四川盆地中部震旦纪—早寒武世多幕裂陷作用及其成因机制

发布时间：2018-05-02 11:31

本文选题：裂陷槽 + 正断层三角剪切　；参考：《中国地质大学(北京)》2017年硕士论文

【摘要】：近几年,人们通过地震剖面发现四川盆地发育近南北走向的裂陷槽,特征为寒武系底界呈“陡坎”形态,裂陷槽底部缺失灯三和灯四段,该现象引起了地质学家的广泛关注,并初步认为它是在四川盆地早期张性应力背景下所形成的。本次我们将从裂陷槽的构造背景,构造几何学特征、构造运动学特征以及构造变形机制进行深入分析,其结果对于探讨四川盆地早期克拉通背景下构造如何分异具有重要的地质意义。研究区地震剖面同相轴具有下伏基底被断开,上覆沉积盖层发生褶皱变形但未被错断的特点,因此对裂陷槽的研究有助于我们理解基底活动是如何控制上覆构造变形。此外随着深层油气勘探的逐渐发展,四川盆地作为主要的海相含油气盆地之一,其震旦系及下古生界成为油气勘探开发的重点层系。裂陷槽内充填了巨厚的下寒武统烃源岩,并与储集层及盖层具有纵向上互层叠置的成藏组合,因此裂陷槽的研究对油气勘探具有至关重要的作用。本论文主要以断层相关褶皱原理为基础,综合应用最新的高品质二维和三维地震数据、钻井资料及重磁电资料,并结合岩心以及盆地露头资料,充分应用现代构造地质学的新方法和分析测试技术,对覆盖裂陷槽的地震测线进行层位追踪,精细刻画出裂陷槽的边界范围,剖析裂陷槽的平面展布,识别裂陷槽的基底断层,分析基底断层形成时间和活动期次,建立构造模型并进行定量化模拟,结合区域地质背景探讨裂陷槽的成因机制并详细刻画威远—安岳裂陷槽自南华纪以来的构造演化史。通过对威远—安岳裂陷槽系统性的研究和分析,目前主要得到以下认识:(1)地层、钻井以及地震资料均证实,四川盆地存在一近南北向展布的裂陷槽,且在川中地区变形特征最为明显。裂陷槽内充填了巨厚的麦地坪组和筇竹寺组烃源岩,裂陷槽底部灯三段和灯四段被剥蚀殆尽;(2)地震剖面反射特征显示在川中地区,寒武系及上覆地层呈现出多个“膝折带”现象,下伏基底被断开,综合运用轴面分析原理并结合断层相关褶皱,对下伏基底正断层进行识别,建立裂陷槽形成的构造模型,结果表明威远—安岳裂陷槽是由于基底正断层在向上传播过程中发生三角剪切作用所形成的;(3)恢复出灯三段、灯四段以及麦地坪组和筇竹寺组的残余厚度图并加以分析,得到裂陷槽横跨整个四川盆地,北至龙门山北段,南部可达川东南地区,并且在川西和川东具有分布范围广,川中地区展布范围最窄的特点;(4)依据下寒武统残余厚度的变化、基底断层形态以及基底岩性分区的特点,可将威远—安岳裂陷槽划分为三段:北段、中段和南段。北段位于盐亭以北,呈平缓的陡坎形态,陡坎幅度较小,越往北裂陷槽被改造程度越高;中段位于盐亭以南永川以北,陡坎现象非常清楚,后期改造程度较低;南段位于永川以南,构造变形强烈,剖面反射特征杂乱;(5)综合应用断层相关褶皱原理对覆盖威远—安岳裂陷槽的地震剖面进行精细解释,并对其地质结构特征进行分析,最终得到裂陷槽北段在米仓山前缘被正断层切穿,靠近川中古隆起区被改造程度降低,变形主要是受控于基底逆冲断层向上传播的影响,具有北西低、南东高的形态特征;裂陷槽中段被改造程度最低,主要受基底断层的影响以不规则抬升作用为主,发育于威远背斜的北东翼;裂陷槽南段在形成之后,受到了强烈的改造作用,变形程度较高,呈现出背斜和向斜相间的构造样式;(6)利用2Dmove软件对正断层进行反演模拟确定主要层系和下伏断层的变形量,发现地层的伸展率均小于0.6%,符合川中弱变形的特点,反演得到断层活动可分为两期,总位移为450m,在此基础上得到断层活动的P/S值为4~5。将这些数值作为正演初始约束条件,利用structuresolver软件对其进行正演模拟,可以得到威远—安岳裂陷槽的动态演化过程,此外来自前人数值模拟实验证实我们模拟结果的可靠性,表明基底断层在早期形成时速率快,岩层变形微弱,后期具有分期变形的特点;(7)结合四川盆地早期应力背景,对川中三维地震剖面基底发育的南华纪裂谷进行识别,并对桐湾运动时期先存基底断层的再次活动进行分析,得到威远—安岳裂陷槽的变形时间可划分为南华纪萌芽期、震旦纪发育期以及寒武纪初期的定型期。表明裂陷槽是受先存构造的继承性影响形成,后期受到构造叠加作用以不规则抬升为主。
[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 .

【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P618.13

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