南海北部新生代盆地断裂系统及构造动力学影响因素

利用地震资料、油气勘探资料分析了南海北部大陆边缘珠江口-琼东南新生代盆地断裂系统的时空差异及动力学成因机制.珠江口-琼东南盆地古近系裂陷构造层以NE向、近EW向基底正断层构成的伸展断裂系统的几何学、运动学沿着盆地走向有明显变化,盆地内部隐伏的区域性和局部的NW向断裂及相关构造变形带构成伸展断裂系统之间的构造变换带.在空间上,区域性的云开、松涛-松南等NW向构造变换带以西为NE-NEE向正断层构成的"非拆离"伸展断层系,以东为NE向正断层、近EW向正断层(走滑正断层)复合而成的拆离伸展断层系.在时间上,古近纪裂陷作用可划分为早(文昌组沉积期)、中(恩平组/崖城组沉积期)、晚(珠海组/陵水组沉积期)3个有明显差异的裂陷期.裂陷早期,盆地西部以平面式正断层控制的简单地堑、半地堑为主,伸展量相对较小,东部则以铲式正断层控制的复式地堑、半地堑为主,伸展量相对大,断层向深部收敛在中地壳韧性层构成拆离的伸展断层系统.裂陷中期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有继承性活动特点,珠江口盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,并向深层切割早期浅层拆离断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着云开构造变换带发育反转构造.裂陷晚期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有活动性减弱特点,琼东南盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着琼中央构造变换带发育反转、走滑构造.珠江口-琼东南盆地不同区段断裂系统及其构造演化的差异性受盆地基底先存构造、地壳及岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,拆离伸展断层系统与发育NWW向"贯穿"断裂的基底构造薄弱带、现今地壳局部减薄带相关,南海扩展由东而西的迁移诱导北部大陆边缘块体沿着先存NW向深大断裂发生走滑旋转是导致变换构造带两侧差异伸展的动力学原因,应力场及岩石圈热结构变化是引起拆离断层深度变化的重要因素.     

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.      

中国北东部及邻区中新生代地幔热柱作用与铀、多金属成矿

中国北东部位于西伯利亚板块、中朝板块和西太平洋俯冲消减带所夹持的地域,区内中新生代火山活动十分强烈,火山岩分布广泛,地质演化可分前中生代亚洲域构造演化一板块裂解、拼合的演化阶段和中新生代滨西太平洋构造域演化-地幔热柱作用和伸展构造演化阶段.铀、多金属矿产资源丰富,其成生与中新生代地幔热柱作用有关.     

下扬子区新生代断陷盆地的构造与形成

为了揭示下扬子海陆全区新生代断陷盆地的构造特征,进而探讨盆地的形成机理,故对研究区的地震、钻井和地质资料进行系统分析,梳理区内的主要构造地质证据,并在时空上进行对比。垂直盆地走向的区域大剖面构造解析显示,下扬子区由陆至海,盆地范围逐步扩大,断陷充填厚度逐渐增厚,结构趋于复杂,表明盆地的拉伸量和伸展强度自西向东呈增大趋势。受下扬子块体近似楔形几何形状与东部侧向挤压的边界条件约束,块体近南北向侧向扩展,块体内区域伸展,前新生代的基底先存断裂复活,诱发区域张裂作用和盆地沉降,断陷盆地形成受基底应力两个基本因素制约。下扬子新生代块体的伸展与郯庐断裂的右旋走滑,均为下扬子块体构造形变的地质响应,其动力学机制可用太平洋板块北西向俯冲进行解释。     

下扬子区新生代断陷盆地的断裂构造特征与活动规律

下扬子海陆域新生代沉积盆地是中国东部主要含油气盆地之一,成盆断裂特征与活动规律是该区油气勘探研究的基 础。文章基于高覆盖率的地震勘探测线,以构造断裂解析为突破口,探究盆地断裂的变形特征与活动规律。依据断裂组合 样式与构造活动特征,断裂可分为伸展、走滑、挤压-反转三种样式,构造活动分为伸展断裂与伸展-走滑断裂两种构造 体系。成盆断裂显著受控于郯庐断裂右行走滑变形,主要与郯庐断裂带不同构造走向的区段位置和与郯庐断裂带的距离这 两个因素或变量有关,盆地断裂呈现了“东西有别,中部不同”的特点。下扬子区新生代多变应力场,控制着作为油气运 移通道断裂的开闭状态,是油气资源评价的重要依据。     

张八岭隆起早白垩世变质核杂岩的厘定——对郯庐断裂带的制约及其与成矿作用关系

张八岭隆起广泛分布的平缓韧性剪切带与郯庐断裂带平移作用形成的陡立韧性剪切带明显不同。通过对平缓韧性剪切带的几何学、运动学分析,结合早白垩世盆地特征、中国东部变质核杂岩伸展拆离断层和同构造岩浆岩同位素定年结果,厘定出张八岭隆起早白垩世变质核杂岩。该变质核杂岩上盘由南华纪-奥陶纪沉积地层和早白垩世盆地组成,下盘为新元古代浅变质碎屑沉积岩、变海相火山岩（基底）以及早白垩世侵入岩,上下盘之间被一条主伸展拆离断层所分隔。变质核杂岩长轴为NE-SW向,指示构造反映上盘向SE剪切滑动,与中国东部变质核杂岩的伸展方向完全一致。通过本次变质核杂岩的厘定,结合野外地质事实,笔者认为管店-马厂断裂是郯庐断裂带的次级断裂,是对郯庐断裂带早白垩世末第三次左行平移的响应。在综合研究的基础上,建立了区域构造-岩浆-成矿关系模型,揭示了张八岭隆起早白垩世经历了早期伸展（变质核杂岩阶段）-挤压走滑（管店-马厂断裂形成阶段）-晚期伸展（闪长质脉岩侵位阶段）3个构造阶段,多期构造、岩浆的叠加作用下,形成了本区的金多金属矿产。     

新生代大陆板内伸展盆-山耦合与大陆碰撞效应——以渤海湾盆地济阳坳陷、周缘隆起及边界断裂构造演化为例

新生代印欧大陆碰撞引发了中国西部前缘大规模多阶段地壳挤压缩短、构造变形与隆升及岩浆事件,在中国东部,新生代山脉的抬升、盆地的伸展、沉降,以及郯庐断裂带新生代的活动与青藏高原的隆升具有准同时性,伸展盆地-伸展山脉之间存在耦合关系。这种对应关系呈"幕式"变化,主要表现在印欧大陆碰撞岩石圈增厚、构造变形和抬升的高峰时期,对应盆地岩石圈伸展、减薄、快速构造沉降以及郯庐断裂带活动等阶段,当构造转入相对稳定(松弛)时期,表现为高原剥蚀夷平、岩浆活动频繁以及盆地构造沉降速率减缓等阶段。从全球板块构造的角度来看,中国西部、东部新生代挤压、伸展和走滑活动属同一动力学体系条件下的耦合关系,驱动力可能是两大板块碰撞、深部地幔脉动上涌以及新生代太平洋板块与欧亚板块俯冲和速率变化的共同作用。     

黑龙江省东部残留盆地群构造演化特征及其油气勘探意义

由牡丹江断裂、敦-密断裂、依-舒断裂和大和镇断裂所控制的中新生代盆地群是东北地区重要的合煤、含油气盆地。该盆地群的中新生代成盆过程以脆性伸展为主，发育断陷或裂陷层序，而坳陷层序(热沉降层序)不发育。古构造发育史、盆地沉降史和伸展史研究表明，研究区盆地群普遍经历了早期快速沉降(断陷期)-盆地衰减、抬升剥蚀-后期快速沉降-稳定衰减(或抬升剥蚀)。区内的成盆与构造演化过程分为涉及全区的中生代陆缘断陷期(J3-K1)、第一构造反转期(K2-E1)、新生代陆内裂陷期(E2-E3)和第二构造反转期(N)4个阶段，反映了两大盆地构造演化旋回。构造演化特征一方面为油气的多期成藏提供了盆地动力学条件，另一方面改造或破坏动、静态地质要素的时空分布及其匹配关系。     

吐－哈盆地大地构造环境分析──兼论大陆板内盆地与造山带的成因关系

学术界普遍认为吐－哈盆地为板块碰撞作用所形成的压（扭）性盆地。本文研究发现，吐－哈盆地在沉积演化、构造变形、盆地结构、地球物理场及其所反映的壳幔结构等方面都与中国东部张性伸展盆地具有相似的特征；盆地自晚二叠世发育起，经历了两次（Ｐ_２-Ｊ，Ｋ-Ｒ）持续稳定而漫长的伸（扩）展演化，其间在侏罗纪末期和第四纪早期，盆地伸展与沉积受到两次短暂挤压作用的遏制而中断，同时改造了盆地长期形成的伸展构造。盆地伸展是由于“地幔底辟”作用，而两次挤压作用（火焰山运动和西域运动）则是由于盆地伸展，使其南、北邻区遭受挤压变形而长期积累应力，以至于在短时间内发生断裂作用并释放应力而反作用于盆地的结果。从而本文提出吐－哈盆地为张性伸展盆地这一新的观点；结合有关模拟实验结果，同时提出“地幔底辟-盆地伸展-两侧挤压变形与应力积累-应力释放-伸展与沉积中断”的大陆板内地球动力学与运动学模式。     

二连盆地中生代构造变形主控因素:物理模拟与讨论

二连盆地是中国东北部中生代含油气盆地,与中国东部中生代裂陷盆地之间存在显著的几何学与运动学相似性,根据盆内构造线走向和典型地震剖面构造样式可划分为中央正向裂陷带和周缘斜向裂陷带。尽管前人对盆地中生代构造变形开展了大量研究,但有关同期构造控制因素的认识尚不清晰。为此,研究以二连盆地为原型,设计了3组分别改变伸展速率、伸展方向及同沉积作用的平面沙箱模型。实验结果表明伸展方向控制裂陷内部断层特征;南东向的伸展速率改变深层构造薄弱带的扩展和断裂发育规模;同沉积作用促进基底滑脱层的活动强度,且进一步抑制边界断裂的生长。模拟结果还揭示了伸展方向是该盆地构造变形的主要控制因素;同沉积作用和伸展速率为次要控制因素。同时根据中国东部及邻区典型中生代裂陷盆地的几何学与运动学相似性,认为"南东向伸展"可以提供较好的运动学解释。     

湖南桑植-石门复向斜走廊剖面构造特征分析

为了查明桑植—石门复向斜的地表、地下构造特征及其相互间的关系,采取了详细的地表走廊剖面的测量,以及结合地震勘探资料和大地电磁测深(MT)资料的综合解释。桑植—石门复向斜可进一步划分为四个次一级的构造带,从北向南依此是:堰塘湾构造带、四望山构造带、江垭构造带及教子垭构造带。江垭构造带和教子垭构造带的地面构造特征与地下构造特征具有一致性,基本上为构造简单的北倾斜坡;而四望山构造带的地面构造特征与地下构造特征存在着明显的不协调性。这种变形特征可解释为沿盖层间滑脱面的逆冲,以及断弯背斜的形成,上覆构造层中的褶皱向下消失在滑脱面上,形成所谓的“无根褶皱”。     

云南白秧坪-华昌山矿带构造特征及其控矿作用

云南白秧坪-华昌山成矿带位于兰坪-思茅印支燕山、喜马拉雅期成矿带的北段,成矿以中生代海相过渡到陆相的碳酸盐岩建造、碎屑岩建造夹火山岩建造为基础,喜马拉雅期构造推覆及热液改造为主导作用。对矿带内矿田地质和控矿构造的调查表明,本区的层控加热液改造型矿床与成矿构造关系密切。      

帕米尔东北缘地区构造变形特征与盆山结构

帕米尔东北缘乌泊尔地区是正确认识帕米尔北缘盆山结构和构造变形特征非常关键的地区,本文利用连续电磁剖面(CEMP)资料和地震资料,并结合野外地质调查资料和钻井资料,对帕米尔东北缘乌泊尔地区的盆山结构和构造变形特征进行了研究。认为帕米尔东北缘及其以北地区的盆山结构表现为帕米尔造山带向北冲断和南天山向南冲断所形成的对冲结构;帕米尔山前为基底卷入式构造,古生界—中生界沿高角度的逆冲断层推覆到新近系和第四系之上,形成山前的古生界—中生界逆冲推覆带;北侧由受乌泊尔断裂控制的深部隐伏冲断体系和浅部的第四纪背驮盆地所构成。研究区的新生代构造变形时间开始于上新世晚期,并持续变形至今,形成了下更新统西域组(Q_1x)与下伏上新统、Q_2与Q_1和Q_(3-4)与Q_2之间的不整合。研究区最小构造缩短量为48.6 km,缩短率为48.1%。     

中国低丰度大型岩性油气田形成条件和分布规律

我国低丰度岩性油气田具有很大的资源潜力和储量规模,在中、古生代地层均有广泛的分布,具备良好的油气地质背景和成藏条件,是未来油气勘探的重点领域,其形成条件及富集规律不明.本文在大量统计分析和地质研究的基础上,探讨了低丰度大油气田的形成条件、分布特征、富集规律和未来的勘探领域.研究指出了低丰度大型岩性油气田形成的几个地质背景:大面积高丰度烃源岩;平缓的构造格局;稳定的沉积背景;大规模的沉积体系;建设性成岩环境.系统分析了油气田形成控制因素和分布规律:1陆相(或海陆交互相)大型三角洲平原—前缘主河道砂体、海相高能相带(台缘礁滩、滨岸砂体)是大型岩性油气藏的有利分布区;2次生溶蚀相、白云岩化相、风化淋滤相、绿泥石薄膜胶结相和TSR相等建设性成岩作用是优质储层及大油气田分布的有利区;3古地形(古隆起、斜坡、起伏带、鼻隆等)、断裂(层/褶/坡/陷/块)带、构造反转带、裂缝发育带和地层剥蚀尖灭带是大型油气田形成的有利构造条件和富集地区;4低丰度大型岩性油气田的分布和富集普遍受控于构造、沉积和成岩三因素控制的“甜点”.研究成果可为寻找油气勘探的后备领域和储量接替提供理论基础和科学依据.     

川东高陡断褶带构造特征及其演化

在川东地震资料基础上,结合地质资料,系统分析了川东高陡构造特征、演化特征及成因机制。川东高陡断褶带经历了由拉张向挤压转变的动力学环境,主要划分为4期构造演化阶段:弱褶皱阶段(印支期以前)、褶皱雏形阶段(印支期)、褶皱活跃阶段(燕山期)、褶皱定型阶段(喜马拉雅期)。川东高陡断褶带现今构造格局受早期基底断裂控制、晚期多期挤压构造叠加改造,定型"隔挡式"高陡断褶带排状展布;受纵向2套主要膏盐滑脱层及1套次要泥页岩滑脱层影响,川东断褶带纵向上可划分为3个构造形变层,在多期挤压应力过程中,各构造层纵向上形成、演化具有差异性,构造形态截然不同。四川盆地多期挤压构造叠加改造对川东盐类矿床和油气保存产生了重要影响。     

弧形构造带特征及其形成机制

弧形构造是造山带中一种常见的构造样式,弧形构造带的形成过程对于揭示造山带的形成演化具有重要意义。弧形构造在平面上通常表现为平行型、汇聚型、发散型、截切型和混杂型5种类型。依据弧形构造带运动史和是否弯曲旋转,弧形构造带可分为原始弧、渐进弧与次级弧3类运动学模型。弧形构造带的形成主要与边缘地形、刚性块体阻挡、地层厚度与拆离层滑脱程度差异、走滑断层等地质条件,运动学特征,地球动力学背景和多期次构造运动叠加密切相关。     

川东北地区通南巴背斜中三叠世以来构造变形时间厘定及其地质意义

通南巴背斜位于四川盆地东北部,中三叠世以来经历多期构造挤压与叠加作用,其形成与演化主要受到米仓山构造带由北西向南东冲断挤压作用的控制以及大巴山构造带由北东向南西构造叠加的影响,因此,厘定通南巴背斜的构造活动时间可以有效约束米仓山中三叠世以来陆内变形时间,亦对区域构造变形时序以及米仓山基底冲断变形特征有指示意义。本文以两条地质剖面为基础,刻画出背斜南翼中-上侏罗统旋转生长地层特征,表明地层发生褶皱的启动时间为中侏罗世晚期-晚侏罗世早期,并且通过长剖面解释,认为米仓山基底发育楔入冲断构造,楔端点位移沿前震旦系滑脱层向盆地扩展传递导致了通南巴背斜NE向构造的形成。磷灰石裂变径迹热模拟显示,通南巴背斜分别于晚白垩世早期(95~90 Ma)和新生代中晚期(~24 Ma)开始快速隆升剥蚀,隆升速率分别为0.06~0.085 mm/a和0.133 mm/a左右。通过汇总区域低温热年代学样品点,分区建立构造变形时空序列,得出川东北地区在中-晚侏罗世、白垩纪以及始新世-中新世分别发生一次米仓山由北向南的构造扩展以及大巴山由北东向南西的构造叠加作用。     

江南造山带北缘鄣源构造带主要地质特征

鄣源构造带现今呈北东—南西向展布的混杂新元古代早期基性岩块以韧性变形构造为显著特点,并强烈叠加印支—燕山期逆冲-走滑脆性断裂的区域性超壳断裂带.构造带历经多期构造变形,主期构造变形以晋宁期弧-陆(扬子陆块)碰撞在地壳内部层圈结构相对薄弱部位形成的向南逆冲式韧性变形为特征.鄣源构造带中的蚀变枕状—块状基性熔岩、辉长岩、辉绿岩等基性岩块在空间上紧密相伴,形成于低速扩张的陆缘小洋盆扩张脊环境,具初始洋壳基性岩特征,属皖南伏川蛇绿岩西延组成部分.鄣源构造带及其两侧广布的新元古代早期火山-沉积建造体形成于大陆边缘与板块构造体制相关的构造-沉积环境,鄣源构造带南侧为裂解海盆沉积体系,北侧属于与大陆边缘火山弧有关的盆地沉积体系,鄣源构造带内显示深海—半深海沉积特征.鄣源构造带北东、南西向延伸分别与皖南伏川蛇绿混杂岩带及景德镇-宜丰深断裂带相接,是江南造山带北缘以皖南伏川蛇绿岩为代表的新元古代早期陆缘小洋盆俯冲-碰撞拼合带的重要组成部分.     

川东南马尾状褶皱带特征与形成机制的物理模拟

川东南地区是我国南方重要的天然气探区,气藏分布受与该区的褶皱带构造演化密切相关.该区褶皱带呈现马尾状平面构造样式,对于这种特殊褶皱样式的形成机制存在不同的观点.构造物理模拟是研究构造形成机制的有效手段.为此,笔者在对该区马尾状褶皱特征详细分析的基础上,设计了5组模型,分别考虑边界几何形态、地层流变学结构、韧性层粘度和基底摩擦系数等4个因素,对该褶皱带的形成机制开展系统研究.结果表明:（1）该区马尾状褶皱带的形成与川东华蓥山断裂和齐岳山边界断裂形态关系密切;（2）脆/韧性地层厚度比和脆性层的厚度差对褶皱波长和样式具有重要控制作用;（3）适当的基底摩擦力是形成马尾状褶皱带的重要条件;（4）四川盆地内部、川东地区和湘鄂西地区基底流变学强度差异对该区马尾状褶皱带也具有重要影响.      

东海西湖凹陷第三系反转构造及其对油气聚集的影响

东海西湖第三纪凹陷经历了早期裂陷和晚期挤压的构造作用,形成了现今规模宏大的反转构造。反转构造是先存的张性断裂后期受到挤压逆冲反转而形成的一种挤压构造与拉伸构造在垂向上叠加的复合构造。按反转强度的差异,本区的反转构造可划分为简单断展型和穿透断展型2种基本类型;按反转构造的几何样式,又可分为简单后冲反转、复合“Y”字型反转、“火”字型反转和花状反转等。凹陷内发育有东缘、中部、西斜坡边缘等3个反转构造带。沿中央凹陷带的反转作用最强,东缘次之,西斜坡边缘最弱。