合肥盆地东部中-新生代的演化及其对郯庐断裂带活动的响应

合肥盆地的沉积作用与其东缘的郯庐断裂带演化有着良好的耦合关系。侏罗纪盆地发育主要受大别造山带演化控制,东部可见对同造山期郯庐断裂带左旋转换走滑的沉积响应。盆地内朱巷组的沉积是对早白垩世早期郯庐断裂再次发生陆内左行平移的响应,该时期成盆模式为一走滑—挠曲盆地。盆地内上白垩统—古近系的形成是对这期间郯庐断裂带伸展活动的响应,盆地具区域性伸展(双向伸展)的特征。盆地东部自新近纪以来的抬升、消亡与东缘反转构造的存在,指示了郯庐断裂带的逆冲活动。盆地东部的沉积记录结合近年来郯庐断裂带内部构造与同位素年代学的最新研究成果,指示该断裂带中-新生代经历了4个演化阶段:同造山期的左旋转换走滑、早白垩世早期的陆内左行平移、晚白垩世—古近纪的伸展运动和新近纪以来的逆冲活动。     

郯庐断裂带新近纪以来的挤压构造与合肥盆地的反转

郯庐断裂带于新近纪以来呈现强烈的逆冲活动,使得先存的伸展性断层产生了一系列逆冲反转构造.该逆冲活动使合肥盆地东部边缘地层被明显掀斜并产生断弯褶皱.与此同时,合肥盆地也相应遭受了挤压而反转,在合肥盆地内形成了一系列NW向左行平移断层和NNE向的宽缓褶皱构造.这些构造对油气二次运移和圈闭有利.在太平洋板块向西俯冲产生的弧后扩张使中国东部大陆受到挤压的区域动力学背景下,郯庐断裂的逆冲活动和合肥盆地反转构造在近EW向挤压应力下形成.     

合肥盆地断层活动特征及其控制因素

利用断层活动速率法定量分析了合肥盆地主要近东西向断层的活动规律,并分析了它们形成与演化的控制因素。研究表明,盆地前侏罗系基底主要发育了近东西向、南倾的逆冲断层,属于印支期前陆变形的产物。这些断层的逆冲速率向南有规律的增加,指示其动力来自南部大别造山带的碰撞造山。盆地在侏罗纪期间接受大量沉积时,并没有发生明显的断裂活动,指示属于前陆拗陷型盆地,其对应着大别造山带的快速隆升。盆地在早白垩世至古近纪期间演变为断陷盆地,印支期基底的逆断层转变为正断层活动。这些盆地内主要的近东西向正断层的伸展活动在早白垩世呈现北强南弱,而随后转变为南强北弱的变化趋势。     

合肥盆地中新生代三维埋藏史分析

在合肥盆地地震资料的基础上,求得现今盆地内部中新生代各个地层的厚度分布。并通过回剥技术模拟盆地埋藏史,获得合肥盆地中生代以来三维演化历史。结果显示中生代以来,合肥盆地沉积地层最厚超过万米,中上侏罗统为主要沉积地层;三维埋藏史揭示合肥盆地的中新生代沉积演化历史受大别造山带和郯庐断裂带的共同控制,盆地沉积中心的迁移与大别造山带和郯庐断裂的活动密切相关。     

大别山北缘合肥盆地中,新生代构造演化

合肥盆地中、新生代经历了多次沉降和降升变化,侏罗系沉积作用分布于整个盆地,中、晚侏罗世盆地内地层遭受广泛剥蚀。白垩纪沉积物局限于盆地东部,最大剥蚀区在盆地东南部。下第三系沉积集中于断裂带控制的断陷盆地中,剥蚀主要在盆地东部和南部。根据南北向平衡剖面分析,早侏罗世盆地为南北挤压,晚侏罗世盆地拉张松驰形成东西向断层;白垩纪受东西向挤压,早第三纪为南北向拉张。东西向平衡剖面分析表明：在盆地内存在一条规模巨大的南北向巨型隆起,隆起形成干早白垩世早期延续到晚白垩世晚期。盆地经历了早侏罗世前挤压推覆,侏罗－白垩纪松驰下陷,白垩纪盆地西部及中部隆升,晚白垩世－早第三纪盆地受南北向拉张作用。形成北断南超的箕状断陷盆地;晚第三纪挤压降升。     

郯庐断裂带山东段的中新生代构造演化特征

本文在总结郯庐断裂带的最新研究成果的基础上,对郯庐断裂带山东段深部构造特征、运动学特征和内部结构特征进行了分析,并对郯庐断裂带山东段的中新生代构造演化过程进行了研究。在华南华北碰撞造山时期,郯庐断裂带山东段发生了显著的左旋走滑剪切变形。郯庐断裂带山东段在晚侏罗至早始新世(50Ma前)的左旋走滑直接受控于古太平洋板块向东亚大陆的俯冲,板块俯冲边界的应力直接传递到郯庐断裂带导致其发生走滑运动;早白垩世中期至古近纪,郯庐断裂带山东段内部及两侧盆地的伸展则受控于深部岩石圈减薄、地幔底辟导致的裂陷作用。     

合肥盆地构造演化及含油气性分析

本文对合肥盆地侏罗系之前中生代海相构造层的归属进行了总结,将其划分为北淮阳型,华北板块型及其大陆边缘过渡型３种类型,探讨该盆地的构造演化,认为该盆地曾经历了裂谷－被动大陆边缘,弧后盆地（Ｏ３－Ｄ２）、（弧后）前陆盆地（Ｄ３－Ｔ１）,再生前陆盆地（Ｊ－Ｋ１）及后继盆地（Ｋ２－Ｅ）等盆地发育阶段,并探讨该盆地的生储盖组合及油气生成,运移,聚集与构造的基本关系,认为印支期不整合面（侏罗系底）下伏的古生界     

渤海南部新生代构造发育与演化特征

利用三维地震资料及钻井资料,在对断裂体系精细刻画的基础上,结合区域地球动力学背景,就渤海湾盆地渤海海域南部地区(包括渤南低凸起、黄河口凹陷、莱北低凸起、莱州湾凹陷)新生代的构造发育演化特征及沉积–沉降中心迁移规律进行了详细分析。研究结果表明:断裂体系存在三组优势发育方向,NNE向断裂属郯庐断裂带渤南段,可分为西、中、东三个分支带,走滑特征明显;近EW向及NE向为伸展性质的控凹、控带断裂;三组断裂相互切割,形成了渤海南部地区"东西分带、南北分块"的构造格局;古近纪具有两个沉积–沉降中心,黄河口凹陷中心受控于近EW向断裂,莱州湾凹陷的沉积中心受近EW向和NNE向断裂共同控制,至新近纪,沉积中心呈由南向北迁移的规律;渤海南部地区构造演化体现了断–拗与走滑的叠加效应,可以划分为孔店组–沙四段沉积期的初始裂陷、沙三段沉积期的伸展裂陷、沙二段–东营组沉积期的走滑–伸展和馆陶组沉积期以来的走滑–裂后拗陷四个阶段。     

银川盆地构造反转及其演化与叠合关系分析

以银川盆地构造反转为研究对象,从构造反转证据、反转时期以及反转强度等方面进行了分析,以此为基础,探讨 了银川盆地中生代以来构造演化。研究表明:负反转构造的发育、新生界与中-古生界地层展布特征的差异性以及伸展构 造样式与挤压构造样式并存等方面证明银川盆地发生负反转;构造反转的挤压隆升时期为晚侏罗世,伸展沉降期为渐新世 至新近纪;银川盆地北部构造反转强度大于南部,西部反转强度大东部;银川盆地自中生代以来经历了三叠纪至早-中侏 罗世时期的整体沉降、晚侏罗世的挤压隆升与差异剥蚀、早白垩世的再次沉降、白垩纪末期至新生代早期的整体隆升剥 蚀、渐新世至新近纪的快速断陷以及第四纪的整体拗陷六个演化叠合阶段。     

郯庐断裂带的演化与古应力场

通过系统研究郯庐断裂带两盘的构造形变和应力场，再配合断理解带内部构造研究，分析了断裂带的形成和演化过程。结果表明，断裂带经历了一次以走滑为主、两次以正断层活动为主、三次以逆断层活动为主的断裂活动，使断裂带内部结构异常复杂，形成反转构造，构成中国东部大型断裂带具有普遍意义的活动特征。     

渤海湾盆地莱州湾凹陷新生代盆地演化

利用莱州湾凹陷及其围区现有的地震、钻井等勘探资料,通过地层展布特点分析、构造恢复、单井埋藏史-沉降史分析等手段,对凹陷的新生代构造演化进行了详细研究。对地层与构造的研究分析发现,新生代存在两期构造应力场变革对莱州湾凹陷的形成演化起到至关重要的作用,即沙三期前后应力场转换(40Ma左右)与古近纪、新近纪之间的应力场转换(20Ma左右),其中前者与郯庐断裂由左旋转为右旋这一事件相耦合,而可能与之具有一定内在联系。对于盆地性质的分析认为,莱州湾凹陷并非典型的右旋走滑拉分盆地,而是受走滑作用影响的以伸展作用主控的裂谷盆地,其中沙三期之前可能为左旋走滑影响下的断陷盆地,而之后则为右旋走滑作用改造下的断陷-坳陷盆地。综合分析后,最终将凹陷在新生代的演化分为断陷期(孔店-沙四期—沙三期)、断拗期(沙二-沙一期—东营期)、坳陷期(东一期—馆陶期)、新构造活动影响期(明化镇期至今)4个阶段。     

松辽盆地构造演化与中国东部构造体制转换

本文综合应用盆地构造解析、平衡地质剖面恢复、构造物理模拟等方法,探讨了松辽盆地构造演化及其地球动力学背景。松辽盆地基底是前侏罗纪古亚洲洋构造域众多微板块、地体拼贴形成的复合陆块。中—晚侏罗世,盆地基底受到郯(城)—庐(江)断裂系北段大规模左旋走滑活动的强烈改造,派生NNE、NNW和近NS向次级断裂,控制了基底构造格局、断陷盆地分布及其构造。断陷期可划分为早、晚两个脉冲式伸展阶段,早期阶段受多方向平面式正断层控制发育堑—垒构造,具有双向纯剪伸展的特点,但NNE向拉伸更显著,可能是深部岩石圈拆沉引起热穹窿与基底断裂持续左旋走滑拉分的叠加;晚期阶段受低角度犁式正断层控制发育西断东超的复合半地堑,受控于近EW向单剪伸展机制,是区域性地壳伸展拆离与岩石圈减薄的结果。拗陷期大规模热沉降是对古太平洋构造域向东迁移的响应。白垩纪末期盆地受到NWW向脉冲式挤压而发生反转,可能与伊泽纳奇板块消亡、太平洋板块开始俯冲这一转换过程中的地体拼贴有关。     

黑龙江漠河盆地构造特征与成盆演化

对漠河盆地的地层层序、构造特征和构造单元、盆地演化过程等进行了研究。漠河盆地盖层主要为侏罗纪陆相煤系地层及白垩系火山岩，属典型的二元结构。晚侏罗世中期由于蒙古—鄂霍茨克洋的关闭，额尔古纳微板块与西伯利亚板块碰撞，使盆地西部产生逆冲推覆构造，地层缩短量在64km以上。晚侏罗世晚期到晚白垩世，盆地进入西太平洋构造域演化阶段，处于拉张环境，在盆地中部和东部发生了三期大规模的火山活动，形成火山断陷盆地。因此，漠河盆地经历了蒙古—鄂霍茨克洋和西太平洋两种不同构造域的演化阶段，具有西部挤压推覆、中部和东部拉张断陷构造特点。     

从断层擦痕反演的郯庐断裂带南段合肥盆地白垩纪构造应力场

本文通过断层擦痕应力场反演方法,对郯庐断裂带南段合肥盆地白垩纪伸展活动进行了详细研究,厘清了郯庐断裂带南段合肥盆地白垩纪拉伸方向的演变规律。研究结果显示：从早白垩世早-中期、晚期到晚白垩世,拉伸方向由NWW-SEE向、NW-SE向到近SN向转变,具顺时针旋转特征。与西太平洋区大洋板块运动方向对比分析认为：郯庐断裂带南段合肥盆地白垩纪伸展活动发生在弧后拉张的动力学背景下,拉伸方向的演变可能是西太平洋区大洋板块运动方向改变的结果。     

胶莱盆地构造演化规律

胶莱盆地是中生代走滑拉分盆地，其形成与发育受到沂沭断裂和五莲—即墨—牟平断裂的控制。从晚侏罗世—晚白垩世经历了莱阳期、青山期和王氏期的盆地发展阶段。构造活动使不同时期的盆地格局发生改变，不同阶段盆地的次级构造单元也随之变化。不同阶段次级构造单元的形成与演变反映了构造活动对盆地发育的控制作用，表现在各单元之间沉积相发生突变。扬子板块与华北板块的碰撞，控制郯庐断裂带(沂沭断裂带)和五莲—即墨—牟平断裂的运动方向和强度，进而控制胶莱盆地的形成与发育。同时盆地发育也受到太平洋板块的影响与控制。     

合肥盆地中生界沉积物物源分析及构造意义

应用砂岩端元组分、重矿物成分变化等方法对合肥盆地及其南缘的中生界沉积物物源研究表明:合肥盆地大致以六安断裂为界分为南带和北带,其物源有显著差异.北带沉积物主要来源于华北板块,特别是早、中侏罗世,从晚侏罗世到早白垩世,大别造山带大规模的剥露开始,其母岩物质已经完全参与了盆地主体区的沉积;南带中、晚侏罗世沉积的物源来自北淮阳带,但大别造山带也有相当程度的贡献,凤凰台组沉积时期是大别造山带隆升最快、幅度最大的时期.早白垩世盆地的充填物质主要来自大别高压变质岩带,指示其俯冲、折返已经到达地表并持续遭受剥蚀,自中晚侏罗世到早白垩世早期剥蚀程度逐渐加大.从源区看,北带侏罗系样品的源区更接近于被动大陆边缘,南带多为主动大陆边缘.而白垩系样品无论北带还是南带多落入或靠近主动大陆边缘,说明早白垩世滨太平洋构造域已经占主导作用,南北差异减弱,早白垩世早期是南北向区域挤压特提斯构造域向北东向伸展的滨太平洋构造域转换的关键时期.此外值得注意的是中生界少数样品反映了岛弧区背景,许多样品具有混合源区的明显特征.     

合肥盆地沉积构造样式与大别造山带的演化历史

对大别造山带的成生演化已有了系统而全面的研究和认识，但对印支运动期后大别山的构造演化却涉及较少，其工作基础是以大别造山带内的地质研究为基础；笔者以大别山北缘合肥盆地的沉积构造样式为研究对象，重点探讨印支运动期后大别山的成生演化历史。在吸收前人对大别山成果的研究基础上，以合肥盆地沉积和构造样式为主线，结合大别山北缘和合肥盆地的诸多地质特征，对中生代以来，大别山至少存在有四次造山运动：分别发生在印支期、燕山晚期、喜马拉雅早期和喜马拉雅中期。四次造山运动的强弱也明显不同：以印支期最强烈，其次为燕山晚期的挤压推覆，而喜马拉雅期的两次隆升运动较弱。四次造山运动的样式也存在明显差异：印支运动表现为自南而北的大规模挤压推覆运动，燕山晚期和喜马拉雅早期则以小规模的挤压运动为主，喜马拉雅中期则以整体升降为主。     

西秦岭晚中生代-新生代构造层划分及其构造演化过程

从西秦岭晚中生代-新生代红层沉积的岩石组合、空间分布和构造变形特征分析,西秦岭晚中生代-新生代红层沉积可以分为三个构造层,分别对应于三个构造演化阶段.1)晚侏罗世-早白垩世构造层:该构造层以深紫红色、灰色砾岩、砂岩为主,并含有特征性的黑色页岩和煤层为特征;构造变形以北东东向褶皱和断裂构造变形为特征,反映了早白垩世末期(燕山运动)的构造变形动力学为北西-南东向地壳挤压收缩,可能与扬子板块与华北板块陆内斜向汇聚有关.2)晚白垩世一古近纪构造层:该构造层以砖红色、紫红色砾岩、砂岩、页岩为主,间夹有灰色、灰黄色、灰绿色泥岩和页岩层.具有不连续面状分布的特征,指示了其沉积时地壳的广泛拉伸的构造背景;古近纪末期的构造变形以与现今北西向构造线一致的宽缓褶皱和断裂构造变形为特征,可能指示了新生代初印度板块和亚洲板块碰撞的构造动力作用第一次远程构造响应.3)新近纪构造层:该构造层以近水平的产状、典型的细碎屑沉积为主要特征,特别是红粘层、淡水碳酸盐层的存在以及含有的三趾马化石特征,空间上与主夷平面的密切联系指示了新近纪早期经历一个夷平剥蚀期,这一阶段地壳构造稳定,变形以块断作用为主.西秦岭在经历了上述三个阶段构造演化过程后,开始进入了第四纪以来以块体变形和快速隆升的构造阶段,这与印度板块与亚洲板块的持续汇聚导致的周缘山系的崛起和变形相一致.