四川盆地中部震旦紀—早寒武世多幕裂陷作用及其成因機制
本文選題:裂陷槽 + 正斷層三角剪切; 參考:《中國地質大學(北京)》2017年碩士論文
【摘要】:近幾年,人們通過地震剖面發(fā)現(xiàn)四川盆地發(fā)育近南北走向的裂陷槽,特征為寒武系底界呈“陡坎”形態(tài),裂陷槽底部缺失燈三和燈四段,該現(xiàn)象引起了地質學家的廣泛關注,并初步認為它是在四川盆地早期張性應力背景下所形成的。本次我們將從裂陷槽的構造背景,構造幾何學特征、構造運動學特征以及構造變形機制進行深入分析,其結果對于探討四川盆地早期克拉通背景下構造如何分異具有重要的地質意義。研究區(qū)地震剖面同相軸具有下伏基底被斷開,上覆沉積蓋層發(fā)生褶皺變形但未被錯斷的特點,因此對裂陷槽的研究有助于我們理解基底活動是如何控制上覆構造變形。此外隨著深層油氣勘探的逐漸發(fā)展,四川盆地作為主要的海相含油氣盆地之一,其震旦系及下古生界成為油氣勘探開發(fā)的重點層系。裂陷槽內充填了巨厚的下寒武統(tǒng)烴源巖,并與儲集層及蓋層具有縱向上互層疊置的成藏組合,因此裂陷槽的研究對油氣勘探具有至關重要的作用。本論文主要以斷層相關褶皺原理為基礎,綜合應用最新的高品質二維和三維地震數(shù)據(jù)、鉆井資料及重磁電資料,并結合巖心以及盆地露頭資料,充分應用現(xiàn)代構造地質學的新方法和分析測試技術,對覆蓋裂陷槽的地震測線進行層位追蹤,精細刻畫出裂陷槽的邊界范圍,剖析裂陷槽的平面展布,識別裂陷槽的基底斷層,分析基底斷層形成時間和活動期次,建立構造模型并進行定量化模擬,結合區(qū)域地質背景探討裂陷槽的成因機制并詳細刻畫威遠—安岳裂陷槽自南華紀以來的構造演化史。通過對威遠—安岳裂陷槽系統(tǒng)性的研究和分析,目前主要得到以下認識:(1)地層、鉆井以及地震資料均證實,四川盆地存在一近南北向展布的裂陷槽,且在川中地區(qū)變形特征最為明顯。裂陷槽內充填了巨厚的麥地坪組和筇竹寺組烴源巖,裂陷槽底部燈三段和燈四段被剝蝕殆盡;(2)地震剖面反射特征顯示在川中地區(qū),寒武系及上覆地層呈現(xiàn)出多個“膝折帶”現(xiàn)象,下伏基底被斷開,綜合運用軸面分析原理并結合斷層相關褶皺,對下伏基底正斷層進行識別,建立裂陷槽形成的構造模型,結果表明威遠—安岳裂陷槽是由于基底正斷層在向上傳播過程中發(fā)生三角剪切作用所形成的;(3)恢復出燈三段、燈四段以及麥地坪組和筇竹寺組的殘余厚度圖并加以分析,得到裂陷槽橫跨整個四川盆地,北至龍門山北段,南部可達川東南地區(qū),并且在川西和川東具有分布范圍廣,川中地區(qū)展布范圍最窄的特點;(4)依據(jù)下寒武統(tǒng)殘余厚度的變化、基底斷層形態(tài)以及基底巖性分區(qū)的特點,可將威遠—安岳裂陷槽劃分為三段:北段、中段和南段。北段位于鹽亭以北,呈平緩的陡坎形態(tài),陡坎幅度較小,越往北裂陷槽被改造程度越高;中段位于鹽亭以南永川以北,陡坎現(xiàn)象非常清楚,后期改造程度較低;南段位于永川以南,構造變形強烈,剖面反射特征雜亂;(5)綜合應用斷層相關褶皺原理對覆蓋威遠—安岳裂陷槽的地震剖面進行精細解釋,并對其地質結構特征進行分析,最終得到裂陷槽北段在米倉山前緣被正斷層切穿,靠近川中古隆起區(qū)被改造程度降低,變形主要是受控于基底逆沖斷層向上傳播的影響,具有北西低、南東高的形態(tài)特征;裂陷槽中段被改造程度最低,主要受基底斷層的影響以不規(guī)則抬升作用為主,發(fā)育于威遠背斜的北東翼;裂陷槽南段在形成之后,受到了強烈的改造作用,變形程度較高,呈現(xiàn)出背斜和向斜相間的構造樣式;(6)利用2Dmove軟件對正斷層進行反演模擬確定主要層系和下伏斷層的變形量,發(fā)現(xiàn)地層的伸展率均小于0.6%,符合川中弱變形的特點,反演得到斷層活動可分為兩期,總位移為450m,在此基礎上得到斷層活動的P/S值為4~5。將這些數(shù)值作為正演初始約束條件,利用structuresolver軟件對其進行正演模擬,可以得到威遠—安岳裂陷槽的動態(tài)演化過程,此外來自前人數(shù)值模擬實驗證實我們模擬結果的可靠性,表明基底斷層在早期形成時速率快,巖層變形微弱,后期具有分期變形的特點;(7)結合四川盆地早期應力背景,對川中三維地震剖面基底發(fā)育的南華紀裂谷進行識別,并對桐灣運動時期先存基底斷層的再次活動進行分析,得到威遠—安岳裂陷槽的變形時間可劃分為南華紀萌芽期、震旦紀發(fā)育期以及寒武紀初期的定型期。表明裂陷槽是受先存構造的繼承性影響形成,后期受到構造疊加作用以不規(guī)則抬升為主。
[Abstract]:Based on the principle of fault - related folding , this paper analyzes the tectonic background , tectonic geometry , tectonic movement characteristics and tectonic deformation mechanism in Sichuan Basin . In the north part of Yongchuan , the northern part of the rift basin is divided into three sections : the north section , the middle section and the south section . The dynamic evolution process of Weiyuan - Anyue rift trough can be obtained . In addition , the simulation results from the previous numerical simulation show that the reliability of the simulation results shows that the basement fault is fast in early formation , weak in formation deformation and stage deformation in the later stage .
【學位授予單位】:中國地質大學(北京)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:P618.13
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