迭合盆地(坳陷)的断裂格架

如题所述

1.各坳陷的断裂构造特征

华北南部地区的各中新生代残留盆地(坳陷)所处的构造位置、基底结构、性质和构造边界条件不同,其断裂构造的发育也存在显著差别。

(1)周口坳陷断裂格架特征

周口坳陷内的断裂十分发育,NWW向和NE—NNE向两组规模较大。按断裂形成时期可分为前新生代断裂和新生代断裂两组,后者切割前者或局部利用了前者;按断裂性质可分为张性断裂和压扭性断裂两类;按其展布方向可分为NWW、NW、NE和NNE向4种断裂组合。这种断裂组合奠定了区内的基本构造格架(图2-16)。以谭庄-沈丘凹陷为例阐述其断裂基本特征。

NWW向断裂 该方向断裂组合同华北地台南缘的区域构造线走向一致,是燕山运动继承基底构造活动的结果。这组断裂与凹陷长轴方向呈低角度相交,具有形成时间早、发育时间长、断距大、规模大和活动强烈等特点,是区内中、新生界发育的控制性断裂。一般延伸长50km左右,少数达100km 以上,断距一般为200~1000m,少数断层断距大于600m以上,为平行高角度断裂(襄郏、娄堤和商水断裂)。根据区域资料分析,该组断裂在新太古代已出现雏形,至古元古代基本定型,从中元古代以来长期发生继承性活动,甚至在新生代也有过较强烈的活动。

NE向断裂 NE向断裂与NWW向断裂斜交,二者在平面上组成“Y”字型构造。其形成时间较晚(喜马拉雅期),也为高角度断层,但断距比前者小。

NW向断裂 NW向断裂也与NWW向断裂斜交,在凹陷内数量少,多数形成于玉皇顶期、大仓房期末,断距小(50~100m),延伸距离短(3~5km),多为正断层。

图2-16 华北南部地区周口坳陷断裂分布图

NNE向断裂 NNE向断裂与NWW向断裂高角度相交,在区内较发育,形成时期为早白垩世或更早,延伸距离一般5~10km,断距一般为200m 左右。

由此可见,周口坳陷的NWW、NNE向断裂为主要断裂,控制着各凹陷的沉积及二级构造带展布;NE、NW 向断裂为次级断裂,对局部构造起复杂化作用。这四组断裂在各个凹陷的发育程度不同。例如,谭庄凹陷以NWW向为主,而沈丘凹陷NWW和NE向断裂均较为发育。由于断裂活动的时空差异性,造成了不同时代各凹陷的沉降中心发生变迁。自晚白垩世以来,该区转入伸展体制下的以箕状断陷为特征的断-拗盆地发展阶段,沉积作用具有东早西晚,南早北晚,由东向西、由南向北迁移的特征。断裂活动的上述差异性,控制了凹陷结构和油气的聚集。

(2)周口坳陷主要逆冲断裂特征

逆冲推覆构造是周口坳陷最重要且独具特色的构造形迹,有6条主要逆冲断裂(图2-17),走向均为NW W 向,剖面上有叠瓦式和对冲式两种构造组合样式,逆冲方向指向NNE方向,太古宇至新生界均不同程度地被卷入逆冲推覆系统。

图2-17 周口凹坳陷构造区划(a)和主要逆断裂分布图(b)

逆冲断裂名称:①确山断裂;②射桥断裂;③叶鲁断裂;④扶沟断裂;⑤光双断裂;⑥项城-沈丘断裂

确山逆冲断裂 该断裂位于周口坳陷西南缘,呈NW 向展布,断面倾向WS,区内长度95km。断裂下盘的上侏罗统—下白垩统厚度为4000~5000m,上盘残余厚度很小,且分布范围局限。高精度航磁资料表明,沿这条断裂分布有由玄武岩、安山岩、安山质凝灰岩和火山角砾岩组成的火山岩带,宽5km,长逾90km。玄武岩同位素年龄为135Ma(K-Ar法),说明该断裂在晚侏罗世—早白垩世呈现张裂性质,逆冲性质出现于早白垩世末。

射桥逆冲断裂 该断裂位于西平、上蔡、射桥一线,走向NWW,断面南倾。在上蔡以东可连续追踪50km 以上,是中部凹陷带南新桥次凹与平舆-太和凸起带的分界断裂;向东南延入南部凹陷带的临泉凹陷和阜阳凹陷。该断裂不同段落的特征有明显差异(图2-18)。在射桥以东15km 处,断裂规模最大,古近系底界的垂直断距为2500~3500m,水平推覆距离6.5km,向上切穿了新近系—第四系。向西规模渐小。自射桥以西15km 处至上蔡附近,古近系缺失,逆冲断裂发育于前古近纪地层(很可能是华北地台古老结晶基底)之中,未涉及新近系—第四系。再向西,至上蔡—西平一带,发育一系列断面南倾的正断层,说明该段古近纪以来未发生冲断活动,以张性断裂活动为主。射桥逆冲断裂所涉及的地层上至新近系—第四系,下至前寒武系。经历了3次挤压和一次伸展活动:挤压逆冲(早白垩世末至古近纪之前)、反转伸展正断(古近纪)、挤压逆冲(古近纪末)、挤压逆冲(新近纪—第四纪)。射桥逆冲断裂是区域性的潼关-鲁山-舞阳-淮南逆冲断裂在周口坳陷的组分,是该区华北地块与华北地块南缘构造带的分界。依据是:①断裂南、北两侧磁场特征不同,北侧以宽缓磁异常为主,与华北地块磁场特征相同,南侧以线性或串珠状磁异常为主,体现华北地块南缘活动带的磁场面貌;②断裂南侧火山活动频繁、强烈,火山岩极为发育,北侧以火山碎屑岩为主,少见火山岩;③断裂位置和走向与舞阳铁矿揭露的F6巨型逆掩断裂基本一致。该断裂附近存在一系列向南倾斜较密集的地震反射波同向轴,向深部出现收敛归并趋势,体现了推覆体根带的变形特点。

图2-18ZK-88-354测线地震地质解释剖面

(据孙自明,1999)

a—射桥逆冲断裂;b—叶鲁逆冲断裂

A—A'剖面位置见图2-17

叶鲁逆冲断裂 该断裂沿中部凹陷带谭庄-沈丘凹陷南缘分布,走向为NWW,断面南倾,区内可连续追踪50km以上(王定一等,1991)。地震315测线揭示,这条断裂经历了先逆冲(早白垩世末至古近纪之前)、后正断(古近纪)的演化历史(图2-19)。该断裂上盘发育古近系和少量的下白垩统,可能缺失石炭-二叠系;其下盘石炭-二叠系和下白垩统保存完整、厚度大,断裂附近缺失古近系。叶鲁逆冲断裂与射桥逆冲断裂及其间的3条逆断层的断面均一致南倾、上陡下缓,剖面上呈叠瓦状组合,向深部收敛归并于呈波状起伏的基底滑脱面,构成推覆构造带(图2-19)。叶鲁逆冲断裂与秦岭北麓北分支逆冲断裂(石铨曾等,1991)相当。

图2-19 周口坳陷315测线地震地质解释剖面

(据王定一等,1991,修改)

光双逆冲断裂 该断裂为经历了先逆冲(早白垩世末至古近纪之前)、后正断(古近纪)演化过程的古断裂,走向NWW向,断面南倾。光双断裂位于倪丘集凹陷中部,上盘的古近系直接覆盖在前寒武系之上,缺失古生界和三叠系,下盘残存有石炭-二叠系(图2-20)。这说明该断裂在古近纪之前具有逆冲断裂性质,但在古近纪发生了正反转。

图2-20 周口坳陷220测线地震地质解释剖面

(据孙自明,1999)

扶沟逆冲断裂 该断裂亦为经历了先逆冲(早白垩世末至古近纪之前)、后正断(古近纪)演化过程的古断裂,走向NWW,断面南倾。“古”扶沟逆冲断裂位于淮阳—扶沟一带,是周口坳陷与太康隆起的西段边界。其形成时期及演化特征与光双断裂相同(孙自明,1996)。

项城-沈丘逆冲断裂 该断裂位于沈丘凹陷北缘,走向NWW,断面北倾,被夹持于两条NE向横推断裂之间(图2-17),是周口坳陷内唯一自北向南逆冲的大断裂。它错断了商沈断裂,表明在古近纪之前便已存在,但在古近纪末和新近纪之前又发生了一次冲断活动。

(3)合肥坳陷断裂格架特征

合肥坳陷断裂构造相对简单,重力水平总梯度(图2-21)和重、磁、电联合反演(图2-22),以及地表地质工作揭示了合肥坳陷的基本断裂格架。

该坳陷的东界为郯庐断裂带,南界为大别造山带北缘的龙梅断裂,西界为吴集断裂,北界为寿县断裂和定远断裂;坳陷内主要断裂有六安断裂、蜀山断裂、肥中断裂和耿集断裂等。这些二级断裂控制着盆地内凹陷和凸起的发育(图2-22、图2-23、图2-24、图2-25)。

重、磁、电、震的联合反演成果揭示出霍丘凸起北部和中部存在两条NW W 向延伸的大型基底断裂。这两条断裂可能是印支—早燕山期区域性逆冲活动的产物。另外还揭示出该凸起上存在一些NEE、NNW和近SN向的小型断裂。有关的新资料反映,耿集断裂呈NW至NWW向的弧形,可能是伸展期两条早期断层联合而形成的。在定远-大桥凹陷中、南部,也新发现了若干条NE、NW、近EW向断裂,可能是郯庐断裂带的旁侧断裂,均具有多期活动的特征。在丁集-肥东凹陷东部,同样发现了多条NNE、NEE、近EW向断层。这些断层将该凹陷割成多个块体。在其他次级构造单元内,也新发现了多条对凹陷有明显破坏的后期小型断裂。

图2-21 合肥坳陷重力水平总梯度影像图

图2-22 重磁电联合反演的合肥坳陷印支面构造图

图2-23 合肥坳陷前侏罗系基岩地质图

1—下三叠统;2—上古生界(

);3—下古生界(

);4—新元古界(

);5—佛子岭群(

);6—卢镇关群(

);7—霍丘群(Arh);8—大别群(Ardb);9—五河群及凤阳群(Arw—

);10—飞来峰;11—逆冲断层;12—正断层;13—走滑断层;Bai—白大山群;Mei—梅山群;Ⅰ至Ⅸ—地震测线;A,B,C,M,T—测线;F1—郯庐断裂;F2—六安断裂;F3—肥中断裂;F4—信阳-舒城断裂;F5—舜耕山断裂;F6—定远断裂;F7—蚌埠-长丰断裂

图2-24 合肥坳陷Ⅱ号地震测线解释剖面

(4)开封坳陷断裂格架特征

开封坳陷的断裂主要有NW 向、近EW 向、NE—NNE向和近SN向4组(图2-26)。

图2-25 合肥凹陷Ⅰ号地震测线解释剖面及MT测线A视电阻率剖面

下图中数字为视电阻率,单位为Ω·m

其中,NW 向和近EW 向断裂最为发育,不仅控制了坳陷的边界,而且控制了坳陷的现今构造面貌和沉积特征,具有同沉积特征。NE—NNE向断裂主要分布于济源凹陷,对构造起着复杂化作用;SN向断裂主要分布于成武、鱼台凹陷,形成时间较晚,主要控制新生代沉积。按照断层规模、对沉积盖层及构造发育的控制程度,区内断层可分为4级,其中一级断层控制着坳陷边界、二级断层控制凹陷和凸起边界,而三级和四级断层主要控制局部构造并使圈闭分割且复杂化。所有这些断裂都具有多期活动的特征。

图2-26 开封坳陷的构造单兀及其断裂格架特征

NW向断裂NW向断裂为开封坳陷的一级构造,大致形成于燕山运动中,具有显著的多期活动特点。区内主要的NW向断层有济巩断裂、兰考-封丘断裂等,构成济源、中牟、民权等凹陷的西南和北东边界,同时也是华北南部地区与渤海湾盆地、鲁西隆起区的分划性边界(图2-27)。NW向断裂不仅控制各凹陷的构造-沉积演化,而且也控制着各凹陷油气的运移与聚集作用。商丘、陡门等二级断层,主要控制着二级构造带的形成和演化,而一系列三、四级断层控制着洼陷和突起的分布。

图2-27 中牟凹陷及其北缘兰考-封丘断裂的剖面结构

近EW向断裂 近EW走向的断裂在济源、中牟、黄口凹陷均有分布,平面上沿东西方向延伸,长度在100km以上,几乎被所有方向的断裂所切割,应属成盆期前的基底先存断裂,如太行山南断裂和丰沛断裂等。其中,丰沛断裂延伸长度超过180km。这些近E W 向断裂系不仅控制了济源、中牟、黄口等凹陷的北部边界(图2-28),而且也控制了这些凹陷中沉积盖层的相带分布。正是在这些近EW向和NW向断层的联合控制下,济源、中牟和民权等凹陷呈现出清晰的菱形轮廓(图2-26)。

图2-28 黄口凹陷及其北缘丰沛断裂的剖面结构

2.坳陷区断裂构造的活动

(1)印支期基底逆冲推覆构造的发育

从区域构造格局及其演化历程看,秦岭-大别小洋盆从海西末期开始由东而西呈剪刀式逐步关闭,至印支期进入了陆-陆碰撞造山阶段。这种强烈的陆内造山作用,必然对其邻侧华北南部地区的构造发展产生重要的影响。

秦岭-大别造山带的形成及其强烈的近SN向构造挤压作用,在华北南部地区造成了近EW 向的褶皱冲断,形成了一系列走向近EW的逆冲推覆构造,进而导致研究区出现隆-坳相间和凸-凹相间的构造格局。其中,三门峡-鲁山-舞阳-阜阳-淮南断裂的逆冲推覆特征最为典型。该断裂在印支期的逆冲推覆作用,清晰地表现在合肥坳陷内部(赵宗举等,2000a、b),而在周口坳陷内部由于后期沉积物掩盖而未见到。但据反射地震剖面分析,周口坳陷之下的寒武系—奥陶系逆冲推覆于石炭-二叠系之上,其上又被侏罗系覆盖。据此判断,周口坳陷之下的逆冲推覆构造也形成于印支期。

(2)燕山期断裂的逆冲推覆与走滑裂陷

区域地质及地震资料显示,燕山期有两次比较明显的区域构造挤压活动。第一次发生在中侏罗统沉积以后的燕山早期,造成了三叠系及更老地层直接逆冲推覆在中侏罗统之上(何明喜等,1995a、b)。最为典型的是走向NWW的三门峡宜阳-叶县-鲁山-阜阳-淮南断裂持续发生逆冲推覆逆冲活动,从而导致前期形成的褶皱进一步变形,背斜顶部及逆冲断层上盘遭受大规模剥蚀,大型近EW 向隆-坳格局得以进一步强化。第二次发生在下白垩统沉积以后的燕山中期,造成了老地层逆冲在下白垩统之上(图2-25)。在两次区域构造挤压活动间歇期——晚侏罗—早白垩世,在区域扭动(剪切)应力场的控制下,郯庐断裂发生走滑活动,华北南部地区的部分NE向和NW 向深断裂也随之发生显著的走滑活动,导致走滑型断陷形成。例如,南侧新桥断裂的右旋走滑裂陷作用,控制了谭庄-沈丘凹陷的形成,沉积了厚度巨大的晚侏罗世—早白垩世(特别是早白垩世)地层;丰沛断裂的右旋走滑控制了黄口凹陷的形成演化,而曹县断裂左旋走滑则控制了成武凹陷的形成演化,分别沉积了巨厚的早白垩世含油气岩系。

(3)喜马拉雅期拉张断裂及晚喜马拉雅期逆断裂

在喜马拉雅期,华北南部地区多数时间处于整体拉张的构造背景之中,形成了该区的大部分正断层。这些断裂控制了古近纪箕状断陷及地堑的形成,是这些断陷的边界断裂。王定一等

王定一.1989.周口拗陷及周缘地区构造特征.西北大学地质研究所.(1991)详细地研究过这些断裂的特点:

控制凹陷的边界断裂组成了向南突出的弧形断裂带 在周口坳陷南部、中部和北部凹陷带中,控制凹陷的边界断裂组成了向南突出的弧形断裂带。例如,位于周口坳陷中部的叶县-鲁山断裂、襄郏断裂和商水断裂,构成了中部弧形断裂带的西翼,其东翼则由走向EW至NEE向的太和断裂、倪丘集断裂组成,弧顶由走向NWW至NEE向的射洞断裂、新桥断裂和娄堤断裂组成。这两组断裂明显地控制了周口坳陷中部的各凹陷的古近系沉积。

一组同倾向的弧形断裂控制着一个复式箕状凹陷 一般地说,控制复式箕状凹陷形成的外弧断裂为该弧形断裂系的主控断裂,外弧断裂的断距和长度都依次大于内弧断裂,如倪丘集凹陷的外弧断裂,即太和断裂断距为6500m,断裂长度为115km;内侧倪丘集断裂断距为3500m,断裂长度为50km;最内侧的秋渠集断裂断距2500m,断裂长度为26km。各条断裂在弧顶处的断距最大,向两侧逐渐变小。在周口坳陷,一组同倾向的弧形断裂通常控制着一个复式箕状凹陷。例如,沈丘凹陷由射洞断裂、新桥断裂和娄堤断裂控制,相应地形成了南新桥次凹、北新桥次凹和沈丘次凹,三者构成了一个复式箕状凹陷。

从早白垩世晚期开始,在济源-黄口坳陷带内出现两侧规模较大的剪切拉张作用,形成了在总的NWW向区域构造背景下,一些地段NNE—NE向构造线占明显优势的特殊情况。这是以NNE向构造线为主的渤海湾盆地构造应力场,与以NW W 向构造线为主的华北南部地区的构造应力场相互影响的结果。例如,东淮凹陷NNE向的兰夸-聊城断裂和长垣断裂在进入中牟凹陷后,产生了杨庄断裂和陡门断裂,同时这些凹陷又受到了NWW向封丘断裂的影响。而在杨庄、开封和陡门右行走滑断裂和封丘左行走滑断裂的联合作用下,在中牟凹陷内出现了NW—SE向的拉张应力场,促成中牟凹陷雏形的形成。晚喜马拉雅期形成的断裂不多,规模也小,且多为逆冲断裂,表明盆地演化后期遭受了挤压作用。沈丘凹陷南部的蔡曹逆断裂是一个典型事例。该断裂长12km,断面倾向SW,倾角70°左右,断距达600m以上的切割了新近系(图2-29)。

3.坳陷构造样式及空间分布

所谓构造样式是同一构造变形期或同一应力方式下所产生的构造的总和,主要通过同沉积断裂构造变形和组合特征来体现。此次研究在确定构造变形和组合特征的基础上,按构造成因及其力学性质,将研究区的构造样式分为5 种:①挤压构造样式;②伸展构造样式;③走滑构造样式;④反转构造样式;⑤重力构造样式。

图2-29 沈丘凹陷356测线蔡曹逆断层示意图

(1)挤压构造样式——冲断构造

这种构造样式在华北南部地区普遍发育,起因于秦岭-大别造山带在印支—燕山期的向北逆冲推覆作用,但由于后期构造破坏和古近系及新近系覆盖而不甚清晰。

依据基底卷入情况和变形强弱,研究区的冲断构造带可划分为:基底冲断带、后缘冲断带、前缘叠瓦冲断带和前缘复向斜带。完整的冲断体系仅见于合肥坳陷(赵宗举等,2000a,b),大致以六安断裂为界,其南为基底冲断带,是结晶变质基底(元古宇及太古宇)卷入的厚皮构造带;其北侧为后缘冲断带、前缘叠瓦冲断带和前缘复向斜带,为新元古界—古生界沉积岩卷入的薄皮构造带。其中,六安断裂与肥中断裂之间属后缘冲断带;固始-肥中断裂与阜阳-淮南断裂(舜耕山断裂)之间为前缘叠瓦冲断带;三门峡-宜阳-叶县-鲁山-阜阳-淮南断裂以北地区为前缘复向斜带。可能是SN向挤压应力由东向西逐步增强的缘故,在舞阳—鲁山以西地区缺少后缘冲断带和前缘叠瓦冲断带,三门峡-宜阳-叶县-鲁山断裂南北两侧基底冲断带和前缘复向斜带直接对接。这种冲断构造的雏形出现于印支末期,形成于燕山期,而破坏于喜马拉雅期。

(2)伸展构造样式——盆岭构造

这种构造样式在南华北地区也十分发育。自晚白垩世开始,中国东部区域曾由NW—SE向拉张应力场控制,成为华北地区古近纪坳陷形成的动力学基础。在此背景下,华北南部地区产生了NNE向和NWW向两组张剪性断裂,形成坳-隆相间和凹-凸相间的伸展构造样式,即由一系列箕状断陷、地堑和隆起组成的典型盆-岭构造。在凹陷处,沉积了厚达2000~8000m的古近系陆相碎屑岩系。

(3)走滑构造样式——拉分盆地、花状构造

在中、新生代,由于秦岭-大别造山带强烈挤压和郯庐断裂系强烈走滑作用的影响,华北南部地区还出现了拉分盆地和花状构造等走滑构造样式。

研究区较为典型的走滑拉分盆地可能是周口坳陷的中央凹陷带(何明喜等,1995b)。那里的襄城凹陷、谭庄凹陷和沈丘凹陷的基底随着边界襄(城)-郏(县)断裂的右行走滑,出现了拉分盆地的构造特征——近EW向排列的雁列褶皱和沉积、沉降中心的迁移(王定一等,1991)。在中古新世—早始新世,沉积中心主要分布在东部的倪丘集凹陷和沈丘凹陷;中始新世向西迁移到沈丘凹陷和谭庄凹陷内;晚始新世—早中新世又迁移到谭庄凹陷、襄城凹陷和舞阳凹陷内。黄口凹陷及成武凹陷推测也具有拉分盆地特征(何明喜等,1995b),有关其拉分作用的沉积响应尚待进一步研究。

走滑作用产生的另一特征构造——花状构造,花状构造在华北南部地区的许多地震剖面上可以见到。其显著事例是周口坳陷的谭庄-沈丘凹陷356地震测线上的花状构造,以及合肥坳陷舒城凹陷SL99-294地震测线上的白垩系负花状构造等。

(4)反转构造样式——以负反转构造为主

构造反转是指变形性质的改变,通常分为正反转构造和负反转构造两种。早期沉降形成正断层,晚期隆起转为逆断层就是正反转构造,反之则为负反转构造。例如,在周口坳陷315地震剖面上出现的新桥断裂,就是一个负反转构造(图2-19)。该构造位于谭庄-沈丘凹陷的南缘,是叶县-鲁山-阜阳-淮南断裂经过周口坳陷的位置。在地震解释剖面上,该断裂的上盘下白垩统残存厚度小而古近系却较为发育,下盘白垩统残存厚度大而古近系却厚度较小。此种情况表明,该断裂在古近纪以前为逆断层,古近纪则转变为正断层,但拉张作用所产生的断距小于早期逆冲作用产生的断距,故其下部逆冲断层的痕迹依然可见。这是一种“上正下逆型”的负反转构造。

还有一种负反转构造,即在拉张应力作用下,上盘沿原逆冲断层面下滑的断距大于早期的逆冲断距,断层的上、下部都以正断层的形式出现,即所谓的“上下皆正型”。例如,位于倪丘集凹陷内的光武双浮集潜山构造带南侧的光双断裂(孙自明,1998),在古近系中的正断层特征明显,断层上盘在古近系以下缺失代表石炭系底界特征的反射波组,即古近系直接覆盖在前寒武系之上(图2-20)。通过阜深2井的钻探资料证实,该断层上盘的寒武-奥陶系和石炭-二叠系已经被剥蚀殆尽,而断层下盘仍然残存有石炭-二叠系。这表明光双断层在古近纪以前确实具有逆冲断层性质。另外,光双断层北侧两条同倾向的小型逆断层,一条穿透古近系且具上正下逆特征,另一条隐伏于古近系之下仅具逆断层特征,均为其早期逆断层性质提供了间接证据(图2-20)。

华北南部地区也出现了少数正反转构造。例如,襄城凹陷为一箕状断陷,在其南西边界的襄郏断裂下降盘,古近系在接近断裂处出现了幅度微弱的牵引背斜,新近系的分界面(T1)近似水平,但新近系和第四系却呈宽缓的背斜(图2-30)。推测这种宽缓背斜,是由于襄城-郏县断裂发生构造转换作用(正转逆)而形成的正反转构造。

图2-30 周口襄城凹陷古近系和新近系中的正反转构造

(据王定一等,1991)

(5)重力构造样式

产生构造形变的动力学背景除构造应力场外,还有重力场。重力场无处不在且时刻作用于地球岩石圈,对其变形产生深刻的影响,形成独特的构造样式。

与沉积物差异压实有关的构造——披覆构造 古侵蚀面上常存在各种地形凸起,在地壳接受沉积时,地形凸起的部位沉积岩层相应较薄,而其周围的沉积岩层则相应较厚。在重力压实作用下,由于沉积物厚度不同压实幅度也不同,从而导致在沉积层中形成以古地形凸起为核部的背斜构造,即披覆构造。这类构造在研究区内常见于周口坳陷的商水、襄郏、娄堤断裂上升盘的前中—新生界不整合面上。位于谭庄凹陷商水断裂上升盘的安庄背斜,可作为典型实例。在那里的寒武纪古地形剥蚀面凸起上,古近系核桃园组变薄,古近纪晚期经差异压实作用而形成了被覆背斜。从地震解释剖面上看,该构造在Tg上幅度为300m,圈闭面积为3.2km2。在附近的娄堤、东岸集背斜,也具有类似的构造型式和成因。

与塑性物质底辟作用有关的构造——底辟构造 塑性物质在上覆地层的荷载作用下,可能向上突破并刺穿围岩,进而向软弱部位(如断层、层间和层内减薄处)挤入,形成泥丘或盐丘等底辟构造。位于周口坳陷沈丘凹陷东部深凹地带的纸店背斜,可能就是一种底辟构造。在地震剖面上,T7反射层以上背斜核部反射杂乱,翼部地震反射逐渐变好。结合钻井资料分析,该部位古近系玉皇顶组、大仓房组厚达4000m 以上,其中的玉皇顶组下部有一套较厚的泥岩。可能是泥岩的塑性流动上拱,导致泥丘底辟构造的形成。

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