蘇北盆地高郵凹陷深凹帶生長斷層特征與主控因素分析

顧玉超,戴俊生

(中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 青島 266580)

0 引 言

生長正斷層是盆地內(nèi)伸展構(gòu)造的主要表現(xiàn)形式。正斷層的生長體現(xiàn)在傾向上斷層位移的累積和走向上斷層長度的增加(Anders and Schlische,1994)。斷陷盆地中規(guī)模較大的生長正斷層通常具有分段性,其生長過程表現(xiàn)為早期各斷層段通過一個(gè)或多個(gè)中心獨(dú)立生長發(fā)育,晚期斷層段之間互相連接使斷層在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)上形成一個(gè)整體(Gupta and Scholz,2000;Cowie and Roberts,2001;Mansfield and Cartwright,2001;Young et al.,2001;Gawthorpe et al.,2003;Schlagenhauf et al.,2008)。斷層的生長特征對認(rèn)識盆地演化及油氣勘探具有重要意義(竇立榮,2000;王林等,2011)。

蘇北盆地高郵凹陷深凹帶是高郵凹陷的重要油氣富集區(qū),高郵凹陷深凹帶在古近紀(jì)多期伸展構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用下,發(fā)育了多條走向多變,活動(dòng)強(qiáng)烈的油源斷層,控制了深凹帶的演化及油氣運(yùn)聚成藏。對于這些走向多變斷層的生長特征以及控制其發(fā)育的構(gòu)造因素,目前尚無明確的認(rèn)識。因此,本文在高精度三維資料解釋的基礎(chǔ)上,確定了各斷層的幾何學(xué)特征,并根據(jù)斷層的位移-長度曲線和斷層落差對斷層的生長過程進(jìn)行了定量分析,進(jìn)而結(jié)合構(gòu)造應(yīng)力場數(shù)值模擬分析探討了斷層生長的主控因素。

1 區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造背景

蘇北盆地位于揚(yáng)子板塊下?lián)P子區(qū),北臨蘇魯造山帶,東接郯廬斷裂,南鄰?fù)〒P(yáng)隆起,是在中古生界基底上發(fā)育起來的中-新生代斷陷盆地。盆地由北向南依次為鹽阜坳陷、建湖隆起和東臺坳陷,形成“兩坳一隆”的構(gòu)造格局,其中位于東臺坳陷南部的高郵凹陷是蘇北盆地最大的油氣富集區(qū)。高郵凹陷中的次級構(gòu)造單元由南向北依次為南斷階、深凹帶和北斜坡(圖1)。研究區(qū)所在的深凹帶是一個(gè)由北傾的真②斷層與南傾的漢留斷層所夾持的地塹構(gòu)造,在高郵凹陷內(nèi)呈NEE向線狀延伸,至吳堡斷裂帶西端終止。

圖1 研究區(qū)斷層系統(tǒng)與構(gòu)造位置圖Fig.1 Faulting system and structural location of the study area

晚白堊世末期儀征運(yùn)動(dòng)是蘇北盆地區(qū)域坳陷成盆期向拉張斷陷箕狀盆地機(jī)制轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(舒良樹等,2005;陳安定,2010)。晚白堊世至古新世,高郵凹陷進(jìn)入分散斷陷時(shí)期,斷裂以北傾的階梯狀正斷層組合為特點(diǎn),凹陷內(nèi)沉積了較厚的古新統(tǒng)泰州組和阜寧組,阜寧組沉積末期的吳堡運(yùn)動(dòng)使盆地內(nèi)早期沉積經(jīng)受了少量的剝蝕(劉玉瑞等,2004;朱光等,2013)。吳堡運(yùn)動(dòng)后,高郵凹陷進(jìn)入集中斷陷時(shí)期,斷裂活動(dòng)集中在地塹式的深凹帶內(nèi),其間充填了巨厚的始新統(tǒng)戴南組和三垛組,此時(shí)高郵凹陷的結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的分異,南斷階、深凹帶和北斜坡的構(gòu)造格局基本定型。始新世末期區(qū)域性擠壓事件三垛運(yùn)動(dòng)使盆地整體抬升,造成漸新世沉積間斷(劉玉瑞等,2004;舒良樹等,2005;陳安定,2010)。至新近紀(jì)鹽城組沉積期高郵凹陷的構(gòu)造活動(dòng)逐漸收斂,高郵凹陷進(jìn)入穩(wěn)定沉降發(fā)育時(shí)期(表1)。

2 斷層幾何學(xué)特征

高郵凹陷深凹帶以北傾的真②斷層為南界,如圖1所示,真②斷層是由三段相對獨(dú)立的斷層拼接而成,自西向東分別為真②-1斷層、真②-2斷層和真②-3斷層(李寶剛,2008)。其中真②-3斷層延伸長、活動(dòng)強(qiáng)、幾何形態(tài)復(fù)雜,是研究區(qū)的邊界斷層也是本文的主要研究對象。通過高精度三維地震數(shù)據(jù)的解釋還原出真②-3斷層(以下均稱真②斷層)現(xiàn)今三維斷面形態(tài)(圖2)。真②斷層在走向上呈寬緩波狀彎曲,整體 NEE向延伸,基本平行于控盆的邊界斷層真①斷層的走向。沿走向方向真②斷層由NWW向和 NE向的斷層段交替出現(xiàn),相互拼接組成內(nèi)凹斷面和外凸斷面交替排列的斷面形態(tài)。

表1 研究區(qū)地層與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)簡表Table1 Stratigraphic and tectonic movements of the study area

圖2 真②斷層斷面形態(tài)及分段圖Fig.2 Fault plane morphology and fault segmentation of the Zhen 2 fault

按幾何形態(tài)真②斷層可以劃分為四個(gè)亞段:第一亞段位于斷層西端,走向 NEE轉(zhuǎn)為 NWW,為一傾角相對較緩的斷面坡;第二亞段位于斷層西側(cè),走向 NEE,斷面上陡下緩呈鏟式,深部交于真①斷層之上,該亞段在工區(qū)內(nèi)切割深度最大,約 6 km;第三亞段位于斷層?xùn)|側(cè),走向 NE,為一陡傾的斷層瀑布面,向東傾角逐漸變緩,南側(cè)與紀(jì) 3斷層相交;第四亞段位于斷層?xùn)|端,走向 NW,與第三亞段的東側(cè)相連構(gòu)成外凸的斷面緩坡,向東交于盆地的另一條邊界斷層吳①斷層之上(見圖1、2)。

真②斷層的上盤發(fā)育有多條走向多變的的次級斷層(圖1)。對次級斷層各段走向的統(tǒng)計(jì)表明(圖3),次級斷層由NEE走向和近EW走向的斷層段交替出現(xiàn)。其中NEE向的斷層段數(shù)量與近EW向斷層段數(shù)量基本相同,這些斷層段平面上相互連接呈鋸齒狀,走向上延伸較遠(yuǎn),剖面上大多上陡下緩呈鏟式。

3 斷層生長特征

3.1 斷層生長特征的定量研究方法

斷層的生長是斷層面在空間內(nèi)不斷擴(kuò)張的結(jié)果,對于斷層生長的定量研究的最重要的方法是斷層的位移-長度曲線法,該方法將斷層的二維研究擴(kuò)展到三維(董進(jìn)等,2004;王林等,2011)。斷層的位移-長度曲線是以斷層的軌跡長度為橫坐標(biāo),以斷層的視位移量(地震測線上計(jì)算的斷層的兩個(gè)相當(dāng)點(diǎn)的歐式距離)為縱坐標(biāo),定量反映斷層的位移量沿走向變化的研究方法。目前一般認(rèn)為,斷層的位移-長度關(guān)系是D=cLn,其中n變化很大,且斷層發(fā)育不同時(shí)期具有不同的數(shù)值(Kim and Sanderson,2005)。

斷層落差法是根據(jù)生長正斷層上下兩盤的地層厚度不等提出的定量分析斷層活動(dòng)性的方法,其定義為下降盤地層厚度與上升盤地層厚度之差(趙勇和戴俊生,2003)。在精細(xì)的地震解釋基礎(chǔ)上,本文計(jì)算了各地震測線位置的斷層位移和斷層落差沿?cái)鄬幼呦蜃兓奶卣?定量的恢復(fù)了研究區(qū)邊界斷層和次級斷層的生長特征。

圖3 次級斷層各段走向玫瑰花圖Fig.3 Strike rose diagram of the secondary faults

3.2 邊界斷層生長特征

由上述方法計(jì)算真②斷層的位移-長度關(guān)系(圖4a),真②斷層在始新世戴南期形成時(shí),位移長度曲線表現(xiàn)為劇烈變化的鋸齒形,具有六個(gè)極值,可分為六個(gè)小的亞段,表明真②斷層的形成初期具有六個(gè)小的生長中心,其中第 2、3亞段的位移量最大,分別為1927 m和2134 m,各段的相接的位置位移量相對較小。真②斷層位移大的位置伴隨著強(qiáng)的斷層活動(dòng),體現(xiàn)在其斷層落差相對較大(圖4b),如 2、3亞段斷層落差分別達(dá)到1363 m和1509 m,而斷層位移量較小的位置斷層落差沒有出現(xiàn)高值,表明在各斷層段之間的位置斷層的活動(dòng)性較弱。斷層沿多個(gè)中心同時(shí)生長,各條斷層分支保持獨(dú)立的生長特征,在幾何形態(tài)上沒有發(fā)生明顯的硬連接。

圖4 真②斷層生長特征圖Fig.4 Growth characteristics of the Zhen 2 fault

當(dāng)斷層演化進(jìn)入始新世三垛期時(shí),戴南期各條斷層分支相連的部位的活動(dòng)性顯著增大,3、4亞段連接處斷層落差值為1288 m;4、5亞段的連接處斷層落差值為1421 m,其余各相連處的斷層落差均有不同程度的增加。戴南期位移-長度曲線上的位移虧損點(diǎn)(位移-長度曲線上的位移極小值處)的強(qiáng)活動(dòng)性表明:3、4、5亞段發(fā)生斷層硬連接成為一個(gè)整體,形成了真②斷層的第三亞段。四個(gè)亞段之間的三個(gè)連接位置斷層落差的增加表明真②斷層在三垛期發(fā)生硬連接,但各亞段在連接初期運(yùn)動(dòng)學(xué)上保持相對獨(dú)立。

斷層的剖面形態(tài)也反映了斷層的生長特征(剖面位置見圖1):在始新世戴南期,真②邊界斷層位移量大,剖面形態(tài)成板式,顯示出真②斷層在形成初期快速成核、生長的特征。進(jìn)入始新世三垛期后,斷層的位移量與戴南期相近,真②邊界斷層剖面形態(tài)由板式轉(zhuǎn)化為鏟式,斷層生長特征表現(xiàn)為在戴南期基礎(chǔ)上的位移量持續(xù)增大,斷層繼續(xù)快速生長。至新近紀(jì)鹽城期真②邊界斷層位移量小,表現(xiàn)為少量的繼承性生長(圖5)。

真②斷層的總的位移長度曲線顯示,真②斷層現(xiàn)今的 4個(gè)亞段中,其中三亞段位移量最大,在古近紀(jì)的活動(dòng)性也最強(qiáng),這與真②斷層在斷面形態(tài)上具有非常一致的匹配性:斷層位移極大處代表斷層的生長中心,斷層位移極小處代表斷層的連接點(diǎn),體現(xiàn)為斷面形態(tài)上斷面走向和傾角的突變點(diǎn)。同時(shí),分段發(fā)育的正斷層上在位移極小處形成橫向凸起,位移極大處形成向斜(孫思敏,2003;李寶剛,2008)。因此,體現(xiàn)在深凹帶的結(jié)構(gòu)上,第一、三、四亞段的位移極大處分別形成了邵伯、樊川、劉五舍三個(gè)次凹,位移與對應(yīng)次凹的沉降幅度呈正相關(guān);第一、二亞段連接處和二、三亞段連接處以及三、四亞段連接處分別形成了真武-曹莊構(gòu)造帶、肖劉莊構(gòu)造帶和富民背斜帶三個(gè)正向構(gòu)造帶(圖1)。

3.3 次級斷層生長特征

研究區(qū)內(nèi)的次級斷層延伸距離較長,活動(dòng)較強(qiáng),切穿主力烴源巖層,是劃分?jǐn)鄩K和控制油氣分布的重要斷層。對于次級斷層的生長特征,分析選取了工區(qū)內(nèi)兩條走向多變,規(guī)模較大的生長斷層——F2和F4斷層,對其位移-長度關(guān)系進(jìn)行了分析(圖6a)。

圖5 斷層生長剖面圖Fig.5 Cross sections for the fault growth

圖6 次級斷層位置(a)及位移-長度關(guān)系(b)圖Fig.6 Location (a)and displacement-length curves of the secondary faults (b)

F2斷層位于工區(qū)中部,走向上由 NEE向和近EW向交替出現(xiàn),斷面上陡下緩呈鏟式,深部逐漸收斂于真②斷層。F2斷層的位移-長度曲線顯示(圖6b),F2斷層在戴南期形成時(shí)有三個(gè)小的生長中心,三垛期互相連接形成兩個(gè)亞段。斷層的位移最小值出現(xiàn)在 EW 走向段的 840測線處,位移最大的兩個(gè)極值出現(xiàn)在 NEE走向段的 801測線和 901測線處。F4斷層位置與F2斷層接近,走向呈由NEE向和近EW向交替出現(xiàn)的鋸齒形(圖6b)。F4斷層的位移長度曲線顯示,四號斷層在戴南期由三個(gè)獨(dú)立生長中心,三垛期位移比較均勻,總位移特征與戴南期相似,位移極小處位于近EW走向段的881和901測線處,位移極大值位于NEE走向段的870和921測線處。

聯(lián)系 F2、F4斷層的走向變化圖(圖6a),在位移長度曲線上出現(xiàn)位移虧損的測線位于近EW的走向段,而位移的極大值出現(xiàn)在 NEE向的走向段,因此這些次級斷層在發(fā)育的過程中,NEE走向的斷層段首先發(fā)育,近EW向的斷層段發(fā)育晚,對NEE向的斷層段可能起到連接的作用。

4 斷層生長的主控因素分析

4.1 區(qū)域應(yīng)力狀態(tài)

區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的方向是影響斷層發(fā)育的最重要的因素。高郵凹陷晚白堊世以來經(jīng)歷了多期構(gòu)造變化,并主要受控于東部太平洋板塊的運(yùn)動(dòng)(朱光等,2001)。高郵凹陷下構(gòu)造層沉積期(泰州期-阜寧期),受太平洋板塊斜向高角度俯沖的影響,高郵凹陷處于弧后擴(kuò)張環(huán)境,地幔上涌巖石圈減薄使區(qū)域產(chǎn)生了NNW-SSE方向的伸展,形成了NEE走向的高郵凹陷,同時(shí)下構(gòu)造層的斷層形跡也顯示NEE向斷層占絕對優(yōu)勢(侯明金等,2007;朱光等,2013)。古新世末期吳堡運(yùn)動(dòng)后,高郵凹陷中構(gòu)造層沉積期(戴南-三垛期)區(qū)域的構(gòu)造應(yīng)力方向發(fā)生輕微偏轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)為近SN向,體現(xiàn)在 NEE向的真②邊界斷層出現(xiàn)走滑分量,形成三條右旋右列的分支。此時(shí)近 EW 向的斷層活動(dòng)強(qiáng)度有所上升,這可能是由于太平洋俯沖角度變化(相當(dāng)于三垛期,50 Ma)以及郯廬斷裂右旋活動(dòng)派生的近SN向的伸展應(yīng)力場有關(guān)(朱光等,2001;能源等,2012)。

4.2 邊界斷層生長的控制因素

伸展邊界的形態(tài)是影響伸展盆地構(gòu)造形成特征的主要因素(周建勛和漆家福,1999;周建勛,2000;王璽等,2013)。為研究高郵凹陷真①控盆邊界斷層的作用,采用了有限元法對始新世戴南期的構(gòu)造應(yīng)力場進(jìn)行了數(shù)值模擬。有限元法數(shù)值模擬是將一個(gè)地質(zhì)體離散成有限個(gè)連續(xù)的單元,為每個(gè)單元內(nèi)賦予實(shí)際的巖石力學(xué)參數(shù),通過分析地質(zhì)條件決定邊界受力和節(jié)點(diǎn)平衡條件,建立并求解以節(jié)點(diǎn)位移為未知量,進(jìn)而計(jì)算每個(gè)單元內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變值(王紅才等,2002)。

本文根據(jù)古新統(tǒng)阜寧組頂面構(gòu)造圖與平衡剖面恢復(fù)該時(shí)期的斷層位置與形態(tài),建立了始新世戴南期的地質(zhì)模型:預(yù)設(shè)斷層為戴南期已形成并強(qiáng)烈活動(dòng)的真①斷層和戴南初期形成的真②斷層(圖7),模型地層厚度通過測井資料設(shè)定為深凹帶阜寧組和戴南組一段的平均厚度之和約1500 m,其中真①斷層切深1500 m,真②斷層切深500 m,真實(shí)還原戴南初期的地質(zhì)條件。材料的巖石力學(xué)參數(shù)由巖心三軸力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得,對斷層帶單元和地層單元分別加載了不同的力學(xué)參數(shù),其中斷層帶具有相對大的泊松比和相對小的彈性模量及密度(表2)。本次模擬采用 ANSYS有限元分析軟件,采用 SOLⅠD45網(wǎng)格單元進(jìn)行劃分。通過上文分析,戴南初期區(qū)域伸展方向?yàn)榻?SN向,因此在模型南北方向兩個(gè)面上施加了6 MPa的張應(yīng)力(略高于巖石破裂強(qiáng)度,反復(fù)加載得出變形結(jié)果最接近現(xiàn)今構(gòu)造的加載方式),垂向應(yīng)力由模型自身的重力產(chǎn)生,戴南初期模型反映的地質(zhì)體處于地表狀態(tài),因此頂面未施加上覆巖層的重力。約束真①斷層下盤Z方向的位移以減少盆地基底的活動(dòng),由有限元分析軟件計(jì)算輸出戴南期最小主應(yīng)力的分布和方向。本次模擬研究區(qū)橫向尺度與垂向尺度比較大(大于10∶1),因此將研究區(qū)簡化為一平板模型,平板模型在反映地質(zhì)體局部構(gòu)造的應(yīng)力分布上精度略顯不足,但能宏觀的反映較大區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造應(yīng)力場特征,為斷層生長研究提供指導(dǎo)。

圖7 戴南期深凹帶最小主應(yīng)力分布圖(a)及方向圖(b)Fig.7 Maps showing the distribution (a)and directional pattern (b)of the minimum principal stress in the Dainan Period

表2 應(yīng)力場模擬力學(xué)參數(shù)表Table2 Mechanical parameters in simulating structural stress field

通過應(yīng)力場數(shù)值模擬表明:首先在真①斷層上盤的真②斷層附近,最小主應(yīng)力呈條帶狀分布(圖7a),其數(shù)值由南向北先增大后減小,最大值位于真②斷層的凸形邊界處,最小主應(yīng)力的變化方向與伸展邊界真①斷層的走向垂直,伸展邊界發(fā)生走向變化的部位,最小主應(yīng)力也發(fā)生相應(yīng)變化。在真②斷層形成前后,最小主應(yīng)力的高值區(qū)是有利于斷層生長的位置,沿伸展邊界方向帶狀展布的最小主應(yīng)力高值決定了真②斷層的類似于真①斷層波狀彎曲的幾何形態(tài)。其次,在伸展邊界附近,最小主應(yīng)力的方向與伸展邊界的方向基本垂直(圖7b);略遠(yuǎn)于伸展邊界的位置,最小主應(yīng)力方向仍與伸展邊界的方向(NEE)近于垂直,但發(fā)生了向區(qū)域伸展方向(近 SN)的偏移;而在遠(yuǎn)離伸展邊界的位置上,最小主應(yīng)力的方向與區(qū)域的伸展方向是一致的。因此真②斷層的發(fā)育位置與伸展邊界距離較近,受到的伸展作用方向與伸展邊界方向垂直,也決定了在斷層走向在生長過程中保持了與真①斷層的高度一致性。

在斷層生長過程中,斷層的相互作用也是影響其生長的重要因素,在區(qū)域應(yīng)力變化不大的情況下,斷層周圍的剪應(yīng)力變化是斷層相互作用最重要的影響因素(圖8a)。每個(gè)斷層由應(yīng)力增加區(qū)域和應(yīng)力下降區(qū)域環(huán)繞,斷層端應(yīng)力增加,斷層中心應(yīng)力降低(Gupta and Scholz,2000)。因此,在斷層生長過程中,進(jìn)入另一條斷層的應(yīng)力降低區(qū)時(shí),會(huì)抑制斷層的生長,進(jìn)入應(yīng)力增加區(qū)時(shí),有利于斷層的生長。

真②斷層第一、二亞段連接處的構(gòu)造形跡分析(圖8b),這兩個(gè)亞段在生長連接的過程中經(jīng)歷了明顯的軟連接階段,在起連接作用的斜向斷層內(nèi)出現(xiàn)了斷階狀的單斜層,兩個(gè)亞段的距離小,重疊度較高,因此相互作用強(qiáng)烈,連接處在位移-長度曲線上(測線360處)表現(xiàn)出很高的位移梯度。真②斷層的第三、四亞段連接時(shí),受到南側(cè)的北東走向北傾的紀(jì) 3斷層影響,靠近紀(jì)3斷層周圍應(yīng)力值較低,遠(yuǎn)離紀(jì)3斷層中心時(shí)應(yīng)力值相對增加,因此這兩個(gè)亞段在生長過程中,生長方向表現(xiàn)為在紀(jì)3斷層附近偏離伸展邊界的延伸方向,在靠近紀(jì) 3斷層端部時(shí),兩個(gè)亞段生長方向又向中心靠攏,發(fā)生連接。第三、四亞段與紀(jì) 3斷層的相互作用使真②斷層在三、四亞段連接處的外凸形態(tài)明顯大于真①斷層且出現(xiàn)V字形的斷面(圖8b)。

圖8 真②斷層各亞段相互作用示意圖Fig.8 Interaction among segments of the Zhen 2 fault

4.3 次級斷層生長主控因素

次級斷層的分布位置距離伸展邊界的真①斷層較遠(yuǎn),構(gòu)造應(yīng)力場數(shù)值模擬結(jié)果也顯示,在次級斷層的發(fā)育位置,伸展方向與區(qū)域伸展方向保持了良好的一致性,幾乎沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)(圖7b)。次級斷層的發(fā)育過程中,受到伸展邊界斷層的影響很小。研究區(qū)內(nèi)次級斷層發(fā)育時(shí)間相對較晚,且深凹帶為古新世泰州-阜寧期斷裂活動(dòng)最弱的位置,基底斷層對次級斷層形成的影響也很小。因此,工區(qū)內(nèi)次級斷層的生長過程可以真實(shí)的反映區(qū)域應(yīng)力狀態(tài)的變化。

在區(qū)域應(yīng)力場分析的基礎(chǔ)上,次級斷層的生長是早期薄弱面先發(fā)育為 NEE向斷層段,后期斷層段追蹤連接的生長模式。前文已述,盆地下構(gòu)造層沉積期的阜寧期區(qū)域的伸展方向?yàn)?NNW-SSE向,此時(shí)整個(gè)區(qū)域的伸展作用比較均勻(朱光等,2013),在整個(gè)區(qū)域里形成了大量 NEE走向的斷層,在構(gòu)造活動(dòng)最弱的深凹帶的位置,形成了 NEE走向的薄弱面或者斷距較小,地震剖面上難識別的小斷層。吳堡運(yùn)動(dòng)后,區(qū)域伸展方向轉(zhuǎn)為近 SN向,早期的NEE向斷層處于斜向伸展的應(yīng)力狀態(tài)(Morley et al.,2004;詹潤等,2012),當(dāng)后期的伸展向與前期薄弱面方向高角度斜交時(shí),前期的薄弱面處于有利的活動(dòng)方位(Clifton and Schlische,2001;Moir et al.,2010;Henza et al.,2011)。因此,在戴南-三垛期進(jìn)入近SN向的拉張時(shí),NEE向的斷層段首先活動(dòng),近 EW向的斷層段僅對NEE向的斷層段起到連接作用,形成了NEE走向和近EW走向段交替出現(xiàn)的鋸齒形斷層(圖9)。

5 結(jié) 論

高郵凹陷深凹帶真②邊界斷層在始新世戴南期具有六個(gè)生長中心且各斷層段獨(dú)立發(fā)育,三垛期斷層段發(fā)生連接形成真②斷層的幾何形態(tài)明顯不同的四個(gè)亞段,生長過程表現(xiàn)為戴南期各斷層段長度快速增加和三垛期斷層位移的持續(xù)增大。真②斷層在走向上受伸展邊界真①斷層的控制,斷層亞段的連接方式和連接點(diǎn)斷層結(jié)構(gòu)受到斷層的相互作用影響。高郵凹陷深凹帶內(nèi)的次級斷層是由NEE走向段和近EW走向段交替出現(xiàn)的鋸齒狀斷層。次級斷層在始新世戴南期形成時(shí)具有 NEE走向的生長中心,由古新世阜寧期形成的先存薄弱面發(fā)育而來,斷層生長表現(xiàn)為 NEE走向段首先活動(dòng),后期發(fā)育的近EW走向段對其進(jìn)行追蹤連接。

圖9 次級斷層生長機(jī)制圖Fig.9 Growth mechanism of the secondary faults

致謝:感謝三位匿名審稿人對論文進(jìn)行了審閱,并提出了寶貴的修改意見和建議。感謝編輯部在本文發(fā)表過程中所做的辛勤工作。

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