鄂尔多斯盆地中、新生代后期改造

鄂尔多斯盆地周缘和内部在中、新生代都受到后期改造作用,周缘存在挤压逆冲推覆和拉张断陷等不同性质的构造改造作用。在盆地内部,后期改造过程中发育在盖层中的断裂具有很强的规律性,受到了基底断裂的控制。盆地中部东西向断裂带对盆地的构造特征具有分区性,南北构造特征有别,北部地区北东、北西、近东西向断裂均有发育,正断裂、逆断裂和由断裂控制的挠曲构造等有规律发育,在不同方向基底断裂交汇部位的盖层内断裂最发育。南部则主要发育北东方向断层。     

北黄海盆地构造运动学解析

以最新的地质 地球物理资料和北黄海盆地构造几何学特征为基础,采用盆地反演模拟与宏观分析相结合的方法,系统解析了北黄海盆地的构造运动学特征。研究表明,北黄海盆地在中、新生代时期经历了水平伸展、水平挤压、相对平移(走滑)以及垂直差异升降等几种运动型式,其中,水平伸展运动和垂直差异升降运动是北黄海盆地构造运动及形成演化的主体。水平伸展运动可以划分为J3-K1、E2和E3三个主要“伸展事件”,并控制着盆地的成盆演化,其南北向伸展强度均东强西弱,东西向最大伸展强度自中生代到新生代由东向西迁移。水平挤压运动主要有晚白垩世和渐新世末-中新世初期两期。相对平移(走滑)运动伴随水平伸展运动和水平挤压运动发生,使多数NNE向、NW向断裂具有相对压扭或张扭平移(走滑)性质,其中尤以NNE向断裂更为明显。垂直差异升降运动具有“幕式”渐进之特点,晚侏罗世、早白垩世、始新世、渐新世以及中新世中晚期以来为沉降期,其中尤以始新世的沉降速率最大,晚白垩世、古新世、中新世早期为抬升剥蚀期;盆地的中、新生代沉降作用具有明显的自东向西迁移规律:东部坳陷以中生代沉降作用最为显著,中部坳陷主沉降期为始新世,而西部坳陷的快速沉降主要发生在始新世,并一直持续到渐新世。     

南黄海盆地中部隆起构造特征及其成因机制

通过选取南黄海盆地中部隆起内部地震反射清晰、构造特征明显的典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了南黄海盆地中部隆起的构造样式特征,识别出挤压(滑脱、高角度逆冲、对冲/背冲)、走滑(正花状、y字型)、伸展(铲式正断层)等多种构造组合样式.首次提出在中部隆起内部发育2条NW-SE向走滑断层.在此基础上,结合区域应力场特征和深部地球动力学背景,明确了中部隆起构造样式的发育期次、成因机制和构造演化历程.研究结果表明:(1)滑脱构造主要位于中部隆起北部,滑脱面位于志留系底部的泥页岩.滑脱构造应力机制来源于三叠纪末印支运动时期华北板块与下扬子板块之间的碰撞造山作用;(2)高角度逆冲主要位于中部隆起南部,其应力机制来源于早侏罗世燕山运动早期,古太平洋板块初始高速、低角度NW向俯冲;(3)走滑断层主要表现为具有压扭特征的正花状构造,位于中部隆起东南部、中西部,对应于早白垩世时期,古太平洋板块低角度俯冲由NW向转变为NNW向引起的左旋剪切作用,中国东部郯庐断裂在该时期亦表现为左旋剪切特征;(4)伸展正断表现为铲式正断层特征,发育在中部隆起南北边界,即在中部隆起与南黄海盆地南部坳陷、北部坳陷的接触部...     

北黄海盆地构造变形及动力学演化过程

以北黄海盆地构造几何学、运动学特征为基础,探讨了北黄海盆地的构造变形样式及动力学演化过程。研究表明,北黄海盆地的构造变形包括伸展构造变形、挤压构造变形、扭动构造变形以及反转构造变形等,北黄海盆地发育的区域动力学背景即是以区域拉伸作用为主、且叠加有水平挤压作用以及相关的扭动作用,并由此导致了北黄海盆地是以一系列地堑、半地堑式坳陷组成的拉张断陷盆地;北黄海盆地的伸展、挤压与升降作用受控于板块相互作用引起的区域引张与挤压应力场并辅以深部软流圈的微弱上拱隆起作用,其动力学演化过程包括晚侏罗世—早白垩世伸展断陷、晚白垩世—古新世热隆、始新世—渐新世裂陷、渐新世末期—新近纪早期构造反转以及新近纪热沉降等5个阶段。     

南黄海有关地层与构造的研究进展及问题讨论

南黄海为一叠置于下扬子地块变质基底之上的中、古生代海相与中、新生代陆相多旋回叠合盆地,经历了长期的构造演化及多期次构造改造。有关南黄海多期次盆地地层格架及分布特征、构造变形及动力机制、盆地性质及成因机制等问题,仍存在诸多争论。本文在总结前人研究的基础上,利用近几年最新获得的地质、地球物理数据,对南黄海有关地层与构造相关的主要问题进行了探讨。地球物理及综合研究表明：南黄海北部燕山晚期以来陆相断陷盆地之下并不存在印支-早燕山期的前陆盆地;朝鲜半岛西缘断裂带是存在的,扬子地块与华北地块汇聚碰撞过程中存在壳内多层次的互相楔入构造;南黄海海相中、古生界广泛分布,往东抬升剥蚀,可能主要残留下古生界,中部隆起残留有完整的下三叠统-震旦系。     

海西至印支期郯庐断裂带的性质--据中国东部石炭纪至三叠纪的岩相古地理特征分析

文中通过对晚石炭世至早三叠世华南和华北地块古地理特征以及地层学证据的分析,认为中国东部的郯庐断裂带自海西期以来经历了两个主要发展阶段：第一阶段是广义的郯庐断裂带发展阶段,在海西期它是扬子地块北东缘呈宽缓弧形展布的边缘裂陷槽(或盆地)的边界;在印支期由于扬子地块与华北地块的碰撞,成为两地块的对接边界,具有逆冲推覆的性质,属广义的特提斯构造域。第二发展阶段从燕山期以来,发展成为一条平移断裂带,属于狭义的环太平洋构造域的平移系统。自晚石炭世至早三叠世的中国南方及华北东南部的岩相古地理资料显示了扬子地块与华北地块的对接始于晚二叠世早期,地块的抬升自南向北、自南东向北西方向呈迁移趋势;印支期的郯庐断裂带是一条北东、北北东展布的缓‘S’形的地块拼贴边界,在现今的郯庐断裂带上表现为残留的由北北西向南南东的斜向逆冲推覆的性质,表现为大别苏鲁造山带的中上部构造层的变形,即张八岭构造带及前陆褶皱冲断带的变形;燕山期以来则为众所周知的狭义的郯庐断裂带即郯庐平移断裂系统的一部分。     

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.      

Discussion on “sandwich” structures and preservation conditions of shale gas in the South Yellow Sea Basin

In order to make a breakthrough in Mesozoic-Paleozoic shale gas exploration in the South Yellow Sea Basin, a comparison of the preservation conditions was made within the Barnett shale gas reservoirs in the Fortworth Basin, the Jiaoshiba shale gas reservoirs in Sichuan Basin and potential shale gas reservoirs in Guizhou Province. The results show that the “Sandwich” structure is of great importance for shale gas accumulation. Therein to, the “Sandwich” structure is a kind of special reservoir-cap rock assemblage which consist of limestone or dolomite on the top, mudstone or shale layer in the middle and limestone or dolomite at the bottom. In consideration of the Mesozoic-Paleozoic in the Lower Yangtze, and Laoshan Uplift with weak Paleozoic deformation and thrust fault sealing on both flanks of the Laoshan Uplift, a conclusion can be drawn that the preservation conditions of shale gas probably developed “Sandwich” structures in the Lower Cambrian and Permian, which are key layers for the breakthrough of shale gas in the South Yellow Sea. Moreover, the preferred targets for shale gas drilling probably locate at both flanks of the Laoshan Uplift.     

山西沁水盆地东缘太行大断裂构造变形特征及其成因探讨

太行大断裂是山西沁水盆地与太行山隆起的分界,也是华北克拉通内部重要的构造变形带。通过对断层破碎带、断层相关褶皱及共轭节理的野外详细测量,研究了太行大断裂的构造变形特征,探讨其形成的古构造应力场。研究认为,太行大断裂可能经历了3期构造应力作用:(1)印支期在华南、华北板块碰撞的远程效应作用下表现出近N—S向挤压构造应力场。(2)燕山期表现为E—W向至NWW—SEE向挤压构造应力场。(3)喜马拉雅期由NWW—SEE向挤压转换为NE—SW向挤压(或NW—SE向伸展)。太行大断裂由北至南可分为:(1)北段,由3条呈右阶斜列的大型逆断层组成,基岩出露,以逆冲推覆为主。(2)中段,地表出露斜歪褶皱和逆冲断层组合。(3)南段,发育强烈的挤压破碎带,该带中广泛发育构造角砾岩和构造透镜体,构造挤压带内的构造透镜体陡立,显示近水平方向的挤压。     

东北东部虎林盆地的构造特征、成盆机制及敦-密断裂带北东段的形成时代

虎林盆地位于黑龙江省东部,是叠置在佳木斯地块之上的中、新生代断陷-坳陷盆地,其构造变形可以划分为3个构造演化阶段：早白垩世为NW-SE向伸展作用阶段,主要形成一系列各自独立的NE向箕状断陷群;晚白垩世为NW-SE向挤压作用阶段,使部分早期控陷正断层发生反转,形成反转构造,虎林盆地转化为具有多个沉降中心的NE向挤压坳陷盆地群;古近纪-第四纪为NNW-SSE向挤压作用阶段,虎林盆地的构造格局发生了重大变化,不仅使部分早期控陷正断层发生反转作用形成大型反转构造,而且在七虎林河凹陷与中央隆起之间形成NEE向大型逆冲断层（敦-密断裂）和断层传播褶皱,它们共同控制了盆地的形成和沉积作用,虎林盆地转化为具有1个中央隆起和南、北2个坳陷的NEE向挤压坳陷型盆地。东北地区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景,包括虎林盆地在内的东北东部盆地群的形成与伊泽纳奇板块、太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。敦-密断裂带总体上呈NE向展布,具有左行走滑的性质,在靠近虎林盆地的北东段转变为NEE向展布,断层的性质也转变为逆冲断层,敦-密断裂带北东段的逆冲作用很可能与该断裂带的NE向左行走滑作用在NEE向的转换挤压有关。敦-密断裂带自古近纪始新世-渐新世虎林期开始活动,一直持续活动到第四纪。     

阴山中生代地壳逆冲推覆与伸展变形作用

研究区属燕山—阴山中生代板内造山带西段的重要组成部分。依据变形特征和物质组成,可以分为北部构造活动带、中部隆起带和南部构造活动带3个不同的构造区。以中部隆起带为中心,在南北两侧的构造活动带中的构造样式和变形机制呈反向对称出现。逆冲构造和伸展构造在时间和空间上密切共生。在印支期—燕山早期地壳以逆冲挤压变形机制为主,形成了色尔腾山逆冲推覆体系和大青山逆冲推覆体系,而燕山晚期阶段在逆冲岩席上产生了背向伸展变形作用,形成了同构造的早白垩世呼和浩特—包头盆地和固阳盆地。     

塔里木盆地断裂构造分期差异活动及其变形机理

本文的目的是探讨塔里木盆地断裂构造分期差异活动过程及其变形机理.在地震剖面解释、钻井资料和地质资料综合分析的基础上,通过编制塔里木盆地不同时期断裂系统图,提出控制塔里木盆地断裂构造形成和演化主要构造活动期次为:加里东早期、加里东中期、加里东晚期-海西早期、海西晚期、印支期、燕山期和喜马拉雅期.加里东早期断裂活动受伸展环境制约,沿先存基底断裂带形成张性正断层.加里东中期、加里东晚期-海西早期断裂活动以逆冲作用为主,在塔东、塔中、塘古巴斯、巴楚和麦盖提地区最为发育.海西晚期断裂活动也是以逆冲作用为特征,并从早期断裂强烈活动的塔中、塘古巴斯、玛东等地区,迁移到塔北隆起和东部地区.印支、燕山和喜马拉雅期,前陆地区断裂构造发育,形成叠瓦冲断带、褶皱-冲断带、双重构造、盐相关构造等;但在盆内稳定区,断裂构造不发育,活动性弱.古生代断裂构造发育分布的控制机理,主要与区域大地构造环境的变化和构造转换、先存基底断裂带、大型区域性不整合、滑脱带等要素密切相关.区域大地构造环境的变化和构造转换主要受控于塔里木周缘洋盆的伸展裂解、俯冲消减和洋盆闭合的时限和强度.先存基底断裂带或基底构造软弱带往往控制着后期断裂的发育位置和展布方向.大型区域性不整合和滑脱带控制着断裂构造的发育和分布层位.中、新生代断裂构造发育分布的控制机理,与区域大地构造环境及其构造转换、区域构造位置有关.中、新生代塔里木断裂构造主要分为三种环境,即前陆构造环境、盆内稳定区构造环境和隆升剥蚀区构造环境.盆内稳定区断裂构造不发育,活动性较弱.中、新生代断裂构造主体发育在前陆构造环境中,主要受控于周缘造山带强烈隆升、挤压冲断、走滑-逆冲或逆冲-走滑作用,同时与喜马拉雅晚期盆-山耦合作用及滑脱层的发育有关.     

塔北隆起北部叠加断裂构造特征与成因背景分析

塔北隆起在塔里木叠合盆地演化时期经历了古克拉通隆起、早期前陆前缘隆起、库车再生前陆盆地斜坡3个阶段。经过两期成盆构造变革阶段，塔北隆起北部垂向上叠加深、浅层两组断裂系统：深层断裂系统为基底逆冲断裂，发育冲断构造、背冲构造组合；浅层断裂系统为正断层，发育地堑、地垒构造样式组合。两组不同性质断裂系统的发育均对应于两期造山挤压背景下前陆盆地形成阶段。笔者认为，深层断裂并非是处于早期前陆变形区域，而是处于挤压背景下板内塔北古克拉通隆起“纵弯”构造变形中岩层破裂的结果。浅层断裂是库车再生前陆盆地阶段塔北隆起北部基底（前中生界构造层）受水平挤压翘曲变形（纵弯变形）导致上覆岩层引张破裂的结果。     

Numerical modeling of Late Miocene tectonic inversion in the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin,China

The East China Sea Shelf Basin is an important oil- and gas-bearing basin in the West Pacific continental margin. This region was affected by subduction of the Pacific Plate and the Philippine Plate in Cenozoic and experienced multi-stage tectonic inversions. This paper presents results from a numerical simulation by finite element method to the Xihu Sag in the East China Sea Shelf Basin and neighboring areas in an attempt to evaluate the WNW-directed compression on the sag during Late Miocene. Based on comprehensive structural analysis of a large number of seismic profiles, we determine the structural geometry of the sag, including the basement of the basin, the sedimentary cover, and 29 major faults in the Xihu Sag. Simulation results show that under continuous WNW-directed compression, tectonic inversion occurred firstly in the Longjing and Yuquan tectonic zones in the sag. Based on quantitative analysis of vertical displacement field of the Xihu Sag and peripheral areas and its stress intensity evolution, we identify a compressional regime in the Longjing Anticline Zone with a gradually propagated uplifting from south to north; whereas the propagation of uplifting in the Yuquan Anticline Zone is from north to south. The inversion intensity decreases from north to south. The formation of the tectonic inversion zone in the Xihu Sag is not only correlated to the direction of compression and fault patterns in the basin, but also closely related to the spatial configuration of fault surfaces of the Xihu–Jilong Fault in the Xihu Sag.     

新构造运动在南黄海盆地的表现及其对油气成藏的影响

在精细地震资料构造解释基础上,认为上新世—第四纪是南黄海盆地新构造运动的主要活动期,对应南黄海盆地第二个阶段的断裂活动期。垂向上,新构造运动具有早晚构造响应差异:早期南北向弱挤压背景下以张性正断层为主,晚期东西向两幕挤压背景下以逆断层和褶皱为主;平面上,新构造运动影响亦具有差异:北部坳陷活动强烈、正断层发育、逆断层少量,而南部坳陷活动较弱。新构造运动与北部坳陷烃源岩的生排烃时期吻合,断裂带是重要输导体系,也是重要的潜在成藏区。     

鄂尔多斯北缘石合拉沟逆冲推覆构造的发现及意义

最近在包头市幅1／25万区域地质调查工作中，在黄河南部鄂尔多斯北缘隆起带中发现了由北向南逆冲的石合拉沟推覆构造。上盘逆冲推覆体由基底浅变质的石英岩、黑云变粒岩和大理岩构成，推覆在晚石炭统太原组和中三叠统二马营组之上。野外地质关系表明逆冲推覆变形作用发生在晚侏罗世，与河套新生代断陷盆地北缘大青山逆冲推覆构造晚期逆冲推覆变形作用是同时的，逆冲推覆方向相反，构成了以现代河套盆地为中心的晚侏罗世背冲型逆冲推覆构造。该逆冲推覆构造的发现对探讨华北地台北缘中生代地壳构造变形特点和新生代河套断陷盆地基底构造性质具有重要意义。     

珠江口盆地构造演化旋回及其新生代沉积环境变迁

目前对珠江口盆地中生代以来的演化过程及其与沉积环境演变的响应关系尚缺乏系统性认识.基于珠江口盆地中-新生代岩浆活动、断陷结构样式及其改造、典型构造变形样式、沉积中心的转换等特征的对比分析,将盆地中-新生代的构造演化划分为4个阶段、7个期次：（1）中侏罗世-晚白垩世早期（～170～90 Ma）为古太平洋板块俯冲主控的陆缘岩浆弧-弧前盆地演化阶段;（2）晚白垩世-始新世中期（～90～43 Ma）为太平洋板块俯冲后撤背景下弧后周缘前陆/造山后塌陷-主动裂谷演化阶段;（3）始新世中期-中中新世（～43～10 Ma）为华南挤出-古南海俯冲拖曳主导的被动陆缘演化阶段;（4）晚中新世以来（～10～0 Ma）为菲律宾板块NWW向仰冲主导的挤压张扭演化阶段.～90 Ma、～43 Ma、～10 Ma分别实现了由安第斯型俯冲向西太平洋型俯冲、由主动裂谷向被动陆缘伸展、由被动陆缘伸展向挤压张扭的转换.在此过程中,伴随着古南海和南海的发育-消亡,新生代裂陷期沉积环境由东向西、由南向北逐渐海侵,裂后期由南向北阶段性差异沉降,由陆架浅水向陆坡深水转换,这使得珠一/三、珠二、珠四坳陷的石油地质条件具有显著的分带差异性...     

西天山尤路都斯盆地构造演化与原型盆地古环境分析

尤路都斯盆地位于天山西段南天山与中天山之间 ,呈 EW向延伸的狭长型山间盆地。通过最新资料研究 ,提出大、小尤路都斯盆地分属不同的板块体系 ,塔里木板块向伊犁—伊塞克湖板块俯冲带沿那拉提断裂至巴音布鲁克 ,沿艾尔宾山南缘向东延伸 ;划分大尤路都斯盆地归属南天山—塔里木板块 ,而小尤路都斯盆地属于伊犁—伊塞克板块。自新元古代以来 ,盆地经历了古生代盆地基底演化阶段、中新生代盆地形成阶段。从晚二叠世开始至中生代 ,那拉提断裂带—艾尔宾山以南是泥盆—石炭系的露头区 ,基本无沉积。构造线以北属中—新生代原型盆地分布范围应该以巴音布鲁克为中心 ,西北延伸至巩乃斯 ,东南到现在的小尤路都斯 ;受断裂控制 ,沿着 NW向断裂体系发育有河流、沼泽、小型断陷湖盆的古水流体系     

塔里木盆地塔中低凸起古构造演化与变形特征

通过区域地质和构造地震精细研究,提出了塔里木南缘早古生代板块构造控制塔南—塔中从伸展到挤压盆地演化：寒武纪—早奥陶世板缘拉张控制了塔中北斜坡断陷构造;中奥陶世北昆仑洋盆关闭后塔中前缘隆起;晚奥陶世—晚泥盆世塔中前陆冲断与走滑构造变形。晚奥陶世塔南前陆冲断构造由东南向西北方向传播,形成塘北—塔中南—塔中5号断裂带等弧形断裂体系和塔中低凸起中西段与Ⅰ号断裂带小角度斜交的走滑断裂体系。冲断构造位移的传播受控于两个滑脱层：其一是沿寒武系内部膏盐岩的滑脱,形成弧形冲断构造,终止于塔中南缘断裂带;另一个是沿中地壳韧性变形带的滑脱,形成塔中1号断裂带东端的弧形构造带。塔中1号断裂带东段的构造变形方式主要为向北传播水平位移的断层传播褶皱和向南反向冲断的楔形构造。塔中低凸起的中西段右行走滑构造导致了向东收敛的扫帚状走滑断裂体系的形成,剖面发育花状构造。塔中低凸起的古构造演化与变形特征、构造变形样式、构造变形成因和断裂体系,是克拉通盆地内部叠合盆地深层的主要构造地质特征。     

后撤式逆冲推覆断层成因机制及物理模拟——以准噶尔盆地西北缘克-百断裂带为例

位于准噶尔盆地西北缘中段的克-百断裂带,晚二叠世以来发育了一系列后撤式逆冲断层。长期以来,关于克-百断裂带高角度逆冲断层的成因机制一直处于争论当中,后撤式逆冲断层的物理模拟在国内尚未见文献报道。论文通过地震解释研究了克-百断裂带的构造变形特征及其演化阶段;应用断层"活动性系数"理论,半定量地描述了挤压条件下断层"活动性系数"、摩擦系数与断层倾角之间的关系,证明了挤压条件下也能形成高角度逆断层;结合"造山楔"理论解释了后撤式逆冲断层的成因机制。研究认为,克-百断裂带后撤式逆冲断层是印支期、燕山期持续挤压和扎伊尔山隆升效应综合作用的产物:挤压过程中发生"泊松效应",随着断层倾角增大,断层面上的正压力迅速增大、"活动性系数"降低,当倾角增大到一个临界值后断层停止活动,形成高角度的逆断层;同时扎伊尔山隆升造成挤压应力上移,为断层的后撤奠定了基础。最后利用砂箱物理实验模拟了克-百断裂带后撤式逆冲断层的形成过程。