聶 晶，胡 欣

（1.西南石油大學(xué)，成都 610500；2.西南油氣田分公司川西北氣礦，四川 江油 621700）

北祁連盆地群是位于祁連山北緣山前所有盆地的總稱(chēng)(圖1)，位于塔里木板塊、華北地臺(tái)阿拉善地塊和中祁連板塊之間，北部為龍首山斷裂，毗鄰阿拉善地塊，南部與中祁連地塊北緣斷裂相接，西部邊界被阿爾金走滑斷裂所截。

漸新世以來(lái)，由于南緣的北祁連山快速向南沖斷隆升，在山前形成了狹長(zhǎng)的沉降帶，在靠近山前沉降幅度大，沉積了巨厚的新近系、第四系地層，向北逐漸減薄。該時(shí)期，祁連山北緣盆地群總體表現(xiàn)為前陸盆地的性質(zhì)。自南而北，主體上較為完整地發(fā)育了前陸沖斷帶、前陸坳陷、前緣隆起和隆后坳陷。

1 基底及蓋層

北祁連地區(qū)盆地群基底包括前震旦紀(jì)結(jié)晶基底和震旦系―下古生界淺變質(zhì)基底（圖2）。前震旦紀(jì)結(jié)晶基底分布范圍較廣，在中祁連、走廊區(qū)以北至巴丹吉林沙漠的廣大地區(qū)都有出露。前震旦紀(jì)結(jié)晶基底由太古界―元古界結(jié)晶巖類(lèi)組成。地層以北大河群為主，主要巖石類(lèi)型有片巖、片麻巖、變粒巖和混合巖等，其厚度大于2 920m。震旦系―下古生界淺變質(zhì)基底覆蓋于前震旦紀(jì)結(jié)晶基底之上，出露范圍相對(duì)較小，主要分布于北祁連盆地群南緣至中祁連之間的部分地區(qū)，地層以震旦系、寒武系、奧陶系和志留系地層為主，主要巖性為冰磧礫巖、砂質(zhì)板巖、結(jié)晶灰?guī)r、碳酸鹽巖、火山巖和火山碎屑巖，其厚度大于12 000m。

圖1 北祁連盆地群分布圖

圖2 北祁連地區(qū)基底蓋層出露圖

沉積蓋層覆于盆地基底之上，根據(jù)不同時(shí)代地層之間的不整合接觸關(guān)系，蓋層層序自下而上為：石炭系，二疊系，三疊系，侏羅系，下白堊統(tǒng)、古近系、新近系和第四系（表1）。其中以石炭系、二疊系、白堊系、新近系和第四系為盆地蓋層的主體部分。

表1 盆地蓋層地層簡(jiǎn)表（酒泉地區(qū)）

2 主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)

2.1 加里東期

北祁連區(qū)的加里東期運(yùn)動(dòng)以發(fā)生在中奧陶世末、晚奧陶世末、志留紀(jì)末的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最為重要。主要表現(xiàn)為中奧陶統(tǒng)與上奧陶統(tǒng)之間，上奧陶統(tǒng)與志留系之間，志留系與泥盆系之間的區(qū)域性的角度不整合接觸關(guān)系（圖3）。志留紀(jì)末期的晚加里東運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)尤為強(qiáng)烈，導(dǎo)致北祁連部分地區(qū)的地層發(fā)生強(qiáng)烈變形并伴有花崗巖體的廣泛侵入，也促使北祁連地區(qū)發(fā)育了泥盆系磨拉石建造。

由此可見(jiàn)，加里東運(yùn)動(dòng)在北祁連地區(qū)表現(xiàn)為一期強(qiáng)烈的造山活動(dòng)，導(dǎo)致地層的強(qiáng)烈變形和花崗巖體的廣泛侵入。對(duì)基底的性質(zhì)、形態(tài)具有重要影響。

圖3 古浪峽西上奧陶統(tǒng)與中奧陶統(tǒng)之間角度不整合接觸

2.2 海西期

北祁連及鄰區(qū)的海西期運(yùn)動(dòng)可分為四幕，在區(qū)域上以泥盆系與石炭系之間，下石炭統(tǒng)與上石炭統(tǒng)之間，石炭系與二疊系之間，二疊系與三疊系之間的區(qū)域性不整合面為代表。

總體來(lái)講，海西期的各期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在北祁連及鄰區(qū)都表現(xiàn)為以升降運(yùn)動(dòng)為主，并伴有局部輕微褶皺的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，其變形強(qiáng)度、規(guī)模、影響范圍遠(yuǎn)不及加里東期的各期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)北祁連地區(qū)的影響。

2.3 印支期

北祁連區(qū)的印支期運(yùn)動(dòng)以升降為主，并伴有輕微褶皺作用的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

中三疊世的早印支運(yùn)動(dòng)造成北祁連地區(qū)上三疊統(tǒng)與中三疊統(tǒng)之間的角度不整合接觸或平行不整合接觸，也導(dǎo)致上三疊統(tǒng)陸相地層平行不整合在前三疊紀(jì)地層之上。

晚三疊世末的晚印支運(yùn)動(dòng)造成北祁連地區(qū)侏羅系與前侏羅紀(jì)地層的不整合接觸，并形成了許多近東西走向的短軸褶皺和逆沖斷層，剖面上可見(jiàn)平緩褶皺或開(kāi)闊褶皺。

2.4 燕山期

北祁連及鄰區(qū)的燕山期運(yùn)動(dòng)大體可分三幕：侏羅紀(jì)與早白堊世之間的早燕山運(yùn)動(dòng)，早白堊世與晚白堊世之間的中燕山運(yùn)動(dòng)，以及晚白堊世與古近紀(jì)之間的晚燕山運(yùn)動(dòng)。

早燕山運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致北祁連部分地區(qū)缺失侏羅系地層，中燕山運(yùn)動(dòng)在北祁連及鄰區(qū)是一次廣泛而較強(qiáng)烈的褶皺上升運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致了北祁連地區(qū)上白堊統(tǒng)地層的缺失，造成了下白堊統(tǒng)之間角度不整合或平行不整合接觸。晚燕山運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了北祁連地區(qū)絕大部分地區(qū)上白堊統(tǒng)地層和古新統(tǒng)地層的缺失及侏羅－白堊紀(jì)地層的變形，古近系不整合于下白堊統(tǒng)或前白堊紀(jì)不同時(shí)代巖系之上。由于構(gòu)造應(yīng)力發(fā)生了轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)了構(gòu)造反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

2.5 喜馬拉雅期

北祁連及鄰區(qū)的喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁而強(qiáng)烈，繼承性沖斷活動(dòng)和第四紀(jì)以來(lái)的強(qiáng)烈抬升形成今日所見(jiàn)的構(gòu)造―地貌格局。根據(jù)地層之間的不整合接觸關(guān)系，可將北祁連及鄰區(qū)的喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)分為三幕，發(fā)生在古近紀(jì)與中新世之間的早喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了中新統(tǒng)地層普遍超覆不整合沉積，新近紀(jì)起進(jìn)入全面沉降坳陷，形成沉降幅度很大的內(nèi)陸湖盆。為該區(qū)大面積沉降接受中新統(tǒng)的泛湖盆相沉積提供了條件，褶皺作用并不明顯。發(fā)生在中新世與上新世之間的中喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為上新統(tǒng)的部分地層被剝蝕，局部地區(qū)上新統(tǒng)與中新統(tǒng)之間的存在平行不整合接觸。發(fā)生在上新世與更新世之間的晚喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了北祁連地區(qū)整體沖斷隆升，致使老地層逆沖于古近系地層之上，也使第四系角度不整合于古近系之上（圖4）。晚喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在北祁連及鄰區(qū)是一次較為強(qiáng)烈的褶皺―沖斷作用性質(zhì)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

圖4 祁連鄉(xiāng)公社第四系角度不整合于古近系之上

3 構(gòu)造演化階段

3.1 前震旦紀(jì)結(jié)晶基底形成階段

走廊區(qū)結(jié)晶基底的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的構(gòu)造演化。到震旦紀(jì)冰磧礫巖層沉積之前形成統(tǒng)一的陸塊，隸屬于古中國(guó)大陸。這一漫長(zhǎng)復(fù)雜的演化過(guò)程可概括為陸核 陸塊 聯(lián)合陸塊的古克拉通化演化過(guò)程。

3.2 震旦紀(jì)―寒武紀(jì)大陸裂谷發(fā)展階段

經(jīng)晉寧運(yùn)動(dòng)后，形成了統(tǒng)一的華北―塔里木板塊，在震旦紀(jì)―寒武紀(jì)時(shí)期，北祁連地區(qū)處在強(qiáng)烈伸展作用下的演化背景。

震旦紀(jì)時(shí)，統(tǒng)一的華北 塔里木板塊周緣開(kāi)始裂解，區(qū)內(nèi)的中祁連地塊與華北板塊西北緣的阿拉善地塊分離，北祁連區(qū)位于裂谷北側(cè)的被動(dòng)大陸邊緣，以正常碎屑巖夾碳酸鹽巖為特征，表現(xiàn)了相對(duì)寧?kù)o的海相沉積環(huán)境。

3.3 奧陶紀(jì)主動(dòng)大陸邊緣階段

奧陶紀(jì)時(shí)，中國(guó)西部板塊由伸展環(huán)境向聚斂構(gòu)造環(huán)境轉(zhuǎn)變，走廊區(qū)的早期斷裂在拉張變?yōu)閿D壓背景下，正斷裂停止發(fā)育。從早奧陶世開(kāi)始，北祁連洋殼向北側(cè)的阿拉善地塊不斷俯沖消減，北祁連地區(qū)由被動(dòng)大陸邊緣轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)大陸邊緣。

3.4 志留紀(jì)―泥盆紀(jì)板塊不規(guī)則碰撞階段

北祁連 河西走廊的志留紀(jì)和泥盆紀(jì)沉積受華北板塊與中祁連地塊不規(guī)則碰撞的影響，掀起了強(qiáng)烈的造山運(yùn)動(dòng)。志留紀(jì)末期，北祁連造山帶強(qiáng)烈造山隆升形成高峻的山地。在泥盆紀(jì)時(shí)，隨著北祁連西段造山作用的加劇，北祁連西段與阿拉善古陸連為一體形成古剝蝕區(qū)。

3.5 石炭紀(jì)―二疊紀(jì)穩(wěn)定陸內(nèi)盆地階段

從石炭紀(jì)開(kāi)始到早二疊世，北祁連山地區(qū)主要表現(xiàn)為向西南方向傾的被動(dòng)大陸斜坡。經(jīng)過(guò)泥盆紀(jì)強(qiáng)烈的構(gòu)造剝蝕，石炭紀(jì)初，北祁連山及其南北鄰區(qū)已經(jīng)被夷平。石炭紀(jì)源自南部的古特提斯海水一直海侵到北祁連構(gòu)造帶南部地區(qū)，由陸相逐漸轉(zhuǎn)為海陸交互相沉積。從二疊紀(jì)開(kāi)始，盆地沉積表現(xiàn)為向南退縮。二疊紀(jì)在走廊地帶已變成陸相，北祁連構(gòu)造帶為濱淺海沼澤相或海陸交互相。

3.6 三疊紀(jì)板內(nèi)強(qiáng)烈變形階段

晚三疊世末古特提斯洋俯沖殆盡，古特提斯洋中的岡瓦納大陸的碎塊與歐亞大陸發(fā)生碰撞，形成了古特提斯造山帶。這一碰撞事件導(dǎo)致了中國(guó)西部地區(qū)前侏羅紀(jì)地層的強(qiáng)烈變形，形成了大量近東西走向的褶皺和逆沖斷層。

3.7 侏羅紀(jì)－早白堊世伸展斷陷階段

從侏羅紀(jì)開(kāi)始，新特提斯洋向歐亞大陸俯沖，在中國(guó)西部處于一種伸展的構(gòu)造環(huán)境，形成了大量的斷陷。走廊區(qū)的侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)斷陷就是在這樣的區(qū)域背景條件下發(fā)育的，是一次區(qū)域性的伸展事件。

3.8 晚白堊世－古新世構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段

晚白堊世時(shí)期，由于Kohistan－Dras 島弧與拉薩地塊發(fā)生碰撞，使得中國(guó)西部地區(qū)受到強(qiáng)烈的影響，北祁連地區(qū)也受到此碰撞事件的影響，導(dǎo)致了絕大部分地區(qū)晚白堊世地層和古新統(tǒng)地層的缺失，同時(shí)也造成了侏羅－白堊紀(jì)地層的變形。由于構(gòu)造應(yīng)力從拉張變?yōu)閿D壓，出現(xiàn)了構(gòu)造反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

3.9 新近紀(jì)以來(lái)的擠壓變形與前陸盆地發(fā)育階段

新近紀(jì)以來(lái)，由于印藏持續(xù)的陸陸俯沖和碰撞作用，中國(guó)西部地區(qū)受到強(qiáng)烈的影響。祁連山地區(qū)的古造山帶重新開(kāi)始活動(dòng)，古北祁連山造山帶強(qiáng)烈向北東方向沖斷，形成了北祁連地區(qū)的新生代前陸盆地。

4 結(jié)論

構(gòu)造演化特征決定了具體構(gòu)造的特征，對(duì)凹陷發(fā)育的位置、埋深、規(guī)模、熱演化程度及保存程度也起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)今北祁連盆地群經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造，先后經(jīng)歷了早古生代大陸裂谷階段、晚古生代穩(wěn)定陸內(nèi)沉積盆地階段、中生代的板內(nèi)變形階段和伸展斷陷階段、新生代擠壓變形與前陸盆地發(fā)育階段。構(gòu)造應(yīng)力多次發(fā)生反轉(zhuǎn)，對(duì)古構(gòu)造的形成及油氣成藏十分有利。

[1]羅桂昌，汪明洲.河西走廊東部地區(qū)早二疊世地層研究的新認(rèn)識(shí)[J].西安地質(zhì)學(xué)院院報(bào)，1992.14（2）：16～25.

[2]閻存鳳，袁劍英.武威盆地石炭系沉積環(huán)境及含油氣遠(yuǎn)景[J].天然氣地球科學(xué)，.2011，22（2）：267～274.

[3]郭海英，劉煥杰，陳孟晉.鄂爾多斯地區(qū)晚古生代沉積演化[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2004.

[4]佟再三.北祁連東段石炭紀(jì)古地理與構(gòu)造關(guān)系初探[J].甘肅地質(zhì)學(xué)報(bào)，2（2）：1993，61～66.

[5]杜遠(yuǎn)生，張哲，等.從弧后盆地到前陸盆地—北祁連造山帶奧陶紀(jì)—泥盆紀(jì)的沉積盆地與構(gòu)造演化[J].地質(zhì)通報(bào)，2002，04(1):1～8.

[6]西安地質(zhì)學(xué)院，玉門(mén)石油管理局勘探開(kāi)發(fā)研究院.甘肅河西走廊東部地區(qū)石炭紀(jì)和二疊紀(jì)地層以及沉積相和生儲(chǔ)條件的研究[M].西安:西北大學(xué)出版社，1989，203.

[7]張旗，王焰，錢(qián)青.北祁連早古生代洋盆是裂陷槽還是大洋盆—與葛肖虹討論[J].地質(zhì)科學(xué)，2000，(01)：121～128.

[8]葛肖虹，劉俊來(lái).北祁連造山帶的形成與背景[J].地學(xué)前緣，1999(04):223～230

[9]劉寄陳.北祁連造山帶陸塊構(gòu)造[J].地球科學(xué)，1991(06):635～642.