盆前发展阶段

　三叠纪以来的前陆盆地发展阶段~

5.5.1　三叠纪前陆盆地形成亚阶段
三叠纪塔里木盆地周缘大部分为褶皱隆起带。北部南天山逐渐抬升，在库车坳陷发育狭长的周缘前陆盆地，北以北布谷鲁、喀拉铁克断裂与南天山相接，南部可能位于拜城—阳霞一带。早期主要为红色山麓洪积相砾岩、砂岩为主，随着水体加深，中晚期沉积一套河流湖泊相灰绿，深灰色泥岩、碳质泥岩、砂岩，上部含煤层，具有典型的前陆沉积特征，沉积中心逐渐向南迁移。剖面上地层几何形态呈明显的楔形，靠近造山带一侧厚度大，向前陆逐渐减薄。其物源为典型的“再旋回造山带（陈发景等，1994）。三叠纪，由于沙雅隆起北部前隆的存在，库车前陆盆地沉积末越过该前隆（图5-6）。
在昆仑南缘，晚二叠世—三叠纪张裂形成特提斯洋盆并向北俯冲消减，在昆仑山发育火山岛弧和海西—印支期巨大花岗岩岩基，塔里木大部位于弧后位置（孙肇才，1993）。在昆仑山构造负荷和沉积负荷作用下，塔里木大部由早期的弧后裂陷盆地和克拉通内裂陷盆地转化为弧后前陆盆地（汤良杰，1994）或克拉通内（挤压）挠曲坳陷（陈发景等，1994）。前已述及，鉴于三叠纪盆地的浑圆状形态和石炭纪—二叠纪裂陷作用后热地幔的冷却收缩作用，塔里木三叠纪盆地存在热沉降机制的可能性（刘和甫等，1994）。
三叠纪末期，南部羌塘板块与塔里木板块碰撞，沿西昆仑南—东昆仑南带印支期运动较为明显，可见三叠系与上覆地层呈不整合接触和三叠系及以下地层变质、强烈片理化等印支运动特征。塔里木盆地南部铁克里克、阿尔金山及中部大面积抬升。在盆地东部可见侏罗系与三叠系之间的角度不整合接触。

图5-6　新疆塔里木盆地三叠纪—侏罗纪古构造及残留厚度图

5.5.2　侏罗纪前陆盆地形成阶段
南天山前缘的库车前陆盆地形成机制、构造及沉积特征与三叠纪相似，但盆地沉积范围在三叠纪盆地的基础上向东、向南扩大，侏罗纪沉积中心在黑英山—塔拉克一带，厚度1000～2000m，部分沉积已越过沙雅隆起。
由于铁克里克和阿尔金山强烈抬升，在叶城—和田、民丰北—若羌发育前陆盆地。叶城－和田前陆盆地，位于西昆仑山前缘英吉沙至和田一带，南界为铁克里克断裂，盆地现今走向北西，地层西南厚北东薄，沉积中心在沙拉依沟一带，以湖泊－河流相的砂砾岩为主夹泥质岩及煤层，厚度600～2500m，民丰北－若羌前陆盆地呈北东走向，沿阿尔金山前分布，在江格沙依、普鲁、布雅等地，侏罗系为河流相为主的砾岩及砂泥岩、局部夹煤层。该盆地形成机制可能与阿尔金走滑断裂有一定关系。
塔里木东部前陆盆地的发育可能与库鲁克塔格隆起往盆内逆冲推覆有关。主要展布范围为满加尔坳陷、孔雀河斜坡—罗布泊一带，沉积中心已迁移至东部地区，以湖泊—河流相沉积为主，主要岩性为砂岩、砾岩、粉砂岩、泥岩夹煤层。厚度200～300m。从地震剖面推测，向东至罗布泊一带可能仍发育较厚的侏罗系。
另外，在喀什以西库孜贡苏发育典型的拉分盆地，呈北西西向展布，向东与阿赖盆地相连，沉积中心在库孜贡苏一带，厚度大于3000m。下侏罗统下部主要为块状砾岩，上部为砂、泥岩夹煤层；中侏罗统以细碎屑岩为主；上侏罗统下部为砂泥岩，上部为砾岩及砂质泥岩。
5.5.3　白垩纪—老第三纪前陆盆地扩展阶段
该时期早期的前陆盆地不断向中央扩展，塔里木盆地总体呈现三个独立的前陆盆地，即北部前陆盆地、西南前陆盆地和东南前陆盆地（图5-7）。

图5-7　新疆塔里木盆地白垩纪—老第三纪古构造及残留厚度图

北部前陆盆地沉积中心仍位于库车坳陷，以卡塔克—古城墟隆起为前隆，层层往前隆方向上超，白垩系—老第三系发育较全，主要以湖泊—河流相砂泥岩为主，沉积厚度500～1000m。
西南前陆盆地以巴楚隆起为前隆，分布于麦3井和深2井以南广大地区，沉积中心位于喀什－叶城坳陷一带，下白垩统以陆相沉积为主，上白垩统—老第三系主要为海相沉积。
东南前陆盆地沉积中心位于于田—若羌断陷一带，以北民丰－罗布庄断隆为前隆，主要沉积了一套陆相碎屑岩。可见，上述三大前陆盆地都受各自的构造负荷和沉积负荷控制，并用有各自的前隆存在。
5.5.4　晚第三纪—第四纪复合前陆盆地演化阶段
早第三纪晚期或末期，特提斯洋最终封闭，印度板块与欧亚板块碰撞，在随后发生的喜马拉雅中期和晚期运动中，印度板块向欧亚板块楔入，青藏高原迅速隆起，受印度板块与欧亚板块碰撞并向北推挤楔入远程效应的影响，天山和昆仑山强烈复活并大幅度隆升，同时向盆内逆冲推覆。受周缘造山带构造负荷作用，塔里木盆地基底整体挠曲下沉，形成复合前陆盆地（贾承造等，1992；陈发景等，1994）。这种复合前陆盆地仍然继承了早期的盆地格局，具有明显的三分特征（图58），北部前陆盆地以卡塔克—古城墟为前隆，沉积中心位于阿瓦提—库车坳陷，沉积厚度2000～6000m，总体呈现为往北下倾的斜坡；西南前陆盆地仍以巴楚为前隆，沉积中心位于喀什—叶城呈现为往北下倾的斜坡，沉积厚度1000～9000m，总体呈现为往西南下倾的斜坡；东南前陆盆地以北民丰—罗布庄一线为前隆，沉积中心位于山前地带，沉积厚度1000～4000m，呈狭窄条带状延伸，可能与阿尔金走滑断裂带的活动有关，也可称之为走滑－挠曲盆地。

图5-8　新疆塔里木盆地新第三纪复合前陆盆地构造及残留厚度图

随着华力西期晚期 ( 中、晚二叠世) 造山运动的发展，可可西里-巴颜喀拉地块北侧的木孜塔格-阿尼玛卿结合带与地块南侧的若拉岗日结合带相继褶皱成山，但前者的造山幅度与规模远大于后者。此后羌塘地块南部的班公错-怒江海盆逐步拉开，持续的扩张作用使羌塘地块不断向北运动，在羌塘地块与昆仑造山带之间形成南北向挤压环境，在这种应力条件下一方面造成可可西里-巴颜喀拉地块向北俯冲于昆仑造山带之下，另一方面造成可可西里-巴颜喀拉地块岩石圈板块发生挠曲，形成深坳陷，这种盆地一般称为周缘前陆盆地。
周缘前陆盆地的沉积始于晚二叠世，以若拉岗日结合北缘断裂玉帽山大断裂为界，形成大陆坡折的转折点，北侧为深坳陷的深水盆地，南侧向羌塘地块方向形成缓而浅的周缘前陆盆地克拉通边缘盆地。早、中三叠世周缘前陆盆地的沉积中心与坳陷中心都位于毗邻昆仑造山带的可可西里-巴颜喀拉地块上，在调查区内表现为以细碎屑岩为主的浊流复理石沉积地层发育，是典型的深水盆地深海半深海沉积相，沉积地层厚度近万米。在向南的羌塘地块一侧，沉积滨海—浅海陆棚相碎屑岩-碳酸盐岩建造，尤其是若拉岗日结合带中发育的下、中三叠统以石英砂岩为主，反映相对稳定的陆缘环境。
至晚三叠世依然延续挤压环境下的前陆盆地构造格局，但盆地的沉陷中心与沉积中心迁移至调查区南部的若拉岗日结合带，形成深水盆地，沉积浊流复理石地层，向结合带南北两侧均变浅，大陆坡折的转折点由若拉岗日结合带南北两侧的边界断层控制。南侧羌塘地块北缘以发育碳酸盐岩台地为显著特征，北侧以滨岸及三角洲相发育为特点，沉积盆地的沉积模式及其迁移演化如图 2-66所示。盆地沉积中心的向南迁移，表现为可可西里-巴颜喀拉地块上的上三叠统以中厚层状砂岩为主，并含较多的植物碎片，反映其沉积环境为三角洲相或滨岸相，而若拉岗日结合带的晚三叠世地层苟鲁山克错组 ( T3g) 则表现为一套较深水的浊流复理石沉积地层。
三叠纪末期强烈的印支运动，使调查区内整体褶皱成山，海水退出，周缘前陆盆地消亡。

合肥盆地在成盆之前，位于华北地台南缘，其发展过程主要受秦岭-大别洋壳、扬子板块向华北板块俯冲、聚敛的影响，大体经历了5个演化阶段。

1.新太古代至古元古代古老结晶基底形成阶段（Ar₂—Pt₁）

合肥盆地目前发现的最古老的地层是盆地北部的晚太古代霍邱群和南部的大别群，它们构成深变质结晶基底，并具有稳定克拉通沉积的性质。

2.中、新元古代至早古生代早期裂谷形成及发展阶段

中元古代可能经历了一段平静期，新元古代研究区深变质基底开始裂解为华北和扬子两大板块，裂解中心可能沿现今的信阳—舒城冲断剥蚀带一线，沿该线发现了双峰式火山岩和小洋壳蛇绿岩套（刘国慧，1993），证明了裂谷的存在。在裂谷两侧发育了半深海复理石式的浊积岩建造——卢镇关群和佛子岭群；盆地区北面淮南及四十里长山地区发育一套滨浅海陆源碎屑岩（Qn）及浅海相碳酸盐岩夹泥质岩沉积（Z-O₂），具有稳定地台型沉积性质。

3.加里东末期裂谷关闭抬升阶段

加里东运动末期，扬子板块向华北板块之下俯冲，并形成板块间的碰撞，造成裂谷关闭和北淮阳褶皱带的形成，使佛子岭群及其以下地层变形、变质（徐树桐等，1994）。这一时期，华北地台区发生全面的上隆，致使合肥盆地区乃至整个华北地台缺失晚奥陶世至泥盆纪沉积。

4.海西期裂谷再次活动及沉积阶段

海西期大体沿原裂谷拼合线再次裂开，形成新的海盆。目前发现有三种类型的石炭—二叠系，第一种是山前堆积型滨-浅海相碎屑岩、碳酸盐岩夹煤层的磨拉石建造——梅山群（陆光森，1987；赵宗举，2000），其物源有来自佛子岭群的板岩和岩浆弧，可以推断附近存在佛子岭群的隆起。第二种为安参1井型斜坡相沉积，主要是一套泥岩、灰质泥岩。第三种为淮南型石炭—二叠系滨-浅海相及过渡相碳酸盐岩、碎屑岩含煤建造，盆地北部的合深4井钻遇典型的淮南型二叠纪煤系地层。因此推断在海西期，华北地台与扬子板块之间的裂陷活动再次发生，并形成完整的沟-弧-盆体系，接受了大别山北缘型石炭、安参1井型以及淮南型石炭—二叠系的同期异相沉积。

5.印支期裂谷关闭碰撞全面造陆阶段

印支期裂谷再次关闭，扬子板块再次向华北板块之下俯冲形成板块间的碰撞，其碰撞缝合线推断是晓天-磨子潭断裂，碰撞作用致使整个华北地台彻底脱离海洋环境，进入全面造陆阶段，实现了华北地台由海到陆的转变，同时也形成了合肥盆地最为重要的构造运动面——印支面。根据大别山高压低温变质岩Sm-Nd法同位素年龄测定，其生成的年龄在221±20～224±5Ma，即印支运动早期的早三叠世（李曙光，1990）。根据古地磁的研究，南北陆块的持续汇聚与陆内俯冲可持续到中侏罗世（林金录，1987）。

印支运动导致石炭—二叠系及其以下地层由南向北发生大规模推覆形成叠瓦冲断片，组成合肥盆地的基底，安参1井石炭系岩心发育低角度裂缝证明了这一点（图版Ⅱ-5）。对于合肥盆地的基底目前有两种认识，一种认为肥中断裂以北属于淮南型，以南属于大别山北缘型（《中国石油地质志·卷8》，1992；周进高等，2001）；另一种观点，即是笔者所持的，认为整个合肥盆地的基底都是华北地台型。其证据主要有4点：第一是安参1井的石炭系既不同于大别山北缘型，也不同于常见的淮南型，而是处于二者之间的过渡型，安参1井位于肥中断裂以北，可以推测肥中断裂以南也应该属于过渡型；第二是根据地震资料，合肥盆地内至今没有发现古生界及其以下地层的边缘相，如果认为肥中断裂以北是淮南型沉积的南界，那么在肥中断裂附近应该存在边缘相，如生物礁等，目前没有发现，说明淮南型沉积的边缘相应该位于肥中断裂以南，甚至在信阳-舒城超剥带以南；第三是据电法资料，在肥中断裂以南印支面以下乃至大别山之下发现低阻层，其电阻率与淮南煤矿、合深4井及安参1井的石炭—二叠系电阻率相近，均在5～15Ω·m左右，而梅山群的电阻率明显高于这一电阻率值，将这套低阻层解释为淮南型或安参1井型石炭-二叠系较为合理，据此推断大别山之下掩盖着淮南型或安参1井型石炭—二叠系；第四是通过平衡剖面恢复，发现古生界在印支期向北推覆了150km（图4-36），也就是说，目前金寨一带出露的梅山群的原始沉积部位处于其南150km之外，而淮南型或安参1井型沉积的南界下伏于梅山群及其古老地层之下，即大别山北缘之下。因此说合肥盆地的基底是淮南型或安参1井型。

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