冀中坳陷廊固凹陷古近纪断层活动特征.pdf

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1、第20卷第1期地质力学学报Vo1．20No．12014年3月JOURNALOFGEOMECHANICSMar．2O14文章编号：1006-6616(2014)01-0025-11冀中坳陷廊固凹陷古近纪断层活动特征张丹丹，戴俊生，邹娟，王珂(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院，山东青岛266580)摘要：采用断层落差法和生长指数法计算冀中坳陷廊固凹陷活动断层的古落差和生长指数，绘制了凹陷各地质历史时期的古落差和生长指数平面分布图，并详细分析了各时期断层活动特征。分析研究可知，一级控凹断层大兴断层的活动存在分段性，整体上表现为自南西到北东逐渐减弱；孔店一沙四

2、期，三级活动性断层主要集中在凹陷的东南部，但活动都比较弱；沙三一沙二期，活动性断层的分布整体向凹陷北东方向扩展，三级以上断层活动比较强。研究结果表明，古近纪廊固凹陷断层活动主要受控于构造演化背景，大兴断层对次级断层活动具有重要的影响。关键词：廊固凹陷；古近纪；断层活动性；断层落差；生长指数；成因分析中图分类号：P542．3文献标识码：A1研究区概况廊固凹陷是渤海湾盆地冀中坳陷北部的一个次级构造单元，西邻大兴凸起，东南部以牛驼镇凸起与霸县凹陷相接，东以河西务东主断层与武清凹陷相邻，是一个古近纪箕状断陷湖盆¨(见图1)。鲜强等J、曹敬华等结合层序地层学理论与油气

3、成藏理论对廊固凹陷构造演化、油气藏成藏模式进行了研究；宋荣彩等依据区域构造背景和盆地沉积演化的差异将廊固凹陷西部边界断层大兴断层划分为北段、中北段、中南段和南段等4段；曾庆鲁研究认为凹陷东部边界断层河西务断层活动强度大，持续时间长，南部形成时间比北部早。边界大兴断层与河西务断层对于廊固凹陷的沉积和演化具有重要的控制作用，前人对这两条边界断层的活动性研究较多，而对于廊固凹陷内三级、四级断层的定量研究尚有欠缺。由于三级、四级断层也在一定程度上影响着油气的运移、聚集、保存等，因此分析这些断层的活动性对油气勘探具有重要的指导意义。本文利用断层落差法和生长指数法，对廊

4、固凹陷各级活动断层在古近纪的活动性进行了定量研究，但其中～级河西务断层由于活动时期较晚，后期地层遭受严重剥蚀，无法求得断层落差和生长指数，本文中不做详细研究。收稿日期：2013-08-07基金项目：中国石油华北油田分公司科技项目“冀中富油凹陷二次勘探潜力与方向研究”(HBYT．WTY．2011．js-303)作者简介：张丹丹(1989-)，女，山东临沂人，中国石油大学(华东)地质学专业硕士研究生，研究方向构造地质学。E—mail：ddl126．happy@163．eom28地质力学学报地质历史时期两盘沉积地层的厚度差表示[73。由于断曼层生噬长塔指数法存在一

5、些缺陷]，因此本文在分析断层活动性时以断层古落差为主，生长∞指数为辅加。文中以下所提到的断层落差都∞∞∞∞∞∞0是指断层古落差。某一地质历史时期内，同一条断层在不同地震剖面上求取的落差和生长指数存在较大差异，说明在不同位置的活动性存在差异，即断层存在分段性，边界大兴断层是这类断层最典型的代表。大兴断层是本区的控凹断层，它在平面上延伸距离远，活动时期长，沿着断层走向，断层活动具有分段性。图3为大兴断层在几个典型时期内的断层落差折线图，从地震剖面Linel216到Line3264，剖面自南西到北东方向排列，地震剖面Line1728、Line2140及Line28

6、80为大兴断层分段的分界线(见图2)，在不同的时期断层分段性存在一定的差异。450040003500—◆一Es—_

7、卜Es4十—t一—◆一Es3～＼、1Linel216Line1664Line1920Line2240Line2752Line2944Line3264Linel344Line1728Line2048Line2368Line2816Line3072地震测线号图3大兴断层古近纪断层落差折线图Fig．3BrokenlinegraphofPaleogenefaultthrowinDaxingFault沙四早期，以地震剖面Line1728、Line2140

8、、Line2880为分界，大兴断层根据活动性差异可以分为4段，由南西到北东向，各段的断层落差平均值从1889m下降到3501TI，表明断层活动逐渐减弱。沙四中期，以地震剖面Line1728、Line2880为界可将大兴断层分为3段，即南段、中段和北段，中段延伸距离最长；落差平均值分别为1565m、970m、368m，断层活动逐渐减弱。沙四晚期，以地震剖面Line2140、Line2880为界，大兴断层可分为3段，由南西方向到北东方向，断层平均落差分别为2500m、1200in、370m，断层活动逐渐减弱，但与沙四早、中期相比，该时期断层的南段、中段活动明显增

9、强。沙三中期，大兴断层的分段与沙四中期一致，而且由南