郯庐断裂带辽东湾段新生代右旋走滑时限的探讨

李伟 ,  李嘉 ,  吴宛秋 ,  张同杰 ,  陈兴鹏 ,  蒙美芳 ,  曹明月 ,  张巧

地球科学 ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (06) : 2071 -2084.

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地球科学 ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (06) : 2071 -2084. DOI: 10.3799/dqkx.2022.480

郯庐断裂带辽东湾段新生代右旋走滑时限的探讨

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Time Limit of Dextral Strike-Slip in Cenozoic of Liaodong Bay Section of Tan-Lu Fault Zone

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摘要

新生代郯庐断裂带经历了复杂的演化过程,争议主要集中在右旋走滑开始的时期.以渤海海域郯庐断裂带辽东湾段为例,基于各种地质、地球物理资料及前人研究成果,从构造学和沉积学两个方面基于多种证据系统探讨了郯庐断裂带的右旋走滑活动时限.结果表明:郯庐断裂带辽东湾段走滑活动切割改造了早期(孔店组-沙三段沉积期)伸展断裂系统,R剪切断裂形成于渐新世晚期东营组沉积期,走滑派生构造主要发育在东营组沉积期至今;郯庐断裂带辽东湾段的右旋走滑活动错开了先期(孔店组-沙河街组沉积期)形成的沉积体,同沉积期走滑活动导致了鱼跃式砂体、轴向或斜向砂体的发育展布,弯曲走滑断裂的释压作用控制了的局部洼陷的形成.郯庐断裂带辽东湾段新生代右旋走滑主要在古近纪渐新世晚期东营组沉积期,此后逐渐减弱、持续至今.

关键词

右旋走滑 / 活动时限 / 辽东湾坳陷 / 新生代 / 郯庐断裂带 / 石油地质.

Key words

dextral strike-slip / activity time limit / Liaodong Bay depression / Cenozoic / Tan-Lu fault zone / petroleum geology

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李伟,李嘉,吴宛秋,张同杰,陈兴鹏,蒙美芳,曹明月,张巧. 郯庐断裂带辽东湾段新生代右旋走滑时限的探讨[J]. 地球科学, 2024, 49(06): 2071-2084 DOI:10.3799/dqkx.2022.480

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0 引言

郯庐断裂带是发育在中国东部的巨型走滑断裂系统.前人研究认为,郯庐断裂带起源于印支期华北板块与华南板块的陆-陆碰撞造山(Li et al.,2017;朱光等,2018),此后晚中生代在西太平洋区板块俯冲作用影响下强烈活动(Zhu et al.,2012;顾承串等,2016),早白垩世初强烈左行平移,早白垩世期间强烈伸展,早白垩世末再次发生左行平移,晚白垩世转变为弱伸展活动(朱光等,2018).新生代郯庐断裂带经历了复杂的演化过程,就走滑作用而言,部分学者认为经历了由左旋到右旋走滑的转型过程(张婧等,2017),也有学者认为在新生代主要以右旋走滑为主(Hsiao et al.,2004Li et al.,2021).纵观前人的研究成果,争议主要集中在右旋走滑开始的时期,目前主要包括中始新世沙三段沉积期(黄雷等,2012;贾楠等,2015;Huang et al.,2016;李伟等,2019a;邓辉等,2020)、早渐新世沙二段沉积期(童亨茂等,2008;漆家福等,2013;李伟等,2018;)、晚渐新世东营组沉积期(曹忠祥等,2008)等观点,也有学者认为应为新近纪晚期-第四纪(Chen et al.,2010).

郯庐断裂带对其内部及周边地区构造发育演化、地层沉积、成藏成矿效应具有重要的控制作用(徐长贵,2016;徐长贵等,2017;李伟等,2021).目前在渤海海域郯庐断裂带及其周缘发现的大、中型油气田数量占到了整个渤海海域的70%以上,储量超过渤海海域总量的60%,是渤海海域重要的油气富集区带(徐长贵,2016),查明郯庐断裂带新生代右旋走滑活动时限对于研究走滑构造控藏作用具有重要意义.因此,本文以郯庐断裂带在渤海海域发育的辽东湾段为例,基于研究区丰富的地质、地球物理资料,结合前人的研究成果,从构造学和沉积学两方面探讨了郯庐断裂带新生代右旋走活动时限.通过本文的研究,有助于进一步深化并丰富郯庐断裂带构造运动学、动力学研究成果,为理清渤海海域新生代盆地成因演化过程及油气勘探目标预测提供依据.

1 区域地质背景

渤海湾盆地位于中国东部,面积约20×104 km2,内部包含多个构造单元,是在中-古生界基底之上发育而成的新生代断陷-拗陷型盆地,具有多幕式演化、多旋回叠加、多成因机制等特征.渤海海域位于渤海湾盆地东北部,面积约7.3×104 km2,其整体构造特征及演化与渤海湾盆地相一致,内部包含整个渤中坳陷及周边黄骅坳陷、济阳坳陷、下辽河坳陷的海域延伸部分.

辽东湾坳陷位于渤海海域东北部,西邻燕山褶皱带,东接胶辽隆起,南接渤中-渤东坳陷,整体呈NNE向的带状展布,构造上隶属于渤海湾盆地下辽河坳陷的海域延伸部分,面积约2.6×104 km2,断裂体系、构造单元整体北东-北北东向展布,走滑、伸展以及伸展-走滑复合断裂均有发育(李伟等,2019b).依据断裂体系及新生代地层沉积特征可以将辽东湾坳陷划分为辽西凹陷、辽西南凸起、辽西凸起、辽中凹陷、辽东凸起、辽东凹陷等构造单元,整体呈“三凹夹三凸”的构造格局(图1).

辽东湾坳陷内部新生代地层较全,主要包括古近系断陷和新近系拗陷两套构造层序,古近纪早期主要为断陷型湖相沉积,晚期断-拗转换,自下而上发育孔店组(E2 k)、沙河街组(E3 s)和东营组(E3 d);新近纪-第四纪研究区转为拗陷型沉积,以河流-泛滥平原发育为特征,自下而上发育馆陶组(N1 g)、明化镇组(N1-2 m)和第四系平原组(Qp)(图2)(王冰洁等,2022).

郯庐断裂带自南向北贯穿整个辽东湾坳陷.部分学者认为仅辽东湾坳陷东部的辽中2号断裂和辽东1号断裂是郯庐断裂带的主支(余一欣等,2014);也有学者认为辽东湾坳陷NNE向主干断裂均为郯庐断裂带主支(汤良杰等,2011).

2 郯庐断裂带辽东湾段新生代右旋走滑活动时限的厘定

尽管近年来鲜有提及和讨论,断层活动时限的厘定仍然是构造地质学研究的难点之一.就伸展或挤压断层而言,可以依据断层两盘地层厚度、两盘地震反射特征的差异分析断层的活动时限(李伟等,2019b).但就走滑断层而言,由于断层的丝带效应、海豚效应等影响,其在剖面上的垂向断距复杂,可能呈现出正断层、逆断层、无明显断距交替出现、错综复杂的特征,因此利用断层两盘厚度、反射特征等判断断层活动时限的方法可能并不适用.针对这一问题,本文以辽东湾坳陷郯庐走滑断裂为例,分别从构造学和沉积学两个方面探讨了走滑断裂的活动时限.

2.1 构造学证据

2.1.1 走滑断裂对早期伸展控洼断裂的切割改造

断裂的切割改造关系是分析断层相对活动时间的重要证据.前人研究成果及地震资料表明,辽东湾NE向的辽中2号、辽西1号、辽西2号、辽西南1号断裂是辽东湾坳陷新生代主要的控洼断裂,尤其对古新世-中始新世孔店组-沙四段地层沉积具有明显的控制作用(Hsiao et al.,2004;加东辉等,2007;李伟等,2019a).本文通过对辽东湾坳陷大量地震测线的分析解释发现,剖面上铲式特征明显的辽中2号断裂、辽西南1号断裂、辽西1号断裂对孔店组-沙四段、沙三段地层沉积具有明显的控制作用(图3),而走滑特征明显的辽中1号断裂、辽东1号断裂切割了伸展性质为主的辽中2号断裂(图3a),辽西走滑断裂切割改造了伸展性质为主的辽西南1号断裂(图3b),同时切割改造了早期断陷期沉积的孔店组-沙四段、沙三段以及断陷萎缩期的沙二-沙一段地层,而对东营组地层沉积具有一定的控制作用,据此可以推测这些走滑断层活动可能晚于沙一段沉积期,始于东营组沉积期.此外,剖面上显示走滑断层多向上可断至新近系明化镇组-第四系,表明至今仍持续活动,并表现出右旋走滑特征(Hsiao et al.,2004).

2.1.2 依据R剪切断裂的形成时间

走滑断层形成的力学机制主要有纯剪切和简单剪切两种模式(Sylvester,1988),郯庐走滑断裂带主要形成于简单剪切机制下.肖阳等(2017)认为简单剪切机制下走滑断裂带发生直至在表层成为贯穿构造带的发育过程划分为4个阶段:萌芽阶段(深部变形阶段)、R剪切断裂发育阶段、P剪切断裂与Y剪切断裂发育阶段、走滑带贯穿阶段(Y剪切断裂成熟阶段).其中萌芽阶段代表了走滑断裂从基底向盖层表面发育的过程,R剪切断裂首先在盖层中形成,因此R剪切断裂的形成时间代表了盖层中走滑断裂的最早的形成时间.

以位于南部辽中南洼的走滑断裂为例,在1 000 ms水平相干切片上可以识别出3组典型的雁列式断裂系,分别对应旅大21、辽中1号和中央走滑3条走滑断裂,其中沿最西侧旅大21断裂发育的雁列式断裂系次级断裂主要为NE走向,与NNE走向的主走滑断裂小角度相交(图4a).图4b为与旅大21走滑小角度斜交的一条NE向剖面,从中可以看出,在主走滑断裂南侧的次级断裂主要为SE倾,而主走滑断裂北侧的断层主要为NW倾,与典型R剪切断裂的“螺旋”式三维结构模式(Sylvester,1988;肖阳等,2017)相吻合,应为典型的R剪切断裂.图4b表明,这些R剪切断裂基本不控制古近纪下部孔店组-沙四段、沙三段以及沙二-沙一段的地层沉积,主要表现为一种切割改造作用,而主要影响了东营组及其之上的地层沉积,尤其对东营组地层沉积具有明显的控制作用,向上可切割至近地表(图4b).因此推测这些R剪切断裂的主要活动时期始于渐新世晚期东营组沉积期,即主走滑断裂的右旋活动始于渐新世晚期东营组沉积期,直至新近纪-第四纪.

2.1.3 依据走滑派生构造判断走滑断裂活动时限

由于走滑断裂并不总是平直和连续的,在其活动过程中必然会导致主走滑断裂尾端、弯曲或叠接部位发生块体的汇聚或离散,从而派生出相应的局部伸展或挤压应力场,产生复杂多样的局部构造变形,即走滑派生构造(王光增,2017;李伟等,2021).辽东湾坳陷走滑派生构造较为发育,较为典型的如辽中1号断裂北部尾端帚状断裂体系(图5),其中次级断裂主要为NWW-近EW-NEE向,与主走滑断裂夹角在40°~50°,属于简单剪切走滑体制下形成的正断层(T破裂).剖面特征表明,这些次级断裂基本不控制古近纪下部孔店组-沙四段、沙三段和沙二-沙一段的地层沉积,而主要影响了东营组及其之上的地层沉积,向上可切割至新近系明化镇组-第四系.走滑派生次级断裂的活动与主走滑断裂具有同期性(王光增,2017),因此根据走滑派生次级断层的活动时间推测辽中1号主走滑断裂开始的时间为古近纪渐新世晚期东营组沉积期,此后逐渐减弱,活动至新近纪-第四纪.

2.2 沉积学证据

走滑构造及走滑作用对走滑相关盆地沉积充填具有着重要的控制作用,尽管走滑盆地与张性或压性盆地的沉积特征在某些方面存在具有相似性,但多数走滑盆地具有着独特的沉积模式,如同沉积走滑过程中扇体沿走滑断层的斜向迁移、随走滑运动的周期性叠置,走滑及其派生作用形成的复杂构造导致的快速相变,后期走滑断裂活动对先期沉积体的横向错断作用、肢解错位等(徐长贵,2016;徐长贵等,2017).因此,在沉积古地理格局分析的基础上,可以通过上述特征来间接判断走滑断层的活动时限.

2.2.1 依据被走滑断层错开的先期沉积体的形成时间

后期走滑活动会错开先期形成的沉积体,从而可以依据被错开沉积体的形成时间确定走滑断层的活动时间.以辽东湾坳陷辽东带为例,蒋子文等(2013)认为辽中1号走滑断层的右旋走滑错开了辽东带中南部沙三段沉积期形成的辫状河三角洲沉积体,使得辽东带中南部沙三段沉积期形成的沉降中心位置发生了迁移.徐长贵(2006)和加东辉等(2007)通过单井相、测井相和地震相分析,进一步依据不同类型坡折带对沉积体系的控制作用,结合古地貌的恢复绘制了古近系各二级层序的沉积相带平面展布图,其中沙二-沙一段现今沉积相图体现出了物源主要来自东部的胶辽隆起,自东向西发育的扇三角洲前缘沉积分别被辽中1号和辽东1号走滑断层错开,呈现明显的右旋走滑特征(图6).前人研究表明,辽东湾坳陷辽东带孔店组-沙四段、沙三段、沙一二段沉积主要受控于伸展张裂作用形成的断裂坡折和和斜坡坡折,物源主要来自东侧的胶辽隆起,自东向西进入辽中凹陷,沉积体系连续、稳定(加东辉等,2007;李德江等,2007).在北西向与辽中1号走滑断裂近于垂直剖面上,可以发现孔店组-沙四段、沙三段、沙一-二段地层具有明显的自东向西超覆、进积的特点,地震反射同相轴在辽中1号断裂处被切断、错开,而东营组地层与下部地层存在明显差异,由辽中1号断裂附近向两端逐渐减薄、超覆(图3a~3c).根据以上证据推测,现今沉积相图所表现出的沉积体被错开现象(图6)应为后期走滑断裂活动切割改造所致,东营组与下部孔店组-沙河街组地层沉积分别受控于不同的断裂体系,辽中1号和辽东1号断裂的右旋走滑活动在早渐新世沙一段沉积期之后,主要发生在渐新世晚期东营组沉积期.

2.2.2 依据“鱼跃式”砂体的形成时间

同沉积走滑断裂的水平活动使同期形成的沉积体系或沉降中心随时间发生横向迁移,表现为叠瓦状排列(Ehlert,2003),前人将其称之为“卸车”(Sylvester,1988)或“鱼跃式”效应(徐长贵等,2017).在辽东湾坳陷辽中1号走滑断裂带中部的金县1-1地区这种现象非常明显,北东向与辽中1号走滑断裂近于平行的剖面揭示上渐新统东营组辫状河三角洲前缘砂体不是简单的垂向叠加,而是同时出现垂向叠加和水平叠覆的现象,在平面上形成多个不同期次辫状三角洲朵体,随着时间推移由北东向南西迁移叠覆、由老变新,呈“鱼跃式”有规律分布(图7a7b).而就沙河街组地层而言,砂体的侧向迁移在北西向剖面上体现的较为明显(图3a~3c);在与走滑断裂走向近于一致的北东向剖面上,地震同相轴连续性差-中等、平行-亚平行反射,不同时期的扇三角洲前缘砂体以垂向叠置为主(图7b).根据不同层位砂体的叠置方式、“鱼跃式”砂体的迁移方式可以推测辽中1号断裂的走滑活动时期主要在渐新世晚期东营组沉积期,西盘向北东方向运动,表现为右旋走滑.这种现象在辽中湾坳陷南部辽中南洼同样发育,旅大16-3构造东侧砂体由南向北迁移(徐长贵等,2017).

2.2.3 依据沉积砂体的展布特征

典型伸展断裂控制的盆地中,主要的输砂通道或砂体入湖方向通常垂直于控盆断层走向或盆地长轴走向,或与之大角度相交.而在走滑作用为主的盆地中,垂直于同沉积走滑断裂走向的进积特征不明显,沿走滑断层的垂向断距变化、走滑作用引起的局部应力特征变化以及走滑派生次级断裂等导致沿走滑断层走向的地形地貌变化,从而使得沉积物主要沿与同沉积走滑断层近于平行或小角度相交的方向入湖,即沉积物入湖后,砂体的总体走向或沉积趋势受到盆内局部地貌的控制,因此可以利用不同时期砂体展布方向来分析盆内局部地貌的变化规律,进而判断控制地貌变化的局部构造以及构造应力场的变化.

这种现象在辽东湾坳陷南部较为明显,古近纪沙河街组沉积期来自东侧胶辽隆起和西侧辽西凸起的沉积物入湖后,形成了走向垂直于盆地长轴的三角洲砂体;而在东营组沉积期,沉积物入湖后,形成NE走向的砂体,与盆地长轴方向斜交(图8),上述现象表明东营组沉积期NE向构造(断裂)明显改造了缓坡带地貌,并进一步影响了沉积趋势.由于沙河街组沉积期砂体展布方向与盆地长轴方向近于垂直,因而东营组沉积期砂体展布方向反映缓坡带NE向古地貌主要形成于东营组沉积期,因此可以从侧面推测走滑构造主要的活动时期在渐新世晚期东营组沉积期.

2.2.4 依据弯曲走滑断裂控制的局部洼陷形成时间

大型走滑断裂的弯曲、分段效应普遍存在,在主走滑断裂出现“S”型弯曲的情况下,走滑活动过程中必然会引起块体的汇聚或离散从而形成相应的增压或者释压,且增压、释压型弯曲往往是相互伴生.在增压弯曲部位走滑断裂两侧地层因压扭作用而隆升,在一定条件下会遭受剥蚀,具备提供碎屑物质的能力,可以作为有效物源区,典型如辽东低凸起的“链状岛”特征(徐长贵等,2017).而在释压弯曲部位,在局部伸展作用条件下容易形成张扭型断槽等负向构造.以辽东1号断裂南段为例,该位置处孔店组-沙四段、沙三段地层明显受伸展性质的辽中2号断裂控制,沙一、二段地层厚度较薄,特征不明显.而东营组地层沉积形态特殊,沉降中心在主走滑断裂位置,在靠近走滑断裂两侧东营组地层同相轴呈下拉形态,向两侧逐渐超覆、减薄,呈现出一种“杯状”沉积形态(图9).上覆新近系馆陶组地层沉积仍然具有这种特征,但明显减弱,明化镇组-第四系整体披覆沉积.以上分析表明该位置处东营组地层沉积主要受控于弯曲走滑的释压作用控制,因此可以推测该段辽东1号断裂的右旋走滑活动时期主要在渐新世晚期东营组沉积期,此后逐渐减弱.

3 讨论

自从1957年地质矿产部航空物探大队通过航磁调查首先发现郯庐断裂带以来,大量学者对其发育展布特征、形成演化历史、动力学成因机制、成藏成矿效应等展开了深入细致且系统科学的研究.纵观前人的对郯庐断裂带运动学的研究成果,多集中在中生代的活动时限、活动特征、走滑量以及动力机制等(顾承串等,2016;朱光等,2018),而对新生代演化的研究相对较少.年代学研究是揭示断裂带活动时限的有效方法和手段,其中断裂带糜棱岩样品的40Ar-39Ar年龄(朱光等,2005)、断裂带全岩或自生伊利石样品的K-Ar年龄(王先美等,2007;王勇生等,2009)最为直观有效,也有学者利用断裂带及附近的磷灰石裂变径迹年龄、锆石U-Pb年龄(周建波等,2003;王先美等,2007;傅朋远,2013)间接反映郯庐断裂带的活动时限,样品来源上多是中部的沂沭段和南部的肥东段,都处于野外露头区.从结果上看,野外露头的年代学数据基本都集中在中生代,为中生代大规模左行平移事件的记录;新生代的年龄数据非常少,Jiang et al.(2019)利用光释光测年法得到了江苏省泗洪县南部郯庐断裂带更新世晚期-全新世((135.6±10.6~5.0±0.4) ka)右旋走滑活动的认识.而就盆地覆盖区渤海海域而言,由于钻穿钻遇断裂带的井相对较少,即使有取芯也很少能够取到合适的样品,因此截止目前尚未见到相关的年代学数据报道,前人对盆地覆盖区的郯庐断裂带的活动时限探讨多是基于地层学、沉积学和构造学方面的证据,并结合区域地质背景的演化规律(黄雷等,2012;张婧等,2017).本文的研究正是充分考虑了渤海海域辽东湾坳陷的实际资料情况,充分借鉴、吸收前人研究成果,基于研究区高精度的连片处理三维地震资料所开展的探索性工作.需要说明的是,尽管本文列举了构造学、沉积学方面的相关证据与实例,但是在应用这些证据进行郯庐断裂带右旋走滑时限的判断时,必须相互结合验证,而不能孤立使用,不然很容易得到片面甚至错误的认识.笔者在前期的研究工作中,也曾利用不同的证据探讨过郯庐断裂带右旋走滑活动开始的时间,得到过中始新世沙三段沉积期、早渐新世沙二段沉积期等认识.在今后的工作中,应该不断丰富完善各种相关证据,分析每种证据的多解性和局限条件,并尽可能进行断裂带样品的年代学测试以获取直观的证据.

值得注意的是,尽管前人对渤海海域郯庐断裂带新生代构造演化的研究基于不同的证据或资料,但多数都将郯庐断裂带的走滑活动与亚洲大陆东缘太平洋板块的活动相联系,认为中生代的强烈左行平移是太平洋区伊泽纳崎板块向东亚大陆下的高速、低角度斜向(NNW方向)俯冲的结果,而新生代的右旋走滑是晚始新世亚洲大陆东缘太平洋板块俯冲方向改变(NNW向转为NWW向)、印度-亚洲大陆硬碰撞两大板块运动事件共同作用的结果(黄雷等,2012;任建业,2018),这也是目前多数观点认为渤海海域郯庐断裂带右旋走滑始于±40 Ma的主要依据.然而,这种动力学解释模式存在很大的一个问题,即太平洋区板块斜向俯冲产生左旋走滑是非常容易理解的,属于走滑体制下的简单剪切变形.而始新世以来的太平洋板块俯冲方向转为正向俯冲,与东亚大陆边缘近于垂直,很难用斜向俯冲产生的走滑来解释,在年龄上也显然早于本文认为的渐新世晚期东营组沉积期.近年来,部分学者提出利用斜向伸展模式来解释渤海海域郯庐断裂带新生代的右旋走滑活动(詹润等,2013);也有学者认为渤海海域郯庐断裂系新生代的右旋走滑属于伸展体制下形成的被动走滑,属于复式变换断层(童亨茂等,2018).尽管解释模式不同,但这两种解释模式均提到了近南北向区域伸展作用的影响,而就近南北向区域伸展作用发生的时间而言,童亨茂等(2018)认为发生在38 Ma以来,詹润等(2013)则认为主要发生在新近纪,与本文所提到的时间也不尽相同.长期以来,笔者一直在思考一个问题,即时间上构造变形及其活动方式的转变是否与区域应力场的变革相一致,就郯庐断裂带而言,也就是其新生代的由左旋向右旋走滑转型是否与欧亚大陆周缘太平洋板块、印度板块发生重大运动学调整事件以及区域伸展方向由北西-南东向转变为近南北向在时间上相一致.漆家福等(2008)认为渤海海域新生代伸展构造和走滑构造是浅层次地壳中两个相对独立的构造系统,分别受不同的动力源驱动,其中伸展裂陷活动主要由地幔热物质上涌所主导,而走滑走滑作用则可能是板块边界作用传递到板内的区域应力场作用的结果,二者之间相互消长.既然如此,郯庐断裂带发生右旋走滑的时间必然要晚于±40 Ma,首先由亚洲大陆东缘太平洋板块正向俯冲产生的区域应力场传递到辽东湾坳陷盆地内部进而引起郯庐断裂带的复活并发生右旋走滑需要一定的时间,而且在40~25 Ma俯冲速率相对较慢(5 cm/a)(李三忠等,2018).此外,通过对断裂垂向活动研究发现,孔店组-沙三段沉积期主干断裂主要表现为伸展正断层,该时期辽东湾坳陷处于强烈断陷期;沙二-沙一段沉积期为构造活动的宁静期或过渡期,断裂的伸展和走滑活动均十分微弱;而在东营组沉积期,辽东湾坳陷进入断-拗转换阶段,主干断裂的伸展构造活动进一步减弱(Wang et al.,2022),在此背景下盆地的走滑作用增强,主干断裂的活动方式应以走滑为主,现今剖面上表现出的垂向断距应该主要受控于走滑断层的水平错断.基于以上分析,结合本文提出的构造学和沉积学证据,将郯庐断裂带辽东湾段新生代右旋走滑开始的时限定位渐新世晚期东营组沉积期,并可持续到新近纪-第四纪.

渤海海域的郯庐断裂带由多条断裂组成,空间关系复杂,在走向上具有明显的分段性、横向上具有分支性,自南向北可以分为渤南段、渤中-渤东段以及辽东湾段,横向上可以分为两支或三支(张婧等,2017),从现今几何学特征上看,不同分段、不同分支断层的变形特征、控沉作用等并不完全一致,因此其活动时间、活动方式、活动强度也应该存在差异.本文以辽东湾坳陷为例探讨了新生代郯庐断裂带右旋走滑的时限,但尚缺少直观的年代学证据,在今后的工作中,将进一步补充相关的年代学证据,另外对渤中-渤东段和渤南段展开研究,对比渤海海域郯庐断裂带不同分段、不同分支断裂的差异性,以便获得整体性、规律性的认识,进一步深化并丰富郯庐断裂带构造运动学、动力学研究成果.

4 结论

郯庐断裂带的活动方式及时限长期以来是地质学界所关注的热点和难点问题.就新生代的构造演化而言,目前普遍认为具有伸展、走滑叠加复合演化的特点,但就右旋走滑开始的时间尚存在争议.本文以渤海海域辽东湾坳陷为例,从构造学和沉积学两个方面,基于多种证据系统探讨了郯庐断裂带的右旋走滑活动时限,尽管缺少相应的年代学资料和证据,但仍可以为后续学者研究提供借鉴.

(1)郯庐断裂带辽东湾段走滑活动切割改造了早期(孔店组-沙三段沉积期)伸展控凹(洼)断裂系统,走滑断裂带R剪切断裂、走滑派生构造的发育时间主要在渐新世晚期东营组沉积期.

(2)郯庐断裂带辽东湾段走滑活动错开了的先期(孔店组-沙河街组沉积期)形成的沉积体,导致了鱼跃式砂体、轴向或斜向展布砂体的形成,弯曲走滑断裂的释压作用控制了的局部洼陷的形成.

(3)多种证据表明,郯庐断裂带辽东湾段新生代右旋走滑主要在古近纪渐新世晚期东营组沉积期,并可持续至今.

参考文献

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