东濮凹陷构造样式
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浅析东濮凹陷构造样式
摘要:东濮凹陷是渤海湾盆地东南部的一个含油凹陷,本文以构造样式理论为指导,以综合地质研究为基础,通过对研究区构造样式的研究,掌握了凹陷构造样式类型及演化特征,对凹陷综合地质研究具有重要的现实和长远意义。
关键词:东濮凹陷构造样式调节带
1.研究区概况
东濮凹陷位于渤海湾裂谷盆地的西南缘,属于临清坳陷,是一北北东向展布、南宽北窄、多沉积韵律的新生代含盐断陷湖盆。
2.构造样式解析
东濮凹陷的发育是对区域地球动力学背景变化的响应。板块构造活动引起软流圈地幔热隆起,诱发地壳发生裂陷伸展作用,是东濮凹陷形成的根本动力。东濮凹陷古近纪不同裂陷期的应力场是由两种动力学机制控制的。同时由于由于这两种动力学机制对东濮盆地区域地壳应力场的贡献程度不同,故产生不同方式的断层活动和不同的构造变形,并形成多种构造样式。
伸展盆地在断裂活动的控制下,发育一系列的地堑和半地堑构造,通常有五种基本类型:(1)非旋转地堑的两侧受板式正断层的控制,内部岩层呈水平状;(2)旋转半地堑受板式正断层控制,内部沉积体成楔形,沿断层倾向尖灭,多个旋转半地堑可组合成多米诺式半地堑系;(3)滚动半地堑受铲式正断层控制,地堑基底成弧形弯曲;(4)复式半地堑受坡坪式正断层控制,主要洼陷靠近主控断
层,次要洼陷远离主控断层,其间常隔以断坪隆起或中央构造带;
(5)走滑地堑受走滑断层控制或被走滑断层强烈改造,常发育负花状构造。上述地堑和半地堑常被次级断层改造而复杂化。
2.1伸展构造样式
东濮凹陷的伸展构造主要为半地堑型构造,即以北北东向为主的生长断层构成了诸多箕状断陷洼陷。在剖面上这些半地堑可以形成多种复杂的组合,包括同向、反向以及不同期次的半地堑组成的“y”字型、断阶状、地堑型、地垒型等。凹陷的构造样式可以分为三种基本模式。
北部(卫城、濮城及其以北地区)以西倾的生长断层为主导控制,形成了一系列同向箕状断陷,东倾断层略降构造复杂化。古近系地层总体东倾,东厚西薄。呈现出以兰聊断裂为主导控制的单断式特征。中部(文留向南至河岸地区)存在东部和西部两个洼陷带,分别由东侧北北东向的兰聊断层和西侧北北东向的马寨、石家集和长垣断层控制,表现为双断式。东部洼陷更为发育,与西部北北东向断层相比,兰聊断裂对本区起着更突出的控制作用。同时中部的基底存在明显的拱张作用,在此基础上还存在沙四段盐岩上隆作用,从而形成了中央背斜带,因此总体上具有“双断+拱张”的特征。南部(习城集以南地区)西部北北东向的长垣断层活动加大,再加上兰聊断裂的活动,使本区表现为更为明显的双断式构造样式。西部洼陷由西侧的长垣和东侧的黄河断层控制,东部洼陷由马东和兰聊断层控制。除了西部的长垣和黄河断层活动强度明显增大外,其他特
征基本上类似于北部地区,同时由于次级断层大规模发育使本区构造面貌更为复杂。
东濮凹陷的变换构造,表现为调节带,分为纵向和横向变换带两种类型。根据东濮凹陷半地堑沿走向的变化特征,纵向变换带进一步可以分为同向型、反向型调节带两个类型。同向型调节带具有两种构造样式,即转换斜坡和横向调节带,主要发育于侧列长垣-宋庙断层叠覆段间。横向型调节带是凹陷东部边界转换带的主要表现形式,反向型调节带主要分布在桥口以北的中央隆起带上,具体又分为反向型横向调节带、斜向型调节带和平行走向型调节带三种。反向型横向调节带主要发育凹陷南北分区地带即二、三级调节带上;斜向型调节带分背斜式和向斜式两种类型,发育于中央隆起带北段文东和文西断层之间以及卫东和卫西断层之间。
东濮凹陷存在着北部的毛岗-户部寨-柳屯和南部的桑村集-南湖-桥口-白庙两个横向变换带。它们造成了东濮凹陷北部、中部和南部多方面的差异,包括基底构造特征、半地堑分布及迁移规律、伸展和沉降作用强度和变化等。
2.2走滑构造样式
走滑构造包括主干走滑断裂和各种形式的半生构造。东濮凹陷在新生代构造演化过程中,经历了古近纪和新近纪-第四纪拗陷阶段。
古近纪受郯庐断裂右旋走滑作用的强烈影响,东濮凹陷不仅北西向断裂发生了走滑挤压发转,而且北北东向的断裂也发生了走滑
挤压。研究表明,在渤海湾盆地内部存在一个黄骅-德州-东明走滑构造带,该走滑构造带南延穿过德州凹陷顺莘县凹陷和东濮凹陷中央低凸起带延伸。东濮凹陷始新世伸展构造变形强烈,渐新世沙二段一东营组沉积期发生走滑扭动,扭动构造叠加在伸展构造之上。凹陷北部处于右旋挤压区,所形成的构造形迹右旋扭动特点比较清楚。东濮凹陷的走滑运动在喜马拉雅运动期,以在北西向伸展背景下的右行走滑为特征,主要发育北东、北北东向断裂体系。目前只在东濮凹陷中央隆起带北部找到了部分走滑作用的证据,中部是否存在走滑作用还需要进一步的研究。
2.3底辟构造样式
东濮凹陷发育有典型的盐底辟构造。下沙四段为地垒型构造,沙三段、沙四段内部发育有较厚的膏盐层,构造作用诱发膏盐层活动形成了盐背斜,上覆的沙一段、沙二段地层因盐拱而发生减薄,并产生“包心式”断层体系。东濮凹陷盐构造主要在伸展背景下形成,发育在凹陷的北部文留地区、卫城地区和濮城地区。盐岩在层位上主要分布在沙三段和沙一段,各层段盐岩在平面上分布不均匀,受构造演化和沉积环境的影响,盐岩的分布范围和最厚的区域不重合。在构造变形时,盐层可以流动,断层也可沿不同层位的盐层滑脱,形成不同样式的盐构造。东濮凹陷盐构造没有典型的盐刺穿现象,多数情况下盐层只是作为滑脱面或拆离面而影响着盐上、盐下的构造变形。
3.结论
①东濮凹陷古近纪构造样式的演化基本遵循非旋转地堑-滚动
半地堑-复式半地堑序列。早期的非旋转地堑常常是以走滑活动为主导,伸展活动相伴随。中晚期的滚动半地堑和复式半地堑则是以伸展活动为主,走滑活动对其改造。
②伸展、走滑和盐岩底辟构造是东濮凹陷主要的构造样式类型。在伸展构造中变换构造调节了区域应变,形成了变换构造样式,造成东濮凹陷北、中、南部的构造样式差异。对于两条横向变换带应给予充分重视。
参考文献:
[1]王平.复杂断块油田详探与开发.北京:石油工业出版
社,1996.
[2]刘玄烨.东濮凹陷潜山的地质特征与储层分析[j].石油地球物理勘探,1994,29(增刊1):144-148.