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摘 要:兴宁凹陷为南海北缘珠江口盆地珠二坳陷东部次级凹陷,通过对全区二维地震资料解释,结合区域构造学背景、应力作用方式,分析其各个演化阶段断裂活动的差异性和断裂在剖面上的组合几何形态,将该区的构造样式划分为伸展构造、走滑构造及底辟构造3个大类,9个小类。
关键词:构造样式 构造演化 演化阶段 兴宁凹陷
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(a)-0064-02
2006年荔湾3-1-1井天然气勘探的重大发现,揭开了南海深水勘探的序幕[1],白云凹陷和荔湾凹陷已经成为勘探热点区,与之相邻的兴宁凹陷也引起人们的关注。但由于兴宁凹陷地处下陆坡,距离洋盆近,其构造活动复杂,对沉积的研究均具有相当的特殊性,同时受水深条件及勘探技术的限制,基础资料甚少,一直以来研究勘探程度较低。
1 地质概况
兴宁凹陷位于南海北缘珠江口盆地珠二坳陷东部。其北西以云荔低隆起为界,与白云凹陷相邻,南西以兴荔低隆起为界,与荔湾凹陷相隔,东部北段向兴北凸起超覆与潮汕凹陷相接,南东为靖海凹陷,并与之连通,凹陷面积约4 100 km2(见图1)。凹陷内部发育古近纪和新近纪地层。通过查阅周缘区块资料及前人研究成果,凹陷基底为中生界沉积岩,自下而上分别为早始新世文昌组、晚始新世恩平组、渐新世珠海组、中新世珠江组、韩江组、粤海组、上新世的万山组及第四系。
2 构造样式
构造样式是指在空间上具有成因联系的一类构造形态特征的综合,是各类盆地中构造组合的几何表达,是盆地分析、研究的重要内容。通过对兴宁凹陷二维地震剖面精细解释,结合区域构造学背景、应力作用方式,分析其各个演化阶段断裂活动的差异性和断裂在剖面上的组合几何形态,将该区的构造样式划分为伸展构造、走滑构造及底辟构造3类。
2.1 伸展构造
伸展构造样式是指在区域或局部拉张作用下形成的使地壳或岩石圈伸展减薄的构造变形组合,它们几乎无一例外与正断层活动有关[2]。兴宁凹陷总体表现为箕状,西断东超的断陷特征,其构造样式以伸展变形为主,进一步可以分为地堑-地垒、马尾状、共轭状、多米诺式和斜列式等构造组合类型。
2.1.1 多米诺式
该种构造组合主要分布在兴宁凹陷中东部缓坡区,分布较广。该类断层组合受控于同向断层系,断层倾角变化不大。在断拗转换期,边界断层持续活动,断块沿断面逐级下陷。断层变形方式加快了断陷区的下沉,对断陷的沉积、沉降中心有一定的控制作用。
2.1.2 斜列式
该样式以不同规模出现在兴宁凹陷北西陡坡带,由反向正断层将斜坡带切割成一系列断块。旋转平面式正断层平行排列,断层较陡,地层层面倾向与断层面倾向相反。斜列式的形成是当断层的侧向支撑消失后,书斜式断块排列长度增大,高度减少,断块的旋转伴随断块间的滑动方向与断块倾向相反。
2.1.3 马尾状
在铲式边界断层上形成的一组同向向下滑断块所组成的断阶。在边界铲式正断层与内侧的正断层为不同时间发育,主断层形成时间早,次级断层晚,边界断层内侧各个断阶的地层厚度不变。随着边界断层的持续拉张活动及其压实作用,产生的伴生断层与边界断层构成马尾状。
2.1.4 共轭状
该断层是由两条倾向相同的断层面相互交切组成,同时交叉部位可造成岩层的减薄、缺失。共轭状断层是在统一构造应力场作用下形成,受到两组方向不同、剪切方向相反、大体同时发育的相互交叉错切的断层。这种构造样式可以看做上部地堑与下部地垒在垂向上的组合,大多表现为局部构造,往往出现于盆地的内部[3]。该类断层在研究区较少见,主要分布在凹陷北侧缓坡带,是受到南北两对拉张力影响而形成的。
2.1.5 地堑-地垒
该类组合在研究区分布较广,主要是走向大致一致,倾向相反的正断层相互组合,将凹陷分割成断堑、断垒。当两条倾向相反断层共用一个上升盘,形成地垒,共用一个下降盘,形成地堑。各个地堑、地垒大小不一。在水平拉张作用下﹐地壳在垂向上减薄﹐在上部形成两组剖面上共轭的高角度正断层﹐其间的地块下降﹐就形成地堑,在两个倾向相背的断层中间则形成地垒[4]。
2.2 走滑构造
走滑构造是指在水平剪切应力下产生变形的总和[5]。最主要的表现形式是走滑断层及其相关沉积盆地。受区域应力的作用,兴宁凹陷走滑构造样式主要为负花状构造、正花状构造及其垂直走滑构造,均为基底卷入型。
2.2.1 负花状构造
在兴宁凹陷的地震剖面中可见到一条插入基底的近似陡立主断层向上分支,下窄上宽,凹面向上的正断层构成的似地堑构造。该构造内部地层平缓,浅部稍成被正断层破坏,断层表现为正短距,总体表现出的向形的特征类似花朵的构造。该构造是离散性走滑断层派生的在张扭性应力场形成的[6]。
2.2.2 正花状构造
正花状构造在剖面上表现为一条近似直立走滑断层向上分差散开[7]。断层下陡上缓,凸面向上,断层表现为逆断距,被断层切割的地层为背形特征,断层间为地垒断片[8]。正花状构造是聚敛性走滑断层在压扭性应力状态中形成的[9]。
2.3 底辟构造
底辟构造又称塑性流动构造活挤入构造,是一种与油气密切相关的构造类型[10]。由于底辟构造形成的构造环境、受力方式和形成的历史差异,底辟构造的形态各异,表现千差万别。根据底辟构造在兴宁凹陷发育程度,围岩与底辟物质的关系,可将其分为刺穿构造和隐刺穿构造[11]。
2.3.1 刺穿构造
刺穿构造在兴宁凹陷剖面上表现为底辟物质刺穿上覆岩层,并引起岩层的变形。底辟核内部反射杂乱,底辟核两侧地层被上拱的塑性物质隔断,并向上拉升。刺穿底辟通常是底辟发育到成熟阶段的产物[11]。底辟构造是由于底辟塑性物质向上运移,同时侧向扩展,围岩受到挤压,底辟物质侵入上覆岩层,而致使上覆岩层被刺穿、变形。兴宁凹陷中刺穿构造中底辟物质为岩浆岩,可称为岩浆底辟,也叫做高温底辟,推断是由于地质作用期间,火山活动导致岩浆上涌侵入上覆岩层形成的。
2.3.2 隐刺穿构造
隐刺穿构造是塑性物质上拱只引起了上覆岩层褶皱变形,并没有刺穿或挤入上覆岩层。兴宁凹陷隐刺穿主要是岩浆浅层侵入,所形成的岩株、岩脉,主要分布在凹陷东部缓坡带。
3 结语
兴宁凹陷受多期构造运动影响,识别出主要构造样式有伸展、走滑和底辟构造,进一步可分为地堑-地垒、马尾状、共轭状、多米诺式、斜列式、负花状构造、正花状构造、刺穿构造及隐刺穿构造9种。其中伸展构造为主要构造样式,分布广、数量多,推测兴宁凹陷为拉张环境下形成的凹陷。
参考文献
[1] 周守为.南中国海深水开发的挑战与机遇[J].高科技与产业化,2008(12):20-23.
[2]汤良杰,金之钧,漆家福,等.中国含油气盆地构造分析主要进展与展望[J].地质论评,2002(2):182-192.
[3] 能源,吴景富,漆家福,等.琼东南—珠江口盆地深水区构造样式及其分布特征[J].2011(8):32-37.
[4] 徐继山,庄会栋,唐东旗,等.运城盆地地裂缝特征及机理分析[J].地质灾害与环境保护,2010(2):97-100.
[5] 樊瑞.临南地区张扭构造体系发育特征[D].中国石油大学,2010.
[6] 荀威,刘全稳,刘思疑,等.中拐地区花状构造对油气的控制作用[J].天然气勘探与开发,2009(4):17-19.
[7] 詹润,杨贵丽,张盛,等.青东凹陷新生代构造演化与成盆机制研究[D].合肥工业大学,2013.
[8] 赵峰梅.歧口凹陷断裂体系与板内拉分断陷[D].中国海洋大学,2011.
[9] 王义天,李继亮.走滑断层作用的相关构造[J].地质科技情报,1999(3):30-34.
[10] 李丽.新疆温宿地区的盐丘地质遗迹研究及开发构想[D].长安大学,2008.
[11] 杨克绳,胡平,党晓春.冷底辟与热底辟地震信息[J].地震地质,2007(3):558-577.
关键词:构造样式 构造演化 演化阶段 兴宁凹陷
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(a)-0064-02
2006年荔湾3-1-1井天然气勘探的重大发现,揭开了南海深水勘探的序幕[1],白云凹陷和荔湾凹陷已经成为勘探热点区,与之相邻的兴宁凹陷也引起人们的关注。但由于兴宁凹陷地处下陆坡,距离洋盆近,其构造活动复杂,对沉积的研究均具有相当的特殊性,同时受水深条件及勘探技术的限制,基础资料甚少,一直以来研究勘探程度较低。
1 地质概况
兴宁凹陷位于南海北缘珠江口盆地珠二坳陷东部。其北西以云荔低隆起为界,与白云凹陷相邻,南西以兴荔低隆起为界,与荔湾凹陷相隔,东部北段向兴北凸起超覆与潮汕凹陷相接,南东为靖海凹陷,并与之连通,凹陷面积约4 100 km2(见图1)。凹陷内部发育古近纪和新近纪地层。通过查阅周缘区块资料及前人研究成果,凹陷基底为中生界沉积岩,自下而上分别为早始新世文昌组、晚始新世恩平组、渐新世珠海组、中新世珠江组、韩江组、粤海组、上新世的万山组及第四系。
2 构造样式
构造样式是指在空间上具有成因联系的一类构造形态特征的综合,是各类盆地中构造组合的几何表达,是盆地分析、研究的重要内容。通过对兴宁凹陷二维地震剖面精细解释,结合区域构造学背景、应力作用方式,分析其各个演化阶段断裂活动的差异性和断裂在剖面上的组合几何形态,将该区的构造样式划分为伸展构造、走滑构造及底辟构造3类。
2.1 伸展构造
伸展构造样式是指在区域或局部拉张作用下形成的使地壳或岩石圈伸展减薄的构造变形组合,它们几乎无一例外与正断层活动有关[2]。兴宁凹陷总体表现为箕状,西断东超的断陷特征,其构造样式以伸展变形为主,进一步可以分为地堑-地垒、马尾状、共轭状、多米诺式和斜列式等构造组合类型。
2.1.1 多米诺式
该种构造组合主要分布在兴宁凹陷中东部缓坡区,分布较广。该类断层组合受控于同向断层系,断层倾角变化不大。在断拗转换期,边界断层持续活动,断块沿断面逐级下陷。断层变形方式加快了断陷区的下沉,对断陷的沉积、沉降中心有一定的控制作用。
2.1.2 斜列式
该样式以不同规模出现在兴宁凹陷北西陡坡带,由反向正断层将斜坡带切割成一系列断块。旋转平面式正断层平行排列,断层较陡,地层层面倾向与断层面倾向相反。斜列式的形成是当断层的侧向支撑消失后,书斜式断块排列长度增大,高度减少,断块的旋转伴随断块间的滑动方向与断块倾向相反。
2.1.3 马尾状
在铲式边界断层上形成的一组同向向下滑断块所组成的断阶。在边界铲式正断层与内侧的正断层为不同时间发育,主断层形成时间早,次级断层晚,边界断层内侧各个断阶的地层厚度不变。随着边界断层的持续拉张活动及其压实作用,产生的伴生断层与边界断层构成马尾状。
2.1.4 共轭状
该断层是由两条倾向相同的断层面相互交切组成,同时交叉部位可造成岩层的减薄、缺失。共轭状断层是在统一构造应力场作用下形成,受到两组方向不同、剪切方向相反、大体同时发育的相互交叉错切的断层。这种构造样式可以看做上部地堑与下部地垒在垂向上的组合,大多表现为局部构造,往往出现于盆地的内部[3]。该类断层在研究区较少见,主要分布在凹陷北侧缓坡带,是受到南北两对拉张力影响而形成的。
2.1.5 地堑-地垒
该类组合在研究区分布较广,主要是走向大致一致,倾向相反的正断层相互组合,将凹陷分割成断堑、断垒。当两条倾向相反断层共用一个上升盘,形成地垒,共用一个下降盘,形成地堑。各个地堑、地垒大小不一。在水平拉张作用下﹐地壳在垂向上减薄﹐在上部形成两组剖面上共轭的高角度正断层﹐其间的地块下降﹐就形成地堑,在两个倾向相背的断层中间则形成地垒[4]。
2.2 走滑构造
走滑构造是指在水平剪切应力下产生变形的总和[5]。最主要的表现形式是走滑断层及其相关沉积盆地。受区域应力的作用,兴宁凹陷走滑构造样式主要为负花状构造、正花状构造及其垂直走滑构造,均为基底卷入型。
2.2.1 负花状构造
在兴宁凹陷的地震剖面中可见到一条插入基底的近似陡立主断层向上分支,下窄上宽,凹面向上的正断层构成的似地堑构造。该构造内部地层平缓,浅部稍成被正断层破坏,断层表现为正短距,总体表现出的向形的特征类似花朵的构造。该构造是离散性走滑断层派生的在张扭性应力场形成的[6]。
2.2.2 正花状构造
正花状构造在剖面上表现为一条近似直立走滑断层向上分差散开[7]。断层下陡上缓,凸面向上,断层表现为逆断距,被断层切割的地层为背形特征,断层间为地垒断片[8]。正花状构造是聚敛性走滑断层在压扭性应力状态中形成的[9]。
2.3 底辟构造
底辟构造又称塑性流动构造活挤入构造,是一种与油气密切相关的构造类型[10]。由于底辟构造形成的构造环境、受力方式和形成的历史差异,底辟构造的形态各异,表现千差万别。根据底辟构造在兴宁凹陷发育程度,围岩与底辟物质的关系,可将其分为刺穿构造和隐刺穿构造[11]。
2.3.1 刺穿构造
刺穿构造在兴宁凹陷剖面上表现为底辟物质刺穿上覆岩层,并引起岩层的变形。底辟核内部反射杂乱,底辟核两侧地层被上拱的塑性物质隔断,并向上拉升。刺穿底辟通常是底辟发育到成熟阶段的产物[11]。底辟构造是由于底辟塑性物质向上运移,同时侧向扩展,围岩受到挤压,底辟物质侵入上覆岩层,而致使上覆岩层被刺穿、变形。兴宁凹陷中刺穿构造中底辟物质为岩浆岩,可称为岩浆底辟,也叫做高温底辟,推断是由于地质作用期间,火山活动导致岩浆上涌侵入上覆岩层形成的。
2.3.2 隐刺穿构造
隐刺穿构造是塑性物质上拱只引起了上覆岩层褶皱变形,并没有刺穿或挤入上覆岩层。兴宁凹陷隐刺穿主要是岩浆浅层侵入,所形成的岩株、岩脉,主要分布在凹陷东部缓坡带。
3 结语
兴宁凹陷受多期构造运动影响,识别出主要构造样式有伸展、走滑和底辟构造,进一步可分为地堑-地垒、马尾状、共轭状、多米诺式、斜列式、负花状构造、正花状构造、刺穿构造及隐刺穿构造9种。其中伸展构造为主要构造样式,分布广、数量多,推测兴宁凹陷为拉张环境下形成的凹陷。
参考文献
[1] 周守为.南中国海深水开发的挑战与机遇[J].高科技与产业化,2008(12):20-23.
[2]汤良杰,金之钧,漆家福,等.中国含油气盆地构造分析主要进展与展望[J].地质论评,2002(2):182-192.
[3] 能源,吴景富,漆家福,等.琼东南—珠江口盆地深水区构造样式及其分布特征[J].2011(8):32-37.
[4] 徐继山,庄会栋,唐东旗,等.运城盆地地裂缝特征及机理分析[J].地质灾害与环境保护,2010(2):97-100.
[5] 樊瑞.临南地区张扭构造体系发育特征[D].中国石油大学,2010.
[6] 荀威,刘全稳,刘思疑,等.中拐地区花状构造对油气的控制作用[J].天然气勘探与开发,2009(4):17-19.
[7] 詹润,杨贵丽,张盛,等.青东凹陷新生代构造演化与成盆机制研究[D].合肥工业大学,2013.
[8] 赵峰梅.歧口凹陷断裂体系与板内拉分断陷[D].中国海洋大学,2011.
[9] 王义天,李继亮.走滑断层作用的相关构造[J].地质科技情报,1999(3):30-34.
[10] 李丽.新疆温宿地区的盐丘地质遗迹研究及开发构想[D].长安大学,2008.
[11] 杨克绳,胡平,党晓春.冷底辟与热底辟地震信息[J].地震地质,2007(3):558-577.