陆内裂陷盆地构造动力学分析

陆内裂陷盆地区形成和演化过程中的构造力包括4方面：（1）地幔对流由岩石圈板块底面边界施加到岩石圈板块内部的构造力F1;（2）板块相对运动通过岩石圈板块侧面边界施加到岩石圈板块内部的构造力F2;（3）岩石圈受热膨胀和冷却收缩在地壳内部产生的构造力F3;（4）地壳质量在地壳内部产生的围压F4。地壳中的应力是这4方面的构造力的函数S（Fi）,其中,F1和F2的大小和方向对三轴应力状态的主应力大小和方向起决定作用。地壳发育正断层的条件是应力状态方程S（Fi）中σ2-σ3主应力平面大致处于水平面状态、σ1近直立。当F1和F2的方向一致且F1〉F2或F1和F2的作用方向相互垂直的情况下,F1和F2合成的应力场中的最小主应力方向与X轴方向一致,地壳发生正向裂陷作用。在F1和F2的方向既不平行也不垂直的情况下,F1和F2叠加产生最小主应力（σ3）的方向与X轴方向不一致,地壳发生斜向裂陷作用。当地幔对流从岩石圈底部对岩石圈产生的引张作用力减小、板块之间相对运动从岩石圈侧面边界对岩石圈产生的挤压作用力增强的情形下,地壳应力状态S（Fi）在X轴和Y轴构成的水平面上的最大主应力可能超过Z轴方向的主应力,使σZ相当于三轴应力状态的σ2,裂陷盆地发生走滑构造变形。如果地壳应力状态S（Fi）在X轴和Y轴构成的水平面上的最小主应力也超过Z轴方向的主应力,则σZ相当于三轴应力状态的σ3,裂陷盆地发生收缩构造变形,可能发育逆冲断层或使早期的正断层发生反转位移。随着裂陷作用的渐进发展,不同时期F1和F2的大小和方向的变化导致地壳应力场的主应力轴方向也相应发生变化,使裂陷盆地在不同演化阶段表现出不同的构造变形特征。     

渤海湾盆地石臼坨东428潜山构造成因解析:华北克拉通破坏的深度揭示

渤海湾盆地是在中生代华北克拉通破坏基础上,经由新生代深埋形成的叠合盆地,遭受了多期不同性质构造叠加改造.渤海海域油气资源的勘探逐步走向深层,深部潜山油气藏成为重要的勘探目标.本文以石臼坨东428潜山构造(以下简称428构造)为例,探索渤海湾盆地潜山的形成和构造演化.基于前人对渤海湾盆地内构造和储层特征的研究成果,通过对...     

裂陷盆地韧性伸展量计算模型及其在渤海湾盆地的应用

裂陷盆地在拉张过程中存在的韧性变形一直没有得到理论界的关注。两种常用的伸展量计算方法("地壳厚度变化计算法"和"断层平衡复原法")的巨大差异是由于盆地的韧性伸展分量导致的。本文建立了一套基于以上两种方法耦合应用的盆地韧性伸展量和断层滑移伸展量计算模型,并应用于渤海湾盆地。经计算,渤海湾盆地的韧性伸展量大约占总伸展量的40%左右,这是用"断层平衡复原法"计算的伸展量总是小于"地壳厚度变化计算法"计算的伸展量的真正原因。渤海湾歧口凹陷的伸展计算结果显示韧性变形速率与断层滑移速率呈正比关系,盆地在裂陷期不仅断层滑移剧烈,韧性变形速率也很大。     

渤海湾盆地晚中生代-新生代伸展和走滑构造及深部背景

渤海湾盆地是一个在早白垩世被动裂陷盆地基础上发育起来的新生代主动裂陷盆地, 走滑作用贯穿始终, 特别是在兰聊-盐山断层以东, 使这个裂陷盆地具有鲜明的走滑特征。伸展和走滑作用此消彼长, 伸展构造和走滑构造相互叠加、转换, 垂向上相互叠置、交切, 并由此导致变换带的产生。晚中生代以来太平洋板块向欧亚板块俯冲的方向和速度变化、后撤以及板片窗效应、中始新世印欧板块碰撞导致的地幔上涌是控制盆地形成的深部背景, 郯庐断裂带早白垩世强烈的左行走滑、古新世-早始新世弱的左行走滑以及中始新世后的右行走滑活动也深刻地控制和影响着盆地的发育, 盆地内晚中生代-新生代的伸展和走滑构造的演化则是其浅部响应, 并由此控制着岩浆活动以及油气生成、运聚和分布的时空迁移。     

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。     

渤海湾盆地新生代的走滑活动及其石油地质意义

渤海湾盆地新生代构造运动具有统一的右旋走滑特征 ,平面上具有自东向西由强变弱的特点 ,时间上走滑活动具有由老至新逐渐变弱的趋势。走滑作用对渤海湾盆地新生代的构造演化、沉积充填、油气生成、圈闭类型及形成等方面有明显的控制作用。本文特别指出了走滑作用对火山岩油气藏的控制作用。     

裂陷盆地与强拆离盆地：陆内伸展盆地的两个端元

大陆伸展构造体系具有两种端元特征，即裂谷环境和强烈的伸展地体。这些不同的构造样式形成并被记录在不同的伸展盆地中，陆内的裂陷作用通常出现在具有正常地壳厚度和热均衡的地区。裂陷沉降普遍伴随阗碱性－拉斑玄武岩岩浆活动具有大倾角的边界断层，小于１ｍｍ／ａ的滑移速率，以及小幅度伸展特征。     

二连断陷盆地群伸展构造系统及其发育的深部背景

二连盆地形成于侏罗纪到早白垩世期间,是东北亚断陷盆地系内的一个典型的盆岭式断陷盆地群,其内蕴藏丰富的煤和油气资源,综合分析了二连盆地油气勘探中积累的地质资料,系统地研究了与盆地形成有关的构造,并与北美西部盆岭省进行了对比,揭示了二连盆地宽裂陷作用和低拉伸率条件下的伸展构造系统。以上述研究和前人的研究成果为基础,探讨了盆地发育的深部背景。     

渤海湾盆地辽河西部凹陷的走滑构造作用

渤海湾盆地辽河西部凹陷由于其丰富的油气资源和特殊的构造位置（郯庐断裂穿过此凹陷）,其走滑构造的深入研究,对于揭示凹陷的构造演化和对油气成藏的控制作用以及郯庐断裂北段新生代的活动历史有重要意义。本文通过辽河西部凹陷三维地震资料系统的构造解析,并结合砂箱模拟实验,揭示了辽河西部凹陷存在多种与右行走滑相关的构造形迹,包括雁列正断层带、“梳状”构造、花状构造、“显形”和“隐伏”走滑断层等;确定了辽河西部凹陷的走滑活动开始于渐新世初期,活动强度开始时期（E3s1－2）较弱,逐渐加强,到渐新世末期（E3d1）达到最强,中新世有少量活动,上新世以来活动再次增强,活动比较显著,并持续到现今,推测整个郯庐断裂北段渐新世以来也有类似的演化历史;利用砂箱模拟实验确定在纯走滑拉分的条件下,约三分之二的走滑位移量可以转化为伸展量,并估算出辽河西部凹陷渐新世以来两侧基底累计的右行走滑位移量约为18 km,其中渐新世（E3s1－2—E3d）、中新世（N1g）、和上新世以来（N2m—Q）的走滑位移量分别为10.5 km、1.8 km和5.7 km,对应的平均走滑速度分别为0.71 mm/a、 0.10 mm/a和 1.11 mm/a。     

渤海海域莱州湾凹陷盐构造成因探讨

通过分析莱州湾凹陷盐构造特征,盐构造形成动力条件,探讨莱州湾凹陷盐构造成因,讨论了走滑背景下盐岩活动特点。分析表明,莱州湾凹陷盐层构造发育刺穿性盐株和枕状底辟,欠压实、超压破裂、潜伏走滑断层和楔形体的重力扩张促使了莱州湾凹陷盐岩早期流动;渐新世右行走滑阶段,走滑压扭作用下形成刺穿盐株;盐构造活动可分为沙三末期-沙一段沉积期盐流动阶段、中晚渐新世东营沉积时期盐刺穿阶段、中新世-第四纪盐构造再次活化三个阶段。走滑断裂作用下盐岩以流动为主,发育典型的刺穿型盐底辟。     

沧县隆起献县变质核杂岩的发育特征及成因模式

渤海湾盆地周缘发育的多个变质核杂岩,很好地记录了华北克拉通东部晚中生代以来的地壳伸展过程。文中以渤海湾盆地西部献县凸起和饶阳凹陷为研究区,试图揭示盆地内部变质核杂岩的发育特征。根据井、震结合的方法,通过精细的构造解释,厘定了献县断层及其上盘的构造变形特征;利用凹陷内的钻井资料对献县凸起上发育地层的时代和岩性进行限定;结合区域上变质核杂岩的发育特征和形成背景,讨论了献县变质核杂岩的发育时间和成因演化模式。结果表明:在研究区内呈弧形展布的献县断层具有主拆离断层的特征,断层上盘的饶阳凹陷南部残留有中元古界和下古生界,且凹陷内发育有数量众多、不同倾向的次级断层;献县凸起上发育的地层为太古宇-古元古界,岩性包括角闪片麻岩、黑云二长片麻岩,局部发育有花岗片麻岩。研究认为,献县变质核杂岩具有典型变质核杂岩的基本特征,其形成时间为晚中生代(K1?),发育于华北克拉通东部岩石圈大规模减薄的背景下,并以滚动枢纽模式发展演化。     

渤海湾地区X型正断层及油气意义

本文主要利用地震资料解释成果,对渤海湾地区广泛发育的X型正断层的剖面变形特征、形成演化过程和机理及其油气意义进行分析。渤海湾地区X型正断层可分为新生型和继承型两类,在剖面上组合形成对称或非对称的X型形态。新生型和继承型X型正断层具有不同的形成演化过程与控制机理。新生型X型正断层与断裂带的右行走滑作用有关,是在断层的同步滑动过程中形成的。而继承型X型正断层的形成与基底先存断裂的继承性活动密切相关,是基底断裂优先活动的结果。渤海湾地区X型正断层对油气聚集成藏的有利作用主要表现在：有利于构造和地层圈闭的形成,有利于油气发生运移;有利于改善储层物性。与X型正断层相关的构造和地层圈闭是渤海湾地区值得关注的重要油气勘探领域。     

渤海湾盆地晚中生代以来伸展模式及动力学机制

通过分析盆地区大陆伸展模型参数、火成岩地球化学特征时空演化、岩石圈分层伸展几何学和运动学、应力场-变形场的匹配和演化,文章对渤海湾盆地晚中生代以来伸展断陷的动力学过程进行了系统讨论。晚中生代,盆地北、西部以变质核杂岩模式伸展,南、东部以宽裂陷模式伸展;在岩石圈伸展过程中,地壳变形方式为简单剪切,岩石圈地幔变形方式为纯剪切;盆地处于洋壳俯冲背景下弧后伸展区,盆地及西、北部隆起区岩石圈地幔为EM1型,而南、东部隆起区受扬子板块俯冲改造成类似EM2型;盆地变形的力源为板块相对运动产生的引张力,以及郯庐断裂的走滑作用。新生代,渤海湾盆地以窄裂陷模式伸展,地壳和岩石圈地幔变形方式均为纯剪,但岩石圈地幔伸展强度大于地壳;盆地处于大陆内裂谷环境,软流圈地幔上涌并改造岩石圈地幔,且盆地裂陷的力源以软流圈地幔上涌产生的引张力为主。     

渤海湾盆地莱州湾凹陷南斜坡中生界火山岩相模式和储层特征

精细岩相模式是油气藏研究的重要基础,为储层预测和评价提供合理的约束。目前火山岩还缺少微相尺度的相模式。参照的5相15亚相分类方案,在莱州湾凹陷南斜坡中生界火山地层中建立了相—亚相—微相划分方案,识别出3相4亚相10微相。具体为爆发相的热碎屑流亚相和热基浪亚相,细分为火山口- 近火山口、近源和远源微相。喷溢相熔岩流亚相,细分为简单熔岩流和碎屑堆积微相。火山- 沉积相崩塌再搬运堆积亚相,细分为再搬运块状堆积和基质堆积微相。钻井揭示研究区的亚相占比从高到低的顺序为爆发相热基浪亚相、喷溢相熔岩流亚相、爆发相热碎屑流亚相和火山- 沉积相崩塌再搬运堆积亚相。火山地层具有复杂岩相叠置关系,亚相单元横向延伸范围有限、对比难度大。储层孔渗条件由好到差的顺序为热基浪亚相、热碎屑流亚相、熔岩流亚相和崩塌再搬运堆积亚相。热基浪亚相近源微相、热碎屑流亚相近源微相、熔岩流亚相简单熔岩流微相上部、崩塌再搬运亚相块状堆积微相的储层较好;其中,热基浪亚相近源微相储层条件为最优。本研究可为火山岩储层预测和评价提供地质依据。     

渤海湾地区中生代构造活动与沉积作用

通过研究渤海湾及周边地区中生代南部典型露头剖面的沉积特征及中部岩相古地理特征,认为中生代渤海湾地区由一系列受到断层严格控制的断陷盆地组成,主要发育冲积扇-河流-湖泊沉积体系,湖泊内部包括滨浅湖、滩坝和半深湖等亚相;经历了由冲积扇-河流沉积体系向上演化为湖泊沉积体系,再逐渐演化为冲积扇-河流沉积体系的过程;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在渤海湾地区侏罗纪盆地充填中起到主要的控制作用;郯庐断裂的左行走滑在渤海湾地区白垩纪盆地充填中起到主要的控制作用。     

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。     

东海盆地中、新生代盆架结构与构造演化

基于地貌、钻井、岩石测年和地震等资料,分析盆地地层分布、盆架结构、构造单元划分和裂陷迁移规律,结果表明东海盆地由台北坳陷、舟山隆起、浙东坳陷、钓鱼岛隆褶带和冲绳坳陷构成,是以新生代沉积为主、中生代沉积为辅的大型中、新生代叠合含油气盆地;古元古代变质岩系构成了盆地的基底。该盆地不仅是印度-太平洋前后相继的动力体系作用下形成的西太平洋沟-弧-盆构造体系域一部分,而且也是古亚洲洋动力体系作用下形成的古亚洲洋构造域和特提斯洋动力体系作用下形成的特提斯洋构造域一部分,晚侏罗世至早白垩世经历了构造体制转换,盆地格局发生重大变革,早白垩世以前主要受古亚洲-特提斯洋构造体制影响的强烈挤压造山和地壳增厚作用演变为早白垩世以来主要受太平洋构造体制控制的陆缘伸展裂陷和岩石圈减薄作用,经历侏罗纪古亚洲-特提斯构造体制大陆边缘拗陷和白垩纪以来太平洋构造体制弧后裂陷两大演化阶段。白垩纪以来太平洋构造体制的弧后裂陷演化阶段可细分为早白垩世至始新世裂陷期、渐新世至晚中新世拗陷期和中新世末至全新世裂陷期。     

渤海湾盆地基岩地质图及其所包含的构造运动信息

利用油气勘探资料编制的渤海湾盆地基岩地质图 ,分析了基岩露头分布及其反映的中、新生代构造运动特征。基岩地质图显示渤海湾盆地基底岩层受印支运动和燕山运动影响发育有一系列近EW向、NNE—NE向的褶皱和逆断层等挤压构造变形。基岩露头展布表明渤海湾盆地西部、北部在侏罗纪之前的剥蚀作用明显强于东部和南部地区。基岩地层形成的区域褶皱轴向及各亚构造层之间的不整合面接触关系反映出在下—中三叠统沉积之后至下—中侏罗统沉积之前的某个“关键时刻”渤海湾地区发生了一次重要的构造变革 ,导致早期的近EW向构造被NNE—NE向构造替代。而从区域应力体制来看 ,下—中侏罗统沉积之后渤海湾地区的区域构造环境发生了重要变化 ,从中生代早期的挤压构造环境变为以裂陷作用为主的构造演化时期