甘肃酒西地区下白垩统沉积特征及原型盆地恢复

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早白垩世原型盆地的范围、盆地构造特征及形成机制、盆地火山岩的成因、盆地发育与阿尔金断裂的关系、早白垩世构造演化等研究,对于酒西盆地早白垩世地球动力学研究和指导油气勘探具有重要的意义。 通过对盆地下白垩统各组古流向、砾岩砾石成分、砂岩碎屑成分、砂岩重矿物组成等沉积特征的综合分析,结合玉门油田地震、测井、钻井资料,证明了早白垩世赤金峡山、黑山并未隆起成山;宽滩山凸起(宽滩山为其一部分)只在下沟组沉积早期露出水面遭受剥蚀,由于规模较小,且呈长轴状沿北东—南西向展布,不足以隔断酒西地区(现今酒西盆地所涵盖的区域)同花海凹陷的联系。因此赤金峡山、宽滩山、黑山一线并非如前人长期以来认为的那样,是早白垩世原型盆地的北界。 酒西地区早白垩世发育有北西西和北东、近南北向两组断裂。研究表明,北西西向断裂是先期断裂在早白垩世的再次活动,而北东及近南北向断裂是由于本区遭受北西向拉张而形成的,并非如某些学者所述由北西西向断裂走滑派生而形成;在北西向伸展作用的构造背景下,北西西向和北东及近南北向断裂长期活动,使本区具有南北分带、东西分块、凹凸相间的构造格局。酒西地区早白垩世的这种构造特征与其北部北山—阿拉善地区同时期的构造特征极为相似,因而应受同一构造应力场的控制。推测它们可能是中国北方裂谷系向西南方向的延伸。 阿尔金断裂早白垩世曾发生走滑活动。酒西地区“西强东弱”的构造活动特征表明盆地该时期的发育受到阿尔金断裂走滑活动的影响。但同时玉门油田研究发现,阿尔金断裂两侧均有巨厚的下白垩统沉积,其地层具有较好的可对比性,说明在早白垩世它们属于同一沉积体系。这表明阿尔金断裂该时期虽有活动,但就其东端而言,这种活动并不强烈,以至于并不控制一个次级凹陷的沉积。控制酒西地区早白垩世盆地发育的主要因素仍是北西向伸展作用。 酒西地区旱峡、红柳峡、高崖等地有多处基性火山岩产出。野外观察发现,这些火山岩多呈夹层状产出于下白垩统中沟组中,其全岩K-Ar表观年龄为105.3Ma-118.0Ma,表明其形成于早白垩世。地球化学分析表明,这些火山岩为碱性玄武岩,其主量元素具有富碱贫硅,K2O、TiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO含量高,P2O5含量低的特征。稀土含量中等,轻稀土富集,重稀土亏损,轻、重稀土分异程度较高。大离子亲石元素极度富集,微量元素原始地幔标准化曲线呈整体上隆的形态,表明其来自于富集地幔。高场强元素含量较高,但低于原生岩浆参考值,Mg#亦低于原生岩浆参考值,表明其为原生岩浆发生一定程度演化的产物。由玄武岩大地构造环境判别图解确定火山岩形成于大陆拉张环境。 综合以上认识,认为酒西盆地早白垩世为一受北西—南东向伸展作用控制的断陷盆地,同时其发育又受该时期阿尔金断裂走滑活动的影响。早白垩世盆地演化经历了断陷初始阶段、断陷扩展阶段及盆地萎缩消亡阶段,分别对应于下白垩统赤金堡组、下沟组和中沟组沉积时期。
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