塔里木盆地構造熱演化研究

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1、分類號UDC中國科學院研究生院博士學位論文編號指導教師韭健教授蟲國科堂院研究生院韭蔓型堂堂陵申請學位級別簋±堂焦學科專業(yè)名稱固佳絲韭物堡堂論文提交El期至Q!!生壘且論文答辯日期至Q!!生§且培養(yǎng)單位蟲國科堂醫(yī)班究生院墊壁科堂堂醫(yī)學位授予單位蟲國型堂院班究生院Astudyontectono—·thermalevolutionofTarimbasinByJingboYuDirectedByProf．JianZHANGdissertationsubmittedforthedegreeofDoctorofSolidEarthGeophysicsattheGraduateUni

2、versityofChineseAcademyofSciencesApril2011關于學位論文使用權聲明任何收存和保管本論文各種版本的單位和個人，未經(jīng)著作權人授權，不得將本論文轉借他人并復印、抄錄、拍照、或以任何方式傳播。否則，引起有礙著作權人著作權益之問題，將可能承擔法律責任。關于學位論文使用授權的說明本人完全了解中國科學院研究生院有關保存、使用學位論文的規(guī)定，即：中國科學院研究生院有權保留學位論文的副本，允許該論文被查閱；中國科學院研究生院可以公布該論文的全部或部分內容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存該論文。(涉密的學位論文在解密后應遵守此規(guī)定)一。私翩虢摶

3、覆?訓．㈠f>關于學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文是本人在導師指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本學位論文的研究成果不包含任何他人享有著作權的內容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。、簽名：／r＼J鉚躲張夜?玳吖摘要塔里木盆地構造演化史與其南緣和北緣的洋盆不斷開合演化密切相關，受這些盆緣拉張或擠壓的構造運動以及應力場不斷變化的控制作用，塔里木盆地各隆起／坳陷構造單元經(jīng)歷了復雜的構造演化過程，在其周緣經(jīng)歷了幾次大洋形成、洋盆俯沖消減及消亡的演化階段，并遺留下許多重要的構造演

4、化方面的證據(jù)。前人對此做了大量工作，得出很多重要的結論，同時也存在很多爭議。在前人研究基礎之上，我們通過對塔里木盆地各隆起／坳陷區(qū)100余口井埋藏史、構造沉降史以及20條地質構造剖面埋藏史的模擬分析，認為塔里木盆地自形成克拉通基底以來，存在三期重要的構造運動，對塔里木盆地構造演化產(chǎn)生了重大的影響，即加里東中期運動、海西運動和喜山運動。加里東晚中期運動使塔里木盆地隆坳格局基本定型，海西運動使塔里木盆地結束了海相沉積歷史，開始了陸相沉積，喜山運動使得塔里木盆地周緣山系迅速隆起，可分別稱其為“造型”、“造陸”和“造山”運動。在此總體演化背景之上，又重點對塔里木盆地中央隆起區(qū)(

5、包括巴楚隆起、卡塔克隆起)以及塔北地區(qū)(包括塔北隆起、滿加爾凹陷)做了進一步研究。同構造演化相比，該區(qū)熱演化方面研究工作相對薄弱。盆地熱史對盆地內烴源巖的成熟度、石油的生成具有重要的影響，為了更具體地了解塔里木盆地各構造單元的古今熱狀態(tài)，我們對塔里木盆地熱史做了進一步模擬計算。首先，從構造．熱演化的角度出發(fā)，通過單井“回剝”法、Airy均衡法、二維平衡剖面法等恢復了塔里木盆地相關井及地質剖面的沉積埋藏史、構造沉降史，其次，實測了塔里木盆地100巖石樣本的生熱率，并基于此計算了各個地質剖面的熱史。然后通過三維空間域插值，得到各構造單元各地質歷史時期的地溫梯度，最后分別選取

6、各構造區(qū)一些典型位置的地表熱流值進行平均，得到這些地區(qū)的平均地表熱流史。由模擬結果來看，塔里木盆地的熱演化從時間上可以劃分為以下7個階段：震旦紀一早奧陶世、中奧陶世一晚奧陶世、志留紀一泥盆紀、石炭紀一二疊紀、三疊紀一侏羅紀、白堊紀一漸新世、中新世一全新世。研究發(fā)現(xiàn)塔里木盆地巴楚隆起和塔北隆起都位于前陸盆地前緣隆起部位，具塔里木盆地構造．熱演化研究有相似的的構造特征，勘探結果表明，兩區(qū)均有較豐富的烴源巖，但是與塔北地區(qū)相比，巴楚地區(qū)油氣勘探進展緩慢，探明油氣儲量并不理想。我們由構造．熱演化角度出發(fā)，解釋了其原因。通過對比分析，可以看出加里東運動早期，巴楚地區(qū)地表熱流平均在

7、70mW／m2以上，相應的塔北地區(qū)僅為65mW／m2左右，此后一直到海西運動末，巴楚地區(qū)熱流一直大于塔北地區(qū)熱流，這可能導致巴楚地區(qū)生烴期早，而巴楚區(qū)隆起發(fā)育時間晚，后期斷裂活動又比較劇烈，這些不利因素導致了巴楚地區(qū)勘探進展不如塔北地區(qū)理想。關鍵詞：塔里木盆地、構造一熱演化、數(shù)值模擬、地溫梯度、熱流史、對比分析AbstractThetectonicevolutionofTarimbasiniscloselyrelatedtothecoursesofformation，subduction，collisionandcollageamongo