冀北张家口地区同构造沉积过程及其与褶皱-逆冲作用耦合

"燕山运动"年代和燕山构造带侏罗纪的构造性质仍存在着争论.燕山山间盆地沉积地层记录了燕山运动的活动历史及盆地构造性质,开展盆-山系统同构造沉积及其构造控制关系研究,准确确定地层年代,重新建立年代地层格架是进一步揭示燕山侏罗纪至早白垩世构造变形机制、变形年代的有效途径.本文通过对燕山西段与太行山北段交接部位的冀北张家口地区褶皱-逆冲带与山间沉积盆地的构造和沉积结合研究表明,研究区沉积盆地中发育的所谓"侏罗纪地层"可能为晚三叠世-早侏罗世、中侏罗世和晚侏罗世-早白垩世早期地层;受生长褶皱-逆冲构造控制,在褶皱-逆冲带边缘形成褶皱前渊型、逆冲前渊型、断展褶皱型、断弯褶皱型及断弯褶皱与断展褶皱复合型生长地层;重建的由褶皱-逆冲带与挠曲盆地构成的晚三叠世-早侏罗世、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世早期的"源-汇"系统反映了燕山运动在研究区起始于中侏罗世;在晚侏罗世晚期-早白垩世早期至少发生了3次褶皱-逆冲事件,形成了基底卷入式褶皱-逆冲构造和小型山间挠曲盆地;基底卷入式褶皱-逆冲带与挠曲盆地"对"的自东向西迁移,可能受控于西太平洋"平板式"前进俯冲作用.     

逆冲-褶皱造山过程中生长地层的识别及应用

生长地层记录了大量的构造变形和沉积历史信息,主要形成于逆冲-褶皱造山带前陆盆地边缘,在前陆盆地生长构造(如生长逆断裂-褶皱带)翼部或顶部与褶皱构造变形同期沉积的地层,是构造运动与沉积作用同时进行的产物,在构造横剖面上,整个生长地层序列在褶皱翼部具有楔形几何状态。根据其形成方式的不同,可以分为断层转折褶皱作用和断层传播褶皱及滑脱褶皱作用等。生长地层的最终形态受各种地质作用影响,其中主要因素是构造变形、沉积速率和侵蚀作用,三者之间在生长地层形成过程中通常具有“复合”作用。通过生长地层的详细研究,可以建立同构造生长地层模式,而广泛应用于确定前陆逆冲-褶皱带与相应地层的时代、变形速率,分析与逆冲推覆断层相关的褶皱几何形态,以及建立动力学模式等。生长地层的野外识别一般可从褶皱翼部和枢纽变化、翼部同沉积楔体、地层产状和厚度变化以及区域资料收集对比等几方面来综合分析,同时采用多模式、多手段的室内分析将是研究生长地层最为有效的方法,也是今后的重点发展方向。通过对生长地层的识别标志和模式的进一步认识,初步分析了六盘山山前宁夏固原寺口子剖面,认为寺口子盆地为逆冲-褶皱造山带前陆磨拉石盆地,其内可能存在有生长地层和生长不整合,但需     

冀东地区燕山中段北西向构造带: 构造属性及其年代学

冀东地区燕山中段北西向构造带由北西向展布的逆冲断层系统、伸展断裂系、走滑断裂及伴生同构造沉积组成. 基底卷入、指向北东的主要逆冲作用发生于174 ~168 Ma之间, 随即发生了花岗质岩浆侵入活动. 伴随着逆冲后伸展构造作用, 在晚侏罗世-早白垩世晚期, 沿该带南西侧发育了北西向分布的土城子组、张家口组、义县组、九佛堂组等火山-沉积地层. 由于主要伸展断层的倾向位移量具有向东南方向逐渐增大的趋势, 因此, 火山活动和沉积作用显示出向东南方向南积作用迁移的特征. 九佛堂组沉积晚期及其以后, 北侧原物源区又发生向南西的逆冲作用, 在盆地东北缘逆冲断层下盘的九佛堂组地层形成了倒向南西的不对称向斜. 最后, 沿北西向构造带还发生了右行走滑运动. 该构造带醒目的地貌-构造表现以及频繁的地震活动表明, 在新生代以来它仍然具有很高的构造活动性. 该构造带在空间上与地质、地球物理研究所揭示的基底断裂构造基本吻合, 因此, 其中生代构造活动可以看作是在有利的区域构造应力作用下基底构造活化的结果. 这种基底构造活化可能是板内变形和板内造山作用的重要机制之一.     

准噶尔盆地东缘构造:阿尔泰与北天山造山带交接转换的陆内过程

准噶尔盆地位于中亚造山带西段,地表地质已有大量成果,但对该盆地深部结构构造研究相对薄弱,这制约了对该区构造演化的认识.通过对研究区大量二维地震剖面的详细构造解释,揭示出准噶尔盆地东缘主要的逆冲断裂有:乌伦古东、红盆、红盆南、喀拉萨依、滴水泉北、滴水泉南和沙西等断裂.断裂整体组合表现为向北西发散、向南东收敛的逆冲-走滑构造特征,可分为三组构造体系.北部叠瓦式褶皱-逆冲体系位于研究区北部,走向北西,倾向北东,表现为自北向南的叠瓦式逆冲推覆构造,整体上具有北老南新的特征,断裂最早形成于石炭纪,之后向南不断拓展.中部逆冲-走滑体系位于研究区中部,近东西走向,断面陡立,印支期为左行压扭,燕山期发生右行走滑,伴生少量小型正断层.南部褶皱-逆冲体系位于研究区南部,北东走向,倾向北西,分支断裂主体均为走向北东的逆断层.全区断层相关褶皱常见有断展和断弯褶皱.区域构造对比表明,在南阿尔泰和北天山两大造山带的挤压汇聚作用下,准噶尔盆地东缘在三叠纪-早白垩世期间持续发生陆内变形.其中研究区北部主控断裂指示了自北向南的逆冲推覆,动力来自南阿尔泰造山带的持续挤压;南部褶皱不对称性和主逆冲断层指示动力来自北天山造山带的持续挤压;中部走滑断裂早期逆冲作用较强,后期叠加走滑构造,是南、北两大动力系统发生复杂交接转换的结果,并调节了盆地内部次级块体的运动,使其向西挤出.     

文莱-沙巴盆地深水褶皱冲断带构造变形特征及成因机制

为揭示活动陆缘深水褶皱冲断带的特征及成因,本文利用地震和区域地质资料的综合分析,系统阐述了文莱—沙巴盆地深水褶皱冲断带的构造变形特征,并结合盆地演化动力学特点,探讨其构造变形机制及其对深水区油气成藏的影响.研究结果表明,文莱—沙巴盆地深水褶皱冲断带具有"垂向分期、平面分段"的特点,垂向上,以中中新统底界面为界可划分为下部（始新世-早中新世）和上部（中中新世-现今）两套逆冲褶皱冲断体系,其中下部逆冲褶皱冲断带的形成与古南海的俯冲作用密切相关,上部逆冲褶皱冲断带是中中新世以来三角洲前缘重力滑动与苏禄海扩张造成的区域挤压应力远程效应共同作用的结果,且苏禄海扩张造成的远程挤压效应主控平面上南北段褶皱冲断带变形的差异性,导致北段褶皱变形强度大于南段,具有背斜褶皱数量多、褶皱间距离短、逆冲断层倾角陡的特点,南段反之;且晚上新世以来北段深水区地层缩短量大于陆架区伸展量,两者之差为2~6 km,而南段两者相当,仅受三角洲前缘重力滑动影响.整个褶皱冲断带发育断弯、断展、断滑褶皱等3种断层相关褶皱以及叠瓦扇和冲起构造2种逆冲构造组合,是多期NW向挤压应力作用下形成的大型逆冲推覆构造,以前展式向盆地扩展.此外,由于中中新世以来逆冲断层的持续活动,研究区深水褶皱冲断带发育众多构造圈闭,油气成藏条件优越,且南段优于北段,靠近陆坡的近端优于远端,可作为勘探部署重点.     

浅层地震勘探与联合钻孔探测揭示丽江-小金河断裂隐伏段复杂花状构造特征

丽江-小金河断裂是川滇菱形块体内部重要的边界断裂,前人根据其断错地貌特征确定其为左旋走滑断层,并认为其左旋断错了SN向的丽江盆地。本文对丽江-小金河断裂丽江盆地隐伏段开展了浅层地震勘探与钻孔探测,通过地层岩性分析建立跨断层的钻孔联合剖面,揭示丽江-小金河断裂斜穿了丽江盆地,隐伏段整体形式为不对称正花状构造,表现为断展褶皱和逆冲断层,但主断层顶部表现为局部拉张,断错了晚第四纪地层。     

燕山地区中生代盆地演化及构造体制

燕山地区中生代盆地经历了重要的构造变革, 由前晚三叠世台缘克拉通盆地转变为晚三叠世至晚侏罗世挠曲盆地, 进而再次转变为晚侏罗世晚期至早白垩世裂谷盆地. 晚三叠世和晚侏罗世响应两次板内强变形作用, 分别沿逆冲带边缘沉积了杏石口组和土城子组粗碎屑冲积体系; 早白垩世受转换伸展断层控制, 盆地充填以扇三角洲-湖泊体系为主. 晚三叠世挠曲盆地的沉积碎屑成分反映了源区元古界和太古界地层的剥露过程; 而晚侏罗世挠曲盆地则反映了源区受早期沉积覆盖的火山碎屑岩的剥蚀及其基底岩石的剥露过程. 原型盆地再造结果显示, 早侏罗世至晚侏罗世早期盆地展布具有向近北东东向和近东西向迁移的趋势; 早白垩世盆地呈北北东向横跨于前期盆地之上. 两期盆地分别受控于不同的构造体制.     

川滇南北向构造带早中生代构造变形研究

贺兰-川滇南北向构造带是划分中国大陆东西的地幔陡变带,其南段川滇南北向构造带是由几个性质不同的构造系统叠加组成的复杂构造带.研究发现,位于扬子地块西缘的川滇南北向构造带发育由雁行状左行走滑断裂为骨架的走滑构造带.走滑构造带经历了两期构造叠加,早期变形为北东-南西挤压应力场形成的一系列北西-南东走向的逆冲断裂,晚期北西-南东挤压应力场环境下沿先前的逆冲断层形成一系列左行走滑断裂.在这些左行走滑断裂之间,发育一些中生代盆地,盆地沉积相和古流向研究显示,这些盆地的形成受走滑断裂控制.因此,依据盆地内最老地层限定,扬子西缘走滑构造带形成于早中生代.作者认为,这个走滑构造带的形成,很可能与晚三叠世-侏罗纪时期扬子地块顺时针旋转并持续向北俯冲-碰撞有关,川滇南北向构造带在早中生代中国大陆的主体碰撞拼贴过程中就已经开始形成.     

辽东半岛晚侏罗-早白垩世挤压-伸展构造转折及金成矿意义

由于缺少沉积、岩浆和变质作用记录,挤压构造向伸展构造的转折过程是研究的盲点和难点.东部华北克拉通东缘的辽东半岛,在经历早中侏罗世褶皱-逆冲挤压构造作用后,至早白垩世转变为区域性的伸展构造.其间晚侏罗世-早白垩世早期至少有约13Myr构造活动性较弱,理解程度较低,是区域构造演化与构造动力学分析的盲点.本文选取辽东半岛北部通远堡-爱阳地区进行了详细的构造调查与解析,识别出一系列小规模SN向逆冲-左行走滑为主、NW向右行逆冲-走滑为辅的断层和相关褶皱.根据断层及其擦痕线理与构造运动学关系分析,恢复的构造应力场以走滑机制为主,最大主压应力场为NW-SE向.区域上这些近SN向逆冲-走滑断层组合表现为右列排列,控制了断层桥区的局部挤压抬升和剥蚀,切割分解并在相邻岩桥之间保存了早中侏罗世大型火山-沉积的残留盆地,在随后的演化中,在通远堡、方家隈子等上覆形成早白垩世小型火山-沉积盆地.通过对盆地性质和形成时间的分析,结合区域岩浆作用年代综合分析,辽东半岛的构造转折开始于156～153Ma,结束于约140～139Ma.我们提出上述逆冲-走滑断层组合是晚侏罗世-早白垩世早期郯庐断裂带持续左行走滑和沿渤海湾地区向北扩展过程中形成的R-R′破裂组合,是古太平洋板块俯冲方向由向NW转向NNW的过程中,构造应力场逐渐减弱导致,从而提出了挤压构造向伸展构造转折的构造模式,并认为这个过程可能为金元素活化和含金流体开始迁移提供有利条件,从而开启了新一次金成矿富集过程.     

乌鲁木齐城市活断层发震构造模型初探

根据地表活断层资料、深地震反射剖面资料、石油地震剖面资料、流动地震观测和小震精确定位资料,通过与北天山山前典型发震构造的对比及逆断裂-褶皱与推覆构造的基本结构特征,初步建立了乌鲁木齐目标区发震构造模型。乌鲁木齐目标区可分为2个主要的地震构造,它们均是逆冲推覆构造。西侧为北天山山前逆冲推覆构造,由根部逆断裂、中部滑脱面和前缘挤压褶皱隆起带组成,根部逆断裂及前缘挤压褶皱带上发育全新世活断层,滑脱构造具有自南向北扩展的特点,未来的7级强震可能发生在根部断裂附近,而前缘挤压褶皱隆起构造,即西山隆起及其相伴生的西山断层和王家沟断层组、九家湾断层组,不具备发生大于6.5级地震的条件。东侧为博格达弧形推覆构造的西翼,其发震构造也由根部逆断层、中部滑脱层和前缘挤压褶皱隆起带组成,推覆构造具有自南向北扩展的特点。现今的推覆体前缘为阜康南断裂和古牧地背斜。该推覆构造带内部的雅玛里克断层、白杨南沟断层、碗窑沟断层和八钢-石化断裂,不是全新世活动断层,不具备发生大于6.5级地震的条件。     

库车前陆褶皱带盐相关构造样式

塔里木盆地库车前陆褶皱带中段中新生代地层中发育一套下第三系盐岩层, 对该区构造变形起着重要控制作用. 根据野外地质调查、地震资料和钻井资料对盐相关构造研究表明, 库车前陆褶皱带发育盐上、盐间和盐下三套不同的构造样式. 盐上构造样式主要包括逆冲断层及断层相关褶皱、盐推覆构造、三角带构造和盐成凹陷. 盐间构造样式主要包括盐枕构造、盐间断褶构造和盐焊接构造等. 盐下构造样式主要包括叠瓦冲断带、双重构造、背冲断块或断褶构造. 研究表明, 库车前陆褶皱带盐上、盐间和盐下构造样式形态迥异, 但它们是在统一应力场作用下形成的, 在成因上有着密切联系, 其动力学机制与重力作用、挤压作用和盐岩层塑性流动作用密切相关.     

合肥盆地和郯庐断裂带南段深部地球物理特征研究

根据重、磁、电、震资料联合反演和综合解释，研究了合肥盆地和郯庐断裂带南段深部结构特征和构造样式. 合肥盆地呈现深部印支面以下为逆冲断层、以上为张性正断层的构造样式，盆地构造反转发生在晚侏罗世，早白垩世是裂陷盆地形成的主要时期，早白垩世晚期合肥盆地发生构造反转，发育冲逆、冲推覆构造. 郯庐断裂带南段表现为“上正下逆”的构造变形样式和正花状构造特征，并经历了复杂的挤压走滑-引张正断层变形过程.     

新疆主要逆断层-褶皱构造区基本地震构造特征与潜在震源划分问题

本文介绍了新疆主要逆断层-褶皱构造区的基本特征,并对其潜在震源划分问题进行了初步的讨论。北天山山前推覆构造及乌鲁木齐以南的逆断裂-褶皱构造相对比较简单,由根部断裂、推覆体和前缘逆断裂-褶皱构造所组成;强地震的极震区或地震动的高值区可能位于推覆构造的根部断裂附近,而地震地表破裂和同震地表变形则位于山前逆断层-褶皱带内。南天山的柯坪推覆构造、库车推覆构造、帕米尔东北缘的弧形推覆构造,虽然也由多排逆断裂-褶皱构造带组成,但是其中的规模巨大、发育时间较长的逆断裂-背斜带,往往具备发生强震的条件。强震的极震区分布与地震地表断层位置比较一致,可作为强震的潜在震源。盆地内的新的盲逆断层-褶皱构造也具备发生6.5—7.0 级地震的能力,应作为震级上限为 7.0 级的潜在震源。由于对逆断层-褶皱构造的深浅构造关系及发震模型认识的不足,在潜在震源划分中应考虑这种不确定性。同时在潜在震源区划分中,还应考虑地震构造区的地震活动历史及构造活动性参数。     

西南天山柯坪逆冲推覆构造带的地壳缩短分析

柯坪逆冲推覆构造带是西南天山山前晚新生代以来形成的活动逆断裂-褶皱带,由5~6排近平行的弧形褶皱带组成,出露地层为寒武系—第四系。背斜形态多为复式箱状背斜和不对称的斜歪背斜,分别与断层弯曲背斜和断层扩展背斜的几何形态一致。地震勘探资料显示,各褶皱带前缘活动逆断裂在深部归并于统一的、由寒武系中的石膏层组成的滑脱面。滑脱面深度具有南浅北深、东浅西深的特点,皮羌断裂西侧滑脱面深度约为9km,东侧滑脱面深度为5km。在柯坪逆冲推覆构造中部的皮羌断裂东西两侧各5km和8km的位置,以断层弯曲褶皱和断层扩展褶皱构造模型为指导,用线长平衡的方法完成了2条长度分别为78km和73km的平衡地质剖面,恢复到变形前的形态后计算出这2条剖面上的地壳缩短量分别为40km和45km,缩短率为33%和37%。由于对柯坪逆冲推覆构造开始形成时间的证据较少,所以要计算长期的缩短速率是比较困难的。对比天山南麓库车活动逆断裂-褶皱带的形成时代,以及柯坪逆冲推覆构造与印干断裂的关系,认为柯坪逆冲推覆构造形成于第四纪早期的西域砾岩沉积阶段,按距今2.5Ma计算,柯坪逆冲推覆构造的地壳缩短速率是15.4~17.3mm/a     

湘西沅麻盆地早白垩世红层古地磁学研究及其对川东褶皱带新生代构造变形的指示

川东褶皱带作为华南板块中部的"侏罗山式"褶皱,开始形成于晚古生代.自白垩纪晚期开始,受太平洋板块和印度板块对欧亚大陆挤压的影响,这一构造带乃至华南板块中部又叠加了新的构造变形.但是,目前对于川东褶皱带白垩纪以来的构造演化缺乏足够的认识.位于川东褶皱带东侧、雪峰造山带西麓的沅麻盆地形成于早白垩世.晚白垩世以来,沅麻盆地与...     

渤海湾盆地区燕山期构造特征与盆地转型

以各种地震资料的分析解释、构造解析为基础,对燕山期渤海湾盆地区构造特征与盆地转型过程进行了研究.结果表明:燕山早期渤海湾盆地区以挤压褶皱及逆冲断裂发育为主,在太行山以东、盐山-歧口-兰聊断裂以西地区主要展布方向为NE和NNE向,整体具有西强东弱的特征,在盐山-歧口-兰聊断裂以东的济阳坳陷区,以NW(W)向的逆冲断层发育为主;燕山中期研究区以伸展构造发育为主,在太行山以东、盐山-歧口-兰聊断裂带以西地区断层展布方向主要为N(N)E向,盐山-歧口-兰聊断裂带以东、郯庐断裂带以西、张家口-蓬莱断裂带以南地区主要发育NW(W)向负反转断层,张家口-蓬莱断裂带以北地区以N(N)E向断裂发育为主;燕山晚期以正反转断层及新生逆冲断层发育为主.燕山期渤海湾盆地区发生了三次重要的盆地转型,燕山早期由印支期的挤压隆升剥蚀转型为山间坳陷盆地,燕山中期由山间坳陷转型为强烈的陆内断陷盆地,燕山晚期由陆内断陷盆地转为隆起区遭受剥蚀.区域构造背景的转变是燕山期渤海湾盆地区转型的主控因素,不同构造期盆地的叠加改造造成了研究区前第三系油气地质条件的复杂性和多样性.     

鄂尔多斯盆地西缘沙井子段“双楔构造”特征与勘探潜力

鄂尔多斯盆地西缘沙井子段为了优选天然气勘探目标,进行了构造特征研究.针对沙井子段,应用断层相关褶皱理论进行构造分析,划分了西部隆起带、中部双层构造带和东部基底卷入逆冲带,其中:西部隆起带地层向西逐渐抬升,地层分布稳定;中部崾崄壕双层构造带,以石炭系煤层滑脱层为界,上部发育构造楔,下部为原地构造;东部四合掌地区即西缘冲断带与天环凹陷接触带发育高角度的大型基底卷入型构造,多个构造楔处在逆冲断裂的下盘,故此中部与东部的构造楔形成"双楔构造".中部构造楔定型期是晚侏罗纪,这也是主要的生排烃阶段.因此,构造楔的形成期与主生排烃期具有一定的匹配性,而且构造楔处在二叠系地层中,埋藏较深,受后期改造较弱,天然气保存条件好,勘探潜力大.     

新疆主要逆断层-褶皱构造区基本地震构造征与潜在震源划分问题

本文介绍了新疆主要逆断层-褶皱构造区的基本特征,并对其潜在震源划分问题进行了初步的讨论.北天山山前推覆构造及乌鲁木齐以南的逆断裂.褶皱构造相对比较简单,由根部断裂、推覆体和前缘逆断裂.褶皱构造所组成;强地震的极震区或地震动的高值区可能位于推覆构造的根部断裂附近,而地震地表破裂和同震地表变形则位于山前逆断层.褶皱带内.南天山的柯坪推覆构造、库车推覆构造、帕米尔东北缘的弧形推覆构造,虽然也由多排逆断裂.褶皱构造带组成,但是其中的规模巨大、发育时间较长的逆断裂.背斜带,往往具备发生强震的条件.强震的极震区分布与地震地表断层位置比较一致,可作为强震的潜在震源.盆地内的新的盲逆断层.褶皱构造也具备发生6.5-7.0级地震的能力,应作为震级上限为7.0级的潜在震源.由于对逆断层.褶皱构造的深浅构造关系及发震模型认识的不足,在潜在震源划分中应考虑这种不确定性.同时在潜在震源区划分中,还应考虑地震构造区的地震活动历史及构造活动性参数.     

活动推覆构造区潜在震源的边界和震级上限——以1902年阿图什8(1/4)级地震构造区为例

1902年阿图什81/4级地震发生在西南天山山前推覆构造体中,逆冲推覆构造由推覆体的根部断裂、推覆体、滑脱断层和前缘逆断裂-褶皱等组成,大地震的发震断裂往往是推覆构造的根部断裂,而地震地表破裂和同震褶皱隆起则位于山前逆断层-褶皱带内。高震级的潜在震源区(MU7.5)对应于低速的天山地块和高速的塔里木地块之间的根带断裂,其长度对应于推覆体根带断裂的长度,宽度对应于根带隐伏逆冲断裂在地表的投影宽度。推覆体前缘的每个活动逆断裂-背斜对应于一个潜在震源(MU≤7.5),其长度与活动逆断裂-背斜的长度相等,宽度应覆盖活动褶皱的两翼。潜在震源的矩震级上限由W-C统计关系式确定,其中发震断裂的面积为活动褶皱的长度与隐伏断坡宽度的乘积。     

塔里木盆地西南前陆构造分段及其成因

大量野外调查和地球物理资料构造解释发现, 塔里木盆地西南凹陷周边前陆盆地带具有沿前陆走向构造分段的规律性, 即在西昆仑-帕米尔和西南天山前陆发育了一系列相间分布的由山系向盆地逆冲的弧形推覆构造系统及由塔里木盆地西南凹陷向山系反冲的弧形反冲构造系统, 逆冲与反冲构造间以走滑或斜冲断层相隔; 塔西南凹陷基底的北东向隆起和凹陷与前陆构造分段具成因联系, 发现薄皮弧形推覆构造段对应基底构造上隆区(小于10 km), 塔里木盆地反冲构造段对应基底构造下凹区(大于8 km). 沿造山带走向隆升幅度和速率或变形格局的差异、前陆盆地多个沉降中心及巨厚沉积盖层、盆地基底构造中隆起带和凹陷带及前陆盆地沉积盖层中存在多层膏岩层等软弱层是塔西南盆地前陆构造分段产生的控制因素, 而晚第三纪以来西昆仑-帕米尔与西南天山再造山隆升与塔里木盆地基底构造深浅部不同耦合变形作用是塔里木盆地西南前陆构造分段的主因.