东海陆架盆地中生界构造样式及其动力学成因探讨

构造样式为盆内各类构造组合的几何形态表达,反映了盆地所处应力场性质变化与构造演化过程。本文基于近5年来针对东海陆架盆地所取得的地震资料解释成果,并综合盆地构造演化特征及其地球动力学背景,对盆地内中生界构造样式进行了系统的分类与总结,详细划分为5类构造样式:伸展构造样式、挤压构造样式、走滑构造样式、反转构造样式和底辟构造样式,并进一步细化为12种构造组合。同时,对东海陆架盆地内西部坳陷、中部低隆起、东部坳陷3个构造单元内的中生界构造样式发育情况分别进行了总结,各类构造样式自西至东具有各异的展布特征。综合盆内中生界构造样式几何学特点与展布特征可见,由于伊佐奈歧板块的俯冲、碰撞作用,区内处于挤压构造环境,进而形成了挤压背斜、断背斜、正反转等构造组合;大洋板块的后退翻卷及板块碰撞、俯冲的远程效应下,区内构造环境以伸展作用为主,形成了一系列NNE向裂陷盆地,发育了丰富的伸展构造组合;走滑-拉分构造的发育较好体现了构造环境的转变,地震剖面上见有花状断裂发育;岩浆底辟构造多发育于拉张环境下,与断裂展布息息相关,多沿NE-NNE向断裂展布。此外,新生代多期构造运动是影响中生界构造样式发育展布的重要因素。     

渤海湾盆地-东海陆架盆地-菲律宾海盆地古近纪沉降中心迁移及其动力学意义

分析了古近纪渤海湾盆地、东海陆架盆地和菲律宾海盆地的总体盆地结构和沉积特征,在此基础上对比分析了三大盆地古近纪沉降中心的迁移规律,提出了印度板块与欧亚板块碰撞的远程效应和太平洋板块后退式俯冲是导致三大盆地演化呈现规律性的原因,且前者是主导因素。印度板块与欧亚板块碰撞引起地幔流自西向东蠕动并上涌,使岩石圈拉伸、减薄、破裂,在中国东部盆地产生NE向断裂的右旋走滑,进一步影响并控制了渤海湾盆地和东海陆架盆地的构造演化。太平洋板块的后退式俯冲为亚洲东部的岩石圈向东伸展、蠕散提供了应变空间,太平洋板块晚始新世俯冲方向的改变对东海陆架盆地和菲律宾海盆地向东的构造跃迁及沉降中心迁移产生了重要影响。     

珠江口盆地开平凹陷断裂构造特征与动力学机制探讨

珠江口盆地作为南海北部陆缘勘探程度较高的含油气盆地,断裂特征分析对认识盆地演化模式和油气成藏机理至关重要。根据高分辨率地震数据和钻井资料对盆地西南部开平凹陷进行精细地震地质解释,依据断裂级别与规模将该区断裂构造类型划分为一级控盆断裂、二级控凹断裂、三级控带断裂以及四级控圈断裂;在地震剖面上识别出“Y”字型断层、阶梯状断层及卷心型断层等多种剖面组合样式;根据断裂平面分布图识别出平行式、雁列式、斜交式3种平面组合类型;定量统计断裂走向特征可知,在右旋应力场作用下,自始新世到早中新世断裂走向持续发生近NE→EW→近NW向的顺时针旋转,且断裂活动性逐渐减弱。并认为受印度?欧亚板块碰撞、太平洋板块俯冲后撤和古南海持续南移的影响,盆地形成典型的伸展拉张应力场环境,促成始新世?渐新世期间近NE向、EW向和中新世期间发育的近NW向3组断裂发育。对开平凹陷的地质构造特征加以解释补充,为南海北缘洋陆过渡带的发育特性和成因机制提供参考。     

太阳盆地中新生代断裂特征及成因机制

太阳盆地位于北黄海盆地的东部,是一个发育在中-朝克拉通基底之上的中、新生代沉积盆地,勘探程度非常低。最新二维地震资料揭示,太阳盆地的断裂体系可以分控盆断裂、控凹(坳)断裂、控带断裂、控圈断裂和分割性断裂。盆地发育以NE向和NW向为主的的正断层和逆断层,而少量断层呈近EW或SN向。对不同类型的断裂构造特征及样式分析表明,断裂的活动期次可分为4期:晚侏罗世—早白垩世伸展断层、晚白垩世逆冲断层、始新世伸展正断层和新近纪正断层。中、新生代以来,中国东部构造演化主要受其东部太平洋板块活动控制,晚侏罗纪开始,洋壳俯冲在东部的欧亚大陆之下,伴随着太平洋—菲律宾板块的俯冲,太阳盆地发生NNE—SSW向的拉张;晚白垩世时期,由于太平洋板块俯冲方向的改变,区域性拉张变为区域性NNW—SSE向挤压,太阳盆地的一系列NW向逆断层形成;在始新世—渐新世,太平洋板块向东亚大陆作斜向减速俯冲,导致太阳盆地遭受NWW—SEE向拉张作用,再次断陷;渐新世末期,受喜山运动第Ⅱ幕的影响,太阳盆地发生再次的构造反转,形成一系列的小规模断层。     

东海陆架盆地南部中生代盆地性质与演化:砂箱物理模拟检验

东海陆架盆地位于欧亚板块、太平洋板块及菲律宾海板块的会聚交接带,是研究全球性构造体制转化事件的关键区域之一。通过物理砂箱实验方法模拟了东海陆架盆地南部瓯江凹陷、雁荡低凸起、闽江凹陷、台北低凸起及基隆凹陷几个构造单元中生代组合关系与演化过程。研究发现东海陆架盆地中生代的成盆过程及属性与中生代时期依泽奈崎板块的俯冲过程和与之相关的滨海大断裂的运动学性质是密切相关的,即瓯江凹陷的构造演化及成盆过程受滨海大断裂的运动学性质控制,表现出张扭型盆地的特征。而距离滨海大断裂较远的闽江凹陷和基隆凹陷则主要受俯冲带后撤导致的拉伸作用的影响,具有伸展型盆地的特征。中生代盆地的演化过程如下:在晚侏罗世,滨海大断裂表现为右行压扭性质,由于受到俯冲作用的影响,整个盆地在该期应属于压扭性的盆地;晚侏罗世—早白垩世早期,滨海大断裂由晚侏罗世的右行走滑转换为左行走滑,诱导出NW—SE向的拉伸力,同时,瓯江凹陷与闽江、基隆凹陷的性质产生分异;早白垩世晚期—晚白垩世,滨海大断裂再次转换为右行张扭,由此瓯江凹陷在原右阶雁列式排列的两个洼陷基础上,形成了3个左阶雁列式排列的次级洼陷,同时,受断层控制的雁荡低凸起逐渐形成,并被一条NW—SE走向的断层分割,使得雁荡低凸起呈雁列式不连续分布。     

边缘海盆地断层差异演化成因的数值模拟：以西湖凹陷平北斜坡带为例

东海陆架盆地中生代以来的成盆过程中,发育了大量陆倾控盆断裂,其发育模式与形成演化与东亚其他边缘海盆地差异明显。前人关注东海陆架盆地迁移特征,而忽略了断层差异演化的形成机制,对断层发育过程控制因素缺少深入研究。西湖凹陷平北斜坡带北部为海倾断层组成的断阶区,南部为陆倾断层组成的半地堑区,断裂差异演化指示着东海陆架盆地的成盆过程。本文通过离散元数值模拟,模拟陆倾和海倾断层的形成及演化,以探讨断层几何发育特征的控制因素。结果表明,岩性差异对斜坡带断层演化有较大影响,较高抗剪强度岩层破裂易产生陆倾控盆断裂,而低抗剪强度岩石则易形成向海倾断层。应力作用方向是区域差异演化的重要控制因素,岩石强度相同,应力作用方向相反时,断层倾向相反。盆地形成过程中发育众多凹陷斜坡,但坡度不是断层差异演化的主导因素。平北斜坡带和边缘海盆地的差异演化可能是由基底强度差异或应力方向差异导致的。本文利用离散元数值模拟平北斜坡带断裂差异演化过程,为东海盆地构造演化机制及边缘海盆地的形成提供了思路和理论依据。     

东海陆架盆地南部中生代构造演化与原型盆地性质

东海陆架盆地南部夹持于欧亚板块、太平洋板块与印度板块之间,是发育在前中生代基础之上的中、新生代叠合盆地。其构造演化受古太平洋板块俯冲及特提斯-喜马拉雅构造域的联合影响,经历了印支末期基隆运动、燕山期渔山和雁荡运动的叠加改造。结合浙闽隆起带中生代火成岩事件、盆地构造变形、沉积学的一些证据,通过海陆对比研究,认为东海陆架盆地南部早-中三叠世可能为面向古太平洋的被动大陆边缘盆地;晚三叠世-侏罗纪古太平洋板块已对中国大陆有较强的俯冲作用,东海陆架盆地及南部原型盆地为活动大陆边缘弧前盆地;白垩纪受控于滨海断裂表现为活动大陆边缘走滑拉分盆地;古新世-始新世火山岛弧向东移动,东海陆架变为弧后裂谷盆地。     

东海陆架盆地南部构造样式及分布特征

以东海陆架盆地南部为重点研究对象,基于区域地震反射资料,结合盆地的结构特征,分析、总结了其构造样式特征。结果表明:根据构造样式形成的动力学机制,可以将东海陆架盆地南部划分为伸展型构造样式、挤压型构造样式和复合型构造样式3类;伸展型构造样式可继续分为半地堑(箕状断陷)构造组合、复式地堑式构造组合、多米诺式断裂构造组合、掀斜断块和火成岩构造;挤压型构造样式分为挤压背斜、断背斜和叠瓦式断裂组合;复合型构造样式分为正反转构造和负花状构造。     

东海陆架盆地中生代残留地层特征及其构造启示

东海陆架盆地是位于中国东部华南大陆边缘的一个中、新生代叠合盆地,具有较大油气潜力。目前东海陆架盆地油气的发现均来自于新生界,对中生代残留地层的各方面特征认识不足:在空间上通常集中于特定构造单元,且基本位于盆地西部;在时间上主要涉及白垩纪和侏罗纪,且多是定性或半定量的研究。本文在前人研究的基础上,收集、整理了研究区目前最新、最全的反射地震资料和钻井数据,从钻遇中生界井的标定出发,以地震资料的层序划分和解释为基础,进行残留地层的研究,空间上统一盆地东、西两大坳陷带,时间上统揽白垩纪、侏罗纪以及前侏罗纪三个时期。结果表明,东海陆架盆地中生代残留地层遭受了后期严重的剥蚀改造,总体呈现东厚西薄、南厚北薄的特征,残留地层范围随时间不断东扩。对比各时期残留地层平面展布特征,揭示了东海陆架盆地的演变过程:三叠纪时期盆地原型为被动大陆边缘坳陷型盆地,早、中侏罗世时期为活动大陆边缘弧前盆地,晚侏罗世—晚白垩世时期为大陆边缘弧后伸展盆地;与此相对应,古太平洋板块俯冲肇始于晚三叠世—早、中侏罗世时期,板块后撤始于晚侏罗世。东海陆架盆地在中生代的东侧边界位于钓鱼岛隆褶带的东侧。     

琼东南盆地深水区东区凹陷带结构构造及其演化特征

琼东南盆地深水区东区凹陷带,即松南—宝岛—长昌凹陷,位于琼东南盆地中央坳陷东端。在大量地震资料解释的基础上,对38条主要断层进行了详细分析。获得以下认识:(1)琼东南盆地深水区东区凹陷带平面上表现为近EW向展布的平行四边形,剖面结构表现为自西向东由半地堑—不对称的地堑—半地堑有规律变化。(2)琼东南盆地深水区东区凹陷带断裂系统可划分控制凹陷边界断层、控制洼陷沉积中心断层和调节性断层3类。(3)琼东南盆地深水区东区凹陷带古近纪时期受到太平洋板块俯冲和南海海盆扩张的双重影响,构造应力场发生NW—SE→SN转变。构造演化可划分为3个阶段:～32Ma,应力场以区域性NW—SE向伸展为主,断裂系统以NE—SW向为主,控制凹陷边界;32～26Ma,以南海海盆近SN向拉张应力场为主,断裂系统以NWW—SEE向为主,断层活动控制凹陷沉积中心;26～Ma,区域性伸展与南海海盆扩张应力均逐渐减弱,NE—SW向和NWW—SEE向断裂继承性发育。(4)琼东南盆地深水区东区凹陷带内部主要断层在渐新统崖城组和陵水组沉积时期活动速率快,地形高差大、沉积水体深、沉积厚度大,控制了崖城组和陵水组的大规模沉积,有利于烃源岩的发育。圈闭以受断层控制的断鼻和断块为主,长昌主洼凹中隆起带发育2个最为理想的构造圈闭。     

南海北缘白云凹陷北坡裂后断裂活动特征及构造沉积响应

为深入理解被动大陆边缘凹陷斜坡断裂的构造特征和演化机制,利用最新的三维地震资料分析珠江口盆地白云凹陷北坡带的断裂发育特征,应用断层生长指数研究断裂的活动期次,结合断裂活动期间的沉积响应特点,分析断层发育演化机制。结果显示,白云凹陷北坡断裂走向以NWW向为主,发育部分NEE至近E—W向小断裂;断层倾角较陡,单条断层剖面形态主要为板式断层,组合构造样式主要呈阶梯状和"X"形断裂组合样式;裂后阶段主要有23.03~21Ma和19.1~15.97Ma和10~2.59Ma三期活动,其中10Ma后断层活动强度显著增大。断裂走向研究表明新生代区域伸展应力场由近N—S向向NNE向顺时针偏转,偏转角度约为8°。相对于陆架凹陷发育的断裂,位于陆坡深水区白云凹陷断裂体系特点主要是断裂活动时间较长且活动强度多变。研究表明,白云凹陷北坡裂后断裂的发育演化主控因素是主凹持续强烈的热沉降,南海扩张对北缘的弱挤压作用也是重要的影响因素,南海块体和西菲律宾海板块的汇聚活动则对断裂构造活化有重要影响。白云北坡的沉积发育对构造活动具有较为明显的响应,尤其是裂后第三期的构造活化期,受东沙运动影响,表现为一系列水道下切、深水沉积滑塌和削截抬升,根据其变形特点,推测东沙运动的构造应力主要来自东侧。     

东海陆架盆地北部新构造运动特征

根据最新单道地震剖面及解释成果,分析了东海陆架盆地北部新构造运动特征。研究表明:研究区新构造期差异升降运动明显,从中新世到第四纪,沉降中心自西向东迁移;研究区活动断裂以NE—NNE和近EW向为主,新构造期的活动性自西向东逐渐变新;研究区新构造期岩浆活动频繁,多沿断裂分布,大致可划分为3期,平面上自西向东逐渐变新,且侵入活动逐渐减弱,喷发活动逐渐增强。     

东海陆架盆地的区域构造背景:印度板块的影响

东海陆架盆地是以新生代为主的中、新生代含油气盆地,位于菲律宾板块俯冲与印度板块俯冲的前缘交接地带.印度板块与欧亚板块的俯冲挤压,使得欧亚板块浅部发育向东的挤出构造,同时,印度板块和华南地块深部的软流圈也沿欧亚板块下的软流圈通道向东南蠕变运移,在东海陆架盆地受阻而形成地幔上涌,驱动中国东部广泛裂解.印度板块向欧亚板块楔入...     

东海洋陆过渡带中—新生代构造变形及动力学机制

洋陆过渡带为大陆与大洋相互作用的重要地区,是研究大洋与大陆地球演化过程、动力学机制的关键,西太平洋及邻区是全球范围内开展洋陆过渡带研究的最理想实验室。东海陆架盆地及邻区整体位于华南陆块东部,中、新生代以来遭受了多期复杂的板块碰撞、俯冲、弧后拉张等影响,完整保留了该时期的构造变形,记录了丰富的洋陆过渡带地质信息。基于近10年来获取的陆域实测资料、海区地球物理数据,综合前人中、新生界研究成果,运用海-陆对比等方法,以东海陆架盆地南部及邻域为研究区,梳理了毗邻陆域中、新生界构造变形,识别出4大区域不整合面、划分了4大主要构造层,总结了区内6个构造岩浆期发育及5大区域断裂展布。同时,重新梳理了海域中、新生界地层格架,细化出5类构造样式与12种构造组合,分析了断裂、火成岩,其中断裂主要沿NE-NNE、NW向展布,兼有少量沿EW向发育的小规模断裂,岩浆岩多期次活动,主要为燕山期与喜山期。结合数值模拟,认为慢速拉伸模式较为符合研究区中生代构造环境,板片俯冲造成的局部含水地幔熔融可能为区内岩浆岩的主要成因,详细划分了区内构造演化与盆地类型。     

东海陆架盆地西部坳陷中—新生界构造特征

东海陆架盆地西部坳陷为整个盆地内重要的二级构造单元之一,发育有多个次级凹陷,完整记录了盆地及周边晚白垩世以来的构造变形信息,能够为解决太平洋板块俯冲、东亚陆缘类型转换等相关科学问题提供参考。基于二维地震剖面解释,并综合前人研究成果,通过对东海陆架盆地西部坳陷的构造分析认为,该坳陷发育有中—新生界两大构造层,由一系列中—新生代裂陷盆地组成,为早白垩世晚期应力场由挤压环境转换为拉张伸展环境下的产物,以伸展构造样式为主,半地堑、掀斜断块、多米诺式断裂等上述伸展构造样式发育。同时,伴随晚白垩世末期的应力反转,坳陷内长江凹陷局部可见有正反转构造样式。坳陷内断裂展布具有不同时期、方向不同、性质各异的特征,而岩浆岩发育则表现出了广泛分布、不同时代、规模和岩性各异的特点,二者皆与区域构造方向基本一致。白垩纪以来,太平洋板块的漂移方向、俯冲角度的多次变化为坳陷现今中—新生代构造格局形成的主要因素,此外后期菲律宾海板块向欧亚板块的碰撞、挤压、俯冲作用使得整个构造格局更加复杂化。     

珠江口盆地西部文昌A凹陷断裂特征与成因探讨

在前人勘探解释的基础上,通过三维高分辨率地震资料,应用相干属性分析等技术对区域断裂进行精细化解释。研究表明盆地内发育着典型的犁式、花状构造、旋转正断层等伸展构造样式,在珠三南断裂影响下,南部边界断裂以阶梯状排列形成断阶构造。始新世—中中新世,断裂走向在持续右旋张扭应力场下以NE→EW→NWW顺时针方向旋转,张裂强度逐渐减弱。晚始新世—早渐新世,盆地在太平洋板块俯冲后退、印亚板块碰撞、古南海向南俯冲下发育EW向断裂,晚渐新世在南海扩张事件影响下前期右旋应力场得到加强,形成大量近EW向断裂,中新世后演化为NWW向断裂。文昌A凹陷断裂构造的演化、成因机制与南海北部陆缘应力场变化一致。该研究有利于进一步了解南海北部陆缘含油气盆地的构造特征和演化规律,提高油气勘探开发的效率。     

青东凹陷断裂特征及其对沉积的控制作用

通过对青东凹陷古近纪的断裂体系和主要同沉积断裂的活动和特征分析,表明区内主要发育NNE、EW、NW向三组断裂体系,NNE向的凹陷边界断裂青东1号断层和EW向的主要二级同沉积断层f1、f2控制了凹陷内次级构造单元的划分,凹陷由北向南依次划分为北部深洼、北部凸起、中部次洼、南部凸起、南部次洼、西南缘缓坡带以及东部陡坡带等7个次级构造单元。研究表明,凹陷内各洼陷的沉降中心在古近纪发生了明显的分异和迁移,这些变化受控于区内主要同沉积断裂的差异活动和演化,青东1号断裂和f3断裂在古近纪的持续活动共同控制了北部深洼的沉积充填,f1和f4断裂分别控制了中部次洼和南部次洼的发育;主要断裂的活动及其组合样式控制着湖底扇、扇三角洲、辫状河三角洲等粗碎屑沉积体系的发育。与生油洼陷相邻的主要同沉积断裂形成的断裂带具备形成砂岩油气藏的各种有利条件,其中东部盆缘断裂带是区内砂岩油气藏勘探最有利的区带。     

西太平洋侏罗纪海洋地壳断裂特征及其成因机制*

侏罗纪洋壳为现存最古老的海洋地壳, 残留在地球表面上很少, 目前对于侏罗纪洋壳的断裂特征和构造变形了解很少。本文利用高分辨率的反射地震剖面精细解释了位于西太平洋的侏罗纪洋壳基底、沉积地层和断裂结构, 发现在研究区存在基底断层、沉积断层和垮塌断层三种类型的断裂构造, 并对其走向、倾角、断距等几何参数与变形特征进行了推测和定量研究。研究还发现, 基底断层是洋壳受到板块伸展拉张而产生的, 在后期海底沉积过程中持续发育并错断上覆沉积物, 在海底形成明显的断层陡坎。沉积断层是沉积地层自身重力作用的产物,受到沉积地层岩石性质的控制。垮塌断层是岩浆侵出或者侵入形成海山, 导致洋壳及其上覆沉积局部抬升并向两侧推移, 引起先存的基底断层和沉积断层重新错动产生的。研究区内切断洋壳基底和上覆沉积的活动断层的推测走向大体符合侏罗纪洋壳基底面起伏、重力异常骤变界面以及地磁异常条带等的走向, 表明这些断裂从侏罗纪洋中脊的海底扩张中演变而来, 并且持续活动至今。这些发育在古老洋壳上的断层能够长时间让水进入岩石圈并进入俯冲带及地球内部, 从而促进地球水循环。尽管目前尚未发现这些断裂产生大地震, 但这些断层可能随着板块俯冲而演变成俯冲带地震大断裂, 今后研究应该关注这类断层在靠近海沟之前的演化规律和潜在地震风险。     

南海北部新生代盆地群构造特征及其成因

南海北部陆缘自西向东分布有北部湾、琼东南、珠江口和台西南等新生代盆地。前人认为这些盆地是华南大陆东南缘裂解直至南海北部被动陆缘形成过程中逐渐形成的,但大量地震剖面揭示,南海北缘主控盆断裂倾向陆地,与典型的被动陆缘的主断裂倾向海盆的特征明显不符。因而,南海北部陆架盆地成因显然不是被动大陆边缘的Mckenzie伸展机制。为此,基于大量陆地调查和海域地震剖面资料的对比,揭示了南海北部陆缘至少在34Ma之前不是被动大陆边缘,早期陆缘断裂十分发育,主控断层为NE—NNE走向,和陆地同期走滑断层具有连续性。这些NNE—NE向断裂右行右阶走滑控制了拉分盆地内的EW或NEE方向的次级断裂,并控制了盆地内部近EW向的次级构造单元展布。因此,新生代南海北部陆缘的一系列盆地是动力学成因上具有密切联系的右行右阶拉分盆地群。这个拉分成因模式与南海北部陆缘新生代盆地内部沉积沉降中心迁移、构造跃迁、岩浆展布等特征非常一致。而南海北部真正成为典型被动大陆边缘的时间是在15Ma之后,但此时南海却停止了扩张,而且大约在10～5Ma由于菲律宾海板块沿吕宋岛弧-台湾造山带逐步楔入欧亚板块导致最后的弥散性NWW向断裂切割南海北部所有构造。从盆地动力学考虑,南海北部陆架盆地的成因主要与太平洋板块的动力学联系较为紧密。     

东海陆架盆地南部中生代构造-沉积演化与油气勘探方向

东海陆架盆地位于欧亚板块东南缘,中生代以来盆地形成和演化过程受到古太平洋板块多期洋壳俯冲及其多构造体系叠加改造,其盆地原型、构造-沉积演化与油气成藏关系一直是研究的热点。本文综合应用东海陆架盆地南部最新地震调查、钻井和临近陆域资料,通过海陆对比、中生界层序地层建立、构造-沉积演化过程重塑,探讨中生界油气成藏的关键问题和勘探方向。研究结果认为东海陆架盆地南部中生界存在2个超层序7个层序,中生代以来演化表现为晚三叠世前的被动大陆边缘基底、晚三叠世—中侏罗世活动大陆边缘拗陷、白垩纪活动陆缘断陷盆地;早期基底NE向格架控制中生代盆地结构与宏观含油气性,中生代两期构造演化造就了两套生储盖组合,基隆运动、渔山运动和雁荡运动控制早期油气的生成、聚集,龙井运动主要控制早期油气藏调整与改造、再成藏;继承性隆起(斜坡)闽江斜坡和"凹中凸"台北转折带是中生界油气主要勘探方向。