下扬子区新生代断陷盆地的断裂构造特征与活动规律

下扬子区新生代断陷盆地断裂构造特征与活动规律
徐曦;孙连浦;肖梦楚;李筱;朱晓颖;高顺莉
【摘 要】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.
【期刊名称】《高校地质学报》
【年(卷),期】2018(024)005
【总页数】11页(P723-733)
【关键词】XXIX4下扬子;苏北-南黄海盆地;断裂构造;断裂活动
【作 者】徐曦;孙连浦;肖梦楚;李筱;朱晓颖;高顺莉
【作者单位】中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;同济大学海洋与地球科学学院,上海200092;浙江大学地球科学学院,杭州310058;华夏吉泰(北京)科技有限公司,北京 100015;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海200030
【正文语种】中 文
【中图分类】P618.130.2
陈布雷>晏子使楚课堂实录下扬子海陆域新生代含油气盆地是中国东部主要的含油气盆地之一,陆域苏北盆地油气接替储量有限,海域的南黄海盆地则是一直未实现商业开发的近海盆地,因此下扬子区新生代盆地的油气资源潜力一直是国内外学者关注的焦点。
国内外学者对下扬子苏北—南黄海盆地沉积、构造与石油地质等进行了广泛的研究与讨论(能源等,2009; 金之钧等,2013; 刘寅等,2014;徐旭辉等,2014; 吴林等,2015),但
油气勘探多年,成效不大,究其原因,盆地断裂体系多样,活动规律复杂,具有明显的差异性和不均衡性。以往的盆地断裂研究大多局限于陆域苏北盆地或海域南黄海盆地等单一盆地,对海陆全区盆地的断裂构造特征与活动规律缺乏全面的认识,尤其是海陆含油气盆地断裂构造的对比与综合研究。盆地断裂构造与下伏的中古生界的内幕结构,海陆域盆地断裂构造等是否存在关联等基本的构造问题还未被充分地认识(徐旭辉等,2014; 徐曦等,2015; 高顺莉等,2015),这在一定程度上制约了油气勘探思路,致使勘探潜力不明。
下扬子海陆域新生代盆地断裂构造与活动规律研究是下扬子区油气勘探突破的重要基础和关键,是海相中古生界油气勘探与评价的重要窗口,对深入研究下扬子海陆区含油气盆地资源分布规律,加快下扬子地区大中型油气的发现步伐,提高大中小型油气田的发现速度与油气勘探效益具有重要实践意义。
1 地质概况
北京协和医院皮肤科
下扬子区位于扬子地块东段,是扬子地块的重要组成部分。在构造上,下扬子及其周缘地块被一系列区域性断裂带所分割与围限,西侧以郯庐断裂带与苏鲁—大别碰撞带、中朝地
块、中扬子地块相邻,南以江绍断裂带与华南地块相邻,东与朝鲜半岛相邻,下扬子地块或区域是多个构造单元与力学体系的交接区域,呈西南部窄、东北部宽的楔形构造几何特征(徐曦和高顺莉,2015)。下扬子区新生代构造继承了晚侏罗—早白垩世的构造格局,由此奠定了中国东部伸展变形构造体系与构造地貌单元的总体格架(徐曦等,2015; 高顺莉等,2015; 徐曦和高顺莉,2015)(图1)。
下扬子区新生代盆地,又称下扬子断陷盆地系统(LYBFS),在本文中简称为下扬子断陷盆地,或苏皖—南黄海断陷盆地,起始于长江下游平原的沿江盆地(如潘阳盆地和潜山盆地等)、苏北盆地,延伸潜没于南黄海之下南黄海盆地。其中南黄海盆地被NEE向的中部隆起分割为南黄海南部盆地与南黄海北部盆地南北两个结构单元(图1)。
下扬子区新生代盆地,表现为正断裂控制的断陷和新近系—第四系“毯状”坳陷构成的断拗结构(图2)。盆地共发育约30个相对独立的断陷,在剖面上呈半地堑状、地堑构造特征。断陷主要受正断裂控制,走向为NNE向,NE向,NEE向—近EW向。断陷少数为双断型,多数为单断型,即一边为正断裂边界,另一边为超覆,沉降—沉积中心多位于主控断裂一侧,常见“北断南超”或“南断北超”现象(图1)。在平面上,从空间展布与区域格架上
看,断陷总体呈NNE—NEE—NEE走向带状展布,发育NNE、NE和NEE向三组走向延伸的沉积单元,且由陆至海,断陷结构呈NNE—NE—NEE向弧形演化趋势,这很可能与近NNE—NE—NEE向弧形展布的印支—燕山期先存基底断裂控制有关(徐曦等,2015; 高顺莉等,2015; 徐曦和高顺莉,2015)。退出机制
2 盆地断裂变形特征
2.1 盆地断裂的形成演化
下扬子区新生代断陷盆地内的断裂十分发育,分布复杂而密集,由于不同规模、不同级别的断层,在盆地形成演化过程中,对盆地形成演化至关重要的控盆断裂形成与演化,关乎盆地的沉积格局、油气聚集与运移。
古近纪,在下扬子地区,受区域伸展格局驱动,断陷盆地的形成演化受前新生代前陆变形构造薄弱带控制(图2),控盆断裂继承先存印支—燕山期的构造断裂,利用了下伏的海相先存逆冲断层,沿先存NNE、NE、NEE等走向断裂发生伸展,自西向东呈NNE—NE—NEE向弧形展布,形成独具特的弧形伸展构造系统(徐曦等,2015)。新近纪,盆地伸
展停止,进入坳陷沉降阶段,控盆断裂停止发育(图2),但在局部地区,如在南黄海北部盆地北部凹陷,因新近纪区域挤压,断裂的走向与主应力方向垂直,进而形成反转断裂构造(高顺莉等,2015),且还存在因新近纪区域挤压而形成的反转变形构造。
图1 下扬子区及其周缘构造单元与新生代盆地分布Fig. 1 Distribution of tectonic units and Cenozoic basins in the Lower Yangtze region and its surrounding area
图2 下扬子区新生代盆地层序与断裂形成演化Fig. 2 Sequence and formation and evolution of fault in the Lower Yangtze region during the Cenozoic
在空间上,由于盆地断裂与海相内幕先存断裂的叠置关系,控盆断裂走向、盆地长轴与海相内幕基底构造线基本一致(徐曦和高顺莉,2015),断陷盆地的形成是控盆断裂自西向东沿着NNE-NE-NEE向基底断裂构造线弧形展布。郯庐断裂带自中三叠世至早白垩世的左行平移走滑(Zhang et al., 2012),海相内幕先存断裂被左行牵引,在构造走向上,逐渐呈现弧形展布特征,因而靠近郯庐断裂带的控盆断裂走向由NE向NNE向转变的弧形变化,而远离郯庐断裂带且平行于苏鲁造山带的控盆断裂走向自西向东呈NE向至NEE向转变,最终盆地轴向与控盆断裂均呈现弧形展布的特征(徐曦等,2015)。
在新生代盆地构造中,伸展断裂构造占主导地位,然而海陆域多年的油气地质勘探实践发现,盆内除由伸展作用而形成的张性构造之外,存在因扭动作用而形成的走滑变形构造与挤压变形构造。伸展构造背景下,走滑构造的出现,是由于主控断裂的走向与伸展应力的方向,存在着一定的应力角度,复活断裂呈现张性特征时兼具一定的走滑性质(图3)。
在盆地凹陷内,一条控盆或控凹主断裂带,一条或多条主干断裂与伴生或派生的次级断裂共同组成,伴生或派生的次级断裂的形成机制多样性,断裂组合样式在平面与剖面上呈现多样性特征,其分布也具有一定的规律性。次级断裂的形成,与主控断裂的形成具备本质差别,次级断裂的不继承于海相先存逆断裂,而是对伸展应力场的构造响应(图3)。
2.2 伸展构造变形样式当爱已成负担
图3 下扬子区苏北-南黄海盆地构造变形样式及其构造特征Fig. 3 Deformation styles and structural features of the Subei-South Yellow Sea Basin in the Lower Yangtze region
下扬子区新生代伸展变形构造的基本样式是由铲式或坡坪式正断裂控制的半地堑,正断裂是伸展构造的主要型式,控制着箕状半地堑的形成与演化。伸展构造变形,是下扬子区新
生代盆地形成与演化过程的基本变形方式和总体特征。控制各地堑或半地堑的主干正断裂,在平面组合方式上,具有多种展布形式与形态,如平行状或斜交状等(图3)。
伸展断裂在剖面上的组合方式,主要有平行状断裂组合、阶梯状断裂组合、“Y”字形断裂组合和复合型断裂组合四种类型。其中,平行状断裂组合,由若干条走向基本一致的断裂组合而成,平面上相互平行,剖面上依次叠置,具有等规模与等间距特征,如高邮凹陷的斜坡带,由一系列三级断裂所构成;阶梯状断裂组合,由一系列倾向相同的正断裂,上盘依次断落,呈现阶梯状,主要有旋转式平面正断裂型式的多米诺式阶梯状组合和非旋转平面正断裂型式的阶梯状组合两种类型,如真武断裂带西部,下降盘上的一系列正断裂与倾向一致真①断裂构成阶梯状;“Y”字状断裂组合,主要是主干断裂与其派生的次级断裂呈“Y”字型;复合状断裂组合,是其他三种基本形状的组合形式的统称。

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标签:断裂   盆地   构造   油气   伸展   特征   形成
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