李 偉，劉 超，張江濤，段佳佳，陳 偉，陳興鵬，李春銳

（1.中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580；2.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津300452；3.中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司，山西太原030000；4.中國(guó)石化江蘇油田地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇揚(yáng)州225012）

北部灣盆地邁陳凹陷東部斷裂系統(tǒng)成因演化機(jī)制的構(gòu)造物理模擬

李 偉1，劉 超1，張江濤2，段佳佳3，陳 偉4，陳興鵬1，李春銳1

（1.中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580；2.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津300452；3.中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司，山西太原030000；4.中國(guó)石化江蘇油田地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇揚(yáng)州225012）

受多期次構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)疊加轉(zhuǎn)變的影響，邁陳凹陷東部斷裂發(fā)育具有明顯的階段性，平面上斷裂走向在古新統(tǒng)和始新統(tǒng)以NE向?yàn)橹鳎瑵u新統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)镋W和NEE向，剖面上以T4反射層（潿州組底）為界可以劃分為上下兩套斷裂系統(tǒng)，上下兩套斷裂系統(tǒng)繼承與改造并存。針對(duì)這一問(wèn)題，在地震、鉆井巖心和區(qū)域地質(zhì)背景資料分析解釋的基礎(chǔ)上，對(duì)邁陳凹陷東部斷裂系統(tǒng)的發(fā)育演化進(jìn)行構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)正演分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：邁陳凹陷東部在古新世—中始新世主要受控于NW向伸展應(yīng)力場(chǎng)，以NE向斷裂發(fā)育為主；晚始新世在NW向拉張的同時(shí)疊加了右旋剪切作用，近EW向斷裂開(kāi)始發(fā)育，部分早期發(fā)育的NE向斷裂繼承性活動(dòng)。

構(gòu)造物理模擬；斷裂發(fā)育演化；構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)；古近紀(jì)；邁陳凹陷東部

北部灣盆地是南海北緣西部一個(gè)中、新生代裂陷盆地，以盆地中部近東西向企西隆起為界劃分為南北兩個(gè)坳陷區(qū)，邁陳凹陷是位于南部坳陷的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，形成于太平洋板塊、菲律賓板塊、印度板塊及歐亞板塊相互作用所形成的疊加構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，后期頻繁的構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致邁陳凹陷內(nèi)斷裂廣泛發(fā)育且十分復(fù)雜［1-4］。前人普遍認(rèn)識(shí)到邁陳凹陷及其所在的北部灣盆地經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造演化［5-7］，可以劃分為晚白堊世—早漸新世多幕式裂陷階段、晚漸新世—早中新世裂后南海運(yùn)動(dòng)及熱沉降階段、中中新世以來(lái)東沙運(yùn)動(dòng)及熱沉降坳陷階段三大演化階段［1，8-9］。不同演化階段的構(gòu)造特征存在差異，并由此造成了始新統(tǒng)流沙港組頂部的地層剝蝕，以及漸新統(tǒng)潿州組和下伏古新統(tǒng)長(zhǎng)流組—始新統(tǒng)流沙港組構(gòu)造特征的差異性。但是目前對(duì)于這種差異性的分析尚不深入，缺乏運(yùn)動(dòng)學(xué)過(guò)程及動(dòng)力學(xué)機(jī)制方面的系統(tǒng)分析。砂箱構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)是研究盆地內(nèi)構(gòu)造演化的有效手段［10-11］，能夠動(dòng)態(tài)地恢復(fù)盆地內(nèi)斷裂體系的演化過(guò)程，通過(guò)設(shè)定不同的應(yīng)力作用方式來(lái)模擬盆地構(gòu)造的形成演化過(guò)程，達(dá)到模擬結(jié)果與實(shí)際地質(zhì)特征的高度吻合，進(jìn)而為研究盆地構(gòu)造的成因變形機(jī)制提供可靠的依據(jù)［12-16］。筆者參考前人對(duì)北部灣盆地潿西南凹陷的物理模擬實(shí)驗(yàn)成果［17］，在對(duì)邁陳凹陷東部三維地震、鉆井巖心及區(qū)域地質(zhì)背景資料分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)驗(yàn)流程，運(yùn)用構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)方法正演邁陳凹陷東部斷裂系統(tǒng)的發(fā)育演化過(guò)程，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景明確邁陳凹陷東部的古近紀(jì)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征。通過(guò)研究可以進(jìn)一步查明邁陳凹陷東部不同演化階段構(gòu)造變形的差異性成因機(jī)制，為構(gòu)造帶油氣資源評(píng)價(jià)與有利區(qū)帶預(yù)測(cè)提供借鑒和依據(jù)。

1　邁陳凹陷東部斷裂發(fā)育演化特征

邁陳凹陷整體NE或NEE展布，北為流沙港凸起，南為臨高-燈樓凸起，西接海頭北凹陷，東為徐聞凸起。內(nèi)部由南到北以邁1斷層、邁2斷層、邁4斷層為界，劃分為南部陡坡帶、深洼帶、內(nèi)緩坡帶及外緩坡帶4個(gè)構(gòu)造帶（圖1，（a）為北部灣盆地，（b）為邁陳凹陷東部）。

圖1　邁陳凹陷區(qū)域構(gòu)造位置及構(gòu)造帶劃分Fig.1 Regional tectonic location and division of structural belt of Maichen sag

斷裂是邁陳凹陷最重要的構(gòu)造型式，多呈NEE、NE和近EW向展布，少量呈NW向；主斷裂多為北傾，少量南傾。通過(guò)對(duì)各主要斷層兩側(cè)地層的厚度差異與內(nèi)部反射特征的分析，本文中明確了各主要斷層的發(fā)育演化特征：燈樓角-邁1斷層為南部邊界控凹斷層，傾向北西，斷面鏟式，中生代開(kāi)始活動(dòng)，新生代繼承性發(fā)育，斷裂活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、切割深度深；徐聞斷層為東部控凹邊界斷層，傾向南西，斷面平直，自中生代開(kāi)始活動(dòng)；盆地內(nèi)部斷裂以北東（東）、近東西向發(fā)育為主，主要斷層包括邁2、邁3、邁4、邁5斷層等。其中邁2斷層自中生代開(kāi)始活動(dòng)，邁3、邁4、邁5斷層均于新生代古新世長(zhǎng)流組沉積期開(kāi)始活動(dòng)，均消亡于中新世下洋組沉積期，斷裂走向現(xiàn)今表現(xiàn)為NEE或近EW向。整體而言，邁陳凹陷東部斷裂可以T4反射層（潿洲組底）為界分為下部的長(zhǎng)流-流沙港組斷裂系統(tǒng)和上部的潿洲組斷裂系統(tǒng)：下部斷裂系統(tǒng)平面上以NE向?yàn)橹鳎拭嫔隙鄡A向NW，表現(xiàn)為多米諾式斷裂組合；上部斷裂系統(tǒng)走向以EW和NEE向?yàn)橹?，傾向S（SE）和N（NW）均有發(fā)育，除多米諾式斷裂組合外，還可見(jiàn)“Y”字形或多級(jí)“Y”字形組合（圖2、3）。

圖2　邁陳凹陷地震剖面（圖1A-B）Fig.2 Seismic section of Maichen sag（line A-B in Fig.1）

進(jìn)一步對(duì)典型地震測(cè)線的構(gòu)造發(fā)育剖面及伸展率分析發(fā)現(xiàn)（圖4，表1）：邁陳凹陷東部潿三段沉積前發(fā)育的斷裂多為切穿到基底的深層斷裂，傾向均為北傾，潿三段沉積后除控制構(gòu)造帶的燈樓角-邁1、邁2、邁3、邁4、邁5等主要斷層繼承性活動(dòng)外，發(fā)育的斷裂大部分為淺層斷裂，且大多沒(méi)有切穿到流二段，斷裂的傾向既有北傾也有南傾，表明潿三段沉積期以后研究區(qū)的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生了疊加改造。

圖3　邁陳凹陷東部斷裂系統(tǒng)Fig.3 Fault system of eastern area of Maichen sag

表1　A-B剖面各地質(zhì)階段的伸展量和伸展率統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of extension content and extension rate of section A-B in different periods

圖4　邁陳凹陷東部構(gòu)造發(fā)育剖面圖（A-B剖面）Fig.4 Structure development section of eastern area of Maichen sag（section A-B）

2　實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)材料選擇

2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

在上述分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步結(jié)合前人對(duì)邁陳凹陷東部的相關(guān)研究成果［3，7，18］，確定構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)的相似系數(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，明確模型的邊界和基底條件、實(shí)驗(yàn)材料。

邁陳凹陷東部長(zhǎng)和寬約為46.57 km和23.28 km，本文中將實(shí)驗(yàn)中模型尺寸設(shè)置為46cm和23cm（圖5），相似系數(shù)為1.01×10-5。

實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷倪吔绾突讞l件充分考慮新生代沉積前中生代的構(gòu)造特征：在南側(cè)設(shè)置聚苯塑料模擬中生代活動(dòng)的燈樓角-邁1斷層及臨高燈樓凸起；北側(cè)設(shè)置聚苯塑料模擬流沙港低凸起；東側(cè)設(shè)置固定鐵板模擬徐聞斷層及徐聞凸起；西側(cè)設(shè)置活動(dòng)聚苯塑料，提供位移空間，代表邁陳凹陷西部沉積區(qū)；模型底部鋪設(shè)延展性較好的橡膠皮，通過(guò)橡膠皮的引張帶動(dòng)上覆砂層實(shí)現(xiàn)伸展作用，在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕咨显O(shè)置細(xì)小聚苯塑料條模擬先存斷裂代表邁2斷層（圖5）。

圖5　構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)砂箱及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖Fig.5 Experimental sandbox schematic and its internal structure

2.2實(shí)驗(yàn)材料的選擇

前人研究表明，松散石英砂的變形符合庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則，已被證明是模擬上地殼或脆性材料構(gòu)造變形的理想材料［10-12，20］，因此選用松散的石英砂作為實(shí)驗(yàn)材料來(lái)模擬邁陳凹陷東部古近紀(jì)的構(gòu)造演化過(guò)程。

邁陳凹陷東部古近系構(gòu)造層可以劃分為長(zhǎng)流組（E1ch）、流三段（E2l3）、流二段（E2l2）、潿洲組（E3w）4個(gè)亞層，根據(jù)各層系的巖性特征，分別選用不同粒度的石英砂以更接近實(shí)際的地層組合規(guī)律：長(zhǎng)流組（E1ch）為一套棕紅、紫紅色泥巖與棕紅色砂巖、砂礫巖不等厚互層，實(shí)驗(yàn)中選用粒度為250～380 μm的松散石英砂作為實(shí)驗(yàn)材料；流三段（E2l3）為砂泥互層，實(shí)驗(yàn)材料選用粒度為150～180 μm的松散石英砂；流二段（E2l2）為一整套泥巖，實(shí)驗(yàn)材料選取粒度大于120 μm的松散石英砂；潿洲組（E3w）為砂礫巖與泥巖互層，部分位置有火山巖發(fā)育，實(shí)驗(yàn)材料選用粒度為180～250 μm的松散石英砂。為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，對(duì)不同地層的石英砂進(jìn)行了染色。

此外，為了與實(shí)際地質(zhì)特征更加吻合，根據(jù)鉆井和地震資料統(tǒng)計(jì)的地層實(shí)際厚度對(duì)砂層的鋪設(shè)厚度進(jìn)行設(shè)置，長(zhǎng)流組區(qū)域上大部分厚度約為1 000 m，實(shí)驗(yàn)中地層厚度設(shè)置為1.4cm；流三段區(qū)域上大部分厚度約為600 m，實(shí)驗(yàn)中地層厚度設(shè)置為0.9cm；流二段區(qū)域上大部分厚度約為500 m，實(shí)驗(yàn)中地層厚度設(shè)置為0.8cm；潿洲組區(qū)域上大部分厚度約為2000 m，實(shí)驗(yàn)中地層厚度設(shè)置為3cm，地層厚度的相似系數(shù)為1.4×10-5。

3　實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果

3.1實(shí)驗(yàn)過(guò)程

參考斷裂發(fā)育演化特征，結(jié)合控制盆地演化的區(qū)域動(dòng)力學(xué)背景［1，2，9，20］，本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分為兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段模擬長(zhǎng)流組和流沙港組沉積期，施加NW向拉張應(yīng)力；第二階段模擬潿洲組沉積期，施加NW向拉張應(yīng)力和右旋剪切應(yīng)力。實(shí)驗(yàn)裝置中通過(guò)砂箱兩側(cè)鐵板的向外移動(dòng)實(shí)現(xiàn)純拉張力的施加，通過(guò)兩側(cè)鐵板的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)右旋剪切作用。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每期應(yīng)力的加載時(shí)間對(duì)應(yīng)于不同演化階段的地質(zhì)年限，但由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)大多為幕式運(yùn)動(dòng)，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)受力時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第一階段受力時(shí)間為5 min，第二階段受力時(shí)間為10 min。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中施加應(yīng)力值通過(guò)伸展量、伸展率的計(jì)算得到，通過(guò)設(shè)置驅(qū)動(dòng)單元的位移量反映受力大小，通過(guò)對(duì)過(guò)徐聞X1井的NW向平衡剖面進(jìn)行分析，確定長(zhǎng)流組、流三段、流二段的NW向總伸展量為10.19 km，潿洲組的位移量為8.24 km，依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ痛_定的相似系數(shù)，將第一階段的位移量設(shè)置為10.2cm，第二階段的位移量設(shè)置為8.2cm（表1）。

3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)第一階段（模擬長(zhǎng)流組—流沙港組流二段沉積期）施加NW向的拉張力。砂箱受力發(fā)生伸展的初始階段（4cm），控凹斷裂（徐聞斷層、燈樓角斷層、燈樓角-邁1斷層）最先活動(dòng)，控制了凹陷的邊界形態(tài)；隨著伸展作用的繼續(xù)（8cm），控凹斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)，凹陷內(nèi)部邁2斷層開(kāi)始活動(dòng)，邁3斷層也開(kāi)始發(fā)育；伸展作用末期（10.2cm）各主要斷裂持續(xù)活動(dòng)，次級(jí)斷裂逐漸增多，斷裂整體上以NE向?yàn)橹?，斷裂傾向以NW向?yàn)橹?，邁陳凹陷流沙港組沉積期構(gòu)造格局基本形成（圖6）。

圖6　第一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.6 Testing results of the first stage

將第一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平面解釋圖與流沙港組活動(dòng)斷裂系統(tǒng)圖對(duì)比發(fā)現(xiàn)：兩者斷層發(fā)育數(shù)量相近，主干斷層發(fā)育期次、展布和規(guī)模相似，斷層走向大多都為NE向，斷面北傾，與實(shí)際地質(zhì)特征相吻合（圖7）。

圖7　實(shí)驗(yàn)第一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果與流二段活動(dòng)斷層對(duì)比Fig.7 Comparison between testing results of the first experiment stage and active faults in E2l2

實(shí)驗(yàn)第二階段（模擬潿洲組沉積期）在原有的基礎(chǔ)上鋪設(shè)實(shí)驗(yàn)材料，施加NW向拉張和右旋剪切應(yīng)力。砂箱受力發(fā)生走滑拉張的初始階段（3cm），控凹斷裂（燈樓角斷層、徐聞斷層、燈樓角-邁1斷層）繼承性活動(dòng)，同時(shí)凹陷內(nèi)部有部分次級(jí)斷裂開(kāi)始發(fā)育；隨著走滑拉張作用的繼續(xù)（6cm），邁2、邁3、邁4、邁5斷裂走向由NE向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镹EE和近EW向；走滑拉張作用末期（8.2cm）斷裂廣泛發(fā)育，斷裂整體上以近EW為主，斷裂傾向以SE向?yàn)橹鳎~陳凹陷潿洲組沉積期構(gòu)造格局基本形成（圖8）。

圖8　第二階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.8 Testing results of the second stage

將第二階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果的斷層平面解釋圖與潿洲組活動(dòng)斷裂系統(tǒng)圖對(duì)比可知，二者吻合程度高，斷層發(fā)育數(shù)量、規(guī)模接近，各主干斷裂繼承性發(fā)育，斷層走向以NEE和EW向?yàn)橹鳎c研究區(qū)中的主干斷裂展布以及活動(dòng)規(guī)律接近，與該時(shí)期實(shí)際地質(zhì)特征相吻合（圖9）。

圖9　第二階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果與潿洲組活動(dòng)斷層對(duì)比Fig.9 Comparison between testing results of the second experiment stage and active faults in E3w

4　邁陳凹陷東部構(gòu)造的形成演化機(jī)制

邁陳凹陷東部所在的北部灣盆地位于歐亞板塊的東南緣，緊鄰印度-澳大利亞板塊及太平洋板塊，在地質(zhì)發(fā)展歷史中，受中國(guó)大陸邊緣、太平洋板塊、菲律賓海板塊及南海洋殼形成演化的影響，形成于多動(dòng)力源背景的控制之下，本文中采用構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)方法動(dòng)態(tài)地正演邁陳凹陷長(zhǎng)流組—流沙港組沉積期和潿洲組沉積期斷裂系統(tǒng)的發(fā)育演化過(guò)程，達(dá)到了模擬結(jié)果與實(shí)際地質(zhì)特征的高度吻合，進(jìn)一步證實(shí)不同演化階段的應(yīng)力場(chǎng)存在差異和疊加轉(zhuǎn)型。

實(shí)驗(yàn)第一階段施加NW向的拉張力，模擬結(jié)果與實(shí)際構(gòu)造特征相吻合，表明古近紀(jì)古新世—中始新世構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)應(yīng)以NW向伸展為主。結(jié)合周邊大洋板塊的運(yùn)動(dòng)方式，太平洋板塊自晚白堊世開(kāi)始以相對(duì)歐亞板塊130 mm/a的速度NNW向俯沖于歐亞板塊之下，至古新世降到78 mm/a，到始新世再降到38 mm/a［21-22］，洋殼俯沖角度增大以及俯沖速度減小導(dǎo)致太平洋板塊后退［20］，同時(shí)印度板塊約在距今70 Ma開(kāi)始與歐亞板塊SN向發(fā)生碰撞［23］，隨后在早—中始新世（距今約55～50 Ma）印度和歐亞板塊進(jìn)入主碰撞期，并且保持極高的碰撞速率，古新世—中始新世印度板塊的高速碰撞與太平洋板塊的低速俯沖匯聚于東亞陸緣，這種不對(duì)稱的板塊運(yùn)動(dòng)引發(fā)地幔流的不均一側(cè)向蠕動(dòng)［24］，導(dǎo)致整個(gè)南海北緣處在NE向左行剪切和NW-SE引張作用之下，引發(fā)區(qū)域性裂陷作用和大規(guī)模的巖漿活動(dòng)，以NE向斷裂發(fā)育為主。

實(shí)驗(yàn)第二階段在NW向拉張的同時(shí)疊加了右旋剪切作用，斷裂發(fā)生了繼承改造。地震剖面特征反映邁陳凹陷東部流沙港組頂部流一段地層缺失，流二段頂部存在著明顯的地層削截，表明晚始新世存在著構(gòu)造轉(zhuǎn)型，上下兩套斷裂系統(tǒng)應(yīng)形成于不同構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)控制之下。前人研究認(rèn)為，晚始新世（43 Ma）太平洋板塊相對(duì)歐亞板塊的俯沖方向由NNW向轉(zhuǎn)變?yōu)镹WW向［25］，且俯沖速度有所增強(qiáng)（80 mm/a），同時(shí)印度板塊與歐亞板塊碰撞方向由SN向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為NE向，造成地幔柱上涌向東南方向蠕動(dòng)及中南半島向東南方向逃逸［25-29］，在太平洋板塊和印度板塊的共同作用下，東亞陸緣的應(yīng)力場(chǎng)由左行壓扭變?yōu)橛倚袕埮?，這種區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的轉(zhuǎn)變首先造成了上始新統(tǒng)流一段的地層剝蝕，進(jìn)而導(dǎo)致近EW向新生斷裂的發(fā)育和部分早期活動(dòng)斷層的消亡；同時(shí)在區(qū)域伸展背景之下，早期發(fā)育的NE向主要斷裂持續(xù)活動(dòng)，從而構(gòu)成了邁陳凹陷東部現(xiàn)今古近系上下差異顯著、繼承與改造并存的斷裂格局。

5　結(jié) 論

（1）地質(zhì)模型的建立是構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)和保障，必須在充分考慮不同構(gòu)造演化階段主要構(gòu)造特征、地層發(fā)育組合、邊界幾何形態(tài)、基底先存斷裂和區(qū)域應(yīng)力背景的基礎(chǔ)上進(jìn)行確定；進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)必須考慮到構(gòu)造演化是相對(duì)連續(xù)的地質(zhì)事件，早期構(gòu)造活動(dòng)會(huì)對(duì)晚期的構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生影響，因此在物理模擬的過(guò)程中也要做到實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性，即盡量不要單獨(dú)就某個(gè)時(shí)期的斷裂特征進(jìn)行模擬，這樣做出的結(jié)果不能全面地反映實(shí)際的地質(zhì)特征。

（2）構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)正演邁陳凹陷東部斷裂的發(fā)育演化過(guò)程，進(jìn)一步證實(shí)不同演化階段的應(yīng)力場(chǎng)存在差異和疊加轉(zhuǎn)型。古新世—中始新世主要受控于NW向伸展應(yīng)力場(chǎng)，以NE向斷裂發(fā)育為主；晚始新世在NW向拉張的同時(shí)疊加了右旋剪切作用，區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的轉(zhuǎn)變首先造成了上始新統(tǒng)流一段的地層剝蝕，導(dǎo)致近EW向新生斷裂的發(fā)育和部分早期活動(dòng)斷層的消亡，早期發(fā)育的NE向主要斷裂持續(xù)活動(dòng)，從而構(gòu)成了邁陳凹陷東部現(xiàn)今古近系上下差異顯著、繼承與改造并存的斷裂格局。

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（編輯 徐會(huì)永）

Structure physical modeling experiment of evolutionary mechanism about fault system in eastern area of Maichen sag，Beibu-gulf Basin

LI Wei1，LIU Chao1，ZHANG Jiangtao1，DUAN Jiajia1，CHEN Wei2，CHEN Xingpeng1，LI Chunrui1
（1.School of Geosciences in China University of Petroleum，Qingdao 266580，China；2.China National Offshore Oil Corporation Limited-Tianjin，Tianjin 300452，China；3.China United Coalbed Methane Corporation Limited，Taiyuan 030000，China；4.Geological Research Institute of Jiangsu Oilfield，SINOPEC，Yangzhou 225012，China）

Influenced by the superimposition and transformation of multiple phrases of tectonic stress field，the development of the eastern fault system displays apparent periodicity in Maichen sag.On the plane view，the fault strike was mainly NE trending in Paleocene and Eocene，and changed to EW and NEE in Oligocene.On the seismic section，taking T4reflecting surface（the bottom boundary of Weizhou Formation）as a boundary，the fault system can be divided into the upper system and the lower system，between which inheritance and transformation coexist.Aiming at this problem，based on the analysis of seismic data，drilling cores，and regional geological background，structure physical simulations were performed to model the eastern fault system's evolution in Maichen sag.The results show that the eastern area of Maichen sag was mainly controlled by the NW tensional stress from Paleocene to Middle Eocene，and the fault strike was mainly NE trending.In the late Eocene，dextral shearing was superimposed on the NW tensional stress，which contributed to the development of the EW-tren-ding faults，and some of those early developed NW-trending faults act successively.

structure physical simulation；fault evolution；tectonic stress field；Paleogene；the eastern area of Maichen sag

P 548

A

1673-5005（2015）03-0038-09

10.3969/j.issn.1673-5005.2015.03.005

2014-12-15

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（27R1101053A）；教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)新教師基金項(xiàng)目（K0901045A）；國(guó)家油氣重大專項(xiàng)課題（2011ZX05023-006-05）

李偉（1978-），男，副教授，博士，主要從事構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、油氣成藏等方面的教學(xué)及科研工作。E-mail：liwei780923@163.com。

引用格式：李偉，劉超，張江濤，等.北部灣盆地邁陳凹陷東部斷裂系統(tǒng)成因演化機(jī)制的構(gòu)造物理模擬［J］.中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015，39（3）：38-46.

LI Wei，LIU Chao，ZHANG Jiangtao，et al.Structure physical modeling experiment of evolutionary mechanism about fault system in eastern area of Maichen sag，Beibu-gulf Basin［J］.Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science），2015，39（3）：38-46.