柴达木盆地是我国西部大型的含油气盆地,地层发育较齐全, 泥岩和膏岩相当发育,盆地的构造-热演化特征对于研究青藏高原隆升机制和为盆地进行油气资源评价提供了基础数据,直接服务于生产,有非常重要的意义。
近年来在柴达木盆地部署了更多的钻井,新增了一大批地温数据,同时先进的钻孔温度连续采集系统使大规模、高精度深井稳态测温成为可能。地质力学研究所科研人员对柴达木盆地新部署的钻孔进行了系统稳态测温与静井温度数据分析,结合实测的钻井和露头的岩石热物性数据,建立了柴达木盆地岩石热导率柱,新增了17个大地热流数据。研究发现柴达木盆地现今地温平均为28.6±4.6℃/km,大地热流平均 55.1±7.9 mW/m2(图1),高于我国西部的塔里木盆地、准噶尔盆地,但低于中国东部及海域沉积盆地,也低于我国大陆地区大地热流平均值63.0±24.2 mW/m2。盆地不同构造单元地温场存在差异,盆地现今地温场分布特征受控于地壳深部结构、断裂发育、岩石热物性等因素。
以现今地温场为基础,采用磷灰石、锆石裂变径迹年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,研究了柴达木盆地晚古生代以来的沉积埋藏、抬升剥蚀和热演化史,并结合区域构造背景, 对柴达木盆地构造演化过程进行了探讨。研究表明,柴达木盆地晚古生代以来经历了6期显著的构造事件。Ⅰ(254.0~199Ma) 该构造事件揭开了柴达木盆地中、新生代构造演化的序幕;Ⅱ(177~148.6Ma) 区域由早期的温暖-潮湿气候转变成为后期的干燥氧化气候; Ⅲ(87~62Ma) 柴达木盆地东部缓慢隆升遭受剥蚀,欧龙布鲁克隆起带形成雏形, 柴北缘在弱挤压环境下形成坳陷盆地;Ⅳ(41.1~33.6 Ma) 是盆地对印度板块和欧亚板块碰撞早期的响应;Ⅴ(9.6~7.1Ma) 青藏高原的强烈隆升诱发了柴达木盆地快速隆升,并遭受剥蚀,盆地周缘变形强烈;Ⅵ(2.9~1.8 Ma) 盆地遭受强烈挤压、隆升与构造变形,导致了先存断裂普遍遭受强烈改造,先期褶皱得到进一步发展.
总之,柴达木盆地成盆早,但构造定型晚,成盆过程相对宁静,但晚期改造强烈, 控制盆地构造变形的主要喜山期构造运动中(9.6~7.1Ma)、晚期(2.9~1.8 Ma),但青藏高原隆升作用对柴东北缘的传递、扩展及地球动力学作用仍然有许多关键问题有待于进一步研究。