准噶尔盆地南缘东段构造遥感卫片解释

收稿日期: 2013-07-15; 改回日期: 2014-04-24项目资助: 国家科技支撑项目“中亚地区环境变化与自然资源遥感监测技术与应用”(编号: 2012BAH27B05-07)资助。

第一作者简介: 魏永明(1966 ), 男, 博士, 副研究员, 主要从事地质构造与遥感地质找矿, 及地质灾害遥感、大型工程环境遥感评价等方面的研究工作。

Email: wei_fu@卷(Volume)39, 期(Number)1, 总(SUM)144 页(Pages)76~92, 2015, 2(February, 2015)大 地 构 造 与 成 矿 学Geotectonica et Metallogenia新疆西准噶尔地区不同尺度地质构造的遥感标识特征及找矿意义魏永明1, 蔺启忠1, 肖 磉2, 陈 玉1, 王钦军1, 刘庆杰1, 魏显虎1(1.中国科学院 遥感与数字地球研究所, 北京 100101; 2.核工业 〇二三研究所, 湖南 长沙 410007)摘 要: 哈图金矿、包古图斑岩型铜金钼矿、杨庄铍铀矿及加曼钼钨铜矿等大型矿床的相继发现, 使西准噶尔地区的地质找矿工作备受关注。

作为重点研究对象, 西准噶尔地区的地质构造研究已获得大量成果。

但是, 该区地域辽阔且地质构造较为复杂, 传统的地质学研究方法不可能快速、有效和完全准确的解决地质构造的空间分布及规模等问题。

利用多种分辨率的卫星遥感数据, 通过遥感标识体系的建立能够客观、准确获取不同尺度地质构造的空间位置及规模。

宏观和中等尺度的断裂构造均以明显的直线或弧形等形态特征、光谱特征(色调差异)及断层谷地、断层陡坎等地貌特征为主要标识, 但侧重点有所不同; 微观尺度即矿集区尺度的断裂构造地貌上为笔直的短小沟谷, 常常需用弱信息挖掘方法才能突出构造的线性信息。

通过独特的形态特征可快速识别褶皱构造。

根据环形影像特征、色调差异及环形水系特征可识别不同尺度的岩体和(或)隐伏岩体。

浅析准噶尔盆地四棵树地区构造演化阶段
准噶尔盆地四棵树地区位于中国新疆维吾尔自治区西北部，是准噶尔盆地的一个重要
地区。

在四棵树地区的构造演化中，经历了多个阶段。

首先是前奥陶世早期至晚期的被动大陆边缘阶段。

在这一阶段，四棵树地区处于大陆
边缘，没有明显的构造活动。

沉积物主要是碎屑岩和碎屑灰岩，沉积环境以深水为主。

这
个阶段的特点是沉积物的堆积和横向扩展。

接下来是晚奥陶世晚期的盆地断陷阶段。

在这一阶段，四棵树地区发生了强烈的断陷
活动。

地壳的下沉形成了一个深水盆地，沉积物主要是海相碳酸盐岩和海相碎屑岩。

这个
阶段的特点是断陷盆地的形成和沉积物的堆积。

然后是早志留世晚期的构造压实阶段。

在这一阶段，四棵树地区经历了强烈的构造压
实作用。

构造运动产生的剪切应力使得沉积物发生了褶皱和断裂，形成了构造褶皱和断层。

这个阶段的特点是构造变形的形成和沉积物的改变。

准噶尔盆地四棵树地区的构造演化经历了被动大陆边缘、盆地断陷、构造压实和构造
褶皱和断层盆地等多个阶段。

通过不同的构造活动，地壳发生了剧烈的变形，形成了复杂
的构造形态，并且对沉积物的堆积和改变产生了重要影响。

这些构造演化过程丰富了准噶
尔盆地的地质历史，也为后续的地质研究提供了重要的基础数据。

准噶尔盆地南缘基本构造样式、特征与勘探潜力摘要：本文在对准噶尔盆地南缘构造演化和对地震地球物理资料分析的基础上，介绍了该区中新生界构造样式、构造特征，对构造变形在平面上的东西分段性与南北分带性、垂向上变形的差异性以及走滑扭动变形特征和扩展方式进行了研究。

证实该区油气成藏条件优越，构造控油作用明显，具有良好的勘探潜力。

关键词：准噶尔盆地南缘构造样式构造特征勘探潜力0 引言准噶尔盆地南缘指北天山以北的准噶尔盆地南部山前褶皱—冲断带地区，西起精河，东到木垒哈萨克自治县，长约650km；南与依林黑比尔根山相邻，北到准噶尔盆地腹部昌吉凹陷，南北宽40～90km，面积约3.0×104km2。

该带已先后发现了独山子、柴窝堡等油气田（藏）以及西湖背斜、古牧地背斜等多个含油气构造，具有良好的勘探潜力。

1 基本构造样式1.1 构造滑脱层及主要分布区该区主要存在6个构造滑脱层：①二叠系上统芦草沟组泥岩和油页岩，博格达山尤其博格达山北麓最为明显，如在西大龙口沟可见到逆断层沿油页岩层面顺层滑动；②侏罗系下统八道湾组煤系和③中统西山窑组煤系，这两套地层的构造滑脱现象在全区均可见到，如吉木萨尔石场沟等；④白垩系吐谷鲁群上部泥岩，主要见于独山子—昌吉一带；⑤下第三系安集海河组泥岩，主要发育于霍尔果斯至吐谷鲁一带；⑥上第三系塔西河组盐膏层和膏泥岩层，主要发育于四棵树凹陷。

1.2 基本样式准噶尔南缘地区构造成因主要为挤压和压扭应力体制，经历了印支期、燕山期和喜山期多期构造变形的改造与叠加，目前识别出的构造样式主要有以下3大类型。

1.2.1 压缩构造断层传播褶皱：是区内最常见的构造样式，其形成与下伏逆冲断层的断坡有关，褶皱（背形）产生于断坡之上，与断坡同时或近于同时形成。

这种褶皱一般一翼很陡而另一翼很缓，背斜核部岩层变形强烈。

独山子、齐古和苜蓿沟背斜等属于这种类型（图1）。

断层转折褶皱：是逆冲岩块在爬升断坡过程中形成的褶皱。

准噶尔盆地彩南地区石树沟群地震层序划分与层序地层学解释准噶尔盆地是中国西北地区的一个大型前陆盆地，其彩南地区石树沟群地处于该盆地的中部。

石树沟群地区是一个复杂的地质构造，地震层序划分的分析对于研究该区域的地质演化和储层性质具有重要意义。

据研究结果显示，石树沟群地区的地震层序可分为四个层序：上海西组、下海东组、中侏罗统、下侏罗统。

其中上海西组主要以含油气层为主，下海东组则是以烃源岩为主。

中下侏罗统则为典型的岩性判断层段。

各层序之间层位基本稳定，反应了该区域的地质背景和构造演化历史。

上海西组主要分布在石树沟群地区的上部，其地层为长兴岩、泥页岩、灰岩及泥岩等。

该地层发育了两种类型的岩石，分别为发育于典型的深水相环境下的灰岩和孔隙度较高的泥岩。

由于上海西组主要分布在盆地高处，其沉积过程相对稳定，因此含油气层具有较好的连通性和稳定性。

下海东组地震层序分布在石树沟群地区的中下部，其地层为煤系地层和烃源岩。

该层主要包括以下岩石类型：黑色泥岩、页岩、煤岩、碳酸盐岩、细粒砂岩以及凝灰岩。

下海东组主要分布在盆地底部，其沉积过程相对不稳定，导致了沉积物的振实作用，从而使岩石之间的孔隙度降低。

该层主要是烃源岩，因此具有较高的有机质含量和丰富的油气资源。

中侏罗统和下侏罗统层位之间的界线较为明显，主要由蓝灰色石英砂岩和灰色泥岩组成。

这一层段主要发育于高地，因此具有过多的剥蚀和侵蚀作用。

中下侏罗统的研究是研究石树沟群地区油气运移和储量分布的关键。

在中下侏罗统之间进行有效的油气运移，需从下夹层到上夹层进行的上升运移。

这种上升运移往往在油气运移途径上遇到较大的阻力，并且由于底部地质条件的影响，容易形成油气聚集。

综合分析，石树沟群地震层序层位稳定且各层序之间有明显的界线，反应了该区域的构造演化历史和地质背景。

该地区上海西组主要是以含油气层为主，下海东组则是以烃源岩为主。

中下侏罗统层段是石树沟群地区石油勘探和开发的重要层段，其研究对于该区域石油资源的开发有着重要的意义。

准噶尔盆地南缘山前带表层结构调查及静校正准噶尔盆地位于新疆北部，是中国西北地区最大的盆地之一。

由于存在一定的地形特征，这里的山丘和河谷分布密集，进行表层结构调查和静态校正尤其重要。

因此，本文以准噶尔盆地南缘山前带为研究对象，以GPS测量、遥感图像和地质调查为基础，结合地质地貌、景观结构及人文特征数据，从物质、空间、功能和社会四方面进行表层结构调查及静校正研究。

首先，从物质方面入手，通过GPS测量、核心钻探和地质调查，研究准噶尔盆地南缘山前带的物质结构，结合遥感图像及地质调查结果，以示意图的形式，对其地质地貌、景观结构进行矢量化处理，充分诠释其分层形态及地貌特征。

从空间方面来看，研究区大小为100km ×100km，拉萨市区至西宁市区两点间交通便捷，核心钻探点均落入该范围，以一百米为单位，每隔一百米标定一个GPS点，确定研究区的具体位置。

从功能方面考虑，山前带可能有着重要的生态环境、景观结构形态和人文特征等功能，因此，本次调查也重点分析了该区域的生态系统服务功能。

通过GPS测量与田野调查数据，分析调查区域内的水质、土壤质量、森林资源、植物物种、动物物种以及生态系统的健康状况等。

最后，研究区本身也具有极其重要的人文特征，因此，本次调查还对该地区历史文化、民族文化等进行了深入研究。

对区内各民族历史文化系统、文化流派、文化节日等作出了系统记录；通过对考古遗址的分析，探究了准噶尔盆地南缘山前带的文明发展史；考察了该地区民族文化的多样性，以及民俗、礼仪等特殊文化特征。

本次调查的核心目的是以物质、空间、功能、社会四个方面进行表层结构调查与静校正，最终获得一个相对完整的准噶尔盆地南缘山前带表层结构调查及静校正报告。

在静校正过程中，借助遥感图像、GPS测量点和核心钻探结果，充分揭示出该区域的地质地貌和景观结构，以及其生态系统的服务功能等，并对其历史文化和民族文化等特征进行细致记录，从而有助于进一步深入探索准噶尔盆地南缘山前带的地理特征。