南黄海盆地北部凹陷古近纪伸展断层转折褶皱作用

南黄海北部坳陷为欧亚大陆东部边缘一系列新生代裂谷盆地中的一个。北部坳陷中的东北凹陷为向下逐段变缓、北倾的威海正断层上盘沿断层向北运动导致上盘断层转折褶皱作用而在上盘之上形成的凹陷。伸展断层转折褶皱作用发生过程中,东北凹陷同时接受沉积,形成生长地层,其详实记录了凹陷的发育过程。通过对生长地层的研究,南黄海北部坳陷东北凹陷总的伸展量为10 012 m,平均伸展速率为0.225 mm/a。这些数值同亚洲大陆东缘的渤海湾盆地、苏北盆地和东海盆地等古近纪伸展盆地内部单个凹陷的伸展速率具有相似性。

海拉尔盆地贝尔凹陷伸展断层转折褶皱作用及其对沉积作用的制约

海拉尔盆地是叠置于内蒙—大兴安岭古生代碰撞造山带之上的中新生代盆地,总体上呈北东向展布,由3坳、2隆5个一级构造单元组成,自西向东依次为扎贲诺尔坳陷、嵯岗隆起、贝尔湖坳陷、巴彦山隆起和呼和湖坳陷,其中贝尔凹陷是贝尔湖坳陷南部的1个二级构造单元。贝尔凹陷的控陷断层为1个上凸、2个上凹断层转折组合构成的犁式正断层,在深部发育伸展双重构造。在犁式正断层上盘由于上凸断层转折产生的活动轴面与断层面为同旋向剪切,而上凹断层转折产生的活动轴面与断层面为反旋向剪切,在断层上盘形成2个背斜中间夹1个向斜的构造组合。由活动轴面与固定轴面之间滚动面的宽度确定控陷断层F1在早白垩世南屯期晚期的水平伸展量为6 850m。贝尔坳陷伸展断层转折褶皱的几何学和运动学特征,反映了断层滑移速率、构造沉降速率和沉积速率对凹陷内沉积地层变形特征的影响和构造活动对沉积作用和油气地质条件的制约。贝尔凹陷南屯组上段内部角度不整合的形成与变形作用中的剥蚀作用和沉积间断无关,而是由于半地堑从略欠补偿充填向过补偿充填状态转变时,沉积速率相对于构造沉降速率显著增加所致。

松辽盆地构造演化及成盆动力学探讨

松辽盆地晚侏罗世以来的构造演化经历了10个阶段:缓慢裂陷和快速坳陷—加速裂陷和快速坳陷—减速裂陷和慢速坳陷—慢速裂陷和快速坳陷—加速裂陷和加速坳陷—减速裂陷和减速坳陷—裂陷、坳陷终止和缓慢反转—快速反转和快速差异坳陷—慢速反转和慢速差异坳陷—反转停止和坳陷终止。构造发育演化的结果形成了“下断中坳上隆顶平”的盆地结构。“中坳”部分沉积的可容纳空间,54%来源于盆地基底的长期伸展坳陷;“上隆”部分沉积的可容纳空间,31%来源于盆地基底的受压坳陷。构造作用的转换起因于东部区域应力场的转变。

松辽盆地伏龙泉断陷构造特征及演化

伏龙泉断陷是松辽盆地一级构造单元东南部隆起之上的二级构造单元,构造特征比较复杂。地震剖面解释表明,伏龙泉断陷自白垩纪以来主要经历了4个构造演化阶段:在火石岭组-营城组下部沉积时期为近EW向伸展作用阶段,形成以大型犁式正断层为控陷断层的近NS向箕状半地堑和滚动背斜;在营城组上部-泉头组中段沉积时期为近EW向挤压作用阶段,使早期控陷正断层发生反转作用而转化为逆断层,靠近控陷断层的西部边界由于断层上盘的逆冲而隆升,在凹陷中部形成NS向断层传播褶皱,在控陷断层下盘形成双重构造;在泉头组上段-嫩江组沉积时期为近NS向离散型走滑作用阶段,形成具有倾向滑移分量的走滑断层组合和负花状构造;在四方台组-新生界下部沉积时期为近EW向挤压作用阶段,使在早期控陷断层再次表现为上盘逆冲的特征,在断层上盘形成一大型反转背斜。松辽盆地伸展、挤压、走滑应力场的变化可能与太平洋板块的俯冲角度、方向和速率的变化有关。

伸展断层传播褶皱研究现状

伸展断层传播褶皱是伸展环境中重要的一种褶皱类型,是由于隐伏基底正断层活化向上传播而引起上覆地层发生的弯曲。多年的研究认为这是一种向上变宽的三角形分布式剪切调节过程,断层的上端点限定了三角剪切区的顶点。运用三角剪切的速度模型很好地拟合和描述变形区内物质的运动,三角剪切区的顶角和断层向上传播/断层向下滑移比值(p/s)是控制伸展断层传播褶皱变形过程和几何形态的重要的运动学参数。伸展断层传播褶皱的发育过程可以根据断层是否切穿上覆盖层而划分为两个阶段。在沉积过程中,伸展断层传播褶皱作用对生长地层的几何形态和叠置样式有较强的控制作用。通过对保留的生长地层几何形态的分析,可以确定隐伏基底断层的初始破裂点和断层传播量,并最终重建伸展断层传播褶皱的变形过程。

东亚陆缘带构造扩张的深部热力学机制

近年来,我国地球科学家提出“陆缘构造扩张”观点,较好的解释了亚洲东部大陆边缘于新生代发生扩张离散运动的原因。本文基于“陆缘构造扩张”观点,探讨东亚陆缘带构造扩张的深部热力学机制。东亚陆缘带是具有强烈岩浆活动和构造变形的扩张带,此构造带的主要地球物理特征是频繁的地震活动和明显的地热异常。东亚陆缘扩张带地震层析成像显示,太平洋板块低角度俯冲到欧亚板块之下并平卧于670km相变界面之上。这种图像可能是俯冲后撤导致陆缘扩张的结果。热模拟及地球动力学计算表明:俯冲后撤时间距今约76Ma,海沟带后撤为陆缘壳体的生长留下空间,并形成东亚陆缘壳体增生扩展的前沿带,陆缘扩张量约700km。

沙湾凹陷及邻区石炭—二叠纪伸展构造特征及其构造演化

以地震、钻井资料为基础，结合构造地质横剖面特征，应用断层相关褶皱理论，探讨沙湾凹陷及其邻区石炭-二叠纪伸展断陷构造的几何学特征；在此基础上，通过计算地层生长指数、反转率，进一步揭示沙湾凹陷及其邻区石炭-二叠纪构造运动学特征及形成演化过程。研究认为：1）沙湾凹陷及其邻区石炭-二叠纪共发育16条断层，其中5条正断层、6条逆断层、5条断层具备下正上逆特征；2）沙湾凹陷及其邻区晚石炭世-早二叠世处于南北向挤压、东西向张裂的伸展断陷环境，早二叠世晚期风城组（P1f）沉积之后，该区域构造环境转变为北西-南东向挤压环境，部分先存正断层发生反转，形成一系列隐伏的隆起区；3）通过计算地层生长指数和部分断层的反转率，认为研究区西北部地层生长指数和断层反转率普遍较高，研究区南部地层生长指数和断层反转率相对较低，即研究区西北部晚石炭世-早二叠世受伸展构造活动影响较为强烈，早二叠世末期受构造改造较为明显，研究区南部基本保持早期伸展断陷构造样式。

苏北盆地高邮凹陷深凹带生长断层特征与主控因素分析

高邮凹陷深凹带生长断层研究对深入了解该区的构造演化和油气成藏具有重要意义。本项研究在高精度三维地震资料解释基础上,结合生长断层的位移-长度关系和不同时期的断层落差,揭示了高邮凹陷深凹带东部的边界断层和次级断层的生长特征,并结合构造应力场数值模拟探讨了断层生长的主控因素。结果表明,深凹带真2边界断层在始新世戴南期由六个生长中心发育而成,始新世三垛期互相连接形成四个亚段。真2边界断层的生长过程表现为始新世戴南期各断层亚段长度快速增加和始新世三垛期断层位移的持续增大及各断层亚段的连接。真2边界断层生长过程中,断层走向和断面形态受到伸展边界断层真1断层的控制,断层各亚段连接处的结构受断层相互作用影响。深凹带内次级断层呈NEE走向段和近EW走向段交替出现的锯齿形,始新世戴南期生长时具有多个位于NEE走向段生长中心。次级断层的生长受控于古新世和始新世两期的应力场变化,体现为古新世NNW-SSE向伸展下形成NEE走向的薄弱面,在始新世近南北向伸展下NEE走向的薄弱面首先形成断层并被后期近东西向断层连接。