楊彩虹,王英民,曾廣東,張 蘭,萬麗芬,李 昆,周興海,郭 穎,吳嘉鵬
(1中國石化上海海洋油氣分公司研究院;2中國石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院)
盆地·構(gòu)造
東海陸架盆地西湖凹陷新生代斷—拗轉(zhuǎn)換面的厘定
楊彩虹1,王英民2,曾廣東1,張 蘭2,萬麗芬1,李 昆2,周興海1,郭 穎2,吳嘉鵬2
(1中國石化上海海洋油氣分公司研究院;2中國石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院)
以近年來東海盆地西湖凹陷新增加的鉆井資料和區(qū)域連片三維地震資料為基礎(chǔ),通過對(duì)區(qū)域二維地震大剖面進(jìn)行重新解釋,對(duì)主要控凹的同沉積斷裂活動(dòng)史進(jìn)行了定量分析,并對(duì)T30(平湖組頂界面)、T34(寶石組頂界面)和T24(花港組頂界面)三個(gè)地震不整合面的規(guī)模、不整合面上下斷層發(fā)育程度和地層厚度橫向的變化、以及不整合面上下沉積旋回和沉積相轉(zhuǎn)換的強(qiáng)度進(jìn)行了比較。指出只有T30界面才是西湖凹陷從伸展斷陷盆地轉(zhuǎn)換為拗陷盆地的轉(zhuǎn)換面,此不整合面的規(guī)模最大,界面上下的構(gòu)造樣式、沉積相和斷層活動(dòng)指數(shù)的轉(zhuǎn)變強(qiáng)度最大;而T34界面僅為兩個(gè)斷陷幕之間的次級(jí)不整合面,T24界面僅為兩個(gè)拗陷幕之間的次級(jí)不整合面。
東海盆地;西湖凹陷;新生代;不整合面;構(gòu)造轉(zhuǎn)換面;構(gòu)造演化
西湖凹陷是東海陸架盆地中規(guī)模最大、油氣資源最豐富的凹陷,它呈北北東向展布,面積約5.9× 104km2,西臨虎皮礁凸起、長江凹陷、海礁凸起、錢塘凹陷及漁山凸起等5個(gè)構(gòu)造單元,東鄰釣魚島隆褶帶(圖1)。在西湖凹陷內(nèi)部,新生界具有東西分帶的格局,自西向東可以劃分為3個(gè)構(gòu)造帶,即西部斜坡帶、中央洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶和東緣陡坡斷隆帶(圖1),在古地形上具有東陡西緩的特征[1]。
根據(jù)鉆井揭示,西湖凹陷的新生代沉積主要為一套碎屑巖,最大厚度可達(dá)到15000m,經(jīng)歷了多次區(qū)域性和局部性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。新生代地層自下而上為古新統(tǒng)(Tg—T40),始新統(tǒng)寶石組(T40—T34)和平湖組(T34—T30),漸新統(tǒng)花港組(T30—T24),中新統(tǒng)(包括龍井組、玉泉組、柳浪組)(T24—T20),T20以上為上新統(tǒng)三潭組和第四系更新統(tǒng)東海群[2](表1)。除古新統(tǒng)外,其余各地層均有鉆井揭示。
研究者普遍認(rèn)為西湖凹陷在新生代的盆地演化經(jīng)歷了伸展斷陷、拗陷和區(qū)域沉降三個(gè)階段。但迄今為止,對(duì)于西湖凹陷斷陷階段與拗陷階段之間轉(zhuǎn)換面的層位仍存在較大的爭議,主要存在有T30(平湖組與花港組之間界面)[3-9]、T34(寶石組與平湖組之間界面)[10-12]和T24(花港組與龍井組之間界面)[13]三種不同的觀點(diǎn)(表1)。
最早形成于國家“七五”科技攻關(guān)期間的觀點(diǎn),認(rèn)為西湖凹陷的古新統(tǒng)、始新統(tǒng)為斷陷期沉積,漸新統(tǒng)和中新統(tǒng)為拗陷期沉積,始新統(tǒng)頂界T30對(duì)應(yīng)斷—拗轉(zhuǎn)換面[1-2](表1)。其中武法東等[2]以T30為界劃分出裂陷和拗陷兩大階段,認(rèn)為T34為最大裂陷期和裂陷萎縮期的分界面,平湖組總體為一套裂陷晚期水退背景下的半封閉海灣沉積。到目前為止,認(rèn)為T30對(duì)應(yīng)斷—拗轉(zhuǎn)換面的觀點(diǎn)仍然最為普遍[3-9]。
在國家“八五”科技攻關(guān)之后,有人提出平湖組為拗陷沉積,T34才是斷—拗轉(zhuǎn)換面[10-12](表1)。其中何將啟等[11]指出:西湖凹陷由T34—T30所構(gòu)成的平湖組不受主斷裂控制,地層整體向東區(qū)域性增厚,不反映斷陷結(jié)構(gòu),與其上的漸新統(tǒng)花港組同具拗陷性質(zhì);而T34上下存在削蝕、上超地震層序波組特征,界面之下為斷陷結(jié)構(gòu),因此T34應(yīng)為西湖凹陷新生界的斷—拗轉(zhuǎn)換面。
圖1 西湖凹陷構(gòu)造區(qū)劃示意圖(據(jù)文獻(xiàn)[1],有修改)
近些年來,張遠(yuǎn)興等[13]基于構(gòu)造沉降、拉伸因子模擬計(jì)算結(jié)果,并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)對(duì)比及前人相關(guān)認(rèn)識(shí),提出西湖凹陷古新世—漸新世發(fā)育左行拉伸裂谷,并可細(xì)分為古新世初始裂谷階段、始新世平穩(wěn)裂谷階段和漸新世活化裂谷階段,斷—拗轉(zhuǎn)換面應(yīng)為花港組頂界面T24(表1)。
筆者認(rèn)為,出現(xiàn)前述認(rèn)識(shí)分歧的一個(gè)最重要的原因是,由于對(duì)西湖凹陷區(qū)域地震剖面的解釋方案不同,導(dǎo)致了對(duì)主要斷裂活動(dòng)強(qiáng)度的認(rèn)識(shí)不同,從而造成了對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)各異。西湖凹陷的主要區(qū)域二維地震剖面是上世紀(jì)80年代采集處理的,地震資料品質(zhì)較差,鉆井資料少,且原有的井多集中在斜坡帶,中央洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶內(nèi)揭示始新統(tǒng)平湖組地層的井很少,對(duì)T30以下的始新統(tǒng)地震層位的約束不足,導(dǎo)致了不同解釋者的地震解釋方案分歧很大。近些年來,在西部斜坡帶和中央洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶新增加了數(shù)十口深鉆井的資料,尤其是新增了數(shù)千平方千米的三維地震資料并進(jìn)行了連片處理,形成了上萬平方千米的區(qū)域連片三維地震數(shù)據(jù)體,覆蓋了西湖凹陷的主體部位,該數(shù)據(jù)體的成像質(zhì)量和信噪比都有了很大提高,使得深部斷層以及地震反射界面特征和波組特征更加清楚(圖2,圖3),特別是可以采用全三維地震解釋的手段從三維空間上認(rèn)識(shí)該區(qū)的復(fù)雜斷裂構(gòu)造特征,這為深入揭示西湖凹陷的地質(zhì)結(jié)構(gòu)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
表1 西湖凹陷地層簡表
圖2 西湖凹陷A—A′地震剖面解釋方案對(duì)比
針對(duì)前述對(duì)斷—拗轉(zhuǎn)換面的認(rèn)識(shí)分歧,本次研究對(duì)區(qū)域連片三維資料進(jìn)行了系統(tǒng)解釋,并利用近年來新增加的鉆井資料進(jìn)行了層位標(biāo)定,使得深部斷層解釋方案和地層對(duì)比方案得到很大改進(jìn);同時(shí)參照三維地震解釋成果,對(duì)橫跨盆地的區(qū)域二維地震大剖面重新進(jìn)行了解釋(圖2,圖3),從中,新、老解釋方案的差異可見一斑。
如圖2所示,在西部斜坡帶,新、老方案基本一致,但在中央洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶和東緣陡坡斷隆帶則差別很大,主要體現(xiàn)在新方案中將T30以下各個(gè)層位普遍解釋得更深,這使得T30至T34之間的同沉積斷裂活動(dòng)表現(xiàn)得更為強(qiáng)烈。按新的解釋方案看,平湖組明顯具有斷陷期沉積的特征(圖2a,圖3a);而按老解釋方案看,平湖組則更表現(xiàn)出拗陷期沉積的特點(diǎn)(圖2b,圖3b)。通過比較兩條區(qū)域地震解釋剖面A—A′和B—B′(圖2,圖3)中各地層單元波組、波系的一致性以及斷層兩盤波組、波系的可對(duì)比性,則不難對(duì)這兩種方案的相對(duì)合理性作出判斷。
基于以上地震解釋成果,本次研究首先對(duì)西湖凹陷古近紀(jì)的斷層活動(dòng)史開展定量分析。眾所周知,斷陷與拗陷之間在同沉積斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度上有著截然的區(qū)別,故對(duì)主要控凹同沉積斷裂的活動(dòng)史開展定量分析,揭示同沉積斷裂對(duì)沉積控制作用的強(qiáng)弱,可以最客觀地厘定出真正的斷—拗轉(zhuǎn)換面——這也是區(qū)分?jǐn)嘞萜谂c拗陷期最有效的標(biāo)志。
圖3 西湖凹陷B—B′地震剖面解釋方案對(duì)比
目前研究斷層活動(dòng)史中最常用的參數(shù)有斷層生長指數(shù)和斷層活動(dòng)速率。對(duì)控盆、控凹的大斷裂而言,由于上升盤剝蝕量難以算準(zhǔn),甚至于出現(xiàn)上升盤地層厚度為零的情況,因此斷層生長指數(shù)并不適用。斷層活動(dòng)速率可以不受沉積速率和上升盤剝蝕等因素的限制,它能較準(zhǔn)確地反映斷層在每個(gè)時(shí)期的活動(dòng)強(qiáng)度[14],但是該方法要求地層定年足夠準(zhǔn)確,特別是當(dāng)層段的持續(xù)時(shí)間比較短時(shí),細(xì)微的定年誤差就會(huì)使斷層活動(dòng)速率的計(jì)算產(chǎn)生很大差異。由于本地區(qū)缺乏精確的古生物定年資料,因此各界面的時(shí)代爭議較大,故斷層活動(dòng)速率法也不適用。為了解決這一問題,有人提出用“生長斷層古落差”來刻畫同沉積斷層的活動(dòng)史[15]。所謂“生長斷層古落差”就是指兩盤地層厚度的差值,這樣,即使上升盤地層厚度為零也不受影響。但這種方法的結(jié)果與所計(jì)算層段的厚度有關(guān),當(dāng)斷層活動(dòng)速率相同時(shí),層段越厚,則生長斷層古落差越大,如果劃分出的地層單元厚度差別很大,則得到的結(jié)果會(huì)有很大的畸變,以致得出錯(cuò)誤的結(jié)論。為此,本文提出了改進(jìn)方法:將生長斷層古落差除以上盤對(duì)應(yīng)層段的厚度,從而得到“單位生長斷層古落差”,其意義為上盤每沉積1m所對(duì)應(yīng)的斷層古落差。這樣可以最大程度地減少層段持續(xù)時(shí)間長短、厚度不同等所造成的影響,從而更好地刻畫同沉積斷裂的活動(dòng)史。
在A—A′剖面(圖2)上選取中央洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶兩側(cè)的控凹斷裂——三潭斷裂和白堤斷裂進(jìn)行斷層活動(dòng)史定量分析??紤]到該剖面上的西部盆緣斷裂只是平湖主斷裂向北帚狀散開的一個(gè)分支斷裂(圖1),并不能代表西湖凹陷西部盆緣斷裂,因此在A—A′剖面以南的平湖地區(qū)選擇了另一條C—C′剖面(圖4a),并對(duì)此剖面上的平湖斷裂進(jìn)行了斷層活動(dòng)史的定量分析(圖4b)。盆地東部的邊界斷裂,因考慮到釣魚島巖漿弧后期改造強(qiáng)烈、變形過于嚴(yán)重而未進(jìn)行分析。
從圖4b可以看出:三條斷裂中,以作為控凹斷裂的平湖斷裂的斷層活動(dòng)強(qiáng)度最大;在凹陷內(nèi)的斷裂中,東部白堤斷裂的斷層活動(dòng)強(qiáng)度大于西部的三潭斷裂。最東部的大斷裂(基隆大斷裂)在重力基底圖上呈現(xiàn)為突變的梯度帶,故認(rèn)為它是西湖凹陷與釣魚島隆褶帶之間先存的基底大斷裂,但在始新世后成為了巖漿活動(dòng)的通道而將該斷裂吞沒,成了目前的釣魚島巖漿巖帶邊界,在地震剖面上已難以辨認(rèn)先存盆緣斷裂的幾何形態(tài),故無法進(jìn)行斷層活動(dòng)史定量分析。但根據(jù)西湖凹陷古新統(tǒng)的地層厚度總體上呈現(xiàn)東厚西薄的趨勢(shì),仍可以推斷其斷層活動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)大于平湖斷裂。因此,總體上西湖凹陷的斷層活動(dòng)具有東強(qiáng)西弱的特點(diǎn)。
圖4 西湖凹陷主要控凹斷層的地震反射特征及活動(dòng)速率
在T34之后,三條斷層的活動(dòng)強(qiáng)度都有所減弱,但仍很強(qiáng)烈,即使活動(dòng)最弱的三潭斷裂也仍然保持有0.2m/m的單位生長斷層古落差,這說明T34只是兩個(gè)主斷陷幕之間的轉(zhuǎn)換面。
在T30之后,西部的平湖斷裂和三潭斷裂的斷層活動(dòng)強(qiáng)度都急劇減弱,單位生長斷層古落差小于0.05m/m,基本上不再活動(dòng)。而東側(cè)的白堤斷裂仍然還具有0.2m/m的單位生長斷層古落差。因此從西部的控凹斷層看,T30應(yīng)該是斷—拗轉(zhuǎn)換面,但在東部構(gòu)造轉(zhuǎn)換的時(shí)間則應(yīng)該更晚些。白堤斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度在T25時(shí)有一次顯著的減弱,但直到T24以后才完全停止,這顯示了斷裂活動(dòng)期西邊結(jié)束早、東邊結(jié)束晚的構(gòu)造遷移現(xiàn)象。在這種情況下,僅根據(jù)主要控凹斷層的斷層活動(dòng)史來確定斷—拗轉(zhuǎn)換面的形成時(shí)期仍存在著多解性,因此還需要從區(qū)域上分析其它地質(zhì)標(biāo)志。
本次研究利用西湖凹陷的區(qū)域地震資料,從T30、T34和T24三個(gè)不整合面的規(guī)模、不整合面上下的斷層發(fā)育程度和地層厚度發(fā)育特征、以及沉積旋回和沉積相轉(zhuǎn)換的強(qiáng)度等進(jìn)行了比較(圖5)。通過綜合分析,對(duì)西湖凹陷的斷—拗轉(zhuǎn)換面進(jìn)行了厘定,并最終認(rèn)為T30是西湖凹陷新生代的斷—拗轉(zhuǎn)換面。
圖5 西湖凹陷T30界面層拉平后上下地層分布范圍對(duì)比
3.1 T30的不整合規(guī)模最大,上下地層分布范圍差別最大
從盆地動(dòng)力學(xué)機(jī)制上看,斷—拗轉(zhuǎn)換的不整合面是從斷陷轉(zhuǎn)換為拗陷的重大變革的產(chǎn)物[8,13,16-17],因此其規(guī)模應(yīng)當(dāng)比其上下鄰近的斷陷期內(nèi)部或拗陷期內(nèi)部的不整合面要大[18-19]。通過對(duì)橫切西湖凹陷的A—A′主干地震剖面的分析(圖2)可以看出,T30為始新統(tǒng)平湖組與漸新統(tǒng)花港組的分界面,它與下伏反射波組呈削截關(guān)系,界面之上普遍存在上超現(xiàn)象,這也是一個(gè)在整個(gè)東海陸架盆地都廣泛發(fā)育的區(qū)域性角度不整合面[8]。在西部斜坡帶,超削現(xiàn)象最為明顯;在東部陡坡帶乃至洼陷內(nèi)部也都表現(xiàn)出低角度的超削關(guān)系。尤其值得一提的是,T30以上的花港組向西越過西湖凹陷的西部邊界斷層,還廣泛超覆到了海礁凸起上,表現(xiàn)出斷陷期地層局限、拗陷期地層廣布的特點(diǎn)(圖5)。
T34為始新統(tǒng)寶石組與平湖組間的分界面,它雖然也是不整合面,但其上超下削的特征只見于西部斜坡帶,在其它地區(qū)不整合現(xiàn)象則不很明顯。尤其是該界面上下的地層都受盆地邊界大斷層的限制,分布范圍幾乎一致,不具備斷陷期地層局限、拗陷期地層廣布的特點(diǎn)。
雖然漸新統(tǒng)花港組的分布也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了西湖凹陷的范圍而在東海陸架盆地廣泛分布,但其頂面T24僅在盆地邊緣表現(xiàn)出低角度不整合面的特征,在凹陷內(nèi)部則多見整一接觸關(guān)系,之上的中新統(tǒng)龍井組分布也同樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了西湖凹陷的范圍,很顯然,T24只是拗陷期內(nèi)部的一個(gè)次級(jí)不整合面[9]。
3.2 T30上下的斷層發(fā)育特征差別最大
斷陷盆地與拗陷盆地的最大區(qū)別在于沉積是否受同沉積斷層的顯著控制。因此在斷—拗轉(zhuǎn)換面的上下,同沉積斷裂的發(fā)育程度和地層厚度的橫向穩(wěn)定性應(yīng)有顯著差別。在主干地震剖面A—A′(圖2)和D—D′(圖5)上可以看出T30界面上下的斷層發(fā)育特征差別最大。
在西部斜坡帶和中央洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶,絕大多數(shù)斷層都向上終止于T30界面處,界面之下古新世—始新世形成的同生正斷層數(shù)量多、密度大。其中:西部斜坡帶發(fā)育多組較小的地塹式斷裂組合,地層厚度最??;中央洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶則由一個(gè)巨大的地塹式斷裂組合構(gòu)成,總體上形成了一個(gè)反轉(zhuǎn)花狀構(gòu)造,在漸新世之前為負(fù)花狀構(gòu)造,到中新世晚期發(fā)生反轉(zhuǎn)而成為正花狀構(gòu)造,該構(gòu)造帶T30之下地層厚度最大,且因同沉積斷層活動(dòng)強(qiáng)烈,地層厚度變化也最大,體現(xiàn)了斷陷期盆地構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈、地層快速沉積的特征。在T30界面之上,幾乎沒有大型斷層發(fā)育,地層厚度不受同沉積斷層的控制,橫向上變化緩慢,由中央向西部逐漸減薄,盆地從多凹陷沉降格局變?yōu)檎w沉降。以上特征非常顯著地展示出在T30界面上下從斷陷到拗陷的轉(zhuǎn)換。
在東緣陡坡斷隆帶的情況有很大不同,主要發(fā)育了向西傾斜的同向伴生斷階。多數(shù)斷層向上終止于T25界面處,個(gè)別斷層則終止于T24界面處,反映出該構(gòu)造帶伸展斷層的活動(dòng)持續(xù)時(shí)間特別長。若僅從這個(gè)區(qū)域來看,似乎可以將斷—拗轉(zhuǎn)換面定為T24或T25而晚于T30,這也是前人認(rèn)為應(yīng)將斷—拗轉(zhuǎn)換面上移的重要證據(jù)之一[13]。但從圖2也不難看出,該構(gòu)造帶畢竟范圍很窄,它并不代表整個(gè)西湖凹陷。東海陸架盆地在古近紀(jì)普遍存在斷裂活動(dòng)逐漸向東遷移的現(xiàn)象[9],故東緣陡坡斷隆帶的斷裂活動(dòng)只是盆地裂陷活動(dòng)最后消亡的時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的余音而已。需要指出的是,在T30之后,西湖凹陷東側(cè)主要經(jīng)受了壓扭褶皺抬升作用,在凹陷東北部龍井、花港等構(gòu)造帶主要表現(xiàn)為構(gòu)造反轉(zhuǎn)活動(dòng),斷層性質(zhì)轉(zhuǎn)為逆斷層,地層主要遭受抬升剝蝕。在凹陷中部的東側(cè)所表現(xiàn)出的伸展作用只是扭動(dòng)構(gòu)造活動(dòng)中因走滑斷裂出現(xiàn)彎曲而產(chǎn)生的局部拉張應(yīng)力場(chǎng)所形成的局部現(xiàn)象。
在整個(gè)西湖凹陷內(nèi),T34界面上下的地層發(fā)育都明顯受同沉積斷裂的控制,地層厚度橫向變化劇烈,且地層分布都受邊界斷裂的控制,分布范圍局限,表明它們都為斷陷期的產(chǎn)物。
3.3 T30是最大的沉積旋回和沉積相轉(zhuǎn)換面
斷陷盆地與拗陷盆地分別對(duì)應(yīng)了兩個(gè)大的沉積旋回,此外,斷陷盆地與拗陷盆地在沉降速率和古地貌特征上也都有顯著差別,因此,在不整合面的上下是否具有大的沉積旋回和沉積相的轉(zhuǎn)換,也是厘定斷—拗轉(zhuǎn)換面的重要依據(jù)。
目前西湖凹陷已有40多口井鉆穿了T30,井的分布也較廣泛。T30界面上下的測(cè)井曲線特征差異顯著,出現(xiàn)明顯的坎值,反映出巖性組合發(fā)生了突變(圖6)。
圖6 西湖凹陷T30界面上下的巖電特征
從圖6可以看出,在T30界面之下的平湖組,測(cè)井曲線為高伽馬、高密度,以中—低幅鐘形、漏斗形和指狀為主,并且鋸齒化嚴(yán)重,反映了平湖組砂巖含量相對(duì)少、砂巖厚度較薄、局部夾有的厚層砂往往橫向尖滅快。巖性主要為灰色中細(xì)砂巖、粉砂巖和深灰色泥巖,砂泥頻繁互層,局部夾有煤層。所含化石以有孔蟲、溝鞭藻居多[18]。巖心上發(fā)育清晰的羽狀交錯(cuò)層理、潮汐復(fù)合層理,反映出受潮汐作用明顯,主要發(fā)育有海灣—潮坪相以及受潮汐影響的三角洲相,整體屬半封閉海灣—淺海沉積背景(圖7)。沉積具有斷陷期的近物源、快速沉降、巖性橫向變化快的特點(diǎn)。
在T30界面之上的花港組,測(cè)井曲線為低伽馬、低密度,以中—高幅、厚層箱形、鐘形或微齒化箱狀為主,巖性主要為大套的塊狀砂礫巖、含礫砂巖(圖6),砂巖含量高、厚度大,整體呈正旋回,板狀交錯(cuò)層理發(fā)育。砂體橫向連續(xù)性大大增強(qiáng),可對(duì)比性好,古生物中罕見海相化石,見少量淡水輪藻化石,孢粉含量高,主要為三瓣粉—櫟粉—松粉組合,反映了較濕潤的古氣候和淡水陸相沉積環(huán)境[20],指示當(dāng)時(shí)主要為大面積分布的河流和湖泊相、三角洲相沉積背景(圖7)。
西湖凹陷鉆穿T34的井比較少,且主要位于西部斜坡帶。相比之下,T34雖然也是重要的不整合界面,但是該界面上下的平湖組和寶石組的巖性組合差異不大,都以砂泥頻繁互層為特征,沉積相也都是受潮汐影響的三角洲相、半封閉海灣—淺海沉積相(圖7),不存在重大的沉積相的轉(zhuǎn)變。
同樣,T24上下的中新統(tǒng)龍井組與漸新統(tǒng)花港組也都是以湖泊—三角洲相為特征,其間不存在重大的沉積相轉(zhuǎn)變(圖7)。
顯然,只有T30不整合面上下才具有沉積旋回和沉積相的重大轉(zhuǎn)變,沉積主體從始新統(tǒng)的海灣—潮坪相、潮控三角洲相等海陸交互沉積轉(zhuǎn)變?yōu)闈u新統(tǒng)的河流—湖泊相等陸相沉積,且T30界面具有古生物、古氣候[20]變化等多重地質(zhì)意義,這也為T30是斷—拗轉(zhuǎn)換面的觀點(diǎn)提供了佐證。
圖7 西湖凹陷新生代沉積體系演化
(1)在東海盆地西湖凹陷,始新統(tǒng)平湖組與漸新統(tǒng)花港組之間的T30界面的上超下削現(xiàn)象普遍,在西部斜坡帶和中央洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶,界面上下的斷層發(fā)育特征差別大。從區(qū)域地質(zhì)特征上看,T30的不整合規(guī)模大,其下部地層分布局限,地層厚度變化大,上部地層分布廣泛,地層厚度變化緩慢。T30界面上下的測(cè)井曲線特征差異顯著,巖性組合發(fā)生突變。從始新統(tǒng)到漸新統(tǒng),沉積環(huán)境由海陸交互的海灣—潮坪相、潮控三角洲相轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴嗟暮恿鳌聪唷>C合研究后認(rèn)為,T30是西湖凹陷新生代的斷—拗轉(zhuǎn)換面。
(2)T34界面上超下削的特征主要見于西部斜坡帶,其它地區(qū)不明顯。該界面上下的地層都受盆地邊界大斷層的限制,分布范圍幾乎一致。界面上下的平湖組和寶石組的巖性組合差異不大,也不存在重大的沉積相的轉(zhuǎn)變。T34只是兩個(gè)斷陷幕之間的轉(zhuǎn)換面。
(3)T24界面僅在盆地邊緣表現(xiàn)出低角度不整合面的特征,其上下的地層分布廣泛,不受邊界斷層控制,并且都以湖泊—三角洲相為特征,不存在重大的沉積相轉(zhuǎn)變。T24只是拗陷期內(nèi)部的一個(gè)次級(jí)不整合面。
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編輯:黃革萍
Delimitation of Cenozoic Rift-Depression Transitional Unconformity in Xihu Depression,East China Sea Shelf Basin
Yang Caihong,Wang Yingmin,Zhang Lan,Wan Lifen,Li Kun, Zhou Xinghai,Guo Ying,Wu Jiapeng
On the basis of the recently available drilling data and 3D seismic data from Xihu Depression and the reinterpretation results of 2D regional seismic profiles,the activity history of the major boundary-faults are quantitatively analyzed.In vertical,there are three major seismic unconformities including T30(the top of Pinghu Fm.),T34(the top of Baoshi Fm.)and T24(the top of Huagang Fm.).The scale,the fault development density,and the lateral strata thickness variation of the three unconformities are carefully investigated.The faulting activities and lateral change of strata thickness below and above the three unconformities,the depositional cycles and the intensity of sedimentary facies transition are compared.It is concluded that only the unconformity T30can serve as the transitional unconformity between the syn-rift and the post-rift depressions.This unconformity T30is the largest in scale,and demonstrates the largest transitional intensity in structural style,sedimentary facies and fault growth indices below and above the unconformity.By contrast,it is considered that the interface T34is only a second-order unconformity between two rifting episodes and the interface T24is only a secondary-order unconformity between two depression episodes in the basin.
Cenozoic;Unconformity;Tectonic transformation interface;Tectonic evolution;Xihu Depression;East China Sea Basin
TE121.2;P631.4+4
:A
10.3969/j.issn.1672-9854.2014.03.003
1672-9854(2014)-03-0018-09
2014-03-12;改回日期:2014-05-21
本文受中國石化2012年重大勘探先導(dǎo)項(xiàng)目“東海盆地西湖凹陷深層勘探潛力與區(qū)帶評(píng)價(jià)”資助
楊彩虹:女,1969年生,高級(jí)工程師。1991年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院石油地質(zhì)勘查專業(yè),現(xiàn)從事東海盆地的油氣勘探研究。通訊地址:200120上海市浦東新區(qū)商城路1225號(hào);電話:(021)20896912;E-mail:yangcaihong.shhy@sinopec.com
Yang Caihong:female,Senior Geology Engineer.Add:Research Institute of Shanghai Offshore Oil&Gas Company, SINOPEC,1225 Shangcheng Rd.,Pudong,Shanghai,200120,China