西沙地块构造—地层特征及其记录的南海洋盆演化过程

西沙地块是南海岩石圈地壳拉伸减薄过程中发育于深水区的陆块,其保存了陆缘演化的重要信息。文章研究以西沙地块作为研究对象,基于研究区地质和地球物理资料,开展了地壳结构、盆地构造—地层分析和断层活动特征等研究。研究发现,西沙地块与其周缘的凹陷地壳结构具有显著的差异,西沙地块地壳厚度较大,发育了高角度断层控制的小型断陷盆地,基底断层活动一直可持续到T60地震界面发育时（~23 Ma）;而西沙地块周缘发育的是规模较大的拆离断层及其控制的强烈减薄陆壳。结合区域动力学事件,研究认为渐新世早期拆离断层在南海西北次海盆的活动导致了西沙地块北部的岩石圈地壳的减薄,而中新世早期拆离断层在南海西南次海盆构造位置的活动使西沙地块与南沙地块分离。文章研究成果不仅深化了西沙地块裂解规律的认识,而且对该区的油气勘探具有启示意义。     

南海北部深水区靖海凹陷结构和构造演化分析

靖海凹陷为南海北部深水区油气勘探的重点盆地之一,系统深入研究盆地结构特征及演化过程有助于深化对南海北部深水盆地的认识,为深水油气勘探提供新思路。本次研究以靖海凹陷2D地震资料的地质构造解释为基础,描述新发现的拆离断层的几何学特征,对比靖海凹陷东、西部结构样式差异性;通过沉降史模拟结果和典型拆离断层生长发育过程分析,恢复了靖海凹陷自新生代以来的沉降和构造演化过程;结合研究区深部资料与国外深水盆地最新研究进展,探讨了盆地结构和构造演化过程与南海北部陆缘地壳和岩石圈的伸展、减薄以及破裂作用的关系。研究结果表明,靖海凹陷东部与西部的盆地结构样式存在差异性,西部发育大型拆离断层及其所控制的拆离盆地系统,东部则呈现为由多个简单的南断北超的半地堑盆地所构成的复式地堑结构。盆地的构造演化划分为断陷期和坳陷期,其中断陷又可细分为断陷Ⅰ幕和断陷Ⅱ幕。盆地断陷Ⅰ幕对应于南海北部陆缘伸展阶段,高角度断层普遍发育;盆地断陷Ⅱ幕对应于南海北部陆缘减薄阶段—剥露阶段,拆离断层发育;当南海北部岩石圈完全破裂之后,盆地进入到坳陷期。     

南海北部新生代盆地断裂系统及构造动力学影响因素

利用地震资料、油气勘探资料分析了南海北部大陆边缘珠江口-琼东南新生代盆地断裂系统的时空差异及动力学成因机制.珠江口-琼东南盆地古近系裂陷构造层以NE向、近EW向基底正断层构成的伸展断裂系统的几何学、运动学沿着盆地走向有明显变化,盆地内部隐伏的区域性和局部的NW向断裂及相关构造变形带构成伸展断裂系统之间的构造变换带.在空间上,区域性的云开、松涛-松南等NW向构造变换带以西为NE-NEE向正断层构成的"非拆离"伸展断层系,以东为NE向正断层、近EW向正断层(走滑正断层)复合而成的拆离伸展断层系.在时间上,古近纪裂陷作用可划分为早(文昌组沉积期)、中(恩平组/崖城组沉积期)、晚(珠海组/陵水组沉积期)3个有明显差异的裂陷期.裂陷早期,盆地西部以平面式正断层控制的简单地堑、半地堑为主,伸展量相对较小,东部则以铲式正断层控制的复式地堑、半地堑为主,伸展量相对大,断层向深部收敛在中地壳韧性层构成拆离的伸展断层系统.裂陷中期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有继承性活动特点,珠江口盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,并向深层切割早期浅层拆离断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着云开构造变换带发育反转构造.裂陷晚期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有活动性减弱特点,琼东南盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着琼中央构造变换带发育反转、走滑构造.珠江口-琼东南盆地不同区段断裂系统及其构造演化的差异性受盆地基底先存构造、地壳及岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,拆离伸展断层系统与发育NWW向"贯穿"断裂的基底构造薄弱带、现今地壳局部减薄带相关,南海扩展由东而西的迁移诱导北部大陆边缘块体沿着先存NW向深大断裂发生走滑旋转是导致变换构造带两侧差异伸展的动力学原因,应力场及岩石圈热结构变化是引起拆离断层深度变化的重要因素.     

中国近海海域新生代成盆动力机制分析

中国近海海域发育了渤海湾、东海和南海等10多个新生代富油气沉积盆地,其发育演化过程及动力学背景的异同需要在统一的研究思路和方法下进行系统的总结.以海域盆地油气勘探开发中积累的丰富的地质地球物理资料为基础,详细解释和分析了渤海、东海和南海三大海域新生代盆地的构造地层格架,进一步明确了渤海湾盆地斜向拉分盆地的演化阶段,证实了区域走滑断裂体系对盆地发育的重要控制作用;在东海陆架盆地划分出弧后前陆盆地的演化阶段,认识到区域挤压作用对该盆地的演化过程的重要性;在南海北部深水区发现了大型拆离断层及其所控制的拆离盆地,提出大型拆离断层作用是地壳薄化、地幔剥露和陆缘深水盆地形成演化的主要机制.研究揭示出中国近海海域盆地新生代期间在经历了古新世-中始新世期间分布全区的均一断陷作用之后,从晚始新世开始进入到区域构造的差异性演化阶段,其中渤海湾盆地进入斜向走滑拉分阶段,并持续到渐新世末期,随后是中新世的热沉降和上新世以来的加速沉降过程;东海陆架盆地则进入长期的弧后前陆盆地演化阶段,直到上新世开始才进入区域性的沉降过程;而南海则持续伸展形成深水拆离盆地,并最终在渐新世初期（32 Ma）发生岩石圈裂解,南海洋盆开始扩张,陆缘则进入被动大陆边缘演化阶段.区域板块运动学分析表明,晚始新世发生的全球板块运动重组事件导致了中国近海海域盆地构造的差异性演化.该事件发生之前,中国东部处于欧亚板块和太平洋板块相互作用构建的"双板块"动力体制之下,太平洋板块的俯冲后退作用导致了陆缘弧后伸展,形成了广布中国东部大陆边缘的盆岭式断陷盆地系.该事件之后,中国大陆处于印度板块、欧亚板块、太平洋板块和菲律宾海板块等构建的"多板块体制"之下,印度-欧亚大陆的碰撞、太平洋板块俯冲方向的转变、古南海的俯冲碰撞、菲律宾海板块的楔入及其与太平洋板块向西运移俯冲等产生了更为复杂的板块运动过程和多期次的运动重组事件导致了中国海域盆地成因类型的多样性和构造演化过程的差异性.海域盆地是我国重要的油气生产基地,本文的研究不仅进一步深化了中国海域盆地的形成演化过程和动力机制的认识,而且对于该区的油气勘探和开发也具有重要的实际应用价值.      

南海西南次海盆地壳岩石圈伸展破裂过程的构造、沉积和岩浆作用记录

基于跨南海西南次海盆V型尖端区共轭被动大陆边缘的1 000 km长的深反射地震剖面的解释和分析,深入研究南海临界破裂区地壳结构、盆地构造地层格架和岩浆作用特征,阐明地壳岩石圈的伸展破裂过程.结果表明,在南海西南次海盆共轭陆缘可以识别出3条一级界面,即海底、基底（Tg/Tb）和Moho面,根据这些界面可将共轭边缘划分为箱型域、细颈域、楔型域和薄箱型域等多个地壳基底结构构造特征显著不同的构造单元;在西南次海盆V型尖端陆缘盆地充填序列中识别出岩石圈裂解分离的响应界面,即裂后不整合界面T50/Tm,该界面与基底面Tg/Tb限定了陆缘盆地的同裂陷沉积充填序列,其内发育了T70、T60两条重要的幕式构造响应界面,控制了早期高角度正断层控制的断陷盆地系（Tg-T70）、中期拆离断层控制的拆离盆地系（T70-T60）和晚期断坳转换作用控制的坳陷盆地（T60-T50）;西南次海盆V型尖端薄箱型域属于原洋洋壳域,为岩浆型地壳,代表了岩石圈临近裂解分离、但支撑稳定态海底扩张的地幔对流系统还未完全建立起来之前的“临界破裂”状态,发育于23.5~15.5 Ma（T60-Tm）期间.综合考虑地壳初始厚度、断裂活动性和不同时期的盆地原型等,运用平衡剖面技术重建了西南次海盆V型尖端共轭边缘的发育演化过程,建立了南海西南次海盆临界破裂区构造-地层-岩浆相互作用模式,揭示了南海陆缘岩石圈伸展破裂机制.本研究具有重要的理论意义,并对南海的深水油气勘探具有重大的实际应用价值.      

珠江口盆地浅水陆架区拆离断陷的构造变形与沉积充填响应:以恩平凹陷为例

珠江口盆地新生代发育跨越浅水区至深水区、多类型的拆离断陷,其中浅水陆架区拆离断陷是探究拆离构造变形与沉积充填响应的重要窗口.基于地震资料和钻井资料详细解析,对恩平凹陷低角度拆离断层特征进行了研究,探讨了拆离构造变形的控制因素、变形过程和沉积充填响应机制.研究表明,恩平凹陷低角度边界正断层为壳间拆离断层,长度约50 km,倾角平均17.5°,断面最深达中下地壳,裂陷期经历了中低角度到低角度的转变.拆离断层形成于中生代先存逆冲断层基础之上,与中下地壳韧性剪切穹隆和边界调节性走滑断裂相伴生,联合控制形成均衡深拆离、前展式宽拆离和迁移型复式拆离3种凹陷结构类型.垂向上可划分出三期裂陷幕,因差异构造变形而具有不同的沉积充填响应:（1）早文昌期均一裂陷幕,快速的裂陷沉降发育于先存逆冲断层弱面,形成具厚层中深湖的均一窄深箕状半地堑;（2）晚文昌期拆离伸展幕,凹陷受差异构造变形而发育成东、西沉积充填差异化的宽浅断陷,西部韧性剪切穹隆弱隆升与边界走滑断层强走滑控制了恩平17洼自迁移型中深湖和大型辫状河三角洲-重力流沉积,而东部韧性剪切穹隆强隆升控制了恩平12-18洼沉积中心跳跃式异迁移的沉积充填,过渡带发育大型走向斜坡扇三角洲;（3）恩平期拆离-断拗联控幕,构造变形由简单剪切向纯剪切转变,沉积向外流水系主导的浅水辫状河三角洲-浅湖相充填转变.低角度拆离断陷具有与高角度脆性断陷不同的构造变形和沉积充填响应,烃源岩与砂岩储层的时空分布非均质性强.研究成果对恩平凹陷的烃源岩和深部储层预测,以及南海北部陆缘同类拆离断陷的构造-沉积充填研究具有良好的指导意义.      

渤海海域中郯庐深断裂带的结构模型及新生代运动学

郯庐深断裂带自安徽庐江—山东郯城、沂水、安丘一线向北延伸进入渤海海域被新生代盆地沉积层和海水覆盖。根据区域重、磁力异常图解释的渤海海域的郯庐深断裂带位于莱州湾—渤海东部—辽东湾东部一线,总体走向NNE,对应于渤海海域NNE向地幔隆起带的东部斜坡。渤海海域新生代盆地与地幔隆起呈镜像反映,构成古近纪断陷的边界断层包括NE向、NNE向、NEE向、NW向和NWW向等多个方向,且多表现出铲式正断层的几何学、运动学特征。渤海海域新生代盆地在莱州湾—渤海东部—辽东湾东部发育有由2～4条走向NNE向、陡倾斜的基底走滑断层及相关构造变形组成的右旋走滑构造带,位置与区域重磁资料解释的郯庐深断裂带大致相当。综合深层地壳结构和新生代盆地构造特征有理由认为,渤海海域中新生代盆地中的走向NNE向、陡倾斜的基底走滑断层构造带的与深层至少切割莫霍面的深断裂带构成了一条地壳尺度垂向的强变形构造带。渤海海域的郯庐深断裂带在新生代时期郯庐断裂带并非只发生右旋走滑运动,在区域裂陷作用中控制古近纪断陷的伸展断层可能利用了深断裂带在浅层地壳的部分断层面,并且因为伸展位移在中地壳层中发生拆离滑脱,而深断裂带的右旋走滑位移才使浅层断层与深层断层保持紧密联系。     

北部湾盆地演化及局部构造成因机制研究

为解决北部湾盆地区域构造演化及成因机制研究不足,局部构造认识存在差异等问题。文中利用二维、三维地震,结合重力、钻井等资料,阐明了北部湾盆地构造演化过程,明确了典型构造发育的成因机制。结果表明：①北部湾盆地具有两坳一隆的构造格局,即北部坳陷带、南部坳陷带和中部隆起带。控凹边界断层为大型低角度拆离正断层,分割变质核杂岩与上盘岩石,其中下盘穹隆状变质核杂岩由地壳中-高级古老变质岩及晚期岩浆岩组成（包括被拆离断层切割的含糜棱状岩石的剪切带,如碎裂岩、角砾岩、糜棱岩和片麻岩等）;②受断裂伸展拆离,同时叠加晚期伸展应力旋转,乌石凹陷东区发育大型断层掀斜反转构造;③新提出“三明治”式地层充填模式下发育的顺层剪切走滑构造的形成机理。“三明治”式刚柔性岩石呈层状分布,在反转掀斜及后期应力场旋转叠加力的作用下,地层非常容易失衡,特别是在其界面处（刚柔界面、柔性界面内部）存在明显的物理力学差异性,二维层状滑动面摩擦阻力非常小,极易造成岩石的顺层剪切走滑。     

南海北部珠江口盆地中段伸展构造模型及其动力学

位于南海北部大陆边缘上的珠江口盆地发育NNE向、NE向、NW向、近EW向等多组基底断裂,盆地结构复杂,并表现出明显的时空差异性。本文基于珠江口盆地中段地震资料解释的构造样式的变化推断地壳中存在一条向南缓倾斜、呈坡坪式形态的拆离断层,古近系构造属于这条拆离断层上盘的伸展构造系统。北部的西江凹陷属于拆离断层伸展构造系统的头部,凹陷边界正断层铲式断层面形态向深层延伸并收敛在拆离断层面上,凹陷表现为半地堑“断陷”样式;中部的番禺低隆起对应于拆离断层的低角度断坪部位,拆离断层上盘断块的伸展位移导致两侧的恩平组超覆在低隆起上;南部的白云凹陷位于拆离断层的深部断坡部位,充填的文昌组和恩平组表现为“断坳”或“坳断”样式;南部隆起位于拆离断层深部断坪部位,其上盘发育的分支断层控制着荔湾凹陷古近系、新近系的发育并使之表现为复杂的断陷断坳构造样式。该模型强调拆离断层上盘与下盘、不同地壳结构层均发生不同程度的伸展变形,且伸展变形方式、应变量等存在时空差异,而拆离断层正是不同构造单元、不同地壳构造层之间的调节性构造面。总体上,拆离断层上盘以脆性伸展构造变形为主,分支断层控制不同构造单元古近纪的构造演化,下盘则是以韧性伸展变形为主,并拖曳上盘发生不均一的伸展应变;西江凹陷的伸展应变量大于拆离断层下盘的伸展应变量,白云凹陷的伸展应变量则小于拆离断层下盘的伸展应变量。以西江凹陷北部边缘的NE向铲式正断层为头部的拆离断层控制了文昌组沉积,但在恩平组沉积期被近EW向高角度正断层切割破坏而被遗弃,拆离断层系统的头部由西江凹陷北部边缘迁移至番禺低隆起。盆地结构及断裂系统的时空差异性受盆地基底先存构造、地壳与岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,但主要是对软流圈流动及岩石圈热结构变化的响应。用软流圈由北西向南东流动拖曳上覆岩石圈发生伸展变形的动力学模型能合理地解释珠江口盆地中段古近系构造的形成和演化。     

黄骅盆地南部前第三系基底中的逆冲构造

黄骅盆地南部前第三系构造层中广泛发育有逆冲构造.其中西部的逆冲构造带以逆冲堆叠背形构造和逆冲叠瓦扇构造为主, 中部以楔冲双重构造和低角度盲冲或顺层滑脱构造为主, 东部以高角度板状逆冲叠瓦构造为主.这些逆冲构造带都表现为由SE向NW-MNW方向的逆冲, 而且由构造样式推测的拆离滑脱深度是由西向东逐渐加深, 表明在深层可能有一条向南东倾斜的拆离断层将它们连锁在一起, 构成统一的逆冲构造系统.从卷入逆冲构造的地层的地质时代推测, 逆冲构造主要是在早—中三叠世盆地发育之后、侏罗—白垩纪盆地形成之前形成的, 并在早—中侏罗世盆地发育过程中又有进一步活动.逆冲构造形成后又受到中—新生代时期的伸展构造和走滑构造的叠加和改造.控制黄骅盆地老第三纪伸展盆地的形成和演化的沧东断层的某些地段, 在前第三纪时期曾经是一条逆冲断层.      

南海西北部壳体新构造运动及其演化模式

本文根据南海西北部壳体的地形地貌、重磁场异常和地壳结构特征和岩石圈动力学环境，对穿过莺歌海盆地和西沙海槽的地震剖面进行解释。把本区新构造运动类型划分为拉张型、挤压型、平移剪切型和旋动型，并对其构造演化模式进行了初步分析。结果发现，南海西北部在漫长的地质历史中，曾经历复杂的动力学演变过程，从中生代到新生代，本区在周缘岩石圈壳体作用下，经历挤压、拉张、复杂应力调整和现代挤压收缩四个演化阶段。     

珠江口盆地珠一坳陷新生代盆地结构与成因演化

运用丰富的三维地震资料,在断裂体系的静态描述基础上,通过断层活动速率计算和平衡剖面分析,并结合残留地 层展布特征,恢复了新生代盆地垂向演化与叠合过程,探讨盆地发育与转型的动力学机制。珠一坳陷新生代经历了裂陷早 期、裂陷晚期、裂后拗陷和构造活动期四大演化阶段。裂陷期（E2w-E2e）,印支地块旋转挤出和古南海俯冲,区域拉张应 力场由NW 向顺时针转变为近SN 向,导致了裂陷早期NE、NEE 向断裂控盆向裂陷晚期近EW 向、NWW 向断裂控盆转变, 岩石圈伸展作用由宽裂谷方式向窄裂谷方式转变,导致盆地格局由彼此孤立的半地堑或窄地堑系趋于相互扩展连通;裂后 拗陷期（E3z-N1z-N1h）,岩石圈伸展中心迁移至南海扩张中心,南海北部地区整体处于裂后热沉降阶段,构造活动微弱;构 造活化期（N1y-N2w-Q）,菲律宾海板块NWW 向仰冲-碰撞联合作用下产生NNE 向拉张,同时派生近EW 向和NW 向的共 轭剪切作用,导致了先存NWW 向和近EW 断裂的活化,以及隆起区NWW 向张性断裂和近EW 向、NW 向走滑断裂带的形 成。该研究所揭示的盆地发育演化过程不仅对该区油气勘探提供指导,也对被动大陆边缘演化的研究有着一定的借鉴意义。     

雪峰造山带北段灰山港地区构造变形特征及其形成构造背景

雪峰造山带位于江南造山带西南段,是研究和认识华南构造演化的重要窗口.本文在对雪峰造山带北段灰山港地区的构造变形特征系统调查的基础上,探讨了构造变形体制、成因机制和加里东运动及印支运动构造线方向横向变化的成因.调查发现,区内存在两个角度不整合面,据此划分3个构造层,即加里东构造层(Nh～S1)、海西-印支构造层(D2～P...     

Fault kinematics of the Magallanes-Fagnano fault system,southern Chile; an example of diffuse strain and sinistral transtension along a continental transform margin

A system of left-lateral faults that separates the South American and Scotia plates, known as the Magallanes-Fagnano fault system, defines the modern tectonic setting of the southernmost Andes and is superimposed on the Late Cretaceous – Paleogene Patagonian fold-thrust belt. Fault kinematic data and crosscutting relationships from populations of thrust, strike-slip and normal faults from Peninsula Brunswick adjacent to the Magallanes-Fagnano fault system, presented herein, show kinematic and temporal relationships between thrust faults and sets of younger strike-slip and normal faults. Thrust fault kinematics are homogeneous in the study area and record subhorizontal northeast-directed shortening. Strike-slip faults record east—northeast-directed horizontal shortening, west—northwest-directed horizontal extension and form Riedel and P-shear geometries compatible with left-lateral slip on the main splay of the Magallanes-Fagnano fault system. Normal faults record north-south trending extension that is compatible with the strike-slip faults. The study area occurs in a releasing step-over between overlapping segments of the Magallanes-Fagnano fault system, which localized on antecedent sutures between basement terranes with differing geological origin. Results are consistent with regional tectonic models that suggest sinistral shearing and transtension in the southernmost Andes was contemporaneous with the onset of seafloor spreading in the Western Scotia Sea during the Early Miocene.     

郯庐断裂系研究的新进展——兼论东亚北东向走滑断裂系统

对郯庐断裂系研究的最新进展作了介绍。郯庐断裂是多期活动，性质多次转换的巨型断裂，最初的启动时间在晚三叠世末，与南北大陆的碰撞有着直接的关系，早期以走滑（左行）运动为主，伴随挤压和拉伸，范围限于华北地块内部，断裂纵向伸展的高峰期为白垩纪到早始新世，这一时期也是裂陷作用最强的时期，始新世以来以挤压作用为主，东亚走滑断裂系各组成断裂性质复杂，不能以中生代左行平移运动简单概括，走滑断裂系的发展和演化与同时     

南海北部深水区新生代断裂特征与油气聚集

为了揭示南海北部深水区新生代断裂构造特征及其与油气聚集的关系,以地震资料解释为基础结合钻测井资料,通过编制构造几何学图件,运用油区构造解析原理,对南海北部深水区新生代断裂特征及其发育演化进行系统分析。该区主要发育东西,北东-南西,北东东-南东东3个走向的断裂; 北东和北东东走向的断裂形成时间早于近东西走向的断裂。以珠江组-三亚组为界,南海北部深水区形成了基底和盖层上下两套断裂系统,主要发育持续型、中衰型和晚生型3种类型的正断层,形成了伸展、走滑和垂直3种构造样式。断裂活动控制了南海北部烃源岩的演化与分布、圈闭形成以及油气的运聚; 断陷期是主要的烃源岩形成期,持续沉降有利于烃源岩保存和成熟; 强烈的构造活动形成了多种类型的圈闭,其中在古近系和早中新统时期断裂发育密集,形成众多与断裂和背斜有关的构造圈闭。根据断裂发育和演化特征,由于持续性基底断裂的长期活动,在缓坡带和盆地中的坳中隆和凸起等构造高部位是油气聚集的有利场所,也是深水区下一步油气勘探的重要方向。     

南海西部海域新生代构造古地理演化及其对油气勘探的意义

南海西部海域构造复杂,主要发育有北东—北东东向、北西向和近南北向3组深大断裂。其中,北西向断裂与板块汇聚、碰撞有关,多具走滑性质;北东—北东东向断裂具有与中国东部裂谷盆地相似的发育特点,呈张扭性质;近南北向断裂可能是南海在扩张活动期间于洋、陆壳过渡部位形成的走滑调节断裂,是洋盆扩张的西部边界。新生代里,南海经历了4次成盆事件与3期扩张活动,盆地经历了古新世—中始新世陆缘断陷、渐新世—早中新世扩展与中中新世以来的热沉降3个演化阶段。陆缘断陷阶段的充填系列主要是北东—北东东向与北西向的河流—冲积扇、湖泊沼泽等陆相沉积及火山岩等;盆地扩展阶段表现为中-小型断陷、断-坳陷逐渐复合与联合为大-中型坳陷,古地理格局逐渐由河流与湖沼陆相环境演变为滨海至浅海相的沉积环境;热沉降阶段的成盆活动逐渐减弱以至停止,地层表现超覆,盆地出现联合迹象。结合以往勘探与油气资源调查成果分析,认为南海西部海域陆架陆坡区发育的大-中型沉积盆地石油地质条件良好,蕴藏着丰富的油气资源,勘探潜力巨大。