盆地的基底断裂

基底起伏形态~

利用重力与电法资料分别计算了密度基底与电性基底深度。具体如下:当壁镇坳陷密度基底最深达3km;而电性基底只有1km左右。大顶山隆起局部部位密度基底深2km;电性资料局部部位还不足1km。敦密坳陷带密度基底平均2.5km深;但电性基底在敦密断陷可达1km，其余地区还不足1km。密山隆起密度基底约2.5km;而电法只在兴凯镇附近有深近1km的基底，其余地区没有。勃利盆地以北地区，密度基底深平均2km，电法显示在宝清县坳陷南端2km下部有大量低阻分布，如前所述是寻找油气的有利地区。
此外，DB03剖面经过了勃利盆地的中部断陷区(图8-3)。在该剖面上，勃利盆地位于勃利断裂(DB03剖面断裂编号F6)与七台河断裂(F8)之间。地形为丘陵地带，南侧海拔300m，向北逐渐降低并稳定在平均210m左右。重力异常从南部的－100×10－6m/s2向北降低到－200×10－6m/s2。磁异常相对平稳，在零值上下波动，只是在F8断裂附近，突然降低到－780nT，形成局部负异常低值区。然后向北显示逐渐升高的趋势。从电性资料上看，盆地5km以上以F7为界分为南北两块，南块中高阻，电阻率为2000～3000Ω·m;北部为低阻，电阻率为300～500Ω·m。5km以下两者合一，变为低阻，只有几十欧姆米。再往下一直大于20km，又变为高阻。F7为盆地内部基底断裂。基底深度重力资料显示平均仍为3km;电法与DB02线相似，不明显。
根据1∶50万构造分区图(本项目组提供)显示，勃利盆地的北部边界应在北兴农场以北的龙爪林场，但DB03剖面电性资料显示，该盆地北部边界应在七台河市之南的小五站镇附近。这样在龙爪林场之南又可划分出一个七台河隆起和北兴坳陷两个次一级构造区。如果仍以龙爪林场为界，那么七台河隆起与北兴坳陷仍为勃利盆地内部构造，但电性资料显示，这两个次一级构造的基底只有1km深。对寻找油气藏没有实际研究意义。
DB04剖面的东端F10断裂至道台桥镇一段已进入了勃利盆地的东部断陷区。该区地形在130m海拔高程的背景上，有小的起伏。重力异常平缓，数值为20×10－6m/s2。磁异常处于局部小隆起的形态，隆起高点异常值为400nT。勃利盆地该段的东部从地表到地下20km均为低阻层，电阻率平均为100Ω·m。

断陷盆地的发育规模与控盆断裂的活动速率密切相关。控盆断裂活动速率的演变揭示了盆地断陷活动的演变。
在济阳坳陷20余条基底断裂中,NW向断裂占半数,如五号桩、埕南、孤西、罗西、陈南(东段)及石村断层等。晚侏罗世以前,这些NW向断裂呈现为前陆变形阶段的逆冲活动。从早白垩世开始,这些先期NW向逆断层明显反转正断层(图3-4),控制了伸展断陷期盆地的沉积。早白垩世时NW向控盆断裂的伸展活动,使得济阳坳陷及邻区充填了一套红色碎屑岩及钙碱性系列玄武岩、安山岩建造,厚度达2000m,但岩性厚度变化大,推断为近源、半地堑盆地沉积。济阳坳陷晚白垩世断层的活动强度较小,沉积了王氏组紫色及杂色砾岩、砂岩、泥岩及灰色含膏泥岩,厚度约400~500m。王氏组分布比较局限,在林樊家地区及孤岛凸起东坡已为钻井揭示,据地震资料推测在临南洼陷、博兴洼陷和埕北地区也有零星分布。济阳坳陷在孔店组沉积期,在近南北向区域拉张应力场的控制下,NW向和近EW向断层为主要控盆断层。孔店组时期沉积范围不断扩大,由早期分隔性较强的小型半地堑盆地充填堆积,逐渐演化为持续快速沉降、快速充填的较开阔半地堑盆地。推测其物源主要为鲁西南隆起区、无棣凸起和陈家庄凸起,次为埕宁隆起。在南部的东营凹陷、潍北凹陷及西部的惠民凹陷形成了多个沉降中心。
在济阳坳陷内,古近纪期间不同方向断层伸展活动的高峰期是有差异的(图3-4)。NW向断层在孔店期-沙四期为强伸展活动期;而北东向、北东东向及近东西向断层在沙三-沙一期为强伸展活动期。
从空间上看,正断层断陷高峰期表现出由西向东、由早到晚的演化规律。从正断层发育阶段高峰期的活动强度来看,沾化凹陷的罗西断层、孤西断层、五号桩断层活动速率分别为40.4m/Ma、40.7m/Ma和70m/Ma,东营凹陷的石村断层和陈南断层(东段)活动速率分别为81.4m/Ma、146m/Ma,因此,各凹陷均表现出自西向东由弱变强的规律。
从断层的消亡时期来看,沾化凹陷的罗西断层、孤西断层、五号桩断层依次出现在沙四期、沙三期和沙二期,东营凹陷的石村断层和陈南断层(东段)停止活动的时间分别是馆陶期和明化镇期,因此,自西向东、自北向南,断层消亡的时期整体表现为由早到晚的规律。这些现象显示了郯庐断裂带在区域上对伸展活动迁移规律的影响。
根据合肥盆地主要东西向控盆断裂的活动速率分析(图3-5),前侏罗系为盆地基底逆冲阶段,受控于大别造山带北侧的前陆变形,主要是呈现向北的逆冲活动。早白垩世至古近纪,在控盆断裂的伸展活动中,盆地发生断陷沉积,并呈现出有规律的迁移活动。根据这些东西向主要控盆断裂活动速率随时间的演变,可以看出早白垩世时盆地北部控盆断裂活动性强,伸展量大,盆地的沉降中心主要出现在北部。晚白垩世时,这一格局发生了变化,盆地南部控盆断裂活动性强,沉降中心主要出现在盆地南部(如舒城凹陷)。至古近纪时,盆地南部断陷活动强的形式更加突出。这显示出合肥盆地要早白垩世至古近纪断陷活动中,总体上沉降中心向南迁移,可能与大别造山带后造山伸展活动有关。
根据合肥盆地三条(肥中、蜀山与六安断裂)主要东西向控盆断裂构造落差在东西方向上的变化特征及所控制沉积地层厚度的变化(图3-5),早白垩世时合肥盆地东部断陷活动强度明显大于中部,指示了郯庐断裂带对强断陷带的控制作用。这时期盆地西部断陷活动也较强,可能与NNE东向盆缘吴集断裂的强烈活动有关。根据前述的伸展应力场分析,早白垩世时由于区域上为NWW向拉伸,NNE向断层伸展活动最强,这与合肥盆地东、西部断陷活动强是一致的。在古近纪期间,合肥盆地中部的肥中与蜀山断裂也出现了向东断陷活动强的现象,同样指示了郯庐断裂带的影响。由于表明,合肥盆地东部受郯庐断裂带的影响,在早白垩世与古近纪期间伸展活动明显较强,成为盆地的沉降中心。而合肥盆地南部的六安断裂,可能由于大别造山带后造山伸展的影响,在断裂带中部的断陷活动要强于东西两侧,显示大别造山带是主要控制因素。

图3-4 济阳坳陷各方向断裂伸展速率演变直方图

1.基底断裂分级

依据断裂的发育规模、切割深度、对基底岩性和沉积岩发育的控制情况把测区断裂划分为三级。

深部断裂体系：近几年通过对柴达木盆地综合物化探资料的处理解释和综合研究，对柴达木盆地的深部断裂进行了深入的分析研究，认为柴达木盆地深部存在深部结构断裂和阿尔金构造系断裂，它们存在于柴达木盆地深部，少数断裂后期又有活动，对柴达木盆地的形成演化和构造格局具有重要的控制作用，称之为深部断裂体系。共6条。

基底大断裂：盆地边界断裂及对基底性质有明显控制作用的大断裂；测区有41条。

一般基底断裂：对沉积岩控制或改造作用不明显。测区有111条（表2-3）。

表2-3 柴达木盆地断裂要素统计表

续表

续表

续表

2.深部结构断裂

深部结构断裂特征：是指切割盆地结晶基底，对柴达木盆地的基底岩性、沉积岩发育和构造样式分布都有重要控制作用的大断裂。根据其他盆地研究经验，这种断裂对油气分布和富集也具有重要的控制作用。通过对柴达木盆地的重磁电资料综合研究认为柴达木盆地主要有3条深部结构断裂（图2-7），分别是柴北—油北—塔尔丁断层、柴北缘西段南断层和乌图美仁—鱼卡断层，其中柴北—油北—塔尔丁断层地震解释称为英北断层。这些断层形成于元古宙，是不同深部结构和基底岩性分区界线；柴北—油北—塔尔丁断层后期活化，成为柴西南区与柴西北区的分界断层，这些断层对柴达木盆地形成演化和构造格局有重要的控制作用。

以柴北—油北—塔尔丁断裂、柴北缘西段南断裂和乌图美仁—鱼卡断裂为界把柴达木盆地基底岩性划分为四大区块：柴西部南区、柴西部北区、柴北缘西区和柴北缘东部地区。不同区块具有明显的重磁电异常特征。在柴达木盆地深部剩余重力异常图上柴西南区为急剧起伏的近东西向高低相间的异常特征；柴西北区为平缓的北西向高低相间的重力异常区，柴北缘西区为北西—北西西向反“S”形隆坳相间展布的重力异常特征；柴北缘东区为近东西向展布的重力异常特征。在磁力DT化极异常图上柴西北区为平缓变化的区域负背景场，高频异常不发育；柴西南区也为区域负背景场，但背景值比较高，且发育高频磁异常；柴北缘西区表现为北西向高低相间的磁力异常特征；柴北缘东部地区以发育宽缓升高的块状高磁异常为特征。MT大剖面深部电性剖面图（图2-8）上柴北—油北—塔尔丁断裂和柴北缘西段南断裂特征更加明显，这两条断裂是不同电性结构区的分界线，具体说以这两条断裂为界柴西南区深部高阻层（电性反应的结晶基底）电性变化剧烈，电阻率较高，发育高阻团块，综合解释认为结晶基底内部侵入岩发育；柴西北区为稳定的、电性变化均匀的层状结构，结晶基底厚度大，达40km；柴北缘西区为也为层状结构，但结晶基底厚度明显减薄，不足20km。

图2-7 柴达木盆地深部结构断裂与油气田分布图

图2-8 MT02-5线二维反演剖面图

1）柴北—油北—塔尔丁断裂：它是一条走向北西、断面南倾的逆断层，从干柴沟北缘一直延伸到塔尔丁，全长294k m，是柴达木盆地中部的一条重要的基底结构分区断裂。综合解释认为它是一条多期活动的基底大断裂，其对基底结构、沉积岩发育都有严格控制作用，形成时期可能为元古宙；以该断裂为界南部结晶基底活化，发育火成岩侵入体，使南部基底的刚性程度增强，北部基本没有活动；新生代该断裂又有活动，控制了英雄岭构造带的隆升。

2）柴北缘西段南断裂：为不同基底结构区的分界线，以该断裂为界，北部结晶基底比较薄，一般为20～30km，南部结晶基底的厚度却明显增大达30～50km。该断裂形成较早，为古生代或元古代，喜马拉雅期活动不明显。

3）乌图美仁—鱼卡断裂：分布于柴达木盆地中部，北东向展布，区内长208k m，把柴达木盆地分成东西两部分。该断裂最早是由区域大剖面报告提出来的，但位置有一定的偏移，通过本次综合研究基本确定了该断裂的位置。该断层在重磁电异常上都有清楚的反应；从柴达木盆地布格重力异常图来看柴达木盆地中部存在一明显的北东走向的重力高带。其西部边界就是乌图美仁—鱼卡大断裂的位置；在航磁DT化极异常图上该断裂是鱼卡—乌图美仁—格尔木这个强磁性三角区的西部边界。从深部电阻率剖面显示来看，主要为一基岩断层，对沉积岩的控制作用不明显。

3.阿尔金构造系断裂

（1）断裂特征

所谓构造系是指那些具有走向相同、活动性质类似，具有成因联系的一组单体组成的构造。阿尔金构造系断裂是指在阿尔金断裂的作用和影响下形成的一系列分支断裂。其北界为车尔臣河断裂，阿尔金南部一直认为没有伴生断裂，但通过对柴达木盆地断裂的解释发现应该有三条：切4—一里沟断裂、马仙断裂和甘森北断裂。分别介绍如下：

切4—一里沟断裂和甘森北断裂从特征上与车尔臣河断裂相似（图2-9），古生代活动强烈，进入中、新生代活动微弱，甚至停止，但对整体的构造格局具有重要的控制作用，与车尔臣河断裂相似，M T—L2、L3剖面（图2-10）也显示这两条断裂对古生界褶皱基底、甚至结晶基底控制作用明显，对中、新生界控制不明显，地震对这两条断层没有明显的显示。

图2-9 中央隆起东段地震时间剖面图（SN—815）

图2-10 阿尔金构造域断裂在MT02-L2、L3线特征

1）切4—一里沟断裂：北东东向，在剩余重力异常图上表现为不同异常区的分界线，西北部为北西走向正负相间的异常特征，而东南部在芒崖—一里坪一带表现为北西西向的负异常；在磁力DT异常图上特征也很明显，西部为区域负背景场上叠加有局部高频正磁异常，而东部也为区域负背景场，但背景值要低得多，高频磁异常不发育；从重力反演基底顶面埋深图上看：该断裂西侧基岩埋藏浅，总体呈北西向隆坳相间展部，东部基岩埋藏深，基底起伏不大，方向性不明显。

2）甘森北断裂：在甘森北部，沿沙滩边南缘、斧头山南缘展布，向东与柴中断层、陵间断层位置一致，但柴中断层断面南倾，而陵间断层断面北倾，也说明甘森北断裂是一条走滑断层，断面倾向是变化的，第四系气田沿该断裂南缘分布。另外，大家熟知的无东断层可能为甘森北断层的一条分支断层。

3）马仙断裂：位于切4—一里沟断裂和甘森北断裂之间，呈北东东向，断面南倾，断距东大西小，与盆地中部小断层构成雁列特征。马仙断裂与前述两条断层构成向西收敛，向东散开的帚状断裂系统。

（2）对柴达木盆地构造格局的控制作用

阿尔金构造系断裂对柴达木盆地的构造格局有着重要的控制作用，受切4—一里沟断裂和甘森北断裂控制，柴达木盆地具有明显三分性，西段为北西向紧密的隆坳相间的构造特征，中段为宽缓的北西西向隆坳相间的构造特征，东段为宽缓的斜坡带。下面以柴北缘为例来介绍阿尔金构造系断裂对柴北缘构造格局的控制作用：以切4—一里沟断层和马仙断层为界，柴北缘深部结构东西有别。表现在：

西段：MT大剖面显示结晶基底厚度最小，壳内低阻层厚度最大，构造活动性强。

中段：结晶基底厚度增大，深部低阻层厚度减小，使该区稳定性变好，沉积岩厚度大。

东段：电阻率略低，且发育高阻团块，说明结晶基底比较破碎，活动性增强。古隆起构造发育。

地震资料证实了这种分段性：北缘西段变形剧烈，起伏大，构造发育，深部活动性强；中段沉积岩最厚隆坳宽缓，形成大隆大坳的构造格局，基底较稳定；东段沉积岩很薄，形成古隆起，局部构造发育，说明构造活动性强。

4.断裂形成的先后次序

柴达木盆地断裂的一个显著特点是：后期构造运动对前期断裂为继承性的改造，即以加强为主、破坏为辅。各方向断裂发生尽管有先后之别，但由于喜马拉雅晚期基本都有所发育，因此它们之间的交切关系非常复杂。概括地说，北西向两条大断层（柴北—油北—塔尔丁断裂和北部块断带南缘断裂）发育最早可能为古生代甚至元古宙，东西向断裂发育较早，推测为海西期，其次为北东—东西向断裂发育于中生代，再次为古近系发育的南北向断裂，而北西向断裂发育最晚，另外，本区断裂除南北向外，基本都多期发育，即喜马拉雅晚期的新构造运动各方向断裂都有所活动，只是强度有所差别面已。

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南涧彝族自治县17564516998： 什么是基底断裂带 - ？
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