盆地动力学研究综述及展望

沉积盆地是地球系统的浅层组成部分,是壳-幔、岩石圈-软流圈两级圈层相互作用的浅部表现形式。沉积盆地分析不仅可以揭示不同类型化石能源、沉积型层控矿产、砂岩型铀矿等资源的分布规律,为矿产勘探提供直接依据,而且可以为大地构造演化过程、重大构造事件、全球环境变迁及气候演变提供丰富资料和详细证据。当代盆地分析不断从单一沉积学分析拓展到综合分析,从静态要素分析拓展到过程和动力机制分析。盆地动力学研究内容包括3部分,即以沉积学分析为主的盆地充填动力学、以构造地质学分析为主的盆地形成演化动力学和多学科交叉的盆地流体动力学研究。近10多年来,盆地动力学研究在深水沉积学、高精度层序地层学、源-汇系统、源区剥蚀过程及其深部响应、大陆边缘盆地动力学及盆地流体动力学等方面取得了长足的进展。     

Postrift Rapid Subsidence Characters in Qiongdongnan Basin,South China Sea

In this article,the backstripping technique was used in studying the subsidence charac-ters of the Qiongdongnan(琼东南) basin(QDNB) in order to understand its dynamic mechanism of formation and evolution.Meanwhile,the geothermal characteristics of this area were summarized,and the stretching factors(β) of the upper crust,the whole crust,and the whole lithosphere were calculated.The QDNB is characterized by high subsidence rate,high geothermal gradient,high geothermal heat flow,and the lithosphere stretching an...     

莺歌海盆地异常裂后沉降的动力学机制

为了理解莺歌海盆地形成与演化的动力过程, 用回剥法和应变速率反演方法对该区的钻井和地层剖面资料进行了研究.研究结果表明莺歌海盆地观测得到的裂后沉降和模拟预测的理论裂后沉降结果存在较大差异, 其中在西北部为300~500 m, 中部和东南部为900~1200 m, 其异常裂后沉降明显呈现向东南和向海方向递大的趋势.地幔对流模型预测的结果表明, 20 Ma以来南海北部边缘的动力地貌沉降量为300 m, 因此, 莺歌海盆地裂后异常沉降在300 m左右的地区可以用动力地貌沉降机理来解释, 但是盆地中部和东南部的巨厚的异常沉降远大于动力地貌沉降量, 它是自晚中新世以来盆缘断层的右旋走滑作用、裂后热回沉和动力地貌沉降共同作用的结果.      

东营凹陷负反转构造样式及其运动学特征

中、新生代强烈的负反转作用是东营凹陷构造演化的一个重要特色.为了解负反转构造对东营凹陷中、新生代盆地形成过程中的意义, 以高分辨率三维地震资料解释为基础, 详细刻画了东营凹陷负反转构造几何学样式, 并综合运用计算断层活动速率和负反转率以及编制地层位移-距离曲线等方法, 对东营凹陷负反转断层运动学特征进行了系统的定量研究.结果表明, 东营凹陷J₃-K₁和Ek-Es₄两期盆地的主体均是印支期逆冲断层发生负反转作用所致, 总的负反转率约为3.367~8.3, 其中J₃-K₁时期负反转率为1.388~3.904;负反转构造最终定型于Es₃-Es₂时期; 负反转作用在空间上呈现出SW至NE逐渐增强的演变规律.东营凹陷负反转构造的研究对于盆地内部深层油气藏的勘探具有重要的理论意义和实际应用价值.      

断陷盆地构造坡折带形成机制及其对层序发育样式的控制

断陷盆地是典型的构造活动型盆地, 盆地中各种类型的坡折带均有其发育的构造背景和控制机制.以中国东部中新生代断陷盆地的研究为基础, 提出了断陷盆地构造坡折带的分类方案, 描述了各类构造坡折带的基本特征和形成的构造机制, 建立了陆相断陷盆地层序发育的综合模式.断陷盆地中的构造坡折带可分为断坡带、弯折带、挠曲带和枢纽带4种类型.断坡带受控于断陷盆地内各种类型的同生断裂作用, 弯折带则与主控边界断层的几何学形态密切相关, 形成于铲式正断层控制的断层上盘内, 而挠曲带与基底正断层的隐伏式活动有密切的关系.上述3种类型的构造坡折带都是由盆地上盘的变形作用所产生的, 而枢纽带的发育则是盆地上盘的旋转掀斜作用引起的变位所致, 同时这类坡折带发育于主边界断层为陡倾平面状正断层控制的断陷盆地内.构造坡折带的发育特征、空间分布、演化过程和组合样式决定了盆地的可容空间和物源系统, 因而制约了沉积物的分散过程和砂体的分布样式.揭示构造坡折带与沉积相的展布关系, 将有助于阐明盆地内部沉积体系分布规律, 有效地进行砂体预测.      

新世纪的大洋钻探

较为详细地介绍了大洋钻探计划（ODP）的科学目标，研究主题及其重要的科学意义，大洋钻探计划是当今举世瞩目的国际性海洋科学研究计划，其前身深海钻探计划（DSDP）孕育了20世纪70年代的地学革命,为“新全球构造理论”－－板块构造学说的发展提供了关键性的证据。自1985年开始的ODP成功地探查了地质历史演化中塑造我们这颗星球并决定了其现今环境状态的各种地质过程，揭示了控制地壳形成，海洋化学，海洋的深部和表面循环的各种地质以及生物圈和环境物理化学间相互作用的复杂性，DSDP和ODP的成功为实施新世纪海洋钻探－综合海洋钻探项目（IODP）的目标铺平了道路，IODP是在21世纪初即将实施的新的大洋钻探计划。     

方正断陷新生代结构构造及其演化分析

以方正断陷二维、三维地震资料和钻井资料为基础,追踪和闭合了盆内重要的新生代构造层序界面。富锦组底界面为区域性裂后不整合界面,将盆地的演化阶段划分为裂陷期和裂后期。在裂陷期的充填序列中,宝泉岭组底界面为盆内易于识别的区域性角度不整合界面,该界面将盆地的裂陷期进一步划分为裂陷Ⅰ幕和裂陷Ⅱ幕。本文通过对盆地结构构造及不同时期厚度特征的分析,重建了盆地的形成演化过程。研究结果表明,裂陷Ⅰ幕构造活动受NW-SE向的正向伸展应力控制,发育的E1w-E2d地层充填在简单地堑盆地中;裂陷Ⅱ幕的E3b时期以近SN向斜向伸展作用下形成的断阶式地堑结构为特征,盆地沉积-沉降中心位于盆内伊汉通断裂下降盘,且具有从北向南迁移的趋势。裂后期N1f时期以热沉降为主,并伴随有右旋走滑作用。另外,盆地的形成演化经历了三期反转改造过程,分别对应始新世晚期、渐新世晚期和上新世晚期。结合周缘板块的运动学重组事件,认为太平洋板块西侧俯冲方式的变化和印度-欧亚板块碰撞的远程效应联合控制了方正断陷新生代的形成演化过程。     

渤海湾盆地东营凹陷S6′界面的构造变革意义

以三维地震剖面的解释为基础,在东营凹陷古近纪裂陷期充填序列中识别出了一条在全盆地范围内可以追索对比的区域性不整合界面S6′,该界面构成了盆地沙三段的底界.盆地充填地层的厚度和构造应力场分析揭示,S6′界面将盆地古近纪同裂陷期的演化划分为2个不同构造应力场控制的裂陷幕,即裂陷Ⅰ-Ⅱ幕和裂陷Ⅲ-Ⅳ幕.前者受控于近南北向的拉伸应力场,形成了分别由NWW向的陈南断裂和石村断裂带控制的半地堑式断陷盆地;后者受控于NW-SE向的拉伸应力场,形成了由NE向的断裂系统控制的半地堑式断陷盆地.S6′界面的发育是区域性的,在渤海湾盆地和中国东部的许多盆地中均可追索,其发育的时代为中始新世晚期(43.5 Ma),并且与印度洋板块和太平洋板块新生代期间的一次重大的运动学调整的时间一致,因此,S6′界面的识别有可能为中国东部新生代盆地形成演化的动力学背景的研究提供新的信息.     

中国近海新生代盆地构造差异性演化及油气勘探方向

中国近海处于欧亚、印度-澳大利亚及太平洋三大板块的交汇地带,其盆地形成与演化受控于洋、陆板块的相互作用,区域构造背景对盆地形成和演化起到了重要的作用,并由此导致了中国近海盆地显著的分段性和差异性演化特征。渤海海域、北黄海至南黄海盆地属于陆内裂陷型盆地;东海海域为活动大陆边缘弧后裂陷型盆地;珠江口盆地和琼东南盆地为被动大陆边缘型盆地;莺歌海海域为转换大陆边缘型盆地。受此影响,油气分布有明显的分段分区性,渤海—南黄海陆内盆地以成油为主,东海弧后盆地以成气为主,南海北部大陆边缘北部成油、南部成气,莺歌海转换盆地以成气为主。中国近海未来的找油领域主要在渤海、珠江口盆地北部和北部湾盆地;找气领域主要在东海盆地、南海北部深水区和莺歌海盆地6大领域。     

南海北部深水区靖海凹陷结构和构造演化分析

靖海凹陷为南海北部深水区油气勘探的重点盆地之一,系统深入研究盆地结构特征及演化过程有助于深化对南海北部深水盆地的认识,为深水油气勘探提供新思路。本次研究以靖海凹陷2D地震资料的地质构造解释为基础,描述新发现的拆离断层的几何学特征,对比靖海凹陷东、西部结构样式差异性;通过沉降史模拟结果和典型拆离断层生长发育过程分析,恢复了靖海凹陷自新生代以来的沉降和构造演化过程;结合研究区深部资料与国外深水盆地最新研究进展,探讨了盆地结构和构造演化过程与南海北部陆缘地壳和岩石圈的伸展、减薄以及破裂作用的关系。研究结果表明,靖海凹陷东部与西部的盆地结构样式存在差异性,西部发育大型拆离断层及其所控制的拆离盆地系统,东部则呈现为由多个简单的南断北超的半地堑盆地所构成的复式地堑结构。盆地的构造演化划分为断陷期和坳陷期,其中断陷又可细分为断陷Ⅰ幕和断陷Ⅱ幕。盆地断陷Ⅰ幕对应于南海北部陆缘伸展阶段,高角度断层普遍发育;盆地断陷Ⅱ幕对应于南海北部陆缘减薄阶段—剥露阶段,拆离断层发育;当南海北部岩石圈完全破裂之后,盆地进入到坳陷期。