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海拉尔盆地海拉尔盆地贝尔凹陷断裂系统及其演化.docx

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海拉尔盆地海拉尔盆地贝尔凹陷断裂系统及其演化 贝尔凹陷是海拉尔盆地贝尔湖凹陷的第二个构造单元,范围为3010km2。这是盆地最大的凹陷(图1)。构造上因主要受NE向断裂控制而呈NE向展布, 形成东西分带的构造格架 (刘振彪等, 1999;罗群等, 2003) 。由西向东发育10个三级构造单元, 分别为呼和诺仁断鼻构造带、贝北洼槽、苏乃尔构造带、贝西洼槽、霍多莫尔背斜构造带、乌兰诺尔东鼻状构造带、苏德尔特潜山构造带、敖脑海洼槽、不勒洪布斯断隆构造带和希勒敖包洼槽 (图1) 。区域地震剖面解释发现, 贝尔凹陷是在下侏罗统布达特群 (J1b) 潜山之上发育起来的中生代盆地。布达特群之上的盆地盖层自下而上发育铜钵庙组 (Klt) 、南屯组 (K1n) 、大磨拐河组 (K1d) 、伊敏组 (K1y) 以及青元岗组 (K2q) (王家亮等, 2003) 。油气勘探实践表明, 贝尔凹陷在贝301、贝13、苏德尔特以及霍多莫尔地区已经取得重大突破 (康德江等, 2008;付晓飞等, 2008) , 已发现的油气其运聚成藏过程与断裂的发育及其演化特征密切相关 (魏建设等, 2008;马中振等, 2008) , 受断裂演化的影响油气在不同地区、不同层位聚集的差异较大, 因此有必要开展该地区断裂系统及形成演化特征研究, 认清断裂对油气运聚的控制作用, 进而为贝尔凹陷下一步油气勘探提供理论依据。 1 贝尔坍塌断裂系统及其特征 1.1 构造界面及断裂体系 贝尔凹陷发育三个重要的构造层序界面, 即T5反射界面、T22反射界面和T04反射界面。三个构造层序界面均表现为明显的上超、下削的区域不整合界面现象, 其中T5反射界面是布达特群潜山顶界面, 为挤压型的一级构造层序界面;T04反射界面为上白垩统青元岗组底界面, 该界面是早期伸展和晚期压扭的综合产物, 断裂主要为逆断层, 明显发生构造反转作用, 为先伸展后挤压型的一级构造层序界面;T22反射界面为南屯组顶部界面, 界面上下波组特征明显不同, 横向变化较大, 为伸展型二级构造层序界面。依据上述三个构造层序界面, 结合区域地震剖面反映的层序充填特征可以得到贝尔凹陷主要发育以下构造层次 (图2) :由布达特群及其以下构成的基底构造层;由铜钵庙组和南屯组构成的断陷构造层;由大磨拐河组~伊敏组构成的断拗构造层;由青元岗组构成的拗陷构造层。其中盆地盖层内部发育的断裂在不同构造层次具有显著的差异性, 明显受T5、T22和T04三个构造层序界面的控制。因此, 依据断裂的发育层次及其变形特征可以将贝尔凹陷发育的断裂分为四种类型:即早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭断裂和早期伸展中期张扭晚期反转断裂, 其中后两种类型的断裂属于长期活动的断裂。在此基础上可以得到贝尔凹陷自下而上发育三套断裂系统 (图2) :即早期伸展断裂系统 (贯穿铜钵庙组—南屯组地层) 、中期张扭断裂系统 (贯穿大磨拐河组—伊敏组地层) 和晚期反转断裂系统 (贯穿青元岗组地层) 。长期活动的断裂作为连接各套断裂系统间的桥梁和纽带控制了断裂系统内部次级断层的发育及其变形特征, 其对盆地的形成演化及油气的运聚成藏均都具有重要的控制作用。 1.2 断裂带系统的基本特征 1.2.1 控陷断层控制因素 早期伸展断裂系统是指T5—T22反射界面之间发育的断裂, 包括长期发育的主干基底断层和次级基底断层, 主要形成于伸展盆地的裂陷阶段, 即铜钵庙组时期和南屯组时期。早期伸展断裂系统走向方位主要有NE向和NEE向, 其间发育一些列NWW向、近SN向的变换断层 (图3a—e) 。断层组合模式多样, 剖面主要为生长组合、反向断层组合、“Y”字型、反“Y”字型、阶梯状和垒堑式断层组合。其中生长组合、反向断层组合主要为控陷边界断层的组合形式, 潜山上主要为阶梯状断层组合和垒堑式断层组合, 斜坡带上多为阶梯状断层组合。“Y”字型、反“Y”字型组合发育普遍。平面上主干断层之间呈斜列状和平行式断层组合为主, 总体走向为NEE向和NE向。 早期伸展断裂系统中的主干基底断裂沿断陷走向发育, 从而控制断陷沉积充填、断陷内的三级构造带及次级断层的发育。研究发现, 贝尔凹陷不同地区控陷断层走向方位不同, 其控制的断陷结构特征存在差异。总体上可分为4个区 (图3f) , 即受NEE向断层控制的Ⅰ区和Ⅲ区以及受NE向断层控制Ⅱ区和Ⅳ区, 各个分区之间由变换构造 (主要是NWW向变换断层) 所分割。各区分别由NEE向断层和NE向断层控制的箕状半地堑或局部的不对称地堑盆地结构, 半地堑的“断”或“超”的方向总体上是东断西超。从形态来看, 半地堑垂向上具有明显的继承性。 Ⅰ区主要发育NEE向的B29、B85、B103~B123控陷断层和近SN向的B53~B120变换断层。这些主干基底断层共同控制
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