Triassische und jurassische Sedimentsequenzen in NW-China

Antragsteller/in: Prof. Dr. Matthias Hinderer, Dr. Jens Hornung

Förderung: DFG Sino-German Cooperation Group

Bearbeiter/in: Jianguang Zhang

Dauer: 2006 – 2008

Zusammenfassung

Die Tarim und Junggar Becken in Zentralasien (NW-China) sind dauerhafte intrakontinentale Becken, deren Ränder durch tektonische Ereignisse wiederholt betroffen wurden. Zwischen dem Oberkarbon und dem oberen Perm wurden beide Becken durch die Bildung des Tien Shan Orogens getrennt. Wie die Literatur andeutet, wurde nachfolgend der Ablagerungsraum vollständig kontinental, was durch lakustrine, deltaische und fluviatile Ablagerungen angezeigt wird. Demzufolge sollten die Beckenablagerungen nur sedimentäre Muster zeigen, die klimatisch (z.B. Seespiegelschwankungen, Veränderungen in den Durchflussmustern usw.) und durch tektonische Pulse (z. B. Sedimentbildungsraten, Hangneigung, Beckensenkung) geregelt wurden. Die Paläohöhenlage des Orogens kann eine wichtige Rolle bei der Entwicklung einer klimatischen Asymmetrie zwischen der Nord- und Südflanken des Tien Shan Orogens durch SE-NNW gerichtete starke Monsun-Aktivitäten gespielt haben. Da Zentral-Asien seine Paläohöhenlage seit dem Perm gehalten hat, können auch die beobachteten langfristigen Klimaänderungen als Wechsel in globalen Zirkulationsmustern interpretiert werden.

Daten unserer Feldkampagnen in den Jahren 2001, 2004 und 2007 zeigen, dass die Ablagerungsmuster auf beiden Seiten ähnlich aber nicht identisch sind, was auf eine klimatische und tektonische Asymmetrie hindeutet: Während im nördlichen Tarim Becken (Süd-Flanke des Tien Shan Orogens) die triassischen und jurassischen Abfolgen sehr mächtige und eindeutige Tiefwasser-Turbidite zeigen sowie sedimentäre Muster von ausgedehnten fluviatil dominierten Deltas, Deltaebenen und beständigen mäandrierenden und sandigen Zopfflüssen, zeigen die gleichalten Ablagerungen im südlichen Junggar-Becken eine deutlich flachere limnische Fazies, gröbere Sedimente der Deltaebene und vor allem kiesige gerade fluviatile Kanäle mit einer Dominaz von Durchbruchsfächern. Dies kann für die nördliche Tien Shan-Flanke (südliches Junggar Becken) ein mehr saisonales Klima unter überwiegend ariden Bedingungen und einem steilerem Gradienten bedeuten.

Eine vierfache zyklische Ablagerung ist in allen Abfolgen zu beobachten, so dass die Alterskontrolle der mesozoischen Schichten deutlich verbessert und im Jahr 2007 durch den regionalen Survey Nr. 1 von Xinjiang revidiert wurde. Die regionale Korrelation in Hinblick auf stratigraphische „Base level“ ist für verschiedene mesozoische Zeitscheiben an beiden Flanken von Tien Shan möglich. Zusammen mit detaillierten Lithofazies-Aufnahmen und quantitaiver großräumiger 2-D Aufschluss-Kartierung der architektonischen Elemente, ist es möglich, die folgenden Aufgaben zu bewältigen:

• Hochauflösende Sequenzstratigraphie angrenzender Vorland-Becken
• Zeitliche Auflösung von tektonischen Pulsen und Sedimentzufuhr
• Paläogeographie von Tian Shan in der Ober-Trias und im Unter-Jura. Das schließt die Identifizierung der Zentren der Sedimentzufuhr und der Ablagerungs-Systeme (für jede Formation getrennt) ein. Fazieszonen wurden erheblich entlang tektonischer Blattverschiebungskomponenten im Tien Shan Orogen seitlich verschoben, weshalb der Versatz quantitativ bestimmt werden muss
• Auswirkungen des Mega- Monsun-Systems und Seespiegel-Schwankungen.
• Charakterisierung der potenziellen Mutter- und Speichergesteine
• Synchronitäten, Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen Ereignissen in beiden Vorland-Becken. (Biostratigraphie und Lithostratigraphie, welche die Definition der Triass/Jura-Grenze einschließt)
• Umweltänderungen an der Trias/Jura-Grenze

Darüber hinaus wurden wichtige Parameter für die Erdöl-und Erdgasgewinnung, Kohle- oder Mineral-Exploration in den untersuchten Abfolgen erfasst. So können die Daten auch als Aufschluss-Analog für unterirdische Kohlevorkommen oder Öl- und Gas-Reservoirs genutzt werden, weil in den Junggar– und Tarim-Becken die limnischen Ton- und Siltsteine als Kohlenwasserstoff-Muttergesteine fungieren, während die klastischen Abfolgen an den Beckenrändern als Speicher dienen, die erhebliche Mengen an Öl und Gas enthalten.