南堡凹陷斷裂構造解析及成盆機制

林玉龍

摘要：南堡凹陷是渤海灣盆地內的一個三級負向構造單元，屬于典型的新生代伸展背景下的斷陷盆地， 也是渤海盆地內典型的富油氣凹陷之一。南堡凹陷內斷裂發育密集，組合方式復雜，演化及成因機制 尚不明確，極大的制約著該區地質認識提高和油氣勘探的成功率。本文運用油區構造解析原理，在詳 盡地震資料解釋基礎之上對盆地內部斷裂系統、構造樣式、斷裂演化進行研究，并對盆地成因機制進行探討，這對該區地質認識的提高和油氣運聚規律的明確具有重要的理論價值和現實意義。

關鍵字：南堡凹陷；負向構造；富油氣凹陷；斷裂演化

1引言

斷層是斷陷盆地內最為主要的構造要素，南堡凹陷內斷層極其發育，根據斷層的形成期次、切割 深度、活動強度，平面上主要發育NNE-NE、NEE-EW、NW三個優勢走向，垂向劃分為上下兩套斷裂 系統：下部基底斷裂系統和上部蓋層斷裂系統。下部基底斷裂系統的斷層主要形成于始新世，平面走 向主要呈 NNE-NE 向，該套斷裂多切割沙三段底界面，部分斷層在后期持續活動向上切割至新近系稱 之為主干基底斷層，如西南樁斷層，僅控沙河街組沉積分布并未向上延伸活動的斷層成為次級基底斷層。上部蓋層斷裂系統在漸新統-新近系中發育，其平面走向主要呈 NEE-EW 向，少數呈 NW 走向，蓋層斷裂系統可劃分為主干蓋層斷層，即斷層向下延伸切割至沙一二段內終止，少數錯斷沙三段底界面，如高柳斷層；次級蓋層斷層是指發育與東營組和明化鎮組內的斷層。各套地層內部還有一系列的層內調節斷層，這些斷層的形成是由于相鄰正斷層伸展量不均所引起的。

2南堡凹陷分析

南堡凹陷新生代構造樣式主要受控于非旋轉平直型正斷層、旋轉平直型正斷層、鏟式正斷層和坡 坪式正斷層四類正斷層控制的斷層組合及地層變形。由于南堡凹陷新生代不同構造期應力場方向發生多次轉變，同一條正斷層兩盤在不同的構造期表現為正向伸展變形、斜向伸展變形、走滑變形三類構造作用，從而可將全區構造樣式劃分為伸展構造樣式和走滑構造樣式兩大類。伸展構造樣式多分布于基底斷裂系統中主要包括：正（反）傾斜鏟式扇組合、多米諾組合、地壘-地塹式組合、Y 字型組合；走滑構造樣式的形成多受蓋層斷裂系統控制主要包括，負花狀構造、復 X 型構造。基底斷裂系統和蓋層斷裂系統的構造屬性明顯不同，受斷層控制的凹陷斷陷結構形態也相應發生變化。南堡凹陷新生界內部主要發育有 5 個不整合界面，分別是沙三段底面、沙一二段底面、東營組 底面、館陶組底面、明化鎮組底面，把新生界盆地分隔為始新統（沙三段）、漸新統（沙一、二段、東營組）、新近系-第四系（館陶組、明化鎮組）等三大構造層及 5 個構造-沉積層序。南堡凹陷新生代地層由下至上可劃分為三套結構層序，即始新統的箕狀單斷型，漸新統的地塹式雙斷型，新近系—第四系的拗斷型。南堡凹陷新生代構造演化對應劃分為三個構造期即，始新世 NW-SE向正向伸展的箕狀斷陷期、漸新世近 SN 向斜向伸展的地塹式斷陷期和新近紀-第四紀走滑拗斷期。南堡凹陷伸展速率在始新世較快；漸新世的沙一二段沉積期減弱，東營組沉積期再次變強；新近紀-第四紀館陶組沉積期變弱，明化鎮組沉積期變強的強弱交替變化特征，符合斷陷盆地的幕式伸展變形模式。始新世和漸新世斷裂活動強其同生斷層走向由 NE-NEE 向轉為 EW向，表明沙一二段沉積期是區域應力場轉變的時期。

結論：南堡凹陷屬于渤海灣盆地西部的一個新生代斷陷盆地，張家口-蓬萊斷裂是渤海灣盆地內一條呈 NW 走向新生代左旋走滑的巖石圈級別的斷裂帶，其海域渤海段的柏各莊斷層作為南堡凹陷的邊界斷層 控制著盆地的形成和演化南堡凹陷的形成演化同渤海灣盆地新生代動力學過程和張家口蓬萊斷裂左旋走滑密切相關密切相關。從南堡凹陷新生代斷裂構造特征分析表明新生代構造應力場發了顯著變化。始新世大量NNE-NE 向基底正斷層表明盆地處于NW-SE向的區域引張應力場；漸新世，部分主干基底正斷層持續活動為，主要新生斷層走向為 NEE-EW 向，表明盆地處于近 NNW-SSE 向和 S-N 向 的區域引張應力場；新近紀-第四紀（主要是明化鎮組沉積期），大量新生近 EW 走向正斷層同基底 NE、NW 向正斷層走滑在平面上構成頗具規模的馬尾式和雁列式組合，表明該期盆地主要受張家口-蓬萊深斷裂帶左旋走滑引起的盆地內NW向斷層同向左旋走滑和NE向斷層反向右旋走滑共同控制。南堡凹陷新生代盆地演化動力學成因上主要受深部熱地幔物質上涌導致巖石圈裂解導致的伸展變形和巖石 圈級別的張家口-蓬萊深斷裂左旋走滑變形兩種構造機制互相交替控制。

參考文獻

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