珠江口盆地白云凹陷裂后异常沉降的数值模拟

白云凹陷是珠江口盆地最深的凹陷,中心处沉积物厚度达12.5km以上,其中30Ma破裂不整合面以上厚度达6.5km以上.按照张裂盆地构造发育的理论模型,如McKenzie的经典理论模型,裂后由于冷却收缩而产生的盆地沉降随时间的变化是岩石圈伸展系数的函数,可以计算出来.白云凹陷裂后期的实测沉降量是否大于应用理论模型计算的热沉降量,即是否存在裂后异常沉降？为了回答这一问题,本文将实测与理论裂后沉降量进行对比.实测裂后沉降可通过回剥去除沉积物荷载等因素引起的沉降而得到,但理论热沉降的计算则需要知道盆地的岩石圈伸展系数,后者是未知的.本文设计了正演模拟和反演回剥相结合的方法解决这一问题,即应用基于挠曲悬臂梁模型的二维模拟方法正演模拟白云凹陷的幕式张裂过程,通过试错达到实测的张裂期剖面形态,从而获得岩石圈的伸展系数,计算出理论的裂后热沉降,并与回剥得到的实测裂后沉降量进行对比.结果不仅表明白云凹陷的确存在裂后异常沉降,而且揭示了异常沉降的时空特征：30Ma以来,快速沉降主要发生在17.5～13.8Ma;凹陷中心的异常沉降量最大,达2km,其次为凹陷南侧的异常沉降量,明显大于凹陷北侧;根据凹陷两端的异常沉降量没有降低的趋势,推测向凹陷北部的陆架区和凹陷南部的洋盆方向依然存在裂后异常沉降.正演灵敏度实验还表明,白云凹陷的张裂期剖面形态只能通过低角度（≤13°）的边界断层的伸展来获得.针对可能引起白云凹陷裂后异常沉降的机制,初步探讨了几种可能机制,认为东亚季风增强导致的沉积物供给量增加以及由此导致的下地壳流动可能是主要原因.     

南沙海域礼乐盆地沉积过程和演化

礼乐盆地所经历的张裂-漂移-碰撞沉降构造历史,在沉积物沉积样式、沉降历史及断裂构造样式中均有反映,因此,分析盆地沉积过程及其与构造的耦合关系可揭示其演化过程.通过对礼乐盆地沉积充填过程、沉降方式及构造特征的分析,认为礼乐盆地具双层结构模式特征,以T60(23.8 Ma)不整合面为界,下部为不对称楔状半地堑.早期沉积受控...     

南沙海域盆地的地层系统与沉积结构

南沙海区是我国领土的重要部分,富含油气资源,但也存在很多的科学问题.为了系统分析和对比各盆地的结构特征和沉积历史,结合已有的地震剖面资料,对南沙海区的万安、曾母、北康、南薇西和礼乐盆地几个代表性盆地,开展了沉积层序的划分对比.结果发现,除曾母盆地以外,南沙海区的沉积地层基本上可以根据张裂不整合面(Tg)、解体不整合面和...     

南海西北次海盆深部热岩石圈结构及其对浅部构造演化的控制

西北次海盆是南海扩张早期形成的一个特殊的构造单元,其周边被西沙海槽、中沙海台、珠江海谷等裂谷和地块所围限,演化出一系列海山和断裂带等复杂地质构造,其深部构造伸展和岩浆活动均与岩石圈结构及其变形密切相关,但目前对其深部岩石圈结构的了解还较少.文章通过收集西北次海盆及其周边地区的声纳浮标、双船扩展剖面(ESP)、海底地震仪...     

南海东南部陆缘Nido灰岩发育特征及其构造控制因素

南海东南部陆缘发育一套晚渐新世-早中新世碳酸盐岩(Nido灰岩)与南海海底扩张历史吻合.为系统了解Nido灰岩构造控制因素,基于大量钻井、拖网和地震资料,刻画碳酸盐岩沉积相特征和时空分布规律,分析构造变形对其控制作用.结果显示:Nido灰岩呈大规模连片分布在研究区东北至西南部.以乌鲁根断裂为界,东北部灰岩呈北西倾向,与...     

珠江口盆地第三纪古地理及沉积演化

珠江口盆地第三纪以来经历了断陷、拗陷两个构造演化阶段,具有“南北分带”、“东西分块”的构造格局和先陆后海的沉积特征。本文根据前人资料进行综合整理,编制了珠江口盆地古近纪神狐组、文昌组、恩平组、珠海组地层和新近纪珠江组地层的岩相古地理图。神狐组发育有冲积扇和河湖相,主要分布在珠三坳陷南断裂的狭长地带。文昌组沉积半深湖—深湖相,恩平组水深变浅,河沼相广泛分布。珠海组岩相古地理发生了较大的变化,为海陆过渡相沉积。随后海平面振荡上升,珠江口盆地处于陆架—陆坡环境,发育浅海—半深海沉积。对整个珠江口盆地岩相古地理图的编制为详细研究盆地内各区块的岩相古地理演变提供了区域背景,也为区域构造演化和油气地质条件的研究提供了基础依据。     

白云深水区新生代沉降及岩石圈伸展变形

为认识白云深水区新生代构造沉降和岩石圈伸展变形特征,本文对过研究区的两条测线进行了回剥分析和伸展系数计算,结果表明:白云深水区新生代构造沉降具有幕式特点,由快到慢共分4幕:① 65~24.4 Ma;② 24.4~18.5 Ma;③ 18.5~13.8 Ma;④ 13.8~0 Ma,在裂后存在3期快速沉降(24.4~21 Ma,18.5~16.5 Ma,13.8~10.5 Ma)和4期慢速沉降(或隆升)(30~24.4 Ma,21~18.5 Ma,16.5~13.8 Ma,10.5~0 Ma).白云深水区裂陷期和裂后期沉降受基底形态影响,总体向洋陆边界增加,裂陷期的沉降量为200~2100 m,裂后沉降量为1000~1500 m,由裂陷期沉降反演的岩石圈伸展系数为1~7,与全地壳的伸展系数变化趋势一致,在基底隆起处伸展系数小,凹陷处伸展系数大;白云深水区裂后存在异常沉降,约300~700 m,它的分布与基底形态负相关,在隆起处异常沉降量大,为600 m左右,凹陷处异常沉降量小,约300 m,可能与岩石圈破裂引起洋陆过渡带不同构造单元的差异沉降相关.     

软弱地质体对挤压构造变形影响的物理模拟及其应用

为了研究软弱地质体对挤压构造变形的影响,利用物理模拟方法,设置了6组实验模型,探讨软弱体不同面积、所处位置和挤压应力方向对构造变形的影响,最后基于模拟结果,讨论了软弱体对莺-琼两盆地凹陷中心挤压褶皱发育的影响.结果表明:在挤压作用下,软弱区先迅速隆起.随后隆起向无软弱体区延伸发育,软弱区隆起发育范围大于无软弱体区隆起范...     

珠江口盆地白云凹陷东沙25凸起构造演化

隆起带的形成和演化分析对于油气勘探具有重要的指导意义。通过对比生长地层法、沉降史回剥技术和剩余构造沉降3种构造演化的手段,旨在全面揭示东沙（DS）25凸起的演化历史。依据生长地层的厚度、地层反射终端等特征划分出白云凹陷DS25凸起演化的主要阶段;运用回剥法恢复DS25凸起的沉降历史和与周缘地区的沉降差异;结合剩余构造沉降分析,定量判断隆起的抬升、沉降和差异沉降作用及发育时期。在对以上3种方法对比综合的基础上,综合生长地层指示的重要构造变革界面、沉降史恢复和剩余构造沉降精细划分的沉降阶段和构造运动形式,重建DS25凸起演化过程,并提出以下5个演化阶段：65～30 Ma,凸起顶部遭受强烈剥蚀;30 Ma左右,凸起发生大规模抬升;30～23.8 Ma,发生微弱沉降;23.8～10.5 Ma,发生差异沉降,并出现三幕强烈沉降;10.5 Ma至今,凸起经历持续抬升。     

软弱地质体对反转构造变形制约作用的物理模拟及其应用

深水盆地的构造变形表明,大陆边缘上常存在与刚性地质体相对应的软弱地质体,它们不仅加强了裂陷期的沉降变形,而且加强了挤压反转期的褶皱隆升。为了揭示软弱地质体对构造变形的影响,作者利用物理模拟方法设置了4组实验,基于模拟结果讨论了琼东南盆地西南部反转构造的发育机制。实验对比分析发现,无论哪种应力场下反转变形都更容易在软弱区集中,软弱区所处构造位置及其所受应力性质对反转构造发育起着重要的控制作用。通过模拟结果与实际构造对比分析,认为琼东南盆地西南部构造反转发育主要受斜向挤压应力和软弱体的共同影响,推测其挤压应力来源于盆地西北部,可能与印支地块的旋转挤出作用有关。