辽中凹陷南洼构造发育特征与成因演化机制摘要
辽中凹陷南洼位于辽东湾坳陷南部,是辽东湾坳陷内部一个重要的油气富集区,盆地经历多期次构造演化过程,其构造特征多样,成因机制复杂,因此明确构造特征及其演化过程是辽中凹陷南洼油气勘探的基础和关键。综合运用地震、钻井等资料,通过断层活动速率、平衡剖面等方法,解析辽中凹陷南洼盆地构造静态和静态特征,确定了构造演化过程,建立盆地构造演化模式;结合区域动力背景,探讨了先存断裂、不同应力叠加配比关系及走滑派生作用等因素对盆地结构差异性的控制和影响。研究结果表明:辽中凹陷南洼断裂具有多走向、多性质、多组合样式的特征,断裂具有NEE、NE、NW和EW向四个优势方向;断裂性质为走滑性质和伸展性质;不同方向断裂相互切割,断裂系统进一步复杂化,平面呈斜交式、马尾状,剖面组合表现为―Y‖字形或多级―Y‖字形、花状、似花状等样式。辽中凹陷南洼发育有多种构造样式,根据力学成因分为走滑构造样式、伸展—走滑构造样式以及挤压构造三类。不同层系断裂发育具有时空差异性,NW向是发育在深部层系(中-古生界、古近系早期)的伸展性质断裂体系,至浅层连续性逐渐变差,后期被NNE向走滑性质断裂切割改造,而近EW向、NE向次级断裂由深层至浅层逐渐增多。不同演化阶段,不同走向断层活动强度不同,孔店组-沙四段沉积期,以NW向断裂活动为主,后期活动性逐渐减弱,该时期NEE向断层开始活动,切割NW向断层,至沙三段、沙一-沙二段及东营组沉积时期,成为主要控盆断层;次级断层主要为沙二段开始活动;就走滑量强度而言,辽中1号断裂走滑强度最强,各活动时期东营组沉积期最强,区域上表现为东强西弱的特点。辽中凹陷南洼构造演化过程可以分为古近纪早期(Ek-Es3),古近纪中期(Es2-Es1),古近纪晚期(Ed)以及新近纪(N+Q)四个阶段。古近纪早期,NW向基底断层控制地层沉积,NNE向走滑断层活动较弱,中央走滑带Ek+Es4期开始形成;古近纪中期,辽中凹陷南洼整体地层厚度较薄,受断层控制较弱,沉积中心不明显,是辽中凹陷南洼构造转型过渡期;古近纪晚期,走滑作用强烈,伸展作用较弱,走滑断层切割改造早期伸展正断层,EW向次级断层该时期大量发育,沿主干断裂走向雁列式展布;新近纪伸展、走滑作用较弱,整体处于坳陷阶段。受到区域动力学作用,同时受到先存断裂、拉张与走滑应力的叠加配比关系以及走滑派生作用产生的局部应力场共同作用,导致了辽中凹陷南洼盆地构造的时空差异。NW向和NNE向先存断裂体系互相切割形成共轭转换带,为辽中凹陷南洼提供了压扭应力。伸展和走滑应力的叠加配比关系控制了辽中凹陷南洼构造发育的时空差异,古近纪早期伸展作用为主,中期作为辽中凹陷南洼构造转型期,伸展作用减弱走滑作用增强,晚期走滑作用为主,新近纪伸展和走滑作用整体较弱。走滑派生作用导致了局部构造的差异,走滑断裂弯曲、尾端以及侧接部位派生出不同的局部应力场,造成了坳陷内局部构造发育的差异性。
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