郯庐断裂带莱州湾段新生代活动演变及其沉积-改造效应

本文根据对覆盖区地震、钻井等资料的精细解释和深入剖析,揭示在渤海莱州湾地区郯庐断裂带由东、西两条分支断裂带构成,二者又分别由两条主断层及多条次生断层和其间的断块组成。分支断裂带的两条主断层的间距因地而异,一般在5km左右;其结构构造和空间展布特征有别,西支表现为"两断夹一凸"的不对称地垒式,东支主要呈"花状"构造结构。通过古地质构造恢复和分期动态构造演化分析等综合研究,厘定了在新生代不同时期两条分支断裂带在该区不同单元的活动特点和构造-改造效应,进而总结了郯庐断裂带新生代主要阶段的构造属性及其演变。认为在古近纪早中期,研究区处于区域伸展沉降环境,郯庐断裂带对该区的沉积展布无明显控制作用;断裂带活动的明显控制沉积效应始于古近纪晚期,总体具伸展兼右行走滑属性,主要表现为切割和改造了研究区原近东西向展布的优势构造-沉积格局,同时控制了前期沉积地层的剥蚀强度及其分布范围和同期沉积。新近纪以来,郯庐断裂带两条分支断裂带的活动表现出差异显著的东强西弱;于第四纪,在东支断裂带出现正花状反转构造,可能与幕式走滑兼挤压活动有关。     

郯庐断裂走滑活动与辽河盆地构造古地理格局

渐新世晚期 ,郯庐断裂的右行走滑活动控制了辽河盆地的构造古地理格局。研究认为 ,岩石圈断块沿郯庐断裂的走滑活动与大型板块构造的活动方式有一定的相似之处 ,即伴随着郯庐断裂的右行走滑 ,从断裂的增压弯曲部位到断裂的释压拉张部位将发生岩石圈断块的汇聚与离散现象 ,由此造成了走滑断裂带上增压弯曲部位与释压拉张部位局部应力场性质的不同 :增压弯曲部位应力相对集中 ,岩石圈断块发生汇聚、挤压、隆升 ;而释压拉张部位由于应力释放 ,岩石圈断块发生离散、伸展、沉降。岩石圈断块的隆升与沉降造成了渐新世晚期辽河盆地构造古地理格局的巨大差异。     

渤海南部新生代构造发育与演化特征

利用三维地震资料及钻井资料,在对断裂体系精细刻画的基础上,结合区域地球动力学背景,就渤海湾盆地渤海海域南部地区(包括渤南低凸起、黄河口凹陷、莱北低凸起、莱州湾凹陷)新生代的构造发育演化特征及沉积–沉降中心迁移规律进行了详细分析。研究结果表明:断裂体系存在三组优势发育方向,NNE向断裂属郯庐断裂带渤南段,可分为西、中、东三个分支带,走滑特征明显;近EW向及NE向为伸展性质的控凹、控带断裂;三组断裂相互切割,形成了渤海南部地区"东西分带、南北分块"的构造格局;古近纪具有两个沉积–沉降中心,黄河口凹陷中心受控于近EW向断裂,莱州湾凹陷的沉积中心受近EW向和NNE向断裂共同控制,至新近纪,沉积中心呈由南向北迁移的规律;渤海南部地区构造演化体现了断–拗与走滑的叠加效应,可以划分为孔店组–沙四段沉积期的初始裂陷、沙三段沉积期的伸展裂陷、沙二段–东营组沉积期的走滑–伸展和馆陶组沉积期以来的走滑–裂后拗陷四个阶段。     

下扬子区新生代断陷盆地的断裂构造特征与活动规律

下扬子海陆域新生代沉积盆地是中国东部主要含油气盆地之一,成盆断裂特征与活动规律是该区油气勘探研究的基 础。文章基于高覆盖率的地震勘探测线,以构造断裂解析为突破口,探究盆地断裂的变形特征与活动规律。依据断裂组合 样式与构造活动特征,断裂可分为伸展、走滑、挤压-反转三种样式,构造活动分为伸展断裂与伸展-走滑断裂两种构造 体系。成盆断裂显著受控于郯庐断裂右行走滑变形,主要与郯庐断裂带不同构造走向的区段位置和与郯庐断裂带的距离这 两个因素或变量有关,盆地断裂呈现了“东西有别,中部不同”的特点。下扬子区新生代多变应力场,控制着作为油气运 移通道断裂的开闭状态,是油气资源评价的重要依据。     

郯庐断裂新生代构造演化及其对烃源岩生排烃的影响:以辽东湾坳陷辽中凹陷为例

郯庐断裂带是渤海海域重要的活动断裂带,控制着该地区油气成藏的生储盖运圈保条件。以辽东湾坳陷辽中凹陷为研究对象,利用三维地震资料、平衡剖面分析对郯庐断裂几何学特征、演化特征进行研究;在此基础上,分析郯庐断裂走滑活动对烃源岩发育、分布、演化及生排烃的影响。辽东湾坳陷新生代构造演化分为为五个构造演化阶段、三个构造演化旋回。郯庐断裂走滑活动可错开先期、同期发育的烃源岩,改变烃源岩位置及生烃潜力的空间分布,有利于形成局部水体更深的还原环境,发育生烃潜力更大的烃源岩。走滑活动使断裂带附近地温梯度和大地热流升高,有利于降低生烃门限。郯庐断裂不同时期不同部位具有不同的活动性质,对油气运移起封闭或者运移通道作用。东营组沉积期晚期和明化镇组下段沉积期至今的断裂走滑活动与烃源岩大量生排烃期、油气成藏时期具有良好的匹配关系,提出郯庐断裂走滑活动可形成"拖曳"生排烃现象,使与走滑断层相关的圈闭中即使烃源岩条件较差亦可能具有勘探价值,从而突破了传统的油气勘探思路。     

辽中凹陷反转构造及其对郯庐断裂带走滑活动的响应

辽中凹陷发育多种样式的反转构造,其形成演化与郯庐断裂带辽东湾段新生代的脉动式活动有直接关系。通过最新的地震剖面、相干体切片等资料以及平衡剖面恢复等方法,对辽中凹陷反转构造的几何学形态、演化过程和反转期次进行研究,并结合区域板块活动背景,分析反转构造演化过程及其对郯庐断裂带新生代活动的响应。结果表明:辽中凹陷发育反转断裂、反转背斜、泥底辟、隐伏凸起等多种类型的反转构造,且沿郯庐断裂带呈带状展布。辽中凹陷在新生代主要曾经历了三期构造反转,分别发生在沙三段沉积末期、东营组沉积末期和明化镇组沉积末期。三期构造反转均与郯庐断裂带的走滑压扭活动有关,从根本上受控于周边板块活动背景的变化:第一期反转是由于太平洋板块俯冲方向和速率发生变化,导致郯庐断裂带由左旋走滑转为右旋走滑,由走滑张扭转为走滑压扭,形成反转构造的雏形;第二期反转的动力主要来源于太平洋板块对中国大陆向西的推挤作用,导致渤海湾地区受到整体挤压以及郯庐断裂带发生走滑压扭,使反转构造定型;第三期反转是由于太平洋板块的加速俯冲促使郯庐断裂带晚期再次发生走滑压扭活动,对早期反转构造进行改造。其中沙三段和明化镇组沉积末期的反转为局部反转,强度较弱,东营组沉积末期的反转为区域反转,强度最高。     

郯庐断裂中段新生代右行走滑位移

依据走滑拉分盆地中盆地沉降（或抬升）速率与边界断层走滑速率之间的数值关系,通过对夹在郯庐断裂中段两分支断层间的潍北凹陷沉积埋藏史的恢复,间接求取郯庐断裂中段新生代右行走滑位移。潍北凹陷内不同构造位置4口井的埋藏史恢复结果表明：凹陷新生代经历了古近纪早、中期的快速沉降,古近纪末-新近纪初的抬升剥蚀和中新世以来的缓慢沉降3个阶段;各阶段的平均沉降速率分别为0.142 9、-0.072 8、0.032 5 km/Ma。通过对太平洋板块与欧亚板块间俯冲速率和方向变化的分析推断,中新世中期（39.5 Ma）太平洋板块由北西向俯冲转而变成正西向俯冲所产生的西南向应力分量是导致新生代郯庐断裂开始右行走滑的主要因素,且走滑活动持续至今。根据走滑活动发生和持续的时间,结合各个时期内潍北凹陷的沉降和抬升速率,计算出郯庐断裂中段新生代右行走滑位移量为15 km左右。     

合肥盆地东部中-新生代的演化及其对郯庐断裂带活动的响应

合肥盆地的沉积作用与其东缘的郯庐断裂带演化有着良好的耦合关系。侏罗纪盆地发育主要受大别造山带演化控制,东部可见对同造山期郯庐断裂带左旋转换走滑的沉积响应。盆地内朱巷组的沉积是对早白垩世早期郯庐断裂再次发生陆内左行平移的响应,该时期成盆模式为一走滑—挠曲盆地。盆地内上白垩统—古近系的形成是对这期间郯庐断裂带伸展活动的响应,盆地具区域性伸展(双向伸展)的特征。盆地东部自新近纪以来的抬升、消亡与东缘反转构造的存在,指示了郯庐断裂带的逆冲活动。盆地东部的沉积记录结合近年来郯庐断裂带内部构造与同位素年代学的最新研究成果,指示该断裂带中-新生代经历了4个演化阶段:同造山期的左旋转换走滑、早白垩世早期的陆内左行平移、晚白垩世—古近纪的伸展运动和新近纪以来的逆冲活动。     

郯庐断裂带渤东区段断裂特征及其对油气运移的控制作用

郯庐断裂带渤东区段处于郯庐断裂带渤海海域平面延伸方向的转换区域,无论平面规模还是垂向活动强度均有其特殊性,且该段不同构造带上主断裂带表现形式存在着明显的差异。利用多片三维地震资料精细解释成果,结合钻井资料,按照主断裂发育的位置和垂向活动强度,对渤东地区的走滑断裂进行了分类,主要分为凸起边界长期活动断裂、洼陷-斜坡区的"早断早衰"型走滑断裂及凸起区的"早断中衰"型走滑断裂。重点介绍了后两种隐伏走滑断裂的发育特征及解释方法。郯庐断裂活动强度、盖层泥岩厚度及新构造运动产生的晚期断裂活动强度不同是造成不同类型走滑断裂差异的主要原因。在此基础上探讨了郯庐断裂带渤东区段对油气垂向运移的控制作用,提出深浅断裂平面重叠区是渤东地区油气勘探的有利场所。     

渤海海域渤南地区新生代断裂体系与盆地演化

利用现今丰富的三维地震资料,将地震剖面解释与相干切片分析相结合,对渤海海域渤南地区断裂发育与盆地结构 进行研究,明确了断裂体系及构造演化特征。结果表明：新生代郯庐断裂渤南段可分为东、中、西三支,并与受郯庐走滑 断裂影响的近EW向、NW向和NE向主干断裂体系共同组成了渤南地区网格状的构造格局;而区域应力背景的改变导致渤 南地区走滑和伸展作用的强弱发生了变化,使得构造演化可划分为左旋走滑-强伸展、右旋走滑-强伸展和弱走滑-弱伸展 三个阶段,第一阶段孔店组~沙四段郯庐断裂东支强烈活动,中支和西支活动微弱,NW向和近EW向大断裂活动形成了黄 河口凹陷和莱州湾凹陷的盆地格局;第二阶段沙三段~东营组走滑断裂三支及其他方向主干断裂均活动,NE向和近EW向 次级断裂开始发育,各盆地持续性伸展断陷;第三阶段馆陶组-明化镇组右旋走滑减弱,郯庐断裂中支和西支发育呈一系 列NE向雁列断层,东支及其他方向主干断裂附近次级小断层继续增多,各盆地转为了整体的坳陷。     

郯庐断裂渤南段各分支新生代构造特征及其对油气聚集的控制作用

通过对郯庐断裂渤南段3 个分支几何构造样式、断裂活动速率和伸展量、优势伸展方向等运动学特征,以及构造演化特征等方面的对比分析,总结了与之对应的斜向伸展-弱走滑改造、斜向伸展-强走滑叠加、持续强走滑拉分3 种构造成因类型,并阐明了不同成因演化模式对圈闭形成、储层发育和油气运移的控制作用,建立了各分支构造-成藏响应关系。结果表明,新生代以来渤海南部海域处于地幔隆升导致的南北向引张和太平洋板块斜向俯冲形成的北东向右旋剪切双重应力场中,郯庐断裂的3 个分支具有相同的构造演化阶段,但各个时期局部应力场的不同导致了它们构造特征的差异,进而影响和控制了各分支在油气聚集时期、层位、规模等方面的成藏差异性。     

渤海湾盆地晚中生代-新生代伸展和走滑构造及深部背景

渤海湾盆地是一个在早白垩世被动裂陷盆地基础上发育起来的新生代主动裂陷盆地, 走滑作用贯穿始终, 特别是在兰聊-盐山断层以东, 使这个裂陷盆地具有鲜明的走滑特征。伸展和走滑作用此消彼长, 伸展构造和走滑构造相互叠加、转换, 垂向上相互叠置、交切, 并由此导致变换带的产生。晚中生代以来太平洋板块向欧亚板块俯冲的方向和速度变化、后撤以及板片窗效应、中始新世印欧板块碰撞导致的地幔上涌是控制盆地形成的深部背景, 郯庐断裂带早白垩世强烈的左行走滑、古新世-早始新世弱的左行走滑以及中始新世后的右行走滑活动也深刻地控制和影响着盆地的发育, 盆地内晚中生代-新生代的伸展和走滑构造的演化则是其浅部响应, 并由此控制着岩浆活动以及油气生成、运聚和分布的时空迁移。     

郯庐断裂带南段并无巨大平移—来自安徽境内的证据

本文根据新近1：5万地质填图和构造调查所获资料，依据郯庐断裂带两侧标志地质体（西冷岩组火山岩，宿松岩群和肥东岩群中磷矿层，大别岩群和阚集岩群）的构造型式和错位情况，拉伸线理的性质和动向，以及郯庐断裂带两侧的次级断裂带特征等，都不能判定郯庐断裂带存在巨大左行平移，故认为大别－苏鲁造山带呈弧形展布，基本代表了原始构造方位，郯庐断裂带是多期构造变动形成的负向构造带，综合造就的一种假位错效应。     

珠一坳陷新生代断裂体系特征及其转型机制

运用丰富的三维地震资料, 在断裂体系静态刻画与动态分析的基础上, 分析珠一坳陷新生代断裂发育的时空差异性, 并就断裂转型机制进行探讨.结果表明: 断裂体系发育差异性及转型受控于不同区域动力学背景及岩石圈的差异伸展机制.裂陷期(E₂w-E₂e), 控盆断裂由始新世的北北东、北东-北东东向向近东西、北西西向转变, 岩石圈伸展作用由宽裂谷方式向窄裂谷方式转变以及由陆(北)向海(南)的迁移, 造成了断裂活动北强南弱及其向北扩展, 推测是因为印支地块的旋转挤出和古南海的俯冲导致区域应力场由北西向顺时针转变为近南北向拉张, 进而产生了断裂的幕式特征变化; 裂后拗陷期(E₃z-N₁z-N₁h), 断裂活动微弱, 推测与岩石圈伸展中心逐渐向南迁移至南海扩张中心, 南海北部陆缘整体处于裂后沉降阶段有关; 构造活化期(N₁y-N₂w-Q), 先期北西西向、近东西向控盆断裂复活, 近东西、北东和北西向走滑断裂形成, 推测与弧-陆碰撞作用产生的北东东向右旋走滑作用有关.现今断裂体系特征体现了多期构造运动的叠加效应, 明确断裂发育的时空差异性对于珠一坳陷油气勘探具有重要指导意义.     

渤海湾盆地新生界残留地层分布特征及其构造意义

结合实钻井地质资料,对渤海湾盆地内各次级构造单元的地震部而资料进行统层对比与深度校正,获得了渤海湾盆地新生界各主要组段地层残蹦厚度分布图,从整体上反映了全盆地新生界沉积格局与残留地层分布特征通过深入揭示残留地层所蕴涵的构造信息,为正确认识渤海湾盆地新生代形成演化机制提了新的依据.对不同时期残留地层分布面积、沉积中心、沉积长轴的综合分析和对比表明,渤海湾盆地自孔店期至东营期总体上是受两太半洋板块俯冲作用所产生的弧后拉张应力控制,且在其形成演化的整个过程中还持续叠加有右旋剪切应力的影响和作用,并认为这种右旋剪切应力场可能是由郯庐断裂右旋走滑活动和印藏碰撞远距离效应所共同产生的.     

赣江断裂带中生代的演化及其地球动力学背景

赣江断裂带是江西省境内醒目的北北东向平移断裂构造带,由一系列北北东向、北东向和北西向断裂束组成,表现为一个大规模的左行走滑脆性剪切带并兼具伸展断陷和右旋走滑的成份。赣江断裂带在重力、航磁异常呈现为显著的梯度带,是一条晚中生代的岩浆岩带,控制了以鄱阳盆地为代表的一系列白垩纪-古近纪沉积盆地的形成与发育。该带在中生代的演化可分为早-中侏罗世压扭、晚侏罗早-白垩世左行平移和晚白垩世上盘斜落的右行平移3个阶段。在侏罗纪以来太平洋板块对欧亚大陆斜向俯冲的大背景下,赣江断裂带的形成和演化与华南广为发育的燕山期陆内造山作用密切相关,北北东向断裂的发育则直接受郯庐断裂早白垩世左行走滑活动控制,因而表现出“北强南弱”和“北早南晚”的特点。白垩纪时赣江断裂的活动方式与郯庐断裂一致,可认为是后者的南延。     

歧口凹陷新生代构造演化与油气

歧口凹陷是地壳拆离断层(NE-NNE向沧东断层)NW-SE向伸展作用和NNE向深断裂带走滑作用叠加的产物.新生代演化分为3个时期:始新世,由于NW-SE向区域伸展作用,凹陷是一个由沧东断层控制的断坡凹陷;渐新世,凹陷受NW-SE向区域伸展和NNE向深断裂带右旋走滑的共同作用;晚第三纪到第四纪,区域伸展作用基本停止,走滑作用仍在继续,由走滑作用导致的SN向局部伸展作用显得更加突出.构造演化对凹陷油气形成和分布有控制作用,凹陷西部和南部是有利的油气勘探区.     

下扬子区新生代伸展构造变形及其区域构造意义

下扬子区是中国东部重要的含油气盆地区之一,其新生代伸展构造变形一直是下扬子新生代构造动力学的核心问题.通过对下扬子海陆全区新生代断陷盆地结构与构造格局分析,明确了下扬子区伸展构造变形特征,探讨了变形成因机制及其区域构造意义.区域构造分析表明,下扬子区伸展变形构造由一系列NNE-NE-NEE走向的总体呈弧形展布的正断层构成,表现为受伸展断裂系统控制的断陷结构,具有多向伸展特征,自南向北可分为江南、沿江-苏北-南黄海和南黄海北部3个构造伸展区.有限元数值与构造物理模拟表明,受控于太平洋板块俯冲推挤传递至陆内的侧向构造作用力,下扬子块体南向蠕移,区域上近南北向伸展变形,郯庐断裂右旋走滑,两者共同构成一个"右旋侧向扩展变形"系统.在区域构造上,大兴安岭-太行山-武陵山重力梯度带以东的中国东部新生代伸展变形构造和盆地成因与古太平洋板缘边界条件密切相关.      

Palaeogene structural evolution of Dongying Depression,Bohai Bay Basin,NE China

Based on the new all-covering 3D seismic data and the drilling-logging data, we established the sequence stratigraphic framework for Dongying Depression and identified two kinds of structural systems in Palaeogene, i.e. the extensional structural system and the transtensional structural system. The extensional structural system consists of different normal faults that predominantly trend NE, EW, and NW. The attitudes of the normal faults vary in different tectonic settings. However, the transtensional structural system consists of some strike–slip faults and some normal faults. According to the analysis of the relationships between the faults and the sedimentary sequences of Dongying Depression, we considered that the extensional structural system was developed mainly from the Palaeocene to the middle Eocene, whereas the transtensional structural system was mostly developed from the middle Eocene to the Oligocene. In addition, we found that the structural systems had transformed since 43.5 Ma, when the subduction direction and activity rates of the Pacific Plate changed and the dextral strike–slip movement of the large-scale Tanlu fault zone started from eastern China. The extensional structural deformation was probably derived from the back-arc extension triggered by subduction rollback of the Pacific Plate under the Eurasian Plate, whereas the transtensional structural deformation was probably related to the regional dextral strike–slip movement induced by the subduction of the Pacific Plate and the continents’ collision between the Indian Plate and the Eurasian Plate.     

鄂西建始断裂工程活动性评价

本文通过对鄂西建始断裂的几何分形结构和变形结构的分析,结合其新构造活动、现今构造活动特征,探讨断裂的运动学和动力学特征以及形成演化过程。建始断裂分段特征明显,在燕山主期以逆冲作用为主,在燕山晚期以伸展作用为其主要活动特征,在喜马拉雅期则表现为平面左旋剪切活动;在新构造活动期以右旋剪切为主,北段构造活动性相对较强,中段和南段构造活动性相对较弱。断裂在Ｑ１－Ｑ２时期有过明显的活动,其最新活动测试年龄为