正断层三维生长和连接过程研究:以南海北部陆丰凹陷为例

正断层生长和侧向连接是最基本的三维地质构造问题,深入剖析其三维时-空演化过程对理解沉积盆地内正断层系统的形成与演化至关重要。南海扩张时间和影响范围一直是国内外地学界研究的热点问题之一。南海北部珠江口盆地陆丰凹陷发育大量正断层,并覆盖有高精度二维地震反射剖面,成为研究上述问题的理想地区之一。本研究以陆丰凹陷为研究对象,开展三维构造解析和建模研究,为正断层系统三维时-空演化过程提供一个实例。研究结果表明:陆丰凹陷主控断层F1的生长和连接过程主要分三个阶段:晚白垩世—早古新世,两条断层分别形成并以孤立断层模式分别向两侧生长;早古新世—早渐新世,断层发生侧向连接作用合并为F1断层,连接处发育侧断坡;晚渐新世—中中新世,F1断层继续向两侧生长。基于F1断层定量分析(生长指数和断距),发现F1断层活动强度表现为先增加然后突然降低,其转折时间对应于T60界面,~23 Ma,较好地对应了西北次海盆扩张终止时间,说明南海北部扩张已经影响到陆丰凹陷。结合前人对珠江口盆地构造变形和演化研究,初步认为南海北部扩张波及的范围已跨过陆丰凹陷向大陆方向继续延伸,其北部边界可能对应于华南大陆南缘的滨海断裂带。本研究可为正断层系统三维生长过程研究提供案例,同时为南海扩张过程研究提供基础数据支撑。

东濮凹陷长垣断层的生长特征与半地堑演化

通过分析长垣断层不同地质时期垂直位移分布特征 ,反演了长垣断层的生长过程 ,发现长垣断层是由南北两个断层段逐渐生长连接形成的 ,不同地质时期长垣断层表现出不同的生长特征。沙四期长垣断层表现为两个独立的断层段 ,沙三期断层段连接起来 ,但各断层段仍表现出独立正断层的位移分布特征 ,即断层段中央附近垂直位移最大 ,向两端逐渐减小 ,断层段分别控制半地堑 ,它们连接处表现出断层位移亏损特征 ,并在其近旁发育横向突起 ,起到分隔半地堑的作用。沙二 -东营期断层段连锁形成统一的断层系统 ,沉降中心向长垣断层中央迁移 ,横向突起沉降 ,长垣断层上盘形成统一的半地堑。