冀中坳陷的伸展构造系统及其构造背景

冀中坳陷主要发育在古近纪,是渤海湾盆地西北部的一个典型的半地堑群,以发育古潜山油气藏著称于世。本文在地震剖面分析基础上,建立了冀中坳陷的伸展构造系统。该系统以大兴、保定—石家庄拆离滑脱断层为主体,与牛东—河东、马西、宁晋、新河等伸展断层以及徐水—安新变换带和衡水、宝坻—桐柏镇变换断层等组合而成。最后,探讨了伸展构造系统发育的深部构造背景及其与太行山变质核杂岩之间成因上可能的联系。     

二连盆地乌尼特坳陷伸展构造特征及成盆演化

乌尼特坳陷属于二连盆地五大坳陷之一,早白垩世在区域引张力下形成一系列地堑、半地堑,其伸展构造由伸展断层及变换构造组成。伸展断层中的主边界断层主要为铲式,混杂岩断陷带主边界断层多在混杂岩深层滑脱,复式向斜断陷带主边界断层多在浅层滑脱。平面上主边界断层表现为简单弧形或波状延伸,位移量通过变换断层及走向斜坡等进行调节/传递。首尾相连的断陷间主要以狭窄的背向型(divergent)及宽阔的相向型(convergent)变换带进行构造变换,穿过变换带断陷极性常常发生变化。早白垩世早期,乌尼特坳陷由多个相互独立的小型断陷组成;早白垩世中期,随着伸展量不断加大,相邻断陷边界断层逐渐侧向连接成为区域性边界断层,相邻断陷侧向连接成为大型复式断陷;早白垩世晚期,断陷群下沉坳陷进入后裂陷期。     

黄骅坳陷中区新生代断裂系统及其成因分析

断裂是黄骅坳陷新生代主要构造变形类型,对该区油气成藏有重要影响。本文将黄骅坳陷中区的断裂划分为6个系统,并综合分析了它们之间的关系。每一断裂系统至少有一条主干基底断层,发育在该断层上、下盘的次级断层以不同形式与主干基底断层组合在一起,其剖面上的构造样式和平面上的构造组合显示了该断裂系统在新生代的运动学特征。在系统分析黄骅坳陷中区新生代断裂系统的断层组合、构造样式、主干断层位移方式及生长史的基础上,结合区域构造背景、伸展边界条件及断层间的相互作用,探讨了该区断裂系统的形成机制。分析结果表明:区域构造背景下存在的伸展边界控制了整个黄骅坳陷中区新生代断裂系统总的构造格局,系统中主要断层走向与伸展边界近于平行。这进一步证实了区内右旋走滑作用与伸展作用的相互耦合,致使断层沿走滑构造带出现转向或中断。各断裂系统之间及系统内部断层间的运动学关系表明黄骅坳陷古近纪受两个构造动力控制,一是地幔热作用引起岩石圈北西—南东向引张作用,二是北北东向深断裂带的右旋剪切作用。     

渤海湾新生代盆地的两种构造系统及其成因解释

渤海湾古近纪盆地可以划分为3个裂陷带和1个裂陷区，都分布在上地幔隆起部位。盆地构造变形可以分为伸展构造和走滑构造两个相对独立、相互关联的新生代构造系统。伸展卡句造由不同尺度的伸展断层和与伸展断层垂直或斜交的变换断层构成连锁断层系统，在盆地区具有分散的透人性特点，并控制着古近纪断陷的分布和演化。在伸展构造变形基础上叠加了3条北北东向—北东向右旋走滑断裂(带)，后者及其伴生构造组成盆地中的呈带状展布的新生代走滑构造系统。伸展构造是一种“水平层状的”薄皮构造。正断层向深部收敛或终止于中地壳内的拆离断层面上。走滑构造是一种“垂直带状的”厚皮构造。浅层的走滑断层以多种方式并入到深断裂带中。这两种构造系统是盆地区新生代时期主动裂陷和被动裂陷两种作用机制的具体表现。     

海拉尔盆地贝尔凹陷伸展断层转折褶皱作用及其对沉积作用的制约

海拉尔盆地是叠置于内蒙－大兴安岭古生代碰撞造山带之上的中新生代盆地,总体上呈北东向展布,由3坳、2隆5个一级构造单元组成,自西向东依次为扎贲诺尔坳陷、嵯岗隆起、贝尔湖坳陷、巴彦山隆起和呼和湖坳陷, 其中贝尔凹陷是贝尔湖坳陷南部的1个二级构造单元。贝尔凹陷的控陷断层为1个上凸、2个上凹断层转折组合构成的犁式正断层,在深部发育伸展双重构造。在犁式正断层上盘由于上凸断层转折产生的活动轴面与断层面为同旋向剪切,而上凹断层转折产生的活动轴面与断层面为反旋向剪切,在断层上盘形成2个背斜中间夹1个向斜的构造组合。由活动轴面与固定轴面之间滚动面的宽度确定控陷断层F₁在早白垩世南屯期晚期的水平伸展量为6 850 m。贝尔坳陷伸展断层转折褶皱的几何学和运动学特征,反映了断层滑移速率、构造沉降速率和沉积速率对凹陷内沉积地层变形特征的影响和构造活动对沉积作用和油气地质条件的制约。贝尔凹陷南屯组上段内部角度不整合的形成与变形作用中的剥蚀作用和沉积间断无关,而是由于半地堑从略欠补偿充填向过补偿充填状态转变时,沉积速率相对于构造沉降速率显著增加所致。     

渤海湾盆地冀中坳陷古潜山的三维地质结构特征

地质结构研究是开展盆地分析与油气勘探的重要基础。渤海湾盆地冀中坳陷以古潜山油气田著称于世,潜山地质结构的精细研究是深化油气勘探、进一步获得油气发现的关键。本文基于对覆盖整个冀中坳陷的2D 和3D 高精度地震资料的系统解释及对钻达潜山的数百口探井资料的综合整理与分析,开展了潜山地层与断裂系统的精细解析,整体揭示了潜山的三维地质结构。研究表明,冀中坳陷内发育长城系底、寒武系底、石炭系底、中生界底、古近系底和新近系底6个区域性不整合面,据此,在纵向上划分出7个构造层。冀中坳陷内切穿潜山顶面的断裂按其走向可以分为NE、NW 和近EW 向3 组。其中,NE 向断层最为发育,NW向断层多发育于坳陷中部偏东。以近EW 向的徐水-安新断层和衡水断层为界,将冀中坳陷分为北、中、南3 段,各段的构造样式存在明显的差异。从潜山成因类型的角度出发,根据潜山的地层组成、构造演化、控山断层及潜山本身几何学特征等因素,在坳陷内划分出42个潜山构造带,并详细总结了重点潜山带的发育特征。前中生代的构造-沉积演化为潜山的发育奠定了良好的物质基础,印支运动和燕山运动早期的挤压事件对潜山地层有着明显的改造作用,晚侏罗世以来的多期伸展控制了坳陷内不同成因类型潜山的形成-调整-定型过程。     

济阳坳陷构造样式及其与油气关系

通过对济阳坳陷几何学和一系列钻井和地震资料的综合分析,认为盆区存在伸展式、走滑式、反转式等三种基本构造样式;按几何学和成因学特征,可进一步分为翘倾断块式、滑动断阶式、潜山披覆式、重力背形式、底辟等5种次级构造样式。伸展式是济阳坳陷最重要的构造样式,次级构造样式的发育和演化与地质体在坳陷中的构造位置关系密切：翘倾断块构造大部分形成在坳陷的缓坡带．滑动断阶构主要发育在坳陷的陡坡带,底辟构造常见于坳陷的洼陷带,潜山披覆构造多发育在盆地四周隆起区与洼陷中的潜山带,而重力背形构造大多发育在主断层的下降盘。盆地内的重力构造作用可随着沉积加厚作用的持续或加剧而逐渐增强,发育在济阳坳陷东部地区的一系列雁列式和帚状构造是郯庐断裂强烈走滑剪切作用的结果。研究证实,受早、晚白垩纪之交区域构造背景变化的影响,盆区应力场曾发生过从挤压作用向伸展作用的转换,导致济阳坳陷中的反转构造普遍发育,并具有东强西弱的时空演化规律。因此,走滑剪切式构造是郯庐断裂走滑剪切的结果,而反转式构造则是区域构造背景发生转化的产物。     

冀中坳陷中生代构造变形的转换及油气

冀中坳陷中生代构造变形主要包括印支期古亚洲域的北西西向和燕山期环太平洋域的北东、北北东向压性构造及其配套的北西向张性构造。前者主要是残存的徐水─任丘古隆起带，次要则如留西─大王庄古隆起带等；后者除了北东向的高阳─无极隆起带以外，则以同向的断裂构造为主。西界为太行山东伸展断层，而东界为 (古 )马西逆冲断层和 (古 )里坦逆冲断层以及 (古 )宁晋逆冲断层、 (古 )新河逆冲断层等构成叠瓦状逆冲系统。古亚洲域向环太平洋域的转换时期在中侏罗─早白垩世之间。中生代构造研究可以为冀中坳陷深层油气提供潜山圈闭、下第三系披覆背斜圈闭和岩性圈闭等有利勘探目标。     

济阳坳陷伸展背景下的变换构造研究

济阳坳陷新生代盆地形成过程中经历了剧烈伸展断陷、构造沉降等,由于基底物质结构的差异、先存断裂的诱导以及块体的非均匀伸展变形作用等,形成了类型多样的伸展变换构造来调节盆地内部的伸展变形作用,使盆地在物质、空间上趋于守恒。济阳坳陷发育郑店-商河、阳信-石村、车西-罗西-陈南、埕南-孤西等4个一级变换构造带,主要受NW向基底隐伏断裂控制,走向与盆地轴向直交,调节了整个坳陷的伸展量变化,并分隔了两侧的构造单元和沉积体系,使济阳坳陷整体上呈现出"南西-北东分区"的结构特征。此外,发育有12种二级变换构造,受控于盆地内部的控凹断层,主要调节各凹陷内局部块体的伸展量,形成斜向凸起、走向斜坡以及地垒凸起等,往往成为地表水系的分水岭,在较陡一侧有利于水系的汇聚,形成冲积扇、近岸水下扇等沉积,砂砾岩体比较发育,成为油气聚集的有利区带。     

冀中坳陷南部中—新生代构造转换及其油气地质意义

为了分析冀中坳陷南部中—新生代构造转换机制及其与油气分布的关系,基于地震解释资料,对该区地质结构特征、构造演化及构造转换过程进行研究,并对其油气地质意义进行了探讨。结果表明:冀中坳陷南部衡水调节带两侧地质结构存在明显差异,北部为“双断-双向滑脱-背倾半地堑”结构,南部为“多断-单向滑脱-复式半地堑”结构;冀中坳陷南部地区中—新生代构造演化大致分为基底演化(中生代)、初始裂陷演化(孔店组—沙四段沉积时期)、强裂陷演化(沙三段—沙二段沉积时期)、弱裂陷演化(沙一段—东营组沉积时期)及后裂陷演化(馆陶组沉积时期以来)5个阶段;冀中坳陷南部经历了基底NNE向构造体系向新生代NE向构造体系的转换,区域中—新生代以来应力场变化是冀中坳陷多方位复杂构造形成的原因;冀中坳陷南部构造转换作用通过影响洼槽迁移进而影响有效烃源岩分布,通过控制砂体入盆通道影响储层砂体展布,构造变换过程中主干断层位移梯度变化导致横向背斜形成指示油气富集的有利部位。构造体制转换形成的不同规模变换构造具有一定勘探潜力。     

歧口凹陷伸展滑脱构造系统的厘定及其地质意义

歧口凹陷是渤海湾盆地中部黄骅坳陷的一个次级凹陷,凹陷内蕴藏着丰富的油气资源,是渤海湾盆地油气勘探的重点区块。在叠前三维地震剖面精细构造解释分析的基础上,识别和建立了歧口凹陷伸展滑脱构造系统。该系统分为南部伸展滑脱系统和北部伸展滑脱系统,南部滑脱系统以羊二庄滑脱断裂为主体,连接张东断裂、张北断裂、赵家堡断裂等伸展断裂组合而成,北部滑脱系统以沧东断裂为主体,连接大张坨断裂、海河断裂、港西断裂、港东断裂、南大港断裂等伸展断裂构成。在平面上两大滑脱系统各自构成一个帚状断裂体系,在剖面上表现为叠瓦式几何形态,与次级断裂常构成"Y"型或复"Y"型组合样式,向深部会聚到主滑脱面。歧口凹陷古近纪时期变形基本都限定在区域性底滑脱界面之上,并具有多层次滑脱构造特征,控制和影响了歧口凹陷不同级别的构造形态和组合样式,同时对盆地的沉降过程也有重要的控制作用。歧口凹陷伸展滑脱构造为本区的油气储集和运移提供了有利条件,并初步探讨了歧口凹陷伸展滑脱构造的动力学条件。     

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.     

华北北部中新生代构造体制的转换过程

华北北部位于古亚洲和太平洋两大全球性构造域的交叠部位,其中新生代断裂演化、区域性不整合界面和盆地演化的地质事实显示华北北部中新生代存在5个挤压作用时期。自老至新为:①中三叠世末挤压期(老虎沟组或杏石口组前挤压期,峰值年龄 ≥ 215Ma);②早侏罗世末挤压期(海房沟组或九龙山组前挤压期,峰值年龄 ≥ 178Ma);③晚侏罗世末挤压期(义县组或东岭台组前挤压期,峰值年龄 ≥ 135Ma);④晚白垩世末挤压期(古近系前挤压期,峰值年龄65Ma);⑤古近纪末挤压期(新近纪前挤压期,峰值年龄25Ma).5个挤压期在时间上相对较短,并为6个时间较长,构造运动相对和缓或伸展的成盆沉积期一一隔开。6个成盆沉积期包括:早中三叠世、晚三叠世-早侏罗世、中晚侏罗世、白垩纪、古近纪、新近纪-第四纪。其中,中晚侏罗世、白垩纪、古近纪、新近纪-第四纪具有明显的伸展作用特征。也就是说,华北北部中新生代的构造演化过程是在前中生代华北克拉通岩石圈基础上发育起来的克拉通内(陆内或板内)成盆沉积与挤压变形的交替演化过程,在这一构造演化过程中,挤压作用和伸展作用均占有重要位置,总体来讲,挤压作用由强变弱,伸展作用由弱变强。伸展作用持续的时间长,挤压作用持续时间则相对较短。挤压作用和伸展作用交替出现,挤压构造和伸展构造间互发育。华北北部中新生代这种构造体制的转换过程,记录了从古亚洲洋构造域汇聚构造体制向太平洋构造域俯冲构造体制转换的大陆动力学过程。      

Mesozoic tectonic evolution of the southwest continental Iberian Margin

An extensional event affected the southwest Margin of Iberia during Late Triassic to Early Cretaceous times, giving place to the Algarve basin. This basin was subjected to tectonic instability and it became infilled with siliciclastic and carbonate sequences with abundant interspersed volcanic rocks. Normal and strike-slip faults accommodated the deformation in the Algarve basin. The presence of a single flat or listric detachment surface is inferred from the study of hanging-wall structures. The dynamic and kinematic analyses of fault systems in the Spanish exposure of the Algarve basin allow us to establish three extensional phases. 1) A Late Triassic to Hettangian NE-SW directed extension associated with the initial breaking of Pangea and the opening of the Tethys in the eastern Mediterranean. 2) NW-SE extension from the Sinemurian to the Callovian, interpreted as a result of the activity as a sinistral fault of the Azores-Gibraltar transform boundary. 3) Finally, E-W extension during the Late Jurassic and Cretaceous, related to the North Atlantic rifting process.     

An overview of the Late Cretaceous-Eocene positive inversions and Oligo-Miocene subsidence events in the foreland of the Tunisian Atlas: Structural style and implications for the tectonic agenda of the Maghrebian Atlas system

Structural interpretation of surface and subsurface data in the Eastern foreland basins of Tunisia, allows us to recognize positive inversion structures, i.e. related to compressional events, expressed and recorded in the Paleogene sedimentary pile of the Atlas domain. These episodes are followed by a period of relative tectonic quiescence during Oligocene-Early Miocene with development of extensional structures with slightly tilted panels, grabens and locally the development of listric normal faults branched at depth on “décollement” levels.Comparison of the seismic interpretations and field data collected along the South Atlas Front as well as in the Atlas belt, allows us to propose a tectonic scenario at the scale of Eastern Tunisia Atlas. In particular, we emphasise the role of the so-called “Atlas event” (Middle-Late Eocene), which was initially defined in Algeria but poorly outlined in Tunisia. We will show that the tectonic agenda defined in Eastern Tunisia is consistent with the one proposed elsewhere in the Maghreb allowing us to propose a unified view of the geodynamic evolution of the whole Atlas system during this period.The negative inversion recorded during Oligocene-Early Miocene along with the occurrence of synsedimentary normal faults are related to an increase of the subsidence rate in the frame of continuous shortening coeval to basin formation in the front of the Atlas. The whole Oligo-Miocene evolution results from two different mechanisms: flexuration in the front of the Atlas and the onset of the extension of the Pantelleria-Linosa-Malta rift system of central Mediterranean, which attained a climax stage later during Pliocene-Quaternary.     

伊舒地堑构造演化的沉积充填响应

伊舒地堑是一典型的转换伸展型盆地,它以构造上和沉积上的不对称结构,沉降中心的明显迁移和快速沉降充填为主要特征。本文应用盆地充填记录、盆地构造格架和盆地沉降史分析论证了伊舒地堑构造演化过程中不同级别的幕式裂陷作用,确定了幕式裂陷作用的沉积响应。此外,文章还总结了3种类型的沉积体系域构成样式和沉积特征。     

渤海湾盆地张巨河复杂断块区平面砂箱模拟实验及其启示

伸展盆地复杂断块区往往发育多个方向的断层，这种复杂的正断层组合过去有人认为是多期构造矗加作用的结果。本文针对渤海湾盆地张巨河复杂断块区进行了平面砂箱模拟实验。实验结果表明，在基底有先存构造(如基底断裂)的情况下，如果区域伸展方向和先存断裂或基底构造活动(底辟上拱)不协调，通过递进变形就可以形成复杂的断层组合，即复杂的断层组合可以在一个伸展构造期内、在统一的区域伸展构造力作用下在递进变形过程中逐渐形成，复杂断层组合并不一定需要多期变形叠加。在此基础上，结合理论分析，提出了复杂断层组合成因的另一种模式——不协调伸展递进变形模式。该模式为揭示伸展构造系统中复杂断层组合之间的内在联系提供了新的思路。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代伸展量的时空分布特征*

以渤海湾盆地黄骅坳陷22条区域地震剖面的构造解释为基础,利用平衡剖面技术计算了不同位置剖面的伸展量、伸展率和伸展系数,并分析了伸展量的时空分布规律。研究表明,黄骅坳陷新生代具有幕式伸展的特点,而且伸展量的时空分布极不均匀。空间上,伸展量主要是由盆地主边界断层伸展位移造成的,主边界断层位移较大处的伸展量也相应较大;时间上,水平伸展运动可以分为始新世、渐新世和新近纪3个时期,其中,始新世伸展主要发生在盆地南部,渐新世发生在中北部,新近纪伸展量较小,主要发生在中部。伸展量时空分布是受盆地构造变形、构造演化控制的。始新世,NNE向沧东断层的伸展位移是控制盆地伸展变形的主要因素,且沧东断层在盆地南区的伸展位移量较大。渐新世,NNE向沧东断层在盆地中北区的伸展位移量相对较大,同时盆地内部NNE向基底断层的右旋走滑诱导的NE向基底正断层对盆地伸展变形做出贡献。新近纪,盆地在后裂陷的热沉降过程中NNE向基底断层仍然有右旋走滑位移,致使盆地中部发育NE向盖层正断层。     

Mesozoic to Cenozoic retroarc basin evolution during changes in tectonic regime,southern Central Andes (31–33°S): Insights from zircon U-Pb geochronology

The southern Central Andes of Argentina and Chile (27–40°S) are the product of deformation, arc magmatism, and basin evolution above a long-lived subduction system. With sufficient timing and provenance constraints, Andean stratigraphic and structural records enable delineation of Mesozoic-Cenozoic variations in subsidence and tectonic regime. For the La Ramada Basin in the High Andes at ∼31–33°S, new assessments of provenance and depositional age provided by detrital zircon U-Pb geochronology help resolve deformational patterns and subsidence mechanisms over the past ∼200 Myr. Marine and nonmarine clastic deposits recorded the unroofing of basin margins and sediment contributions from the Andean magmatic arc during Late Triassic to Early Cretaceous extension, thermal subsidence, and possible slab rollback. Subsequent sediment delivery from the Coastal Cordillera corresponded with initial flexural accommodation in the La Ramada Basin during Andean shortening of late Early Cretaceous to Late Cretaceous age. The architecture of the foreland basin was influenced by the distribution of precursor extensional depocenters, suggesting that inherited basin geometries provided important controls on later flexural subsidence and basin evolution. Following latest Cretaceous to early Paleogene tectonic quiescence and a depositional hiatus, newly dated deposits in the western La Ramada Basin provide evidence for a late Paleogene episode of intra-arc and proximal retroarc extension (development of the Abanico Basin, principally in Chile, at ∼28–44°S). Inversion of this late Paleogene extensional basin system during Neogene compression indicates the southern Central Andes were produced by at least two punctuated episodes of shortening and uplift of Late Cretaceous and Neogene age.     

青藏高原羌塘盆地南部古近纪逆冲推覆构造系统

西藏羌塘地块南部古近纪发育肖茶卡-双湖逆冲推覆构造、多玛-其香错逆冲推覆构造、赛布错-扎加藏布逆冲推覆构造,构成古近纪大型逆冲推覆构造系统。沿逆冲推覆构造的前锋断层,二叠系白云岩与大理岩化灰岩、三叠系砂岩与页岩、侏罗系碎屑岩与碳酸盐岩和三叠纪—侏罗纪蛇绿岩自北向南逆冲推覆于古近纪红色砂砾岩之上,形成规模不等的构造岩片与飞来峰。羌塘盆地南部主要的逆冲断层和下伏的褶皱红层被中新世湖相沉积地层角度不整合覆盖,表明逆冲推覆构造运动自中新世以来基本停止活动。羌塘盆地南部古近纪逆冲推覆构造运动在近南北方向产生的最小位移为90km,指示新生代早期上地壳缩短率约为47%。古近纪逆冲推覆构造对羌塘盆地油气资源具有重要影响。