)與白堊系之間存在不整合，柴達(dá)木盆地北緣、宗務(wù)隆山前斷裂均由正斷層轉(zhuǎn)換為逆斷層。商琳等根據(jù)柴達(dá)木盆地北緣主干斷裂的斷層落差計算結(jié)果也證實了這個轉(zhuǎn)變，即在燕山早期表現(xiàn)為正斷裂（斷層落差小于0 m），而燕山中期各條斷裂活動性都不同程度地增強（斷層落差大于0 m），表現(xiàn)為逆斷裂[38]。白堊紀(jì)時期，應(yīng)力場EW向擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)镹E—SW向擠壓，柴東地區(qū)受擠壓應(yīng)力作用單純地向祁連山產(chǎn)生推覆，表現(xiàn)為早白堊世至始新世時期的沉積間斷以及漸新統(tǒng)與下白堊統(tǒng)平行不整合接觸（圖4），而阿爾金斷裂東南盤相對塔里木剛性地塊朝NE向運動，導(dǎo)致阿爾金斷裂發(fā)生左旋走滑。

（4）古近紀(jì)擠壓斷陷坳陷階段，基本繼承燕山期的構(gòu)造演化格局。由于印度板塊和歐亞板塊碰撞（喜馬拉雅運動早期）受近SN向擠壓應(yīng)力作用，柴東地區(qū)處于擠壓斷陷坳陷階段。華北地塊、羌塘地塊以及塔里木地塊聯(lián)合擠壓柴達(dá)木地塊，使其發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn)，阿爾金斷裂強烈右滑；該擠壓應(yīng)力在先期形成的NW—SE向斷裂沿斷層走向的分量可使柴東地區(qū)發(fā)生右旋走滑運動，印度板塊持續(xù)向北推擠使得先期的坳陷進一步沉降，諸山進一步隆升。

（5）新近紀(jì)—第四紀(jì)階段，受印度板塊、歐亞大陸強烈碰撞作用（喜馬拉雅運動晚期），青藏高原強烈隆升，柴達(dá)木盆地遭受強烈擠壓，喜山晚期近SN向擠壓作用達(dá)到最強，剖面上地層收縮率較高，先存斷裂普遍遭受強烈改造，先期褶皺得到進一步發(fā)展，同時也使得新地層卷入褶皺，奠定了現(xiàn)今構(gòu)造格局。

5結(jié)語

（1）利用構(gòu)造節(jié)理、地震剖面進行應(yīng)力場、平衡剖面分析，研究結(jié)果均支持早—中侏羅世時期柴達(dá)木盆地處于伸展斷陷階段。早—中侏羅世柴東地區(qū)表現(xiàn)為弱SN向拉張，有正斷層顯示，伸展率約為08%，晚侏羅世—早白堊世發(fā)生擠壓反轉(zhuǎn)，先期形成的正斷層受NE—SW向擠壓作用逐漸轉(zhuǎn)變成逆斷層。侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)地層受到的構(gòu)造擠壓變形比較弱，燕山期、喜山期擠壓構(gòu)造作用增強。

（2）總體上，印度板塊向北俯沖，產(chǎn)生向北擠壓應(yīng)力，這是柴東地區(qū)構(gòu)造變形的主要原因。在擠壓應(yīng)力作用下，由于周邊板塊限制兼有走滑作用，野外構(gòu)造及ASR法地應(yīng)力測量都顯示了柴東地區(qū)構(gòu)造變形。

（3）柴東地區(qū)中生代以來的構(gòu)造演化主要可以分成5個階段。各個演化時期內(nèi)，研究區(qū)受不同方向、不同性質(zhì)應(yīng)力作用，邊界處發(fā)生不同的走滑運動，盆地內(nèi)局部地區(qū)發(fā)生抬升、剝蝕，產(chǎn)生一系列平行、角度不整合，形成現(xiàn)今剖面上受壓扭斷裂控制的“兩坳夾一凸”構(gòu)造樣式及平面上“南北分帶”的構(gòu)造格局。

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收稿日期：20160726

基金項目：中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目（1212011120964）

作者簡介：王冰（1991），男，天津市人，中國石油大學(xué)（北京）工學(xué)碩士研究生，Email：wbingtg@sina.com。

通訊作者：劉成林（1970），男，四川資陽人，教授，博士研究生導(dǎo)師，工學(xué)博士，Email：liuchenglin@cags.ac.cn。