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《中国海洋大学》 2010年
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车镇凹陷新生代成盆—成藏构造过程及华北克拉通破坏

刘丽萍  
【摘要】:车镇凹陷是济阳坳陷北端的一个构造单元,处在渤海湾盆地中部,构造位置独特,以显著的东西向构造为特征。其构造演化在渤海湾盆地的成因研究中占有重要地位。本文在地震数据解释和录井资料分析的基础上,侧重研究车镇凹陷陡坡带与缓坡带的断裂体系,结合沉积体分布特征和有限元模拟方法,分析了断裂活动对油气生成到聚集成藏各环节的作用,讨论了车镇凹陷形成机制。在此基础上,结合渤海湾盆地各坳陷的研究成果,探讨了渤海湾盆地新生代的形成演化及其与周边板缘活动的关系,对华北克拉通破坏终止的表现形式和原因作了初步探讨,得出以下认识: 车镇凹陷边界断层按走向可分为三个方向,东西向、北西向和北东向,其中,北东向埕南断层断面最陡。陡坡带断裂按形态划分为板式、铲式、座椅式和断阶式四种。缓坡带断层依据发育程度和组合样式的不同,分为坡折式缓坡带、断阶式缓坡带和半地堑式缓坡带等三种类型缓坡带。坡折式缓坡主要分布在郭局子洼陷南部和车西洼陷,半地堑式缓坡主要位于大王北洼陷和大王北次洼陷南部缓坡带,断阶式缓坡分布在车西洼陷和车3鼻状构造以南的缓坡带。 T6界面是车镇凹陷新生代演化过程中断裂发育状况的分界面。界面之下断裂数量较少,缓坡带多为反倾断层为主;界面之上断裂数量增多,且多为盆倾断层,即凹陷内孔店一沙四期形成的断层多与主控断层埕南断层的倾向相同,沙三一东营期形成的断层多与埕南断层倾向相反。车西洼陷缓坡带的北东向断层数量多且活动时间长,而郭局子洼陷缓坡带的北西向断层数量少且规模小。因此,T6界面对应的济阳运动可能是一幕使全区构造应力机制改变的构造运动。车镇凹陷北东向正断层带有右行走滑特征,大1断层则具有左行走滑的性质,结合有限元模拟,认为右行走滑拉分是沙四期以后车镇凹陷较合理的成因机制。 车镇凹陷陡坡带沙三段砂砾岩体的分布主要受呈子口凸起上断层(或古地形)控制。洼陷带半深湖-深湖沉积相由沙四晚期的仅分布在大王北和郭局子洼陷分布特征转变成沙三早期在车西洼陷大面积分布且较其他两个洼陷宽阔的沉积格局。这从沉积学的角度说明了沙四末期的济阳运动是一次使车西洼陷大幅度沉降并造成东高西低的古地理格局,是构造应力机制在沙四末期改变的一种表现。沙二中期是凹陷构造和沉积演化的转折时期。沙二上亚段沉积之前,断陷活动较为强烈,地层呈楔状展布,沉积中心靠近埕南断层。沙二上亚段至东营组沉积时期是断拗过渡时期,沉积体以板状向两侧减薄,沉积中心虽靠近埕南断层但相对下覆地层有向南迁移的趋势。 陡坡带的新生界油气藏以岩性油气为主,缓坡带的新生界油气藏除了包括岩性油气藏,鼻状构造油气藏和断块构造油气藏发育,受断裂控制明显。大多数盆倾断层输导油气运移,不利于形成构造油气藏。古近纪持续活动的反向断层遮挡油气运移,有利于在古近系中寻找构造油气藏。根据这个规律,郭局子洼陷的断阶式缓坡带不利于油气藏形成,套尔河和东风港油田之间的缓坡带具有较大的勘探潜力。 渤海湾盆地新生代裂陷期构造演化分为两个阶段。孔店组一沙四段沉积时期,渤海湾盆地的基本构造格局为NNE向的兰聊断裂带和郯庐断裂带之间夹持一系列NW向的狭窄垒堑系,沿着NNE和NW向的控盆断裂发育了一系列窄小的垒堑。沙三期-东营期,由于郯庐断裂和兰聊断裂的右行走滑,渤海湾盆地在北西-南东拉张背景下叠加了走滑拉分作用。从力源的角度讲,太平洋板块的俯冲和印度-欧亚板块之间的碰撞共同约束了渤海湾盆地浅表构造过程。 华北克拉通浅表破坏的终止以东营运动为标志,而停止破坏可能的深部原因是日本海盆强烈的火山活动使其下地幔物质亏损,从而渤海湾盆地的软流圈向东流动而岩石圈开始热沉降。
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