塔里木盆地满加尔坳陷及周缘晚奥陶世古地震记录及其地质意义

通过对钻井岩芯的详细观察和描述,发现在塔里木盆地满加尔坳陷晚奥陶世开阔陆棚相—盆地相沉积地层中,存在各种各样的、复杂的软沉积物变形构造,主要有液化流动构造,包括液化砂岩脉、液化角砾岩、底劈构造及水塑性卷曲变形与震积不整合等。特别是在满加尔坳陷与卡塔克隆起结合部塔中Ⅰ号断层的下降盘,发现存在米级软沉积物变形构造,以软沉积物布丁变形构造为主,变形构造的上、下均发育不等厚的未变形沉积层。这些变形构造的形成与震积作用有关,发育在晚奥陶世不同时期。在晚奥陶世早期,古地震记录表现出拉张应力作用的结果,且由早至晚古地震应力有逐渐增强的趋势。发现的多幕次的古地震记录表明,中加里东运动在满加尔坳陷及周缘表现明显,塔中Ⅰ号断裂是该时期古地震的主控断裂,其活动具有周期性和多旋回的特点,表现为多期次的由弱到强再结束的特征,且在不同部位有差异。晚奥陶世塔中Ⅰ号断裂带的地震活动影响着该区古构造和古沉积的发育。     

塔里木盆地古生代重要演化阶段的古构造格局与古地理演化

塔里木盆地在古生代经历了中-晚奥陶世、晚奥陶世末、中泥盆世末等多个重要的盆地变革期,形成了多个重要的不整合,盆地构造古地理发生了重要的变化。中、晚奥陶世盆地的变革形成了由巴楚古斜坡-塔中隆起-和田河隆起构成的大型古隆起带、相对沉降的北部坳陷带以及由于挤压挠曲沉降形成的塘古孜巴斯坳陷带。中部古隆起带制约着晚奥陶世东窄西宽的弧立碳酸盐岩台地体系的发育,而开始形成于震旦纪的满加尔拗拉槽及东南侧的塘古孜巴斯坳陷接受了巨厚的中、晚奥陶世重力流沉积。奥陶纪末的盆地变革形成了北东东向展布的西南-东南缘和西北缘的强烈隆起带,总体的古构造地貌控制着早志留世北东东向展布的滨浅海陆源碎屑盆地的沉积格局。中泥盆纪世末期的盆地强烈隆升并遭受了夷平化的剥蚀作用,形成了大范围分布的角度不整合面,并以塔北隆起和塔东隆起的强烈抬升为显著特征。盆地古构造地貌从东低西高转为东高、西低,制约着晚泥盆和早石炭世由东向西南方向从滨岸到浅海的古地理分布。中、晚奥陶世主要不整合及其剥蚀量的分布反映出北昆仑向北碰撞和挤入是造成盆地南缘、东南缘及盆内隆起的主要原因。南天山洋的俯冲、碰撞在奥陶世末至早志留世已对盆地西北缘产生影响,导致塔北英买力隆起的抬升和遭受剥蚀。     

塔里木盆地早古生代构造古地理演化与烃源岩

塔里木陆块为一具前寒武系基底的克拉通盆地,早震旦世—寒武纪陆块内和边缘发生裂解,至中奥陶世转为被动大陆边缘,组建塔北和塔中两个遥相对应的碳酸盐台地和边缘斜坡,其间的阿瓦提—满加尔地区为克拉通内浅海—深水盆。满参1井以东至满加尔为欠补偿的深海槽盆,早期沉积了富生物营养链的烃源岩,晚奥陶世克拉通转为前陆碎屑岩沉积,满加尔坳陷反转为浊流盆地。碎屑岩由东向西、由南东向北西迁移,造成向塔北和塔中海侵上超,结束碳酸盐台地演化的同时,沉积了局限台地型和台缘斜坡灰泥丘相的烃源岩。奥陶纪时塔里木盆地演化和沉积相的配置,是加里东期盆山转换的重要反响,形成多个沉积-构造转换面。早加里东运动,造成下早奥陶统与寒武系的假整合;中加里东运动即晚奥陶世始,塔里木转为前陆盆地,塔北和塔中分别为前陆隆起,阿瓦提—满加尔为复合隆间盆地;晚加里东运动(始于早志留世)发生了大规模的海退。     

新疆塔中卡塔克隆起加里东构造运动的古地震证据

从塔中顺2井、中12井、顺8井岩心中识别出奥陶系及志留系古地震记录。其中志留系中地震触发沉积物变形记录最强烈,并且出现的变形层也较密集。志留系的软沉积物变形类型有:负载构造、液化砂岩脉、液化角砾岩、碟状构造、液化底劈及混滑层。卡塔克隆起演化受断裂控制,北缘为塔中1号断裂,中部为塔中10号、2号断裂,塔中2号断裂位于隆起的顶部。顺2井位于塔中1号断裂末端、中12井位于塔中10号断裂旁。断裂活动诱发地震,志留系频繁的古地震记录表明塔中地区是一个加里东期断裂与构造隆起地带。塔里木板块内部加里东运动特点是:断裂活动、强地震、隆起与坳陷。     

川西南地区荥经坳陷早中奥陶世地震事件记录及意义*

川西南荥经坳陷开展了多口页岩气调查井及参数井(CYY1,YD1和YD2)的钻探。通过大量岩心观察和沉积构造特征分析,在中下奥陶统识别出大量软沉积变形构造及脆性变形构造,包括重荷模、火焰构造、球-枕构造等负载相关构造,液化砂岩脉、液化泥砾等液化构造,以及布丁构造、卷曲变形、震裂缝、震裂角砾、同沉积断层等,具有典型地震导致的同生及准同生构造变形特征。记录显示至少发生了2次地震事件,并引发海啸以及多次余震。该区震积岩的发现表明早中奥陶世曾发生明显的构造活动,是加里东早期都匀运动一次构造运动幕的响应,这对川中隆起具有重要意义。构造运动导致荥经坳陷周缘断裂活动并引发地震。地震对沉积地层的改造极大地改善了研究区油气储集层条件,更利于油气的运移。     

蒙古塔木察格坳陷白垩系震积岩特征及其地质意义

通过岩芯观察,结合构造背景研究,在蒙古塔木察格坳陷白垩纪地层中识别出震积岩。震积岩的主要标志有微同沉积断裂、同沉积塑性变形构造、液化脉、震积枕状及伴生构造等。通过对塔219 井、塔1943 井等岩芯的系统观察,建立了蒙古塔木察格坳陷白垩系震积岩的垂向序列。震积岩的垂向序列自下而上依次为砂岩脉（砂火山）层段、水塑性褶皱变形层段、斧式构造层段、滑塌构造层段、阶梯状微断层和震裂缝层段、准原地沉积湖泊津浪丘状层理和内碎屑角砾岩层段、异地沉积震浊积岩层段,对应于地震由强变弱的一个变化过程。震积岩的发现具有重要的研究意义,有助于分析盆地边界断裂的强烈活动时期。     

川西南地区荥经坳陷早中奥陶世地震事件记录及意义

川西南荥经坳陷开展了多口页岩气调查井及参数井(CYY1,YD1和YD2)的钻探。通过大量岩心观察和沉积构造特征分析,在中下奥陶统识别出大量软沉积变形构造及脆性变形构造,包括重荷模、火焰构造、球—枕构造等负载相关构造,液化砂岩脉、液化泥砾等液化构造,以及布丁构造、卷曲变形、震裂缝、震裂角砾、同沉积断层等,具有典型地震导致的同生及准同生构造变形特征。记录显示至少发生了2次地震事件,并引发海啸以及多次余震。该区震积岩的发现表明早中奥陶世曾发生明显的构造活动,是加里东早期都匀运动一次构造运动幕的响应,这对川中隆起具有重要意义。构造运动导致荥经坳陷周缘断裂活动并引发地震。地震对沉积地层的改造极大地改善了研究区油气储集层条件,更利于油气的运移。     

塔里木盆地中部阿-满低梁带断裂构造分析

塔里木盆地北部坳陷中部存在一个北东-南西方向的下古生界的（鞍状）低梁带（阿-满低梁带）。它是阿瓦提凹陷和满加尔凹陷之间的天然分界,以此低梁带的脊线划分出两个凹陷。以三维地震资料解释为依据,本文研究了阿-满低梁带的断裂构造特征。研究区主要发育4期断裂构造：1）南华纪-奥陶纪的正断层与罗迪尼亚超大陆的裂解有关,并可进一步划分为南华纪-震旦纪和寒武纪-奥陶纪两个断裂活动阶段。南华纪-震旦纪正断层的成因是罗迪尼亚超大陆的裂解作用,形成堑垒构造,寒武纪-奥陶纪正断层的成因是塔里木自罗迪尼亚超大陆裂解出来后,游离于古特提斯洋所处的区域性弱伸展构造背景,形成负花状构造。2）晚奥陶世-中志留世断层包括晚奥陶世-志留纪初的滑脱-冲断构造和早-中志留世的挤压走滑断裂,形成断层传播褶皱和正花状构造。其形成的动力来源是昆仑加里东碰撞造山作用。3）晚志留世-石炭纪正断层是昆仑加里东碰撞造山后构造应力松弛阶段的产物,形成典型的负花状构造,组合成雁列状张扭性断层带。4）二叠纪正断层是大陆裂谷作用的结果,往往受相关岩浆作用的改造。剖面上形成堑垒构造和负花状构造,平面上组合成雁列状张扭性断层带。二叠纪断裂与晚志留世-石炭纪的断裂可能有继承关系。     

塔里木盆地早古生代晚期构造-沉积响应

摘要：伴随相对海平面由上升转为下降的周期变化,塔里木盆地在早古生代经历了一次大规模的扩张→挤压→隆升的开合旋回,早期(震旦纪—中奥陶世)处于拉张的构造背景下,呈现西台(碳酸盐台地)东盆(满加尔．库鲁克塔格深水盆地)的古地理格局。中西部广大地区沉积了巨厚的浅水台地相碳酸盐岩,以中晚寒武世的下丘里塔格群和早中奥陶世的上丘里塔格群为标志;东部的满加尔-库鲁克塔格则以厚度不大的远洋硅-灰泥沉积为主。盆地构造性质的转换及沉积古地理的巨大改变发生于中奥陶世中晚期,以塔中、塔北的隆起和塘古孜巴斯坳陷及阿瓦提-满加尔坳陷的形成为标志,呈近南北向隆-坳相问的盆地格局。沉积记录的响应表现为碳酸盐台地的消失、陆源物质的逐渐注入和向上变粗、火山活动和火山碎屑的出现以及巨厚砂泥质浊积岩在塔东盆地内的充填等。因此,中晚奥陶世—中泥盆世是塔里木盆地海域逐渐萎缩、盆地不断隆升和相对海平面逐渐下降的一个过程。     

黄骅坳陷古近纪地震事件沉积研究

震积岩是地层中具有古地震事件记录的岩石.通过岩心观察和描述,在黄骅坳陷古近系中识别出震积岩,主要标志为同沉积变形构造,包括小规模阶梯状正断层、微褶皱纹理、振动液化砂泥岩脉、负荷构造、火焰构造等,通过单井岩心分析,建立了震积垂向序列.震积岩在单井岩心中重复出现,表明裂陷活动具有周期性和幕式特点.黄骅坳陷震积岩的发现为陆相断陷湖盆构造演化研究和震积岩的识别和描述提供了重要的依据,同时也具有一定的油气地质意义.     

A Preliminary Study on the Soft–Sediment Deformation Structures in the Late Quaternary Lacustrine Sediments at Tashkorgan, Northeastern Pamir, China

This study identified soft–sediment deformation structures(SSDS) of seismic origin from lacustrine sediments in the late Quaternary paleo–dammed lake at Tashkorgan, northeastern Pamir. The observed deformation structures include sand dykes, liquefied diapir and convolute structures, gravity induced SSDS, and thixotropic pillar and tabular structures. We conducted a preliminary study on the morphology, formation and trigger mechanisms of pillar and tabular structures formed by liquefaction of underlying coarse sand and thixotropy of the upper silty clay. The regional tectonic setting and distribution of lacustrine strata indicate that the most probable trigger for the SSDS in lacustrine sediments was seismic activity, with an approximate earthquake magnitude of M6.0; the potential seismogenic fault is the southern part of the Kongur normal fault extensional system. AMS 14 C dating results indicate that the SSDS were formed by seismic events occurring between 26050±100 yr BP and 22710±80 yr BP, implying intense fault activity in this region during the late Pleistocene. This study provides new evidence for understanding tectonic activity and regional geodynamics in western China.     

Advances and Overview of the Study on Paleo-earthquake Events: A Review of Seismites

The distribution and formation mechanisms of typical identified seismites are analyzed based on various factors from plate tectonic positions, types of sedimentary basins and properties of seismogenic faults to focal mechanisms. Especially, structural styles, reserved positions, activity times, formation mechanisms and dynamics of soft-sediment deformation structures triggered by seismic activity are systematically analyzed. According to the genetic types of seismites, we propose 5 categories, including liquefied deformation, thixotropic deformation, hydroplastic deformation, superimposed gravity driving deformation and brittle deformation. Further, based on the main genetic types, composition of sediments and deformation styles, we draw up 35 secondary classifications. To determine paleo-seismic sequences in different times, activities of seismogenic faults, high-resolution tectonic events in one main tectonic movement and paleo-tectonic settings, and to understand the inducing mechanisms of paleo-earthquakes and ecologic environment evolution, researching on seismites are of great significance. Combing multiple approaches to identify the paleoearthquake records, simulating experiments on various soft-sediment deformation structures triggered by different magnitudes of shocking, dating precisely on paleo-seismic events, impacting on paleogeography and biological environment and on energy and resources domain are the frontiers of paleoseismic research.     

灵山岛下白垩统软沉积物变形构造类型划分及其地质意义

软沉积物变形构造是沉积物沉积之后、固结成岩之前尚处于塑性状态时,在液化作用和各种驱动力作用下发生不同程度变形的一系列构造。灵山岛下白垩统发育有多尺度、多形态、多层位、多期次、多成因的软沉积物变形构造。为研究其具体类型和成因机理,以形态特征为基础,以驱动力为分类依据,将灵山岛下白垩统软沉积物变形构造划分为斜坡上的重力驱动、密度倒置条件下的重力驱动和孔隙流体作用下的剪切力驱动等三种类型。此外,结合灵山岛下白垩统滑塌体内部的软沉积物变形构造分布特征,根据斜坡上重力驱动的软沉积物变形构造形成时所遭受的应力类型,将其进一步分为挤压型、拉伸型和剪切型等三个亚类。在分析研究灵山岛软沉积物变形构造的基本类型、发育情况和分布特征等基础上,认为灵山岛早白垩世地震活动非常频繁。驱动力直接作用于软沉积物,驱动力的种类、大小、作用方式和持续时间是影响软沉积物变形构造类型、形态和规模的重要因素,因此,从驱动力角度对其进行系统划分具有科学性、适用性和可行性。探讨软沉积物变形构造的分类方案对其野外识别和成因分析具有科学价值。     

山东诸城早白垩世莱阳期古地震事件与恐龙迁移

在诸城断陷皇华镇大山村黄龙沟存在丰富的、多样的恐龙足迹化石,在紧邻化石埋藏层下伏及上覆地层中发现了下白垩统莱阳群杨庄组多套古地震记录,主要包含波状褶皱、底劈构造、液化砂岩脉、液化角砾岩、粒序断层、卷曲变形和震积不整合等塑性、脆性软沉积物变形构造。分析表明初始沉积物、沉积相及构造作用确定了地震活动作用时形成的软沉积物变形构造类型。在早白垩世莱阳群沉积中期,地震活动具有阶段性及频发性,以单向挤压的丘-槽构造及双向挤压的波状变形为主,且后期有构造活动强度加大的特征。根据已识别的古地震记录发育及古地震活动强度分析,推测此时期发震断裂可能是断陷的南缘断裂——五莲断裂。区域构造作用使得该时期沉积环境发生变化,由湖相逐渐过渡到河流相,在突发古地震事件发生之后,在滨浅湖区域留下了丰富的恐龙迁徙足迹。古地震记录的研究,可建立古地震事件与沉积、构造演化的联系,约束构造作用的属性、频次及时限,为确定盆地及周缘构造-沉积演化历史提供证据。     

滇中中元古界大龙口组地震灾变事件及地质意义

软沉积物变形构造是确定古地震存在的关键证据之一。笔者在云南易门地区进行野外露头剖面调 查时, 在滇中新元古代大龙口组中识别出了3个地震事件层, 其中发现大量的水塑性褶皱、液化构造等变形构造, 主要类型包括微褶皱纹层、与液化脉有关的褶皱、与液化层有关的褶皱和受侧向挤压而成的顺层滑动、碟状泄水构造、液化脉、液化沙侵、水压破裂等构造。此外, 臼齿构造与水塑性褶皱、液化构造等地震成因变形构造伴生发育, 并且其脉体形态、大小、优势方位等与后者的分布、变形样式、强度等有一定的对应关系。软沉积物变形构造及臼齿构造的形态、位态及发育层位特征表明, 它们的驱动机制是地震活动。迄今为止, 已发现的滇中地区大龙口组震积岩均分布于罗茨?甘庄断裂的东侧, 指示软沉积物变形、臼齿构造与西缘控盆断裂间存在密切的成因联系。     

山东省灵山岛下白垩统青山群火山地震软沉积物变形构造特征及成因机制*

近年来,针对山东省灵山岛地区软沉积物变形构造的研究呈现热潮,但研究层位主要集中于下白垩统莱阳群的浊积岩,对下白垩统青山群未见详述。利用野外露头与镜下薄片资料,详细描述了灵山岛地区下白垩统青山群的岩性特征、岩相组合、软沉积物变形构造类型与特征,指出研究区青山群软沉积物变形构造主要宿主岩层为陆相扇三角洲沉积,其沉积水体逐渐变浅,并伴随多次火山爆发。软沉积物变形构造类型主要有负载构造、球—枕构造、泄水构造、挤入构造、水塑性褶皱、塑性砂岩团块包卷构造、火山地震落石构造和“V”型地裂缝等,形成原因主要为火山爆发引起的古火山地震作用,成因机制主要分为地震波、火山碎屑物重力及惯性作用与瞬时差异气压效应3种,这与莱阳群浊积岩层位的软沉积物变形构造主要为滑塌与构造古地震机制不同。通过分析火山碎屑流堆积层位与软沉积物变形构造发育层位的关系,建立了青山群软沉积物变形构造的分布模式,即随着与火山口距离的变化,近源易见的脆性变形逐渐消失,中源以液化软沉积物变形与塑性变形为主体,远源呈现弱的液化软沉积物变形,且软沉积物变形构造的规模与距离呈负相关。     

贺兰山中段长城系黄旗口组地震岩的发现及意义

通过野外观察,发现贺兰山中段长城系黄旗口组中发育大量的软沉积变形构造,主要包括液化砂岩墙（脉）、液化水压破碎构造和液化角砾岩、负荷构造、砂岩球和砂岩枕构造、砂岩串珠状构造、包卷层理（液化卷曲变形）、阶梯状微断层等。室内显微镜下观察发现,石英砂岩成分成熟度相对较高,但结构成熟度较低,颗粒多呈次圆状-圆状,粒径大小不等,碎屑颗粒间有泥质混入,泥质多呈不规则脉状穿插在砂岩中,显微镜下也见微逆断层切过纹层。沉积环境分析结果显示,黄旗口组发育脊状波痕、小型交错层理、水平层理、泥裂等沉积构造,指示沉积时水体较浅,沉积环境为滨-浅海。认为黄旗口组中的软沉积变形构造不是由上覆重荷引起,可能为古地震成因。在黄旗口组中第一段下部识别出4个地震事件层,推测黄旗口组沉积时早期地壳运动相对活跃,晚期渐趋稳定。地震岩的出现可能与贺兰裂陷槽拉张-裂陷的构造背景有关。     

北天山构造带晚侏罗世构造隆升与沉积学响应

天山构造带是经历了多期次隆升—剥蚀过程而呈现今地形地貌特征的。在北天山山前的准噶尔盆地南缘雀尔沟一带上侏罗统喀拉扎组中发现一系列软沉积变形构造,如负载构造、液化砂岩脉、纹层卷曲变形、V型地裂缝等,属于典型的地震岩,为探讨晚侏罗世构造—沉积关系提供了重要的研究载体和时限约束。对喀拉扎组古水流方向及砾石成分分析的结果显示,喀拉扎组主要物源来自南侧依连哈比尕山地区石炭纪的火山—碎屑岩系。结合相对构造变形序列,认为北天山构造带—准噶尔盆地南缘于晚侏罗世（喀拉扎组沉积期）发生强烈的构造抬升,形成早期山前断裂带及喀拉扎组地震岩事件沉积。区域构造—沉积过程分析表明,沿北天山构造带—准噶尔盆地南缘边界断裂发生的多期次隆升、逆冲构造,揭示了盆—山构造边界和盆地沉积边界向北迁移的动态演化过程。多阶段构造隆升的动力学机制尚不明确,进一步开展构造—沉积过程研究以精细刻画盆—山结构动态演化过程,可能是理解其地球动力学机制的有效途径。     

河南南召盆地上三叠统太山庙组软沉积物变形构造及其古地理意义*

河南南召盆地上三叠统太山庙组中发现的软沉积物变形构造包括同沉积断层、液化均一层与泄水脉、底劈构造、塑性变形层、碎裂岩及大型负载构造。它们集中保存在太山庙组中段深湖环境中,以该层段为界,其下水体渐深,其上水体渐浅。多数软沉积物变形构造与浊流沉积砂体相伴生,也可保存在泥岩层中,其形成可能与浊流沉积过程相关,但古地震活动是主要的触发机制。软沉积物变形的类型包括液化变形、塑性变形和脆性变形,指示了高强度的古地震活动,记录了秦岭造山带印支期一次强烈的造山活动。造山带逆冲推覆作用造成南召盆地的抬升,代表了前陆盆地系统中的楔顶沉积。