构造演化特征

2024-05-15

构造演化特征(共9篇)

构造演化特征 篇1

南贝尔凹陷地处于塔木察格-海拉尔盆地中部断陷处,被认为是国内贝尔凹陷向南延伸的一部分,其地层自上而下被依次划分为青元岗组、伊敏组、大磨拐河组、南屯组二段和南屯组一段、铜钵庙组和基底, 其中南一段、南二段和铜钵庙组为南贝尔凹陷主力烃源岩层[1,2]。由于塔木察格-海拉尔盆地构造演化过程很复杂,导致了南贝尔凹陷断裂十分发育, 而构造演化过程中产生的断裂对油气的运聚成藏具有重要的控制作用[3]。因此,有必要对南贝尔凹陷断裂系统的构造特征进行深入分析, 确定断裂的产生时期、发展及其演化过程, 进而探讨断裂对油气成藏的控制作用。

1.构造特征

沉积盆地的构造特征受地球动力学背景控制, 地壳介质在各种动力作用下形成各种构造样式, 而不同的构造样式决定了不同的油气圈闭类型[4,5]。因此, 认识一个沉积盆地的构造样式产生及其在构造演化过程的变化规律, 对研究该盆地内凹陷的构造变形和指导凹陷油气勘探具有重要的现实意义。

1.1 大地构造背景

塔木察格盆地在古生代时位于西伯利亚板块与华北板块之间的兴蒙洋位置上,到了新元古代和古生代,兴蒙洋不断后退、消减,西伯利亚板块的火山沉积体开始逐渐抬升,并与原兴蒙洋内的中间地块进行拼接,这一过程造就了西伯利亚板块逐渐向南扩张。进入到早二叠世末,沿着西拉木伦河,西伯利亚板块和华北板块开始相互碰撞,直接导致了兴蒙造山带形成。受两个板块之间相互碰撞及俯冲运动的产生的热力作用的影响,造成该地区被大量的华力西期花岗岩侵入。到了晚二叠世至三叠纪时期,亚洲构造域发生南北向挤压运动,这一挤压作用形成了东西向挤压褶皱带、冲断构造系和山间盆地群,而塔木察格—海拉尔盆地就处于这一弧形构造带的东部。

1.2 构造区带划分

南贝尔凹陷划分为三个次级构造单元,即为东次凹、西次凹和潜山披覆构造带(图1a)。南贝尔凹陷的东次凹是本项目研究区域所在的主体凹陷。

a b

南贝尔凹陷东次凹具有东西分带、南北分区的特点,南部为东断西超、北部为西断东超。可划分成六个三级构造单元:南部由西向东可划分为西部断鼻带、南部洼槽带和东部断阶带;其北部自西向东依次可划分为北部洼槽带、中央隆起带和断裂构造带(图1b)。

1.3 构造样式

由于凹陷边界两侧存在拉力作用力, 南贝尔凹陷东次凹内部断裂非常发育, 断层性质主要以正断层为主, 逆断层非常少见, 同时由于海拉尔盆地整体受右旋剪切力作用, 呼和湖凹陷作为其局部断陷盆地也受到一定的剪切作用力影响, 表现为部分正断层中存在走滑的因素[6]。凹陷内油气的分布在很大程度上直接或者间接受到断裂组合形式的控制[7]。

1.3.1 断裂特征

(1)该地区主控断裂走向与区域构造走向一致,北北东-北东走向为主,其次是北西向展布和近南北向展布的断层。

北北东-北东走向的断层发育早、断距大,部分断层在南屯组沉积前结束活动,而继续活动的断层在南屯组沉积之后活动明显减弱,它们控制着南屯组地层沉积厚度的变化、地层的分布范围、构造的规模和形态;南北向的断层一般为晚期断层,主要发育期为大磨拐河组-伊敏组沉积后期,规模小、平面延伸距离不大,垂直断距小,由上向下发育到铜钵庙组消失,对沉积没有明显的控制作用。

(2)纵向上以T2-2层为界分两套断裂体系

南贝尔东次凹的断层在剖面上以T2-2为界分为上下两套断裂体系。下部为早期断裂系统,活动时间长,断层主要为北东向和北东东向,几乎全部都是正断层,控制铜钵庙组、南屯组地层沉积;上部为晚期断裂系统,断层主要呈北西向,与继承性发育的北东向断层斜交,以正断层为主,也发育有少量逆冲断层。

1.3.2 断裂平面组合方式

南贝尔凹陷东次凹内断层基本组合样式包括平行状、斜列状、斜交状(即“Y”形)、反“S”形、“X”形和发散状等样式(图2)。平行状和“X”形的正断层平面组合反映了其成因与拉张力有关,其他几种类型组合样式反映了其成因与拉张和走滑的双重作用力有关。

2.构造演化

2.1 构造演化与构造变形

(1)根据地层发育的结构特征来看,南贝尔凹陷东次凹自下而上总体上可以划分为5个盆地发育期,分别为铜钵庙组、南屯组一段、南屯组二段、大磨拐河组、伊敏组五个沉积时期,其中铜钵庙组、南屯组一段和南屯组二段沉积期形成的沉积凹陷主要受断层控制,表现了断陷盆地的结构构造特征;大磨拐河组和伊敏组沉积时期形成的沉积凹陷总体上表现为拗陷结构。

(2)南贝尔凹陷东次凹先后发生多期同沉积、后沉积构造变形,呈现出复杂的叠加构造变形特征。断裂构造是构造变形的主体,包括控制断陷分布的正断层、构造反转期形成的反转正断层、逆断层和走滑断层等。

(3)多旋回的构造运动形成了多期、多类型的断裂系统,这些断裂不但控制了断陷的构造格局、沉积展布,同时成为了油气运移的重要通道。

2.2 构造演化阶段划分

区域不整合面的存在和构造变形样式的差异是划分构造演化阶段的主要据,同时结合贝尔凹陷具有沉降-反转-沉降的幕式构造演化特征,可将本区构造发育史划分为六个阶段:裂谷期、初始裂陷期、强烈断陷期、断拗期、拗陷期和拗陷萎缩期(图3)。

(1)裂谷期

研究塔木察格盆地南贝尔凹陷东次凹构造发育史应把它放在我国北部地区大地构造演化这一大背景下来整体考虑[9]。海拉尔-塔木察格地区前中生代构造演化基本上为一个大陆开合发展阶段[10]。从晚三叠世开始,进入强烈造山期,由于多期的俯冲和大陆碰撞产生的热力作用,造成本区大量的华力西期花岗岩侵入。塔木察格盆地在古生代时位于西伯利亚板块与华北板块之间的兴蒙洋位置上,其所在的大地位置决定了盆地基底岩性为华力西期花岗岩、古生代变质岩及更古老的变质岩。

(2)初始裂陷期

此阶段为铜钵庙组沉积期(南一段沉积前),此时在盆地的不同地区出现不同程度的沉降和抬升,使部分地区受到风化剥蚀(剥蚀量较小),形成局部角度不整合,变形样式为控陷边界正断层或小型断块边界断层(图3),此时的断层规模和断距都不大;同时在区域地质伸展背景下发生强烈拉张,造成古地貌落差大,快速堆积了一套磨拉石建造,发育冲积扇、浅湖、局部半深湖相沉积。在该阶段,洼槽的斜坡部位主要发育粗碎屑沉积,在深洼部位及沉积后期,可能有较好的细粒烃源岩发育。

(3)强烈断陷期

从南屯组一段沉积开始至南屯组二段沉积结束(相当于南屯组沉积期)。该时期热力作用开始减弱,主要表现为伸展沉降,北西-东南向拉张力显著增强,产生了大量北东向正断层。在拉张作用结束后,盆地转为以热沉降作用为主时期,在沉降的同时还伴随着部分拉张,这样就形成了若干由东南向西北阶梯状排列的断陷,出现了若干地堑和地垒,但此时的拉张作用明显弱于沉降作用,断陷内主要沉积了以砂泥岩互层为主要特征的南屯组地层。

该阶段为断陷快速拉张期期,断裂活动强烈,盆地快速沉降,主要充填扇三角洲、辫状河三角洲、湖底扇-前三角洲浊积、浅湖和深湖相沉积。整个南洼槽地区几乎都有南屯组沉积,物源区高差变小,湖盆可容空间的增加远比物源供给量大,形成半深湖-深湖盆层序。该沉积期是最主要的生、储层发育期,优质烃源岩(同时也是好的盖层)与扇三角前缘砂体构成很好的生储盖组合,是该区油气成藏的最重要层位。

(4)断拗期

此阶段为大磨拐河组沉积期,拉张应力逐渐减弱,并且应力方向发生了变化,由北西-南东方向应力转变为近东西向的拉张应力,进而断层的走向也发生了变化,主要表现为近南北向。随着断陷内沉降的继续进行,断层活动明显变弱,甚至有些断层停止活动,只有少数控陷主断层在活动,这个时候的沉降作用仍由断层所控制,沉降面积逐渐扩大,断陷开始向拗陷转变,这个时期也被称为断-拗转换期。

由于同沉积断裂活动整体减弱,构造差异沉降相对小,因此沉积物相对较细,发育以滨浅湖、局部半深湖沉积为特征,但主要的碎屑沉积体系仍然围绕洼陷的周边发育,形成沿洼陷边缘分布的辫状河三角洲或扇三角洲体系。该期沉积的大磨拐河组一段地层是好的区域盖层,同时根据烃源岩演化分析也具有一定的生烃能力。

(5)拗陷期

此阶段为伊敏组沉积期,该沉积期与大磨拐河组二段沉积期相似,断陷活动减弱,基底继续沉降,水体范围慢慢扩大,盆地整体进入拗陷发育阶段,沉积过程主要受热沉降作用控制,基本不受断层影响,伊敏组在整个贝尔凹陷都有存在伊敏组沉积后期,基底沉降基本结束,湖盆收缩,由滨浅湖相-三角洲相变为浅湖-滨湖沼泽相为主,沉积了一套以灰色泥岩为主夹少量砂岩的地层[10]。伊敏组末期的一次强烈的挤压反转是这一时期的标志性构造, 挤压应力来自北北西-南南东方向[9],这样就产生了大量的近南北走向的次级断层,形成了沿构造断裂带分布的扭动构造。

(6)拗陷萎缩期

伊敏组沉积后,凹陷发生了明显的构造反转,其处于一个整体抬升的态势,剥蚀作用强烈,形成了明显的削截不整合面。在区域扭压应力场的作用下,使先期沉积的地层发生褶皱变形,在先存的张扭性断裂带上发生逆冲反转,发生第二次反转构造,形成高角度不整合界面。此后构造活动逐渐减弱,断裂活动不再强烈,凹陷范围变小,沉积中心向东移动,湖泊逐渐消亡,最终形成了盆地的今构造。

3. 结论

(1) 根据湖盆的发育特点, 将南贝尔凹陷划分为三个次级构造单元,即为东次凹、西次凹和潜山披覆构造带;根据断裂的构造样式及其组合、分布特征, 将南贝尔凹陷东次凹划分六个三级构造单元:南部由西向东可划分为西部断鼻带、南部洼槽带和东部断阶带;北部自西向东依次可划分为北部洼槽带、中央隆起带和断裂构造带。

(2) 通过对研究区断裂组合样式和形态的研究, 总结了研究区的断裂在平面和地震剖面上的组合类型。断裂在平面上的主要组合样式包括平行状、斜列状、斜交状(即“Y”形)、反 “S”形、“X”形、发散状等样式;在三维地震剖面上构造组合形态主要有断阶式和负花状构造。

(3) 通过对所掌握的地质、地球物理和钻井资料的分析, 明确了南贝尔凹陷东次凹的演化过程, 确认了其是在拉张应力作用下形成的, 其构造演化过程可以划分为裂谷期、初始裂陷期、强烈断陷期、断拗期、拗陷期和拗陷萎缩期6个阶段, 并得出了不同演化阶段的主要沉积特征及其沉积相。

摘要:南贝尔凹陷位于海拉尔-塔木察格盆地断陷带的中部,是塔木察格盆地的次级构造单元,也是海-塔盆地最具勘探潜力的凹陷之一,东次凹是南贝尔凹陷的三个次级构造单元中的一个。通过对研究区构造特征的分析,将研究区划分成六个三级构造单元:南部由西向东可划分为西部断鼻带、南部洼槽带和东部断阶带;其北部自西向东依次可划分为北部洼槽带、中央隆起带和断裂构造带。在此基础上认识了南贝尔凹陷东次凹构造演化阶段及构造变形,这有助于揭示凹陷演化规律,分析构造演化对油气成藏条件的影响,同时对加快南贝尔凹陷的油气勘探进程有重要意义。

关键词:南贝尔凹陷,构造区带,构造演化,构造变形

参考文献

[1]冯志强,等.海拉尔盆地油气分布规律及下步勘探方向[J].中国石油勘探,2004,22(4).

[2]陈守田,等.海拉尔盆地含油气系统[J].吉林大学学报(地球科学版),2002,32(2).

[3]李占东,等.海拉尔盆地贝尔凹陷构造演化及其对油气控制[J].科学技术与工程,2010,10(9).

[4]马宝军,等.施力方式对半地堑反转构造变形特征影响的物理模拟实验研究[J].大地构造与成矿学,2006,30(2).

[5]蒲仁海,等.呼和湖凹陷地震相[J].西北大学学报(自然科学版),2004,34(5).

[6]王培俊,等.海拉尔盆地呼和湖凹陷构造特征与演化[J].特种油气藏,2009,16(5).

[7]吴亚东,等.海拉尔盆地贝尔凹陷反转构造研究[J].中国石油勘探,2006,(5).

[8]侯艳平,等.贝尔凹陷构造演化及其对沉积和油气的控制作用[J].大地构造与成矿学,2008,32(3).

[9]韩红涛.海拉尔一塔木察格盆地贝尔凹陷构造样式分析及其对油气影响[D].石家庄经济学院.

[10]郝慧,等.塔木查格盆地南贝尔凹陷构造特征[J].科技导报,201129(09).

构造演化特征 篇2

巢湖北部耙子山-马家山区域断裂构造演化特征研究

巢湖北部的耙子山-马家山区域,由于不同时期不同性质的构造相互叠加,呈现出相对复杂的`地质构造现象.研究认为:该区主要经历了印支、燕山两期构造运动,多期次构造运动相互干扰、相互叠加,从而形成了复杂多变的断裂构造演化特征.

作 者:陈义林 连尔刚 田华 CHEN Yilin LIAN Ergang TIAN Hua  作者单位:中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏,徐州,221116 刊 名:四川地质学报 英文刊名:ACTA GEOLOGICA SICHUAN 年,卷(期): 29(4) 分类号:P542 关键词:构造应力场   断裂构造   演化   耙子山-马家山  

苏北盆地构造演化阶段划分及特征 篇3

苏北盆地南北分别由东台和盐阜两大坳陷组成, 西北临鲁苏隆起, 南邻通扬隆起, 北部的滨海隆起与南黄海盆地的中部隆起相连;陆上的盐阜坳陷、东台坳陷向海域延伸与南黄海盆地南部坳陷相接。这些隆起、坳陷与海域的北部坳陷及陆上的建湖隆起共同组成了统一的苏北—南黄海盆地。控制盆地发育演化的断裂与隆起主要为嘉山响水断裂、杨村断裂、六合断裂、江都—吴堡断裂、海安—南港断裂和建湖隆起[1]。

在苏北盆地内, 平面上隆起、凸起与凹陷交替呈雁列式展布, 由西北部的北东走向, 逐渐过渡到东南部的北东东向和近东西向[2]。这是由于在盆地的沉积盖层中产生了走滑构造变形所致, 明显具有右旋走滑特征, 这与嘉山—响水边界走滑断裂的走向相一致, 充分说明苏北盆地是在右旋走滑主应力场作用下形成的。在主应力场背景下, 大部分主要断裂都具有右旋走滑的性质。在区域右旋走滑主应力场作用下, 苏北拉分盆地的发育演化大致可分为初始拉分阶段、强烈拉分阶段、拉分减弱阶段和后沉积阶段。

1 初始拉分阶段

仪征运动末的晚白垩世泰州组沉积时期, 构造环境发生巨变, 即从先前的挤压应力环境转变为区域拉张环境, 浦口组底部的“黄桥转换面”体现了下扬子区构造体制从挤压向拉张环境的转变。这一时期, 太平洋板块由NNW向转为NWW向俯冲于欧亚板块之下, 而印度板块与欧亚板块强烈碰撞, 印度板块向北推挤欧亚板块, 使之向北退却, 从而造成欧亚板块东缘产生广泛的右行剪切, 右行剪切主方向为NNE向。这种右行剪切作用导致欧亚板块东缘西部以郯庐断裂带为代表发生右行走滑。苏北—南黄海盆地西部边界嘉山—响水断裂为郯庐断裂的一条分支断裂, 而东部边界丽水—海丰断裂则属欧亚板块东缘右行剪切系统中的R剪切, 两者在此时期发生右行走滑。东部走滑构造带和西部走滑构造带的右行走滑作用下形成苏北—南黄海走滑拉分盆地, 由边界的走滑运动导致盆地内部的拉分伸展。但由于边界断裂并非大型走滑断裂, 因而盆地拉分量比较有限, 盆地整体处于拉分坳陷阶段, 各凹陷间没有明显的界限, 为统一的湖盆。

泰州组以湖泊沉积为主, 形成下粗、上细的正旋回沉积。这一时期在上隆夷平的准平原化基底之上, 开始接受了泰州组一段冲积—河流相的粗碎屑建造, 有明显的的充填特征。随着水体的加深, 在盆地水体较低部位沉积了泰二段滨浅湖—半深湖相的砂泥岩建造, 其暗色泥岩成为苏北盆地的第一套烃源岩。

2 强烈拉分阶段

古新世阜宁期是苏北盆地的强烈拉分期, 吴堡运动是主要的构造运动。这一时期由于苏北盆地东西部右行走滑存在着不均衡性, 使其内部派生一系列具有右行走滑的次级断裂与隆起或低凸起。金湖凹陷的石港断层、高邮凹陷的真 (1) 和吴 (1) 断层、溱潼凹陷的东部边界断层等就是在这种背景下产生的。这些断层活动规模大, 对地层沉积与构造发育的控制作用强。断层的活动也加速了凹陷间凸起的发育, 使盆地内各次级构造单元具有明显的界限。如金湖凹陷与高邮凹陷间的菱塘桥低凸起和柳堡低凸起, 溱潼凹陷与高邮凹陷间的吴堡低凸起及溱潼凹陷与海安凹陷间的泰州凸起就是在此期间形成的。这些断层或凸起对苏北盆地内的凹陷形成发育、地层沉积与构造的发育演化都不同程度地起着重要的控制作用。

古新世阜宁组沉积时期, 由于沉降速度大于沉积物补偿速度, 水体不断加深, 沉积范围不断扩大, 沉积了阜二段和阜四段等深湖—半深湖相生油岩, 累计厚度可达千余米。拉张强弱的周期性变化, 在生油岩系之间形成了阜一段、阜二段和阜三段多套砂质岩层段, 从而构成了较好的生储盖组合, 开拓了苏北盆地成藏组合发育的全盛时期, 也是苏北盆地盖层发育的主要时期。

阜宁组沉积后, 盆地区发生了区域性的抬升隆起, 阜宁组局部遭受剥蚀。整体上本次盆地抬升幅度较小, 地层遭受剥蚀的时间较短。在盆地不同的凹陷, 抬升的幅度有所不同, 使阜宁组地层在各凹陷不同构造部位的剥蚀量不尽相同, 金湖凹陷石港断层上升盘地震上T30具有明显的不整合剥蚀面, 溱潼凹陷内阜宁组顶也可见明显的不整合。

3 拉分减弱阶段

在盆地经过较短时间的抬升剥蚀后, 迎来了始新统戴南组和三垛组沉积时期, 此时边缘海基本停止拉分。渐新世末期沉积与古近纪之间具有广泛区域性不整合。虽然各地也会略有差异, 但在渐新世末期欧亚板块东缘发生区域性挤压是一基本事实, 其挤压源于太平洋板块与欧亚板块快速汇聚。以三垛事件为代表的构造活动使盆地抬升, 遭受长期强烈剥蚀并造成盆地反转。之后构造活动由张性剪切逐步转变为拉张作用为主或者由热演化控制。此次强烈挤压造成苏北盆地整体抬升, 早期沉积遭广泛遭受剥蚀。

4 后沉降阶段

新近系盐城组沉积时期, 太平洋板块与欧亚板块间汇聚速度明显变小, 但仍保持挤压状态, 由于印度板块强烈推挤欧亚板块 (特别是上新世更新世) , 欧亚板块东缘发生弱的拉分作用。苏北盆地表现为以整体热沉降为主兼有弱的拉分作用。

在苏北盆地的沉积发育演化过程中, 1个重要特点是伴随着不同时期的构造运动常发生火山活动。中、新生界岩浆活动频繁, 平面上遍及盆地各凹陷。纵向上自泰州组至盐城组主要发育三期火山活动旋回:即泰州—阜宁组火山活动旋回、三垛—戴南组火山活动旋回和盐城组火山活动旋回。每期旋回还可划分出多个亚旋回, 如泰州—阜宁组旋回就可划分出4个亚旋回。火山岩体总的趋势是沿主断裂带分布, 并常迭合连片。

在盆地形成的起始阶段, 地幔物质上隆, 火山岩系伴随仪征事件在北东向和北西向断裂交汇区产出, 此作用一直延续到阜一段沉积期。到阜宁晚期, 地壳运动又开始活动, 基性岩浆沿老断层上升, 为水下中心式间歇喷发, 此次岩浆活动代表了吴堡运动的前奏。到真武运动期, 块断活动达到高潮, 此时岩浆活动亦达到高潮, 玄武质岩浆沿北东向基底断裂呈溢流式喷溢及侵入;其次沿北东向与近东西向断裂交汇部位呈中心式喷溢形成大面积的玄武岩。所以, 苏北盆地的火成岩是基底块断活动及断陷盆地形成过程中应力积聚和释放的产物。

5 结语

明确盆地区域构造演化, 对目标区的构造特征及其对油气富集成藏的控制作用研究具有重要意义。苏北盆地经历初始拉分阶段、强烈拉分阶段、拉分减弱阶段和后沉积阶段四种演化阶段, 也形成了苏北盆地多凹陷、多断裂的复杂地层关系, 也预示油气富集成藏样式多样化。

参考文献

[1]刘玉瑞, 刘启东, 杨小兰.苏北盆地走滑断层特征与油气聚集关系[J].石油与天然气地质, 2004, 25 (3) :279-293.

构造演化特征 篇4

渤海湾盆地中新生代构造演化与构造样式

通过火成岩岩石地球化学分析,渤海湾地区中新生代岩浆活动大致可分为5期,由此将渤海湾盆地中新代构造演化划分为5个阶段:①印支期岩性组合为正长花岗岩和二长花岗岩,以伸展构造环境为主;②燕山早期岩性组合为埃达克岩和高锶花岗岩,以挤压造山构造环境为主;③燕山晚期岩性组合为酸性-偏碱性岩,如A型花岗岩、辉长岩、正长岩以及拉斑质钙碱性玄武岩等,以伸展和岩石圈减薄构造环境为主;④沙三-东营期岩性组合以碱性玄武岩为主,此时岩石圈减薄作用减弱,渤海湾拉分盆地正式形成;⑤馆陶期之后,火成岩为碱性玄武岩,构造活动处于相对平静期,渤海湾地区处于整体坳陷阶段.结合地震资料解释认为:印支期以伸展构造样式为主;燕山早期以收缩构造样式为主;燕山晚期-喜山早期以负反转构造样式为主;沙三-东营期以扭动构造样式为主;馆陶-明化镇期后由于盆地处于整体坳陷阶段,主要以伸展构造样式为主.

作 者:夏斌 刘朝露 陈根文 Xia Bin Liu Zhaolu Chen Genwen 作者单位:中国科学院广州地球化学研究所刊 名:天然气工业 ISTIC PKU英文刊名:NATURAL GAS INDUSTRY年,卷(期):26(12)分类号:P61关键词:渤海湾盆地 中新生代 构造演化 构造样式

阳信洼陷新生代构造演化特征研究 篇5

关键词:阳信洼陷,林樊家构造,构造演化,油气成藏

0 引言

阳信洼陷位于惠民凹陷北东部, 是渤海湾盆地济阳坳陷惠民凹陷的一个次一级负向构造单元, 介于无棣凸起和林樊家构造之间, 洼陷走向呈北东东向, 东西长25~50km, 南北宽23~29km, 面积约1368km2, 是中、新生代形成的箕状断陷洼陷, 具北断南超结构。其演化过程一直缺乏细致的研究, 从而影响了对该区成藏条件的深入认识, 因此, 加强该区构造演化特征研究具有重要的意义。

1 断裂特征

阳信洼陷由孔店组、沙四段、沙三段和沙一段四个生烃盆地由南向北叠置而成, 整体走向近东西向。根据阳信洼陷构造、沉积等地质特点, 将阳信洼陷由北向南划分为“三带”—陡坡带、洼陷带和斜坡带;中部发育的大型惠城鼻状构造由南向北延伸, 将洼陷带分割成东西“两洼”———温家次洼区和阳信次洼区, 形成了两个不同的构造单元[1]。

阳信地区断裂较为发育, 从平面分布上看, 断裂系统主要以东西向为主, 其次为以北东向、北西向。其中, 东部和中部比西部断层发育, 南部比北部断层发育。洼陷的北界断层是一条一级断层———阳信断层;南部的林樊家东断层是一条二级断层, 近南北走向, 隐伏在沙四、孔店地层内部, 对温店次洼和斜庙次洼的形成与发育具有一定的控制作用。三、四级断层主要分布在阳信洼陷的南斜坡、商店构造以及沙河街构造。洼陷南部以东西向断层为主, 为盆倾的重力成因断层, 东部和中部断层东西向、北东向和北西向各个方向都有, 既有重力成因, 也有因火成岩上拱产生的张裂断层。北部沿边界断裂发育滑动断阶, 与边界断层相同走向。

区内的一级大断层陵县~阳信断层为惠民凹陷的北部边界断层, 断层主体走向为北东东向, 长度120km, 分属于滋镇洼陷和阳信洼陷的陵县断层和阳信断层表现为凹向洼陷的弧形。该断层为大型铲形基底滑脱断层, 上部倾角可达60°~70°, 向下迅速变缓, 滑脱面向南延伸30~40km, 凹陷内断至基底的二级断层向深部与之相交。该断层的断面表现为东西方向沟梁相间的构造形态, 控制了惠民凹陷和阳信洼陷的构造演化及沉积。该断层长期活动, 但活动强度不一, 在孔店组开始发育, 孔店组~沙四段沉积时期, 断层活动强烈, 在沙三段~东营组沉积时期, 断层活动相对较弱, 大部分地区表现为断开滑脱层的小型平直断层, 它们控制了沙三段~东营组的发育。

2 构造演化特征

阳信洼陷是惠民凹陷的一个次级构造单元, 其构造演化特征具有惠民凹陷的共性, 同时又具有其自身的特点。通过平衡剖面技术对阳信洼陷新生代的构造演化过程进行了恢复, 明确了林樊家构造、惠城鼻状构造及阳101背斜的形成过程。

2.1 阳信洼陷的演化过程

阳信洼陷新生代以来的构造演化主要受北部阳信大断层的控制[2], 可以分为4个主要阶段, 从阳信洼陷南北向528.5测线构造演化剖面看 (图1) , 断陷早期 (孔店组———沙四下亚段沉积期) , 阳信断层剧烈活动, 阳信洼陷与南部的林樊家构造、里则镇洼陷为北断南超的统一沉积盆地, 发育了厚层的孔店、沙四下亚段地层, 沉降中心和沉积中心位于北部的阳信洼陷。由于阳信断层是一个角度平缓的大断裂, 随着沉积地层的加厚, 在阳信断层活动的同时, 沿低角度的拆离面产生了较大的反向剪切阻力, 造成了同生滑脱断层的发育, 包括林南断层。随着剪切阻力的进一步加大, 陵县断层逐步停止发育, 林南断层以北的滑脱断层和调节断层也随之减弱至停止发育, 主要伸展量体现在林南断层, 造成沉积湖泊南北解体和林樊家构造的抬升。断陷中期 (沙四上亚段———沙三段沉积期) 沙四上亚段沉积时期, 林樊家构造开始抬升, 局部剥蚀了沙四下地层和部分孔店组地层, 为洼陷南部提供了部分物源, 洼陷中心形成了以浅湖-半深湖油页岩、暗色泥岩为主的生油层系。沙三段时期里则镇洼陷持续发育, 阳信洼陷逐渐萎缩, 沉积了较厚的沙三段地层, 林樊家隆起形成低凸起, 抬高部位的沙四下和孔店组地层遭受强烈剥蚀。断陷晚期 (沙二———东营组沉积期) , 阳信洼陷的断裂活动逐渐减弱, 林樊家构造抬升剥蚀, 洼陷内沉降速率变低, 沙二段至东营地层沉积较薄, 其中沙一段沉积时期洼陷带再次形成暗色泥岩, 目前钻井揭示仅获生物气, 未见油流。坳陷期 (新近纪———第四纪沉积期) , 济阳坳陷构造活动基本停止, 从馆陶组沉积时期出现区域沉降, 地层稳定沉积。

由于洼陷主控断层阳信大断层北段和西段活动的分段性, 导致断裂面隆起以及沉积充填共同作用下, 惠城鼻状构造在沙四下亚段时期开始发育, 沙四上亚段时期成型, 从而分割了东西两个次洼, 对阳信沙三段和沙四段的沉积成一定的控制作用。阳101背斜属于阳信洼陷构造演化过程中形成的一个局部小构造, 阳101构造位于惠城鼻状构造倾没端的东翼, 现有的阳101断背斜形态是沙三段时期火山岩侵入上拱形成的, 形成时间早, 具备良好的油气聚集构造背景。

由于阳信大断层是一个沿古剥蚀面发育的倾角平缓的大断裂, 洼陷的发育过程, 体现出沉积中心不断向北推移变迁的特点。从阳信洼陷的南北向的层拉平剖面上看, 孔店、沙四时期的洼陷中心由于后期沉降中心的不断北移而演化为向北倾的单斜坡, 因此, 孔店、沙四、沙三、沙二至东营等沉积地层的纵向和横向累加构成了阳信洼陷现今的构造特征。

2.2 阳信洼陷南部具有一定的物源

在明确阳信洼陷演化过程的基础上, 利用地层趋势法对林樊家构造的地层剥蚀量进行了计算, 以阳信二维528.5测线为例, 沙四下亚段最大剥蚀厚度为220m;孔店组最大剥蚀厚度270m。整个林樊家沙四下亚段剥蚀范围约300km2, 厚度为100-400m, 能提供阳信洼陷南部沙四上亚段同样范围区约1/3的物源。此外, 根据钻井统计看出, 阳信洼陷砂岩百分含量呈现南北高, 中间低的特征, 说明了沙四上亚段沉积时期, 阳信洼陷南部具备一定的物源。另外, 通过对多口井的碎屑颗粒含量统计看出, 盆缘边部到洼陷中部的碎屑颗粒成熟度逐渐变高, 而岩浆岩和变质岩颗粒的含量逐渐变小, 证实了物源主要来自母岩为变质岩和火成岩的无棣凸起。由于南部供给物不足, 又远离北部物源, 所以阳信南部沙四上亚段主要发育滨浅湖滩坝砂沉积。

2.3 构造演化对油气成藏的控制作用

盆地构造演化控制着盆地的沉积演化, 从而控制着盆地内烃源岩、储集层和盖层的发育。阳信洼陷多旋回构造沉积演化形成沙四上亚段、沙三段和沙一段等3套烃源岩为中心的生储盖组合。由于沙一段地层的埋深较浅, 最深仅1700m左右, 烃源岩Ro值为0.26%-0.33%, 目前钻井揭示仅获生物气, 未见油流。沙三段埋深为1300m~3200m, 烃源岩Ro值为0.29-0.48%, 主要形成低成熟油。沙四上亚段埋深可达3500米以上, 烃源岩Ro值>0.5%, 地化指标综合评价为一套较好———好的成熟烃源岩, 预测资源量2.1×108t, 阳101井在沙四上亚段已获得成熟油工业油流。根据阳信洼陷断裂活动期与油气运聚配置关系分析认为, 由于沙三———沙一段构造活动减弱、断层发育较少, 圈闭数量从沙四段到沙一段逐渐减少, 圈闭形成的时间较早 (沙三段末期-沙二段早期) , 有利于油气的聚集和保存, 同时使断层在油气运聚成藏过程中主要起封闭作用, 在断层附近更容易聚集油气, 后期形成的油气主要以侧向运移为主, 形成“自生自储型”的油气藏。综上分析认为, 目前阳信洼陷沙四上亚段成熟油最具有勘探潜力。惠城鼻状构造带位于阳信两个生油次洼的中间, 该带发育多个构造圈闭群, 处于油气运移的有利指向上, 该带周围油气显示最为丰富, 成为油气富集的主要场所, 应为下步勘探的有利区带。

3 总结

阳信洼陷新生代以来的构造演化主要受北部阳信大断层的控制, 可以分为4个阶段, 从而形成阳信洼陷北断南超, 东西两次洼分割的的构造格局。导致林樊家构造抬升剥蚀, 从而控制着盆地内烃源岩、储集层和盖层的发育, 形成沙四上亚段、沙三段和沙一段等3套烃源岩为中心的生储盖组合。影响油气聚集成藏, 使本区主要形成“自生自储型”的油气藏。综合分析认为沙四上亚段惠城鼻状构造带为阳信洼陷下步勘探的有利区带。

参考文献

[1]左丽伟.阳信洼陷新生代构造演化与油气成藏[J].内江科技, 2013 (03) .

构造演化特征 篇6

1 区域地质背景

松辽盆地东部构造带(图1红色区)主要包括东北隆起和东南隆起两个一级构造单元,北起黑龙江省,南经吉林省至辽宁省境内,总面积约8×104 km2。基底具有双层结构特征:下部构造层由前寒武系(Pt3)中深度变质岩系和片麻状花岗岩组成,前寒武系中深度变质岩系代表性的同位素年龄为(600—700) Ma。上部构造层由古生代浅变质岩系和花岗岩组成,其中K-Ar同位素年龄值为(135—350) Ma,在浅变质岩中已发现蜒科化石和四射海绵骨针,结合盆地外围资料认为它主要由石炭-二叠纪地层组成。盆地东部基底花岗岩主要由印支期和燕山期的花岗岩组成,成条带状沿基底断裂分布,孙吴—双辽断裂带,岩体走向、岩体边界和小岩体呈半球状岩断裂带或与断裂带平行分布,反映出深大断裂对岩浆活动的控制作用。盆地东部构造带白垩系盖层(表1)自下而上依次为下统沙河子组(K1sh)、营城组(K1y)、登娄库组(K1d)和泉头组(K1q)、青山口组(K2qn)、姚家组(K2y)、嫩江组(K2n)、四方台组(K2s)。根据构造特征研究和埋藏史模拟,将研究区构造演化划分为五个阶段:断陷期、断坳转换期、坳陷期、坳陷期后构造反转期及萎缩期。

2 松辽盆地东部白垩系沉积特征

2.1 断陷期沉积特征

研究区断陷期内沉积了沙河子组和营城组两套地层。沙河子组广泛分布于研究区各断陷内,厚度在(600~1 400)m,德惠断陷最后可达2 500 m。底部主要发育冲积扇相和辫状河相沉积,中、上部以深湖至滨浅湖相为主,整个沙河子组火山岩相不发育。岩性组合为:下部灰色或杂色砂岩及砂砾岩,研究区北部砾石成分局部为流纹质凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩、花岗细晶岩等;中上部为灰色、深灰色及灰黑色泥岩及砂岩。整体上呈一个正旋回沉积序列。

营城组在区内普遍发育,受营城组末期的压扭构造运动的影响,区内均遭不同程度的剥蚀,地层厚度较薄一般为(20~1 000)m,十屋断陷最厚可达2 000 m。其沉积组合特征对沙河子组有较强的继承性,水体范围进一步扩大,但水体稍变浅。主要发育滨浅湖相沉积,岩性主要为深灰或灰黑色泥岩含煤层,局部夹玄武岩、凝灰岩等火山岩。

2.2 断坳转换期沉积特征

对应盆地断坳转换阶段沉积地层为登娄库组,本区登娄库组地层属快速充填补偿式沉积,其发育的沉积体系类型主要为冲积扇沉积体系、扇三角洲沉积体系、辫状河沉积体系、辫状河三角洲沉积体系和滨浅湖沉积体系,区域上其沉积特征表明登娄库组沉积时期,断层阶段性活动,总体上形成湖相—扇三角洲相—湖相—扇三角洲相的沉积演化规律,厚度一般为(100~2 000)m。研究区内宾参1井(图2)登娄库组地层对应井深(1 489~1 910)m,厚421 m。根据沉积特征和电测曲线特征可进一步划分为四段:登四段:井深(1 489~1 643)m,厚度154 m。岩性为灰色、灰紫色泥岩、粉砂岩、细砂岩,属滨浅湖沉积;登三段:井深(1 643~1 792)m,厚度148 m。岩性主要为灰色泥岩、砂质泥岩、灰色细砂岩互层,夹少量紫色泥岩及灰色泥质粉砂岩,底部发育数层粗砂岩,上部发育巨厚层细砂岩,属滨湖—浅湖相沉积。区域上,本段为块状砂岩沉积,厚度(0~600)m,储集层发育,属扇三角洲沉积;登二段,井深(1 792~1 861)m,厚度66 m。其下部岩性较粗,发育粗砂岩、含砾砂岩,上部岩性为灰色泥岩、砂质泥岩和粉砂岩,属河流相沉积。区域上本段沉积为暗色泥岩,厚(0~700)m,属半深湖相沉积;登一段,井深(1 861~1 910)m,厚度49 m。岩性以灰、深灰色泥岩、粉砂岩、粗砂岩为主,底部为厚层块状砂岩及砂砾岩,属河流相沉积。夹薄层凝灰质砂岩,反映登娄库组沉积时期有火山喷发活动。本段区域上为砂砾岩沉积,厚(0~220)m,属扇三角洲沉积。

1—泥岩,2—粉砂质泥岩,3—细砂质泥岩, 4—细砂岩,5—粗砂岩,6—砂砾岩

2.3 坳陷期沉积特征

研究区内松辽盆地断陷期由老到新依次沉积了泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组地层。

泉头组地层在研究区内稳定分布,地层厚度一般为(500~1 500)m,以河流相沉积占主导地位,其次为冲积扇相和滨浅湖相沉积。本文通过对位于研究区南部辽宁省昌图县藉家岭五色山剖面进一步详细分析泉头组地层的沉积特征及演化规律。该剖面出露泉头组地层厚度为510.84 m,下部发育冲积扇相沉积(图3-a),岩性以褐红色泥岩和灰绿色砂砾岩为主,冲积扇相底部沉积了一套角砾岩,岩石结构为杂基支撑,角砾含量可达50%以上,砾径多在(0.5~5) cm之间,呈棱角状—次棱角状,成分主要为下伏剥蚀的吐呼噜组火山岩,属泥石流微相沉积(图3-b),反映了坳陷阶段早期盆地周边地形坡度较大,气候干旱的沉积环境。随着沉积物的快速堆积,地形起伏变缓,冲积扇相之上发育辫状河相沉积,由于可容纳空间急剧减小,出现沉积间断,形成大量钙质结核层,泥裂构造发育。泉头组中期和后期盆地下降速度加快,发育曲流河相沉积,沉积岩石主要以大段中厚层灰色、灰白中细砂岩为主夹中薄层灰色、灰白色粉砂岩、泥质粉砂岩和泥岩。该剖面泉头组地层具有扇三角洲相—辫状河相—曲流河相的沉积演化规律,总体反映出沉积物由湖盆边缘向中央进积的过程。

本区青山口组广泛发育,不同区域沉积厚度变化较大,厚度一般为(0~500)m,主要发育深湖半深湖相沉积。研究区东北部黑龙江省宾县鸟河乡白石砬子青山口组剖面,底部和中部主要发育半深湖亚相沉积,对应沉积了一套厚层的灰色、灰绿色、灰黑色泥岩和页岩(图3-c),此外由于湖海连通[3]海洋生物的引入致使盆地内生物繁盛,沉积物中有机质含量较高,岩石颜色呈暗色调。后期全球海平面下降,盆地内水体深度变浅,沉积环境转为浅湖相,对应沉积了以灰绿色为主、次之为浅灰绿色的大套泥岩,发育浪成波痕,岩层中见有生成于还原环境的黄白色菱铁矿结核,顺岩层呈薄层产出,结核呈椭圆形或肾状,结核大小在10×6.5 cm~6×4 cm之间,局部夹厚约5 m的泥砾岩,泥砾呈扁平状,剖面呈扁豆状,泥砾间被粉砂质泥充填,见丘状层理,属风暴沉积形成。

姚家组地层在本区分布极不稳定,厚度较薄,一般为(0~150)m,主要发育湖泊相滨浅湖亚相或浅湖亚相沉积。以研究区中部吉林省松原市哈玛尔姚家组剖面为例,岩性以大套红色、褐红色泥岩为主(图3-d),夹灰绿色泥岩、灰白色泥质粉砂岩薄层,与上覆嫩江组地层呈不整合接触。

本区普遍发育嫩江组地层,嫩江组时期主要发育湖相沉积体系。以黑龙江省绥化市海南乡小徐家围子嫩江组剖面为例,嫩江组早期主要沉积厚层状或块状灰色、深灰色页岩,富含叶肢介化石(图3-e),呈水平状产出,属半深湖亚相沉积;后期随着气候由湿润转为半干旱性质[4]和盆地下降速度的减慢直至停止,导致湖盆面积缩小,水体逐渐变浅,嫩江组中上部沉积灰白色泥岩、灰白色泥质粉砂岩为主,层面上多发育小型波状层理,层内常发育具有小型波状层理层厚约(10~40) cm灰白色中薄层的介形虫灰岩(图3-f),经镜下鉴定确定为亮晶鲕粒灰岩(图3-g),属以滨浅湖亚相沉积。

2.4 坳陷期后构造反转期沉积特征

坳陷期后构造反转期发生在嫩江组沉积之后,受太平洋板块向西的正向俯冲的影响,同时日本海开始扩张,向西的推挤力波及盆地,即所谓的嫩江运动,形成压扭应力场后产生强烈的褶皱,盆地普遍抬升,沉积中心不断西移,盆地东部抬升尤为明显,研究区整体处于剥蚀状态无沉积。

2.5 萎缩期沉积特征

晚白垩世—新近纪,松辽盆地整体呈现东抬西降,湖盆向西倾斜,沉积中心再次西移,导致研究区内大部分地区缺失晚白垩统—新近系地层,仅在黑龙江省绥化市望奎县前头村—幺屯村一带沉积厚度为85.37 m的四方台组地层,该剖面底部和中部岩性主要为褐红色的黏土岩和粉砂岩,由于风化严重,出露岩石层理显示不清晰,岩层普遍发育泥裂构造及钙质结核,局部见水平层理,反映水动力较弱和强氧化作用的沉积环境,属滨浅湖沉积亚相。四方台组上部沉积为黄色含砾粗砂岩与下部灰绿色粉砂岩呈冲刷—充填接触,该层内见楔状交错层理,夹薄层砾石,砾石长轴定向排列排列呈叠瓦状构造,反映了牵引流沉积环境,反映了沉积物沉积时处于水动力较强的沉积环境,结合区域地质资料以及本层底部见大型冲刷面(图3-h),四方台组上部沉积应属曲流相的河床滞留沉积微相。由于盆地的持续抬升,湖盆逐渐萎缩,水位下降,四方台组地层沉积环境由湖泊相向河流相转变,剖面自下而上呈反旋回沉积韵律。

3 认识

(1) 断陷期松辽盆地东部断陷活动最为强烈,随着断裂活动进一步加强湖盆水体加深、面积扩大,形成近物源、多物源、多沉积中心的布局。早期为冲积扇和(扇)三角洲发育的浅水湖相沉积;晚期水体进一步加深并伴随较强烈的火山活动,为断陷湖盆发育期,沉积物除正常沉积外主要发育酸性火山碎屑沉积。沉积相演化为扇三角洲相—辫状河相—湖泊相或三角洲相—湖泊相。

(2) 断坳转换期盆地沉积主要是在营城组抬升剥蚀的基础上进行填平补齐,对应这一时期的登楼库组地层岩性下部以灰白色、杂色砂砾岩为主,上部为灰绿、灰色泥岩与砂砾岩互层,主要发育湖湘、扇三角洲相和辫状河相沉积,并以角度不整合超覆在下部营城组地层之上,在研究区内广泛分布。

(3) 构造坳陷期整个盆地构造运动趋于稳定,断层不发育湖盆整体上表现为稳定沉降,水体加深,沉积地层展布范围变大,坳陷期地层在研究区内大部分区域内超覆在下伏登楼库组地层之上,在局部区域呈假整合直接超覆在断陷期火山碎屑岩之上。湖泊相为本期主要发育的沉积相类型。

(4) 坳陷期后构造反转期盆地东部广泛形成一种特殊的叠加构造样式—反转构造,这一时期研究区内早期沉积地层普遍遭受剥蚀,青山口组、姚家组、嫩江组地层保存情况及残留厚度在研究区不同部位差异较大。

(5) 盆地萎缩期,自嫩江运动后,盆地深部地质结构趋于调整均衡,盆地全面上升,该构造阶段研究区内几乎未接受沉积,仅在局部低洼地段发育滨浅湖亚相沉积和河流相沉积。

参考文献

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[2]任战利,赵重远.中生代晚期中国北方沉积盆地地热梯度恢复与对比.石油勘探与开发,2001;29(6):1—6

[3]王璞珺,王东坡,杜小弟.松辽盆地白垩系青山口组黑色页岩的形成环境及海水侵入的底流模式.岩相古地理,1996;1(16):34—43

塔东地区断裂系统与构造演化 篇7

塔东地区位于新疆塔里木盆地的东部, 面积约12.57万平方公里。其隶属于亚欧板块中的塔里木板块。随板块漂移, 塔里木板块与北部西伯利亚板块及南部的昆仑板块发生碰撞挤压, 导致了塔里木板块内部塔东地区多期的复杂构造。在此基础上可将塔东地区划分为北部坳陷、塔东隆起、东南坳陷三个次级构造单元。 (图1)

2 地层分布特征

由于受到了多期不同性质的构造运动影响, 塔东地区现今残留的地层较为完整, 其中寒武系、奥陶系、侏罗系、白垩系及新生代分布较为广泛, 其他地层分布局限。古生代、中生代中各层系地层尖灭线形态极为相似, 与地区边界大体一致, 体现了地层受区域板块构造活动的控制。

3 断裂构造特征

塔东地区发育着三组断裂体系, 与车尔臣断裂、孔雀河断裂密切相关。断裂的发育具有时期的分段性、展布的分组性等特点, 北东向断裂体系形成时间较早 (加里东-印支期) , 北西向和近南北向断裂体系形成时间相对较晚 (印支期-喜山期) 。

3.1 北东向挤压逆断裂

北东向挤压逆断裂主要集中分布于塔东地区东南部, 形成于加里东—海西期。于印支期活动较强, 定型于喜山期, 与阿尔金走滑断裂运动有关, 主要包括车尔臣断裂和英东断裂系。

3.2 北西向压扭逆断裂

北西向压扭逆断裂主要分布于塔东地区的中部及西北部, 形成于海西-印支期, 定型于燕山晚期-喜山期, 与库鲁克塔格造山带的运动有关, 受孔雀河断裂影响较大, 主要包括孔雀河断裂西北段、英南断裂、英北断裂。

3.3 近南北向走滑断裂

近南北向走滑断裂主要分布于塔东地区的中部及西北部, 形成于喜山期, 与库鲁克塔格和阿尔金两大造山带在喜山期的活动有关, 对整体构造带的控制作用并不明显。

4 构造样式特征

4.1 构造样式类型

塔东地区主要发育四种构造样式:扭动构造、背冲构造、披覆构造及断层传播褶皱。

4.1.1 扭动构造

由一条或几条走滑断裂控制, 走滑断裂一般产状较陡、深入基底、横向变化大, 如英南断裂, 阿拉干断裂等。

4.1.2 背冲构造

由两条呈“Y”字型的背冲断层组成, 断层产状一般呈上陡下缓的犁型, 如群克构造、英东构造等。

4.1.3 披覆构造

在古隆起背景上接受沉积, 断裂活动微弱, 形成的顶薄翼厚的构造样式。塔东地区白垩系以上层系中披覆构造较为发育, 如阿拉干-英东的浅层构造、英南构造等。

4.1.4 断层传播褶皱

断层传播褶皱是从浅层到深层构造高点沿断层倾向逐渐偏移, 塔东地区最典型的断层传播褶皱为龙口构造。

4.2 构造层特征

根据地层、断裂等特征, 将塔东地区划分为四大构造层, 自下而上分别为基底变质岩系构造层、古生界构造层、中生界白垩系-侏罗系构造层、新生界构造层。

4.2.1 基底变质岩系构造层

该套地层为浅灰色、浅绿灰色巨厚层状花岗岩, 与上覆地层呈角度不整合接触, 为盆地基底构造层。由于地震反射较差, 基底构造层顶面构造形态和内部结构尚不清楚。

4.2.2 古生界构造层

主要依据奥陶系底、志留系底的现今构造形态, 将塔东地区古生界划分为四个二级构造单元, 即孔雀河斜坡、满加尔凹陷、塔东低凸起和罗布泊凸起。

4.2.3 中生界白垩系-侏罗系构造层

该构造层由中生界白垩系-侏罗系陆相沉积组成, 总体表现为一个近东西走向的凹陷, 依据侏罗系底现今构造形态, 将塔东地区中生界划分为一个斜坡和一个凹陷, 即孔雀河斜坡、英吉苏凹陷。

4.2.4 新生界构造层

该构造层为一套干燥气候条件下的河流碎屑岩和盐沼沉积, 该时期库鲁克塔格山已经抬升, 总体地势北高南低, 新生界总体厚度南厚北薄。

5 构造演化特征

盆地演化表明, 塔东地区经历了四个演化阶段, 具有叠合、复合的特征。

5.1 前震旦纪基底形成阶段

塔东地区盆地基底为古老的陆壳基底, 形成于800Ma前的塔里木运动。陆壳基底由太古代-早元古代深变质岩系和中、晚元古代浅变质岩系组成。

5.2 前侏罗纪残余古隆起形成阶段

该阶段经历了多期构造运动。加里东早期, 塔东地区为克拉通边缘坳陷盆地沉积阶段, 震旦纪在陆内裂谷火山岩之上沉积了一套浅海陆棚相的碎屑岩、灰岩及冰碛岩, 寒武纪-早奥陶世为欠补偿半深海-深海沉积环境, 中晚奥陶世为过补偿陆棚-盆地相沉积环境;加里东晚期, 塔东地区开始向东抬升, 志留系、中上奥陶统遭受一定的剥蚀, 孔雀河斜坡、塔东低凸起开始形成, 英吉苏与满加尔凹陷仍为一整体;海西-印支期, 为强烈隆升剥蚀阶段, 对整个英吉苏地区影响最大, 剥蚀最严重, 缺失泥盆系-三叠系, 塔南隆起、塔东低凸起、古城鼻隆在印支末期基本定型。

5.3 侏罗-白垩纪陆内坳陷盆地阶段

侏罗纪早期, 塔里木板块及其周边地区在特提斯洋盆扩张的背景下, 总体仍处于造山作用后的构造伸展阶段。塔东地区在前侏罗纪残余古隆起背景之上发育了陆内坳陷盆地 (英吉苏凹陷) , 沉积了大套含煤碎屑岩建造。

5.4 新生代陆内克拉通盆地阶段

喜马拉雅期, 强烈的喜马拉雅造山运动使亚洲大陆腹地处于强烈的构造挤压状态。各板块重新调整, 许多构造带再次复活, 挤压和走滑构造变形异常发育, 造成英吉苏凹陷北部的孔雀河斜坡遭受强烈的改造与抬升, 以致该区的沉降中心由北向南迁移, 罗布泊北部及英吉苏凹陷北部的侏罗系箕状断陷遭受大面积的破坏, 形成了现今的构造格局。

6 结论

6.1 塔东地区隶属塔里木板块

表现为叠合、复合型盆地的特征, 其构造演化主要经历了四个阶段:前震旦纪基底形成阶段、前侏罗纪残余古隆起形成阶段、侏罗-白垩纪陆内坳陷盆地阶段、新生代内克拉通盆地阶段。

6.2 塔东地区断裂发育具有分期性、分段性和展布方向上分组性的特征

断裂控制了古生界和中新生界的构造发育, 造成现今古生界和中新生界截然不同的构造格局。由于古生界与中生界构造格局的相互独立性, 使得这两大构造层内的构造区带成藏条件有所差异, 形成两个油气运聚系统, 既相互独立, 又受晚期断裂活动的控制, 存在一定相关性。6.3早期发育的古生界构造自西向东, 受晚期构造运动影响逐渐变大、靠近山前影响更大, 西段 (塔东构造带) 保存条件较好、以背斜为主;中段 (英东-米兰构造带) 保存条件较差、以断背斜为主;东段 (罗布泊凸起) 保存条件最差、以断块为主

摘要:本文系统分析了塔东地区的构造特征及断裂系统。塔里木盆地是一个典型的多期叠合的复合型盆地, 塔东地区主要经历了四个构造演化阶段:基底形成阶段、残余古隆起形成阶段、陆内坳陷盆地阶段、内克拉通盆地阶段。塔东地区断裂系统的发育具有分组性、分期性的特点, 北东向断裂体系形成较早, 北西向和近南北向断裂体系形成较晚。受断裂系统控制, 塔东地区在垂向上可划分为前震旦系基底、古生界、中生界和新生界四大构造层, 其中古生界与中新生界构造层在形成、演化上具有巨大的差异性, 构造格局截然不同。从而很好的指导了该区油气勘探工作的深入进展。

关键词:塔东地区,断裂系统,构造演化

参考文献

[1]贾承造, 主编.中国塔里木盆地构造特征与油气[M].北京:石油工业出版社, 1997:1-36.

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玉代力克断裂带构造演化阶段 篇8

根据前人研究成果, 研究区所处的巴楚地区隆起于泥盆纪末期, 发展于二叠纪末期, 现今的构造面貌构造构架主要形成于中新生代, 其动力主要来自于周边板块的碰撞。研究区经历了加里东早期和海西晚期的两次拉张作用, 而在这两个时期之间以及到中、新生代以来, 本区处于挤压隆升的过程。区域构造演化概括为古生代克拉通盆地演化阶段、中生代隆起剥蚀阶段以及新生代前陆盆地演化阶段。结合区域构造背景、应力场分析、断裂活动期次以及地震剖面、构造演化剖面共同分析研究区的构造演化特征。

1 加里东早期—中期

寒武—奥陶纪, 塔里木盆地南北两侧均为被动陆缘拉张时期, 巴麦地区位于塔西克拉通内坳陷主体部位, 即北部坳陷的北东倾南翼斜坡, 具有西高东低、南高北低的古地貌特征。在此时区域拉张性应力场背景下, 色力布亚断裂已开始小规模活动, T74上盘厚度略大于下盘厚度, 断裂表现为基底正断裂。在加里东中期, 研究区西高东低, 南高北低, 色力布亚断裂初具雏形 (图1) 。

2 海西早期

中泥盆世末, 南天山带构造运动强烈发生, 南天山洋关闭, 由北向南挤压塔里木地块, 巴楚地区在海西早期北西-南东向挤压应力作用下, 区域性隆升剥蚀, 大部分边界断裂再次复活逆冲, 但是巴楚地区西部的色力布亚断裂等NW向断裂表现为继承性弱挤压。

3 海西晚期

受南天洋闭合及岛弧碰撞的影响, 现今巴楚隆起区的西北部逐渐抬升。T54沉积以后, 研究区麦盖堤斜坡北东方向地层厚度明显减小, 与早二叠世晚期 (T54与T50之间) , 由于古特提洋向北俯冲消减, 导致板块内部拉张、裂陷、岩浆活动异常强烈, 原塔西南古隆起逐渐下沉并反转有关, 活动导致研究区内发育的北东倾单斜转化为区域性南倾单斜, 色力布亚断裂也开始活动, 但是不剧烈 (图2) 。由于盆地北缘的天山造山作用形成的近NS向的挤压应力场影响, 在工区西南的麦盖提斜坡上形成呈NWW向展布的一系列构造带:巴什托—先巴扎构造带、玉代力克西构造带以及玉代力克构造等。海西晚期, 麦盖堤斜坡反转, 坡度不大, 斜坡上的古潜伏构造发育, 色力布亚断裂开始逆冲活动, 但不强烈。

4 喜马拉雅中晚期

海西晚期运动之后至喜玛拉雅运动早期, 巴楚地区处于差异升降运动的区域性构造活动。中生代印支运动使麦盖堤、巴楚大部上升为剥蚀区, 并一直持续到早白垩世末, 由于长期处于暴露剥蚀状态, 工区内发生沉积间断, 中生代地层全被剥蚀, 直到晚第三纪中新世才开始大面积接受沉积, 形成T50区域性不整合面。

中新世 (T20与T50地震反射层之间) 开始, 喜玛拉雅运动中期, 印度板块与青藏板块碰撞, 天山、昆仑山迅速崛起, 中新世末帕米尔突剌楔入, 所有这些运动迅速使巴楚隆起迅升、麦盖堤斜坡变陡, 并使其盆地西段右旋。

巴楚隆起西段主体上的局部构造在喜玛拉雅中晚期定型, 且多带压扭走滑性质。该时期的构造活动强烈, 也是色力布亚边界大断裂断裂带的主活动期, 发生的褶皱变形主要发生在巴楚隆起区, 而处于麦盖堤斜坡上的地层也有微弱活动, 其上的构造带也在此时定型, 但是没有起到改造和破坏作用。

摘要:玉代力克断裂带位于麦盖提斜坡西北部, 主要发育NW向、NWW向两组断裂体系。本文主要分析玉代力克断裂带的构造应力和断裂期次, 将玉代力克断裂带构造演化分成加里东早期—中期、海西早期、海西晚期和喜马拉雅中晚期四个阶段。

关键词:玉代力克,构造,演化

参考文献

[1]罗廷辉, 赵锡奎, 李坤, 等.巴楚隆起色力布亚断裂演化及其油气意义[J].重庆科技学院学报, 2010, 12 (6) :5-8

构造演化特征 篇9

华北地台是我国大地构造中的一级构造单位。其范围大体上包括华北和辽东地区以及渤海和黄海的大部分, 北至大青山, 西至六盘山, 南至大别山。基底主要由太古代深变质的结晶岩系构成, 除凹陷区外, 盖层均不厚, 其时代自震旦纪至第四纪均有。

早古生代时期的华北地台作为一个平稳的地台, 基本上是一个十分广阔的陆表海。该时期形成的沉积层即下古生界 (实际上只有寒武系和奥陶系) , 是华北地台的第—个覆盖全地台的沉积盖层。这套地层以碳酸盐岩为主, 一般厚1500~2000m, 岩性及岩相变化平稳而有规律。油气潜景良好, 其他金属及非金属矿产的蕴藏亦丰[2]。

2 区域地质概况

研究区为东经108°~120°, 北纬40°~42°之间。古生代及其以前地层大致以北纬42°的白云鄂博-赤峰裂谷为界, 南、北的沉积建造和生物群特征差异明显。王荃 (1991) 认为白云鄂博-赤峰裂谷为华北地台北缘与槽区的边界线 (如图2-1) 。南部为华北地台, 北部为中亚-蒙古地槽。晚古生代末期, 地槽回返, 使华北地台与其北部的西伯利亚地台连为一体, 构成古亚洲大陆。此后, 中、新生代沉积差异不大。

地槽区与地台区地层出露差异很大, 主要根据震旦亚界和古生界地层的特点将研究区划分为三个地层分区。地层区的划分大致以白云鄂博-赤峰断裂和固阳-集宁-隆化断裂为界。白云鄂博-赤峰裂谷以北属于内蒙古草原地层分区, 两断裂之间为阴山-努鲁尔虎山地层分区;固阳-集宁-隆化断裂以南被划分为燕山地层分区。

2.1 区域大地构造背景

本研究区位于华北地台的北缘, 在早古生代, 本区相对稳定。古生代时的地台区, 大体上为隆起环境, 局部有陆表悔的稳定型沉引和海陆交互相沉积, 形成第二、三套盖层。而古生代的地史主要是小亚-蒙古地槽的兴衰史, 其实质是南、北两大地台间板块运动发展、消亡的全过程。这个阶段可分为三个旋回:即兴凯旋回、加里东旋回和华力西旋回。每一旋回均使部分地槽回返, 最后导致西伯利亚地台和华北地台向洋增生的陆壳对接, 形成统一的古亚洲大陆。太古-早元古代的变质岩构成了华北地台边缘的统一基底。华北地台北缘的古裂谷带就是在此基础上发育起来的。

2.2 区域地层特征

研究区介于北京以北和白云鄂博-赤峰裂谷以南的稳定地块。属于华北地层区北部的阴山-努鲁尔虎山地层分区和燕山地层分区。

地层的特点是, 在太古界和下元古界变质杂岩之上, 不整合地覆盖着轻变质的海相中上元古界, 然后沉积了海相寒武系和中、下奥陶统。自晚奥陶世起直至中石炭世前, 缺失了很多地层。中、晚石炭世和二叠纪, 开始出现海陆交替相到陆相沉积。此后, 除第四纪外, 还没有海相地层。

地台区内太古界变质杂岩的广泛分布和部分元古界的出露, 是与槽区地层最主要的区别。

2.3 研究区侵入岩

早古生代, 研究区区主要发生了加里东旋回, 加里东早期侵入活动主要表现为超基性-基性岩浆侵入。但其主要分布于北部地槽区中, 在华北地台鄂尔多斯西缘坳陷内也有出露。岩石类型均为基性、超基性岩类。它们常相伴出现, 一般呈岩脉、岩株或岩床产出。加里东中期则为中性侵入岩, 散布于华北地台北缘狼山-白云邵博台缘坳陷以及内蒙古中部地槽褶皱系的温都尔庙-翁牛特旗加里东地槽褶皱带和兴安地槽褶皱系的额尔古纳兴凯地槽褶皱带内。岩体呈岩株和小型岩基产出, 一般为石英闪长岩或闪长岩, 较大岩体局部见酸性岩类。受动力作用影响, 岩石普遍具片麻状构造。加里东晚期侵入岩主要为花岗岩类, 地槽区多以小型岩基产出, 岩石类型为斜长花岗岩和花岗闪长岩。地台区多以岩株产出, 岩石类型为花岗岩或二长花岗岩。各岩体的岩石一般具片麻状构造。

3 研究区早古生代地层系统

华北地区按照各地区自寒武纪以来的地层发育情况、古地理环境、古生物群特征、地壳变动和成矿作用等划分为不同的等级的地层区。华北地层区属于一级地层区, 华北地层区又分为八个二级地层分区。每个地层分区又分为若干个地层小区。

研究区位于两个地层分区, 即燕山分区和阴山-努鲁尔虎山分区。区内两分区的小区中主要沉积早古生代地层有燕山分区的宣化小区、广灵-蔚县小区、八达岭小区、兴隆小区、山海关小区、平谷-蓟县小区、唐山小区。阴山-努鲁尔虎山分区的商都-张北小区、大青山小区。

研究区内早古生代只有寒武系和奥陶系地层, 缺失了志留系的地层。

3.2 地层对比

总体上在阴山地层分区寒武系地层主要为砂岩与灰岩, 含腕足、三叶虫化石。上下寒武统整合接触, 与上覆下奥陶统也为整合接触。奥陶统主要岩性为灰岩, 局部可见变质大理岩和白云岩。燕山分区寒武纪和奥陶纪也主要为灰岩, 含腕足、头足类化石。但有的地层之间出现了不整合现象, 说明地壳发生过沉降与抬升。但总体上研究区在早古生代处于一个广阔的陆表海环境。

北部槽区寒武统岩性为片岩和碳酸盐, 奥陶统主要为板岩、砂岩、页岩等, 志留统主要为片岩和砂岩, 含腕足类及三叶虫化石。说明早古生代槽区经历了深海向浅海过渡的过程, 期间必然经历了大的构造运动。

4 研究区沉积相特征及沉积环境分析

研究区内的阴山地层分区的寒武系-奥陶系集中分布在乌拉特前旗大余太镇一带, 是华北海盆北部边缘, 这里寒武纪-奥陶纪地层总体特征与华北古陆主体是有区别的, 色麻沟组岩石结构成熟度较高, 具水平层理、波痕、斜层理, 反映为滨浅海沉积环境;老孤山组下部灰岩、上部白云质灰岩含石盐假晶及小型脉状层理, 表现出炎热、干燥的碳酸盐台地潮坪相沉积环境。到奥陶纪时海水继续侵漫该区形成厚层灰岩, 反映出陆表海的环境。到二哈公期乌兰胡洞早期是较稳定的浅海环境, 据牙形刺分析阴山地区的海水主要是来自华北海, 也有从桌子山、贺兰山进入本区的。到晚奥陶世阴山地区大余太镇等地可能为一残留的梅盆, 属于温暖浅海环境的台地型沉积。

研究区内的燕山地层分区在早寒武世, 地壳开始下沉, 揭开了早古生代海侵的序幕, 由于海水受到一定限制, 为潮下持续低能环境, 发育了局限海相。普遍沉积了砂砾岩层, 继而发育了碳酸盐岩。到了中寒武世, 海侵继续, 海域范围扩大。水体浅而稳定, 为低能环境。属于局限海与潮间泻湖交替沉积相。到了中寒武世晚期, 海侵达到高潮, 水下隆起造成大范围的浅滩环境, 形成了局限海与水下浅滩交替相。晚寒武世, 地壳抬升, 海水变浅, 出现了间歇高能环境-潮间堤坝, 到了晚期阶段, 出现了潮间泻湖环境。早奥陶世, 为动荡的正常浅海, 到了晚期为潮间泻湖相。中奥陶世, 随着水体加深, 形成一个平静的正常浅海环境, 属于浅海陆棚相。

5 研究区早古生代大地构造及其演化

自元古代开始, 华北陆核北侧处于构造松弛, 南北向引张状态。早元古代在陆核北侧的五原-武川形成北东东向的裂谷带, 经中条运动 (约18-19亿年) 强烈褶皱造山后, 将其“焊接”在华北地块北缘, 使之扩大和稳定;中晚元古代在华北地台北线再次伸张裂陷, 形成了狼山-渣尔泰山和白云鄂博裂谷系, 并于晚元古代末期聚敛闭合, 造就了近东西向的晚元古代褶皱带。

华北地台北侧早古生代大陆边缘的地质发展史, 则经历了从被动大陆边缘到海沟-岛弧-盆地体系活动大陆边缘的演化过程。温都尔庙蛇绿岩、白乃庙岛弧火山岩系和弧后盆地沉积的纵剖面变化和空间关系清楚地记录了这种演化历史。同时, 华北地台北侧中晚元古界和早古生界褶皱和破裂构造变形的几何形态、空间产状及相互关系, 经过从新到老的筛选, 可以显示区域构造应力场的期次、方向和演化过程。

在阴山地区, 以高家窑-乌拉特后旗-化德-赤峰深大断裂为界, 南部地台与北部地槽呈突变式接触关系, 在长达2000km的范围内不存在过渡带。其中西段及东段为深断裂性质, 属岩石圈断裂, 中段为大断裂性质。西段形成于加里东期, 中段在中晚元古代及古生代明显发育, 活动强烈, 东段据河北省资料断裂雏起于太古代末, 自元古代起明显发育。其两端的岩性差异也是非常大的。

在燕山地区, 处于内蒙古地轴南缘的尚义-平泉断裂、丰宁-隆化断裂和大庙-娘娘庙断裂在平面图上, 好似一把头东柄西的“三股叉”。经过相关资料的查阅, 发现连接北支的尚义-赤城-丰宁-隆化一线, 在重力场中反映为系列的梯度带, 磁场则显示为经失磁后的低值、负值带, 此外, 在丰宁-隆化沿线, 尽管厚度不大, 但也确实存在长城纪的海相沉积地层。而尚义-平泉断裂, 一则在赤城城东断裂分叉部位的露头连接上顺理成章, 二则无论在盖层的发展阶段的地壳活动性上, 或者在中生代褶皱雏变形的规模、强度及方向上, 断裂南、北两侧的差异性均极明显, 鉴于以上情况, 故将尚义-平泉断裂、丰宁-隆化断裂和大庙-娘娘庙断裂三条断裂合为一带, 其北属地轴范围。

处于内蒙古地轴北缘主要深断裂带为康保-围场断裂, 而其在内蒙古境内与高家窑-乌拉特后旗-化德-赤峰深大断裂相连接。

综上所述, 高家窑-乌拉特后旗-化德-赤峰构成地台和地槽的分界线, 对两侧地质构造的演变起着明显地控制作用。

摘要:华北地台是我国大地构造中的一级构造单位, 在早古生代, 华北地台作为平稳的地台, 基本上是一个广阔的陆表海环境。该时期形成的沉积层只有寒武系和奥陶系, 缺失了志留系。研究区域位于东经108°120°, 北纬40°42°之间, 构造位置上处于华北地台北缘。区内分布着华北地层区的阴山-怒鲁尔虎山分区和燕山分区, 两个分区又分为若干个地层小区。本文详细描述了两分区内不同小区的地层系统的特点以及它们的岩性特征, 并绘制了地层分布图和地层柱状图。根据不同地层小区的岩性特征和化石特征判定了他们的沉积相, 恢复了其沉积环境, 并比较了两分区之间的区别与联系。通过对相关文献的查阅和古环境沉积过程的特点相结合对两分区所处地区的地质构造发展史分别进行了分析, 并与北部槽区作了比较, 判定了槽区与台区的分界线。

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