渤海湾盆地石臼坨东428潜山构造成因解析:华北克拉通破坏的深度揭示

渤海湾盆地是在中生代华北克拉通破坏基础上,经由新生代深埋形成的叠合盆地,遭受了多期不同性质构造叠加改造。渤海海域油气资源的勘探逐步走向深层,深部潜山油气藏成为重要的勘探目标。本文以石臼坨东428潜山构造(以下简称428构造)为例,探索渤海湾盆地潜山的形成和构造演化。基于前人对渤海湾盆地内构造和储层特征的研究成果,通过对地震剖面的精确解析,结合相干切片和其他地质资料,系统研究428构造各个阶段的变形特征,特别是对428构造的断裂特征进行了平面和剖面上的解析与断裂组合分析。结果发现:428构造东、西侧现今差异主要是由一条斜跨该构造的NEE向断裂导致的,对比邻区野外应变测量分析,识别出五期构造应力场,分别对应于印支期、燕山期和喜山期的各阶段应力场变化,并结合428构造及其周缘残留地层等方面的证据,进而认为428构造经历了中生代印支期-燕山早期逆冲、燕山中-晚期伸展、燕山末期挤压及新生代右行右阶的走滑-拉分构造叠加的多期复合构造模式。     

渤海西南海域中生代构造演化、动力学机制及其对华北克拉通破坏的启示

渤海西南海域自中生代以来历经多期构造活动,记录了华北克拉通的破坏过程。为了明晰渤海西南海域中生代构造演化与区域构造间的关系,以研究区三维地震资料以及深层钻井资料为基础,结合区域构造背景,厘定了研究区中生代构造特征,恢复了中生代构造演化过程,并探讨了其动力学机制及其对华北克拉通破坏的响应。结果表明:(1)不同于渤海湾盆地陆上油区NEE向的构造面貌,渤海西南海域发育多走向、多类型构造,三维地震资料揭示中生代发育NWW向负反转裂陷、NEE向走滑逆冲、挤压褶皱等异于新生代伸展样式的特殊构造,其中尤以NWW向负反转构造占主导。(2)渤海西南海域中生代以来经历了印支期逆冲褶皱成山、燕山早期左旋逆冲改造、燕山中期裂陷反转以及燕山晚期褶皱等多期变形过程, 其中印支期逆冲褶皱是潜山形成的关键时期,而燕山中期反转是构造体制发生变革的关键时期。(3)NWW向构造的形成与印支期华南板块与华北板块的碰撞有关,燕山早期左旋走滑是太平洋板块NWW向俯冲于华北板块之下的结果,代表太平洋构造域接替古特提斯构造域控制华北板块变形;燕山中期的裂陷反转与区域大规模中基性岩浆活动相对应,是华北克拉通大规模破坏的浅层响应。印支期NWW向先存构造燕山中期反转裂陷模式的提出,丰富了传统华北克拉通破坏形成NEE向盆地的简单构造模式。     

鄂尔多斯盆地大牛地区块板内走滑断裂构造特征及演化

克拉通盆地板内走滑断裂对碳酸盐岩岩溶及成藏具有重要控制作用,鄂尔多斯盆地主体斜坡区断裂隐蔽性强、分布杂乱,解析难度大,目前研究薄弱,制约了对盆地构造演化及多层系立体成藏认识.为此,以油区构造解析理论为指导,通过对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部大牛地区块三维地震数据的精细解释,配置并厘定了研究区走滑断裂的构造特征及演化过程,为盆内碳酸盐岩层系走滑断裂整体研究及控藏作用提供依据.研究表明,（1）大牛地区块发育4条不同走向的走滑断裂,即近NS-NNE向石板太断裂、NW向秃尾河断裂和小壕兔断裂、NEE向台格庙断裂,具有垂向分层、走向分段特征.（2）大牛地区块走滑断裂的形成演化分为加里东-海西期、印支期、燕山期及喜山期等4个阶段,其中,从加里东-海西期持续至印支期形成右阶左行台格庙断裂及左阶右行石板太断裂北段;燕山期形成左阶右行秃尾河断裂及右阶左行石板太断裂南段.（3）大牛地区块走滑断裂的形成背景和机制受周边板块相互作用影响,其中,石板太断裂北段与台格庙断裂构成的X型断裂体系与扬子板块与华北克拉通碰撞挤压有关,而石板太断裂南段与秃尾河断裂构成的X型断裂体系则与古太平洋板块向欧亚板块的俯冲挤压有关.     

郯庐断裂带晚中生代演化历史及其对华北克拉通破坏过程的指示

郯庐断裂带晚中生代的演化历史是华北克拉通破坏过程的重要记录。中侏罗世末(燕山运动A幕),郯庐断裂带局部发生左行平移活动,而华北克拉通上出现了一系列北北东走向的缩短构造,指示了西太平洋伊泽奈崎板块俯冲的开始。晚侏罗世期间,郯庐断裂带没有发生活动,而华北克拉通出现局部伸展与岩浆活动及区域性隆升,应为弧后弱拉张背景。早白垩世初(燕山运动B幕),郯庐断裂带再次发生强烈的左行平移活动,华北克拉通北部与东部出现了一系列近南北向挤压产生的构造,应是鄂霍茨克洋最终关闭与伊泽奈崎板块高速俯冲双重作用的结果。随后的早白垩世期间,华北克拉通在弧后拉张背景下发生峰期破坏,郯庐断裂带呈现为强烈的伸展活动。早白垩世末的区域性挤压作用,结束了华北克拉通的峰期破坏,并使郯庐断裂带再次发生了一期左行平移活动。这期挤压作用出现在太平洋板块接替伊泽奈崎板块这一重大板块调整的背景之中。     

豫西宜阳南部地区中新生代地质构造特征分析及其演化过程

东秦岭-大别造山带是由中国华北、扬子两大板块俯冲碰撞而形成,其北缘的逆冲推覆构造带一直是国内外学者研究热点之一。豫西宜阳南部地区地处华北板块南缘,特殊的区域大地构造位置造成该地区经历了多期次构造运动,地质演化特征的双重性和构造的多期次性决定了豫西宜阳南部地区基础地质研究的必要性。通过野外地表地质调查和构造解析等方法,详细描述和分析了研究区构造的几何学特征,在此基础上恢复了其运动演化过程。研究结果表明:(1)豫西宜阳南部地区以褶皱、逆冲推覆构造为主。主要发育了李沟向斜、祖师庙-水河沟断层、陈宅-吕沟逆冲断层和兰家门逆冲断层。(2)中生代陆内构造演化分为以下4个阶段:印支期-早燕山期,华北板块和扬子板块的NS向碰撞挤压,发育了李沟向斜;中-晚燕山期,李沟向斜核部逐步发生伸展变形,发育了NW向正断层;燕山末期,随着北秦岭反向逆冲推覆带北向扩展,NW向陈宅-吕沟逆冲断层和兰家门逆冲断层依次发育,呈前展式叠瓦扇式逆冲;喜马拉雅期,以伸展走滑为主,发育了NNE向正断层。该研究能为秦岭-大别造山带对华北南缘的构造发育及演化过程的影响提供依据。     

渤海郯庐断裂西支构造特征及对潜山形成的控制作用

渤海郯庐断裂西支是指郯庐断裂渤海段西侧分支断层,其形成演化对前新生代地层展布和潜山构造发育具有重要控制作用。基于三维地震、钻井、分析化验等资料,对渤海郯庐断裂西支构造特征、成因演化模式,以及对潜山形成的控制作用进行了分析。研究表明:(1)渤海郯庐断裂西支具有印支期、燕山早期、燕山中期、喜山早期多期叠加活动的特征,喜山晚期活化作用弱,整体隐伏于新生代沉积物之下;(2)渤海郯庐断裂西支具有显著的分段性,被近东西向断裂分割成北、中、南3段,各段在关键地质时期构造变形型式和强度存在一定差异;(3)印支期不均一南北向挤压所导致的走滑转换是渤海郯庐断裂西支的启动机制;(4)渤海郯庐断裂西支在印支期-燕山早期走滑逆冲活动及伴生褶皱是控制潜山地层展布及渤中19-6等潜山构造形成的关键因素。研究成果可以为渤海海域的油气勘探提供基础。     

济阳盆地中生代构造特征与油气

济阳盆地中生代构造主要包括：印支期ＮＷ向压性构造（褶皱及逆断层）、消亡的ＮＷ向负反转半地垒及半地堑、燕山期ＥＮＥ向压性构造（褶皱或逆断层）、ＳＮ向地垒。印支期ＮＷ向压性构造是华北板块同扬子板块的聚敛运动的产物,而ＮＷ向负反转地垒和地堑、ＥＮＥ向压性构造及ＳＮ向地垒导源于郯庐断裂的左旋剪切作用,新生代郯庐断裂右旋剪切运动导致上述构造消亡并成为隐伏构造。中生代隐伏构造为济阳盆地深层勘探提供了潜山圈闭（     

襄樊—广济断裂带东段构造变形特征及其演化

襄樊—广济断裂带是分隔大别造山带和扬子板块北缘前陆褶皱逆冲带的边界断裂,其几何学、运动学及构造演化特征记录了南北两大不同性质的大地构造单元发生碰撞、拼贴及相互作用的地质过程。在野外调查、构造解析和年代学研究基础上,结合区域地质和地球物理资料分析,认为襄樊—广济断裂带东段以深部向南逆冲、浅表向北逆冲的“鳄鱼嘴式”对冲构造为特征,与西段的构造变形样式和次序存在显著差异。中扬子地区东部受控于江南—雪峰造山带和大别造山带南北两大构造体系,深部扬子板块北缘向大别造山带之下俯冲导致造山带自北向南挤出,推覆构造可影响至瑞昌一带,由南向北的浅层逆冲推覆可影响至梅川附近,二者在襄樊—广济断裂带东段的蕲春—武穴—浠水一带对接。襄樊—广济断裂带经历了印支早期同碰撞由北向南的逆冲推覆和深层次的韧性剪切变形(T₂末)、燕山早—中期双向对冲构造变形(J_1-3)、燕山晚期伸展正断层变形(K_1-2)、喜山早期由北向南小规模逆冲变形(E₁)阶段。     

“伸展-走滑”复合作用下构造变形的物理模拟

新生代渤海湾盆地为典型的"伸展-走滑"复合盆地, NNW-SSE向伸展作用和NE-SW向走滑作用的复合效应导致盆地内部构造样式的复杂性和多样性。本文针对走滑作用方向与伸展作用方向垂直的情况,就不同"伸展-走滑"复合条件下的断裂发育特征与演化过程开展了3类13组构造物理模拟实验,结果表明:①在先伸展后走滑的条件下,早期发育的伸展断层被晚期走滑断层强烈切割、改造,平面上表现为雁列式组合或主走滑断层,剖面上发育花状构造;②先走滑后伸展的条件下,平面上表现为早期雁列式的R剪切复活,作为晚期伸展正断层的转换断层,剖面上表现为似花状构造;③伸展和走滑同时作用的情况下,伸展与走滑作用的强弱配比关系影响断裂的发育特征,可建立"走滑强于伸展"、"走滑伸展强度相近"和"伸展强于走滑"三类模式。实验结果在辽东湾坳陷得到了印证,可为渤海湾盆地及类似伸展-走滑复合盆地的构造解析及动力成因机制分析提供指导和借鉴。     

渤海海域侏罗—白垩纪沉积与构造演化

覆盖区侏罗—白垩系分布、变形特征及构造演化对理解华北克拉通破坏过程具有重要意义。根据编制的地层分布图和地震资料解释,研究了渤海海域侏罗—白垩纪时期沉积、构造变形及演化特征。渤海海域燕山期构造变形与板块俯冲引起的地幔上拱有关。早-中侏罗世,库拉—伊泽奈崎板块北西向俯冲,地层展布继承了印支期古构造格局,呈近东西向,属于坳陷成盆期。晚侏罗—早白垩世,库拉—伊泽奈崎板块北北西向俯冲,火山活动强烈,为热拱断陷期。受郯庐断裂左行活动影响,地层展布具有明显分带性,多呈北东—南西向和北西西—南东东向。晚白垩世,太平洋板块北西向俯冲挤压,岩浆冷凝,进入萎缩隆褶期。     

渤海湾地区的中生代盆地构造概论

根据 1∶5 0万渤海湾新生代盆地区基岩地质图揭示的残留中生代地层的分布及构造变形特征 ,渤海湾地区的中生代盆地可以分为 5期。早—中三叠世、晚三叠世盆地为克拉通内部大型坳陷盆地 ,其中晚三叠世盆地仅分布在渤海湾西南部地区。早—中侏罗世盆地分布于印支运动形成的向斜坳陷核部 ,属于压陷挠曲型盆地。晚侏罗世—早白垩世盆地分布广泛 ,属于裂陷盆地 ;晚白垩世盆地属于后裂陷阶段的坳陷盆地。这些盆地受印支运动、燕山运动影响而发生反转。印支运动在渤海湾地区的东、西部的表现有明显差异。西部变形弱、以近EW向宽缓褶皱变形为主 ,东部变形强、并叠加了NE向褶皱和逆冲断层变形。早燕山运动使渤海湾地区形成宽缓的大型NE向褶皱变形 ,并使早—中侏罗世盆地发生反转和逆冲断层变形 ;中、晚燕山运动基本没有在渤海湾地区形成褶皱构造变形 ,而是表现为晚侏罗—早白垩世盆地和晚白垩世盆地的区域性反转隆升。下—中侏罗统沉积之后 ,渤海湾地区的构造格局发生基本变革 ,进入以裂陷盆地为主的构造演化时期。     

Hydrocarbon Generation Evolution of Permo-Carboniferous Rocks of the Bohai Bay Basin in China

<正>The Bohai Bay Basin is a Mesozoic subsidence and Cenozoic rift basin in the North China Craton.Since the deposition of the Permo-Carboniferous hydrocarbon source rock,the basin has undergone many tectonic events.The source rocks have undergone non-uniform uplift,twisting,deep burying,and magmatism and that led to an interrupted or stepwise during the evolution of hydrocarbon source rocks.We have investigated the Permo-Carboniferous hydrocarbon source rocks history of burying,heating,and hydrocarbon generation,not only on the basis of tectonic disturbance and deeply buried but also with new studies on apatite fission track analysis,fluid inclusion measurements,and the application of the numerical simulation of EASY%R_o.The heating temperature of the source rocks continued to rise from the Indosinian to Himalayan stage and reached a maximum at the Late Himalayan.This led to the stepwise increases during organic maturation and multiple stages of hydrocarbon generation.The study delineated the tectonic stages, the intensity of hydrocarbon generation and spatial and temporal distribution of hydrocarbon generations.The hydrocarbon generation occurred during the Indosinian,Yanshanian,and particularly Late Himalayan.The hydrocarbon generation during the late Himalayan stage is the most important one for the Permo-Carboniferous source rocks of the Bohai Bay Basin in China.     

川西和川东北地区差异构造演化及其对陆相层系天然气成藏的影响

川西和川东北地区处于扬子地台西北缘,均具有褶皱冲断带-前陆盆地的二元结构,其构造特征具一定相似性。根据地震资料解释和典型气藏解剖,再结合前人研究成果,分析了川西和川东北地区构造演化差异性及其对各自成藏特征的影响,结果表明：川西地区主要受龙门山造山带影响,从印支期中晚期开始发育前陆盆地,之后主要受燕山中晚期和喜马拉雅期构造运动的影响;而川东北地区从燕山早期开始发育前陆盆地,之后在燕山中期和晚期受大巴山、米仓山和雪峰山联合作用影响,最后大巴山造山带在喜马拉雅期的强烈活动使其最终定型。上述差异构造演化对川西和川东北地区陆相层系的成藏特征的影响主要表现在4个方面：烃源岩的发育、输导体系的形成、气藏的保存和天然气成藏过程。川西地区主要发育须家河组烃源岩,形成了以NE向和SN向断裂及其伴生裂缝为主的输导体系,多期构造运动形成的大型通天断裂影响了山前断褶带气藏的保存,成藏经历了印支晚期、燕山中期、晚期和喜马拉雅期4个关键时刻。川东北地区发育须家河组和下侏罗统两套烃源岩,输导体系以NW向断裂为主,隆升剥蚀和大型断裂造成了山前断褶带较差的保存条件,成藏经历了燕山中期、燕山晚期和喜马拉雅期三个关键时刻。     

辽西地区中生代构造格局及其形成演化

在横穿辽西地区构造变形剖面及重点区段的详细构造解析的基础上 ,结合构造变形、沉积组合、岩浆岩特征及同位素年代学等资料 ,对辽西地区中生代以来的总体构造格局进行了厘定 ,认为辽西地区中生代主要构造格局由印支期的东西向褶皱 -逆冲构造、早燕山期的北东向叠瓦状逆冲推覆构造、晚燕山期早期的北东向“盆 -岭”构造、晚燕山晚期的北北东向左行走滑构造组成     

渤海湾盆地孔西潜山构造带碳酸盐岩的成藏史数值模拟

通过碳酸盐岩成藏要素生、储、盖、运、圈、保的数值模拟,建立了成藏史数值模拟系统,并以渤海湾盆地黄骅坳陷孔西潜山构造带为例说明了这一系统的应用.研究表明,孔西潜山构造带奥陶系烃源岩在印支期开始排烃,一次成藏开始;燕山期进入大量生、排烃阶段,成为本区的主要生烃期和成藏期;之后,一次生烃中止;喜马拉雅期该构造带进一步被埋深,开始二次生烃和第三次成藏,二次生烃的量较小.所以黄骅坳陷下古生界原生油气藏的勘探应注重那些位于生烃区在印支期和燕山期形成且未被后期构造运动破坏的古构造.      

华北克拉通东部盆地白垩-古近纪构造沉降的时空变化及其与克拉通破坏的关系

白垩-古近纪为华北克拉通东部断陷盆地的形成时期,通过运用盆地分析技术,本次工作得到了这一时期各盆地的各阶段构造沉降曲线及相应的构造沉降量和沉降速率。构造沉降分析表明,华北克拉通东部白垩-古近纪盆地的最强构造沉降峰期为古新世(孔店期),次构造沉降峰期为早白垩世早期(莱阳期)。其中早白垩世早期为华北克拉通东部、南部盆地的最强构造沉降峰期,古新世为克拉通内部渤海湾盆地区的最强构造沉降峰期,而其它时期盆地的构造沉降特征表现为构造沉降峰期前后的弱沉降过渡阶段。结合盆地的分布规律,盆地的主要构造沉降中心在白垩纪集中在华北克拉通的南缘和北缘,而在古近纪则迁移到克拉通内部渤海湾地区,即由华北克拉通边缘向内部迁移。伸展期盆地的演化经历了宽裂谷(莱阳期)→窄裂谷(大盛期)→宽裂谷(孔店期)→窄裂谷(东营期)的循环演化模式,揭示了岩石圈的温度和强度的变化。而这种构造沉降的时空变化更支持华北克拉通破坏以拆沉机制为主。     

渤海湾盆地形成与华北克拉通破坏

渤海湾盆地是一个中、新生代盆地,位于华北克拉通的东部地块上,是华北克拉通破坏的中心区域。渤海湾盆地的结构、构造记录了华北克拉通破坏的构造过程。文章综合10a来据三维地震资料揭示的渤海湾盆地构造,和20a来渤海湾盆地周边华北克拉通区域中、新生代构造和地球化学研究成果,系统提出华北克拉通破坏期间,渤海湾盆地深、浅部的构造机制分别为:中生代浅部构造机制是挤出构造成因,深部构造机制为局部有限的拆沉+底侵模式;新生代构造机制是北西向壳内伸展机制,与印度和欧亚板块碰撞激发的软流圈的东扩远程效应和太平洋俯冲带的跃迁式东撤的联合效应——区域性"西进东退"的深部机制有关。     

Wide rift model in Bohai Bay Basin: insight into the destruction of the North China Craton

The Bohai Bay Basin is a Cenozoic extensional basin along the eastern aspect of Asia. Whether the Bohai Bay Basin is a pull-apart or rift basin is controversial. The Bohai Bay Basin exhibits a high density of extensional faults and records destruction of the North China Craton. Many structural analyses have been performed on the Bohai Bay Basin, especially the Tan-L and Taihang Mountain fault systems which control its boundary. The initial deposition of Kongdian Formation was mainly distributed along the boundary of Bohai Bay Basin during the Palaeocene–early Eocene. Subsequently, tectonic activity migrated toward the interior of the basin during deposition of Shahejie Formation in the middle Eocene–early Oligocene. Bohai Bay Basin crust was thickened in early Mesozoic time and has thinned since late Mesozoic time. The crustal strength profile of Bohai Bay Basin is characterized by very weak lower crust, which differs from that of adjacent crust. In regard to the crustal structure, lithospheric thickness, and extensional style, an alternative rift model is proposed. Initial Bohai Bay Basin rifts were characterized by metamorphic core complexes affecting the North China Craton, which reflects collapse of parts of the early Mesozoic intra-plate orogen. Furthermore, westward subduction of the Palaeo-Pacific Plate led to upwelling of asthenosphere mantle. Persistent upwelling of mantle decreased the strength of lower crust and led to the warm heat-flow regime and generation of a lower crustal fluid layer and wide rifting. Outward flow of ductile lower crust following late Cretaceous extension thinned the lower crust and generated the overall sag appearance of the basin in early Cenozoic time. The model supports a model whereby a wide rift narrows with time. For the Bohai Bay Basin, extension and strike-slip faulting were two independent deformation systems superimposed on each other.