中国主要沉积盆地最终定型期构造变形特征

如题所述

据杨克绳等(2008)研究,西部塔里木、准噶尔、酒泉、柴达木、吐哈、焉耆和伊宁盆地周边断裂,均向盆内逆掩逆冲,前第四纪地层逆冲到第四纪地层之上。中部鄂尔多斯、四川等盆地周边断裂特征,也同样是前第四纪地层逆冲到第四纪地层之上。而东部沉积盆地浅层只是形成坳陷式盆地,边缘零星断层向盆内逆冲。

一、西部盆地周边断裂特征

1.塔里木盆地

塔里木盆地南缘的昆仑山由南向北逆冲,其前缘的铁克里克隆起逆冲到塔里木盆地西南坳陷之上。盆内二级构造带巴楚断隆又逆冲到阿瓦提坳陷第四纪地层之上。北部南天山前缘隆起柯坪隆起由北向南又逆冲到阿瓦提坳陷第四纪地层之上。特别是塔西南坳陷在地面露头的乌帕尔断裂,古近系阿尔塔什组(E1a)石膏层逆冲推覆在第四系西域组砾岩之上。该断裂东南段为隐伏型,地震剖面上为一基底卷入断裂(图3-22)。断层以较大倾角直插入基底,断开层位从Tg8至Tg2,最大垂直断距10km,水平断距6km,前第四系冲到第四纪地层之上。

图3-22塔西南坳陷乌泊尔逆冲断裂地震剖面(据杨克绳等,2006)

2.准噶尔盆地

准噶尔盆地南缘的北天山在晚喜马拉雅运动时由南向北逆冲,前第四纪地层逆冲到第四纪地层之上。盆地东部博格达山由南向北逆冲,二叠纪地层逆冲到吉木萨尔断陷的第四纪地层之上(图3-23)。

3.酒泉盆地

盆地南缘祁连山由南向北逆冲形成叠瓦逆冲断层,前第四纪地层依次逆冲到第四纪地层之上,以老君庙地震剖面显示最清楚(图3-24)。酒泉盆地新近系中新统白杨河组钙质结核层不整合于志留系变质岩之上,是中新世时期祁连山仍深埋地下的直接证据。

图3-23准噶尔盆地博格达山逆冲断层地震叠偏主剖面(据杨克绳等,2006)

图3-24酒泉盆地老君庙86QFL-41地震剖面(据刘宝睿等,2008)

4.柴达木盆地

盆地南缘昆仑山前第四纪地层由南向北逆冲到柴达木盆地第四纪地层之上(图3-25)。特别是沿着柴达木盆地走向的(1086-1089)地震大剖面显示存在早、中更新世的坳陷构造层,其最大厚度为3100m,说明第四纪的沉积环境受挤压应力场控制。局部构造显示,从新近系到第四系均为同斜褶皱,说明该构造是第四纪时期形成的。

图3-25柴达木盆地(288-1001)地震解释剖面(据杨克绳,2004)

5.吐哈盆地

盆地北缘博格达山由北向南逆冲,在照壁山前的逆冲断层中,二叠纪地层上冲到第四纪地层之上。在其逆冲前缘七克台构造带,侏罗纪地层由北而南逆冲到第四纪地层之上。吐哈盆地西部的托克逊向斜带北缘受博格达山由北向南逆冲前缘的尤喀布拉克构造逆冲带制约,地震剖面上清楚地显示了前第四纪地层内发育逆冲断层,其前缘断层逆冲到第四纪地层之上(图3-26)。

6.焉耆盆地

盆地南缘霍拉山隆起与盆地的关系似扭压应力场为主形成的直立断层,但霍拉山隆起的古生代地层,与盆内的三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系直接相接,说明天山仍逆冲到盆地内第四纪地层之上(图3-27)。

图3-26吐哈盆地尤喀布拉克构造逆冲断层地震剖面(据杨克绳,2004)

图3-27焉耆盆地Y-84-1地震剖面(据杨克绳,2004)

7.伊宁盆地

伊宁盆地为NWW走向,是北陡南缓的箕状断陷。北部边界为中山天古隆起,前第四纪地层挤压推覆至第四纪地层之上(图3-28)。

图3-28伊宁盆地SN向地震主剖面(据杨克绳,2004)

二、中部盆地周边断裂特征

1.鄂尔多斯盆地

鄂尔多斯盆地西部逆冲推覆构造带,北起内蒙古磴口,南到陕西陇县,南北长600km,东西宽50~150km,它和四川龙门山逆冲推覆构造带形成了中国东、西部地质构造的分界线。根据构造带走向的变化及构造特征,自北而南可分为四段:桌子山段、横山堡段、马家滩段及沙井子段。其中除横山堡段向西逆冲外,其他三段均向东逆冲,而且前第四纪地层逆冲到第四纪地层之上。

2.四川盆地

现今四川盆地的四周山系,按形成演化特点可分2类,由冲断推覆构造组成的龙门山、大巴山盆缘山系,分布于盆地西北及东北缘;由盖层褶皱组成的七曜山盆缘山系,分布于盆地东南缘。这些山系组成川西龙门山冲断系和川东高陡构造,分别向盆内逆冲推覆,使前第四纪地层逆冲在第四纪地层之上(图3-29,图3-30)。

图3-29四川盆地L55地震地质解释剖面(据杨克绳等,2008)

图3-30四川盆地马角坝—丰都地震大剖面华蓥山段(据杨克绳,2006)

三、东部盆地周边断裂特征

1.松辽盆地

东北松辽盆地是典型双层结构的断(陷)拗(陷)型沉积盆地。该盆地在古生界变质岩之上,发育了以晚侏罗纪(J3)和早白垩纪(K1)为主体的拉张箕状断陷,至晚白垩纪构造反转挤压形成坳陷式的盆地,到晚喜马拉雅期仍展现挤压环境,盆地内的反转断层使前第四纪地层逆冲到第四纪地层之上(图3-31)。

图3-31松辽盆地南部(150)地震剖面(据杨克绳,2006)

2.二连盆地

二连盆地呈近NE向展布。北部断陷带多为北断南超(剥);南部断陷带多为南断北超(剥),主剖面为一中央隆起两侧凹陷的对称结构。早白垩世在南北断陷多为拉张翘倾的箕状构造,到晚白垩世发生构造反转,多数正断层有“逆活动”历程,至第四纪仍为挤压结构,前第四纪地层逆冲到第四纪地层之上,最明显的是北部带的准棚断陷,控制了早白垩世生长断层的发育,被第四纪逆冲断层所破坏(图3-32)。

图3-32二连盆地准棚ZH-18逆冲断层地震剖面(据杨克绳,2006)

3.依兰-伊通(长春)盆地

依兰-伊通盆地在长春段,古近纪为西北断、东南超(剥)的万昌箕状断陷,至新近纪和第四纪,西北的鹤岗-长春隆起向断陷内逆冲,太古宇变质岩逆冲到第四纪地层之上(图3-33)。

图3-33依兰-伊通盆地万昌断陷2186地震剖面(据杨克绳,2006)

4.渤海湾盆地

(1)辽河坳陷

辽河坳陷是由3个基本上互相分隔的古近纪断陷组成,即西部、东部和大民屯断陷所组成。自中新世开始成为一个统一的坳陷。至第四纪,逆冲断层仅在大民屯断陷西北边界发育,太古宙地层向东南逆冲到大民屯第四纪地层之上(图3-34)。

图3-34辽河坳陷大民屯(181)地震剖面(据杨克绳,2006)

(2)渤中坳陷

渤中坳陷是下辽河、黄骅、济阳坳陷分别由北而南、由西而东、由南向北汇聚的构造单元,是三坳陷汇聚的中心,也是渤海湾盆地新近纪和第四纪的沉降中心,沉积厚度近5000m。

渤中坳陷古近纪为一裂谷断陷,总体呈北断南超(剥)的箕状断陷。至新近纪和第四纪,由于太平洋板块向欧亚大陆俯冲挤压,形成了坳陷式的沉积盆地,沿坳陷中部新近系的不整合面由东向西逆冲,形成叠瓦式的逆冲断层,前第四纪地层逆冲到第四纪地层之上(图3-35)。

图3-35渤中坳陷东段地震剖面(据杨克绳,2006)示叠瓦式由东向西逆冲断层

(3)莱州湾断陷

莱州湾断陷夹于莱北低凸和潍北凸起之间的古近纪裂谷盆地,总体呈北断南超(剥)的箕状断陷。新近纪和第四纪沉积时期,由于太平洋板块向欧亚大陆俯冲挤压,在断陷的东边界,胶辽隆起向西推挤形成了向西逆冲的断层,并逆冲到海底第四纪地层之上(图3-36)。

图3-36莱州湾断陷F-120地震剖面(第四纪逆冲断层)(据杨克绳,2006)

四、南部盆地周边断裂特征

1.百色盆地

百色盆地位于南盘江坳陷中部偏东地区,盆地走向为NW—SE,基底由中三叠统组成,最大埋深2300~3400m,断裂主要发育在北部,形成北断南超、狭长不对称的古近-新近系箕状断陷。按大地构造位置应属NW向红河断裂系。百色盆地在喜马拉雅晚期从古近系的拉张的箕状断陷反转为新近系挤压坳陷,一直到第四系,北部隆起前缘断层向盆内逆冲,前第四纪地层逆冲到第四纪地层之上(图3-37)。

图3-37百色盆地T86-21地震剖面(据杨克绳,1998)

2.南黄海盆地

南黄海盆地与渤海湾盆地一样,古近纪为拉张裂谷盆地,新近纪反转为挤压环境,形成坳陷式沉积盆地。在坳陷盆地中也发育了由东向西的逆冲断层(图3-38)。

图3-38南黄海盆地N-72地震剖面(第四系逆冲断层)(据杨克绳,2006)

3.台湾盆地

台湾盆地距太平洋板块俯冲带最近,在古近纪裂谷盆地之上,发育有新近纪挤压坳陷式沉积盆地,边界逆冲断层在地表清晰可见(图3-39)。

图3-39台湾盆地地震地质解释剖面

(据杨克绳,2006)

总之,中国西、中、东和南部盆地群发育期虽有差异,但各含油气盆地与周边造山带接触关系说明,中国含油气盆地在第四纪均遭受了强烈的挤压逆冲改造,并最终形成了现今盆缘逆冲的基本构造格局。

按照李国玉(2001)的观点,上述逆掩断层下伏将为中国增加30~50km2的沉积岩面积。

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