构造演化

溱潼凹陷构造演化与成藏过程

1 区域概况

苏北盆地是苏北-南黄海盆地的陆上部分,位于江苏省长江以北地区，面积32800km2。盆地西邻郯庐断裂,北接扬子地块与华北地块缝合带，南依扬子褶皱系，其形成和演化直接受郯庐断裂的控制，与望江、潜山、无为、沭阳等盆地同期发育于白垩纪－第三纪，并以同向走向（北东），右行雁行排列，为同一应力场控制的盆地群。苏北盆地西南窄（约80km），东北宽（约120km），盆地轴线与郯庐断裂呈30o交角，其构造发育与郯庐断裂的右行活动密切相关，经历了中、新生代二期裂陷旋回和坳陷的演化过程，属中、新生代形成的中国东南部陆地上最大的近海复合含油气盆地（图1）。

图1 苏北盆地构造位置图

Ⅰ－苏北盆地Ⅰ1－东台坳陷Ⅰ2－建湖隆起Ⅰ3－盐阜坳陷Ⅰ4－滨海隆起Ⅱ－望江盆地Ⅲ－潜山盆地Ⅳ－无为盆地Ⅴ－沭阳盆地Ⅵ－南陵盆地Ⅶ－宜城盆地Ⅷ－南渡盆地Ⅸ－常州盆地

苏北盆地是前震旦陆壳和扬子古地台双层基底上发展起来的中新生代断坳复合盆地，盆地的构造格架明显受到郯庐断裂、鲁苏隆起、苏南隆起三个区域构造单元的影响，其中郯庐断裂的右行走滑对苏北盆地的“多凸多凹”的网状构造格局的形成和凹陷的沉积充填演化具主控作用（周荔青等，2006）。大量地震测线已揭示了北东向断裂是盆缘和盆内坳陷区与隆起区的主要分界断裂，也是形成单断坳陷和单断凹陷的主断裂，这些断裂延伸长度一般大于50km，长者可达200km；断距多在1000m以上，小者也有600m，最大可达4000m，普遍具走滑-伸展和同生生长性质。近东西向的“一隆二坳”由北向南分别为盐阜坳陷、建湖隆起、东台坳陷，两坳陷又由八个凹陷与十个凸起、低凸起构成。盆地内二、三、四级断裂极为发育，两组断裂呈近东西向及北东－北东东向，形成南北、东西分块。受基底起伏影响，盆地内发育北北西向构造高带，又起到东西分带作用。

因此，苏北新生界盆地具有构造分割性强的特点，单个凹陷面积900－5000km2，并均可划分出断阶带、深凹带、内斜坡带、枢纽带、外斜坡带和低凸起带构造单元。同时每个凹陷一般又被3～5个次级洼陷间北北西向高带或低凸起分割为4－6个洼陷(图2)。

图2 苏北盆地构造格架图

1－淮阴－响水断裂2－杨村断裂3－六合断裂4－江都断裂5－海安－南港断裂6－洪泽－下王港断裂7－盐城断裂8－涟水断裂9－苏家咀断裂10－蛤蜊港断裂11－泰州断裂12－富安断裂13－泰县断裂

溱潼凹陷位于江苏省中部的苏北盆地，构造上属于苏北-南黄海盆地东台坳陷的一个次级构造单元（三级构造单元），位于东台坳陷区吴堡低凸起与泰州凸起之间，整体呈北东东向展布（图3）。北以吴堡-博镇断裂为界，东南部与泰州凸起以断层相接，西连江都隆起，东接梁垛低凸起，西北部与吴堡低凸起以斜坡相连，东北方向较开阔，过梁垛与白驹凹陷、海安凹陷相连，西南部较狭窄，是凹陷的收敛部位。面积约1200km2，新生界最大厚度约6000m。溱潼凹陷是一个在新生代拉张背景下形成的典型的南断北超的箕状凹陷，古近系为南断北超、南深北浅的半地堑盆地结构，其上发育上新近系、第四系坳陷。

图3 苏北盆地构造区划图

二构造演化

控制苏北盆地演化的主要因素可能是基底NE向大型走滑带右旋扭动的拉分效应和地幔物质上涌两种因素的联合作用。在伴有走滑的裂谷盆地形成时，上涌的地幔流在开始阶段造成大陆上升和剥蚀，当地幔流沿岩石圈底界面形成平流层时则造成岩石圈的伸展。此外与郯庐断裂的右旋扭动相协调，鲁苏块体和苏南地块可能产生了顺时针的旋扭构造，导致苏北盆地的每个凹陷内均发育滚动的弧形断裂系，并经历三期大的应力场转换：

T3末－K1时期，只有太平洋板块一种力源，伴随左旋扭动形成大量冲断层；

K2－E，印度洋板块力源占主导时出现右旋力偶，逆断层活化为正断层，走向弯曲，并形成NWW至EW向隆起；

N－现今，太平洋板块力源占主导时出现左旋力偶，形成NE向降坳带，由不均衡削蚀加强了箕状盆地结构（图4）。

图4 苏北——南黄海盆地应力场变换机制分析图（据陈安定，1998）

本项目主要研究是下第三系古新统晚期和始新统早期的地层，在整个区块的应力上表现为印度洋板块力源占主导时出现右旋力偶，逆断层活化为正断层，走向弯曲，并形成NWW至EW向隆起。苏北盆地发生了四大构造事件：仪征事件、吴堡事件、三垛事件、东台事件，表现为新生代以拉张走滑运动为主的3次拉张一挤压，其中重要的吴堡事件、三垛事件就发生在下第三系之中，这两期构造运动区域上主要表现为走滑伸展(图5)。

吴堡运动中，太平洋板块向北西、北西西方向运动，而体现在郯庐断裂主要表现为张裂并且还伴生这右行平移运动，在运动的末期受到左行挤压。溱潼凹陷已经形成了断坳型盆地，整体的运动主要为走滑伸张运动，在凹陷的左侧因为地层收到挤压，而产生剥蚀。吴堡运动后，太平洋板块运动的方向是北北西方向，太平洋板块加速俯冲，而印度板块同时向欧亚板块聚敛，表现在郯庐断裂上围张

裂，并且伴随着右行平移运动，因此形成裂谷断裂型盆地。

图5 苏北盆地构造演化图

构造演化的分析是选择工区中的line811为例进行分析，工区解释的层位为T 32 （阜宁组三段底）、T 312（阜宁组三段上砂组底）、T 31（阜宁组四段底）、T 30

（戴南组一段底）、T 30（戴南组二段底）。运用了层拉平技术，可以得到该工区的

构造演化情况如下：

图6 阜宁组三段沉积末构造示意图

阜宁组三段分成了上下两个砂组，在阜宁组三段沉积前，断陷盆地已经形成，并且边界断裂长期持续的活动，伴随着断裂的活动，沉降中心主要集中在断裂的旁边，以致阜宁组三段的沉积为左薄右厚，在沉降中心沉积的较厚（图6）。

图7 阜宁组四段沉积末构造示意图

图8 吴堡运动末构造示意图

阜宁组四段的沉积运动可以分成两步完成。第一步:阜宁组四段的沉积伴随着沉降中心下降也形成了左薄右厚的地层，在沉降中心沉积的厚度较大，边界断层的活动持续的进行（图7）；第二步：阜宁组四段沉积完毕后，在凹陷的左侧受到向上力的作用，整体抬升，左侧抬升的速度较快，以致凹陷左边阜宁组四段沉积遭受剥蚀，右边沉积中心继续下降，活动的进行伴随形成一系列的阶梯状和负花状正断层，断层的走向一般为NE方向，这一活动就是吴堡运动，直接造成了阜宁组和上覆的戴南组呈角度不整合接触（图8）。

图9 戴南组一段沉积末构造示意图

经过吴堡运动后，阜宁组四段遭受剥蚀，伴随着边界断裂的活动，凹陷的右边继续下降，而左边的地层因为抬升继续遭受剥蚀。上覆沉积的戴南组一段为上超沉积，该组的地层为左薄右厚，在断裂的旁边由于断层的持续的活动生成拖曳状构造（图9）。

图10 三垛—东台运动末构造示意图

当戴南组一段上超沉积完后，边界断层持续运动，沉降中心持续下降，以致下覆地层沉积空间减少，地层受到挤压，最终导致地层挤压变形，断裂也发生扭