【摘要】：本文基于新采集、全盆覆蓋的三維地震資料以及跨區(qū)域、深層的長(zhǎng)電纜地震剖面,從盆地邊界斷層的識(shí)別和盆地屬性的厘定入手,系統(tǒng)開(kāi)展白云凹陷盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造樣式以及發(fā)育演化過(guò)程的定性和定量研究。研究發(fā)現(xiàn)了南海北部陸緣深水區(qū)大型拆離斷層,確定了白云凹陷為大型拆離盆地的成因?qū)傩?探討了南海北部陸緣巖石圈非瞬時(shí)伸展破裂過(guò)程,取得了以下主要研究進(jìn)展和認(rèn)識(shí)成果。1.在白云凹陷深層發(fā)現(xiàn)了控制盆地南部邊界大型拆離斷層。在剖面上拆離斷層具有整體向北傾斜、上陡下緩、向下匯聚到莫霍面的宏觀趨勢(shì),在平面上則為向SE凸出的弧形展布。在凹陷的西部,中部和東部,拆離斷層系統(tǒng)構(gòu)造樣式分別表現(xiàn)為斷階式、單斷式和復(fù)雜的坡坪式。拆離斷層的發(fā)現(xiàn)為厘定白云凹陷的拆離盆地的地質(zhì)屬性提供了關(guān)鍵證據(jù),具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。2.針對(duì)拆離盆地開(kāi)展了盆地充填序列中不同級(jí)別層序晃面的識(shí)別、標(biāo)定、追蹤和閉合,建立了盆地新生代以來(lái)的構(gòu)造地層格架。特別確定了對(duì)應(yīng)拆離斷層強(qiáng)烈活動(dòng)開(kāi)始和結(jié)束的構(gòu)造層序界面SD和PD,區(qū)分出有別于陸架淺水盆地的拆離層序,并由此將盆地同裂陷階段的演化劃分為高角度正斷層控制的斷陷幕、大型拆離斷層控制的拆離幕和斷拗轉(zhuǎn)換幕,明確了不同構(gòu)造幕的盆地原型以及拆離幕的獨(dú)特性。3.運(yùn)用古落差法和回剝技術(shù)開(kāi)展了白云凹陷重要斷層活動(dòng)初期的幾何學(xué)形態(tài)、斷裂活動(dòng)性和盆地沉降史的定量研究。研究表明主拆離斷層活躍于中始新世晚期,切割并破壞了早期斷陷盆地結(jié)構(gòu),盆地沉降中心具有由早期的多中心分散分布到拆離幕和拗陷幕單中心聚集的時(shí)空分布和遷移規(guī)律。以主干剖面為基礎(chǔ),重建了白云凹陷的構(gòu)造地層發(fā)育演化過(guò)程。4.剖析了裂谷盆地破裂不整合界面的本質(zhì)含義,明確了其所代表的是陸緣巖石圈裂解的響應(yīng)界面。以白云凹陷為例,闡明了盆地?cái)噢洲D(zhuǎn)換界面和破裂不整合界面的關(guān)系,提出南海陸緣不同構(gòu)造單元盆地?cái)噢洲D(zhuǎn)換面具有非等時(shí)性,破裂不整合界面不能代表盆地的“裂后不整合界面”的認(rèn)識(shí)。5.開(kāi)展了白云凹陷基底巖石圈結(jié)構(gòu)和伸展程度的研究,進(jìn)一步證實(shí)了該凹陷發(fā)育在強(qiáng)烈薄化的地殼之上,局部可能為地幔出露區(qū)。伸展、薄化程度定量計(jì)算表明,白云凹陷主體區(qū)域表現(xiàn)出深度相關(guān)的伸展,但是在極度薄化區(qū)域,沿拆離斷層的水平構(gòu)造活動(dòng)基本可以調(diào)節(jié)整個(gè)地殼的伸展。提出白云凹陷是南海北部巖石圈經(jīng)歷伸展、薄化、剝露和裂解的“非瞬時(shí)”伸展破裂過(guò)程中,發(fā)育在陸緣細(xì)頸化帶內(nèi)的、以簡(jiǎn)單剪切變形機(jī)制形成的陸緣拆離盆地,深水油氣勘探前景廣闊。
[Abstract]:Based on the three dimensional seismic data of new acquisition, full basin coverage and long cable seismic profiles across regions and deep layers, this paper starts with the identification of basin boundary faults and the determination of basin attributes. The qualitative and quantitative study on structural style and evolution process of Baiyun depression basin is carried out systematically. A large scale detachment fault in the deep water area of the northern continental margin of the South China Sea has been found. The genetic properties of Baiyun Sag as a large detachment basin have been determined, and the process of noninstantaneous extensional rupture of the lithosphere in the northern margin of the South China Sea has been discussed. Achieved the following major research progress and understanding of the results. 1. A large detachment fault at the southern boundary of the control basin was found in the deep layer of Baiyun Sag. In the profile, the detachment fault has a macroscopic tendency of inclining north, rising steeply and slowly down, converging down to the Moho surface, while the plane is an arc of SE protruding. In the west, middle and east of the depression, the structural styles of the detachment fault system are faulted terrace type, single fault type and complex slope flat type, respectively. The discovery of the detachment fault provides the key evidence for determining the geological properties of the separated basin in Baiyun sag, and has important theoretical significance and practical application value. The identification, calibration, tracing and closure of different order sequences in the basin filling sequence are carried out for the purpose of separating the basin, and the tectonic stratigraphic framework of the basin since the Cenozoic is established. In particular, the tectonic sequence interface SD and PDs, which correspond to the beginning and end of the strong activity of the detachment fault, are determined, and the detachment sequence, which is different from the shallow water basin of the continental shelf, is distinguished. The evolution of the same rifting stage in the basin is divided into fault curtain controlled by high angle normal fault, detachment curtain controlled by large detachment fault and fault receding curtain. The basin archetype of different tectonic episodes and the uniqueness of detachment curtain are determined. A quantitative study on the geometry, fault activity and basin subsidence history of important faults in Baiyun sag was carried out by using paleo-drop method and backstripping technique. The results show that the main detachment faults were active in the late Middle Eocene, which cut and destroyed the structure of the early faulted basin, and the subsidence center of the basin has the temporal and spatial distribution and migration law from the early multi-center dispersion distribution to the single center aggregation of the detachment curtain and the depression curtain. Based on the main section, the tectonic stratigraphic evolution process of Baiyun sag was reconstructed. The essential meaning of fracture unconformity interface in rift basin is analyzed, and the response interface of continental lithosphere cracking is defined. Taking Baiyun sag as an example, the relationship between fault-sag transition interface and fracture unconformity interface is clarified, and the non-isochronicity of fault-sag transition mask in different tectonic unit basins of South China Sea continental margin is proposed. The fracture unconformity interface does not represent the understanding of "post-fracture unconformity interface" in the basin. The lithosphere structure and extensional degree of the basement of Baiyun sag are studied. It is further proved that the depression is developed on the strongly thinned crust and may be a mantle outcrop area. The quantitative calculation of extensional and thinning degree shows that the main area of Baiyun sag shows depth-dependent extension, but in the extreme thinning area, the horizontal tectonic activity along the detachment fault can basically regulate the extension of the whole crust. It is suggested that Baiyun Sag is a "non-instantaneous" extensional fracture process of the lithosphere in the northern South China Sea, which is formed by simple shear deformation mechanism and developed in the continental margin fine neck zone during the process of "non-instantaneous" extension and rupture. Deep water oil and gas exploration has broad prospects.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P618.13;P736.1

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本文編號(hào)：2176673