盆地构造与构造演化
2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。
(一)盆地地层特征
1.北黄海盆地地层特征
我国尚未在北黄海进行钻探,对北黄海的勘探程度很低,近年来仅做了一些地震勘探工作。根据朝鲜在西朝鲜湾(北黄海盆地东延部分)的钻井资料,结合地震剖面和胶莱盆地、安州盆地的地层资料进行综合对比,北黄海盆地的地层主要为晚侏罗世-白垩纪地层(图5-35),为陆相碎屑岩沉积,厚0~6000m,仅分布在坳陷内,属断陷型沉积(刘振湖等,2003)。
图5—35 北黄海盆地东部坳陷C—8线过井剖面
(据Taurus AB石油公司)
在地震剖面上,北黄海盆地可识别出T2、T3、T4、T′5、T5、T6和Tg七个地震反射界面(图5-36,表5-5),可划分出侏罗系、白垩系、古近系和新近系-第四系四个超层序,东部坳陷和西部坳陷的超层序发育齐全,中部和南部坳陷层序ⅡA(渐新统)不发育,部分地区上侏罗统和下白垩统难于划分。中新生界总体沉积厚度,东部坳陷最大,中部坳陷和西部坳陷次之,南部坳陷最薄。
(1)侏罗系
朝鲜在北黄海盆地东部坳陷中央凹陷带东南部的凹中隆构造上的606井钻遇上侏罗统297m,将其分为下部龙胜组和上部新义州组,上侏罗统上部新义州组以湖相沉积为主,下部龙胜组以河流沉积为主。
中国辽东半岛侏罗系自下而上可分为下侏罗统长梁子组,中侏罗统转山子组、大堡组、三个岭组,上侏罗统小东沟组。
长梁子组下段以砾岩、砂岩为主,夹页岩和煤层;上段以页岩为主夹砂岩。厚153~1320.8m。角度不整合于印支期碱性岩或古生界之上,被中侏罗统转山子组角度不整合覆盖。产有丰富的动植物化石。
图5—36 北黄海NY-N6测线地震剖面
(据刘振湖等,2003略作改动)
表5—5 北黄海地震层序划分表
转山子组主要为灰色砾岩、砂岩,夹粉砂岩、页岩、煤线或煤层。厚219~419m。与下伏长岭子组角度不整合接触,与上覆大堡组平行不整合接触。
大堡组平行不整合于转山子组之上,与上覆三个岭组为连续沉积。下部为砾岩、砂岩,夹页岩;上部为砂岩、页岩,夹煤层。厚426.6m。
三个岭组岩性主要为砾岩和砂岩,夹页岩和煤层。厚292.7~463.5m。整合于大堡组之上。
小东沟组以紫色砂岩和紫色及黄绿色页岩为主,偶夹泥灰岩透镜体,底部一般有一层石灰岩质砾岩。厚161.4~1519.1m。角度不整合于三个岭组、上二叠统或混合花岗岩之上。
根据上述辽东半岛和北黄海盆地东部坳陷钻遇的侏罗系特征分析,北黄海盆地的侏罗系可能主要为河湖相含煤碎屑岩沉积,发育火山岩。岩性主要为砾岩、砂岩和各类火山岩,夹页岩和泥岩。
(2)白垩系
北黄海盆地东部坳陷606井钻遇的下白垩统为红层沉积,厚723m。朝鲜半岛下白垩统下部为厚层砾岩和巨砾岩,上部为含化学沉积的湖相沉积。
辽东地区白垩系自下而上分为下白垩统小岭组、梨树沟组、聂尔库组;中白垩统大峪组。总厚3495~6981.5m。下白垩统下部以中酸性火山岩为主;上部以页岩、粉砂质页岩、粉砂岩为主,夹煤层。上白垩统下部以紫红色砾岩为主;上部以紫红、砖红色砂岩为主。
因此推测北黄海盆地白垩系也主要为火山-碎屑沉积岩系,下白垩统上部可能为含煤的页岩、粉砂质页岩沉积。606井钻遇的红层可能是上白垩统。
(3)新生界
北黄海盆地西部可能直接与渤海湾盆地相连,其新生代地层应该与渤海湾盆地的新生代地层类似,主要为河湖相砂岩、粉砂岩和泥岩沉积,古近系可能含煤层和玄武岩夹层。
2.南黄海盆地地层特征
在地震剖面上,南黄海盆地可追踪出
现有的地震剖面和钻井资料揭示,古生代和三叠纪海相地层在南黄海普遍发育,白垩系和古近系主要分布于南部坳陷和北部坳陷内,新近系和第四系则广布全海区。
(1)古生界
南黄海古生代和三叠纪地层厚5000~10000m。古生界和中-下三叠统,以碳酸盐岩为主,夹碎屑岩和煤层。受印支运动强烈改造,地层褶皱变形,断裂发育。
1)石炭系。石炭系分为下石炭统高骊山组、和州组,中石炭统黄龙组和上石炭统船山组。最大厚度814m。底部高骊山组为滨海-浅海碎屑岩沉积;上部各组均为以灰岩、藻灰岩为代表的浅海台地及潮坪沉积。高骊山组为深灰色方解石化泥质砂岩,含灰质粗粉砂岩和泥质细粉砂岩及少量粉晶灰岩,与和州组呈整合接触。和州组主要为灰色粉晶白云质灰岩,夹数层泥质灰岩,与产中石炭世孢子的黄龙组整合接触。黄龙组为深-灰棕色粉晶泥晶灰岩,夹灰白色灰岩,泥质灰岩或薄层灰质泥岩。船山组中下部由褐灰色藻团细粉晶灰岩、深灰色含生物粉晶灰岩组成,上部为浅灰色生物藻团粉晶灰岩、灰色生物细碎屑粉晶灰岩、泥晶灰岩和含燧石灰岩,其下与黄龙组呈整合接触,顶与二叠系栖霞组为假整合接触。
图5—37 南黄海北部坳陷地震层序划分
(据王嘹亮等,2003)
2)二叠系。二叠系在南部坳陷的常12-1-1(A)井、无13-1-1井和无5-STl井钻遇,但揭露不全,海域区二叠系分为下二叠统栖霞组,上二叠统龙潭组和大隆组,钻井揭示最大厚度为598m。下二叠统栖霞组下部为深灰-灰黑色、部分褐灰色石灰岩,底部夹少量黑色泥灰岩,石灰岩具生物碎屑结构;上部为深灰、灰黑色石灰岩和褐黄色白云质灰岩,岩石偶含燧石结核。龙潭组下部为褐色和深灰色粉砂岩夹煤层和石灰岩,中部为深灰、灰白色粉砂岩夹灰白色微晶灰岩,上部由灰白、深灰色细粒含岩屑长石石英砂岩夹粉砂岩、粉砂质页岩及少量煤层组成,钻井厚度329.84m。大隆组下部由灰、灰黑色页岩、粉砂岩组成,中部为浅黄、深灰、灰黑色粉砂岩、砂岩,顶部为粉砂岩夹灰岩。
在下扬子区,二叠纪海盆沉降稳定,早二叠世栖霞期全区以碳酸盐岩台地环境为主;晚二叠世龙潭期,上海-连云港一带为陆棚-滨岸沉积,在滨海一带为滨岸相和三角洲相沉积,碎屑岩发育;长兴期,深水盆区。二叠纪主要为浅海环境。
表5—6 南黄海地震层序划分及其与钻井分层深度对比表
(2)中生界
南黄海的中生界有中、下三叠统和白垩系。中生代地层在地震剖面上厚度横向变化大,为0~4000m,呈自凹陷往斜坡骤减的透镜状,其沉积主要受地形的影响。经过印支运动全面抬升、剥蚀后,地形起伏大,早期在低洼处充填河流相、冲积扇和火山岩相为主的粗碎屑,沉积中心分隔性强,岩性、岩相变化快,后期随水体加深,沉积范围扩大,盆地持续稳定沉降,除局部构造高部位外,普遍接受沉积,沉积中心具由北向南迁移的趋势,主要物源来自千里岩隆起及中生代坳陷中的凸起,地震相-沉积相反映为浅湖砂泥相、河流-泛滥平原相,自下而上,岩性由粗变细。白垩系岩性具有“下红上黑”和“下粗上细”的性质,上部具有一定厚度的黑色泥岩,为盆地生油源岩之一。
1)三叠系。钻井揭示南部坳陷的下三叠统包括下青龙组和上青龙组,最大厚度1615m。下青龙组厚1410m,为泥晶灰岩、泥质灰岩和白云岩夹泥岩和粉砂岩,富含介形类、菊石、有孔虫、牙形石、孢粉等化石。上青龙组由灰-深灰色泥晶灰岩夹薄层绿灰和黄褐色泥岩、页岩组成,局部夹同生砾状灰岩透镜体;上部为浅灰、灰色中薄层泥晶灰岩夹暗紫色灰质泥岩和泥晶灰岩,近底部为紫红色瘤状灰岩。沉积相以浅海环境为主,现今的勿南沙以滨海或三角洲沉积为主。其上被古新统泰州组不整合覆盖。
2)白垩系。上白垩统赤山组,钻井揭露最大厚度1066m,按地震剖面解释,最大厚度可达5000m。赤山组为棕褐色泥岩、粉砂质泥岩与棕红、浅棕、棕灰色泥质粉砂岩、灰质粉砂岩、灰质细中砂岩、细砂岩。上部有巨厚的黑色泥岩,砂岩呈夹层;中部砂岩发育,与泥岩互层;下部砂岩粒度细,为夹层。晚白垩世中期,北部坳陷沿千里岩断层南侧是一个凹陷,赤山组为干旱气候条件下的河流相沉积,沉积韵律发育。北部坳陷以湖相沉积为主,其次为河流相沉积。南部坳陷及中部隆起的小断陷区,为河流相沉积及浅水湖泊沼泽沉积。
(3)新生界
1)古近系。南黄海盆地古近系厚达3270m,自下而上分为泰州组、阜宁组、戴南组和三垛组。
泰州组:最大钻遇厚度574m,在北部坳陷与下伏赤山组呈假整合接触,在南部坳陷与下伏古生界为不整合接触。南部坳陷泰州组下部为棕红色砂泥岩段;上部为灰色泥岩段,具有“下红上黑”和“下粗上细”的特征,并具有一定厚度的黑色泥岩,为盆地生油源岩之一。泰州组二段为一套浅湖相-半深湖相暗色泥岩夹薄层砂岩、白云岩,暗色泥岩厚295m。泰州组一段下部为棕红色粉细砂岩,上部为灰白、浅棕色粉细砂岩,含砂砾岩夹层。
阜宁组:厚1090m,为暗色泥岩、粉砂质泥岩与粉细砂岩互层、夹灰岩或泥灰岩、页岩,局部夹白色高岭土层。具有厚度大、暗色泥岩发育的特点,是南黄海新生界主要生油层位。阜宁组按岩性和古生物组合可分为四段,下部阜一段颜色较杂,砂岩含量较高;阜二段以暗色泥岩为主,夹砂岩、石灰岩,局部夹煤线;阜三段为暗色砂泥岩段,砂岩增多;阜四段为暗色泥岩段,很少夹或不夹砂岩。北部坳陷的阜宁组夹含石膏泥岩,南部坳陷的阜宁组含较多灰质成分。
戴南组:分布范围较窄。下部为深灰色和黑色泥岩,最大钻遇厚度438m,是南黄海海域的重要生油岩;上部为紫红、褐红、深灰等色的泥岩,普遍夹煤层或炭质泥岩,夹浅灰色细-粗石英砂岩、灰质砂岩,最大钻遇厚度663m。该地层最大钻遇厚度1101m,地震剖面解释的最大厚度为1700m。其与下伏阜宁组呈假整合或不整合接触。戴南组中化石稀少,有介形类、轮藻、孢粉等。其中孢粉组合与阜宁组的区别较大,与三垛组的接近。南部坳陷戴南组中揭露到6m厚的含油砂岩。
三垛组:分布广,由红色和深灰、灰绿色泥岩和灰白色碎屑岩组成,红层发育,碎屑偏粗。下部垛一段为灰、深灰色及棕红色泥岩,粉砂质泥岩夹砂岩、含砾砂岩,底部为含泥砾砾岩。上部垛二段为棕红、紫红、紫灰色泥岩夹灰绿、深灰色泥岩、粉砂质泥岩和少量粉砂岩、砂岩,底部砂岩较多,下部夹多层含膏泥岩,上部夹油页岩、泥灰岩。该组最大钻遇厚度1079m,与下伏地层呈不整合或假整合接触。三垛组含有介形类、轮藻和孢粉等化石。
2)新近系。新近系遍布全海域,中新统下盐城组和上新统上盐城组钻遇总厚度1604m。
下盐城组由杂色砂砾岩和泥岩组成,与下伏地层呈不整合或假整合接触。南部坳陷下盐城组沉积连续,岩性稳定,但厚度变化大。下部以砂岩和含砾砂岩为主,夹泥岩和油页岩;上部主要为泥岩和粉砂质泥岩。北部坳陷下盐城组以砂岩为主,夹泥岩、粉砂质泥岩。下盐城组化石丰富,有介形类、海相有孔虫、轮藻和孢粉等。上盐城组为一套灰、土黄、绿灰色细碎屑沉积,最大钻遇厚度为705m。该组与上覆第四系为假整合接触。
3)第四系。南黄海第四系称东台群,全海区分布稳定,厚度为150~350m。由灰、灰白色粉砂质粘土、粘土质粉砂、细砂组成。第四纪,海水逐渐从东、东南方向侵入,广泛沉积一套水平的海陆过渡相和海相的沉积物。
(二)盆地沉积建造
根据中国东部-朝鲜半岛构造演化分析和黄海海域已有钻井资料,黄海盆地的沉积建造主要为陆相湖盆的火山-沉积建造,在早侏罗世、早白垩世和古近纪发育暗色泥岩,可形成较好的烃源岩,晚侏罗和晚白垩世常常发育粗碎屑岩。侏罗-白垩纪常有中基性火山喷发,形成多个火山-喷发旋回。其中北黄海盆地的沉积建造可能类似于胶莱盆地、南黄海盆地类似于苏北盆地。
1.北黄海盆地沉积建造
依据北黄海盆地地震资料的研究成果,结合黄海围区胶莱盆地、安州盆地沉积特点分析(图5-38),北黄海盆地的沉积主要发育山麓洪积相、河流相、湖泊相等沉积体系。
上侏罗统底部为充填冲积扇或河流泛滥平原偏砂相粗碎屑岩,局部(东部坳陷)夹泥质岩或薄煤层;上部为一套岩性较细的滨浅湖砂泥-泥质和滨湖沼泽相地层,由富含有机质的黑色页岩和砂岩层组成,是盆地主要的烃源岩和储集层。白垩系横向厚度变化大,在东部拗陷最为发育,在一些小型断陷缺失,以冲积扇-河流偏砂相、泛滥平原砂泥相沉积为主。早白垩世早期可能为较深的水体沉积环境,表现出强烈挤压后伸展阶段快速断陷、欠补偿沉积的特点。晚期断陷作用减弱,逐渐转变为拗陷环境,沉积环境变为较浅水的湖相或河流相环境。
新生界整体上具有东厚西薄、北厚南薄的特征,沉积厚度1000~4000m。古近系仅分布在坳陷内,沉积范围和沉积相带明显地受断层控制,继承了中生代的沉积格局,东部坳陷沉积厚度1000~3000m,北部坳陷沉积厚度1000~2000m,中部和西部坳陷沉积较薄。在坳陷中部为浅湖-半深湖偏泥相地层,边缘为河流-决口扇砂偏砂相、扇三角洲偏砂相粗碎屑岩,东部坳陷和南部一些小断陷为泛滥平原沼泽相沉积。
图5—38 安州盆地沉积建造特征
(据王嘹亮,2004未刊资料)
新近系和第四系覆盖全区,与下伏地层呈不整合接触,是盆地区域沉降阶段的产物。沉积特征东部和南部厚、西部和北部薄,地层厚度变化小,一般200~900m,东部和南部发育两个沉积中心,地层未变形。中新统为滨浅湖-湖滨沼泽相和浅湖-半深湖相沉积,上新统为浅湖偏泥相沉积,上新世之后,海水侵入,为海陆交互相沉积。
侏罗纪、白垩纪和新生代均可能夹有火山岩和火山碎屑岩沉积,中生代可能以中基性喷发为主,新生代主要为基性玄武质火山喷发。可构成多个喷发-沉积旋回。
2.南黄海盆地沉积建造
南黄海盆地与苏北盆地直接相连,是苏北盆地的海域部分,其沉积建造类似于苏北盆地,沉积地层包括中三叠统黄马青组、上三叠统范家塘组、中—下侏罗统象山群、上侏罗统西横山组、龙王山组、云合山组、大王山组、白垩系下统葛村组、上统浦口组、赤山组(表5-7)。沉积演化可分为六个阶段。
表5—7 苏北-南黄海陆相中生界地层层序表
(1)中、上三叠纪海陆过渡阶段
中三叠世晚期本区大部分上升为陆地,海水普遍退却,结束了海盆地的演化历史,转为内陆湖盆发展阶段。其中,黄马青组沉积时期该区正处于由海到陆的转折时期,黄马青组下段沉积物,反映了这个时期的海陆过渡的特征。
(2)侏罗纪湖相-河流相沉积阶段
侏罗系中、下统象山群的粒序为下粗上细的正韵律,颜色下浅上深,可分为三段,其下段为灰白色厚层状石英砾岩、石英岩状砂岩,在其沉积时期,水动力条件较强,为较长距离搬运的河流相沉积环境;中段为灰、灰黄色细粒石英砂岩,局部为含砾砂岩、泥岩、炭质页岩夹煤层或煤线,为一套细碎屑为主含炭质页岩及煤的湖泊相沉积环境;上段岩性主要为灰白、灰黑、暗紫色含砾长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩,局部地区夹薄煤矿层以及火山岩夹层。沉积物的颜色由灰色渐变为红色,说明氧化作用不断加强,气候逐渐向炎热干旱转化。
上侏罗统西横山组主要为一套杂色、多岩屑、含钙质巨厚的河湖相碎屑岩,具韵律层理,同时伴随少量中性火山喷发。大致可分为上下两段,下段以红色粗碎屑岩为主,反映当时沉积物未经长距离搬运而迅速堆积的河流相沉积;上段主要为中—细粒杂色碎屑岩,发育粗细沉积韵律,具水平层理,反映河湖相沉积特征。
(3)白垩纪湖盆消亡阶段
葛村组分布于内陆一些残留湖盆中,各地岩性差异较大,按其标准剖面的沉积韵律特征可划分为五段:顶段暗紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩;上段暗棕、灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层间夹灰白色砂岩;中段暗棕、灰绿色泥质粉砂岩互层;下段灰白色粉砂岩与泥质砂岩互层;底部为砾岩。
浦口组的岩性特征南北有异,苏南为一套内陆湖相近似于山间盆地的沉积,主要以紫或紫红色、暗紫色砂泥岩为主,底部含砾,下粗上细沉积韵律明显,故有红色盆地之称。苏北地区为一套以湖相沉积为主的砂泥沉积,可分为四个段,为两个由粗到细的韵律构成,普遍含石膏,含白云质灰岩,夹白云岩,是苏北浦口组的一个标志,石膏含量由南到北增多,到淮安一带出现膏盐沉积,颜色也相应由红变灰,也就是通常所说的“黑浦口”。以上岩性特征,反映了沉积盆地处于不同位置和气候特征,南部主要为炎热干旱,氧化作用强的环境,北部为炎热蒸发环境。
赤山组上部为红棕、砖红色夹灰白色泥、铁质细砂岩、粉砂岩;下部为紫红、棕红色细砂岩、粉砂岩夹薄层砾岩、含砾砂岩。沉积物以红色为主,含有高价铁离子,反映当时气候炎热干燥,为强氧化环境。
(4)泰州—阜宁期广湖沉积阶段
仪征运动以后,盆地迅速沉降,湖盆水体不断加深。到古新世早期,继承晚白垩世晚期泰二段沉积期的拉张断陷构造作用,盆地受到中等强度拉张作用,阜宁组广泛沉积,伴随着干热气候,发育河流—滨浅湖沉积体系,广泛接受一套红色、杂色砂泥岩互层沉积,苏北盆地东部地区为滨浅湖—半深湖相暗色泥岩、杂色泥岩夹砂岩建造,厚500~700m;至阜宁组二、四段沉积期,拉张构造作用进入鼎盛时期,盆地沉降速率增大,伴随着温湿气候,沉积了阜宁组二、四段深湖—半深湖相、半咸水相暗色泥岩夹泥灰岩、生物灰岩、油页岩建造及阜宁组三段河流—三角洲—滨浅湖相暗色泥岩、砂岩互层,厚度在600~1000m。地震资料显示与其下伏地层呈平行整合接触关系(表5—8)。
(5)戴南-三垛期断陷河湖沉积阶段
古新世末,发生吴堡运动,使盆地再次抬升,盆地内以NNE向为主的断裂活动较强烈,形成了掀斜断块。盆地大部分区块遭受强烈隆升剥蚀。阜宁期统一的广湖解体,戴南期南黄海盆地以断块运动为主,凹、凸分化明显,南坳仅四、五、七凹接受沉积;北坳的钻井资料显示中凹未钻遇,北凹的黄2、黄7井缺失。戴南组分布具有明显的局限性,表现为分隔性强的特征。地震剖面上戴南组与下伏层序呈上超关系,指示断陷沉积。现在的箕状凹陷形状主要是由于吴堡运动引起的断块活动造成的。三垛组沉积时期,各箕状凹陷沉积范围扩大。三垛组一段沉积早期,接受了广泛披覆性的河流相粗碎屑建造,厚度在50~150m。随后发生了周庄热事件,在全盆地范围发生大规模火山喷发,盆地快速沉降,伴随着干热气候,接受一套河流—间歇性湖泊泥岩夹砂岩建造,厚度100~300m。至三垛组二段沉积期,区域拉张作用减缓,盆地沉降速度下降,接受一套砂泥岩互层沉积,厚度300~600m。综上所述,从戴南期到三垛期,沉积相从湖泊、三角洲相为主演变为以河流相为主(赵澄林等,2001)。
表5—8 南黄海盆地白垩纪以来地层序列
(据陈晓东,2003)
(6)新近纪-第四纪拗陷沉积阶段
始新世晚期发生三垛运动,使盆地又一次抬升,导致三垛组上部遭受剥蚀,并持续了约13.4Ma。盐城组沉积时期,南黄海盆地在大范围夷平的基础上接受了大套河流相沉积,沉积范围扩大,并超出了古近系的分布,断裂活动逐渐停止,形成一个的新近纪—第四纪大型拗陷型大盆地。
(三)盆地构造
盆地构造总体上表现为NE向对称的断陷或不对称的箕状断陷,控制盆地的主要边界断裂为NE向的正断层,控制盆地内部次级构造单元的边界断裂有NE向、近EW向和NW向的正断层。各坳陷内部的构造以正断层为主,可能在坳陷的边缘发育逆断层。坳陷内至少发育三个不整合界面,即白垩系底部的不整合界面,古近系底部的不整合界面以及新近系底部的不整合界面。
1.北黄海盆地构造特征
北黄海盆地为一中新生代的断陷盆地,断陷边界受NW向和NE向同沉积正断层控制,边界断裂的上下盘落差大,形成时间早,据有长期发育的特点,对断陷的中生代和古近纪沉积以及构造走向具有明显的控制作用。断陷内部的断层绝大部分是正断层(图539),东部拗陷发育少量逆断层,断层走向包括NW向和NE—NEE向,以NE—NEE向断层最为发育。绝大多数断层切割了中生界和古近系,并被新近系不整合覆盖,形成于新近纪之前,对中生界和古近系沉积起改造作用。部分盆内的NE—NEE向断层对盆地内中生界和古近系有一定的控制作用,构成断陷内次级构造单元的边界。NE向的逆断层出现在东部坳陷内,延伸较短,断距较大,切割了T2地震反射界面以下的地层,被T2地震反射界面以上的新近系和第四系不整合覆盖。应形成于古近纪末,是古近纪末盆地反转期的产物。
图5—39 北黄海西部坳陷地震剖面(BHHL129测线西段)
(据广州海洋局资料,2004)
北黄海盆地中新生代经历了三次构造变形,发育侏罗系与白垩系、白垩系与古近系、古近系与新近系之间的三个角度不整合界面(图5-40),代表了盆地中新生代以来的三次反转事件。形成了一系列断块、断背斜、潜山及滚动背斜等局部构造。
图5—40 北黄海盆地钻井及地震解释测线
(据Massoud et al.,1991)
盆地内岩浆活动不发育,仅局部见规模不大的呈圆柱状或圆锥状的火山刺穿岩体。根据岩体刺穿的层位,推测岩浆活动时间最晚在第四纪以前。
2.南黄海盆地构造特征
南黄海盆地总体上呈NEE向隆坳相间的构造格局,可划分为千里岩隆起、北部坳陷、中部隆起、南部坳陷和勿南沙隆起五个二级构造单元。盆地的隆起和坳陷主要受NEE向的同沉积正断层所控制(图5-41),坳陷的边界正断层同时控制坳陷内中新生代沉积。坳陷内部的断层主要为正断层,走向主要有NEE向、NW向和近EW向,大部分断层表现为同生长断层,破坏并控制着中新生代沉积,部分规模较大的断层构成坳陷内凸起和凹陷的边界。坳陷基底和隆起上的断层有两种类型,一种为逆冲断层(图5-42),另一种为正断层(图5—43)。盆地内的绝大部分断层被新近系不整合覆盖。
图5—41 南黄海北部坳陷地震剖面
(据姚永坚等,2003)
图5—42 南黄海盆地地震剖面
(据姚永坚等,2003)
图5—43 南黄海盆地地震剖面
(据姚永坚等,2003)
根据坳陷内部地层的接触关系和变形特征,南黄海盆地中新生代经历了侏罗纪—古近纪断陷、新近纪—第四纪整体沉降两个盆地演化阶段,侏罗纪末、白垩纪末和古近纪末三次反转事件。形成的局部构造样式包括背斜构造、断块构造、滑脱构造、反转构造、披覆性穹隆和潜山构造等。
(四)盆地构造演化
从中国东部-朝鲜半岛的构造演化和黄海海域已有的油气勘探资料来看,黄海盆地是在前侏罗纪基底之上发育起来的中新生代含油气盆地。黄海盆地的构造演化经历了前侏罗纪基底形成、侏罗纪—古近纪断陷、新近纪—第四纪坳陷三大阶段。
1.前侏罗纪基底形成阶段
中三叠世印支运动之前,现今的黄海海域分属华北克拉通和扬子克拉通两个不同的构造单元,均经历了克拉通结晶基底形成、克拉通稳定盖层发育两个演化阶段。所不同的是华北克拉通的结晶基底在古元古代末(1800Ma)吕梁运动之后就已形成,从中元古代就进入克拉通盖层发育阶段。而扬子克拉通的结晶基底形成于晋宁期(800Ma),从震旦纪开始进入克拉通盖层发育阶段。
直到中生代早期印支运动期间,华北和扬子两个克拉通发生碰撞俯冲,在两个克拉通地块之间形成大别-苏鲁高压-超高压造山带,两个克拉通地块拼合为一体,并且遭受强烈的剥蚀,形成了黄海盆地的基底。
2.侏罗纪—古近纪断陷发育阶段
从侏罗纪开始,由于受太平洋板块俯冲作用的影响,亚洲东部地区处于NW—SE向伸展作用环境,在前侏罗纪不同类型的基底之上,逐渐发育一系列NE、NEE向的相互分隔的断陷盆地,并且发生强烈的火山喷发与岩浆侵入,中国东部-朝鲜半岛进入陆内造山与成盆阶段。在这些断陷盆地内发育了巨厚的河湖相含煤碎屑岩建造和中基性火山、火山碎屑岩建造。
在此期间至少发生过三次比较强烈的构造反转事件,分别为侏罗纪末的构造反转、白垩纪末的构造反转以及新近纪末的构造反转。三期构造反转事件均使得早期盆地反转或消亡,形成沉积间断,使早期地层褶皱,在盆地的边缘形成逆断层。从而把侏罗纪—古近纪盆地断陷阶段进一步划分为侏罗纪、白垩纪和古近纪三个次级断陷发育时期,形成多个火山-沉积旋回。
3.新近纪—第四纪拗陷发育阶段
古近纪末的构造反转结束了黄海盆地的断陷历史。从新近纪开始,黄海地区整体沉降,形成统一坳陷,发育了新近纪—第四纪的河湖相沉积,统一的黄海盆地开始形成。直到第四纪初1.70Ma才发生海侵,形成现代黄海。
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