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本论文以构造地质学、沉积学和盆地分析等理论为指导,综合利用钻井、测井、地震等多种资料,对伊通盆地构造对沉积的控制作用进行了综合分析和研究。主要有以下几点:
断裂特征与发育史研究:伊通盆地演化受边界断裂的控制作用明显,西北边界断裂为主控断裂,东南边界起协调沉降作用。通过对郯庐断裂地质背景、软流圈上涌过程以及伊通盆地沉降中心的迁移过程以及地震剖面分析发现伊通地堑边界断裂双阳组—永吉组沉积时期经历了右旋张扭过程,以垂向伸展为主,走滑应力为辅,至齐家组后期构造反转而具有右旋压扭性质,以挤压应力为主。同时还对盆地内主要的二级断裂构造特征以及构造样式进行分析,结果表明盆内二级断裂多形成于新生代早期,双阳组-永吉组沉积时期构造活动强烈,晚期在挤压应力下,断裂多发生形变。
砂岩岩性特征及时空展布特征研究:通过对砂体岩性分析,发现伊通盆地从双阳组—永吉组—万昌组,砂体岩性由粗—细—粗,而且均具有近源堆积特征。从砂岩等厚图中可见,成盆早期(尤其是双阳组沉积时期),砂体厚度较大。成盆中期,砂岩厚度较薄。晚期(万昌—齐家组)砂体在莫里青断陷与鹿乡断陷内遭受严重剥蚀,岔路河断陷内保存完整,砂体厚度大。
断裂发育与砂体展布的时空配置关系研究:通过具体选择断裂发育附近的研究区,对其测井资料进行解释,分析断裂活动史对砂体展布的控制作用。研究表明西北边界断裂在张扭应力作用下,从强烈张扭到应力逐渐减弱(双阳组—齐家组)分别以退积型水下扇—退积型小型水下扇—进积型扇三角洲、冲积扇沉积为主。在构造反转作用下,西北边界强烈挤压形成逆冲褶皱带,万昌—齐家组砂体遭受严重剥蚀,由于持续的挤压在岔路河组沉积时期形成挤压挠曲湖。东南边界断裂分段性强,陡坡带如鹿乡镇附近张扭期早期发育退积型水下扇为主,规模较西北边界断裂带小,晚期发育进积型扇三角洲;缓坡带,如靠近五星构造带与梁家构造带张扭期早期发育退积型扇三角洲,晚期发育进积型扇三角洲。构造反转期,东南边界基底上隆,使得万昌—齐家组地层遭受剥蚀。二号断裂上下盘各时期接受的砂体沉积有所不同,双阳组时期二号断层主要接受来自上升盘的扇三角洲砂体沉积,由于二号断层的剧烈活动,后期上下盘分别接受来自鹿乡断陷东南缘以及梁家构造带东南缘方向的物源。对万昌构造带构造调节带与砂体时空展布特征分析发现构造调节带对砂体分散体系具有重要的控制作用。
构造演化对沉积的控制:通过平衡剖面方法以及钻井、测井资料解释,恢复盆地演化各阶段构造发育特征,了解盆地演化各阶段构造对沉积相展布的控制作用。研究表明,盆地初始断陷期,以冲积扇、辫状河流、滨浅湖相沉积为主。盆地快速断陷期,可容纳空间快速增加,沉积物以退积序列为主。西北边界断裂发育水下扇为主,东南边界陡坡带发育水下扇,缓坡带发育扇三角洲,凹陷内以湖相泥岩沉积为主。热沉降期,可容空间增加较慢,盆地发育小型退积型扇三角洲、水下扇砂体,以半深—深湖相沉积为主。盆地差异沉降时期,构造沉降非常弱,以进积型冲积扇、扇三角洲为主。构造反转期,西北边界受大黑山侧向挤压而形变遭受强烈剥蚀,东南边界基底快速隆升也遭受强烈剥蚀。盆地西南地区挤压应力较东北方向强,莫里青断陷和鹿乡断陷剥蚀严重,岔路河断陷未遭受剥蚀。岔路河组沉积时期,西北方向大黑山的持续挤压与东南边界的上隆使得盆地再次挠曲成盆,接受浅湖相沉积。