汾渭地堑地裂缝的控热现象及其机制分析

摘要：汾渭地堑断陷盆地内有些地裂缝具有明显的地热异常显示，地裂缝成为地温异常区和F^-、Na^ 、Sr^2 、CI^-、He、H2、Rn等化学成分的富集带。热源分析结果表明，这种现象与区内活跃的地热活动有关，深部热流上涌过程中的强物理作用对于地裂缝的控热作用产生了重要影响。地裂缝的控热作用对于巨厚第四系沉积的汾渭断陷盆地浅埋型热田的形成具有重要意义，是汾渭地堑地热资源勘查和远景预测中应予以重视的控热构造。     

二连盆地早白垩世断陷分布及其与基底构造的关系

二连盆地下白垩统充填在一系列NE-NNE向正断层控制的(复式)地堑、半地堑断陷中,具有陆内裂陷盆地特征。盆地内部的早白垩世断陷以不同方式连接在一起构成3个不同走向的裂陷带(马尼特—乌兰察布正向裂陷带、乌尼特—乌兰察布斜向裂陷带和川井—腾格尔斜向裂陷带),裂陷带周边隆起区也有零星的地堑、半地堑断陷分布。二连盆地的基底经历了加里东期、海西期、印支期和早燕山期多期构造演化,表现为褶皱与基底断裂构成的强变形带和岩浆岩体、微小陆块等弱变形域镶嵌排列、构造线方向多变的不均一特点。二连盆地早白垩世断陷的构造样式和空间分布与基底构造密切相关,基底强变形带发育大量的断陷构成裂陷带,基底弱变形区只发育有零星的断陷。受基底强变形带走向的影响,不同裂陷带的断陷组合形式表现出差异性。马尼特—乌兰察布裂陷带上叠在走向由NE向转为NEE向、向南凸出的东乌珠穆沁—二连弧形褶皱带上,早白垩世断陷多表现为串联、小角度斜列复合型式,属于正向裂陷带;乌尼特裂陷带上叠在NEE向的二连—贺根山深大断裂带(混杂岩带)之上,川井—腾格尔裂陷带上叠在近EW向的温都尔庙—西拉木伦深大断裂带(缝合带)及两侧褶皱带上,裂陷带内部的早白垩世断陷多表现为并联、中—大角度斜列复合型式,属于斜向裂陷带。正向裂陷带内部的早白垩世断陷多为深而狭长的地堑、半地堑,斜向裂陷带内部的早白垩世断陷多为浅而宽阔的地堑、半地堑。上述特征表明二连盆地早白垩世裂陷的分布及其构造样式受基底构造控制。     

山西省霍西煤田构造成因之我见——对临汾新断陷的质疑

基于现有的地质和物探资料,对霍西煤田浅层地质构造重新开展了进一步的分析研究,认为霍西煤田是叠加在汾渭裂陷带上的独立构造体系,是一个典型的块内滑移地体。现存煤田是巨大滑脱体经过风化、剥蚀后的残留部分。不存在独立的"临汾新裂陷"。     

琼东南盆地西南部新生代裂陷特征与岩浆活动机理

琼东南盆地是南海西北陆缘上一个北东走向的伸展裂陷带,向西与北西走向的莺歌海盆地相接,因此其西南部的构造演化包含了较多红河断裂走滑活动的信息。综合地质分析,我们发现琼东南盆地的发育既受控于南海北部陆缘的南东-南南东向伸展作用,又受到红河断裂左行走滑作用的控制和影响。盆地西南部裂陷带内发育了复式裂陷结构,由复式半地堑和复式地堑构成;裂陷带边缘的斜坡带和隆起上,以半地堑样式为主。始新世-早渐新世岩浆活动较多,主要表现为顺层充填的火山活动;中中新世后的岩浆活动分布较广,主要沿北西走向大断裂分布,在地震剖面上主要表现为尖锥状火山式活动特点。海盆扩张期,凹陷内缺乏岩浆活动。推测复式裂陷特点和较多的岩浆活动与陆坡区地幔上涌较高,具有较高的地温梯度,导致岩石圈弹性厚度降低有关。     

间歇侧移式的裂陷与递进跳跃式的反转：以阜新煤盆地为例

位于闾山背斜隆起核部西侧的阜新断陷盆地从早白垩世义县组晚期开始，在东西两侧盆缘的Ｆ″１、Ｆ２断层所、围限的地堑内接受了义县组上部中性火山岩的堆积。火山喷发停止后，九佛堂组的大陆碎屑岩建造仍在Ｆ″１和Ｆ２断层之间的地堑内充填。九佛堂裂陷期之后该区地壳掀斜隆升，盆地南侧的义县地区开始反转抬升而不再接受沉积，西缘的Ｆ２断层也停止活动。到沙海组充填时盆地已演化为受Ｆ″１断层控制的、东断西超的半地堑盆地；沙海期裂陷终止后Ｆ″１断层停止活动，阜新组裂陷是在向东移的Ｆ′１盆缘断层控制下半地堑内发育的。阜新期裂陷结束后盆地又发生了一次跳跃式的反转，许多正断层发育成上逆下正的复合断层，并出现正花状构造。中白垩世孙家湾组的沉陷进一步向东侧移，形成了以Ｆ１断层为盆缘断层的半地堑；孙家湾期后发生本区最强烈的整体反转、隆升和褶断，结束了盆地的演化历史。阜新盆地间歇侧移式的裂陷与递进跳跃式的反转为盆地反转建立一个新的构造模式     

临汾—运城盆地上古生界演化、改造及油气资源潜力分析

临汾—运城盆地位于山西省中南部,属新生代汾渭地堑系的一部分。以往勘探表明,该地区新生界缺乏有效烃源岩和有利生油条件,油气资源潜力不容乐观。但近年来邻区鄂尔多斯盆地、沁水盆地等上古生界天然气勘探的持续突破,为该地区前新生界油气勘探提供了重要启示。本文通过地震、重磁资料解释,并结合近年来区内钻孔资料,较全面地刻画了盆地上古生界的赋存分布状况,指出石炭系—二叠系主要分布在临汾坳陷中—北部和峨嵋隆起区西北部。由周邻露头资料推测,该盆地上古生界煤系烃源岩较为发育,有机质达到中等—高成熟演化阶段。结合后期改造、埋藏史和生烃史模拟、保存条件分析等,认为盆地北部临汾凹陷为煤层气或常规天然气勘探的较有利选区。     

尼日尔Termit盆地古近系构造样式及其对油气聚集的控制作用

尼日尔Termit盆地主要发育早白垩世和始新世-渐新世两个裂陷旋回,其起源于不同的动力学背景和运动学机制,相应表现出不同的盆地性质。其中古近纪始新世-渐新世第二裂陷旋回受区域挤压应力环境下的非洲板块内部局部应力释放控制,具有逃逸盆地的性质,在盆地内部表现为典型走滑伸展特征。该旋回在第一期NW-SE控盆断裂基础上发育了NNW-SSE断裂体系,盆地整体呈现地堑地垒和半地堑结构,北部为双断结构地堑,南部为西断东超多米诺半地堑结构。古近系断裂的斜向拉张作用形成了大量雁列式正断层,以软连接方式相连,在二级构造单元内发育了大量构造调节带,分为同向型、对向型和背向型3大类,以同向叠覆型、对向平行型和背向叠覆型为主,成为Termit盆地最主要的构造调节带样式。古近纪始新世-渐新世第二裂陷旋回及其构造样式控制了盆地沉积体系,在始新世Sokor1初始裂陷期形成了三角洲湖泊沉积体系、渐新世-早中新世Sokor2深陷期沉积了湖相泥岩,形成了盆地主力储盖组合。同时,该旋回的构造调节作用形成了大量断块和断鼻/断背斜构造,成为Termit盆地的主要圈闭类型。渐新世-早中新世的深陷期导致断层沟通白垩系成熟烃源岩,在盆地内发生广泛的垂向和侧向运移,该时期断层的活动强度决定了古近系油气分布和富集程度。Sokor1和Sokor2段中下部岩性圈闭及Sokor2段成藏组合是Termit盆地的下步勘探领域。     

琼东南盆地半地堑特征及其动力学探讨

利用琼东南盆地的反射地震剖面等资料,对其中具有代表性的崖北、北礁凹陷等半地堑的几何学、运动学特征进行分析,划分出旋转半地堑、滚动半地堑和多米诺式半地堑系3种类型,认为半地堑经历了中始新世-早渐新世、晚渐新世-早中新世两个演化阶段,并且在时间上有东早西晚,空间上有"东西分块、南北分带"的特征。在盆地半地堑组合特征及区域构造分析的基础上,指出盆地的发育与演化主要受古太平洋板块俯冲带后撤、红河断裂的左行走滑和南海海盆扩张的联合作用影响,表现为裂陷前期(Tg-T7)主要受古太平洋板块俯冲后撤及红河断裂的左行走滑联合作用,后期(T-T)主要受南海海盆海底扩张作用影响;而盆地张裂是通过纯剪切作用完成的。     

汾渭盆地地裂缝成因研究中的若干关键问题

汾渭盆地是我国地裂缝发育最强烈的地区,地裂缝类型多样,成因复杂。本文概述了汾渭盆地地裂缝的分布规律,分析了目前汾渭盆地地裂缝成因研究中存在的主要问题,重点围绕构造型地裂缝的成因问题,提出如下研究思路:通过多学科联合手段,重点研究汾渭盆地地裂缝灾害的分布规律及其与活动构造的分布关系与成生联系,建立构造地裂缝的地质结构模型;将现代物理数值模拟技术与高精度观测技术相结合,分析研究构造活动启动地裂缝灾害的力学机理以及构造作用与抽水作用耦合致裂机理;以GPS观测资料为约束,将汾渭盆地地裂缝的成生与青藏、华北大陆变形的动力学过程联系起来,研究该区地裂缝与现今中国大陆动力学的内在联系,揭示大陆驱动力产生地质灾害的动力学机制与模式。     

方正断陷新生代结构构造及其演化分析

以方正断陷二维、三维地震资料和钻井资料为基础,追踪和闭合了盆内重要的新生代构造层序界面。富锦组底界面为区域性裂后不整合界面,将盆地的演化阶段划分为裂陷期和裂后期。在裂陷期的充填序列中,宝泉岭组底界面为盆内易于识别的区域性角度不整合界面,该界面将盆地的裂陷期进一步划分为裂陷Ⅰ幕和裂陷Ⅱ幕。本文通过对盆地结构构造及不同时期厚度特征的分析,重建了盆地的形成演化过程。研究结果表明,裂陷Ⅰ幕构造活动受NW-SE向的正向伸展应力控制,发育的E1w-E2d地层充填在简单地堑盆地中;裂陷Ⅱ幕的E3b时期以近SN向斜向伸展作用下形成的断阶式地堑结构为特征,盆地沉积-沉降中心位于盆内伊汉通断裂下降盘,且具有从北向南迁移的趋势。裂后期N1f时期以热沉降为主,并伴随有右旋走滑作用。另外,盆地的形成演化经历了三期反转改造过程,分别对应始新世晚期、渐新世晚期和上新世晚期。结合周缘板块的运动学重组事件,认为太平洋板块西侧俯冲方式的变化和印度-欧亚板块碰撞的远程效应联合控制了方正断陷新生代的形成演化过程。     

汾渭盆地古近系—新近系沉积特征

汾渭盆地位于鄂尔多斯地块与秦岭造山带的衔接部位,地理位置十分特殊。作为一个新生代断陷盆地,在周缘及内部一系列断裂带控制下,具有边断、边陷、边沉积的特征,新生代地层厚度逾几千米。本文根据大量野外露头及相关钻井资料,综合岩石学、沉积构造、古生物化石、测井及区域地质资料,系统研究了汾渭盆地古近系—新近系各时期的沉积相特征。结果表明,新生代汾渭盆地发育冲积扇、河流、三角洲、湖泊及风成沉积5种沉积类型。盆地边缘及山前主要发育冲积扇沉积,向盆地中心逐渐过渡为河流、三角洲及湖泊沉积,风成堆积集中分布于盆地边缘。各次级盆地沉积演化具有差异性,除三门峡地区外,汾渭盆地主体自晚始新世开始沉积并持续至渐新世早期;渐新世晚期在经历隆升剥蚀作用后,中新世再次沉降,沉积范围逐渐扩大;至晚中新世,渭河盆地的西安凹陷、固市凹陷两大沉积区以及三门峡—芮城、运城—永济一线均为湖相分布区。上新世湖盆沉积范围达到最大,湖泊广泛分布,盆地边部则大量发育风成沉积。     

汾渭地堑系盆地发育进程的差异及其控震作用

基于盆地断陷规模、断陷幅度、构造样式的差异,将汾渭地堑系诸盆地划分为初始型、成长型、成熟型及连接型四类;认为盆地从初始型、成长型至成熟型,其构造闭琐度有减弱的趋势;剖析了各级强震震源区的构造特征,依据震源体理论,认为盆地类型与震级上限有对应关系。     

渤海盆地构造对含油气系统的控制

渤海湾盆地中每个坳限构成一个大的成熟烃源岩分布区,加上某些凸起的分割,全盆地可划分出１３个含油气系统,地堑和半地堑是新生代的基本构造样式,半地堑内含油气系统沿斜坡向外扩展地堑中的含油气系统基本上限制在两边界断层之间或稍有扩展盆地早第三纪经历了３个裂陷期,均发育有烃源岩,储层和局部盖层,形成的含油气系统存在着依次改造相互叠加组合的关系,晚第三纪－第四纪属于后裂陷阶段,发育储层和盖层,对早第三纪形成的     

粤北晚古生代沉积盆地扩张和金属成矿作用

晚古生代期间，粤北半地堑式裂陷盆地受控于华南大板块内的三叉张裂盆地系统。沉积盆地演化阶段包括；基底上隆，张裂，沉陷，下沉和封闭阶段。海西期盆地演化史中的沉陷至稳定早期对热水成矿有利。     

汾渭盆地富氦天然气成因及成藏条件初探

20世纪70年代，前人在汾渭盆地进行石油勘探时，于新近-古近系钻遇氦、甲烷、氮等天然气，由于当时以新生界石油勘探为目的，所以未能开展进一步工作.20世纪90年代以来，汾渭盆地地热资源得到了充分的利用，在地热水开采中，发现普遍含天然气.笔者通过盆内对不同构造单元、不同层位的地热井采集的天然气样品进行组分及同位素分析，发现汾渭盆地天然气为国内外少有的以壳源氦为主，有少量幔源氦加入的富氦天然气，并具有较高含量的幔源甲烷.综合前人资料成果，对形成天然气藏的气源条件、储盖组合条件、圈闭条件及运移与保存条件进行了的初步分析，认为汾渭盆地具有形成富氦天然气的地质条件和良好的勘探前景。     

鄂尔多斯地块东南缘与汾渭地堑接壤地带寻找深部岩溶地热水新突破

鄂尔多斯地块与汾渭地堑的接壤地带共分布有3个岩溶水流系统,本文以处在该地带的河津—韩城岩溶水流系统为研究重点,共施工完成5眼深部岩溶地热井进行地热勘查。采用以地震勘探为主,电测深勘查、静电a卡法勘查为辅的物探方法,查明了勘查点4 000 m以浅沉积的地层,在鄂尔多斯地块东南缘与汾渭地堑接壤地带(韩城地区)新发现深部岩溶地热水,结果显示:该类岩溶水赋存于奥陶系碳酸盐岩类岩溶裂隙热储之中,热储埋藏较深,处于深部岩溶水缓慢交替带,沉积类型属盆地沉积埋藏型。该项发现更新了岩溶水缓慢交替带的赋存深度,并使得2 000～3 000 m以深岩溶地热水的研究成为了一个新的探索方向,填补了陕西省东北部地区开发深部岩溶地热水的空白,在韩城地区开辟了一个地热资源开发利用新区,为当地带来了极佳的经济效益和社会效益。     

渤海湾盆地构造对含油气系统的控制

渤海湾盆地中每个坳陷构成一个大的成熟烃源岩分布区,加上某些凸起的分割,全盆地可划分出13个含油气系统。地堑和半地堑是新生代的基本构造样式,半地堑内含油气系统沿斜坡向外扩展,地堑中的含油气系统基本上限制在两边界断层之间或稍有扩展。盆地早第三纪经历了3个裂陷期,均发育有烃源岩、储层和局部盖层,形成的含油气系统存在着依次改造相互叠加组合的关系。晚第三纪—第四纪属于后裂陷阶段,发育储层和盖层,对早第三纪形成的含油气系统起着增强和改造的作用。构造迁移规律是由南向北、由西向东,由盆地外围向中央。随之主力烃源岩分布、油气生成与运移和油气藏赋存层位也发生有规律变化。使含油气系统在平面上产生差异。     

南海北部深水区新生代盆地三层结构及其构造演化

位于陆壳与洋壳之上的大陆边缘记录了大陆裂解-大洋打开的全部过程,是研究地球动力学的重要场所.南海北部深水区盆地位于南海北部大陆边缘,新生代盆地表现为裂陷期盆地、裂后拗陷期盆地及裂后洋盆沉降期盆地3层结构.裂陷期盆地表现为一系列地堑及半地堑结构,拗陷盆地表现为中间厚两侧薄的“碟形”盆地特征,裂后拗陷期盆地表现为大陆坡局部加厚,向南海洋盆方向厚度逐渐减薄的“挠曲”盆地形态.南海北部深水区盆地经历了3期构造演化过程,盆地表现出不同的动力学机制.裂陷期盆地受地幔物质上涌影响表现为水平伸展作用为主,盆地内普遍发育伸展构造样式,裂后拗陷期盆地表现为区域均匀沉降特征.而裂后洋盆沉积期受南海强烈沉降作用的影响表现出明显的向南海洋盆倾斜特征.大陆架-陆坡-深海平原的构造格局主要形成于裂后洋盆沉降期.南海及其北部盆地下伏地幔物质活动的差异性决定了盆地内的3层结构的形成演化过程.     

鄂尔多斯地块中元古代长城纪盆地属性研究

中元古代长城纪华北克拉通南缘的大地构造背景一直备受关注。学者们主要依据该时期火成岩地球化学性质推断其构造背景,提出了B型俯冲、安第斯型俯冲、非造山环境以及与Columbia超大陆裂解有关的伸展环境。本次研究应用地球物理方法来剖析鄂尔多斯盆地中南部长城系构造格架和地层分布,以探索研究区大地构造背景及盆地属性。二维地震资料显示长城纪构造旋回包含裂陷期和裂后期。裂陷期半地堑主控边界断层活动强度大,下降盘发生旋转掀斜,发育次级地堑、半地堑,同时发育扇三角洲、水下扇沉积,楔状体沉积中心地层厚度大。裂后期断层活动减弱,水体范围扩大,地层超覆在早期楔状地层之上,地层厚度变化小。重力异常反演表明,研究区存在同期的凹陷和凸起,它们可能受控于边界断裂。结合地块周缘长城系沉积特征,我们认为鄂尔多斯地块中元古代长城纪盆地属性为陆内裂陷。     

丹池晚古生代盆地的沉积和构造演化*

丹池盆地属右江裂谷带靠近江南古陆南缘的次级裂陷盆地,其中的沉积可分为五个相区,十三种相类型。研究认为丹池盆地的形成、沉积作用、相和相序的分布均明显受到同沉积期断裂活动的影响。构造演化从泥盆纪初开始即有北西向丹池断裂的张裂作用,此种张裂与其派生的北北东向走滑断裂的复合作用,到二叠纪时,演变为北西向断裂的走滑活动,丹池盆地最初由半地堑式发展为地堑式盆地,到二叠纪成为-走滑盆地。