渤海湾盆地大歧口凹陷新生代构造演化与盆地原型

大歧口凹陷位于渤海湾盆地黄骅坳陷中北部,是中新生代叠合盆地中新生界沉积最厚的凹陷。本文基于大量二维、三维地震剖面和钻井资料,从凹陷主控断裂活动性、沉积沉降中心分布和构造格架等方面,侧重对大歧口凹陷新生代构造演化过程和原型盆地类型进行研究。认为:1)大歧口凹陷构造单元有4级,凹陷具有"东西分带、南北分块"的平面构造格局和北断南超箕状断陷的剖面结构。2)凹陷内断裂有4级,主要断裂的规模、活动期次和断裂活动具有演化的阶段性和空间的迁移性,典型构造带活动性具有由北往南迁移的特点。3)新生代期间整个大歧口凹陷的沉积沉降中心均在东部海域的歧口主凹内,但整体具有往南迁移的趋势。4)凹陷经历了拓展裂谷、拉分断陷、箕状断陷和碟状坳陷4个构造演化阶段,断陷阶段在整个构造演化时期意义重大,且具有走滑拉分特点。故认为大歧口凹陷原型盆地是一种"板内拉分盆地"。

渤海湾盆地大歧口凹陷变换构造与板内变形差异

以大歧口凹陷大面积高精度三维地震资料为基础,并结合前人的研究成果,系统分析了大歧口凹陷变换构造与板内其他块体间的变形差异。从对不同级别构造的控制作用分析,大歧口凹陷的变换构造带可以划分为3个级别:(1)近南北向的主变换带(也称一级变换带),自西向东依次为孔店东变换带、沿岸变换带和羊二庄变换带,分别对应了大歧口凹陷西部、沿岸和羊二庄3条基底走滑断裂带。这3个主变换带起到了协调大歧口凹陷东西两侧构造样式差异的作用。(2)近东西向的次变换带(也称二级变换带),自北向南依次对应大歧口凹陷的汉沽、海河-新港和歧中3条控凹断裂。这3条近东西向的控凹断裂起到了调节黄骅坳陷北、中、南三区变形差异的作用,致使大歧口凹陷主变换构造带近南北向的发育。(3)三级变换带,一般垂直于主控断裂发育,起到传递断裂之间伸展量的作用。大歧口凹陷变换构造带主要有边界主控断层的影响、先期基底构造的控制和新生代不均匀伸展作用的影响3个成因。变换构造带的存在和发育使大歧口凹陷内部不同时期的不同块体存在时空上的差异变形,造成了凹陷内部构造样式的差异。受太平洋板块后退式俯冲和印度-欧亚板块挤压碰撞作用的影响,黄骅坳陷新生代以来处于右旋拉张应力场作用下,表现出早期裂陷、后期拉分断陷的特征;其区域主构造应力场由孔店-沙四期的WNW—ESE向拉伸变为沙三-东营期的NW—SE向拉伸,到新近纪又发展为近N—S向拉伸,总体呈顺时针旋转,而这样一个构造演化过程正好可以用黄骅坳陷内大歧口凹陷的发育和演化拉分模式来成功解释。

渤海湾盆地大歧口凹陷断裂系统与陆内拉分断陷

大歧口凹陷位于渤海湾盆地中部,是在中生代构造基础上形成的新生代构造单元,是我国最具勘探价值的大型富油气凹陷。前人对大歧口凹陷盆地结构、断裂构造、演化特征方面有了较为深入的研究,但对凹陷内主要断裂的分段活动特征、构造迁移,以及新生代基底走滑-盖层伸展构造体系的深浅部耦合关系并未进行全面细致的研究,这在一定程度上限制了对凹陷内断裂活动特征、构造成因机制、断裂拓展演化规律详细的构造分析。本文在精细解释、深入分析地球物理资料的基础上,开展了详细的构造研究。研究表明,歧口凹陷充填格局主控断裂为东西走向,近南北向的沿岸变换带是主变换带;新生代的构造体系受北东向右行基底走滑断裂和东西向的盖层伸展构造的双重控制,并形成三级断阶带。基底-盖层断裂的耦合方式主要有两种:一是在盖层中形成强制性褶皱传递基底走滑,二是在盖层中形成一系列雁列式正断层。欧亚板块下的地幔物质在印度板块和太平洋板块两大构造系统的共同作用下,自南向北迁移并上涌,导致歧口凹陷主要断裂的规模、活动期以及断裂活动由南西向北东迁移、演化。