潍北-莱州湾凹陷郯庐断裂带新生代走滑特征

横切潍北-莱州湾凹陷郯庐断裂带的地震反射剖面和断裂带内的凹陷断层、沉积相和油气特征,直接或间接显示了郯庐断裂带的延伸、运动性质和活动时限。郯庐断裂带在海域和陆上的几何形态及其组合基本一致,根据切过断裂带的剖面和平面上断层的组合特征,判断其为兼具垂直位移的走滑运动断层系。走滑断裂带的活动控制着凹陷内同构造沉积以及构造样式,表明郯庐断裂带的活动时限具分段性,相当于渤海湾盆地孔店组(E1?2k)-沙四段(E2?3s4)沉积期(古新世-早始新世)-孔店组-沙二段(E2?3s2)沉积期(古新世-始新世)-孔店组-沙一段(E2?3s1)(古新世-渐新世)沉积时期,走滑拉分活动由南向北迁移; 活动方式也由古新世-早始新世的左旋走滑活动,被早始新世之后的右旋走滑活动所替代。     

Analysis of Structural Styles in Northern Segment of Tancheng-Lujiang Fault Zone

郯庐断裂带(郯城—庐江断裂带)北段在中—新生代发生多期不同性质活动,形成各具特色的构造样式.各种构造样式和地层间切割或覆盖关系的匹配研究,为限定断裂带活动期次及时代,建立郯庐断裂带北段变形序列提供了第一手资料.不同构造样式反映了断裂带由老至新经历了以下5个重要的变形事件:①密山县知—镇韧性剪切带黑云母40 Ar/39 Ar等时线年龄为161±3Ma,是郯庐断裂带再次发生大规模左旋走滑活动并扩展到东北地区的产物;②四平市叶赫镇负花状断层系以及早白垩世早期东北断陷盆地群的形成,是郯庐断裂带北段在早白垩世早期发生强烈的走滑—伸展作用的重要依据;③四平市石岭子镇佳木斯—伊通断裂大型逆冲断层系和断层相关褶皱、桦甸县敦化—密山断裂"逆地堑"、沈阳—哈尔滨逆冲断裂是郯庐断裂带北段特征最明显、分布最广泛的构造样式,它们形成于晚白垩世嫩江运动—晚白垩世末期,反映了这一时期郯庐断裂带北段遭受到广泛而又强烈的右旋走滑—逆冲作用;④佳伊、敦密古近纪地堑是右旋走滑、伸展双重机制控制的产物;⑤在渐新世末期古近纪地堑的构造反转结束了地堑的演化;中新世郯庐断裂带北段上地幔剪切控制了新生代含幔源包体火山口沿断裂有规律的分布.上述5个重要的变形事件由老至新组成了郯庐断裂带北段较为完整的构造演化序列,它们是不同地球动力学机制的产物.     

郯庐断裂带渤南段构造特征及其控盆作用

渤南地区郯庐断裂带具有很好的油气勘探前景,但由于其构造特征复杂,目前对渤南地区油气成藏条件、主控因素及富集规律的认识尚不明晰.通过对三维地震和地质资料的分析解释,结合前人研究成果,探讨了渤南地区郯庐断裂带构造特征的时空差异及其对盆地结构的控制作用.研究表明,渤南地区郯庐断裂带具有3组分支断裂,每组分支断裂由2~4条断裂构成,均表现出了明显的走滑特征,整体由东向西、由深至浅走滑程度逐渐减弱.新生代古新世-早始新世郯庐断裂带渤南段左旋走滑,东部分带活动明显、强度大,中带和西带不活动或活动较弱,渤南地区中生代发育的NWW向伸展断裂系统复活,形成北断南超的复式半地堑或南北双断式结构;中始新世以来,渤南地区郯庐断裂带转为右旋走滑,3组分支断裂均开始活动,表现为强烈的走滑兼伸展运动,强度由东向西逐渐减弱,中带分支断裂形成的中央构造脊将黄河口凹陷分割成东、西两个次洼,并开始逐渐发育一系列次级断层,与主断裂构成帚状断裂组合;新近纪-第四纪郯庐断裂渤南段表现为右旋走滑兼挤压,主走滑断裂不连续,代之以大量规模较小的次级断裂系统.太平洋区板块俯冲方向、俯冲速率的变化以及深部动力背景的变迁共同造成了渤南地区郯庐断裂不同分支构造发育演化及其控盆作用的差异性,由于右旋走滑位移量小于先期的左旋走滑,现今渤南地区构造单元分布仍具左旋特征.      

青东凹陷古近纪构造演化与盆地转型

通过对三维地震、钻井岩心及录测井资料的详细分析解释,发现青东凹陷古近纪不同演化阶段的构造特征存在着差异性:孔店期-沙四早期青东凹陷以NW向断层控盆为主,整体断层数量较少,但规模较大;沙四晚期断层数量明显增多,各个方向控盆断层均有发育,NW向的青东12断层消亡,主要以NWW和近EW向断层活动为主;沙三-沙二期控盆断层走向主要为NE和NEE向。这种构造格局的转变导致了相应的盆地转型,青东凹陷孔店期表现为受郯庐断裂带左旋走滑应力场控制之下的一系列北东断南西超的北西向半地堑,地层沉积厚度大;沙四期青东凹陷表现为NWW与近EW向兼有的复合盆地格局,为盆地转型阶段;沙三期、沙二期受郯庐断裂带右旋走滑应力场的影响,盆地格局完全转为近EW和NE(E)向,开始发育北断南超的半地堑和双断式堑垒构造。     

郯庐断裂中段新生代右行走滑位移

依据走滑拉分盆地中盆地沉降（或抬升）速率与边界断层走滑速率之间的数值关系,通过对夹在郯庐断裂中段两分支断层间的潍北凹陷沉积埋藏史的恢复,间接求取郯庐断裂中段新生代右行走滑位移。潍北凹陷内不同构造位置4口井的埋藏史恢复结果表明：凹陷新生代经历了古近纪早、中期的快速沉降,古近纪末-新近纪初的抬升剥蚀和中新世以来的缓慢沉降3个阶段;各阶段的平均沉降速率分别为0.142 9、-0.072 8、0.032 5 km/Ma。通过对太平洋板块与欧亚板块间俯冲速率和方向变化的分析推断,中新世中期（39.5 Ma）太平洋板块由北西向俯冲转而变成正西向俯冲所产生的西南向应力分量是导致新生代郯庐断裂开始右行走滑的主要因素,且走滑活动持续至今。根据走滑活动发生和持续的时间,结合各个时期内潍北凹陷的沉降和抬升速率,计算出郯庐断裂中段新生代右行走滑位移量为15 km左右。     

渤海海域渤南地区新生代断裂体系与盆地演化

利用现今丰富的三维地震资料,将地震剖面解释与相干切片分析相结合,对渤海海域渤南地区断裂发育与盆地结构 进行研究,明确了断裂体系及构造演化特征。结果表明：新生代郯庐断裂渤南段可分为东、中、西三支,并与受郯庐走滑 断裂影响的近EW向、NW向和NE向主干断裂体系共同组成了渤南地区网格状的构造格局;而区域应力背景的改变导致渤 南地区走滑和伸展作用的强弱发生了变化,使得构造演化可划分为左旋走滑-强伸展、右旋走滑-强伸展和弱走滑-弱伸展 三个阶段,第一阶段孔店组~沙四段郯庐断裂东支强烈活动,中支和西支活动微弱,NW向和近EW向大断裂活动形成了黄 河口凹陷和莱州湾凹陷的盆地格局;第二阶段沙三段~东营组走滑断裂三支及其他方向主干断裂均活动,NE向和近EW向 次级断裂开始发育,各盆地持续性伸展断陷;第三阶段馆陶组-明化镇组右旋走滑减弱,郯庐断裂中支和西支发育呈一系 列NE向雁列断层,东支及其他方向主干断裂附近次级小断层继续增多,各盆地转为了整体的坳陷。     

潍北凹陷走滑断裂体系特征及其控藏作用

潍北凹陷是郯庐断裂走滑活动形成的走滑拉分盆地,走滑作用对断裂体系演化、圈闭形成及油气成藏起到了明显的控制作用。孔店组沉积时期,郯庐断裂经历了左旋走滑和右旋走滑两个阶段,不同构造演化阶段断层性质及发育程度等具有显著差异,多期走滑活动使其东部地区形成了三条南北走向的弱走滑断裂带。同时,多期次走滑活动形成了大量与走滑作用相关的圈闭,为油气聚集提供了圈闭条件。此外,郯庐断裂走滑活动直接影响了潍北凹陷油气的运聚。宏观上,油气沿走滑作用形成的北西向鼻状构造带向东南运移并聚集;微观上,油气沿右旋走滑形成的近东西向拉张断层,在“拧毛巾”作用下,自西向东运移,并被北北东向 近南北向走滑断层封堵成藏;平面上,与三个弱走滑断裂带相对应,油气藏呈现“近东西向延伸,南北带状展布”的特征。中部弱走滑断裂带北端及中段是下步重点勘探方向,西部弱走滑断裂带可作为致密砂岩油藏和页岩油气的攻关地区。     

渤海中部郯庐断裂带的近期活动与渤海新近纪新生断裂

渤海中部的郯庐断裂带在平面上表现为不连续的几条北北东走向断层,地震反射剖面和钻探资料显示断层两侧沉积厚度的巨大差异,表明新近纪以来它们是在沉降运动背景下活动的具有大幅度倾滑位移的正断层,构成渤海盆地内凹陷与凸起的边界。这些断层在剖面上有一定弯曲和倾斜,向下延伸深度不超过10~12km。在此深度以上的地壳浅部,没有水平方向位移以及其它直接变形证据表明郯庐断裂带有走滑运动分量。从地震机制解得到的走滑断层运动反映渤海地区地壳深部的变形及相应的构造应力状态,与浅部残留的伸展构造应力同时存在。根据断裂力学分析,认为中新世末以来渤海浅层新近系内出现的大量近东西向小断裂可能是现代构造应力场作用的结果,与郯庐断裂带或其它基底老断裂没有继承性或派生的成因关系。     

渤海海域渤东地区新生代断裂特征及对油气的控制

由于郯庐断裂带控制着渤海盆地渤东地区断裂构造特征及油气聚集,在精选4条二维测线及PL2-2和LD32三维区块精细解释的基础上,系统研究了渤东地区新生代构造变形特征及郯庐断裂带对油气的控制作用.结果表明,渤东地区在平面上整体呈“入”字型排列,并由渤东1号断层及渤东2号断层组合发育成复合堑—垒结构,由此区域分为南、中、北3个区.郯庐断裂带在渤东地区的3个分支整体控制着渤东地区断裂的形成及演化.由三维地震资料精细解释渤东地区断裂系统为古近纪伸展断层系统和古近纪末期—新近纪走滑断层系统的叠加复合.渤东地区断裂演化影响烃源岩的分布与热演化,控制油气的运移及圈闭的形成,渤东低凸起及渤东凹陷中央走滑带形成的反转构造以及渤东凹陷东斜坡是有利的油气聚集带.     

渤海海域中郯庐深断裂带的结构模型及新生代运动学

郯庐深断裂带自安徽庐江—山东郯城、沂水、安丘一线向北延伸进入渤海海域被新生代盆地沉积层和海水覆盖。根据区域重、磁力异常图解释的渤海海域的郯庐深断裂带位于莱州湾—渤海东部—辽东湾东部一线,总体走向NNE,对应于渤海海域NNE向地幔隆起带的东部斜坡。渤海海域新生代盆地与地幔隆起呈镜像反映,构成古近纪断陷的边界断层包括NE向、NNE向、NEE向、NW向和NWW向等多个方向,且多表现出铲式正断层的几何学、运动学特征。渤海海域新生代盆地在莱州湾—渤海东部—辽东湾东部发育有由2～4条走向NNE向、陡倾斜的基底走滑断层及相关构造变形组成的右旋走滑构造带,位置与区域重磁资料解释的郯庐深断裂带大致相当。综合深层地壳结构和新生代盆地构造特征有理由认为,渤海海域中新生代盆地中的走向NNE向、陡倾斜的基底走滑断层构造带的与深层至少切割莫霍面的深断裂带构成了一条地壳尺度垂向的强变形构造带。渤海海域的郯庐深断裂带在新生代时期郯庐断裂带并非只发生右旋走滑运动,在区域裂陷作用中控制古近纪断陷的伸展断层可能利用了深断裂带在浅层地壳的部分断层面,并且因为伸展位移在中地壳层中发生拆离滑脱,而深断裂带的右旋走滑位移才使浅层断层与深层断层保持紧密联系。     

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。     

郯庐断裂带莱州湾段新生代活动演变及其沉积-改造效应

本文根据对覆盖区地震、钻井等资料的精细解释和深入剖析,揭示在渤海莱州湾地区郯庐断裂带由东、西两条分支断裂带构成,二者又分别由两条主断层及多条次生断层和其间的断块组成。分支断裂带的两条主断层的间距因地而异,一般在5km左右;其结构构造和空间展布特征有别,西支表现为"两断夹一凸"的不对称地垒式,东支主要呈"花状"构造结构。通过古地质构造恢复和分期动态构造演化分析等综合研究,厘定了在新生代不同时期两条分支断裂带在该区不同单元的活动特点和构造-改造效应,进而总结了郯庐断裂带新生代主要阶段的构造属性及其演变。认为在古近纪早中期,研究区处于区域伸展沉降环境,郯庐断裂带对该区的沉积展布无明显控制作用;断裂带活动的明显控制沉积效应始于古近纪晚期,总体具伸展兼右行走滑属性,主要表现为切割和改造了研究区原近东西向展布的优势构造-沉积格局,同时控制了前期沉积地层的剥蚀强度及其分布范围和同期沉积。新近纪以来,郯庐断裂带两条分支断裂带的活动表现出差异显著的东强西弱;于第四纪,在东支断裂带出现正花状反转构造,可能与幕式走滑兼挤压活动有关。     

柴达木盆地北缘走滑断层地震剖面解释及形成机理分析

柴达木盆地位于青藏高原的北部,研究区处于阿尔金山构造带与南祁连构造带所夹持的钝角一侧.目前对柴北缘地区构造样式存在两种认识:一是逆冲推覆双层构造模式,一是走滑近花状构造模式.造成这种认识差异的主要原因也有两个:一是区域上构造类比引起;二是穿过柴北缘几大构造带的地震剖面信噪比较差,不能很好反映地层的展布.因此在对冷湖构造...     

准噶尔盆地西北缘走滑断层特征及油气地质意义

准噶尔盆地西北缘前陆冲断带构造样式复杂多样,除规模较大的逆断层外,还发育一系列北西向的走滑断层。以高分辨率三维地震资料为基础,对断裂体系分析表明克拉玛依—百口泉地区的走滑断层可分为花状走滑断层和简单走滑断层两类,二者在成因、剖面特征等方面具有明显差别。研究结果认为走滑断层对油气的运聚成藏具有重要的双重控制作用,即能作为有效的运移通道,又能够起遮挡作用而形成圈闭。     

渤海湾盆地辽西低凸起传递斜坡构造特征与潜山油气聚集

传递斜坡是调节区域构造应变平衡的一类重要的构造样式。根据新的三维地震资料解释和断层位移-距离关系以及相干体切片分析,探讨了渤海湾盆地辽西低凸起传递斜坡的特征,并简要分析传递斜坡与潜山油气聚集的关系。地震剖面解释表明,辽西低凸起潜山带的传递斜坡连接辽西1号断层的下盘和辽西2号断层的上盘;在数据体相干切片上,辽西1号和2号断层呈清晰的侧接形态;而位移-距离关系显示,辽西1号断层的位移沿着断层走向自南向北逐渐传递到辽西2号断层,断层位移在传递斜坡内部基本保持守恒。传递斜坡对潜山油气聚集的意义主要表现在对储层形成和改造方面,优质储层发育是JZ25-1S潜山大油气田的重要成藏要素。     

Kinematics of orocline-parallel faults in the Texas and Coffs Harbour oroclines (eastern Australia) and the role of flexural slip during oroclinal bending

The Texas and Coffs Harbour oroclines are defined by a Z-shaped curvature in the southern New England Orogen (eastern Australia), but the geometry and kinematics of faults around these oroclines, as well as their possible role during oroclinal bending, have hitherto not been understood. Using aeromagnetic and open file seismic data, as well as field observations, the pattern, geometry and kinematics of fault systems, have been investigated. Fault traces with a strike-slip component are oriented parallel to the curved magnetic and structural fabrics of the Texas and Coffs Harbour oroclines. Our observations show evidence for sinistral or sinistral-reverse, dextral (or dextral-reverse) and normal kinematics along NW-striking faults. The dominant kinematics along NNE- and NE-striking faults is dextral or dextral-reverse. The timing of faulting is not well constrained, but the ubiquitous recognition of orocline-parallel faults may suggest that a flexural slip mechanism operated during oroclinal bending in the early–middle Permian (ca 299–265 Ma). Our observations indicate that many of the orocline-parallel faults, with strike-slip separation, were reactivated during the Mesozoic and Cenozoic, as indicated by the recognition of displaced Triassic granitoids, Mesozoic sedimentary rocks and Cenozoic basalts.     

用物理模拟实验研究走滑断裂和拉分盆地

本文按照下地壳和岩石圈地幔塑性流动控制上地壳构造变形的思想,采用脆延性双层模型,在考虑模型相似性的条件下,通过延性层流动驱动脆性层进行走滑断裂和拉分盆地模拟实验。实验结果表明,在左行走滑阶段发育两条"S"型左行右阶断裂带;在右行走滑改造阶段,早期左行右阶断裂带被改造为"Z"型右行右阶断裂带。走滑断裂发育过程中共有三种类型的拉张伸展:(1)"S"型破裂逐渐伸展,形成多个菱形盆地;(2)几个相邻的斜列"S"型断裂在剪切作用下端部被错断连通,形成"地堑-地垒"构造;(3)在右行走滑阶段,沿右行右阶断裂拉张形成拉分盆地。先存的上隆拱张断裂限制了走滑断裂的位置和方向。脆性层强度对走滑断裂的形成和发展具有约束作用,脆性层结构对脆延性的层间耦合作用和走滑断裂特征具有显著影响。      

西昆仑山前冲断带断裂特征及构造单元划分

受新生代帕米尔构造结大幅度向北推移、旋转的影响,形成了弧形的西昆仑山前冲断带.本文主要通过野外地质调查、地震反射剖面的精细解释,对西昆仑山前冲断带最基本的组成部分-断裂进行系统研究.西昆仑山前冲断带内以发育与其弧形形态一致的逆冲断裂为主,但弧形冲断带中段的断裂具有挤压逆冲的同时兼有右行走滑性质.冲断带内还发育了NE 向和近EW向的走滑断裂,它们的发育时间和成因不尽相同,它们控制了冲断带内的变形,调节和改造了早期形成的构造.在对断裂系统研究的基础上,结合冲断带各个部位的结构特征和变形时间,将冲断带划分为9个次级构造单元.西昆仑山前冲断带开始发育于中新世中晚期,此后经历了上新世早期、上新世中晚期、早更新世早中期以及早更新世晚期四个演化阶段.