本文關(guān)鍵詞：珠江口盆地珠一坳陷邊界斷裂生長聯(lián)接及其相關(guān)褶皺研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：一般而言,斷陷盆地從斷層級別上可劃分出一級控盆斷裂,二級控凹斷裂,三級控帶斷裂,四級控圈斷裂。其中二級控凹斷裂作為邊界斷裂,其特征和演化通常制約凹陷的幾何學特征、形成和演化。邊界斷裂的演化往往是孤立正斷層的生長聯(lián)接過程,分析斷層的生長聯(lián)接模式一直是伸展盆地的研究熱點和長期關(guān)注的科學問題。斷層和褶皺作為盆地中最為常見的兩種構(gòu)造類型,兩者的關(guān)系討論由來已久,斷裂作用與褶皺作用之間存在著成因上的聯(lián)系,通常斷裂作用往往形成與斷層相關(guān)的褶皺。早期對斷層相關(guān)褶皺的研究主要認為是在擠壓或走滑構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境下所形成的,與拉張作用形成的伸展褶皺相對薄弱。近年來隨著伸展盆地構(gòu)造變形研究的不斷深入,伸展斷層相關(guān)褶皺逐漸成為國內(nèi)外學者研究的熱點。不同學者對斷層相關(guān)褶皺的類型有不同的觀點,由于相關(guān)褶皺成因和類型的多樣,雖從伸展褶皺的幾何學和成因機制上劃分出了不同類型的伸展褶皺特征,但并未從斷層聯(lián)接和演化的角度對伸展斷層相關(guān)褶皺進行討論。針對上述存在的主要問題,本文選取珠江口盆地珠一坳陷作為研究對象,探討伸展盆地的邊界斷裂生長聯(lián)接特征以及不同斷層聯(lián)接模式下形成的主要伸展褶皺類型。珠江口盆地作為非典型的被動大陸邊緣盆地,南海在33Ma前后打開分離出南海南北大陸,使之具有被動大陸邊緣盆地的基本屬性。盆地的區(qū)域構(gòu)造范圍涵蓋了大陸殼和洋陸轉(zhuǎn)換帶部分,并過渡到洋殼。在珠江口盆地的復雜構(gòu)造背景下,珠一坳陷發(fā)育了豐富的邊界斷裂及多種類型的伸展褶皺,具有展開此項研究良好的研究對象基礎(chǔ)。本文基于井控高精度三維地震資料,通過對邊界斷裂幾何學特征精細描述,層序界面的解釋,以及三級層序構(gòu)架下的“四級小層”精細刻畫,并結(jié)合斷層研究的基本理論和方法,剖析珠江口盆地珠一坳陷各個凹陷的南北邊界斷裂的生長和聯(lián)接特征,并提出珠江口盆地珠一坳陷邊界斷裂不同的生長聯(lián)接模式。同時,珠一坳陷邊界斷裂的演化過程中形成斷層相關(guān)褶皺,基于斷裂與褶皺的成因聯(lián)系,利用高精度三維地震資料,從斷層相關(guān)褶皺的幾何學特征描述,與斷層聯(lián)接和演化的響應(yīng)關(guān)系兩方面著手,討論不同斷層聯(lián)接模式下的斷層相關(guān)褶皺發(fā)育模式。通過對珠一坳陷恩平凹陷,西江凹陷和惠州凹陷的11條南、北邊界斷裂的幾何學和運動學特征的研究,明確了珠一坳陷邊界斷裂具有東、西分帶構(gòu)造格局。研究結(jié)果表明,珠一坳陷東帶,以惠州凹陷為主體,邊界斷裂多為高角度鏟式,斷-拗長期繼承性活動斷層,走向復雜多變,平面上呈弧形；珠一坳陷西帶,包括恩平凹陷和西江凹陷,邊界斷裂為低角度鏟式,早期活動斷層,只控制斷陷期文昌組和恩平組沉積,走向以NE向為主。基于層序地層構(gòu)成和發(fā)育特征與邊界斷裂的響應(yīng)關(guān)系,及其斷陷盆地內(nèi)部沉積物記錄了沉積史與斷裂演化史之間的相互作用的理論基礎(chǔ),通過高精度3D地震資料準確識別邊界斷裂形態(tài),并利用鉆井資料精確標定層序界面,在三級層序界面的構(gòu)架下,發(fā)展“四級小層”精細刻畫技術(shù),結(jié)合斷層活動性和斷層位移距離關(guān)系曲線法等常規(guī)斷層研究技術(shù)手段對珠一坳陷南、北邊界斷裂的生長聯(lián)接和演化展開研究。研究結(jié)果表明三級層序內(nèi)“四級小層”的遷移演化能直觀地反映出邊界斷裂的生長聯(lián)接過程,通過層序遷移演化重建了邊界斷裂的伸展過程,首次提出了斷層復合聯(lián)接和轉(zhuǎn)換模式。斷層復合聯(lián)接和轉(zhuǎn)換是斷層在演化過程中具有“硬聯(lián)接”和“軟聯(lián)接”協(xié)同發(fā)展構(gòu)成縱向聯(lián)接和橫向聯(lián)接的復合結(jié)構(gòu)模式。斷層復合聯(lián)接和轉(zhuǎn)換模式的提出,不僅指出了邊界斷裂具有沿走向伸展的傳統(tǒng)縱向聯(lián)接模式,同時還具有垂直走向上的橫向聯(lián)接模式。橫向聯(lián)接即在轉(zhuǎn)換斜坡帶破裂的演化階段中斜坡內(nèi)新生的橫向斷層的生長聯(lián)接,其也具有復合聯(lián)接和轉(zhuǎn)換特征。橫向聯(lián)接模式的提出揭示了轉(zhuǎn)換斜坡破裂階段并不是由一條新生橫向斷層聯(lián)接兩側(cè)正斷層的簡單聯(lián)接模式,轉(zhuǎn)換斜坡破裂也經(jīng)歷了復雜的演化過程,按其問橫向斷層的生長聯(lián)接過程可分為孤立正斷層、同向疊置和硬聯(lián)接三個階段。通過對珠一坳陷動力學機制的探討,從區(qū)域應(yīng)力與局部應(yīng)力雙重制約斷層生長發(fā)育的角度開展珠一坳陷邊界斷裂聯(lián)接模式研究。研究結(jié)果表明珠一坳陷邊界斷裂除具有縱向聯(lián)接和橫向聯(lián)接的生長聯(lián)接模式外,還具有斜向聯(lián)接模式。珠一坳陷不同分布區(qū)域,由于受到基底屬性和先存構(gòu)造的影響,導致各個區(qū)域邊界斷裂的局部應(yīng)力與區(qū)域應(yīng)力方向具有不一致性,造成珠一坳陷南、北邊界斷裂呈現(xiàn)出多走向,多類型的復雜特征。當區(qū)域應(yīng)力及局部應(yīng)力方向一致時,斷層的生長發(fā)育主要以縱向聯(lián)接模式相互作用,具有縱向-分段式和縱向-末端生長式的伸展方式；當區(qū)域應(yīng)力與局部應(yīng)力方向斜交時,斜向聯(lián)接模式是斷層的生長聯(lián)接的主要方式,斷層的斜向聯(lián)接表現(xiàn)出多條分段斷層的相互疊置迭代和轉(zhuǎn)換,導致控凹角色的變換。通過對珠一坳陷南北邊界斷裂的活動強度,斷層控制下的地層厚度以及層序發(fā)育旋回的統(tǒng)計和對比分析,討論不同的斷層生長聯(lián)接模式和同一聯(lián)接模式不同演化階段下邊界斷裂對凹陷或洼陷發(fā)育的影響程度。研究結(jié)果表明,不同的聯(lián)接模式對凹陷或洼陷發(fā)育的控制作用具有差異性,其中縱向-分段式聯(lián)接的斷層活動性最強,控制地層厚度最大,斷陷期沉積層序發(fā)育最多最全,斜向聯(lián)接次之,縱向-末端生長式最弱,這也表明多段式的斷層聯(lián)接反映了斷陷期斷層的強烈活動,對凹陷或洼陷的發(fā)育控制作用強烈,單段式的斷層發(fā)育對凹陷的控制作用相對分段式較弱。除此之外,邊界斷裂同一聯(lián)接模式下不同演化階段對凹陷或洼陷發(fā)育的控制作用也具有差異性。按斷層的演化階段將同一聯(lián)接模式的斷層劃分為早期型,中期型和成熟型三種基本聯(lián)接模式,早期型即斷層以孤立正斷層形式發(fā)育,中期型即斷層之間開始相互作用和聯(lián)接階段,成熟型即斷層由早期小型孤立正斷層伸展聯(lián)接為一條大型斷裂。同樣基于斷層的活動性,地層厚度和層序發(fā)育的對比分析,揭示出斷層聯(lián)接早期型,中期型,成熟型對洼陷發(fā)育的控制作用依次增強。基于高精度3D地震資料識別邊界斷裂處發(fā)育的斷層相關(guān)褶皺類型,通過對斷層相關(guān)褶皺的幾何學特征統(tǒng)計和分析,明確了珠一坳陷邊界斷裂不同聯(lián)接模式下具有不同的斷層相關(guān)褶皺發(fā)育模式。其中,縱向-分段聯(lián)接模式下,斷層相關(guān)褶皺發(fā)育模式為橫向發(fā)育模式,褶皺樞紐垂直于斷層走向,形成于斷層聯(lián)接處,主要發(fā)育橫向位移-梯度褶皺；縱向-末端生長聯(lián)接模式下,斷層相關(guān)褶皺發(fā)育模式為縱向發(fā)育模式,褶皺樞紐平行于斷層走向,以牽引褶皺最為普遍；斜向聯(lián)接模式下斷層相關(guān)褶皺表現(xiàn)為斜向發(fā)育模式,以斜向斷層轉(zhuǎn)換褶皺,斜向斷彎褶皺為典型代表。斜向斷層轉(zhuǎn)換褶皺發(fā)育于分段斷層的聯(lián)接點處,其褶皺軸與斷層傾向近似一致或斜交,前者與高角度邊界斷裂有關(guān),后者相對應(yīng)的邊界斷裂為低角度正斷層,兩者的褶皺樞紐均斜交于斷層走向,而斜向斷彎褶皺是一類與斷層面形態(tài)有成因關(guān)系的斜向斷彎褶皺,褶皺形成于斷層傾角變化處,褶皺樞紐斜交于斷層走向。
【關(guān)鍵詞】：聯(lián)接與轉(zhuǎn)換 邊界斷裂 斷層相關(guān)褶皺 珠—坳陷 珠江口盆地
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P542
【目錄】：

• 作者簡介6-7
• 摘要7-10
• ABSTRACT10-16
• 第一章 緒論16-30
• §1.1 選題的來源、目的和意義16-17
• §1.2 選題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及主要存在問題17-24
• 1.2.1 伸展斷陷盆地邊界斷裂研究現(xiàn)狀17-21
• 1.2.2 伸展盆地斷層相關(guān)褶皺研究現(xiàn)狀21-23
• 1.2.3 主要存在問題23-24
• §1.3 選題研究內(nèi)容、方法及技術(shù)路線24-26
• 1.3.1 研究內(nèi)容24
• 1.3.2 研究方法與技術(shù)路線24-26
• §1.4 研究階段及完成的主要工作量26-27
• §1.5 取得的主要成果及創(chuàng)新點27-30
• 1.5.1 主要成果27-29
• 1.5.2 創(chuàng)新點29-30
• 第二章 區(qū)域地質(zhì)背景30-38
• §2.1 珠一坳陷地質(zhì)概況30-34
• 2.1.1 研究區(qū)構(gòu)造位置30-31
• 2.1.2 研究區(qū)構(gòu)造背景31-34
• §2.2 珠一坳陷地層發(fā)育特征34-36
• §2.3 珠一坳陷油氣地質(zhì)條件36-38
• 第三章 珠一坳陷邊界斷裂特征38-69
• §3.1 惠州凹陷邊界斷裂特征39-56
• 3.1.1 HZ10斷裂39-48
• 3.1.2 HZ24斷裂48-49
• 3.1.3 HZ22斷裂49-52
• 3.1.4 HZ26斷裂52-53
• 3.1.5 HZ13斷裂53-55
• 3.1.6 XJ23斷裂55-56
• §3.2 西江凹陷邊界斷裂特征56-61
• 3.2.1 XJ36斷裂56-58
• 3.2.2 XJ27斷裂58-59
• 3.2.3 PY4斷裂59-61
• §3.3 恩平凹陷邊界斷裂特征61-63
• 3.3.1 EP17斷裂61-62
• 3.3.2 EP18斷裂62-63
• §3.4 珠一坳陷邊界斷裂整體構(gòu)造特征63-69
• 3.4.1 邊界斷裂整體展布特征63-66
• 3.4.2 珠一坳陷邊界斷裂東、西分帶特征66-69
• 第四章 珠一坳陷邊界斷裂生長聯(lián)接模式及差異性研究69-95
• §4.1 邊界斷裂聯(lián)接模式類型劃分69-87
• 4.1.1 縱向聯(lián)接70-78
• 4.1.2 橫向聯(lián)接78-80
• 4.1.3 斜向聯(lián)接80-87
• §4.2 邊界斷裂聯(lián)接模式成因及對比87-95
• 第五章 珠一凹陷邊界斷裂相關(guān)褶皺特征95-118
• §5.1 伸展盆地斷層相關(guān)褶皺類型95-98
• §5.2 珠一坳陷斷陷期邊界斷裂相關(guān)褶皺98-110
• §5.3 實例—HZ10斷層相關(guān)褶皺及局部構(gòu)造110-118
• 結(jié)論118-120
• 致謝120-121
• 參考文獻121-128

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：珠江口盆地珠一坳陷邊界斷裂生長聯(lián)接及其相關(guān)褶皺研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：431101