渤海湾盆地南堡凹陷断裂系统成因的构造解析

本文在对南堡凹陷三维联片地震资料构造解析的基础上，应用先存构造构造条件下的断层作用模式，结合构造物理模拟实验成果，系统分析了南堡凹陷的断裂系统和构造样式。表明，南堡凹陷是典型的斜向伸展构造样式，其中受铲式和（或）坡坪式边界正断层及先存断裂共同控制的复式“y”形样式是南堡凹陷基本的构造样式，其次是复式“x”形、“多米诺式”、“阶梯式”和“铲式扇”断块构造样式。平面上划分出为4个断裂系统：北堡－老爷庙断裂系统，高柳断裂系统，柏各庄断裂系统和南堡断裂系统，其中高柳断裂系统和南堡断裂系统进一步分别划分为2个和3个子断裂系统；纵向上划分出下部（E2s3构造层）和上部（E2s1-Q地层）两个断裂系统，E2s2是上下两个断裂系统的过渡层，断层不发育。断层的平面组合形式有4种，分别为：平行状、平行交织状、“梳状”和“帚状”。“两期伸展”的变形叠加模式可以合理地解释南堡凹陷新生代的构造变形：E2s3期的构造变形在是以中生代形成的先存构造为基础，北西-南东方向伸展作用的结果；E2s1以来的变形是以E2s3期形成的断裂为先存构造，南北向伸展作用的结果；E2s2是应力体制转换的过渡阶段。凹陷边界断层（西南庄断层、柏各庄断层和高柳断层）存在显著的分段性，不同段落断层的走向、性质和活动性、均表现出很大的差异，而且在不同构造演化阶段发生显著的变化。凹陷边界断层及凹陷内的南堡断层、和蛤坨断层组成的构造格架对南堡凹陷断裂系统的形成和演化起重要的控制作用，复杂的先存构造是造成断裂系统横向差异的根本原因。