含油气盆地的构造演化与成盆--以辽河盆地东部凹陷为例

新生代以来,太平洋板块向欧亚板块的持续俯冲和印度板块与欧亚大陆的碰撞挤压对辽河盆地的形成演化起着至关重要的作用.根据对辽河盆地东部凹陷构造线索的深入剖析,该地区早第三纪的构造活动可划分为伸展构造体系和走滑构造体系.前者形成于引张应力场背景,主要活动期为沙三期,是该区裂谷盆地的主要发育阶段;后者形成于右旋扭性应力场背景,主要发育期为东营期,是该区主要构造线索定型的主要时期.辽河盆地东部凹陷的成盆演化明显受2种构造体系的叠加控制,表现为在继承伸展构造体系基础上,走滑构造体系的新生和改造作用.油气勘探实践证明,盆地构造演化与成盆对油气藏形成和富集起着决定性作用,正确认识和剖析成盆历史是成功地开展油气勘探的关键.     

黄骅坳陷新生代构造应力场演化的光弹模拟与石油地质条件分析

在构造演化分析的基础上对黄骅坳陷的新生代构造应力场演化进行了光弹实验模型,认为黄骅坳陷新生代最大主应力方向具有从NNE向挤压向NE、NEE向转变的右旋特征,构造应力场方向的右旋转变控制着断层的活动与坳陷的形成,使得早期(孔店期、沙河街期)以引张形式活动的断裂到晚期(东营期及其以后)逐渐转变为以走滑形式活动,促成了多期构造叠加,形成了多种圈闭类型,为油气成藏富集创造了有利条件。      

中国北方新生代大陆变形及其动力学机制分析

大陆变形研究是大陆动力学的基本内容之一,对断裂构造及盆山演化进行研究是认识与了解大陆变形最直接有效的途径。中生代晚期—新生代,中国北方受到印度板块向北俯冲、太平洋板块向西运动与西伯利亚板块阻挡所导致的复杂构造动力系统的长期作用,地壳变形复杂,是研究大陆变形理想的天然实验室。本文在详细野外构造解析基础上,结合遥感与数字地貌技术、地震反射资料解释以及低温热年代学方法,通过对中国北方新生代断裂作用和山脉隆升历史研究,理清了断裂发育序次、断裂作用与构造应力场的对应关系,掌握了现今构造地貌格局东西差异的成因,并探讨了大陆变形的动力学机制。古新世—早始新世,中国北方普遍发育一组NNE向的断裂构造,该组断裂并非全区均匀发育,东部断裂规模较大,地貌特征明显,向西规模逐渐变小。NNE向断裂具有左行走滑的运动学特征,大致对应NW-SE向挤压应力场,推测NNE向左行走滑断裂的发育与新生代早期太平洋板块NNW向运动有关。NNE向断裂发育之后,东部渤海湾周边发育了NE向右行、NW向左行共轭走滑断裂,大致对应近EW向挤压应力场。西准噶尔地区发育了NE向左行、NW向右行走滑断裂,大致对应近NS向挤压应力场。东、西部的NE、NW向断裂都叠加在NNE向断裂之上,改造和破坏了早期NNE向断裂。本文推测东部后期断裂的发育与43~42 Ma太平洋板块运动由NNW转变为WNW向有关,而西部NE、NW向断裂发育与印度-欧亚大陆碰撞远程效应有关。随着印度板块持续北向运动并发生顺时针旋转,西部地区保持NNE向挤压应力场,发育了一系列NW、NNW向断裂。东部地区依然呈现近EW向挤压应力场。受到新生代以来各组断裂构造的影响,中国北方山脉和盆地呈现出线状与面状结合的网格状特征。磷灰石裂变径迹年龄统计显示,东部地区普遍经历了古新世—早始新世(66~42 Ma)的隆升-剥露,该期构造事件为现今东部地区构造地貌格局的形成奠定了基础。与东部地区不同,西部地区则存在8~6 Ma等时面,且8~6 Ma整体隆升-剥露为西部地区现今构造地貌格局的形成做出了主要的贡献。     

藏东地区新生代构造体系与成矿的关系

区域构造和微构造分析表明，新生代藏东地区构造应力场自印支燕山期的NE-SW向挤压向喜马拉雅山期的NNE-SSW向压扭性转变，表现在：（1）沿昌都地块两侧及古生代一中生代形成的深大断裂带发生了大规模的右旋走滑活动，伴重型较强的碎裂岩化、拉伸线埂和剑鞘褶皱等，沿主断裂两侧叠加一系列NW、NNW及NE向雁行式排列的褶皱和张扭性断裂；（2）在区域上，沿大规模右旋走滑断裂两侧形成一系列雁行式排列的第三系走滑拉分盆地；（3）新生代岩浆活动沿走滑断裂两侧的张扭性次级断裂有规律分布，新生代构造体制的转变造成大规模成矿流体与富集，使新生代成为本区最重要的成矿时期，而北澜沧江，妥坝、温泉断裂带及车所乡断裂带北段是该期矿产最有利的富集部位。     

嵩箕地区中,新生代挤压构造应力场及其与板块活动的关系

本文依据实测的地质构造要素,恢复了嵩箕地区中生代以来的三期挤压构造应力场.并且根据这三期构造应力场的特征,讨论了本区煤田构造格局及内部构造样式形成,发展与构造应力场的关系,并从板块间相互作用过程,探讨了本区中、新生代挤压构造应力场产生的地球动力学背景.     

营口—潍坊断裂带对辽东湾坳陷东部凸起的形成及构造分段的控制作用——来自物理模拟实验和断层几何学特征的证据

辽东湾坳陷是渤海湾盆地的重要组成部分,其发育受营口—潍坊断裂带控制。其东支的两条分支断层大体沿其次级构造单元辽东湾东部凸起的两侧延伸。本文应用大量地震测线的构造几何学特征分析,结合构造物理模拟试验,认为辽东湾坳陷东部凸起是在先期存在的低凸起的基础上,在渐新世东营组沉积期因营口—潍坊断裂带的右行走滑形成的。以Lz205测线和Lz185测线之间为界可分为类似的两段,各自经历了一个自南而北的右旋走滑伸展—剪切走滑—右旋走滑挤压的变化过程。这种变化由北东向的基底断裂与由之派生的新生代内的北北东内断裂间的关系造成,在两者的交汇点(如Lz151)或走向发生转折处(如Lz255)右旋走滑作用发生变换,其南侧拉张下沉,正断层发育,表现为右旋走滑伸展,北侧则挤压隆升,表现为右旋走滑挤压。南、北两侧相反的力学性质是走滑活动派生的局部差异应力场造成的。构造物理模拟试验证实了右旋走滑伸展—剪切走滑—右旋走滑挤压的变化过程。     

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。     

桂西北南丹-荔波地区中、新生代构造演化:来自古构造应力场的证据

桂西北南丹-荔波地区是我国重要的锡多金属矿床富集地,近年来油气勘探显示该区亦具有极大的海相页岩气成藏潜力。因此,深入探讨和认识该区中、新生代构造应力场特征及其构造演化是成矿规律研究和页岩气勘探过程中不可或缺的重要环节。本文以南丹-荔波地区广泛发育的褶皱、共轭节理和断层为研究对象,在详细野外观测的基础上,利用叠加褶皱、共轭节理分析以及断层滑动矢量等方法,反演了研究区中、新生代构造应力场变化。构造解析表明,该区中、新生代共经历了四期构造应力场的交替和演化,分别为NNE-SSW 向挤压、NW-SE 向挤压、NEE-SWW 向伸展和近E-W 向挤压。结合区域构造演化特征,推测NNE-SSW 向挤压应力场的形成可能与印支期华南大陆南北边缘与印支/华北板块碰撞闭合有关;NW-SE 向挤压应力场和NEE-SWW 向伸展应力场可能分别对应于燕山早期古太平洋板块向华南大陆之下的俯冲消减以及燕山晚期发生的弧后伸展作用;近E-W 向挤压应力场可能形成于喜山期印度?欧亚板块陆陆碰撞所产生远程效应的构造背景之下。     

莺歌海盆地晚第三纪构造特征的三维泥料模拟实验及其动力学意义

莺歌海盆地是发育在古红河断裂带之上的新生代盆地，晚第三纪的构造运动触发了盆地中热流体自超压封存箱向外大规模突破，使热流体及泥质的活动具有规律性成群成带的特征。本次实验基于相似理论，在对盆地的演化史及区域构造应力场充分分析的基础上，进行了晚第三纪盆地构造应力场的三维泥料模拟，证实了红河断裂右旋走滑派生的拉分效应控制了莺歌海盆地晚第三纪的构造活动，而晚第三纪的构造活动又是雁列式断裂展布及底辟体分布的主导因素。     

中国西部新生代沉积盆地演化

新生代期间中国西部发生了多次强烈的构造运动, 经历了复杂的构造-地貌演化历史.地质构造背景和地球动力学过程则控制了中国西部大陆新生代期间的构造-地貌演化.盆-山系统是中国西部新生代构造的基本格局, 盆-岭体系是中国西部新生代的主要地貌单元.根据盆地的几何学、动力学与构造演化特征, 中国西部新生代盆地可以划分为压陷盆地、断陷盆地、走滑拉分盆地以及残留海-前陆盆地4类.这些新生代封闭盆地均被造山带所围限, 而盆地与山脉之间由挤压型活动断裂(逆冲断层和走滑断层)所分割.新生代以来印度板块与欧亚板块的碰撞以及其后印度板块的向北俯冲挤压, 对中国西部新生代沉积盆地的发育和演化产生了重大影响.中国西部新生代盆地构造岩相古地理演化与板块运动和构造隆升之间存在明显的耦合.      

东至断裂带构造变形特征及其构造演化

东至断裂带是皖西南一条重要的北北东向断裂带。详细的构造解析表明,该断裂带主要经过3期构造变形,分别是发生在晚侏罗世末—早白垩世初的左行平移断层、早白垩世期间的伸展构造和晚白垩世—新生代的右行平移断层。通过断层擦痕矢量反演和断层叠加改造关系分析,认为东至断裂带及其两侧多期构造变形对应的区域应力场分别为近南北向挤压、北北西—南南东向挤压、北西—南东向伸展和近东西向挤压应力场。东至断裂带的形成和演化与郯庐断裂带相似,主要与华南与华北板块俯冲碰撞、伊泽奈崎板块和古太平洋板块向欧亚板块俯冲碰撞与弧后扩张、及印度板块向北碰撞后产生向东的构造挤出等多构造体制共同作用有关。     

太原掀斜构造特征及其成因分析

在对太原掀斜构造形迹分析的基础上,通过节理统计,以板块构造和大陆动力学理论为基础,研究了古构造应力场特征和构造演化历程。结果表明:太原掀斜构造由东山背斜、西山向斜和太原断陷组成。中生代以来的构造演化可分为中生代晚期、古近纪及新生代晚期三个阶段。主体构造,即东山背斜、西山向斜以及相伴生的南北向褶曲等都是在中生代晚期北东—南西向右旋力偶作用下形成。区内等距分布的北东东向至东西向的正断层组等次级构造及太原断陷的雏形形成于古近纪北东—南西向左旋力偶。在新生代晚期北西—南东向拉张应力作用下,太原断陷进一步拉张下陷,形成现今构造格局。不同时期应力场和板块构造动力系统不尽相同,但它们之间有继承的特点,其形成演化与区域大陆动力学条件转化和演化一致。     

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.      

青藏高原构造变形与热应力场

自新生代以来,青藏高原构造变形的特点表现为强烈的SN向挤压、逆冲、推覆构造,在后期出现伸展拉张构造。这些构造的形成除了与印度板块推挤有关外,尚与地壳深部温度变化引起的热应力有关。该文计算了由于地壳温度升高引起的热应力场及位移场,指出热应力场及位移场的基本特点,分析了他们在青藏高原构造变形中的作用。考虑到印度板块的推挤、重力和热应力场的共同作用,可以较好地解释青藏高原构造变形的特点及动力学机制。      

中国大陆现今构造应变率场及其动力学成因研究

通过分析中国大陆地壳运动GPS速度场得到现今构造应变率场。结果显示在印度板块北向推挤作用下 ,青藏高原内部及其邻域形变场并不局限于少数大型走滑断裂 ,而是在大范围内广泛分布 ,各地区构造运动驱动机制也可能各有不同。藏南地区主应变率场呈均衡的约 2× 10 -8a-1南北向挤压和东西向拉张 ,显示印度板块下插造成的地壳增厚和岩石圈拆离可能形成上地壳与上地幔间形变解耦 ,地壳内部在南北向挤压及重力场作用下产生东向塑性流驱使上地壳产生东西向拉张。西藏中部羌塘地区主应变率场显示均衡的约 2× 10 -8a-1北北东向挤压和北西西向拉张 ,反映本地区一系列走向北东和北西的共轭剪切断裂的活动 ,可能源于南北向挤压和软流层内东向塑性流的驱动。柴达木盆地及周边地区主应变率场呈约 2× 10 -8a-1北东向压缩和约 (0 1)× 10 -8a-1北西向拉张 ,表明地壳增厚造成的地壳温度上升可能还不足以造成上下地壳的充分解耦 ,南北向的消减还未能有效地转换成东西向的拉张 ,形变以褶皱和逆冲断裂运动为主。当今青藏高原形变场的形成应是构造运动从南到北阶段性发展过程中地壳与上地幔介质性质差异造成驱动机制不同的结果。     

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。     

Mesozoic-Cenozoic Multi-Stage Intraplate Deformation Events in the Langshan Region and their Tectonic Implications

In the Langshan region, northwestern China, marked multi-stage intraplate deformation events have occurred since the Mesozoic, including（1） northeast-striking ductile left-lateral strike slip during the Middle-Late Triassic, which is closely related to the collision between the North China and the Yangtze plates;（2） top-to-the-southeast thrust with northwest-southeast trending maximum compression during the Late Jurassic;（3） nearly eastward detachment during the Early Cretaceous;（4） top-to-the-northwest thrust with northwest-southeast trending maximum compression during the Late Cretaceous and Early Cenozoic;（5） northeast-striking brittle left-lateral strike slip with nearly north-south trending maximum compression; and（6） northwest-southeast extension during the Middle-Late Cenozoic. All these deformation events belong to the intraplate deformation across the entire Central Asian region and respond to the tectonic events along the plate boundaries or deep tectonics. The structures developed in early events in the crust were the most important factors controlling the later deformation styles, and few new structures have later developed. Based on previous research and our results, the paleostress inversion in the Langshan region shows that the Mesozoic intraplate deformations in the study region mainly resulted from the tectonic events from the Paleo-Pacific region and have no or a weak relation to the Tethys region. During the Late Jurassic, the maximum compression from the Mongolia-Okhotsk region cannot be excluded. The Langshan region is the bridge between southern Mongolia and the western Ordos tectonic belt and is thus important to understand the nature and relationship between both regions.     

中新生代辽河盆地区域应力场变化及其成因

中新生代辽河盆地的形成和发展受控于多期区域应力场变化。对构造现象、火山活动、层序充填型式等多种实际资料的分析表明：辽河盆地经历了侏罗纪末－白垩纪早期、古新世中后期、始新世中后期、中新世等右旋张扭应力场作用阶段，以及白垩纪晚期－古新世初期、始新世早中期、渐新世、上新世以来等左旋压扭应力场作用阶段。区域应力场变化可以用地球自转速度变化引起的岩石圈板块活动及触发的深部过程来解释，亦与先期构造形迹和盆地边界条件有关。不同区域应力场的转化不仅导致了盆地演化的旋回性，也为辽河盆地及其邻区中新生代多套含油气层系的形成奠定了物质基础。     

南海西部晚渐新世主要断裂活动特征及与红河断裂之关系

南海的形成演化是众多被动型边缘海中最复杂的,而南海西部的断裂带构造活动特征又是南海中最复杂的构造之一。本文针对前人提出的红河断裂带出莺歌海盆地后的东延、南延以及东南延问题,通过晚渐新世-早中新世琼东南盆地受到南北向挤压的区域应力场分析,认为这期的应力主要来自南海西部近南北向断裂带的右旋剪切活动,结合红河断裂带的构造运动特征,提出晚渐新世末南海西部发生断裂构造置换,红河断裂带17°30′N以南近SN走向部分被南海西缘断裂带所置换,并且构造活动特征与北部红河断裂带明显不同,南海西部晚渐新世前后两个时期不同的断裂构造活动特征反映了印度板块与欧亚板块碰撞造成的两种不同影响效应。