新疆克孜勒陶調(diào)查區(qū)構(gòu)造演化分析

新疆克孜勒陶調(diào)查區(qū)構(gòu)造演化分析

0地質(zhì)及聚煤作用研究區(qū)位于昆侖山脈北坡上，東距北西南條。主要含煤地層為侏羅系康蘇組和楊葉組。前人研究多針對整個塔里木盆地及其南緣一帶的構(gòu)造、沉積環(huán)境等,對克孜勒陶調(diào)查區(qū)構(gòu)造及聚煤作用研究較少。本文在煤炭資源調(diào)查成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合煤田地質(zhì)遙感綜合分析,對聚煤盆地聚煤規(guī)律及后期改造作用進(jìn)行了闡述,并圈定了含煤遠(yuǎn)景區(qū),為進(jìn)一步開展煤田地質(zhì)工作提供了靶區(qū)。1遙感解譯標(biāo)志建立在自然市為突出巖石、地層、構(gòu)造等相關(guān)地質(zhì)信息,選取了7、4、3波段進(jìn)行假彩色組合。根據(jù)已有地質(zhì)資料和影像圖上形狀、色調(diào)、點以及不同的圖案紋形、地貌、水系等影像標(biāo)志組合,進(jìn)行分析和調(diào)查地質(zhì)體在遙感影像上呈現(xiàn)的色彩、紋形圖案、大小、形態(tài)、影像結(jié)構(gòu)、粗糙度等,建立直接遙感解譯標(biāo)志。分析巖性、標(biāo)志層、填圖單位及其組合特征與地貌、水系、植被等關(guān)聯(lián)性,建立間接解譯標(biāo)志。根據(jù)其影像特征初步掌握了調(diào)查區(qū)不同地層,尤其是各含煤地層的巖性特征及其巖石組合規(guī)律、地質(zhì)構(gòu)造等。2研究區(qū)域的地質(zhì)特征2.1疊系、侏羅系、古近紀(jì)及第四系調(diào)查區(qū)屬塔西南地層分區(qū)的喀什地層小區(qū)及昆侖山地層區(qū)的北緣,區(qū)內(nèi)出露地層由老到新有長城系(Pt2Ch)、薊縣系塔昔達(dá)坂群(Pt2Jx)、泥盆系(D)、石炭系(C)、二疊系(P)、侏羅系(J)、白堊系(K)、古近系(E)新近系(N)及第四系(Q)。含煤地層主要為下侏羅統(tǒng)康蘇組(J1k)、中侏羅統(tǒng)楊葉組(J2y)。其中康蘇組(J1k)為一套湖泊沼澤相,泥炭沼澤相的含煤細(xì)碎屑巖沉積,巖石組合為長石、石英砂巖、泥質(zhì)、鈣質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖和少量泥灰?guī)r、夾煤層、煤線;楊葉組(J2y)沉積期湖泊范圍相對收縮,湖濱河口,三角洲相發(fā)育,在這些地帶多形成泥炭沼澤,為一套河湖沼澤相含煤沉積,為調(diào)查區(qū)最重要的聚煤期,在ETM圖像上調(diào)查區(qū)地層影像特征較為明顯(表1)。2.2項目2.2.1中-下侏羅統(tǒng)對比昆侖山前坳陷艾捷克阿格孜-庫斯拉普復(fù)式向斜(M1),自北而南貫通,南部延伸出工作區(qū),為區(qū)內(nèi)最大的向斜構(gòu)造(圖2)。向斜軸部地層為中侏羅統(tǒng)楊葉組,兩翼地層為下侏羅統(tǒng)康蘇組、泥盆系及長城系。向斜西翼較完整,東翼以克孜勒陶-庫斯拉普斷層(F6)為界,以東區(qū)域斷層發(fā)育。南段向斜核部軸線延伸長30多km,兩翼較對稱,地層傾角為30°。兩翼有些次一級的平緩開闊褶。復(fù)式向斜北段,其構(gòu)造形態(tài)稍復(fù)雜。由于F6斷層的破壞,北段向斜的東翼幾乎完全缺失,在克孜勒陶附近,由于次一級褶皺發(fā)育和斷層的破壞,較難確定該復(fù)式向斜的軸線位置。2.2.2坦木-恰特斷層f7調(diào)查區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,以逆斷層為主,總體的構(gòu)造線方向為北北西向。規(guī)模較大的斷裂有克孜勒陶-庫斯拉普斷層(F6)、坦木-恰特斷層(F9)、塞拉因東斷層(F10)、恰特-阿孜干南逆掩斷層(F12)(表2)。(1)克孜勒陶-庫斯拉普斷層(F6)。為貫通全區(qū)規(guī)模最大的斷層,總體走向335°左右,舒緩波狀彎曲。斷層面總體傾向西,傾角為50°~60°,為高角度逆沖斷層。該斷層大部分為侏羅系下統(tǒng)與泥盆系中統(tǒng)的界線。斷層上盤為侏羅系,下盤為泥盆系中統(tǒng),最南段為泥盆系中統(tǒng)與上統(tǒng)界線。(2)坦木-恰特斷層(F9)。北起科克然,南經(jīng)坦木至恰特,再向南被阿孜干南逆掩斷層F12相截。向北延伸至科克然附近交于F6斷層,斷層走向315°~325°,傾角均在45°以上,大致平行與F6、F8平行。斷層上盤主要以石炭系中統(tǒng)塔哈奇組為主,下盤主要以石炭系下統(tǒng)、泥盆系中統(tǒng)為主。(3)為恰特-阿孜干南逆掩斷層(F12),該斷層總體走向仍為北西向,斷層傾向西,傾角在25°左右。斷層上盤為白堊系克孜勒蘇群,下盤主要為石炭系、侏羅系。在北部與F11斷層相連,向南斷層呈S型彎曲延伸出研究區(qū)。3.1下侏羅統(tǒng)沉積相特征塔里木古陸位于天山褶皺帶和昆侖褶皺帶之間,具有前震旦紀(jì)結(jié)晶基底,早、中侏羅世,構(gòu)造運(yùn)動相對平靜,南天山褶皺隆起帶開始遭受強(qiáng)烈剝蝕,在區(qū)域弱伸展背景下,盆地與造山帶結(jié)合部分由于處于構(gòu)造軟弱帶上,易拉張形成斷陷湖盆。調(diào)查區(qū)位于塔西南坳陷,為一伸展斷陷盆地。盆地總體走向橫切南天山造山帶的走向,下侏羅統(tǒng)沙里塔什組礫巖不僅厚度大,而且是盆地發(fā)展最早期的產(chǎn)物,向上逐漸演變?yōu)橹匈_統(tǒng)深水沉積相(楊葉組),這種向上沉積環(huán)境變深的相序特點是張性沉積盆地所經(jīng)常具有的。從礫巖沉積過程以及物源分析結(jié)果來看,在垂向上礫巖層中礫石成分的比例發(fā)生明顯變化,皆顯示一種快速堆積過程。盆地由兩側(cè)提供沉積物來源,快速堆積的礫巖是強(qiáng)烈斷陷的產(chǎn)物,在阿克陶一帶中下侏羅統(tǒng)葉爾羌群顯示由下部礫巖向上過渡到煤系地層,基本皆由河流相沉積物所構(gòu)成。礫巖的礫石成分指示來自于相鄰的西昆侖山,并含有上古生界火山巖成分。在克孜勒陶一帶,葉爾羌群主要由深水沉積物構(gòu)成,而缺失煤層。這種巖相的空間變化指示塔西南南緣侏羅系盆地很可能是許多成因上相關(guān)的小型斷陷盆地群,在這些盆地內(nèi),沉積多呈環(huán)狀分布,中心部分為濱湖、淺湖相及沼澤相,向外為河流相和沖積扇相。3.2中生界和新生界調(diào)查區(qū)位于塔里木盆地西北及西南緣,分屬塔里木微板塊的塔里木克拉通及西昆侖構(gòu)造帶,以塔西南坳陷(Ⅱ)中喀什坳陷(Ⅱ4-2)為主(圖4)。塔西南坳陷基底為元古界綠片巖系,蓋層為上古生界碳酸鹽巖及碎屑巖建造;中生界為碎屑巖建造和含煤建造;新生界以碎屑巖建造為主夾碳酸鹽建造和石膏鹽建造。三套蓋層之間為不整合或假整合接觸。隨著岡底斯地塊、喜馬拉雅地塊與印度板塊一起向北碰撞、俯沖,使塔里木古陸南緣和昆侖山地區(qū)遭受強(qiáng)烈擠壓,昆侖山及以南各大山系快速強(qiáng)烈隆起,塔里木南緣形成規(guī)模巨大的山前坳陷帶和推覆構(gòu)造帶。侏羅紀(jì)時期,塔西南地區(qū)受挾于鐵克里克斷隆和麥蓋提斜坡,并依附于西昆侖北緣斷裂,西段(西南緣)沿北北西向延伸,東段(南緣)沿近東西延伸,呈反“S”形展布,為一個狹長條帶狀沉積盆地。作為西昆侖褶皺系東北邊緣構(gòu)造單元的克孜勒陶聚煤盆地自然受到強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動影響,盆地內(nèi)褶皺斷裂發(fā)育,對含煤地層、煤層產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞作用力。3.3早—后期構(gòu)造對煤系賦存的改造作用調(diào)查區(qū)主要以喜山期的構(gòu)造變形為主。由于受喜馬拉雅運(yùn)動影響,盆地劇烈下沉,接受巨厚的新生代沉積物,沿盆地邊緣山前地帶發(fā)育一系列的逆沖斷層或推覆構(gòu)造,使塔里木盆地周緣山系進(jìn)一步抬升、剝蝕。塔西南克孜勒陶盆地邊緣,控盆邊界斷裂強(qiáng)烈活動,使位于盆地邊緣的煤系普遍發(fā)生較強(qiáng)變形和位移,造成含煤盆地收縮變窄甚至局部斷開。越靠近盆地邊緣變形越復(fù)雜,其抬升裸露遭受到一定的剝蝕,向盆地內(nèi)部,煤系由于斷塊差異升降運(yùn)動,呈撓曲與輕微褶皺,變形相對簡單。早—中侏羅世時期,是塔里木盆地西南緣及西昆侖地區(qū)的主要成煤期,區(qū)內(nèi)分布的大部分煤礦都是這一時期形成的。調(diào)查區(qū)在近北西向擠壓應(yīng)力作用下,以斷裂組合控煤構(gòu)造為主要特征(圖5),區(qū)內(nèi)發(fā)育F3、F6、F8等斷層,造成靠近斷裂附近地層較老。煤系的聚集主要受近北西向褶皺和逆沖斷裂影響,煤系賦存在艾捷克阿格孜-庫斯拉普復(fù)式向斜(M1),向斜軸部地層為中侏羅統(tǒng)楊葉組,兩翼地層為下侏羅統(tǒng)康蘇組、泥盆系及長城系。向斜西翼較完整,其東部以克孜勒陶-庫斯拉普斷層(F6)為界,對侏羅系分布起到控制作用,為調(diào)查區(qū)主要控煤斷裂。受F6斷層的影響,向斜東翼煤系靠近主斷面處,受牽引地層傾角較陡甚至倒轉(zhuǎn),發(fā)生縱彎褶皺,局部受斷層切割破壞。在東側(cè)含煤地層賦存于狹長的泥盆-石炭系斷塊中,呈小面積零星分布。由于喜馬拉雅運(yùn)動強(qiáng)烈擠壓推覆和橫向縮短,大規(guī)模的逆沖斷裂活動發(fā)育,含煤盆地煤系發(fā)生了劇烈的變形,煤系抬升變淺遭受剝蝕。4調(diào)查區(qū)含煤遠(yuǎn)景區(qū)圈定的目標(biāo)層位根據(jù)遙感地質(zhì)解譯成果,結(jié)合調(diào)查區(qū)聚煤作用、含煤地層、含煤性的初步分析,綜合后期構(gòu)造對含煤盆地、含煤地層及煤層的改造作用,調(diào)查區(qū)含煤遠(yuǎn)景區(qū)圈定的目標(biāo)層位為侏羅系下侏羅統(tǒng)康蘇組(J1k)及中侏羅統(tǒng)楊葉組(J2y)。圈定了含煤遠(yuǎn)景區(qū)4處,其中侏羅系下統(tǒng)康蘇組(J1k)3處,即同由路克含煤遠(yuǎn)景區(qū)、昔里必里含煤遠(yuǎn)景區(qū)、阿帕里克含煤遠(yuǎn)景區(qū)。中侏羅統(tǒng)楊葉組(J2y)1處,為庫斯拉普含煤遠(yuǎn)景區(qū)(圖6)。5聚煤期構(gòu)造變形調(diào)查區(qū)屬于陸內(nèi)山間盆地型,位于塔里木盆地西北及西南緣,分屬塔里木微板塊的塔里木克拉通及西昆侖構(gòu)造帶。區(qū)內(nèi)主要含煤地層為下侏羅統(tǒng)康蘇組(J1k)及中侏羅統(tǒng)楊葉組(J2y