中扬子东缘中古生界构造样式及圈闭评价

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研究区位于中扬子板块东缘,处于东秦岭—大别造山带及其前陆冲断带和江南—雪峰造山带及其前陆冲断带两个盆山体系联合而成的复合盆山体系中,区域构造演化具有构造应力场的多重性、构造活动的多期性、构造变形的多层次性等特点,具有“两山夹一盆”的区域地质结构,整体具有对冲干涉、南北分带、纵向叠置的结构特征。论文主要利用二维地震资料,结合钻井、测井分层数据资料,通过多井人工合成地震记录、VSP层位标定,进行了三条区域地震地质结构解剖及构造演化研究,形成构造解释骨架,在总结构造样式的基础上,开展全区的构造精细解释,落实该区地质结构及构造形态。围绕中扬子东缘海相中古生界构造展开研究,通过大量地震构造地质解释,并结合前人大量露头构造地质资料及其认识比对,对研究区对冲褶皱和南、北冲断褶皱构造体系成因机制、构造格架、构造组合与复合、构造类型、构造样式及其形成演化阶段进行了详细解剖。以构造及盆地演化分析为主线,应用盆—山耦合、平衡剖面等现代理论和技术方法,开展了构造几何学、运动学及动力学研究。从盆山体系、构造成因和构造类型角度,对本区构造单元进行了重新划分,将工区分为4个二级构造,即大洪山逆冲推覆区、对/背冲干涉区、江南雪峰逆冲推覆体1区、江南雪峰逆冲推覆体2区;并进一步的划分了6个三级构造单元,14个四级构造单元。根据地震揭示,并参考与以往地球物理资料验证,认为由基底至沉积盖层存在三种类型、规模不一滑脱层系,总体具有深源拆离面推动浅层滑脱面共同滑脱的特点,以深浅变质岩间和基底面为主滑脱面,沉积盖层多重滑脱推覆,地层多重方式叠置的构造体系为工区特色,三类滑脱面为:1)基底内幕拆离面:中晚元古代浅变质岩层与下元古、太古代深变质岩层之间拆离面,由南、北造山带至研究区内部埋深起伏渐浅,在冲断褶皱带下覆存在巨型基底拆离破裂带(口),与盖层形成的构造具有因果成因关系,主要分布在北部造山带南缘。2)盖层与基底面滑脱面:上震旦统盖层与中下震旦统浅变质岩基底之间滑脱面,具有推覆体内滑脱距离较大,对冲带为对冲断滑褶皱面。3)沉积盖层滑脱面:志留系下段、泥盆系底部、中三叠系底部为三个盖层内部滑脱面,主要分布与推覆体锋带和中带,由深至浅滑脱规模减小。由造山带向盆地内,由厚皮构造逐渐向薄皮构造转化,并形成丰富多样的构造组合和样式。根据构造变形变位特点,划分了局部构造类型和样式,并分析了其分布规律。可分为挤压型构造、扭动型构造、伸展型构造、岩浆岩构造四类及复合构造类型。挤压收缩型构造包括前、后展叠瓦状构造、对/背冲构造、反冲构造及双重逆冲构造、竹劈构造等局部构造变形样式;伸展型构造包括地堑(半地堑)、地垒、断阶、古潜山等构造样式;扭动型构造以左行工区走滑花状断层两侧的扭动构造,构造包括正、负花状构造;岩浆岩侵入主要分布于后期白垩系主控断层附近。由于研究区经历了多期变形改造,许多局部都表现为复合构造的特点,如早期挤压逆冲后期伸展回滑,早期叠瓦冲断后期反向逆冲等,导致构造复杂形态多变。通过区域、工区构造演化及其构造组合复合形成过程的研究,指出中扬子东缘自印支期以来由于受到多种应力场作用和多边界条件的限制,区域构造演化具有构造应力场的多重性、构造活动的多期性、构造变形的多层次性等特点。先后经历了加里东、海西—印支、早燕山、晚燕山—早喜山、晚喜马拉雅等五个沉积构造演化阶段,早燕山期为中扬子东部挤压构造主要变形时期,晚燕山-喜马拉雅期为改造期。由造山带向盆内,构造应力逐渐减弱,滑覆距离及构造缩短量逐渐减小,构造样式由基底卷入仰冲→双重逆冲构造→叠瓦单冲构造→盖层滑脱推覆构造→对冲(背冲)构造逐渐过渡,其滑脱拆离而由基底向盖层多套滑脱而过渡,前锋反向三角楔状断裂构造明显,并具有“单楔或多楔剖竹”的构造样式。由于推覆主应力方向不一致,导致本区构造北东向左行走滑改造,研究区具有“中部基底断滑—盖层对冲、南北推覆滑脱、左行走滑压扭、纵向多重叠置”的结构。根据此次研究区海相中古生界的构造变形样式和构造演化的研究,结合以往中扬子区油气成藏背景和成藏环境,分析了可能的构造圈闭类型与组合方式。认为该区存在着雄后的物质基础、强烈的多期改造和复杂的热体制,决定了该区多期生烃、多期运移、多封闭系统、多期成藏及多期改造的客观条件,强调多期生烃与晚期成藏的有效性。根据海相中古生界多期改造后赋存的完整性与赋存方式、早期热演化程度、后期深埋增温作用、后期运聚条件和保存条件,提出研究区“北部强于中部、中部强于南部”的总体评价意见,白垩系下部不整合面下内幕构造、潜山低断块、志留系滑脱面下所包络的原地体及双重逆掩推置构造体、推覆体内部相对弱变形的背斜构造及断背斜是可供选择的油气勘探领域。
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