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柴西南新生代沉积与构造特征及其与祁漫塔格的构造耦合关系探究

一、绪论

1.1研究背景与意义

柴西南地区作为青藏高原北缘的重要组成部分，其新生代沉积和构造特征记录了区域地质演化的关键信息。印度板块与欧亚板块的持续碰撞，致使青藏高原经历了复杂而强烈的构造运动，柴西南地区深受影响，在新生代时期发生了显著的构造变形和沉积响应。深入研究这一地区的新生代沉积和构造特征，对于理解青藏高原的隆升机制、演化过程以及区域构造动力学具有重要意义。

祁漫塔格山位于柴西南地区南侧，是东昆仑造山带的重要组成部分。它与柴西南地区在地质历史时期中存在着密切的构造耦合关系，这种耦合关系控制着区域内的沉积作用、构造变形以及岩浆活动等地质过程。研究柴西南新生代沉积和构造特征及其与祁漫塔格的构造耦合，有助于揭示盆山体系的相互作用机制，为深入理解大陆动力学提供关键依据。

在矿产资源勘探方面，柴西南地区丰富的油气资源以及祁漫塔格山蕴含的多种金属矿产，均与新生代以来的构造演化密切相关。明确构造与沉积之间的关系以及盆山耦合机制，能够为矿产资源的勘探和开发提供理论指导，提高找矿的准确性和成功率，对于保障国家能源和资源安全具有重要的现实意义。

1.2国内外研究现状

国内外学者对柴西南新生代沉积和构造特征以及祁漫塔格构造进行了多方面的研究，并取得了一定的进展。在柴西南新生代沉积研究方面，前人通过对沉积地层的划分与对比，初步明确了新生代各时期的沉积相类型和分布特征。研究表明，柴西南地区新生代经历了从湖泊相到河流相、三角洲相的演化过程，沉积环境受到构造运动和气候变化的双重影响。利用重矿物组合、轻矿物组合、稀土元素分配和古水流恢复等方法，对柴达木盆地西部地区渐新世物源方向进行系统分析，确定了包括祁漫塔格—东柴山物源在内的6大沉积物源，发现沉积物源特征明显控制了沉积物特征。

对于柴西南新生代构造特征，已有研究通过地震剖面解释、野外地质调查等手段，揭示了该地区主要发育挤压及走滑的构造样式，断层具有同生现象，断层及相关褶皱在剖面上呈波浪式冲断组合，发育方式为前展式，平面上断裂主要分为NW、NE、近WE、近NS四组。柴西地区从始新世下干柴沟组开始进入再生前陆盆地发展阶段，在阿尔金山及东昆仑山山前分别形成再生前陆盆地的发育模式。

在祁漫塔格构造研究方面，通过开展低温热年代学研究，恢复了祁漫塔格山中—新生代构造演化史。研究显示，祁漫塔格山自中三叠世以来经历了四期主要的冷却降温事件，分别与不同地体的碰撞以及印—亚碰撞远程效应有关，逐步形成现今的盆—山格局。对祁漫塔格地区开展区域构造和矿田构造调研，初步建立了祁漫塔格典型矿田多金属成矿模式，认为晚三叠世中酸性岩浆作用是研究区大规模成矿的主要内因，古生代晚期至中生代早期构造作用为成矿提供良好容矿构造空间。

然而，当前研究仍存在一些不足与待完善之处。在沉积研究中，对沉积过程中的古环境变化细节以及不同沉积相之间的过渡机制研究不够深入。构造研究方面，对于柴西南地区构造变形的动力学机制以及不同构造样式之间的转换关系认识尚浅。在柴西南与祁漫塔格的构造耦合研究上，两者在不同地质时期的相互作用方式和强度缺乏系统的定量分析，耦合过程对区域地质演化的整体控制作用也有待进一步明确。

1.3研究内容与目标

本研究主要涵盖以下内容：对柴西南地区新生代沉积特征进行详细分析，包括新生代各时期地层的残余厚度分布特征，如路乐河组、下干柴沟组、上干柴沟组、下油砂山组、上油砂山组、狮子沟组以及第四系地层等；通过对沉积相类型、沉积体系分布以及沉积物源的研究，揭示沉积环境的演化规律。深入剖析柴西南地区新生代构造特征，研究断裂的几何学特征与活动性，包括昆北地区、跃进-乌南地区、阿拉尔地区、格斯地区、弯梁地区等不同区域的断裂特征；分析断裂运动学特征以及断裂系统平面演化规律，明确构造变形样式和构造演化过程。开展祁漫塔格地区低温热年代学研究，介绍磷灰石(U—Th)/He测年原理及实验流程、磷灰石裂变径迹测年原理及实验流程，构建热年代学构造剖面并进行采样分析，通过磷灰石(U—Th)/He结果与分析、磷灰石裂变径迹测试结果及分析，计算剥露速率，探讨祁漫塔格山的隆升剥露历史。探究柴西南与祁漫塔格的构造耦合关系，建立柴西南及邻区新生代演化模型，分析古新世-中始新世、晚始新世、渐新世-早中新世、中中新世、上新世-至今等不同时期的构造演化过程，揭示青藏高原北缘新生代变形机制。

通过以上研究内容，旨在达成以下目标：全面揭示柴西南新生代沉积和构造特征，明确其演化规律和控制因素；深入了解祁漫塔格地区的构造演化历史，确定其隆升剥露过程和关键时期；系统分析柴西南与祁漫塔格的构造耦合关系，建立合理的构造耦合模型，为深入理解青藏高原北缘的地质演化提供理论依据，同时