辽东湾坳陷东部新生代构造发育与成因机制

以三维地震资料为基础,刻画了辽东湾坳陷东部地区新生代断裂体系平面和剖面发育特征,对以断裂特征为主的构造样式进行了分析,并结合区域动力背景探讨了构造的发育演化与成因机制。结果表明:辽东湾凹陷东部古新世-渐新世的构造主要由NNE向的拉张正断层组成;渐新世时期以走滑构造样式为主,主干断裂附近出现走滑效应产生的增压区和释压区,同时发育似花状构造和多级"Y"字型构造样式,次级断裂多表现为NEE向的雁列状构造样式;新近纪时期断裂体系仍以雁列状断裂为主,发育共轭状剪切破裂以及"背形负花状"构造样式。构造特征体现了研究区新生代走滑构造系统与伸展构造系统的叠加改造过程,可以将辽东湾坳陷东部地区的构造演化阶段划分为古新世-始新世的弱走滑强拉张时期、渐新世的弱拉张强走滑时期以及新近纪的弱挤压弱走滑时期。     

辽东湾坳陷东部地区走滑断裂发育特征及走滑量的估算

运用丰富的三维地震资料,详细刻画了辽东湾坳陷东部地区三条主干走滑断裂的平面和剖面特征,不同走滑断裂发育特征不同,以及同一断裂也具有分段差异性。整体而言,辽东湾坳陷东部地区在平面上,由东到西、从南北两端向中间,走滑强度逐渐增大。通过构造物理模拟实验的方法,对辽东湾坳陷三条主干走滑断裂的走滑位移量进行估算,结果表明,辽中地区走滑断裂走滑量大于辽东地区;而三条断裂在渐新世时期的走滑位移量和平均走滑位移速率均是最大的,说明辽东湾坳陷东部地区在渐新世时期走滑活动强烈。     

平衡剖面方法在伸展、走滑作用叠加、 配比关系分析中的应用 ——以渤海海域辽东湾坳陷为例

新生代辽东湾坳陷处于伸展和走滑作用的共同控制之下,二者强弱关系的变化导致了复杂的叠加、配比关系,本文利用平衡剖面方法,选取了不同地区垂直和平行于主干断裂的两个方向地质剖面进行了平衡剖面的恢复和伸展率的计算,进而探讨了辽东湾坳陷新生代各演化阶段伸展、走滑作用的叠加配比关系,结果表明:始新统孔店组—渐新统沙河街组四段、三段沉积期,辽东湾坳陷以伸展作用为主,走滑作用相对较弱;沙河街组二段—沙河街组一段沉积期表现为弱伸展、弱走滑;渐新统东营组沉积期转变为强走滑、弱伸展,辽中—辽东地区走滑作用强于辽西地区,而伸展作用辽西强于辽中—辽东地区;新近纪—第四纪,辽东湾坳陷伸展和走滑作用均相对较弱,整体拗陷。不同时期伸展和走滑作用的叠加、配比关系控制了辽东湾坳陷构造格局、构造样式的时空差异。本文所提出的理论和方法适用于中国东部多数伸展和走滑作用共同控制的盆地类型,尤其针对主走滑断裂附近发育相当数量走滑派生次级断裂的情况结果更为准确。     

辽东湾坳陷新生代构造改造作用及演化

利用大量的渤海油气勘探资料与成果对辽东湾坳陷构造演化特点综合分析,揭示出辽东湾坳陷新生代构造改造作用主要表现在:断裂作用、地层抬升剥蚀及褶皱作用,对辽东湾坳陷构造演化过程具有重要的影响。其西部地区现今构造特征主要受前期伸展断层控制,构造改造作用较弱;而东部地区构造改造作用强烈,辽东凸起是在后期构造改造作用下形成的,分隔现今的辽中凹陷与辽东凹陷。郯庐断裂带辽东湾段新生代早期活动特征不明显,始新世末-渐新世主要以伸展作用叠加右旋走滑作用为主;渐新世末-新近纪晚期以右旋走滑作用为主,断裂带活动不控制辽东湾东部地区的沉积。辽东湾坳陷新生代的演化整体可划分为断陷期(孔店组沉积期-沙河街组三段沉积期)、断坳改造期(沙河街组二段沉积期-东营组沉积期)、走滑改造期(馆陶组沉积期至今)3个演化阶段。现今辽东湾坳陷构造格局与沙河街组三段沉积前古构造格局的差异性,对该区海域油气勘探具有重要意义。     

辽东湾坳陷新生代主干断裂走滑量的估算及其地质意义

盆地区或覆盖区走滑位移量的估算是构造地质学研究的难点和热点。本文在三维地震资料精细解释的基础上,利用构造物理模拟实验和构造解析相结合的方法,对辽东湾坳陷主干断裂新生代各演化阶段的走滑位移量进行了估算,并分析了其地质意义。结果表明:辽东湾坳陷主干断裂的走滑位移量有三分之二转换成了派生次级断裂的水平伸展量;新生代沙一、二段沉积期各主干断裂开始走滑活动,不同演化阶段各主干断裂的走滑量具有明显的时空差异,整体而言辽中地区辽东地区辽西地区,其中以辽中1号断裂在各时期走滑量最大;各主干断裂的走滑量均为古近纪东营组沉积期最大,辽西地区新近纪走滑量大于古近纪沙一、二段沉积期,东部的辽中1号和辽东1号断裂古近纪沙一、二段和东营组沉积期的走滑量均大于新近纪。不同演化阶段、不同构造位置伸展和走滑作用的强弱配比差异控制了局部构造样式和盆地结构的差异,辽中和辽东地区新生代走滑强,主干断裂、构造样式具明显走滑特征;辽西地区古近纪早期伸展作用较强,东营组沉积期和新近纪走滑作用强,形成了明显的"伸展-走滑"叠加构造样式。     

辽东湾坳陷东部地区走滑双重构造的发育特征 及其石油地质意义

在将构造发育特征与走滑双重构造理论模型进行类比分析的基础上,对辽东湾坳陷东部地区的走滑双重构造的发育特征进行了研究,并结合油气勘探实践成果,就其石油地质意义进行了探讨,研究结果表明:在受控于走滑与拉伸并存的多动力源区域地质背景下,辽东湾坳陷新生代构造演化体现了断陷与拗陷、拉张与走滑的叠加效应,NNE走向的辽中1号断裂、辽中2号断裂及辽东断裂的发育不仅控制了辽东湾坳陷东部地区的凸凹格局,其走滑侧接关系也导致了研究区走滑双重构造的发育;辽东凸起是由于辽中2号断裂、辽东断裂走滑弯曲、右行左阶侧接而形成的挤压走滑双重构造,而辽中凹陷在早期拉张断陷基础上,经历了后期走滑作用的改造,其断裂体系的发育体现了辽中1号断裂与辽中2号断裂的右旋右行侧列所产生的拉张走滑双重构造效应;在走滑双重构造的增压带,断裂侧向封堵性强,有利于形成有效的断层圈闭,是油气藏发育的有利区带。     

渤海海域渤南地区新生代断裂体系与盆地演化

利用现今丰富的三维地震资料,将地震剖面解释与相干切片分析相结合,对渤海海域渤南地区断裂发育与盆地结构 进行研究,明确了断裂体系及构造演化特征。结果表明：新生代郯庐断裂渤南段可分为东、中、西三支,并与受郯庐走滑 断裂影响的近EW向、NW向和NE向主干断裂体系共同组成了渤南地区网格状的构造格局;而区域应力背景的改变导致渤 南地区走滑和伸展作用的强弱发生了变化,使得构造演化可划分为左旋走滑-强伸展、右旋走滑-强伸展和弱走滑-弱伸展 三个阶段,第一阶段孔店组~沙四段郯庐断裂东支强烈活动,中支和西支活动微弱,NW向和近EW向大断裂活动形成了黄 河口凹陷和莱州湾凹陷的盆地格局;第二阶段沙三段~东营组走滑断裂三支及其他方向主干断裂均活动,NE向和近EW向 次级断裂开始发育,各盆地持续性伸展断陷;第三阶段馆陶组-明化镇组右旋走滑减弱,郯庐断裂中支和西支发育呈一系 列NE向雁列断层,东支及其他方向主干断裂附近次级小断层继续增多,各盆地转为了整体的坳陷。     

埕北凹陷及邻区新生代断裂体系与构造格局

基于"海-陆"探区资料的整合,在断裂体系精细刻画的基础上,对埕北凹陷及邻区新生代断层发育的时空差异性进行了研究,并结合区域构造背景,就其构造格局的演化过程进行了探讨。研究结果表明:埕北地区及邻区新生代断裂体系发育特征体现了继承与改造并存,拉张与走滑叠加的效应。孔店组-沙三段沉积期,中生代先存的NW向埕北断层继承性活动,控制了盆地北东断南西超的构造格局;沙二段-东营组沉积期,在郯庐断裂带大规模右旋走滑所派生的NNW-SSE向拉张及区域近N-S向拉张作用下,发育了一系列NEE向张性断层对先期的构造格局进行了改造,同时,NW向断层受到斜向拉伸持续活动,与NEE向断层共同控制该时期的构造格局;进入新近纪,盆地由裂陷转变为拗陷沉降,断层垂向活动基本停止,取而代之的是NW向和NE向断裂体系的强烈走滑活动,它们的共轭走滑效应决定了该时期的构造面貌。先存断裂的存在及郯庐断裂的右旋走滑活动是控制盆地构造格局演化的关键因素,依据盆地各时期的演化特征的不同,可以将其划分为继承断陷期、改造断陷期和走滑拗陷期三个阶段。明确该地区构造格局的叠合与改造关系对于认识济阳坳陷和渤中坳陷的构造转换关系以及该区的油气勘探都具有重要意义。     

辽东湾坳陷新生代差异抬升事件的确定及其地质意义

依据海域油气勘探和地质资料,对辽东湾坳陷磷灰石裂变径迹年龄、典型地震剖面的深入研究和沉积构造特征及构造演化等综合分析表明:辽东湾坳陷在新生代发生了3期构造抬升及剥蚀事件,主要发生在中新世末—上新世初(对应的峰值年龄为5~7 Ma)、渐新世东营期末—中新世初(峰值年龄为18~22 Ma、24~26 Ma)、始新世沙河街组三段沉积末(峰值年龄为36~40 Ma)。这3期构造抬升事件的特点为南早北晚、南强北弱,说明在空间上具有差异性。在始新世,坳陷东部为一有巨厚沉积的较大型凹陷,沙河街组三段沉积后受断裂切割改造今辽东凸起开始显现并遭强烈剥蚀,致使较大型凹陷被辽东凸起分隔为两凹(今辽中、辽东凹陷)夹一凸结构。此改造过程与郯庐断裂活动特征及强度的改变有关,显示出辽东湾坳陷东、西部抬升特点和后期改造强度的明显不同。辽东湾坳陷古今构造格局及演变,与区域动力学环境及背景紧密相连,这3期构造抬升事件,在中国东部具有较广泛的响应表现和区域动力学背景,意义重要,对其研究有助于进一步完善和深化对中国东部及近海等新生代盆地的整体认识,为中国东部区域动力学环境及背景研究和油气勘探、资源评价提供基础资料和科学依据。     

辽东湾盆地扇三角洲与近岸水下扇特征对比

<正>辽东湾坳陷位于渤海东北部海域,为渤海湾盆地一个次级构造单元,是下辽河坳陷在海域的延伸部分。郯庐断裂新生代右行走滑运动控制了该区NE走向"三凹两凸"的构造格局。自西向东可划分为辽西凹陷、辽西凸起、辽中凹陷、辽东凸起、辽东凹陷(徐长贵,2009)。前人对辽东湾坳陷构造演化及沉积充填特征等方面的深入研究认为,自下而上可划分为古近系、新近系,在新生代经历了古近系裂陷和新近系-第四系后裂陷两个阶段。其中,古近系构造演化可划分为三个阶段:即古新统-始新统     

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。     

辽东凸起北段新生代隆升时间的确定:来自裂变径迹的证据

对取自辽东凸起北段凸起带和陡坡带的6个岩芯样品进行了磷灰石裂变径迹(AFT)测试并分析了裂变径迹特征,选定其中2个样品在约束条件下进行热史模拟。结果表明,辽东凸起北段新生代经历了距今50 Ma±孔店组沉积期末及距今24 Ma±的东营组沉积期末的2次构造隆升。通过对辽东湾坳陷东西部的沉积结构和控凹断裂对比可知,辽东湾坳陷一系列NE向隆起具有相似的发育机制。结合渤海湾盆地区域构造背景,推断辽东湾坳陷辽东凸起的形成是古近纪地幔热活动引起的伸展作用在孔店组沉积期末的构造响应,形式为拆离性质的翘倾断块;而辽东凸起的第二次抬升是受东营组沉积期末发生的区域性构造抬升运动影响的结果。     

歧口凹陷及周缘新生代构造的成因和演化

歧口凹陷及周缘构造带发育不同方向的新生代断层,主要包括NE、NNE、NEE、近EW和NW向等,从运动学平衡角度推测这些断层均应不同程度地表现为具走滑分量的正断层或上盘斜落的走滑断层。本文提出一个双动力过程模式来解释歧口凹陷及周缘构造带的形成和演化。始新世时主要发生NWW—SEE向区域裂陷伸展,形成NE—NNE向正断层和NEE—近EW向传递断层;渐新世时,受纵贯研究区的NNE向深断裂右旋走滑的影响,叠加了SN向的局部伸展,形成大量NEE—近EW向盖层正断层。晚第三纪时NNE向区域性伸展作用基本停止,深断裂仍继续右旋走滑活动,引起盆地区断层进一步活动。     

营口—潍坊断裂带对辽东湾坳陷东部凸起的形成及构造分段的控制作用——来自物理模拟实验和断层几何学特征的证据

辽东湾坳陷是渤海湾盆地的重要组成部分,其发育受营口—潍坊断裂带控制。其东支的两条分支断层大体沿其次级构造单元辽东湾东部凸起的两侧延伸。本文应用大量地震测线的构造几何学特征分析,结合构造物理模拟试验,认为辽东湾坳陷东部凸起是在先期存在的低凸起的基础上,在渐新世东营组沉积期因营口—潍坊断裂带的右行走滑形成的。以Lz205测线和Lz185测线之间为界可分为类似的两段,各自经历了一个自南而北的右旋走滑伸展—剪切走滑—右旋走滑挤压的变化过程。这种变化由北东向的基底断裂与由之派生的新生代内的北北东内断裂间的关系造成,在两者的交汇点(如Lz151)或走向发生转折处(如Lz255)右旋走滑作用发生变换,其南侧拉张下沉,正断层发育,表现为右旋走滑伸展,北侧则挤压隆升,表现为右旋走滑挤压。南、北两侧相反的力学性质是走滑活动派生的局部差异应力场造成的。构造物理模拟试验证实了右旋走滑伸展—剪切走滑—右旋走滑挤压的变化过程。     

辽东湾JZ27-33区块伸展型右行走滑双重构造系统

辽东湾JZ27-33区块发育3条大型NNE向走滑断裂,分别为辽中3号断裂(或者辽中1号断裂)、辽中2号断裂和辽东2号断裂,在平面上,3条走滑断裂呈"雁行式"展布,其间密集发育具有走滑性质的正断层,这些正断层在平面上成NE或者NEE走向,与主走滑断裂斜交,其锐角的指向为本盘地层在平面上的位移方向;在横剖面上,负花状构造是研究区内的大型走滑断裂在横剖面上的重要特征,综合分析认为,研究区的断裂特征在平面上表现为"双重构造"特征,在横剖面上表现为(负)花状构造,构成了典型的"伸展型右旋走滑双重构造"系统,并且认为,形成这种构造样式的控制因素主要有:郯庐断裂带的右旋走滑作用、平面展布特征、多期构造活动以及能干性特征明显的沉积地层。     

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。     

营口-潍坊断裂带新生代走滑拉分-裂陷盆地伸展量、沉降量估算

应用通过营口—潍坊断裂带及相关新生代盆地的地震剖面,采用专业软件分别计算了潍北凹陷、青东凹陷、莱州湾凹陷、黄河口凹陷、渤中凹陷、渤东凹陷、辽中凹陷和辽东凹陷的伸展量及构造沉降量,表明虽然同受断裂带走滑和软流圈上涌控制,但不同区段新生代伸展作用方向、主要发生时间和强度都有差别。南段是南北方向伸展,伸展作用主要发生在古新-始新世孔店组—沙河街组三段沉积时期;中段渤中—辽东湾南部地区具有多向伸展特征,近东西方向和南北方向伸展作用最为强烈,主要伸展作用发生在中-晚始新世、渐新世和新近纪,特别是以新近纪强烈伸展作用区别于其它地区;北段即辽东湾中-北部地区主要是北西—南东方向伸展,主要伸展活动发生在中始新世沙河街组三段和渐新世东营组沉积时期。文章总结了4种不同类型的沉降,指出新生代的构造活动随时间有自南向北推移和自两侧向中间迁移的规律,提出不同方向断裂带的活化和新近纪北东东向新生构造的形成是裂陷强度向中间迁移并产生4种不同沉降类型盆地的原因。