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新疆博格达山及其邻区板内构造作用研究

作　者: 郭威
导　师: 周鼎武
学　校: 西北大学
专　业: 构造地质学
关键词: 博格达造山带吐—哈盆地三塘湖盆地板内构造作用
分类号: P542
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

新疆博格达及其邻区处于亚洲大陆腹地,现今的区域地质呈现地块与造山带镶嵌、盆地与山脉共存,构成了独具特色的复杂地质结构构造格局,造就了巨大的中亚成矿域,同时孕育着丰富的能源、矿产资源,既是研究大陆动力学新理论、探索地球科学前沿的最佳天然野外实验室,也是我国矿产资源赋存地之一。因此,通过对博格达造山带、吐—哈盆地、三塘湖盆地的研究和总结,开展新疆博格达山及其邻区中新生代陆内造山作用过程及其形成机制研究,进而探索板内造山机制以及大陆动力学,既具有科学的理论意义,又具有实际的经济意义。论文以板块构造理论、大陆地质和大陆动力学研究的新思想、新认识为指导,在充分认识前人研究成果和区域地质资料的基础上,将发育地层全、地层分布有序、结构构造格架清晰的沉积盆地与结构复杂的造山带密切结合起来,通过对博格达构造带、吐—哈盆地及三塘湖盆地采用地质、地震、钻井等资料相互配合、验证,以构造为主线,从盆地构造解析、造山带构造解析、盆山结合的区域地质解析入手综合分析,对博格达构造带及其相邻盆地板内构造特征及形成演化进行了系统的研究,取得了如下成果:1、依据蛇绿岩、蛇绿混杂岩带的时、空分布,岩浆活动规律和变质作用、构造变形特征综合研究,认为晚泥盆世—石炭纪,阿尔泰山和天山及其相邻区域经历了洋盆俯冲、陆—陆碰撞造山,导致北疆区域洋盆的闭合,形成了博格达构造带及其邻近的准噶尔盆地、吐—哈盆地和三塘湖盆地的褶皱基底,结束了前二叠纪洋、陆转换的板块构造作用过程,开始进入了全新的板内构造作用阶段。2、依据野外剖面观察、地震剖面及钻井资料分析,结合沉积特征及岩浆活动特征,确定了博格达及其相邻盆地的现今盆山共存格局的基本构造样式。博格达山为背冲推覆的复式背斜构造,形成扇形褶皱、冲断构造组合;两侧盆地为受对冲式冲断、推覆构造控制的拗陷盆地,边界断层既控制了构造特征,也控制了盆地的沉积特征。现今的构造格局是新生代形成的。3、确定博格达及其相邻盆地现今的构造特征是喜山构造运动的最终产物,但包容、继承了不同时期的古构造,包括进入板内构造演化以来的海西期、印支期、燕山期各期构造,并确定了其基本构造特征及构造样式。4、通过对博格达山及吐—哈盆地、三塘湖盆地的侵入岩和火山岩同位素定年和岩石地球化学分析,确认其形成时期为二叠纪,侵入的辉长、辉绿岩和中基性火山岩与陆内拉张带或者初始裂谷玄武岩相似;博格达山及相邻盆地中的下二叠统的沉积建造总体上具有由粗到细的正粒序特征,为典型的伸展磨拉石建造;结合准噶尔盆地区域地质资料,依据上述火山—沉积特征与岩浆活动特征,认为博格达山及相邻盆地二叠纪早期为造山后伸展环境。5、综合分析确定博格达山的隆升是经历了海西期、印支期、燕山期和喜山期的多阶段隆升。通过对博格达山两侧盆地的高岩屑含量及重矿物和古流向资料的统计综合分析,限定了博格达山再次隆升的初始时间发生于中侏罗世西山窑晚期,博格达山大幅度隆起是新生代的产物,中新世早期成为博格达山造山的鼎盛时期。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-22
  1.1 选题依据及研究意义  9
  1.2 国内外板内构造作用研究现状  9-19
    1.2.1 板内造山带研究  10-12
    1.2.2 盆地构造研究  12-14
    1.2.3 盆山耦合、转换及构造作用研究  14-16
    1.2.4 新疆博格达山及其邻区板内构造作用研究及存在问题  16-19
  1.3 本文的技术路线和研究内容  19-20
  1.4 论文工作量和取得的成果  20-22
    1.4.1 论文工作量  20
    1.4.2 论文取得的成果及创新点  20-22
2 区域地质背景  22-44
  2.1 区域大地构造背景及地质概况  22-26
    2.1.1 大地构造位置  22-24
    2.1.2 区域构造单元划分  24-26
  2.2 基底组成及其形成  26-38
    2.2.1 结晶基底  26-28
    2.2.2 褶皱基底—洋盆消减、陆陆碰撞造山作用  28-38
  2.3 区域二叠纪—新生代地层  38-44
    2.3.1 二叠系  38-40
    2.3.2 三叠系  40-41
    2.3.3 侏罗系  41-42
    2.3.4 白垩系  42-43
    2.3.5 新生界  43-44
3 博格达构造带构造特征分析  44-81
  3.1 区域地质概况  44-51
    3.1.1 博格达构造带区域地质概况  44-46
    3.1.2 区域大断裂概述  46-51
  3.2 地层序列及组合特征  51-64
    3.2.1 二叠系  51-59
    3.2.2 三叠系  59-61
    3.2.3 侏罗系  61-63
    3.2.4 白垩系  63
    3.2.5 新生界  63-64
  3.3 构造事件及构造样式  64-75
    3.3.1 地层接触关系和构造事件  65-69
    3.3.2 构造特征及其样式  69-75
  3.4 构造演化  75-81
    3.4.1 二叠纪陆内裂谷—断陷—萎缩阶段  75-78
    3.4.2 晚二叠世晚期—三叠纪前陆盆地形成—拗陷阶段  78
    3.4.3 侏罗纪—古近纪广盆形成演化阶段  78-79
    3.4.4 新生代强烈逆冲造山和盆地改造阶段  79-81
4 三塘湖盆地构造演化特征分析  81-113
  4.1 区域地质概况  81-82
  4.2 地层序列及沉积组合  82-89
    4.2.1 二叠系  82-86
    4.2.2 三叠系  86-87
    4.2.3 侏罗系  87-88
    4.2.4 白垩系—新生界  88-89
  4.3 构造事件及其特征  89-94
    4.3.1 不整合及其性质的确定  89-94
    4.3.2 构造层及构造阶段划分  94
  4.4 各构造层的主要构造特征及构造样式  94-111
    4.4.1 二叠系构造层(晚海西期)构造变形特征  94-97
    4.4.2 三叠—侏罗—下白垩统构造层(晚燕山期)构造特征分析  97-108
    4.4.3 古近系—第四系构造层及喜山期构造变形特征  108-111
  4.5 三塘湖盆地构造演化  111-113
5 吐鲁番—哈密盆地构造演化特征分析  113-137
  5.1 区域地质概况  113
  5.2 地层序列与沉积组合  113-118
    5.2.1 下二叠统  115
    5.2.2 中二叠统  115-116
    5.2.3 上二叠统—下三叠统  116
    5.2.4 中、上三叠统  116
    5.2.5 侏罗系  116-117
    5.2.6 白垩系—新生界  117-118
  5.3 构造事件、构造层划分及不同构造层构造特征  118-132
    5.3.1 构造层划分  118-119
    5.3.2 各构造层的构造特征  119-132
  5.4 不同时期构造变形层次的叠加和反转  132-137
    5.4.1 不同类型构造应力形成的构造样式的叠加、改造与反转  132-133
    5.4.2 相同类型构造应力形成构造样式的叠加与继承  133-137
6 博格达及其邻区板内构造作用分析  137-161
  6.1 博格达构造带及其邻区的区域构造特征  137-138
  6.2 博格达构造带及其邻区的板内构造演化过程  138-153
    6.2.1 早二叠世(海西期)伸展断陷—拗陷阶段  139-143
    6.2.2 晚二叠世—古近纪的区域挤压阶段  143-151
    6.2.3 新近纪强烈挤压逆冲造山阶段  151-153
  6.3 博格达山隆升时间的限定  153-156
  6.4 博格达及其邻区构造运动学与区域动力学分析  156-161
    6.4.1 博格达及其邻区构造运动的几何学、运动学特征  156-157
    6.4.2 区域动力学分析  157-161
主要认识与结论  161-163
参考文献  163-171
致谢  171

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