摘要
在郯庐断裂带走滑机制背景下方正断陷经历了走滑伸展、走滑张扭、走滑压扭多期构造作用叠加,地震资料多解性强、成盆演化过程不明确、原型盆地难以识别、成盆演化对油气成藏控制作用不清楚,针对存在问题本次研究以“定性+定量”的技术方法为手段,定性研究表现在深入分析郯庐断裂带的走滑成盆机制、建立方正断陷构造解析模式、明确成盆演化期次及成盆演化对油气藏的控制,定量研究表现在对主控断裂活动速率分析明确主控断裂活动特征、原型盆地恢复明确沉积中心分布及迁移规律、走滑隆升时间的确定为成盆期次划分提供依据,定性理论分析,定量提供依据,在此基础上形成一套系统的走滑型断陷盆地研究方法,因此,本次研究对方正断陷油气勘探具有一定的指导意义,同时对走滑成盆机制研究也具有重要的理论意义。通过对郯庐断裂带北段走滑机制的系统分析,认为成盆机制具有早期左旋走滑伸展成盆,晚期右旋走滑挤压改造的特点,由于走滑方向、走滑主控断裂的转换以及主断裂走向的变化,在伊通盆地、方正断陷、汤原断陷产生了张扭压扭转换的现象,方正断陷、汤原断陷为东边界断裂控盆,伊通盆地为西边界断裂控盆。以方正断陷最新二三维地震资料解释为基础,通过应力模型、理论模型、格架模型建立了方正断陷三类解析模式:伸展模式、走滑模式、挤压逆冲模式;在新的解析成果基础上,重新厘定了方正断陷构造格局,与前人研究不同的是认为东部边界发育逆冲推覆带,与伊通盆地西北缘逆掩断裂带有类似特征。通过对三大控盆断裂活动速率的分析,认为三大断裂总体表现为古、始新世(走滑伸展拉分期)整体活动速率较弱,渐新世(走滑压扭改造期)变强,西北缘断裂向北迁移,伊汉通断裂与东南缘断裂向南迁移,表现为右旋走滑特征。应用裂变径迹测年实验分析技术,方正断陷周缘基底的磷灰石裂变径迹年龄明显处在几个节点上,第一个节点在34Ma左右,对应方正断陷渐新世右旋走滑开始,第二个节点在23Ma左右,对应新近纪左旋走滑开始,第三个节点处在15-10Ma附近,对应中新世右旋走滑及断陷隆升,在2.5Ma之后,对应第四纪右旋走滑挤压及断陷快速隆升,以此为依据将方正断陷成盆期次分为走滑拉分伸展-走滑张扭反转-走滑强烈拉分-走滑压扭反转四个阶段。通过原型盆地恢复认为新安村组时期沉积中心位于北部兴旺次凹和大林子次凹,达连河组时期沉积中心向南迁移,位于德善屯次凹,宝一段向北迁移,位于德善屯次凹、大林子次凹和兴旺次凹,宝二段沉积中心位于东南缘断裂一侧的德善屯次凹和大林子次凹,总体上表现为由北向南迁移,由靠近东南缘断裂一侧向盆内迁移的过程,早期由东南缘断裂控制,晚期由伊汉通断裂控制。在成盆演化分析基础上,研究认为走滑拉分伸展期控制了新安村组源岩分布;走滑强烈拉分期促进断陷东部新安村组烃源岩成熟;走滑压扭反转期在断陷东部形成一系列构造调节带及逆冲构造带,结合油气条件分析,建立了成藏模式,近源、压性、反向断裂是成藏的关键三要素,本次新解释的东部逆冲带,位于早期沉积中心内,反向断裂发育,圈闭有效性好,认为东部逆冲带为有利勘探区带。