柴北缘早新生代旋转变形特征及其构造意义

青藏高原东北部作为高原北东向扩展的前缘地带,新生代以来变形十分强烈,是研究青藏高原隆升变形过程和生长模式的关键地区之一。然而高原东北部何时卷入印度-欧亚大陆碰撞挤压变形系统以及高原扩展的运动学、动力学过程和机制等仍存在很大争议。大陆碰撞及持续挤压过程往往会伴随块体及其内部的旋转变形,而古地磁磁偏角可以定量恢复块体绕垂直轴发生的旋转变形,在研究块体旋转变形方面具有其独特优势。高原东北部,尤其是柴达木盆地,缺乏早新生代的细致旋转变形研究,制约了我们对高原东北部地区早新生代的旋转变形特征及其对印度-欧亚大陆碰撞远程响应的理解。柴北缘地区出露有近乎连续完整的早新生代路乐河组-下干柴沟组地层,为研究青藏高原东北部早新生代旋转变形提供了理想场所。本文对柴北缘逆冲带北中部的驼南和高泉两剖面早新生代路乐河组和下干柴沟组地层开展精细古地磁旋转变形研究:包括在驼南剖面布设4个时间节点、24个采点260个古地磁岩心样品,高泉剖面布设2个时间节点、14个采点150个古地磁岩心样品。通过系统岩石磁学和热退磁实验分析,揭示两剖面早新生代样品的载磁矿物主要是赤铁矿,并含有少量磁铁矿;所获得31个有效采点的高温特征剩磁方向通过褶皱检验和倒转检验,指示可能是岩石沉积时期记录的原生剩磁方向。结合柴北缘中部红柳沟剖面已有古地磁数据,三剖面古地磁结果一致表明柴北缘地区在45~35 Ma期间发生了显著(约20°)逆时针旋转变形。结合东部陇中盆地同时期古地磁旋转变形记录,发现二者具有反向的共轭旋转变形关系。综合青藏高原东部早新生代(52~46 Ma)旋转变形和渐新世以来走滑断裂活动等证据,我们认为:(1)高原东北部的共轭旋转变形是该地区对印度-欧亚碰撞的远程响应,其时间不晚于中始新世(约45 Ma);(2)早新生代自喜马拉雅东构造结至高原东北部,其两侧系统的共轭旋转变形很可能是该时期喜马拉雅东构造结北北东向压入欧亚大陆引起的右旋和左旋剪切作用导致,且剪切应力及相关的地壳缩短和旋转变形等呈现自东构造结地区沿北北东向逐步向高原东北部传递的特征;(3)古新世—始新世时期高原构造变形可能主要通过南北向挤压-地壳增厚模式、渐新世以来主要以沿主要断裂带的侧向挤出模式来调整。     

渤海湾盆地埕北断层新生代分段特征及其对凹陷演化的控制

形成于中生代、NW走向的埕北断层位于渤海湾盆地中部,为明确其新生代分段发育特征及对埕北凹陷演化的差异控制作用,在整合渤海油田和胜利油田探区三维地震勘探资料、测井资料基础上,对断层几何学、运动学特征和断层控制下的地层展布特征进行综合分析.结果表明:埕北断层新生代呈NW走向展布的"M"形,由2段NWW走向和2段NNW走向的断层分段相间排列、首尾相连而成;经历Ek-Es₄（~65~42 Ma）分段复活,Es₃-Ed（~42~23 Ma）连通拉张,N-Q（~23~0 Ma）走滑改造3个演化阶段;4个分段在新生代的差异演化控制了埕北凹陷内新生界基底形态、地层超覆、横向背斜发育以及次洼的差异演化,断层分段控制下的凹陷演化可分为3个阶段:Ek-Es₄的横向扩张阶段,Es₃-Ed的垂向加深阶段以及N-Q的走滑改造阶段.      

沾化凹陷中、新生代断裂发育及其形成机制分析

在采用断层活动速率定量分析断裂活动性的基础上,就印支运动以来沾化凹陷断裂的发育期次、组合特点、成因机制等进行了研究和探讨。结果表明：中、新生代济阳坳陷沾化凹陷的断裂发育受控于欧亚构造域的西伯利亚板块、扬子板块与华北板块的挤压拼接和滨太平洋构造域及其郯庐断裂带的活动两大构造体系域;晚三叠世NW向逆推断层的发育为华北板块与扬子板块挤压拼接时产生的板内局部挤压调整效应;晚侏罗世—白垩纪NW向断层发生的构造反转是在太平洋板块俯冲造成地幔上涌所产生水平拉张背景下郯庐断裂左行走滑的结果;燕山—喜山构造阶段过渡期郯庐断裂由左旋至右旋的转换,则导致了研究区断裂发育由NW向至NE(NEE)向的转型。     

渤海湾盆地黄河口凹陷东洼断裂体系发育特征及其变形过程的构造物理模拟

黄河口凹陷东洼是渤海盆地典型的盆缘洼陷,基于新一轮区域三维地震精细解释资料,采用构造解析与构造物理模拟技术相结合的方式,对黄河口凹陷东洼的断裂体系特征与构造演化过程进行研究.研究表明,受走滑和伸展变形的共同作用,研究了发育了以NNE-NE走向为主的走滑断裂体系和以EW-NEE走向为主的伸展断裂体系,断裂构造演化经历了孔...     

南海共轭陆缘新生代碳酸盐台地 对海盆构造演化的响应

南海新生代碳酸盐台地分布面积广、厚度巨大,但大部分已经淹没,成为淹没碳酸盐台地,它们孕育着南海海盆演变的 重要信息.南海碳酸盐台地伴随着南海陆缘张裂而发育,最初主要发育在两个共轭陆缘伸展地块的构造高地.南海经历了大陆 边缘伸展、岩石圈减薄和地幔剥露等过程,始新世到早渐新世的第二期NE-SW 向扩张,形成了破裂不整合面,随之发生了晚 渐新世至早中新世的海底扩张,形成中央海盆.构造沉降提供了台地生长的可容纳空间,构造掀斜作用、断裂作用和前陆盆地 前沿挤压褶皱的迁移控制了台地各单元厚度、沉积相和地震反射终止特征在横向上的变化,构造控制的相对海平面的变化控 制了不同级序生物礁碳酸盐台地的沉积旋回,而后期加速沉降导致碳酸盐台地淹没.      

北京凹陷北缘第四纪凹陷盆地沉积速率变化特征与顺义断裂活动性的响应关系

北京凹陷受黄庄—高丽营断裂与南苑—通县断裂共同控制,形成于古近—新近纪。凹陷北缘在第四纪由于顺义断裂的强烈活动解体,形成2个新的凹陷,后沙峪凹陷和俸伯凹陷。文章在后沙峪凹陷内开展了钻孔ZK19的第四纪磁性地层研究,结合光释光测年结果获得钻孔ZK19早更新世、中更新世、晚更新世和全新世地层底板埋深分别为434 m、128 m、29.9 m和1.35 m。通过与俸伯凹陷内钻孔ZK12-2进行沉积地层厚度与沉积速率的对比分析,探讨了顺义断裂第四纪以来的活动特点,从而对北京凹陷北缘盆地演化进行了探讨。研究表明,顺义断裂在第四纪早更新世的强烈活动最终造成了北京凹陷北缘盆地的解体;中更新世,顺义断裂相对于黄庄—高丽营断裂活动性不甚明;晚更新世,顺义断裂相对于黄庄—高丽营断裂再次强烈活动,加速了北京凹陷北缘盆地的分化;全新世,顺义断裂强烈活动并造成了地表地裂缝的发育和建筑物的破坏。     

蒙古国境内贝尔湖凹陷早白垩世沉积充填演化与同沉积断裂的响应

蒙古国境内的贝尔湖凹陷是新近发现的一个主要勘探可开发区。早白垩世垂向充填演化序列综合研究表明,南屯组早期地层的大规模同生断裂系统组合样式及其分布对断陷湖盆内沉积体系域的发育、分布起着重要的控制作用。凹陷内的充填序列和演化反映了幕式断裂作用及湖盆右旋走滑特征对盆内沉积体系演化模式起着至关重要的控制作用。长期活动的同沉积断裂配合构造的右旋走滑运动严格控制古地貌、断裂坡折及断坡带的形成与分布,从而进一步控制着湖盆内碎屑岩沉积体系发育与沉积展布模式。凹陷内部的东次凹北洼槽内的洼陷边缘断裂坡折带常常控制着粗碎屑沉积体系的沉积、沉降中心,特别是低位域近岸水下扇的发育和分布,是盆内寻找砂岩油气藏的最有利区带。同沉积断裂具有多种组合样式,包括"人"或"之"字形等多种组合的断裂系统等,造就湖盆内复杂多变的构造古地貌及断裂坡折系统,严格控制着凹陷内砂体分散体系的沉积和堆积模式。揭示同沉积断裂(坡折)带的活动和分布,再造各沉积期次构造古地貌、断坡带是进行沉积体系展布模式和砂体分布预测的关键。     

中国南海礼乐盆地新生代断裂体系的发育与演化

断裂体系发育特征是礼乐盆地新生代构造演化的重要表现形式。运用研究区丰富的二维地震资料,在详细刻画主干断裂和次级断裂的几何学特征基础上,厘定了断裂体系各时期的活动规律,明确了断裂体系演化的时空差异性：古新世-早渐新世断裂体系以NNE向和NEE向主干断裂为主,早期整体断裂活动速率低且NNE向断裂占主导,后期NNE和NEE向断裂活动均大幅增强;晚渐新世-早中新世断裂体系表现为NNE和NEE向主干断裂继承性活动、NW向主干断裂和NEE-近EW向次级断裂形成;中中新世以来断裂体系活动微弱、消亡。响应于太平洋板块、欧亚板块和印澳板块交汇碰撞、古南海消亡以及新南海扩张的区域地质背景,礼乐盆地的新生代演化过程可分为陆缘裂陷(包括陆缘初始裂陷和陆缘强烈裂陷)、漂移裂陷及前陆拗陷三个阶段;古新世至早中新世拉张应力场由NWWSEE到SN向的顺时针转变和中中新世以来拗陷背景下来自东、南侧的挤压控制了礼乐盆地断裂体系的发育与演化。     

渤海湾盆地南堡凹陷地层压力演化及其成藏意义

渤海湾盆地南堡凹陷2 900 m以下超压现象较普遍,然而超压成因演化研究较为薄弱.基于数值模拟技术对南堡凹陷古超压的形成与演化进行了恢复,结合沉积速率演化、生烃演化及孔隙度演化研究了超压的成因演化特征,并进一步探讨了地层压力演化的成藏意义.研究表明,南堡凹陷地层压力演化经历了原始积累(东营组剥蚀期以前)、超压释放(东营组抬升剥蚀期)及超压重新积累(东营组末期至今)3个阶段;东营组剥蚀期以前超压成因以欠压实为主,超压幕式排放利于油气幕式排出,东营组剥蚀期发生超压卸载,超压卸载使得早期形成的油气藏进行一定程度的调整,东营组末期至今以生烃增压为主,生烃增压期与2次重要成藏期及油源断层活动增强期相耦合,一方面大量油气沿断裂及岩性通道运移形成源内成藏组合,另一方面在源储剩余压力差作用下,油气沿活化的油源断层运移形成源上成藏组合;油气有利聚集区与压力分布密切相关,在相应层段油层压力系数分布区间内,总体油层厚度与压力系数具有正相关关系,因此建议将勘探重点放在相应层段压力系数分布区间内的压力系数高值区.      

海拉尔盆地呼和湖凹陷断裂形成演化及其对油气的控制作用

断裂的形成及演化对油气的生成、运移和聚集具有重要的控制作用.本文系统分析了呼和湖凹陷断裂形成演化特征对油气成藏条件的控制作用.研究表明,呼和湖凹陷经历了3期构造演化,由下而上分别为:早期伸展断陷期( T5～ T22)、中期裂后热沉降断一坳期(T22-T04)和晚期坳陷期(T04～地表).纵向上主要发育了两套断裂系统,下...     

南海北部陆缘超伸展区白云凹陷断陷结构演化与岩浆作用

断陷盆地的结构-构造主要受控于边界断层的构造作用,但是在盆地发育过程中有不同程度的岩浆作用发生时,断陷结构会受到显著的改造和影响.通过对位于南海北部陆缘超伸展区的珠江口盆地白云凹陷断陷结构差异演化特征的描述和分析,探讨陆缘伸展过程中岩浆作用的参与程度对洼陷结构样式和断陷构造-地层-沉积演化的影响.研究表明,白云凹陷主洼强烈伸展期间,岩浆作用不明显,上地壳发生脆性断裂,中下地壳则发生韧性伸展薄化,产生了壳幔拆离断层控制的宽深断陷,构造作用即地壳伸展拆离薄化作用是断陷发育的主要机制;然而,白云凹陷东部洼陷在经历了早期的脆性破裂之后,随即发生了显著的岩浆上涌作用,改变了上地壳的结构强度,脆-韧性转换面上移,产生了上地壳拆离断层控制的宽浅断陷,断陷结构受岩浆上涌作用的改造而表现出坡坪式拆离断层控制的半地堑系,沉积中心发生规律性迁移,构造-岩浆作用是断陷发育的机制.白云凹陷主洼与白云凹陷东部洼陷中岩浆作用参与程度的不同,不仅导致了洼陷结构样式及其演变过程的不同,而且断陷中的沉积充填体系也表现出显著的差异.构成白云凹陷主洼的宽深断陷中发育了巨厚的中晚始新世上文昌组-恩平组,在北部缓坡和南部深洼区,这套地层依次由大型三角洲体系和深湖相沉积体系构成;白云凹陷的东部洼陷则受岩浆上涌改造,发育多隆凹结构的宽浅断陷,形成多个小物源供源的小型三角洲-浅湖沉积体系,而且沉积物中富含火山碎屑.研究成果对于白云凹陷成盆机制的研究意义重大,同时对该凹陷的油气勘探亦具有重要的实际应用价值.      

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.     

南海北部新生代构造演化序列及其油气成藏意义

本文从构造地质学的基本理论出发,在综合分析板块作用、壳幔作用、岩浆热事件、构造变形、沉积作用等地质作用特点及其相互印证与制约关系的基础上,梳理了南海北部新生代主要构造事件和构造演化序列,提出受欧亚、印澳、太平洋3大板块的共同影响,南海北部新生代主要构造运动划分为礼乐运动、西卫运动一幕、西卫运动二幕、南海运动、南沙运动5次较为合适.其中礼乐运动使南海北部进入裂陷发展阶段,并产生NE走向小型断陷;西卫运动一幕使断陷进一步扩展;西卫运动二幕使南海北部由断陷向断坳转变,断陷走向向NEE向转变;南海运动使南海北部进入坳陷发展阶段;南沙运动使南海北部进入差异性区域沉降阶段,构造格局基本形成.南海北部这种构造演化序列造就了前古近系、古近系、新近系3层含油气结构层系及始新统湖相、渐新统湖相—湖沼相及海陆过渡相和中新统海相3套烃源岩,围绕3套烃源岩可形成“上生下储上盖”、“自生自储自盖”与“下生上储上盖”3类成藏组合和背斜、古潜山、地层-岩性等多种类型的油气藏及其复式油气聚集带.     

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.     

南海北部陆缘早侏罗世海平面变化的古盐度记录

早侏罗世南海北部陆缘粤东地区发生大规模海侵。古盐度的变化记录了海平面的变化。反映古盐度变化的Sr/Ba和B/Ga比值与海平面升降有关,前者为正相关,后者为负相关。本区m曲线（m= MgO/ Al2O3×100）与B/Ga曲线相似,但在幅度方面有差异。结合沉积充填序列、沉积环境、沉积相演变,确定了本区海平面变化经历了两次海侵和一次海退。早侏罗世南海北部陆缘构造背景相对活动,前陆再旋回造山带或前陆隆起成为物源区,海丰地区具有周缘前陆盆地的性质。古盐度记录揭示的海平面变化可能受古特堤斯闭合的影响。     

Cenozoic Volcanism in South China Sea and Its Vicinity and South China Sea Spreading

The rock series, rock types and Sr-Nd isotopic dating of the Cenozoic volcanic rocks in the South China Sea are similar to those in its vicinity. On the basis of the spreading age of the South China Sea, the Cenozoic volcanic rocks are divided into three stages: the pre-spreading stage, the spreading stage and the post-spreading stage. The deep process characteristics of the asthenosphere and lithosphere may be inferred from the study on primary basaltic magma. The top layers of the asthenosphere both in the spreading stage and in the pre-spreading stage are closer to the earth surface than that in the post-spreading stage. From the pre-spreading stage to the spreading stage, the top layer of the asthenosphere decreased in depth, while the amount of interstitial partial melts increased. The evolution of the primary basaltic magma shows a progressive evolution sequence of the rifting volcanism and a faster lithospheric spreading velocity. From the spreading stage to the post-spreading stage, the top layer of the asthenosphere gradually increased in depth, but the amount of interstitial partial melts decreased. The evolution of primary basaltic magma shows a retrogressive evolution sequence of the rifting volcanism and a gradual decrease in the lithospheric spreading velocity. The depth recognized by the study on the Cenozoic volcanism demonstrates the deep environment for the formation and evolution of the South China Sea.     

南海北部白云凹陷早中新世东部沉积体系研究

基于白云凹陷东部钻井、岩芯和地震资料,通过地震属性分析、地震相分析及钻井岩芯分析,证实了白云凹陷在23.8～21 Ma之间除存在北部物源外还存在来自东沙隆起的东部物源体系,从而扩大了白云凹陷深水碎屑岩沉积研究领域。通过层序地层学研究和沉积相分析,建立了东部沉积体系沉积及演化模式：该体系在低位域形成海底扇沉积;水进域形成碳酸盐岩和硅质碎屑岩混合沉积;高位体系域主要发育高位三角洲沉积,其主要受相对海平面变化及物源供给控制。     

南海北缘古近纪断裂活动规律及控盆特征:以阳江东凹为例

The Cenozoic continental marginal basins in the northern South China Sea margin can be divided into the Beibu Gulf Basin, the Qiongdongnan Basin, the Pearl River Mouth Basin, and the Taixinan Basin from west to east. These basins recorded the Cenozoic evolution of the northern South China Sea margin. To deepen the understanding of the fault activity and the Cenozoic tectonic evolution in the northern South China Sea margin, a case study of the eastern Yangjiang Sag in the ZhuⅢ Depression was carried out on the bases of high-resolution 3D seismic data. The 2D move software was used to restore the structural evolution of representative seismic profiles. The results showed that the structures in the eastern Yangjiang Sag during depositional period of the Wenchang Formation were dominated by the intensive NE-NEE- striking faults. By the depositional period of the Enping Formation, the NWW-striking faults became prevalent while a few NE-NEE-trending faults remainded active. The estimated activity rates showed that from early to late, the strikes of syn-sedimentary main faults changed from NE-NEE to near EW and NWW, while the corresponding depocenter migrated westward and southward. However, the activity intensity of individual main faults varied both temporally and spatially. The distribution and balanced cross sections of the fault system showed that the Mesozoic basement in the eastern Yangjiang Sag underwent multiple deformation and formed NE- and NWW-trending conjugate basement-involved faults. In the Early-Middle Eocene, the NE-striking pre-existing fault was preferentially re-activated under NW-SE- directed stress field, and its fault activity reached its climax during this period. During the Middle-Late Eocene, under the influence of the dextral slipping, the NE-trending faults evolved into NEE-striking and formed the NE-striking dextral faults which are characterized by right-step strike-slip and controlled the sedimentation and fault pattern. In the Oligocene, the NE-trending faults were mostly ceased, and the near-EW- and NWW-trending strike-slip faults were predominant. Therefore, the syn-rift eastern Yangjiang Sag experienced three-phase evolution: the NW-SE- directed extension in the depositional period of the Wen-3 Member, the NE-striking dextral, right-step pull-apart basin in the depositional period of the Wen-2 Member, and the NWW-trending sinistral, left-step pull-apart basin in the depositional period of the Wen-1 Member-Enping Formation. Based on previous results on the northern South China Sea continental margin, it is believed that the Cenozoic basins in the northern South China Sea margin are dextral, right-step pull-apart basins, and the NEE-trending secondary faults triggered by the dextral, right-step strike slipping of the main faults controlled the formation of the sags, in addition, the basins experienced a late stage superimposition related to the NWW-trending slipping. © 2021, Science Press. All right reserved.     

南海北部阳江‒一统暗沙断裂带与新近纪岩浆活动

阳江?一统暗沙断裂带是南海北部珠江口盆地极其重要的中?新生代构造带和转换带.基于钻井资料和大范围、高密度的二维、三维地震资料,本文初步揭示阳江?一统暗沙断裂带走向为NW-NWW向、宽约30 km,沿着断裂走向从陆架至洋陆边界断裂带可分为北?中?南三段,断裂在新生代选择性活化,具有多重走滑断裂叠合和基底岩浆底辟强烈等特点...