东海陆架盆地西湖凹陷天台斜坡构造变换带发育特征及形成机理

余浪; 余一欣; 蒋一鸣; 邹玮; 陈石; 唐贤君; 梁鑫鑫; 何新建; 陈冬霞

doi:10.11743/ogg20230317

油气地质 | 浏览量 : 0 下载量: 10 CSCD: 11

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专辑

东海陆架盆地西湖凹陷天台斜坡构造变换带发育特征及形成机理
Characteristics and forming mechanisms of transform zone in the Tiantai slope， Xihu Sag， East China Sea Shelf Basin
2023年44卷第3期页码：753-763
收稿：2022-11-07，

修回：2023-03-07，

纸质出版：2023-06-01
DOI： 10.11743/ogg20230317
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余浪，余一欣，蒋一鸣，等.东海陆架盆地西湖凹陷天台斜坡构造变换带发育特征及形成机理［J］.石油与天然气地质，2023，44（3）：753-763.DOI：10.11743/ogg20230317. DOI：

YU Lang， YU Yixin， JIANG Yiming， et al.Characteristics and forming mechanisms of transform zone in the Tiantai slope， Xihu Sag， East China Sea Shelf Basin［J］.Oil & Gas Geology，2023，44（3）：753-763.DOI：10.11743/ogg20230317. DOI：

摘要

东海陆架盆地西湖凹陷天台斜坡构造位置特殊，深层NW向断裂带从斜坡区通过，并对斜坡南、北部新生界的构造特征起到了明显的调节和变换作用。通过三维地震资料精细解释和平衡剖面复原，建立了天台斜坡深层NW向断裂和浅层断裂的发育模式，厘定了NW向变换带的构造属性，同时结合区域地质背景，探讨了构造变换带的演化过程和形成机理。结果表明：天台斜坡中生界发育包括天台西断裂和孤山断裂在内的NW向伸展滑脱断层，并对斜坡南、北部新生界地质结构、断裂发育和伸展强度等起到了明显的调节和变换作用。天台斜坡北部和南部分别表现为缓坡和陡坡结构特征，北部断裂密集发育，而且孤山断裂上盘发育弧形断裂，北部伸展强度也要明显大于南部。发育于天台西断裂和孤山断裂之间的NW向构造变换带明显不同于伸展背景下的变换构造，属于离散构造变换带。受秦岭-大别造山后碰撞伸展作用与欧亚板块和太平洋板块的碰撞、俯冲过程影响，天台斜坡构造变换带主要经历了晚侏罗世—早白垩世初期变换带孕育期、早白垩世中期—早始新世变换带雏形期、中晚始新世—渐新世早期变换带成熟期和渐新世晚期—现今变换带静止期4个演化阶段。

Abstract

The Tiantai slope in the Xihu Sag， East China Sea Shelf Basin， has a special tectonic background with a deep NW-trending fault zone cutting through and adjusting/transforming the tectonic features of the Cenozoic in the southern and northern parts of the slope. Based on the detailed interpretation of 3D seismic data and restored balanced cross sections， this study establishes models for the development of deep and shallow faults， determines the tectonic attribute of the NW-trending transform zone and discusses the evolution history and genetic mechanisms of the transform zone against regional geological settings. The results show that the NW-trending extensional detachment faults， including the Tiantaixi fault and the Gushan fault， were developed in the Mesozoic of the Tiantai slope， and have played an accommodating and transforming role in shaping the geological framework and controlling fault development and extension intensity of the Cenozoic， resulting in a gentle and a steep slope respectively on the south and more stretched north parts of the slope. The faults of the Cenozoic in the northern slope obviously outnumber those in the southern slope. Arc fault systems are found to be developed in the hanging wall of the Gushan fault. The NW-trending tectonic transform zone bounded by the Tiantaixi fault and the Gushan fault differs greatly from that formed in the extensional setting， indicating a discrete type of tectonic transform zone. Influenced by the post-orogenic collision and extension between the Qinling and Dabie orogenic belts， and the collision and subduction of the Eurasian and Pacific plates， the transform zone in the Tiantai slope has experienced four evolutionary stages， including the gestation period from the Late Jurassic to the Early Cretaceous， the embryonic period from the middle Early Cretaceous to the Early Eocene， the maturation period from the middle Late Eocene to the Early Oligocene， and the quiescence stage from the Late Oligocene to present.

关键词

Keywords

references

DAHLSTROM C D A . Structural geology in the eastern margin of the Canadian Rocky Mountains ［J］. Bulletin of Canadian Petroleum Geology ， 1970 ， 18 （ 3 ）： 332 - 406 .

MORLEY C K ， NELSON R A ， PATTON T L ， et al . Transfer zones in the East African rift system and their relevance to hydrocarbon exploration in rifts ［J］. AAPG Bulletin ， 1990 ， 74 （ 8 ）： 1234 - 1253 .

PEACOCK D C P ， SANDERSON D J . Geometry and development of relay ramps in normal fault systems ［J］. AAPG Bulletin ， 1994 ， 78 （ 2 ）： 147 - 165 .

PEACOCK D C P ， SANDERSON D J . Strike-slip relay ramps ［J］. Journal of Structural Geology ， 1995 ， 17 （ 10 ）： 1351 - 1360 .

MOUSLOPOULOU V ， NICOL A ， LITTLE T A ， et al . Displacement transfer between intersecting regional strike-slip and extensional fault systems ［J］. Journal of Structural Geology ， 2007 ， 29 （ 1 ）： 100 - 116 .

MOUSTAFA A R . Controls on the geometry of transfer zones in the Suez rift and northwest Red Sea： Implications for the structural geometry of rift systems ［J］. AAPG Bulletin ， 2002 ， 86 （ 6 ）： 979 - 1002 .

周心怀，余一欣，魏刚，等 . 渤海辽东湾海域JZ25-1S转换带与油气成藏的关系［J］. 石油学报， 2008 ， 29 （ 6 ）： 837 - 840 .

ZHOU Xinhuai ， YU Yixin ， WEI Gang ， et al . Relationship between JZ25-1S transfer zone and hydrocarbon accumulation in Liaodongwan offshore of Bohai Bay Basin ［J］. Acta Petrolei Sinica ， 2008 ， 29 （ 6 ）： 837 - 840 .

吴智平，张勐，张晓庆，等 . 渤海湾盆地 “埕北-垦东” 构造转换带形成演化及成藏特征［J］. 石油与天然气地质， 2022 ， 43 （ 6 ）： 1321 - 1333， 1358 .

WU Zhiping ， ZHANG Meng ， ZHANG Xiaoqing ， et al . Evolution and reservoir characteristics of the “Chengbei-Kendong” structural transfer zone in the Bohai Bay Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2022 ， 43 （ 6 ）： 1321 - 1333， 1358 .

胡德胜，宫立园，满晓，等 . 北部湾盆地涠西南凹陷雁列断层变换带发育特征及其控储作用——以古近系流沙港组一段重力流沉积为例［J］. 石油与天然气地质， 2022 ， 43 （ 6 ）： 1359 - 1369 .

HU Desheng ， GONG Liyuan ， MAN Xiao ， et al . Development pattern of en echelon fault transition zone in Weixi’nan Sag， Beibu Gulf Basin and its control on hydrocarbon accumulation——A case study of gravity flow deposits in the Palaeogene Liu 1 Member ［J］. Oil & Gas Geology ， 2022 ， 43 （ 6 ）： 1359 - 1369 .

漆家福 . 裂陷盆地中的构造变换带及其石油地质意义［J］. 海相油气地质， 2007 ， 12 （ 4 ）： 43 - 50 .

QI Jiafu . Structural transfer zones and significance for hydrocarbon accumulation in rifting basins ［J］. Marine Origin Petroleum Geology ， 2007 ， 12 （ 4 ）： 43 - 50 .

YU Yixin ， XU Changgui ， ZHANG Xintao ， et al . Research advances on transfer zones in rift basins and their influence on hydrocarbon accumulation ［J］. Energy Geoscience ， 2023 ， 4 （ 3 ）： 100148 .

于仲坤，丁飞，赵洪 . 西湖凹陷构造演化特征及油气运聚单元划分［J］. 上海国土资源， 2018 ， 39 （ 4 ）： 75 - 78 .

YU Zhongkun ， DING Fei ， ZHAO Hong . Characteristics of structural evolution and classification of hydrocarbon migration and accumulation units in Xihu Sag， China ［J］. Shanghai Land & Resources ， 2018 ， 39 （ 4 ）： 75 - 78 .

周心怀，蒋一鸣，唐贤君 . 西湖凹陷成盆背景、原型盆地演化及勘探启示［J］. 中国海上油气， 2019 ， 31 （ 3 ）： 1 - 10 .

ZHOU Xinhuai ， JIANG Yiming ， TANG Xianjun . Tectonic setting， prototype basin evolution and exploration enlightenment of Xihu Sag in East China Sea Basin ［J］. China Offshore Oil and Gas ， 2019 ， 31 （ 3 ）： 1 - 10 .

蔡华，张建培，唐贤君 . 西湖凹陷断裂系统特征及其控藏机制［J］. 天然气工业， 2014 ， 34 （ 10 ）： 18 - 26 .

CAI Hua ， ZHANG Jianpei ， TANG Xianjun . Characteristics of the fault systems and their control on hydrocarbon accumulation in the Xihu Sag， East China Sea Shelf Basin ［J］. Natural Gas Industry ， 2014 ， 34 （ 10 ）： 18 - 26 .

周荔青，江东辉，周兴海，等 . 东海西湖凹陷西斜坡断层—岩性油气藏富集评价体系与勘探方向［J］. 石油实验地质， 2022 ， 44 （ 5 ）： 747 - 754 .

ZHOU Liqing ， JIANG Donghui ， ZHOU Xinghai ， et al . Evaluation system and exploration optimization for fault-lithologic reservoir on the western slope of Xihu Sag， East China Sea Shelf Basin ［J］. Petroleum Geology and Experiment ， 2022 ， 44 （ 5 ）： 747 - 754 .

邹玮，余一欣，刘金水，等 . 东海盆地西湖凹陷中央反转构造带发育主控因素及宁波背斜形成过程［J］. 石油学报， 2021 ， 42 （ 2 ）： 176 - 185 .

ZOU Wei ， YU Yixin ， LIU Jinshui ， et al . Main controlling factors of the central inversion structure belt and the development of Ningbo anticline in Xihu Sag， East China Sea Basin ［J］. Acta Petrolei Sinica ， 2021 ， 42 （ 2 ）： 176 - 185 .

蒋一鸣，邵龙义，李帅，等 . 西湖凹陷平湖构造带平湖组沉积体系及层序地层研究［J］. 现代地质， 2020 ， 34 （ 1 ）： 141 - 153 .

JIANG Yiming ， SHAO Longyi ， LI Shuai ， et al . Deposition system and stratigraphy of Pinghu Formation in Pinghu tectonic belt， Xihu Sag ［J］. Geoscience ， 2020 ， 34 （ 1 ）： 141 - 153 .

王超，唐贤君，蒋一鸣，等 . 西湖凹陷天台斜坡带北部构造变换带特征及油气地质意义［J］. 海洋地质与第四纪地质， 2020 ， 40 （ 6 ）： 93 - 105 .

WANG Chao ， TANG Xianjun ， JIANG Yiming ， et al . Characteristics of the structural transfer zone of northern Tiantai slope in Xihu Sag of the East China Sea Basin and their petroleum geological significances ［J］. Marine Geology & Quaternary Geology ， 2020 ， 40 （ 6 ）： 93 - 105 .

祁鹏，郭刚，崔敏，等 . 西湖凹陷天台斜坡新生代构造差异特征及其形成机制［J/OL］. 现代地质： 1 - 9 ［ 2022-11-01 ］. https：//doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.081 https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.081 . DOI： 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.081 http://dx.doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.081 .

QI Peng ， GUO Gang ， CUI Min ， et al . Cenozoic tectonic difference and its formation mechanisms of the Tiantai slope in the Xihu Sag ［J/OL］. Geoscience ： 1 - 9 ［ 2022-11-01 ］. https：//doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.081 https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.081 . DOI： 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.081 http://dx.doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.081 .

赵志刚，王鹏，祁鹏，等 . 东海盆地形成的区域地质背景与构造演化特征［J］. 地球科学， 2016 ， 41 （ 3 ）： 546 - 554 .

ZHAO Zhigang ， WANG Peng ， QI Peng ， et al . Regional background and tectonic evolution of East China Sea Basin ［J］. Earth Science ， 2016 ， 41 （ 3 ）： 546 - 554 .

张绍亮，张建培，唐贤君，等 . 东海西湖凹陷断裂系统几何学特征及其成因机制［J］. 海洋地质与第四纪地质， 2014 ， 34 （ 1 ）： 87 - 94 .

ZHANG Shaoliang ， ZHANG Jianpei ， TANG Xianjun ， et al . Geometry characteristic of the fault system in Xihu Sag in East China Sea and its formation mechanism ［J］. Marine Geology & Quaternary Geology ， 2014 ， 34 （ 1 ）： 87 - 94 .

张建培，余逸凡，张田，等 . 东海西湖凹陷深盆气勘探前景探讨［J］. 中国海上油气， 2013 ， 25 （ 2 ）： 24 - 29， 35 .

ZHANG Jianpei ， YU Yifan ， ZHANG Tian ， et al . A discussion on the exploration potential of deep basin gas in Xihu Sag， East China Sea ［J］. China Offshore Oil and Gas ， 2013 ， 25 （ 2 ）： 24 - 29， 35 .

YAMADA Y ， MCCLAY K . Application of geometric models to inverted listric fault systems in sandbox experiments. Paper 1： 2D hanging wall deformation and section restoration ［J］. Journal of Structural Geology ， 2003 ， 25 （ 9 ）： 1551 - 1560 .

李智高，龚建明，操应长，等 . 东海南部及邻区海陆中生代沉积特征对比［J］. 海洋地质与第四纪地质， 2015 ， 35 （ 1 ）： 29 - 35 .

LI Zhigao ， GONG Jianming ， CAO Yingchang ， et al . Comparison of sedimentary characteristics of the Mesozoic in southern East China Sea and adjacent uplifting areas ［J］. Marine Geology & Quaternary Geology ， 2015 ， 35 （ 1 ）： 29 - 35 .

姚琪 . 杭州湾地区北西向断裂新构造运动特征［D］. 杭州：浙江大学， 2008 .

YAO Qi . Neotectonics of NW-SE trending faults in Hangzhou Bay， China ［D］. Hangzhou ： Zhejiang University ， 2008 .

余一欣，周心怀，魏刚，等 . 渤海湾地区构造变换带及油气意义［J］. 古地理学报， 2008 ， 10 （ 5 ）： 555 - 560 .

YU Yixin ， ZHOU Xinhuai ， WEI Gang ， et al . Structural transfer zones and their hydrocarbon significances in Bohai Bay area ［J］. Journal of Palaeogeography ， 2008 ， 10 （ 5 ）： 555 - 560 .

宋洪亮，李彦来，汪瑞宏，等 . 渤海辽中凹陷构造反转作用下沉积模式认识及应用——以JX油田西块东营组为例［J］. 石油地质与工程， 2022 ， 36 （ 2 ）： 1 - 5 .

SONG Hongliang ， LI Yanlai ， WANG Ruihong ， et al . Recognition and application of sedimentary model under tectonic inversion in Liaozhong sag of Bohai Sea——by taking Dongying Formation in the west block of JX Oilfield as an example ［J］. Petroleum Geology and Engineering ， 2022 ， 36 （ 2 ）： 1 - 5 .

MOUSTAFA A R . Controls on the development and evolution of transfer zones： The influence of basement structure and sedimentary thickness in the Suez rift and Red Sea ［J］. Journal of Structural Geology ， 1997 ， 19 （ 6 ）： 755 - 768 .

王冰洁，王德英，王鑫，等 . 渤海湾盆地辽中凹陷南洼走滑转换带特征及其对大、中型油田的控制作用［J］. 石油与天然气地质， 2022 ， 43 （ 6 ）： 1347 - 1358 .

WANG Bingjie ， WANG Deying ， WANG Xin ， et al . Characteristics of strike-slip transition zone in southern Liaozhong Sag， Bohai Bay Basin and its control on large/medium-sized oilfields ［J］. Oil & Gas Geology ， 2022 ， 43 （ 6 ）： 1347 - 1358 .

宋小勇，储呈林，芮志峰 . 东海盆地西湖凹陷构造样式及其演化［J］. 高校地质学报， 2010 ， 16 （ 1 ）： 86 - 93 .

SONG Xiaoyong ， CHU Chenglin ， RUI Zhifeng . Structural framework and evolution of Xihu Sag in East China Sea Basin ［J］. Geological Journal of China Universities ， 2010 ， 16 （ 1 ）： 86 - 93 .

索书田，钟增球，游振东 . 大别-苏鲁超高压-高压变质带伸展构造格架及其动力学意义［J］. 地质学报， 2001 ， 75 （ 1 ）： 14 - 24 .

SUO Shutian ， ZHONG Zengqiu ， YOU Zhendong . Extensional tectonic framework of the Dabie-Sulu UHP-HP metamorpic belt， central China， and its geodynamical significance ［J］. Acta Geologica Sinica ， 2001 ， 75 （ 1 ）： 14 - 24 .

张哲坤 . 古太平洋俯冲对华北克拉通陆内变形及岩浆作用的制约［D］. 广州：中国科学院大学（中国科学院广州地球化学研究所）， 2020 .

ZHANG Zhekun . Intracontinental deformation and magmatism of the north China craton induced by subduction of the paleo-pacific plate ［D］. Guangzhou ： University of Chinese Academy of Sciences（Guangzhou Institute of Geochemistry， Chinese Academy of Sciences）， 2020 .

MARUYAMA S ， ISOZAKI Y ， KIMURA G ， et al . Paleogeographic maps of the Japanese islands： Plate tectonic synthesis from 750 Ma to the present ［J］. Island Arc ， 1997 ， 6 （ 1 ）： 121 - 142 .

索艳慧，李三忠，曹现志，等 . 中国东部中新生代反转构造及其记录的大洋板块俯冲过程［J］. 地学前缘， 2017 ， 24 （ 4 ）： 249 - 267 .

SUO Yanhui ， LI Sanzhong ， CAO Xianzhi ， et al . Mesozoic-Cenozoic inversion tectonics of East China and its implications for the subduction process of the oceanic plate ［J］. Earth Science Frontiers ， 2017 ， 24 （ 4 ）： 249 - 267 .

李居云，姜波，屈争辉，等 . 东海西湖凹陷构造演化及控煤作用［J］. 煤田地质与勘探， 2016 ， 44 （ 5 ）： 22 - 27 .

LI Juyun ， JIANG Bo ， QU Zhenghui ， et al . Tectonic evolution and control of coal in Donghai Xihu Sag ［J］. Coal Geology & Exploration ， 2016 ， 44 （ 5 ）： 22 - 27 .