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歧口凹陷构造演化与原型盆地研究

作　者: 周均太
导　师: 李三忠
学　校: 中国海洋大学
专　业: 构造地质学
关键词: 歧口凹陷构造演化原型盆地走滑拉分
分类号: P736.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

歧口凹陷位于渤海湾盆地黄骅坳陷中北部,远离新生代板块边界达1000km以上,位于板块内部,是一个新生代盆地叠加在中生代盆地之上的叠合盆地中的次级构造单元,油气资源丰富。五十多年的勘探研究,在盆地结构、断裂构造、演化特征、动力机制方面取得较大进展。许多专家学者对渤海湾盆地成因观点各异,但基本确定了几种成因类型。本文基于大量的二维、三维地震剖面、钻井资料对歧口凹陷构造格架总体特征、基底走滑断裂、主要断裂、典型构造带、沉积沉降中心迁移、平衡剖面等方面进行研究。主要取得以下认识:1.研究表明歧口凹陷主要发育北断南超的箕状断陷结构,主要呈串联式与雁行式单断结构组合类型,主要存在伸展、走滑和滑脱等构造样式。2.断裂构造研究认为本区发育四条基底走滑断裂带,分别为:老沧东基底走滑带、西部基底走滑带、沿岸基底走滑带和羊二庄断裂走滑带。由于基底走滑带-构造变换带的存在,使盆地内部不同次级构造单元中应变保持总体一致,应力分布也更为均衡,对于不同次级构造单元中的构造样式调节具有重要作用。3.主要断裂的规模、主要活动期以及断裂活动具有演化的阶段性和空间的迁移性。由于沧县隆起之上局部存在沙三段边缘相沉积,其余大部分缺失,为沧县隆起遭受剥蚀所致。因此,“大歧口凹陷”的存在意义重大。就大歧口凹陷而言,典型构造带活动性具有由北往南迁移构造演化特点。4.沉积沉降中心研究表明,歧口凹陷在沿岸基底走滑带东、西两侧具有沉积沉降差异,沙三期以前,西部板桥次凹沉积中心呈现缓慢北迁的趋势,直至歧北次凹的沉积沉降中心达到最北;沙二期以后,在歧口主凹沉积沉降中心的位置基本上处于不变状态,沙一期后,歧南与歧口主凹沉积沉降都具有向南迁移的特征,并持续到明化镇期。尽管如此整个歧口凹陷的沉积沉降中心均在东部海域的歧口主凹,但整体具有往南迁移的趋势。断裂对沉积体系的形成具有控制作用,主要表现在沧东断裂、海河断裂、港西、港东、南大港等二级断裂,但羊二庄断裂控制作用不明显,可见其只是起盆地边界的约束作用。5.歧口凹陷经历了孔店运动、济阳运动和东营运动等多次构造运动。歧口凹陷主要分为四个构造演化阶段:拓展裂解、拉分断陷、箕状断陷和碟状坳陷四个阶段。断陷阶段在整个构造演化时期意义重大。后期明化镇亦存在走滑拉分。通过对基底与盖层断裂分布研究,认为其对盖层断裂具有明显的控制作用。6.歧口凹陷存在深度上存在3级台阶式的伸展滑脱面,具有走滑拉分特点。通过剖面演化研究,结合他人3D构造模拟研究,本文认为5度横张拉分是歧口凹陷最可能的模式。小的构造单元都在一定程度上受控于比其高级的构造单元的动力机制。渤海湾盆地的动力学机制受深部软流圈物质上涌和周边板块影响,特别由于太平洋板块的俯冲角度的变化和俯冲速度的快慢的影响以及印度板块的俯冲碰撞引起的中国东部的蠕动,这些与华北克拉通的破坏相结合,可以认为歧口凹陷是一种“板内拉分盆地”。

全文目录

中文摘要  5-7
Abstract  7-11
0 前言  11-17
  0.1 选题依据和研究意义  11
  0.2 研究现状  11-13
  0.3 研究内容与技术路线  13-15
    0.3.1 研究内容  13-14
    0.3.2 技术路线  14-15
  0.4 完成的工作量  15-17
1 区域大地构造背景  17-29
  1.1 三大构造域影响  19-21
    1.1.1 太平洋构造域影响  19
    1.1.2 特提斯构造域影响  19-20
    1.1.3 古亚洲洋构造域影响  20-21
  1.2 区域地球物理特征  21-22
    1.2.1 区域深部地质背景  21
    1.2.2 盆地重磁特征  21-22
  1.3 地层发育与分布特征  22-26
    1.3.1 前第三系  22-23
    1.3.2 新生界  23-26
  1.4 区域岩浆活动  26-29
2 凹陷结构与构造格架  29-39
  2.1 构造单元划分  29-32
    2.1.1 沙一期前的构造单元  29-31
    2.1.2 沙一期后的构造单元  31-32
  2.2 构造格架的总体特征  32-39
    2.2.1 平面结构  32-33
    2.2.2 剖面结构  33-39
3 断裂的特征分析  39-55
  3.1 基底走滑断裂  39-44
    3.1.1 老沧东基底走滑带  39-41
    3.1.2 西部基底走滑带  41-42
    3.1.3 沿岸基底走滑带  42-43
    3.1.4 盐山-羊二庄基底走滑带  43-44
  3.2 新生代断裂作用  44-52
    3.2.1 断裂几何学特征与运动学特征  44-49
    3.2.2 变换带构造  49-52
  3.3 典型断裂构造带活动性规律  52-55
    3.3.1 滨海I 号构造带  52-54
    3.3.2 埕北断阶带  54-55
4 断裂体系及其对沉积充填的控制  55-82
  4.1 裂陷构造样式  55-61
    4.1.1 西部各次凹  55-56
    4.1.2 中部变换带  56-58
    4.1.3 东部歧口主凹  58-61
  4.2 沉积沉降中心的迁移规律  61-77
    4.2.1 沉降中心迁移  61-69
    4.2.2 沉积中心迁移  69-77
  4.3 断裂体系对沉积体系的控制  77-82
    4.3.1 层序地层的划分  77
    4.3.2 沉积体系空间分布与断裂的关系  77-82
5 构造演化及盆地动力学分析  82-104
  5.1 构造运动时限厘定  82-84
    5.1.1 孔店运动  82
    5.1.2 济阳运动  82-83
    5.1.3 东营运动  83-84
  5.2 构造演化史恢复与原型盆地  84-89
    5.2.1 构造演化史恢复  84-88
    5.2.2 盆地原型  88-89
  5.3 盆地构造演化  89-97
    5.3.1 构造演化模式  89-93
    5.3.2 滑脱面与三级台阶形成  93-96
    5.3.3 有限元数字模拟  96-97
  5.4 盆地动力学探讨  97-104
    5.4.1 盆地属性  97-100
    5.4.2 动力学机制  100-104
6 结论  104-105
参考文献  105-109
致谢  109-110
个人简历  110
在学期间发表的学术论文  110-111

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