走滑拉分构造及意义

走滑拉分构造及其地质意义

摘要

走滑拉分作用普遍存在于盆地构造体系中，控制着盆地的形成和成藏作用。本文主要阐述了右旋走滑系统模式、走滑构造的形成机制以及走滑作用的证据。剖面上的花状构造、平面上的雁列式断层、走滑带两侧地质界线的水平错开以及走滑构造带内部构造和夹块均可作为走滑作用存在的证据。以渤海湾盆地济阳坳陷东部为例，主要介绍了郯庐断裂带东西两支断裂以及垦东凸起的走滑构造特征，这些走滑断层基本呈NEE－NE－NNE方向延伸和展布，在平面上都有平直性、彼此平行分布、分段延伸的特点，剖面上主要表现为花状构造和平行断裂。走滑拉分作用对油气成藏起到了非常重要的作用，它影响烃源岩的热演化与分布，改善断裂带附近地层的储集物性，影响盖层的形成和油气的疏导体系。

关键词：走滑拉分作用，走滑构造，济阳坳陷，油气成藏

第1章引言

1.1研究目的和意义

走滑拉分作用可形成复杂的构造系统，是构造地质学研究的前沿问题之一，它可以形成重要的油气圈闭，在油气勘探中具有重要意义。自扭动断层概念提出以来，扭动构造的研究得到了很大的进展，油气勘探中也发现了越来越多与走滑拉分作用有关的圈闭，其在油气勘探中的意义得到了广泛关注[1]。

中国大陆广泛广泛存在走滑拉分作用，东部的郯庐断裂带与渤海湾含油气盆地的形成和走滑作用有一定的关系。渤海盆地是我国重要的海上含油气盆地，以新生代为主要成盆期，形成于太平洋板块、印度板块和西伯利亚板块非正向汇聚及中国东部岩石圈伸展东移的右旋扭张背景[2]。走滑活动在渤海湾盆地形成演化和油气成藏等各方面都有重要的作用，走滑构造作用影响着盆地的形成演化，盆地构造体系的形成与走滑扭动作用有关，对油气赋存具有重要意义的局部构造受

走滑作用控制，郯庐断裂及与之相关的走滑作用与渤海盆地构造形成和油气聚集具有紧密的联系。

济阳坳陷是渤海湾盆地内的一个重要的次级坳陷，著名的郯庐断裂带从其东部穿过，使得走滑构造在济阳坳陷东部非常普遍。同时，济阳坳陷东部是重要的油气富聚区，目前在沾化凹陷中东部的孤岛、孤东和桩海地区、埕北低凸起、埕南凸起、垦东凸起、黄河口凹陷、潍北凹陷等部位发现了一批大中型油气藏，这些油气藏的形成与走滑拉分作用有着密切的关系。

2.2 国内外研究现状

对走滑断层的研究，在早期，如17世纪末，走滑断层作用在地震时呈现为地表明显水平错开而为地质学家们所直接感知。在本世纪的30~40年代，在西方形成走滑断层的若干基本概念，如Sonder（1938）的全球剪切断裂网格，Kennedy （1946）从苏格兰大谷断层提出平移断层的基本定义，Sonder和VeningMeinez （1947）将区域走滑断层作用作为地壳的主要运动之一。在50年代，如Hill、Wellman、Allen、Burtman等分别在北美、中亚阿富汗、西太平洋等地区发现及研究了许多巨大的平移断层。这个期间，中国东部的郯庐断裂带也开始为人们所认识[3]。到了20世纪80至90年代，走滑构造的研究从形态、结构、分类、成因及其作用方面全面展开，研究无论在深度上和广度上都有了较大进步。Taira 等（1983）等提出了走滑活动带的概念。Woodcock（1986）讨论了全球走滑断层的成因分类。同时，模拟实验研究和显微构造分析被广泛开展，集中了走滑断层的内部结构、相关构造样式及组合，以及走滑构造在造山带演化、盆地形成和地震活动中的作用等。

中国的走滑作用的研究最早始于李四光，20世纪30年代以来李四光一直进行这一系列有关旋扭构造的研究。20世纪60年代以后，随着我国一些著名的平移断层的查明，有关走滑作用的研究开始全面展开。上世纪80年代开始，走滑拉分作用的研究在东部和西部取得了一系列重要的认识和成果。如著名的郯庐断裂带、阿尔金大型走滑断层、红河—哀牢山断层。

第2章走滑拉分作用

2.1 走滑拉分作用的基本概念

板块或断块在剪切作用下发生沿板块或断块边界走向的滑移时，在垂直于板块或断块边界的剖面上所表现出来的变形并不造成地壳的伸长或缩短，这种变形称为走向滑移变形。

由扭应力或剪应力引起地壳或岩石圈沿着某些构造边界或特定的构造带发生走滑变形的构造作用，可以称为走滑作用。走滑作用有三种方式，即平行扭动、聚敛扭动（压扭）和离散扭动（张扭）（如图2-1）。

走滑作用产生的各种构造变形组合称为走滑构造，走滑断层是走滑构造中最重要的构造要素。走滑断层是指两盘断块体以相对走滑位移为主要运动特征的断层。两盘的相对位移方向向右的走滑断层称为右旋走滑断层，移矢量向左的断层称为左旋走滑断层[4]。

图2-1三种基本的走滑方式（以右行为例）

A 平行扭动；

B 聚敛扭动；

C 离散扭动；

D 多种扭动的混合形式（P段平行，C段聚敛，D段离散）

2.2 走滑系统模式—以右旋走滑为例

剑桥大学Woodcock N H提出过两种右旋走滑系统模式(图2-2A)[5]，指出走滑系统在平面上可有两类构造组合：一类如图2-2A之b，前锋和尾端发育伸展叠瓦扇，中部叠置段发育拉分伸展双重构造，称之为“双伸型”。另一类为图2-2A

之c，前锋和尾端发育收缩叠瓦扇，中部叠置段发育推隆收缩双重构造，称之为“双缩型”。

图2-2右旋走滑系统模式图

A：Woodcock N H的理论模式；B：南沙海域西部的实际模式通过综合分析南沙西南海域的走滑构造特征发现，万纳走滑系统不同于上述两类走滑系统(图2-2B)，其前锋即发育在曾母盆地西南部的走滑-挤压构造系统及其在沙捞越陆上的延伸部分，为一走滑-收缩叠瓦扇，尾端即为西南次海盆西南端的走滑-伸展构造系统，为一走滑-伸展叠瓦扇,万安盆地则为其中部叠置段的走滑-拉分双重构造。它们组成一个在时间上同步、空间上相连的统一运动的伸缩型右旋走滑系统。

这一走滑系统的重要构造意义在于：它的走滑作用与南沙超壳层块之下的软流圈顶面的层滑作用一起，使形成于南沙超壳层块北面的伸展应力转换成南沙超壳层块南面的挤压应力。南沙超壳层块因此而得以向南漂移，从而使其北面的现代南海的洋盆不断扩大，南部的古南海洋壳则不断往南俯冲消减，与巽他克拉通东北缘挤压碰撞。这一系统运动恰好顺应了新生代东亚陆缘沿红河—越东等大型走滑系统向东或东南构造逃逸的整体运动,是后者的直接证据。

2.3 走滑构造的形成机制

纯剪和单剪是走滑断层成因解释的两种机制（图2-3）。