1、伊宁凹陷早中侏罗世的构造演化及沉积特征摘要:本文简单介绍了伊宁凹陷早中侏罗世的构造特征和沉积特征。关键词:构造演化、沉积特征 中图分类号:TF573 文献标识码: A 1 伊犁盆地地质概况 伊犁盆地是在中天山微板块上演化而成的山间叠合盆地,以东窄西宽呈狭长三角形夹持 于新疆中部,向东尖灭于新源以东地区,向西敞开通向哈萨克斯坦。伊犁盆地可分为伊宁凹陷、尼勒克断陷、巩乃斯断陷、昭苏断陷等次级断凹陷。其中伊宁凹陷为伊犁盆地中沉积建造发育最好、构造改造相对薄弱的次级构造单元,同时也是最具勘探前景的次级凹陷。 2 伊犁盆地早中侏罗世的构造演化及沉积特征 侏罗纪,古特提斯洋壳沿班公错-怒江一带向昆仑山俯冲
2、,使得整个塔里木和天山地区都处于弧后的拉张构造环境。因此,侏罗系沉积时期,伊犁盆地是一个扩张沉降的沉积期和成煤期,显示了广泛的夷平沉降和断陷沉降。 2.1 八道湾组的构造演化及沉积特征 八道湾组的地层厚度在伊宁凹陷南北缘差别极大,北缘地层厚度约为南缘的 34 倍,在宁 1 井处甚至可达 89 倍。地层厚度可近似反映构造沉降(李思田等,1988) ,据此可知八道湾组沉积期,北缘构造沉降约为南缘的 34 倍,在宁 1 井处甚至可达 89 倍。伊宁凹陷北缘沉降大而主体发育三角洲平原相、南缘沉降小而主体发育冲积扇-辫状河相的原因,可从盆地基底的差异性沉降和古地形方面探究。北缘湖盆沉降期,物源区(科古琴
3、山)亦也沉降,湖盆与物源区高差减小,物源区后退,水系难以大规模进入湖盆,故主体发育三角洲平原相,同时也为泥炭沼泽的发育提供了广阔的场所;南缘湖盆亦在沉降,但南缘物源区(察布查尔山)受南侧断块的快速沉降而持续上升,以大型河道冲刷面的出现及粗碎屑沉积物快速堆积为特征,可能受早侏罗世南缘古地形高于北缘的限制,南缘沉积物堆积空间有限,湖盆处于过补偿状态,故其沉积厚度较薄(图 2) ,这种古地形特征在三工河组、西山窑组沉积期持续存在。 图 2 伊犁盆地拉张沉降示意图 八道湾组早期,伊宁凹陷南北缘的沉积特征存在明显差异。北缘继承晚三叠世古地理格局,在三角洲平原上沉积了一套含煤岩系,其中下部特厚煤组分布范围
4、广、厚度大,反映出构造沉降与泥炭堆积的一致性;南缘以一套冲积扇-辫状河砂砾岩沉积为主,显示快速堆积的特征,且聚煤作用微弱。八道湾组中期,受湖盆基底断块的差异性沉降,伊宁凹陷北缘的沉积特征发现明显转变,发育了厚层冲积扇-辫状河砂砾岩沉积;南缘亦以冲积扇-辫状河砂砾岩沉积为主,但其规模减小。此时南北缘聚煤作用仍旧是北强南弱。八道湾组晚期,北缘以曲流河沉积为主;南缘以辫状河-曲流河沉积为主。此时南北缘聚煤作用均较弱,为湖盆快速扩张沉降而泥炭堆积不足所致。八道湾组早期至晚期的沉积特征变化,反映出伊犁湖盆持续扩张沉降的特征。 2. 2 三工河组的构造演化及沉积特征 三工河组沉积期,伊犁湖盆处于最大扩张期
5、。受湖盆基底断块的快速沉降,三工河组主体以细粒沉积物为主,湖盆显示出欠补偿状态的特征。此时,受湖盆基底的差异性沉降,伊犁湖盆沉降中心发生明显迁移,由八道湾组伊宁县附近迁移至伊宁市附近,沉降中心明显西移。 伊宁凹陷三工河组发育两个明显的岩性旋回,每个岩性旋回以底部较粗粒沉积物沉积开始,向上逐渐过渡为细粒沉积物夹数层薄煤层。受湖盆快速扩张沉降,泥炭堆积不足而以薄煤层的出现为特征。凹陷南北缘沉积特征较八道湾组发生明显变化,北缘主体以曲流河-三角洲沉积为主;南缘主体以三角洲平原-三角洲前缘沉积为主,为湖盆快速扩展的结果。 2.3 西山窑组的构造演化及沉积特征 西山窑组沉积期,伊犁湖盆处于初始充填於浅期
6、,物源供给速率大于基底沉降速率,湖盆处于过补偿状态。受基底断块的差异性沉降,湖盆沉降中心迁移至宁 1-伊宁县附近。 伊宁凹陷南北缘的沉积特征差别较大。北缘以曲流河沉积为主,在曲流河泛滥平原上发育了数层具工业价值的煤层;南缘以三角洲平原沉积为主,在三角洲平原上发育了多层巨厚煤层。此时呈现出南北缘都有较强的聚煤作用,但南缘聚煤作用强于北缘的特征。同八道湾组聚煤作用相比,西山窑组的聚煤作用明显强于八道湾组。西山窑组厚煤层的形成原因,与沉积物进积充填於浅湖盆,为泥炭沼泽的发育提供了广阔的堆积场所密切相关。 3 结论 (1)伊犁湖盆地的构造和充填演化具有阶段性。早中侏罗世(水西沟群) ,湖盆为全面扩张期
7、;中晚侏罗世(艾维尔沟群) ,湖盆为全面充填於浅期,湖盆处于过补偿状态。 (2)早中侏罗世(水西沟群)的构造和充填演化亦具阶段性。八道湾组沉积期湖盆为快速扩张期,湖盆处于过补偿状态;三工河组沉积期为最大扩张期,湖盆处于欠补偿状态;西山窑组沉积期为初始充填於浅期,湖盆处于过补偿状态。 (3)侏罗系沉积期,伊宁凹陷受基底差异性沉降及古地形南高北低限制,南缘沉积物堆积空间明显低于北缘,故北缘地层厚度显著大于南缘。 (4)伊宁凹陷八道湾组的聚煤作用北缘强于南缘,南缘聚煤作用微弱。三工河因湖盆扩张过快而无重大聚煤作用产生。西山窑组南北缘都有较强聚煤作用发生,但南缘聚煤作用强于北缘。 参考文献 1 李思田等.断陷盆地分析与煤聚积规律M.北京:地质出版社,1988.