渤海湾盆地黄河口凹陷东洼断裂体系发育特征及其变形过程的构造物理模拟

黄河口凹陷东洼是渤海盆地典型的盆缘洼陷,基于新一轮区域三维地震精细解释资料,采用构造解析与构造物理模拟技术相结合的方式,对黄河口凹陷东洼的断裂体系特征与构造演化过程进行研究.研究表明,受走滑和伸展变形的共同作用,研究了发育了以NNE-NE走向为主的走滑断裂体系和以EW-NEE走向为主的伸展断裂体系,断裂构造演化经历了孔店组-沙四段沉积时期的初始张扭裂陷阶段、沙三段沉积时期的走滑伸展裂陷阶段、沙一二段和东营组沉积时期的伸展萎缩持续走滑阶段、馆陶组和明化镇组沉积时期张扭变形阶段等4个阶段.其中,主走滑断层是在初始张扭裂陷阶段所形成的NE向伸展断层基础上持续活化而成;主伸展断层则形成于走滑伸展裂陷阶段的SN向伸展作用应力背景下.在伸展萎缩持续走滑阶段,各方位断裂在近SN向伸展作用下持续再活动,表现为走滑-伸展复合变形为主;在张扭变形阶段,先期主干断裂选择性活动,同时新生形成大量新近系的次级断层.      

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。     

歧口凹陷及周缘新生代构造的成因和演化

歧口凹陷及周缘构造带发育不同方向的新生代断层,主要包括NE、NNE、NEE、近EW和NW向等,从运动学平衡角度推测这些断层均应不同程度地表现为具走滑分量的正断层或上盘斜落的走滑断层。本文提出一个双动力过程模式来解释歧口凹陷及周缘构造带的形成和演化。始新世时主要发生NWW—SEE向区域裂陷伸展,形成NE—NNE向正断层和NEE—近EW向传递断层;渐新世时,受纵贯研究区的NNE向深断裂右旋走滑的影响,叠加了SN向的局部伸展,形成大量NEE—近EW向盖层正断层。晚第三纪时NNE向区域性伸展作用基本停止,深断裂仍继续右旋走滑活动,引起盆地区断层进一步活动。     

辽东湾坳陷新生代构造改造作用及演化

利用大量的渤海油气勘探资料与成果对辽东湾坳陷构造演化特点综合分析,揭示出辽东湾坳陷新生代构造改造作用主要表现在:断裂作用、地层抬升剥蚀及褶皱作用,对辽东湾坳陷构造演化过程具有重要的影响。其西部地区现今构造特征主要受前期伸展断层控制,构造改造作用较弱;而东部地区构造改造作用强烈,辽东凸起是在后期构造改造作用下形成的,分隔现今的辽中凹陷与辽东凹陷。郯庐断裂带辽东湾段新生代早期活动特征不明显,始新世末-渐新世主要以伸展作用叠加右旋走滑作用为主;渐新世末-新近纪晚期以右旋走滑作用为主,断裂带活动不控制辽东湾东部地区的沉积。辽东湾坳陷新生代的演化整体可划分为断陷期(孔店组沉积期-沙河街组三段沉积期)、断坳改造期(沙河街组二段沉积期-东营组沉积期)、走滑改造期(馆陶组沉积期至今)3个演化阶段。现今辽东湾坳陷构造格局与沙河街组三段沉积前古构造格局的差异性,对该区海域油气勘探具有重要意义。     

营口—潍坊断裂带新生代走滑拉分—裂陷盆地伸展量、沉降量估算

应用通过营口—潍坊断裂带及相关新生代盆地的地震剖面,采用专业软件分别计算了潍北凹陷、青东凹陷、莱州湾凹陷、黄河口凹陷、渤中凹陷、渤东凹陷、辽中凹陷和辽东凹陷的伸展量及构造沉降量,表明虽然同受断裂带走滑和软流圈上涌控制,但不同区段新生代伸展作用方向、主要发生时间和强度都有差别。南段是南北方向伸展,伸展作用主要发生在古新-始新世孔店组—沙河街组三段沉积时期;中段渤中—辽东湾南部地区具有多向伸展特征,近东西方向和南北方向伸展作用最为强烈,主要伸展作用发生在中-晚始新世、渐新世和新近纪,特别是以新近纪强烈伸展作用区别于其它地区;北段即辽东湾中-北部地区主要是北西—南东方向伸展,主要伸展活动发生在中始新世沙河街组三段和渐新世东营组沉积时期。文章总结了4种不同类型的沉降,指出新生代的构造活动随时间有自南向北推移和自两侧向中间迁移的规律,提出不同方向断裂带的活化和新近纪北东东向新生构造的形成是裂陷强度向中间迁移并产生4种不同沉降类型盆地的原因。     

南华北盆地构造格局及构造样式

南华北盆地的形成与发展受控于其南部的秦岭－大别造山带。南华北盆地内部的断裂主要由NWW至近EW向、NE－NNE向、NS向断裂等3组断裂系组成。NWW至近EW向、NE－NNE向控制了南华北盆地内部次一级坳陷的形成，而NS向断裂起走滑调节作用。盆地内部的构造样式主要为；冲断、盆岭、走滑－花状以及反转等构造样式。     

济阳坳陷构造特征及形成机制讨论

济阳坳陷总体表现为由多个次一级北断南超的半地堑凹陷组成。坳陷内的凸起构造呈近NE向的排列,单个凸起构造呈东西向展布。东西向构造为东营凹陷的主体构造方向,西部的几个凹陷则为北东向展布,坳陷区内的断裂构造以NE向断层为主。坳陷以伸展构造为主,同时发育有走滑构造和重力滑动构造。盆地演化经历了印支期NE向挤压、中生代中期裂陷、中生代晚期构造抬升、古近纪强烈断陷和新近纪整体坳陷等几个阶段。盆地的最终成型是地幔抬升产生的裂陷和走滑断裂产生的拉分联合作用的结果,来自东南方向的挤压作用是形成区内北断南超半地堑盆地的重要因素。     

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。     

辽东湾盆地扇三角洲与近岸水下扇特征对比

<正>辽东湾坳陷位于渤海东北部海域,为渤海湾盆地一个次级构造单元,是下辽河坳陷在海域的延伸部分。郯庐断裂新生代右行走滑运动控制了该区NE走向"三凹两凸"的构造格局。自西向东可划分为辽西凹陷、辽西凸起、辽中凹陷、辽东凸起、辽东凹陷(徐长贵,2009)。前人对辽东湾坳陷构造演化及沉积充填特征等方面的深入研究认为,自下而上可划分为古近系、新近系,在新生代经历了古近系裂陷和新近系-第四系后裂陷两个阶段。其中,古近系构造演化可划分为三个阶段:即古新统-始新统     

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.     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代伸展量的时空分布特征*

以渤海湾盆地黄骅坳陷22条区域地震剖面的构造解释为基础,利用平衡剖面技术计算了不同位置剖面的伸展量、伸展率和伸展系数,并分析了伸展量的时空分布规律。研究表明,黄骅坳陷新生代具有幕式伸展的特点,而且伸展量的时空分布极不均匀。空间上,伸展量主要是由盆地主边界断层伸展位移造成的,主边界断层位移较大处的伸展量也相应较大;时间上,水平伸展运动可以分为始新世、渐新世和新近纪3个时期,其中,始新世伸展主要发生在盆地南部,渐新世发生在中北部,新近纪伸展量较小,主要发生在中部。伸展量时空分布是受盆地构造变形、构造演化控制的。始新世,NNE向沧东断层的伸展位移是控制盆地伸展变形的主要因素,且沧东断层在盆地南区的伸展位移量较大。渐新世,NNE向沧东断层在盆地中北区的伸展位移量相对较大,同时盆地内部NNE向基底断层的右旋走滑诱导的NE向基底正断层对盆地伸展变形做出贡献。新近纪,盆地在后裂陷的热沉降过程中NNE向基底断层仍然有右旋走滑位移,致使盆地中部发育NE向盖层正断层。     

渤海中部郯庐断裂带的近期活动与渤海新近纪新生断裂

渤海中部的郯庐断裂带在平面上表现为不连续的几条北北东走向断层,地震反射剖面和钻探资料显示断层两侧沉积厚度的巨大差异,表明新近纪以来它们是在沉降运动背景下活动的具有大幅度倾滑位移的正断层,构成渤海盆地内凹陷与凸起的边界。这些断层在剖面上有一定弯曲和倾斜,向下延伸深度不超过10~12km。在此深度以上的地壳浅部,没有水平方向位移以及其它直接变形证据表明郯庐断裂带有走滑运动分量。从地震机制解得到的走滑断层运动反映渤海地区地壳深部的变形及相应的构造应力状态,与浅部残留的伸展构造应力同时存在。根据断裂力学分析,认为中新世末以来渤海浅层新近系内出现的大量近东西向小断裂可能是现代构造应力场作用的结果,与郯庐断裂带或其它基底老断裂没有继承性或派生的成因关系。     

渤海海域庙西凹陷古近纪沙三段 沉积期原盆面貌恢复

庙西凹陷位于渤海湾盆地渤中坳陷的东南部,是渤海海域近期勘探的热点地区和潜在富烃凹陷之一。由于该地区处于郯庐断裂带穿越部位,新生代以来构造改造较为强烈,致使对其主要生烃层段古近纪沙三段沉积期的原始面貌认识不清,从而给油气勘探和资源潜力评价造成困难。本文遵循改造型盆地的研究思路,在70余条地震剖面、多口钻井资料以及样品裂变径迹分析等基础上,恢复了该凹陷沙三段沉积期的原始面貌。研究表明,庙西凹陷东部在始新世末及其后遭受过较强烈的剥蚀改造,造成凹陷东部约1/4的原始沉积地层剥蚀无存;庙西北凸起和南凸起为沙三期同沉积断块,在沙三段沉积期向庙西凹陷提供物源;庙西凹陷西北部与渤东凹陷相通,西南部与黄河口、莱州湾凹陷连通。从沙三段烃源岩的原始沉积规模和勘探实践看,该凹陷具有良好的资源潜力。     

郯庐断裂带渤南段构造特征及其控盆作用

渤南地区郯庐断裂带具有很好的油气勘探前景,但由于其构造特征复杂,目前对渤南地区油气成藏条件、主控因素及富集规律的认识尚不明晰.通过对三维地震和地质资料的分析解释,结合前人研究成果,探讨了渤南地区郯庐断裂带构造特征的时空差异及其对盆地结构的控制作用.研究表明,渤南地区郯庐断裂带具有3组分支断裂,每组分支断裂由2~4条断裂构成,均表现出了明显的走滑特征,整体由东向西、由深至浅走滑程度逐渐减弱.新生代古新世-早始新世郯庐断裂带渤南段左旋走滑,东部分带活动明显、强度大,中带和西带不活动或活动较弱,渤南地区中生代发育的NWW向伸展断裂系统复活,形成北断南超的复式半地堑或南北双断式结构;中始新世以来,渤南地区郯庐断裂带转为右旋走滑,3组分支断裂均开始活动,表现为强烈的走滑兼伸展运动,强度由东向西逐渐减弱,中带分支断裂形成的中央构造脊将黄河口凹陷分割成东、西两个次洼,并开始逐渐发育一系列次级断层,与主断裂构成帚状断裂组合;新近纪-第四纪郯庐断裂渤南段表现为右旋走滑兼挤压,主走滑断裂不连续,代之以大量规模较小的次级断裂系统.太平洋区板块俯冲方向、俯冲速率的变化以及深部动力背景的变迁共同造成了渤南地区郯庐断裂不同分支构造发育演化及其控盆作用的差异性,由于右旋走滑位移量小于先期的左旋走滑,现今渤南地区构造单元分布仍具左旋特征.      

雅布赖盆地构造演化与油气聚集

雅布赖含油气盆地位于中国西部河西走廊地区北部,处于华北克拉通阿尔善地块中南部过渡带,属北祁连构造带,中生代为走滑拉分盆地,新生代为挤压冲断坳陷盆地。燕山早期,形成东西向雅布赖拉张断陷,主控断裂为北大山正断层,沉积中心位于盆地南部;燕山中期,碰撞造山作用致使盆地北部急剧抬升,北部中-下侏罗统地层遭受强烈剥蚀;燕山晚期,阿拉善地块及其北部地区处于伸展构造环境,雅布赖山前产生东西向正断层,急剧活动,快速沉降,形成了北东向展布的新的拉张断陷盆地。喜马拉雅期,在挤压走滑作用下,雅布赖盆地南部形成北西向南倾逆冲的推覆构造,致使北大山正断层发生错断瓦解,最终形成"东隆西坳,南断北超"的挤压坳陷构造格局。雅布赖盆地主体沉积凹陷具有较强分割性,沉降凹陷分布于南部,最大沉积岩厚度为5 400 m;凹陷内侏罗系最为发育,中侏罗统新河组、青土井组暗色泥岩、煤岩为烃源岩,砂岩为储集层,新河组泥岩互层作盖层,构成盆地内最主要的含油气组合。由于雅布赖盆地特定的早期深埋,晚期抬升破坏构造格局,造就侏罗系砂岩储层早期强烈压实致密,侏罗系煤系烃源岩成熟较晚,构造发育期与烃源岩排烃期不匹配,生成油气主要表现为近源成藏与层内滞留,形成源内自生自储,致密油应是主要勘探对象。     

渤海湾盆地莱州湾凹陷新生代盆地演化

利用莱州湾凹陷及其围区现有的地震、钻井等勘探资料,通过地层展布特点分析、构造恢复、单井埋藏史-沉降史分析等手段,对凹陷的新生代构造演化进行了详细研究。对地层与构造的研究分析发现,新生代存在两期构造应力场变革对莱州湾凹陷的形成演化起到至关重要的作用,即沙三期前后应力场转换(40Ma左右)与古近纪、新近纪之间的应力场转换(20Ma左右),其中前者与郯庐断裂由左旋转为右旋这一事件相耦合,而可能与之具有一定内在联系。对于盆地性质的分析认为,莱州湾凹陷并非典型的右旋走滑拉分盆地,而是受走滑作用影响的以伸展作用主控的裂谷盆地,其中沙三期之前可能为左旋走滑影响下的断陷盆地,而之后则为右旋走滑作用改造下的断陷-坳陷盆地。综合分析后,最终将凹陷在新生代的演化分为断陷期(孔店-沙四期—沙三期)、断拗期(沙二-沙一期—东营期)、坳陷期(东一期—馆陶期)、新构造活动影响期(明化镇期至今)4个阶段。