山西隆起区断陷地震带地震地质条件及地震发展趋势概述

山西隆起区断陷地震带是指南起渭河、灵宝、运城盆地,北至大同、蔚县、怀来盆地等一系列新生代断陷盆地控制的地震活动带。此带历史上是一个强烈的地震活动区,在新地质构造和地震活动及其相互联系等方面有许多共同的特点,是华北地区一个独特的构造地震带。自1967年至1970年我们在这一地区开展了地震地质工作。通过实践,对该带地震活动特点及今后地震活动趋势获得了以下初步的认识。     

准噶尔盆地南缘早侏罗世盆地原型及油气地质意义

前人研究认为准噶尔盆地南缘早侏罗世为弱伸展坳陷,最新研究通过地震沿层拉平恢复技术确定断陷盆地类型,结合地层厚度变化、不整合及沉积旋回特征,准确恢复了盆地原型,将盆地原型定为弱伸展断陷盆地。断陷盆地是烃源岩和储集层发育的重要时期。断陷根部发育类型较好的烃源岩,斜坡区及盆地以外地区水体浅,易沼泽化对烃源岩的影响较大,因此,中等至好质量烃源岩比例不高。断陷盆地对油气成藏有明显控制作用,是油气成藏的有利区。先期拉张构造与晚期挤压背斜垂向叠置,下源上圈,垂向疏导,有利成藏。     

孙吴—嘉荫盆地沾河断陷构造变形及其对沉积作用的制约

为了揭示孙吴—嘉荫盆地的构造特征、构造变形及其对沉积作用的制约,本文对沾河断陷的地震剖面进行了精细地质解释和相应的研究工作。沾河断陷为孙吴—嘉荫盆地的一个一级构造单元,自白垩纪开始主要经历了2个构造变形阶段：下白垩统宁远村组—淘淇河组上段下部沉积时期为NW—SE向伸展作用阶段,形成NE向大型犁式正断层及由其控制的箕状断陷,盆地连续接受沉积,断陷的沉降中心始终位于控陷正断层上盘靠近断层的部位,断陷盆地的规模与沉积范围随着控陷断层规模和断距的增大逐渐扩展,盆地具有裂谷盆地的性质;下白垩统淘淇河组上段上部—新近系孙吴组沉积时期为NW—SE向挤压作用阶段,形成反转构造、断层传播褶皱和走滑构造。在反转作用过程中,早期伸展断陷受到强烈改造,不仅在断层上盘靠近断层的部位形成大型反转背斜,而且使远离控陷断层的断陷缓坡带发生旋转式隆升,盆地的沉降中心迁移到盆地中间部位;随着反转背斜的隆升速率逐渐大于断陷缓坡带的隆升速率,盆地的沉降中心也逐渐向盆地的NW侧迁移,盆地绝大部分区域的沉降速率、沉积速率始终大于隆升速率,地层是连续沉积的,不存在沉积间断。仅在永安村组—鱼亮子组沉积时期,反转背斜带较高部位的隆升速...     

万安盆地西部南昆嵩地区渐新世以来构造事件的沉积响应

南昆嵩地区位于万安盆地西部,晚中新世其北部断陷逐渐被沉积充填,南昆嵩地区成为万安盆地重要的物源输入通道,独特的构造位置使其成为研究万安盆地西部沉积充填演化与万安断裂走滑活动的窗口。对研究区开展地震资料的解释工作,综合运用沉积盆地分析和层序地层学等方法,通过对地震相的精细刻画,结合研究区几次重要构造事件之间的联系,分析南昆嵩地区构造事件的沉积响应。研究结果表明：南昆嵩地区区域地质构造具有明显南北分区的特征,北部为箕状断陷湖盆,南部为向西北方向倾斜的缓坡;南昆嵩地区渐新世以来主要发育断陷湖、下切河谷、扇三角洲、辫状河三角洲、陆架三角洲等类型的沉积相;现今南海扩张的背景下产生的一系列构造运动以及万安断裂多期左旋—右旋走滑运动对南昆嵩地区沉积充填演化具有控制作用。     

黄骅坳陷孔南地区古近纪构造—地层格架和幕式演化过程

以黄骅坳陷孔南地区新采集的三维地震资料和钻井资料为基础,追踪闭合了盆地内重要的层序地层界面,精细解释了盆地内部的主要构造和地震反射结构特征,新识别出一条重要的构造不整合界面——枣Ⅲ(Ek1Ⅲ)界面,建立了盆地同裂陷阶段的构造-地层格架,划分了盆地新生代幕式构造演化阶段;在此基础上,通过断层地质属性及其组合样式分析、并运用回剥技术和断层活动性定量计算,深入分析了盆地同裂陷阶段不同构造幕的构造演化过程,提出Ek1Ⅲ界面为孔南地区新生代裂陷作用的起始界面,代表了古近纪初期Ek3-Ek1下亚段时期拗陷作用向Ek1上-Ed时期的裂陷作用转变的构造变革界面.之后从Ek1上亚段至Ed沉积时期盆地的裂陷沉降又经历了由正向伸展断陷向右旋走滑伸展断陷两幕不同构造变形方式的演化阶段.在上述构造演化过程中,盆地的断裂系统及其所控制的沉降中心发生规律性迁移,进而制约了盆地沉积体系配置.     

深大断裂对松辽断陷盆地群南部的控制作用

通过野外地质调查及对各断陷典型地震剖面和构造发育史剖面的综合研究,系统探讨了研究区深大断裂对断陷盆地群的控制作用。以西拉木伦河-长春-延吉板块拼接带、赤峰-开原超岩石圈断裂为边界,将研究区自南向北分为辽西盆地区、辽北盆地区和吉西盆地区等3个一级构造分区;根据控盆断裂及其断陷盆地群的时空分布、断陷构造样式、不同时期伸展量等特征将辽北盆地区分为西部、中西部、中东部等3个二级断陷区。西拉木伦河断裂控制了西部区断陷的形成和分布;嫩江—八里罕断裂和孙吴—大庆—阜新断裂对中西部断陷区的控盆效应大体相近;孙吴—大庆—阜新断裂与佳木斯—伊通断裂共同对中东部断陷区起着重要的控制作用;昌图断陷主要受佳木斯—伊通断裂所控制。辽北盆地区主要表现为双断式地堑,断陷群的形成和分布不仅受北北东向断裂控制,也受到近东西向的西拉木伦河断裂和赤峰—开原断裂重新活动的控制。中西部断陷区伸展率具有从九佛堂组沉积期—沙海组沉积期—阜新组沉积期依次减小的变化规律。中东部断陷区与中西部断陷区存在明显差异,NNE向与近EW向深大断裂对两区构造分区控制程度不同。     

沾化凹陷东北部中新生代盆地演化过程研究

依据层长守恒原则对沾化凹陷东北部北东和北西向,各3条连井地震剖面进行了平衡剖面恢复,并分析了各剖面在地质历史时期内伸展率的变化特征,以了解该地区中、新生代盆地发育演化特征。沾化凹陷东北部中、新生代盆地演化可以划分为如下几个主要阶段:早—中三叠世为大型内陆坳陷发育阶段,地层横向沉积稳定;晚三叠世本区整体挤压抬升剥蚀,并开始发育北西向逆冲断层;早—中侏罗世为对前期地势高差起伏填平补齐的均夷化过程,地层沉积具充填-披覆式特征;晚侏罗世—白垩纪原北西向逆冲断层负向反转,转为张性伸展,本区进入断陷盆地发育阶段,局部发育有挤压逆冲构造;古近纪本区仍为断陷盆地发育阶段,除北西向断层继承性活动外,大量北东(东)向正断层开始活动;新近纪本区进入区域性坳陷沉降阶段。      

江汉盆地西北部断陷带构造变形分析与古应力场演化序列

江汉盆地内部发育多个断陷带,其形成与演化对盆地油气聚集至关重要。本文以远安和南漳断陷带为重点,基于详细的野外观察和断裂变形测量,分析了江汉盆地西北部断陷带的构造变形特征,建立了盆地古构造应力场演化序列。结合区域构造分析与变形叠加特征研究,将断陷带白垩纪以来的构造演化历史划分为4个阶段:①晚白垩世—古近纪,受NEE—SWW向引张作用,江汉盆地内部发生断陷;②古近纪末期,断陷盆地遭受近E—W向挤压作用而发生构造反转;③新近纪,先后受NE—SW向引张和NW—SE向引张作用,断陷带再次伸展沉降;④新近纪末期,在NE—SW向构造挤压作用下,断陷带发生右旋走滑活动。江汉盆地晚白垩世以来构造变形序列的建立,为探讨江汉盆地后期构造演化及油气成藏改造提供了构造地质学证据。     

多世代旋转正断层对断陷盆地沉积迁移的控制——柴达木早、中侏罗世盆地性质

基于盆-山耦合关系、地震剖面解释及盆地沉积特征,认为早侏罗世柴达木为箕状断陷盆地,具“南断北超”性质,中侏罗世亦为箕状断陷盆地,具“北断南超”性质。昆仑山北缘正断层与阿尔金左行、鄂拉山右行走滑断裂,分别控制了早侏罗世柴西、柴东箕状断陷盆地;随着昆仑山隆升向北扩展,北倾的高角度正断层逐渐旋转上凸,柴南早侏罗世地层逐渐剥蚀而缺失,仅残存于柴北缘鄂博梁、冷湖构造带等地区。下侏罗统与基底接触带发育的“鱼鳞式”构造,为地壳不均匀隆升时,多世代旋转正断层先后切割所致。柴西南隆升导致中侏罗世地层向北、北东迁移,并出现反向箕状断陷盆地。因此,柴达木早—中侏罗世箕状断陷盆地的反向与沉积迁移,记录了青藏高原北部地壳由水平拉张转换为垂向隆升并向北扩展的地质过程。     

中国东北部晚中生代断陷盆地模式在松辽深部煤成气预测中的可能应用

经地震探测和地质分析,松辽深部晚中生代断陷盆地与其周围地区J_3—K_1的断陷盆地在地质结构和成盆期均具有相似性,同属东北亚晚中生代断陷盆地系。作者认为,应用其周围同类型断陷盆地模式对松辽深部煤成气远景的预测和生油潜力的判断具有重要价值,同样也适用于深埋于下辽河第三纪坳陷之下的晚中生代盆地成气远景的预测。     

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。     

西昆仑山前塔里木盆地叶城凹陷中新统震积岩及其地质意义

通过对6口钻井岩心的详细观察,在塔里木盆地西南缘的西昆仑山前叶城凹陷中新统克孜洛依组和安居安组发现同沉积的软沉积物变形构造,包括液化砂脉、负载及球枕构造、挤入构造、液化卷曲变形、软泥触变变形、液化底劈、软布丁构造及同沉积微断层等,分布广,且重复出现。经与典型的震积岩比较认为,它们都属于地震成因的沉积构造。分析认为,克孜洛依组和安居安组的震积岩可分为4个发育时期,时间跨度大约为5 Ma (16-11 Ma),第1、2期时间较长、构造活动较强烈,第3、4期时间较短、构造活动较弱。这是首次在塔西南地区新近系陆相地层中发现震积岩,震积岩的发育与中新世西昆仑山阶段性隆升、山前逆冲带多条逆冲断层活动引发的周期性地震活动有关。     

济阳坳陷早第三纪地震事件沉积序列

济阳坳陷下第三系沙河街组砂四段上部至砂三段地层中发育有以小规模阶梯状正断层为主、阶梯状正断层与振动扭曲变形构造为主和振动液化砂岩脉为主等3种垂向序列的震积岩.它们分别出现在盆地北部陡坡带、洼陷带和中央隆起带.震积岩的发育是控盆边界断裂强烈幕式活动导致的地震作用的直接结果,不同构造单元具有不同的震积序列,反映了随着距震中越来越远地震作用能量逐渐衰减的过程.根据震积岩发育的层位可以研究边界断裂强烈活动的时期,同时,震积岩在地层剖面中的重复出现表明了边界断裂活动具有周期性和幕式特征.     

黄河口凹陷古近系超压发育特征及其成藏意义

沉积盆地超压普遍发育,形成机制多样,其演化过程对油气运聚成藏具有重要的影响作用。综合试油、测井资料并结合有效应力特征,分析了黄河口凹陷超压的成因机制,表明东营组超压形成受欠压实和生烃作用的共同影响,沙河街组超压成因以生烃作用为主。压力史演化数值模拟证实,构造活动控制的断层开启和砂岩夹层共同作用造成的超压释放是部分区域实测地层压力接近于常压的原因。超压发育与演化特征控制了黄河口凹陷现今不同类型油藏的垂向分布：在现今超压比较发育、未受断裂活动影响且压力释放作用不明显的区域,以寻找古近系原生油气藏为主;而在断裂沟通古近系与新近系的区域则有利于新近系次生油气藏的形成与勘探。     

西昆仑山前塔里木盆地叶城凹陷中新统震积岩及其地质意义*

通过对6口钻井岩心的详细观察,在塔里木盆地西南缘的西昆仑山前叶城凹陷中新统克孜洛依组和安居安组发现同沉积的软沉积物变形构造,包括液化砂脉、负载及球枕构造、挤入构造、液化卷曲变形、软泥触变变形、液化底劈、软布丁构造及同沉积微断层等,分布广,且重复出现。经与典型的震积岩比较认为,它们都属于地震成因的沉积构造。分析认为,克孜洛依组和安居安组的震积岩可分为4个发育时期,时间跨度大约为5 Ma(16—11 Ma),第1、2期时间较长、构造活动较强烈,第3、4期时间较短、构造活动较弱。这是首次在塔西南地区新近系陆相地层中发现震积岩,震积岩的发育与中新世西昆仑山阶段性隆升、山前逆冲带多条逆冲断层活动引发的周期性地震活动有关。     

浙江永康盆地朝川组震积岩发育特征及其地质意义

浙东永康盆地北东段朝川组中上部发现多期地震活动的记录,赋存于湖相灰黑色泥灰岩、钙质泥岩与紫红色粉砂质泥岩和粉砂岩互层地层中。 识别出的地震活动标志为多种原地成因的震积岩,主要包括层内微断层、震裂角砾岩、液化砂岩脉、碟状构造、液化角砾和液化卷曲变形。 通过对震积岩及震积序列特征分析,结合浙东地区构造背景,认为朝川组中上部地震事件与早白垩世晚期盆地控盆断裂的活动有关,是区域构造-沉积由稳定补偿沉积阶段转为抬升剥蚀阶段的启动标志,并具良好等时性意义,是陆相盆地沉积地层划分对比的重要标志。     

受红河断裂控制的晚第三纪走滑松弛盆地——以漠沙盆地为例

中新世以来,受青藏高原造山隆起产生的侧向推挤,滇西及邻区发生向南东的哪构造逸脱,红河断裂发生右行走滑运动,在漠沙、逸萨等断裂弯曲地段由于应力松弛发生下陷,形成小型走滑松弛盆地,其特征有别于拉分盆地.本文以漠沙盆地为例,通过砂岩薄片粒度分析及砂岩碎屑组分定量分析,综合野外及室内地质研究,对此类盆地的岩石学特征、沉积环境、物源和构造特征等进行了详细的研究,并对其形成机制进行了初步的探讨.     

Neogene Paleoseismic Events and the Shanwang Biota’s Burial in the Linqu Area, Shandong Province, China

Several paleoseismic events are recorded in the Neogene Linqu Group, exposed in the Linqu area, Shandong Province, China. The events were interpreted on the basis of fieldwork and laboratory analysis, which showed the presence of seismites with plastically deformed soft-sediment deformation structures in the Shanwang Formation, and of seismic volcanic rocks in the Yaoshan Formation which show brittle deformation. The earthquake-triggered soft-sediment deformations in the seismites include load structures, ball-and-pillow structures, flame structures, pillow-like beds, boudinage structures, slump folds, syn-depositional faults, veins of liquefied sand, and dikes of liquefied sandy lime-mud. The seismic activity is also reflected in what might be called ‘brittle seismites'; these originated when, under the influence of seismic vibrations, semi-consolidated conglomerate was shattered. Moreover, volcanic activity is related to intense earthquakes that affected basalts intercalated with sand layers; these successions are known as ‘seismic volcanic rocks', which are characterized by veins of liquefied sand intruding the basalts. All above traces of paleoseismic activity were left from one single time span of 4 Ma with active seismicity that took place 14–10 Ma. This time span is known as ‘the Linqu Neogene Paleoseismic Active Period', which is divided into four paleoseismic episodes, which were responses to tectonic extension and basin rifting in this area. It even includes the activity of the Yishu Fault Zone during the Miocene and the Neogene. The ratios of trace elements in the seismites, w(La)/w(Sc) and w(La)/w(Th) are higher than the average value of the upper crust, but w(Th)/w(Sc) is lower; this is geochemical evidence for the basin rifting that resulted in a high sedimentation rate. The intense and frequent paleo-earthquakes are held responsible for the rapid burial of the Shanwang Biota. Secondary earthquake-induced processes(e.g. slumping of a lake shore and the strongly increased lacustrine sedimentation rate) contributed to the rapid burial of the biota.     

山东安丘古近纪冲积层中的地震记录

在山东安丘市沂沭断裂带分布区,发现古近纪朱壁店组冲积相沉积中发育一些震积岩层,它们是一套以振动液化砂岩墙、液化砂岩脉、裂隙充填砂砾岩墙、震塌岩、震成小断裂及塌陷构造等为震积特征的震积岩组合。这些古近纪震积岩表明,沂沭断裂带在新生代早期是一个构造活动强烈、强地震频繁发生的时期。由这些震积岩所记录的地震灾变事件,是该地区继燕山构造旋回结束后进入喜马拉雅构造旋回的响应。安丘古近纪朱壁店组震积岩的发现,为研究沂沭断裂带的活动史及区域地层调研提供了新的实际资料。     

松辽盆地青山口组震积岩的特征、成因及其构造-火山事件

中国大陆科学钻探松科1井南孔青山口组二、三段岩心中发育有4段深水震积岩,赋存在青二段底部到青三段底部的深湖砂岩薄夹层中。标志性震积构造有阶梯状断层、震裂缝、角砾状构造、重荷构造、砂球-砂枕构造(假结核)、液化扭曲变形构造、肠状构造、液化砂岩脉、假泥裂,均属同生-准同生期的软沉积变形构造,缺少震浊积岩表明是原地震积岩。青山口组震积岩展示了震积岩的一个发育模式和沉积序列,该序列由地震作用强烈时期发育的液化变形下部单元和地震作用衰减时期发育的塑性变形上部单元构成。松科1井南孔青山口组中火山物质与火山灰夹层共生。在金6井、金65井相当层位有橄榄粗安岩、火山角砾岩发育,乾124井、乾109井有玄武岩发育,这些井均位于孙吴-双辽超壳断裂一线,表明在青山口期有构造-火山事件的发生,震积岩是构造-火山事件引发的地震在深水环境中的记录。松辽盆地青山口期有构造-火山事件的发生,显示坳陷阶段也存在相当规模的断裂活动和火山喷发。