中新生代沉积演变规律及主控因素分析

柴达木地块在经历了三叠纪剥蚀以后，侏罗纪开始盆地沉降。由于祁连山、阿尔金山两大山系的隆升，沉降中心开始沿阿尔金山-祁连山前分布于盆地西部和西北部，特别是应力集中的北缘西段。沉积中心可能就在冷湖构造带。随后湖盆逐渐扩大和超覆，在柴北缘J₁ 地层向南向北普遍有对基底的超覆现象，反映了早侏罗世盆地由小变大的发展历程。侏罗纪时期运动的性质及其运动的不均一性，决定了该时期沉降中心和沉积中心分布在时间和空间上的差异性。北缘西段中生界厚度较东段大。

北缘西段在早侏罗世时期经历了较大沉降作用，以及由其导致的较大湖泛作用。早侏罗世湖泛作用明显（湖盆范围广且水体深），湖水波及赛什腾断陷西北部冷湖构造带北翼以南和昆特依断陷广大地区。沉积中心位于冷湖构造带，沉积有较深水湖相暗色泥岩为主的烃源岩。盆地在早侏罗世末期的构造运动中开始由南西向北东抬升，中侏罗世沉积中心向东北迁移至赛什腾断陷、鱼卡断陷、红山断陷地区形成湖相页岩，至中侏罗世末期达到较全面抬升（普遍缺乏湖泊沉积），在山前沉积了上侏罗统采石岭组和红水沟组的红色陆缘沉积。所有这些均反映了侏罗纪沉积中心随时间的推移发生了自西向东、自南向北的迁移过程。相比之下，基底沉降幅度、湖水深度、湖盆范围都以早侏罗世为最强。中侏罗世以湖沼相为主，水体浅而广，沉积面积最大。上侏罗世基底进一步抬升回返，以河流、冲积扇为主。侏罗纪末期早燕山运动进一步作用沉积了一套白垩系冲积河流相的红色粗碎屑岩，并在局部地区可见到白垩系与下伏地层的假整合接触。晚期燕山运动盆地基底大幅度抬升，中生界遭受褶皱、变形和强烈剥蚀，形成第三系与下伏中生界之间广泛分布的不整合。中生代盆地经历了一个完整的发生发展至衰亡的历史。至少从柴北缘可以得出这个结论。

但是，从柴西狮子沟狮23等井E₁₊₂钻遇大套单一湖相暗色泥质岩（不同于盆地其他地区红色碎屑岩建造）这一事实可以有三种推断：①晚期燕山运动并未使柴西英雄岭地区完全抬升；②晚期燕山运动在柴西地区形成了新的凹陷；③喜马拉雅运动初期在柴西英雄岭地区形成了新的凹陷。本文倾向于第二种推断，即晚期燕山运动使盆地沉积中心突转于柴西英雄岭地区。这是从区域构造运动期次、强度等总体规律，以及地层油源特征等分析得出的结论。第一种推断，即燕山晚期运动使盆地全面抬升的说法可能性不大，而事实是使盆地沉积中心由北缘转换为柴西南，从而在相对静止的古始新世沉积了狮子沟一带的湖相泥岩（事实上区分②和③意义并不大）。古始新世的沉积总体上表现为对中生带末期古地貌的“填平补齐”。区域上讲E₁₊₂l在厚度和岩性上有较大差异，如北缘昆1井厚610 m、石深15井546 m、石深14井575 m、赛深1井313 m、冷深75井1040 m、冷深17井1333 m、冷深85井1400 m、冷科1井953 m、仙3井216 m、北1井227 m、西部跃127井厚541 m、跃12井129 m、切4井142 m、东2井365 m、黄2井398 m、红4井1040 m（未见底）、狮23井1309.25 m（未见底）、咸7井302 m（未见底）、柴3井1043 m（未见底）、南10井185 m（未见底）、尖3井364 m（未见底）。狮23井全为灰色泥质岩及盐岩，柴3、南10井有较高比例的灰色地层，其他井为红色或红灰间互地层。E₁₊₂ l 之上地层厚度则比较稳定，如 E₃ x ¹ 无论是西部还是北缘地层厚度均为300 m左右，狮子沟仍然是灰色地层，沉积中心在狮子沟、英雄岭一带。随后，沉积范围逐渐扩大并向东、向北迁移，新第三纪沉积中心迁移至一里坪凹陷，第四纪迁移到三湖凹陷（如图1-18）。

图1-18 柴达木盆地新生代沉积中心迁移示意图

柴北缘在第三纪时期未形成沉积中心，而以较缓坡背景下的冲积扇、辫状河沉积为主。无论是中生代还是新生代，沉积中心都有从南西向北东逐渐迁移的过程。只不过白垩纪末（即中生代与新生代之间）有一次沉积中心的突变。如果说相同方向的迁移意味着相似的构造应力作用方式，那么这次突变应意味着反方向应力的短期而强烈的作用。在柴达木无论是燕山运动或喜马拉雅运动，从早期到晚末期都体现了从量变到质变的过程。柴达木油气均发生于新生代，这三次构造运动对柴达木盆地含油气系统起重要作用。柴达木盆地是中新生代挤压型盆地，每一次构造运动都伴随着周缘老山的抬升及其他作用。沉积中心的从南西向北东方向的渐变迁移，意味着盆地自始至终与特提斯-喜马拉雅构造域的持续强烈活动密切相关。来源于特提斯洋壳向古欧亚大陆的挤压和俯冲，导致柴达木地块以南一系列微型板块与古欧亚大陆一次次拼贴，最后印度板块与欧亚板块碰撞，造成昆仑山到喜马拉雅山等一系列山系自老而新依次出现，以及青藏高原的大幅度隆起。晚期构造运动及沉积中心的突变可能意味着板块碰撞的极端作用，并随之出现了微板块的跷跷板似的高低反转，从而使盆地沉积中心由北缘转换为柴西南，大体上使中新生代出现了隆凹反转。

柴达木盆地的构造运动可能自始至终伴随有阿尔金山及祁连山的走滑作用。晚燕山运动及早喜马拉雅运动可能以右行走滑作用为主，从而形成了柴西和北缘一系列近南北向构造（带）以及北缘北东向构造（带）（如马仙构造（带）、跃进一号基底构造格局），早喜马拉雅运动继承了燕山期的构造格局。在喜马拉雅中晚期阿尔金断裂及祁连断裂由于相对运动的变化转变为左行走滑作用，在靠近阿尔金断裂形成一系列反 S 型构造带（如狮子沟-油砂山反S型构造带，冷湖三号—六号反S型构造带等），受祁连断裂影响形成一系列S型构造带（如冷湖七号-马海 S 型构造带，结绿素-驼南 S 型构造带等以及葫芦山等构造）。喜马拉雅晚期的强烈作用形成了盆地一排排壮观的北西西向构造。柴北缘显然受阿尔金断裂及祁连断裂的双重作用，其应力平衡点可能在平台—带，当然其应力的传递不会受平衡点限制。