走滑挤压盆地──以中晚三叠世下扬子沿江盆地为例

中晚三叠世,在扬子和华北两大板块碰撞拼接过程中,郯庐断裂产生大规模走滑运动,使下扬子沿江地区处于走滑挤压作用下,从而形成走滑挤压盆地。黄马青群是这一盆地的沉积记录,盆地内沉积中心呈侧向斜列展布,沉积物与其物源区发生错离,盆地随时间推移逐渐收缩。盆地内发育的两组共轭剪切带、斜列分布的褶皱及其伴生的逆冲推覆构造是走滑挤压应力的反映。郯庐断裂是华北、扬子两大板块间斜向拼接所形成的转换断层。     

下扬子区新生代断陷盆地的断裂构造特征与活动规律

下扬子海陆域新生代沉积盆地是中国东部主要含油气盆地之一,成盆断裂特征与活动规律是该区油气勘探研究的基 础。文章基于高覆盖率的地震勘探测线,以构造断裂解析为突破口,探究盆地断裂的变形特征与活动规律。依据断裂组合 样式与构造活动特征,断裂可分为伸展、走滑、挤压-反转三种样式,构造活动分为伸展断裂与伸展-走滑断裂两种构造 体系。成盆断裂显著受控于郯庐断裂右行走滑变形,主要与郯庐断裂带不同构造走向的区段位置和与郯庐断裂带的距离这 两个因素或变量有关,盆地断裂呈现了“东西有别,中部不同”的特点。下扬子区新生代多变应力场,控制着作为油气运 移通道断裂的开闭状态,是油气资源评价的重要依据。     

华北东部地区中生代盆地格局及演化过程探讨

华北东部中生代盆地演化受控于欧亚构造域的板块挤压拼接和滨太平洋构造域"洋-陆"俯冲碰撞两大动力学背景,与兴蒙造山带、秦岭-大别造山带、太行山隆起及郯庐断裂带等陆内及周边造山带的形成、深大断裂发育演化以及深部动力等因素有着密切的联系。早-中三叠世华北地区基本继承了晚海西期以来的构造格局和沉积特点,地势北西高、东南低,为一南陡北缓、呈NWW向展布的大型内陆沉积盆地;晚三叠世扬子板块与华北板块剪刀式碰撞拼接,华北地区全面抬升,且西部抬升小,东部抬升幅度大,盆地范围向西部退缩,沉积范围缩小,东部地区地势较高,地貌复杂,以隆升剥蚀为主;早-中侏罗世华北东部处于由古亚洲构造域向滨太平洋构造域演化的过渡阶段,该时期太行山的形成将华北地区分割成东、西两个大盆,西部鄂尔多斯盆地依然为一个大型沉积盆地,东部渤海湾盆地区在早-中侏罗世的早期为一些小的山间沉积盆地群,主要表现为对印支期造成的大量NWW或近EW向逆冲断层及阔缓褶皱所产生的低洼地区的充填,晚期则表现为披覆式沉积;晚侏罗世-早白垩世太平洋板块活动取代了扬子板块、西伯利亚板块活动对华北地区构造演化的控制地位,中国东部进入大规模的裂陷或断陷盆地发育阶段,且出现了明显的分区性:在盐山-歧口-新港-兰考-聊城断裂系以东,由于受郯庐断裂带左旋走滑构造应力场的控制,主要发育NW或NWW向断陷盆地,而在该断裂系以西至太行山以东的地区,受左旋走滑影响较弱,主要发育NE和NNE向断陷盆地,在张家口-蓬莱走滑断裂带以北的下辽河坳陷区,盆地的长轴方向为NNE,属郯庐断裂带内部的走滑拉张盆地;晚白垩世郯庐断裂带以西的华北广大地区整体处于隆升剥蚀状态,仅在河南信阳盆地及冀中、临清、黄骅坳陷的少数低洼地区接受沉积,多以红色河湖相粗碎屑为主。研究华北东部中生代盆地演化对于该地区前第三系油气勘探具有指导意义。     

济阳坳陷中生代盆地演化及其与新生代盆地叠合关系探讨

济阳坳陷中生代盆地演化受控于欧亚构造域的板块拼接挤压和滨太平洋构造域及其郯庐断裂活动两种动力学背景。早、中三叠世,作为华北大型内陆沉积盆地的一部分,沉积了近2000 m厚的地层;晚三叠世,主要受控于扬子板块与华北板块挤压碰撞所产生的挤压应力场,处于抬升剥蚀状态,早、中三叠世沉积的地层几乎剥蚀殆尽,并开始发育多条NW向逆冲断层;早、中侏罗世是对晚三叠世挤压逆冲断层和褶皱所造成的本区地势高低起伏的一个截凸填凹、填平补齐的过程;晚侏罗世—白垩纪,受郯庐断裂左行走滑的影响,济阳坳陷区前期形成的NW向逆冲断层,发生构造反转,反向伸展,形成了一系列半地堑。控盆断层为NW向的中生代盆地,与控盆断层为NE(或NNE)向的新生代盆地里相干型叠合,可划分出中坳新拗、中坳新隆、中隆新坳、中隆新隆4种叠合单元类型,不同类型的叠合单元经历了不同的沉降史,具有不同的石油地质意义。     

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。     

郯庐断裂中段管帅拉分盆地的确定及其构造意义

管帅盆地是郯庐断裂中段产出受左阶式走滑断裂控制的白垩纪盆地。该盆地长约30km,宽15km,具长宽比近于2:1的菱形构造格架。盆地内白垩纪王氏群的沉积时代为距今116～73Ma,总沉积厚度>3470m,沉积速率>80cm/10³a;主体以冲积扇相—河流湖泊相沉积为主;同沉积构造发育,沉积相变剧烈,沉积中心侧向迁移特征明显,并与边界断裂的走滑效应具有一致性,具有拉分盆地典型的构造背景、构造格架及沉积特征。确定管帅盆地为郯庐断裂白垩纪走滑过程中形成的拉分盆地,并在此基础上分析了郯庐断裂左阶式走滑活动的构造特征及其对管帅拉分盆地的控制作用。     

马站盆地成因与晚白垩世郯庐断裂带的活动性

通过对郯庐断裂带内马站盆地中沉积岩相和同沉积构造分布特征的详细研究及盆地内凝灰岩夹层中的锆石裂变径迹年龄测定和盆内化石的研究,认为该盆地是一个形成于晚白垩世并与郯庐断裂带活动有关的走滑盆地。该盆地的形成表明郯庐断裂带,至少是其一部分,在晚白垩世时期仍存在明显的走滑活动。      

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。     

中国典型大型走滑断裂及相关盆地成因研究

扭动走滑构造是最常见的构造样式之一,走滑拉分盆地也是重要的含油气盆地类型。大地构造运动本质是岩石圈在区域应力场作用下的变形过程,然而真正将走滑断裂和走滑拉分盆地的成因以及它们的特征和岩石圈性质联系起来研究的文献却很少。显然,区域应力场是形成构造运动的前提条件,是外因,决定了运动的基本方式,如走滑、拉张或挤压等(构造类型);而岩石圈是构造运动的主体,是内因,其性质决定了形成构造的规模和具体形态(样式)。中国境内发育的大量走滑断裂体系和走滑盆地展示:古老克拉通上发育大面积分布的多条小位移走滑断裂体系,如塔里木盆地古生代走滑断裂体系;被后期热活动破坏了的克拉通发育多条扭动断裂系,例如华北克拉通东部的郯庐断裂系、兰聊—盐山断裂系、太行山东麓断裂系,并和区域拉张应力场耦合形成雁列式断陷群(如渤海湾盆地);相对较弱的古生代基底岩石圈发育大型单一走滑断层,如郯庐断裂东北段,并沿断裂发育一些相互独立的走滑拉分盆地;而在固结较差的中新生代造山带往往形成一条平直的大型走滑断层,例如阿尔金走滑断裂、海原断裂等。本文内因外因相结合,从扭动应力场和岩石圈强度以及流变学特征,建立了不同岩石圈性质下下部韧性层和顶部(上地壳或上地壳上部)刚性层之间的耦合作用机制以及扭动构造形成和演化模式,较好地解释了中国陆内发育的典型走滑断裂和走滑拉分盆地的成因机制。     

郯庐断裂带中生代构造演化史： 进展与新认识

总结出郯庐断裂带中生代运动学演化的过程与历史,概括为“两大运动时期、五个发展阶段”。第一运动时期对应于三叠纪—早侏罗世早期的“印支运动”,以扬子陆块与华北地块之间的拼合和碰撞造山为主导,郯庐断裂带经历了：①转换走滑阶段（240-220Ma）,其走滑活动局限在大别和苏鲁超高压变质带之间。这个阶段的陆-陆深俯冲作用使苏鲁超高压变质带向西韧性挤出,导致徐淮弧形构造带的形成和发育。②左旋平移走滑阶段（220-190Ma）,徐淮弧形构造带向南错移了约145km,并被大别山以北地区的东西向逆冲系统所吸收。左旋走滑扩展使郯庐断裂带贯穿整个华北和东北地区。第二运动时期对应于中、晚侏罗世至古新世时期的＂燕山运动＂,郯庐断裂带的演化与东亚活动陆缘的演化紧密联系在一起,经历了③中、晚侏罗世至早白垩世早期挤压走滑活动,伴随着华北东部地区岩石圈、地壳增厚和郯庐左旋走滑断裂系的发育。④早白垩世以地壳伸展和陆内裂谷断陷作用为主,使早期增厚的华北克拉通岩石圈发生垮塌和减薄。⑤晚白垩世—古新世以右旋走滑为主,沿断裂带及其两侧发育一系列拉分盆地。系统地阐述了郯庐断裂带中生代发育过程与地质特征,及其在东亚大陆演化历史中独特的作用。     

扬子板块东北缘的随县－应山地区早古生代沉积盆地演化

位于扬子板块和大别变质地体之间的随－应地区，早古生代是一被动大陆边缘扩张盆地。根据沉积盆地基底、地层层序、沉积体系和火山岩亲缘关系，随一应地体的发展史可追溯到晚元古代，并划分为４个阶段：（１）晚元古代至早震旦世地壳上拱和拉伸阶段；（２）晚震旦世至早寒武世被动大陆边缘阶段；（３）中寒武世至奥陶纪海底扩张阶段；（４）志留纪至泥盆纪盆地充填回返阶段。本区沉积盆地发育模式是由大陆边缘裂谷盆地转化为前陆盆地模式。     

东秦岭柞水-镇安地区泥盆纪沉积环境和沉积盆地演化

东秦岭陕南柞水-镇安地区泥盆纪沉积盆地中主要发育有冲积扇、小型辩状河、河口湾、潮坪、潮下洼地、台地边缘生物滩、生物礁、开阔台地、斜坡和盆地沉积环境。台地沉积主要由陆源碎屑和碳酸盐混合类型岩石组成,斜坡-盆地为巨厚的陆源碎屑浊积岩充填。根据沉积作用特征和大地构造差异,在构造活动期和构造稳定期的沉积模式就反映了沉积盆地演化特征。 根据沉积作用,沉积环境的发展变化,结合区域构造特征、地层层序、岩浆活动和变质作用、地球物理和化学资料,论证了当时沉积盆地为南北向展布（与秦岭造山带总体方向垂直）,具向东走滑的大陆边缘裂谷-断陷盆地。盆地的发展演化阶段为:（1）岩石圈裂前拱起-陆内裂谷早期阶段（Z₂-S）;（2）大陆边缘裂谷-断陷盆地的中期阶段（D₁-D₃）;（3）晚期回返-陆内俯冲阶段（C-T₂）。盆地的关闭是由于强烈陆内俯冲,同时盆地被挤压进东西向展布的秦岭造山带。     

杨山晚古生代沉积盆地成因类型及其与桐柏-大别造山带关系的探讨

杨山晚古生代沉积盆地位于桐柏-大别山北麓,它具有明显的前陆盆地沉积特点,由早期(D₂?—C₁)的复理石建造到晚期(C₁—P?)的磨拉石建造;古生物地理分析表明其与华北、扬子陆块都有密不可分的联系,其间不可能有古洋盆的存在,因而它应当是桐柏一大别造山带碰撞造山过程中形成的前陆盆地。杨山晚古生代前陆盆地的形成说明,扬子陆块和华北陆块的陆-陆碰撞起始于晚泥盆世之前(S₃—D₂),而桐柏-大别造山带中生代的构造事件则可能代表一次大规模陆内逆冲-推覆作用。     

扬子北缘及南秦岭铅锌重晶石锰钒矿成矿地质背景

扬子北缘铅锌矿、锰矿、重晶石、毒重石矿和黑色岩系钒矿成矿地质条件具有一定规律性,属于受沉积盆地控制统一成矿系列,形成于扬子地块北部边缘裂解环境次级盆地中,成矿受所处构造位置、沉积盆地、同生断裂、沉积相控制。     

楚雄前陆盆地的构造特征与沉积演化

对楚雄前陆盆地西部及相邻构造格架进行了分析 ,认为原形盆地的西南部及相邻造山带受到了新生代红河断裂的强烈改造 ,而盆地西北部的盆 -山体系保留了盆地演化时期的基本格架。利用当代前陆盆地演化模式理论 ,对原形盆地的沉积特征及其与西部推覆构造的耦合关系进行了综合分析 ,认为扬子西部被动陆缘向楚雄前陆盆地转化的时期发生在晚三叠世卡尼早期 ,前陆盆地经历了 3个发展阶段 :卡尼期深水复理石沉积、诺利期浅水复理石沉积和瑞替期磨拉石沉积 ,并提出了相应的沉积 -构造演化模式。     

陕西柞-山-商晚古生代拉分断陷盆地动力学与成矿作用

采用构造-岩相学和构造-热水沉积岩相填图研究,认为陕西柞水-山阳-商县（柞-山-商）晚古生代拉分盆地,在早古生代扬子板块北被动陆缘残余洋盆基础上,经历了志留纪-早泥盆世北秦岭岛弧造山带-残余洋盆转换过程。在中泥盆世演化为秦岭微板块北缘拉分断陷盆地,晚泥盆世叠加了深源碱性热流体叠加作用明显,形成了铁白云石钠质角砾岩相带,并发生了构造反转。石炭纪陆缘拉分盆地进一步发展演化为残余海盆萎缩封闭。这种造山带-沉积盆地-岛屿构造耦合与转换过程记录了由洋盆-岛弧碰撞造山转换为陆-陆碰撞造山过程。该拉分盆地中具有明显的区域成矿分带,与多期成矿成岩地质作用有关,在造山带-沉积盆地-岛屿构造耦合与转换中,中泥盆世柞-山-商拉分断陷盆地的四周被古陆块和造山带分隔,陆-陆碰撞过程驱动了造山带流体发生大规模排泄到该盆地内,在该拉分断陷盆地内形成了大规模热水沉积成岩成矿,各类热水沉积岩相发育。在该拉分盆地中,近东西向和北东向同生断裂作用形成了次级断陷盆地,为热水沉积成岩成矿提供了沉积容纳空间。热水沉积成因的银多金属-重晶石-菱铁矿矿床定位于三级和四级热水洼地。晚泥盆世-石炭纪近南北向的岩石圈地幔收缩,陆-陆碰撞收缩成为垂向热传输主要驱动力源,导致了陆壳尺度上碱性热流体被挤压垂向排出到陆表残余海盆之中,本区脉状富金镍钴铜矿与晚泥盆世-石炭纪深源碱性热流体隐爆作用形成的碱性铁白云石钠质角砾岩带密切有关。类卡林型金矿定位于该盆地上部基底构造层和盆地热水浊流沉积相内,主要与后期脆韧性剪切带有密切关系。     

中扬子晚二叠世沉积特征及古地理演化

通过剖面实测、岩相及沉积相分析,中扬子区晚二叠世主要发育碳酸盐岩开阔台地沉积、陆棚沉积及盆地沉积,吴家坪期以浅海相沉积为主,深水盆地范围较小,长兴期发育台地相及盆地相,深水盆地范围变大,研究区晚二叠世的沉积主要受南秦岭海活动控制和盆地演化影响,沉积分异在晚二叠世较发育.古地理演化表明,吴家坪期中扬子北缘为深水盆地沉积,...     

中国南方中三叠世地层及沉积古地理分异

中三叠世是中国南方沉积盆地从海相沉积向陆相沉积转变的重要时期, 因此阐明该期的地层结构和沉积古地理分异对于揭示该区域构造和地质发展历史是相当重要的。本文将中国南方划分为四个沉积区 :东南沉积区、下扬子沉积区、上扬子沉积区及右江沉积区。同时对各沉积区序列、岩相生物群的分布和分异进行了总结。从而认为当时东南沉积区与下扬子沉积区是一个直接关联的沉积古地理整体, 而上扬子沉积区与右江沉积区为另个沉积古地理整体。前者在中三叠世时是一个南东高, 北西低的向北西方向倾斜的陆缘海沉积盆地, 从安尼期至拉丁期, 沉积相带不断向北西方向迁移, 并在安尼期与拉丁期之交完成从海向陆的转变。     

米仓山—大巴山地区赫兰特期岩相古地理及其页岩气地质意义

上扬子地区赫兰特期发育一套含赫兰特贝和达尔曼虫化石的独特的沉积单元，其沉积环境长期以来存在争议，还缺乏更为精细的沉积相时空变化研究。本文以米仓山—大巴山地区赫兰特期地层为研究目标，通过系统资料收集，野外详细观测和室内镜下分析等手段，采用“点-线-面”的岩相古地理分析方法，重建了研究区赫兰特期岩相古地理。剖面沉积相分析表明，观音桥段发育于不同沉积环境之中，因而具有不同的岩相特征，总体上为赫兰特期海平面下降的产物，但经历了不只一次的海平面升降变化，海退过程的沉积记录相对明显，海侵记录仅在盆地边缘或水下高地边缘有所响应。复原的岩相古地理显示，该时期呈现北西高、北东和南西低，中间多个水下高地的沉积古地理格局，这种格局有利于扬子克拉通盆地内形成优质的富有机质页岩；研究区内观音桥段沉积相主要以浅海陆棚相（浅水陆棚亚相）为主，局部发育孤立台地和碳酸盐缓坡，滨海相局限于盆地西北古陆边缘。页岩气勘探开发中，区内粉砂质泥岩、碳质泥岩发育的浅海陆棚相区为页岩气优质储集层和勘探有利区，但应尽量远离物源区和水下隆起区；白云岩、泥质灰岩发育的孤立台地和碳酸盐缓坡区，压裂过程中，应选择合适层位，尽可能压穿白云岩、泥质灰岩，连通五峰组—龙马溪组含气页岩段，提高页岩气产量。