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东营凹陷民丰断裂带断层活动与油气成藏

李虹霖 蒋有录 郭富欣 路智勇 崔小君

刘晓春,胡娟,郑光高,等,2024. 海南岛东部黄竹岭地区发现榴辉岩[J]. 地质力学学报,30(4):703−704 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20243003
引用本文: 李虹霖, 蒋有录, 郭富欣, 等, 2015. 东营凹陷民丰断裂带断层活动与油气成藏. 地质力学学报, 21 (4): 473-480.
LIU X C,HU J,ZHENG G G,et al.,2024. Recognition of eclogites in the Huangzhuling area of eastern Hainan Island[J]. Journal of Geomechanics,30(4):703−704 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20243003
Citation: LI Hong-lin, JIANG You-lu, GUO Fu-xin, et al., 2015. RELATIONSHIP BETWEEN FAULT-ACTIVITY AND HYDROCARBON ACCUMULATION IN MINFENG FAULT ZONE OF DONGYING SAG. Journal of Geomechanics, 21 (4): 473-480.

东营凹陷民丰断裂带断层活动与油气成藏

基金项目: 

国家重大专项 2011ZX05006-003

国家自然科学基金项目 41372132

详细信息
    作者简介:

    李虹霖(1989-), 男, 硕士研究生, 油气地质与勘探研究方向。E-mail:991921285@qq.com

  • 中图分类号: TE121.2

RELATIONSHIP BETWEEN FAULT-ACTIVITY AND HYDROCARBON ACCUMULATION IN MINFENG FAULT ZONE OF DONGYING SAG

  • 摘要: 基于三维地震、测井和录井等资料, 采用断层生长指数法, 结合油气成藏史研究, 分析了东营凹陷民丰断裂带的断层活动特征, 并探讨了断层活动与油气成藏的关系。研究结果表明, 研究区断层活动具有持续性和继承性, 呈现出2个活动高峰期, 即沙三上亚段和东营组沉积时期。不同断层以及同一断层不同部位活动性存在明显差异。10号断层规模较大, 活动性最强, 为该区最重要的油源断层, 断层活动强度自西向东呈现强-弱-强的变化规律, 断层活动与烃源岩主生排烃期匹配关系较好, 为油气成藏提供了良好的垂向运移条件; 而其余1-9号断层为发育在10号断层下降盘的次级调节断层, 活动性弱, 与成藏期匹配较差, 不利于油气成藏。

     

  • 海南岛位于华南和印支陆块之间,东邻菲律宾板块,其形成和演化受特提斯和太平洋两大动力学系统的控制。因此,有关海南岛的构造单元划分、各单元的构造属性以及构造演化过程长期存在争议。海南岛东北部潮滩鼻榴辉岩的发现为岛屿晚古生代以来大地构造演化的研究打开了一个新的窗口。然而,潮滩鼻榴辉岩孤立的露头、不寻常的洋壳型高温变质类型以及特殊的石炭纪变质时代(Liu et al.,2021刘晓春等,2021)使研究者难以探究其真实的构造含义。所以,在海南岛和邻近区域寻找与榴辉岩有关的高压变质岩石是一项非常迫切的任务。最近,笔者在海南岛东部黄竹岭地区开展地质调查时又识别出了新的榴辉岩体(图1),其在海南省区域地质志中曾被称为公庙斜长角闪岩(海南省地质调查院,2017),在新填制的海南黄竹岭地区1∶5万地质图中被称为变质玄武岩(周岱等,2021),笔者称其为公庙榴辉岩。

    图  1  海南岛地质简图及榴辉岩的出露位置(据海南省地质调查院, 2017; Shen et al., 2018修改)
    Figure  1.  Simplified geological map of Hainan Island and exposed locations of eclogites (modified after Hainan Institute of Geological Survey, 2017; Shen et al., 2018)

    公庙榴辉岩主要呈较大的构造透镜体产出在泥盆纪强变形花岗岩中,西部与志留纪浅变质地层呈构造接触,并被三叠纪花岗岩所侵入。榴辉岩绝大部分退变严重,并遭受到强烈变形作用的改造,所以野外常以细粒斜长角闪岩的面貌出现,但局部可观察到相对粗粒的弱退变榴辉岩,肉眼可见石榴子石和翠绿色的绿辉石残留斑晶(图2a)。显微镜下观察和电子探针分析结果表明,榴辉岩相矿物主要包括石榴子石(含15%~44%镁铝榴石分子)、绿辉石(含33%~44%硬玉分子)、普通角闪石、黝帘石、石英和金红石−钛铁矿连晶(图2b),个别样品中含有蓝晶石或多硅白云母。使用传统的地质温压计对榴辉岩的峰期变质条件进行了初步估算,大致范围为780 ± 50 ℃、~2.0 GPa,属于高压中高温型榴辉岩。除角闪岩相至绿片岩相退变质作用之外,岩石在晚期还普遍叠加了一期葡萄石−绿纤石相变质作用。榴辉岩的原岩形成于~360 Ma,变质时代为310~290 Ma,但其原岩可能是在岛弧环境下形成的辉长岩,而非玄武岩。

    图  2  公庙榴辉岩野外与显微特征
    Hbl—普通角闪石;Grt—石榴子石;Omp—绿辉石a—野外特征;b—显微镜下特征
    Figure  2.  Field and microscopic characteristics of the Gongmiao eclogites
    (a) Field photograph; (b) Photomicrograph Hbl−hornblende; Grt−garnet; Omp−omphacite

    榴辉岩的围岩只遭受到低级变质作用的影响,在浅变质地层和强变形花岗岩中均有白云母产出,后者中有时出现黑云母,但尚未发现其经历高压变质作用的岩相学证据。这2种岩石中的部分锆石发育很窄的变质增生边,使用离子探针小束斑获得的U-Pb年龄接近于榴辉岩最年轻的变质年龄(~285 Ma)。由此可见,榴辉岩的围岩与榴辉岩的变质时代接近,但变质级别明显不同,结合二者之间的构造接触关系,笔者推测这些岩石可能是在俯冲—增生—折返过程中混杂在一起的,代表一套增生型构造混杂岩。

    公庙榴辉岩向北东距潮滩鼻洋壳型高温榴辉岩约100 km,两地榴辉岩具有相似的峰期矿物组合、相近的变质条件和p-T(压力−温度)演化轨迹以及近于相同的原岩和变质时代,似可在海南岛东部构成一条北东向长达100 km的晚古生代榴辉岩带。该榴辉岩带可能代表一条与古特提斯洋演化有关的古板块俯冲带,这对重构海南岛乃至古特提斯构造域东端晚古生代以来的大地构造演化将具有重要的启示。

  • 图  1  民丰断裂带构造位置及断层展布

    Figure  1.  Tectonic settings and faults distribution of Minfeng fault zone

    图  2  民丰断裂带地震剖面图(据剖面③)

    Figure  2.  Seismic profile of Minfeng fault zone

    图  3  不同断层各时期断层生长指数

    Figure  3.  Fault growth index of different faults in different sedimentary period

    图  4  10号断层不同位置断层生长指数图(剖面位置见图 1)

    Figure  4.  Fault growth index in different locations of No.10 fault

    图  5  民丰断裂带断层活动与成藏期匹配关系

    Figure  5.  The matching relation between fault activities and hydrocarbon accumulation stages in Minfeng fault zone

    表  1  民丰断裂带断层要素

    Table  1.   Elements of fault in Minfeng fault zone

    断层名称 走向 倾向 最大延伸距离/km 活动时期 断距/m 断裂级别
    断层1 北西西 南倾 7.3 Es3—Ng 20~55
    断层2 北西西 南倾 5.3 Es3—Ng 25~55
    断层3 北西西 南倾 5.6 Es3—Ng 20~95
    断层4 北西西 南倾 2.5 Es3—Ed 30~75
    断层5 北西西 南倾 6.2 Es3—Ng 45~60
    断层6 北西西 南倾 4.6 Es3—Ed 70~75
    断层7 北西西 南倾 6.4 Es3—Ed 30~35
    断层8 北西西 南倾 4.8 Es3—Ng 25~40
    断层9 北西西 南倾 2.2 Es3—Ed 20~25
    断层10 北西西 北倾 9.5 Es4—Nm 80~120
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  • 收稿日期:  2015-04-12
  • 刊出日期:  2015-04-01

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