东海盆地形成的区域地质背景与构造演化特征

东海盆地处于西太平洋俯冲带前缘,是发育在华南克拉通基底之上的,以晚白垩世-新生代沉积为主的新生代盆地.东海盆地性质是在活动大陆边缘减薄陆壳之上的,由于洋-陆俯冲消减所引起的张裂、拉伸作用而形成的弧后裂谷型盆地,是西太平洋众多“沟-弧-盆”体系的一部分.东海盆地陆架外缘隆起控制着东海盆地的演化过程,该地质单元形成于晚白垩世,是陆缘隆起和增生楔的复合体,中新世后由于菲律宾海板块的活动而解体为现今的钓鱼岛隆褶带和琉球隆起.结合对陆架外缘隆起的研究后认为,东海盆地晚白垩世以来的演化历程具有3大构造阶段,即:第一阶段,古新世-中始新世西部坳陷形成发展期;第二阶段,中始新世-渐新世东部坳陷形成发展期,其中,中晚始新世太平洋板块的转向是东、西部坳陷构造迁移的分界点;第三阶段,中新世-全新世,东海盆地进入到菲律宾板块影响时期,原先的构造格局开始分解.      

南海东北陆坡断裂特征及其对盆地演化的控制作用

南海东北陆坡断裂发育,主要有北东、北西、近南北和近东西向的4组断裂,按性质分则有张性、压性和走滑等。主干基底断裂有F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10等,这些断裂规模较大并决定了珠江口盆地白云凹陷、尖峰北盆地、笔架盆地和台西南盆地发育和演化。受主干断裂的控制,尖峰北盆地经历了断陷、坳陷、区域沉降3期演化,发育两套构造层;而笔架盆地则经历了渐新世断陷、渐新世末—中中新世坳陷和晚中新世—全新世构造反转3期演化,发育两套构造层。     

湖北省中、晚二叠世煤系沉积期地质构造特征及其控煤作用

湖北省中、晚二叠世煤系沉积期的古构造格架是＂两隆夹一坳＂,北部为北西向秦淮巨型隆起、南部为东西向江南巨型隆起,两隆起之间为近东西向的大型波状坳陷盆地—湖北坳陷,该聚煤盆地的形成及总体展布受南北两个巨型隆起带控制,在中、晚二叠世湖北坳陷处于陆表海环境,接受了海陆交互相的含煤岩系沉积,煤系沉积与分布受盆地的控制,厚煤层和富煤带主要呈北西向展布,与聚煤盆地内次级坳陷相吻合。     

卡拉库姆盆地晚二叠世-三叠纪的构造属性讨论

卡拉库姆盆地位于中亚地区图兰地台南部,北西走向,是中亚地区最重要的含油气盆地之一。对于盆地晚二叠世-三叠纪的构造属性一直都存在着很多争论,我们根据钻井、地球物理及露头资料,认为卡拉库姆盆地是以增生杂岩为基底形成的一个沉积盆地,晚二叠世-三叠纪具有弧后裂谷的性质。卡拉库姆盆地前侏罗纪的构造演化分为4个阶段:1)石炭纪之前古特提斯洋壳开始俯冲增生; 2)石炭纪-早二叠世形成丝路弧; 3)晚二叠世-三叠纪马什哈德-北帕米尔弧形成,卡拉库姆盆地处于弧后拉张的位置; 4)晚三叠世末伊朗等地块与欧亚大陆碰撞,卡拉库姆盆地进入短暂的周缘前陆盆地阶段。其晚二叠世-三叠纪的沉积中心在北阿姆河坳陷,木尔加布坳陷和科佩特山前坳陷,沉积环境主要为陆相,三叠纪发生海侵,部分地区接受海相沉积。岩石类型主要为陆源碎屑岩、火山岩及少量灰岩。     

东北地区佳木斯隆起与周缘中新生代盆地群的耦合关系

在对东北地区佳木斯隆起与周缘中新生代盆地群的野外地质调查和地震剖面综合解释的基础上,结合近年来的研究成果,确定了研究区的盆山耦合关系：在早白垩世发生NW－SE向伸展作用,形成广泛发育呈NE向展布的伸展盆山耦合系统;在晚白垩世受到NWW－SEE向挤压作用,形成NE－NNE向的逆冲推覆构造与挤压坳陷型盆地并存的盆山耦合系统;在渐新世－中新世受到近NS向挤压作用,不仅使白垩纪形成的NE－NNE向构造和盆地受到叠加改造,而且形成了与NS向挤压作用相伴产生的挤压坳陷型盆地,构成了广泛发育的近EW向展布的隆起和挤压坳陷盆地并存的盆山耦合系统。佳木斯隆起在中新生代的隆起作用主要是晚白垩世、渐新世－中新世2次逆冲作用叠加的结果。研究区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景。上述3个阶段的盆山耦合机制与太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。     

缅甸含油气盆地群形成演化及其地球动力学背景

基于不同构造单元地质记录的分析,结合板块重建及地球动力学背景,对缅甸含油气盆地群的形成演化及其地球动力学背景进行了探讨。研究表明:缅甸含油气盆地群的基底是晚基梅里期变质杂岩;晚白垩世至始新世,新特提斯洋壳向西缅地块之下NNE向斜向俯冲,在西缅地块西缘发育增生楔,而在西缅地块内形成了火山弧、弧前裂陷盆地和弧后裂陷盆地;渐新世以来,新特提斯关闭,随后印度地块与西缅地块北段陆陆碰撞,西缅地块北部的盆地演化为弧后前陆盆地;印度洋壳向西缅地块中段和南段之下NEE向俯冲,西缅地块西缘先期增生楔逐步隆升为印缅山脉,印缅山脉东侧的西缅地块中南部盆地均演化为弧后挤压盆地,印缅山脉西侧的若开盆地成为弧前盆地。     

南海中部西区新生代构造演化规律与盆地形成演化动力学机制探讨

本文以现代构造地质与地球动力学理论为指导,利用平衡剖面技术对南海中部西区进行了构造演化特征及演变史的恢复,制作了其上下构造层的构造纲要图,划分了南海中部西区新生代以来经历的三大构造演化阶段:(1)裂陷阶段;(2)坳陷阶段;(3)区域沉降。并指出了其动力学机制:始新世末,印度板块与欧亚板块发生碰撞产生的远距离效应以及渐新世西太平洋板块向东亚大陆边缘产生的俯冲效应是南海中部西区新生代构造演化的主要动力学机制。     

孟加拉残留洋盆地形成过程与构造单元划分

孟加拉盆地位于印度板块东北部,处于印度板块、欧亚板块和缅甸微板块汇聚区,其东临印缅造山带,西接印度古地盾,北隔西隆高地与喜马拉造山带前渊相望,向南进入孟加拉湾。孟加拉盆地西部和北部发育在印度古陆上,其余大部分地区分布在白垩系残留洋壳上,属于残留洋盆地。本文结合区域构造和剖面演化特征,还原了孟加拉盆地的形成过程,并据此将孟加拉盆地划分为:前裂谷-同裂谷期、大陆漂移期、软碰撞期和硬碰撞期共四个构造演化阶段。结合构造演化过程和盆地现今构造沉积特征,将孟加拉盆地划分为:西部陆架、陆架斜坡带、南部坳陷、中部隆起带、北部坳陷和东部褶皱带共六个次级构造单元。演化过程研究表明,孟加拉盆地残留洋部分形成于古新世,并自始新世开始范围不断减小;至上新世,盆地东部残留洋消失,残留洋局限于盆地南部地区。孟加拉盆地残留洋部分控制了盆地沉积中心的分布和迁移,决定了盆地油气的分布。     

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。     

东海陆架盆地南部中生代演化与动力学转换过程

东海陆架盆地处于欧亚板块东南缘,其构造演化、动力学机制转换同太平洋板块与欧亚板块碰撞及印度-澳大利亚板块远程推挤效应有关。中生代以来,该盆地形成和演化过程受到古太平洋板块多期俯冲及多构造体系的叠加改造,地质构造和地球物理场复杂,盆地演化及动力学过程等一直是争论的焦点。本文利用最新调查资料,通过构造物理模拟实验、构造解析和平衡地质复原剖面等方法,结合区域构造背景,系统分析了东海陆架盆地中生代演化过程,探讨了其构造动力学转换过程。研究认为东海陆架盆地自中生代以来经历了晚三叠世前的被动大陆边缘和晚三叠世-中侏罗世活动大陆边缘挤压坳陷型盆地阶段,挤压应力来源于伊泽奈崎板块向欧亚大陆板块的低角度俯冲;早白垩世晚期-晚白垩世活动陆缘伸展断陷型盆地阶段,应力来源于太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲后撤导致的岩石圈减薄作用;古近纪为弧后伸展断陷型盆地阶段。同时认为东海陆架盆地古特提斯构造域向古太平洋构造域转换的时间应该发生在中三叠世末期,古太平洋板块低角度俯冲和俯冲后撤代表华南中生代深部地质过程。     

Development of the negative gravity anomaly of the 85°E Ridge,northeastern Indian Ocean – A process oriented modelling approach

The 85°E Ridge extends from the Mahanadi Basin, off northeastern margin of India to the Afanasy Nikitin Seamount in the Central Indian Basin. The ridge is associated with two contrasting gravity anomalies: negative anomaly over the north part (up to 5°N latitude), where the ridge structure is buried under thick Bengal Fan sediments and positive anomaly over the south part, where the structure is intermittently exposed above the seafloor. Ship-borne gravity and seismic reflection data are modelled using process oriented method and this suggest that the 85°E Ridge was emplaced on approximately 10–15 km thick elastic plate (Te) and in an off-ridge tectonic setting. We simulated gravity anomalies for different crust-sediment structural configurations of the ridge that were existing at three geological ages, such as Late Cretaceous, Early Miocene and Present. The study shows that the gravity anomaly of the ridge in the north has changed through time from its inception to present. During the Late Cretaceous the ridge was associated with a significant positive anomaly with a compensation generated by a broad flexure of the Moho boundary. By Early Miocene the ridge was approximately covered by the post-collision sediments and led to alteration of the initial gravity anomaly to a small positive anomaly. At present, the ridge is buried by approximately 3 km thick Bengal Fan sediments on its crestal region and about 8 km thick pre- and post-collision sediments on the flanks. This geological setting had changed physical properties of the sediments and led to alter the minor positive gravity anomaly of Early Miocene to the distinct negative gravity anomaly.     

Geophysical signatures over and around the northern segment of the 85°E Ridge,Mahanadi offshore,Eastern Continental Margin of India: Tectonic implications

The nature and origin of the subsurface 85°E Ridge in the Bay of Bengal has remained enigmatic till date despite several theories proposed by earlier researchers. We reinterpreted the recently acquired high quality multichannel seismic reflection data over the northern segment of the ridge that traverses through the Mahanadi offshore, Eastern Continental Margin of India and mapped the ridge boundary and its northward continuity. The ridge is characterized by complex topography, multilayer composition, intrusive bodies and discrete nature of underlying crust. The ridge is associated with large amplitude negative magnetic and gravity anomalies. The negative gravity response across the ridge is probably due to emplacement of relatively low density material as well as ∼2–3 km flexure of the Moho. The observed broad shelf margin basin gravity anomaly in the northern Mahanadi offshore is due to the amalgamation of the 85°E Ridge material with that of continental and oceanic crust. The negative magnetic anomaly signature over the ridge indicates its evolution in the southern hemisphere when the Earth’s magnetic field was normally polarized. The presence of ∼5 s TWT thick sediments over the acoustic basement west of the ridge indicates that the underlying crust is relatively old, Early Cretaceous age.The present study indicates that the probable palaeo-location of Elan Bank is not between the Krishna–Godavari and Mahanadi offshores, but north of Mahanadi. Further, the study suggests that the northern segment of the 85°E Ridge may have emplaced along a pseudo fault during the Mid Cretaceous due to Kerguelen mantle plume activity. The shallow basement east of the ridge may have formed due to the later movement of the microcontinents Elan Bank and Southern Kerguelen Plateau along with the Antarctica plate.     

Structural and tectonic interpretation of geophysical data along the Eastern Continental Margin of India with special reference to the deep water petroliferous basins

The study area encompasses the Eastern Continental Margin of India (ECMI) and the adjoining deep water areas of Bay of Bengal. The region has evolved through multiple phases of tectonic activity and fed by abundant supply of sediments brought by prominent river systems of the Indian shield. Detailed analysis of total field magnetic and satellite-derived gravity data along with multi channel seismic reflection sections is carried out to decipher major tectonic features, basement structure, and the results have been interpreted in terms of basin configuration and play types for different deep water basins along the ECMI. Interpretation of various image enhanced gravity and magnetic anomaly maps suggest that in general, the ENE–WSW trending faults dominate the structural configuration at the margin. These maps also exhibit a clear density transition from the region of attenuated continental crust/proto oceanic crust to oceanic crust based on which the Continent Ocean Boundary (COB) has been demarcated along the margin. Basement depths estimated from magnetic data indicate that the values range from 1 to 12 km below sea level and deepen towards the Bengal Fan in the north and reveal horst–graben features related to rifting. A comparison of basement depths derived from seismic data indicates that in general, the basement trends and depths are comparable in Cauvery and Krishna–Godavari basins, whereas, in the Mahanadi basin, basement structure over the 85°E ridge is clearly revealed in seismic data. Further, eight multichannel seismic sections across different basins of the margin presented here reveal fault pattern, rift geometries and depositional trends related to canyon fills and channel–levee systems and provide a basic framework for future petroleum in this under explored frontier.     

中南-礼乐断裂带在南海海盆北部的时空展布与深部结构

中南-礼乐断裂带是协调南海各次海盆扩张的重要断裂.深入研究中南-礼乐断裂带时空展布和深部结构对于认识南海海盆多期次海底扩张和构造演化具有重要意义.本文主要基于深反射多道地震的精细剖析,结合重力、磁力与地形等地质与地球物理资料,揭示了中南-礼乐断裂带在南海海盆北部的时空展布特征、内部构造形变及其深部结构特征.结果表明:中南-礼乐断裂带在西北次海盆与东部次海盆之间宽约25~35 km,北延于珠江海谷西侧(18.7°N,115.5°E),南消失于中沙地块东北侧(17.2°N,116.0°E),主要呈NNW向延伸.该断裂带的主控断裂沿大型海山和侵入岩体分布,主要发育时期是渐新世至早中新世,中中新世至晚中新世为继承性活动,其内部断裂对早中新世及以前的地层具有控制作用,表现为正断层.深部结构上,中南-礼乐断裂带两侧Moho面埋深不一,两侧次海盆的沉积厚度和洋壳厚度存在明显差异,表明该断裂带至少是一条地壳级断裂,甚至可能是岩石圈级断裂.      

基于重力异常的松辽盆地构造特征识别

为了解决构造识别中多个断层不能同时识别倾向的问题,提出了利用断裂构造重力异常水平导数的分布特征实现的倾向成像技术,即断裂水平导数变化率较小的一侧指示断裂的倾向;由此可直接标识出断裂的特征,避免了以往该类方法复杂的运算。将这种技术应用到松辽盆地的实测重力异常的处理中,获得了松辽盆地的构造特征。松辽盆地东西两侧具有明显的重力异常差异,但已有的电法、地震资料难以揭示这种差异的原因。笔者以地震数据为约束,利用重力数据进行松辽盆地地层界面的反演,获得了莫霍面及以下的界面特征;认为松辽盆地重力异常差异的原因是松辽盆地莫霍面下方10 km存在一个界面,且由于太平洋板块的俯冲造成该界面在松辽盆地发生了较大的起伏,从而呈现异常的变化。     

东海盆地中、新生代盆架结构与构造演化

基于地貌、钻井、岩石测年和地震等资料,分析盆地地层分布、盆架结构、构造单元划分和裂陷迁移规律,结果表明东海盆地由台北坳陷、舟山隆起、浙东坳陷、钓鱼岛隆褶带和冲绳坳陷构成,是以新生代沉积为主、中生代沉积为辅的大型中、新生代叠合含油气盆地;古元古代变质岩系构成了盆地的基底。该盆地不仅是印度-太平洋前后相继的动力体系作用下形成的西太平洋沟-弧-盆构造体系域一部分,而且也是古亚洲洋动力体系作用下形成的古亚洲洋构造域和特提斯洋动力体系作用下形成的特提斯洋构造域一部分,晚侏罗世至早白垩世经历了构造体制转换,盆地格局发生重大变革,早白垩世以前主要受古亚洲-特提斯洋构造体制影响的强烈挤压造山和地壳增厚作用演变为早白垩世以来主要受太平洋构造体制控制的陆缘伸展裂陷和岩石圈减薄作用,经历侏罗纪古亚洲-特提斯构造体制大陆边缘拗陷和白垩纪以来太平洋构造体制弧后裂陷两大演化阶段。白垩纪以来太平洋构造体制的弧后裂陷演化阶段可细分为早白垩世至始新世裂陷期、渐新世至晚中新世拗陷期和中新世末至全新世裂陷期。     

巴布亚湾两期前陆盆地叠置结构及其形成演化

巴布亚湾受澳大利亚板块与太平洋板块高速斜向汇聚的控制,经历了复杂的中、新生代构造演化.前人对巴布亚湾盆地结构构造特征的研究多是局部的、分散的,关于盆地的形成时间和动力学机制仍存在争议.利用覆盖全盆的钻井约束的高精度2D、3D地震资料,精细地刻画了盆地的结构和构造特征,揭示了巴布亚湾发育潘多拉和奥雷两期叠置的前陆盆地.潘多拉前陆盆地是形成于渐新世不整合面之上的晚渐新世-中中新世微型前陆盆地,走向为NNE.奥雷前陆盆地是发育在复杂的裂谷边缘之上的早中新世-现今的周缘前陆盆地,沿着弧形的巴布亚半岛延伸480 km;盆地走向在148°E发生转变,由西部的NW向转为东部的近EW向.潘多拉微前陆盆地被奥雷前陆盆地向南逐渐超覆的沉积地层覆盖,两个前陆盆地走向相互垂直,垂向上形成叠置结构.阐明了巴布亚湾新生代经历三期挤压事件及两期叠置的前陆盆地的形成演化,解决了盆地结构及区域构造演化认识的不足,理清了复杂陆缘环境从伸展到挤压多期构造事件的时序及动力学机制,为澳大利亚板块北缘的板块构造重建提供了盆内证据.      

柴达木盆地及邻区侏罗纪原型盆地恢复及油气勘探前景

侏罗系是柴达木盆地最重要的源储层系之一。通过野外地质、剖面实测、地震解释、显微构造分析等大量系列资料的综合应用与分析,认为研究区自中生代以来,经历了印支期右行逆冲-走滑构造运动、早—中侏罗世伸展运动、早白垩世北西-南东向挤压及新生代南北向挤压运动,它们与早侏罗世至中侏罗世早期(小煤沟组至大煤沟组)在NE向伸展应力场作用下形成的断陷盆地、中侏罗世晚期至晚侏罗世(彩石岭组—洪水沟组)热力沉降坳陷盆地、早白垩世南北向挤压坳陷盆地密切相关。侏罗纪原型盆地发育三类沉积边界,即盆缘不整合边界(缓坡型和陡坡型边界)、盆内正断层边界、后期逆断层改造边界。不同的现存盆地边界类型对原型盆地恢复的作用不同。侏罗纪盆地以东昆仑构造带为界具有"北陆南洋"的古地理格局,柴达木地区的侏罗纪盆地主要发育在沿岸造山带和岛弧带的山前坳陷以及薄弱的柴北缘加里东俯冲碰撞带之上,形成相对分隔的独立盆地群。柴达木早、中、晚侏罗世原型盆地的分布因受到古特提斯洋向北偏东方向的俯冲作用和阿尔金断裂左旋走滑作用的影响,其沉积中心和沉积范围呈现出从早到晚向东北方向逐渐迁移的规律。早侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于柴北缘西部的冷湖—马海一带,中侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于柴北缘中段的大柴旦—怀头他拉一带,而晚侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于德令哈—乌兰一带。     

湘东南晚三叠世-侏罗纪沉积特征及盆地性质和成因机制

关于湘东南晚三叠世-侏罗纪沉积盆地性质存在挤压相关类前陆盆地及断陷盆地等不同认识。沉积物分布及岩相特征研究表明:湘东南晚三叠世-早侏罗世早期为海相-海陆交互相沉积环境, 早侏罗世晚期-中侏罗世早期为陆相沉积环境; 晚三叠世盆地为分布于茶陵-郴州大断裂东侧(上盘)的北北东-近南北向狭长海湾, 早侏罗世开始盆地向东、西两侧扩展; 晚三叠世-侏罗纪沉积横向上覆于相对较老的地层之上, 表明湘东南晚三叠世-侏罗纪盆地不是南北向挤压形成的类前陆拗陷盆地。结合区域构造背景, 提出盆地的形成主要与区域南北向挤压下先期北北东向断裂产生东西方向伸展有关, 一定程度上印证了印支运动构造线为北北东向。海相至陆相的演化过程暗示研究区以南在早侏罗世晚期开始因区域南北向挤压形成了东西向隆起, 说明盆地发育后期伸展活动的同时却处于区域挤压拗陷构造背景之中, 反映出晚三叠世-侏罗纪盆地演化期间华南地区伸展/挤压构造体制具复杂的时空变化。