主控断裂与断裂系统

郯庐断裂带对旁侧断裂系统发育的控制作用~

郯庐断裂带旁侧主要发育了两套断裂系统,分别为EW—NWW向断裂系统和NE—NNE向断裂系统。它们分别形成于印支造山期的前陆变形阶段和早白垩世初的郯庐左行平移断裂活动阶段。这两套断裂系统对随后断陷盆地的发育具有显著的控制作用。
1.前陆变形阶段断裂系统
华北与华南板块沿着大别-苏鲁造山带发生陆-陆碰撞造山过程中,在附近的华北板块上和扬子板块上发生了显著的前陆变形构造。靠近造山带地带主要出现褶皱与断裂构造,形成前陆褶断带,而远离造山带主要形成逆冲构造。它们主体走向是平行于造山带,都显示了自造山带向外的逆冲方向。由于同时发生了郯庐断裂带的左旋转换断层活动,这些前陆变形构造又显著受到郯庐断裂带的控制与影响(图1-15)。
由于造山期郯庐断裂带造成了苏鲁造山带的向北左旋平移运动,同时发生了逆时针旋转。从而郯庐断裂带东侧的前陆变形构造呈现为NE至NEE走向(图1-15)。在下扬子地区的长江以北,主要呈现为NE—NEE向褶皱及向南东的逆冲构造;在苏鲁造山带北侧为NE向逆冲构造。郯庐断裂带西侧造山期为被动盘,主体前陆变形构造是平行于大别造山带的走向,如合肥盆地内及其北侧的蚌埠、徐淮隆起及鲁西地区。但由于造山期郯庐断裂带平移中仅使苏鲁造山带移至徐淮隆起一带,结果形成了总体南北走向的徐淮弧形逆冲-推覆构造。
总之,由于郯庐断裂带的同造山运动,使其两侧前陆变形中形成的断裂系统具有显著的差异,也显示了郯庐断裂带的显著控制作用。其对两侧前陆变形断裂系统的影响范围向西可达太行山以东,向东涉及整个陆地部分。
2.早白垩世初郯庐左行平移断裂系统
早白垩世初,由于太平洋区大洋板块的高速斜向运动,使中国大陆东部遭受左旋压扭性活动,结果造成了郯庐断裂带的再次左行平移及向北的延伸,同时其旁侧还在同一动力学背景下形成了一系列与郯庐断裂带同方向、同性质的左行平移断裂带。它们与郯庐断裂带同称为郯庐左行平移断裂系(附图11)。
根据郯庐断裂系在空间上的出现范围(附图11),该断裂系在研究区的波及范围涉及到整个太行山以东地区。在郯庐断裂带以东,新形成了一系列NE—NNE向左行平移断裂,它们切割并改造早期的NWW向断裂,使这两套断裂系统呈网状出现在华北板块上。同时在郯庐断裂带旁侧还派生了一系列NW向左行移断裂(R1破裂,如鲁西地区)。而在郯庐断裂带东侧,一方面有新形成的NNE向平移断裂,另一方面使得早期NE—NEE向前陆变形期逆冲断裂转变为左行平移断裂活动(如滁河断裂等),并且后者更为常见。

根据盆地形成初期的基底形态、成盆机制及主控因素、断裂系统、盆地现今构造形态及构造样式、地层沉积体系和分布状况等特征，将盆地划分为一级构造单元2个，即东部坳陷和西部坳陷；二级构造单元5个；亚二级构造单元12个（图2.7）。
（一）东部坳陷
东部坳陷位于墙红断层以东，包括田东凹陷、那笔凸起、头塘凹陷。

图2.7 百色盆地构造单元划分图

1.田东凹陷
平面形态似纺锤形，长轴呈北西西—南东东向，与盆地走向一致，沉降中心位于东加村北，呈北断南超、北陡南缓的箕状形态（图2.7）。凹陷以塘浮断裂和那坤断裂为界，划分为北部陡坡、中央断凹、南部次凹和南部缓坡4个带。
2.那笔凸起
在盆地形成初期，那笔隆起并不明显，为一相对较低的洼地，沉积了一套湖相灰岩。从现今地层、构造特征分析，那笔凸起是在那读组沉积后期，由于南部基底向北顶托而隆升形成。次级北东向断层将凸起分成数个断鼻，断鼻南侧为反向正断层，形成一系列含油远景良好的断鼻圈闭，如雷公、坤5、坤10等圈闭。
3.头塘凹陷
沉积中心位于头塘与墙红村之间，在凹陷的北部，被一系列北西向次一级断层分割，使该区的基底逐级抬高，形成断阶带。在中央断凹，由两组近东西向的断层切割形成断槽，断凹东段地层西倾，西段地层东倾。从构造发育史看，控制中央断凹陷的两组断裂均为晚期断裂，它与整个右江断裂带走向形成一夹角，是与北西向断裂共轭的一组张性断裂。
（二）西部坳陷
西部坳陷可划分为三塘凸起和六塘凹陷。
1.三塘凸起
地层产状向北西倾伏，向南东平缓抬起，由一组北西向断层遮挡而形成凤凰断鼻和八冬断鼻构造。
2.六塘凹陷
为南北较为对称的凹陷，被杨屋、冻底南北两断层分成3个次一级构造带，分别为北部斜坡带、中央断凹带和南部斜坡带。中央断凹受北西向杨屋、冻底两断层控制，形成双断式地堑构造，断凹中心位于杨屋北。由于杨屋、冻底生长断层的作用，使得断槽内Tg与TE2.2界面产状不一致。南北斜坡带地层较对称地由中央断凹带往南、北两侧抬升。

断陷边界主干伸展断层的几何学、运动学特征对盆地的形态、次级构造带的形成和分布、沉积充填都有明显的控制作用。盆地内部断层的分布和活动取决于：①区域构造作用的方式、方向、大小及其演化；②基底和边界先存断层及其活动情况。③盆地沉积物力学性质的变化。它们在统一应力场的作用下有规律性地分布和活动。因此，主控断裂性质、分布特征、活动和演化对于裂陷盆地形成及演化、油气演化及分布具有重要控制作用（张枝焕、童亨茂等，2008）。

（一）主控断裂

根据对地震资料系统的构造解析，识别和确定了长岭断陷的主控边界断裂和断陷内的主控断裂，其中断陷的主控边界断裂有：红岗—龙沼镇断裂、苏公坨断裂、龙凤山断裂和孤店 伏龙泉断裂；断陷内的主控断裂有大安断裂，大安东断裂、水字镇断裂、查干花西断裂、达尔罕断裂、乾安断裂等（图2-3）。

1。红岗 龙沼镇断裂

红岗—龙沼镇断裂是长岭断陷北部区域的西部主控边界断裂（图2-3）。红岗—龙沼镇断裂为北北东走向，向北越过长岭断陷继续向北延伸，向南延伸情况在不同反射层上表现出明显的差异：在T₅和

反射层上，红岗—龙沼镇断裂和苏公坨断裂连在一起，构成一条断裂（称之为红岗—龙沼镇—苏公坨断裂），在

和T₄反射层上到512测线附近尖灭，在长岭断陷区内断裂的长度约70km。在长岭断陷区内断裂平均走向为N25°E左右。断面形态以平板式为主，是长岭断陷北部地区在裂陷阶段的主控边界断裂。

红岗—龙沼镇断裂在裂陷阶段长期活动，到泉头组沉积后，断裂停止活动。从滑距分布图上（图2-7）可以看出，红岗—龙沼镇断裂在火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组底界滑距分别为：360～3030m、60～2010m、60～360m、60～54m，最大累计滑距超过3000m.断裂活动强度从北向南不断减小，直至到512测线附近尖灭。总体是一张性正断层，在火石岭组—沙河子组期间存在少量的走滑位移分量。

图2-7 红岗—龙沼镇断裂不同地震剖面滑距分布图

从断层的活动强度由北向南减小的特征分析，红岗—龙沼镇断裂对沉积的控制作用从北向南不断减小，对火山岩的控制作用也应该存在这一趋势。

2.苏公坨断裂

苏公坨断裂是长岭断陷南部区域的西部主控边界断裂（图2-3），和红岗 龙沼镇断裂一样为北北东走向。向北大体和红岗—龙沼镇断裂连在一起，向南与龙凤山断裂相接后断距变小，逐渐消失。断裂的长度约30km。在长岭断陷区内断裂平均走向为N30°E 左右。断面形态以平板式为主，其次是铲式，是长岭断陷南部地区在裂陷阶段的主控边界断裂。

苏公坨断裂在裂陷阶段长期活动，到泉头组沉积后，断裂停止活动。断层性质与红岗—龙沼镇断裂一样，总体是一张性正断层。

断层的活动总体是中间大，两侧小。该断裂与龙凤山断裂和孤店 伏龙泉断裂共同构成断陷南部区域的主控边界断层。

3.龙凤山断裂

龙凤山断裂是长岭断陷南部区域的西南部主控边界断裂（图2-3）。龙凤山断裂为北西走向。不同反射层上延伸长度存在差异，其中T₅

和

反射层的延伸长度约为60km，到T₄反射层长度变小，约为40km。断裂平均走向为SE55°左右。断面形态以铲式为主，是长岭断陷南部地区在裂陷阶段的主控边界断裂。

龙凤山断裂在裂陷阶段长期活动。到泉头组沉积后，中段和西段继续活动，但在坳陷期的断距已比较小，在后期的挤压活动中没有受到明显影响，没有产生反转；东段则到泉头组沉积后停止活动。从滑距分布图上（图2-8）可以看出，龙凤山断裂在火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组底界滑距分别为：1460～4000m、1010～2300m、830～2200m、30～1240m，最大累计滑距超过4000m。总体是一扭张性正断层。

图2-8 龙凤山断裂不同地震剖面滑距分布图

由于龙凤山断层的铲式形态，在断裂活动过程中，产生强烈的滚动，是查干花背斜带形成的主控断层之一（与孤店—伏龙泉断裂联合控制查干花背斜带的形成）。

从区域构造上分析，龙凤山断裂是在大型基底先存断裂基础上发育起来的，推测该断层是切穿整个岩石圈的断裂，直接与软流圈沟通，容易成为火山通道。从火山岩的分布特征分析，龙凤山断裂对火山岩的厚度分布起强烈的控制作用，估计是长岭断陷内对火山作用起最重要控制作用的断裂之一。

从龙凤山断裂活动强度在平面上的变化特征分析，中段和西段对火山岩的控制作用相对更为强烈，向南对火山岩的控制作用应逐渐减小。

4.孤店 伏龙泉断裂

孤店—伏龙泉断裂是本项目研究新识别的一条断裂，该断裂是长岭断陷南部区域的东北部主控边界断裂（见图2-3）。孤店—伏龙泉断裂为北西走向。长岭断陷区内延伸长度超过80km。断裂平均走向为SE50°左右。断面形态以铲式为主，有的地段是平板式，是长岭断陷北部地区在裂陷阶段的主控边界断裂。

孤店—伏龙泉断裂在裂陷阶段长期活动，到泉头组沉积后，大部分继续活动，但在拗陷期的断距已比较小，在后期的挤压活动中没有受到明显影响，没有产生明显的反转。从滑距分布图上（图2-9）可以看出，孤店 伏龙泉断裂在火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组底界滑距分别为：1400～4600m,730～3690m,250～2300m,280～1000m，最大累计滑距超过4600m。总体是一扭张性正断层，但不同的段落存在一定的差异：西北段走滑位移的分量相对较大，向东走滑位移的分量减小。

图2-9 孤店—伏龙泉断裂不同地震剖面滑距分布图

与龙凤山断裂一样，由于断裂的铲式形态，在断裂活动过程中，产生显著的滚动，与达尔罕断裂一起联合控制查干花背斜带的形成。

从区域构造上分析，孤店—伏龙泉断裂也应该是在大型基底先存断裂基础上发育起来的，推测该断层也是切穿整个岩石圈的断裂，直接能与软流圈沟通，容易成为火山通道，对长岭断陷内火山作用起重要的控制作用。

5.大安断裂

大安断裂位于长岭断陷北部区域，是大安低凸起的西部边界主控断裂（图2-3），和红岗—龙沼镇断裂一样为北北东走向。向北延伸出长岭断陷，向南到552测线附近消失。断裂的长度约40km。在长岭断陷区内断裂平均走向为N33°E 左右。断面形态为铲式，是长岭断陷南部地区大安低凸起的西边界主控断裂。

图2-10 大安断裂561测线不同反射层滑距分布图

大安断裂除了在裂陷阶段长期活动外，在白垩纪末期的挤压构造作用中发生反转，T₃及以上反射层都有逆冲位移，而在拗陷期间，该断裂没有明显活动。从滑距分布图上（图2-10）可以看出，大安断裂在火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组底界滑距分别为：2450m、1740m、930m、120m，最大累计滑距超过2500m，断裂活动强度由北向南逐渐变小。该断裂在裂陷期间主体是一张性正断层，白垩纪末期后转变为压性逆断层。

断层的活动在长岭断陷区域内强度从北向南不断减小，到552测线附近消失。该断层的消失与孤店－伏龙泉断裂的存在有关，孤店—伏龙泉断裂的西北段具有变换断层性质。

该断层活动强度很大，是断陷内部一条重要的控制性断裂。由于断层的活动强度在长岭断陷内从北向南不断减小，对地层的沉积和火山岩活动控制作用也存在同样的变化趋势。

6.大安东断裂

大安东断裂也是断陷北部区域的主干断裂，是大安低凸起的东部边界主控断裂（图2-3），北北东走向，和大安断裂一起共同控制大安低凸起的形成和演化。向北延伸出长岭断陷，向南也到552测线附近消失。断裂的长度约45km。在长岭断陷区内断裂平均走向为N29°E左右。断面形态为铲式，是长岭断陷北部地区大安低凸起的东边界主控断裂。

与大安断裂不一致，大安东断裂只在裂陷阶段活动，在白垩纪末期的挤压构造作用中没有发生反转，断裂没有切割T₃及以上反射层，在拗陷期间该断裂也没有明显活动。从滑距分布图上（图2-11）可以看出，大安东断裂在火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组底界滑距分别为：3350m、2370m、530m、560m，最大累计滑距超过3350m，断裂活动强度由北向南逐渐变小。该断裂在裂陷期间主体是一张性正断层，伴有少量走滑位移，裂陷期后基本停止活动。

图2-11 大安东断裂561测线不同反射层滑距分布图

断层的活动在长岭断陷区域内强度从北向南不断减小，到552测线附近消失。同样，大安东断层的消失也与孤店—伏龙泉断裂的存在有关，孤店—伏龙泉断裂的西北段具有变换断层的性质，起传递位移和变换构造性质的作用。

该断层的活动强度很大，是断陷内部的一条重要控制性断裂。受该断裂强烈活动的影响，乾安次凹中新生界沉积物的最大厚度超过8000m。该断裂活动强度在长岭断陷区域内从北向南不断减小，对沉积和火山岩的控制作用也应存在同样的趋势。

7.查干花西断裂

查干花西断裂是长岭断陷南部区域内的断裂，是查干花断背斜带的主干断裂（图2-3），北西走向，和达尔罕断裂、乾安断裂一起切割查干花背斜带，使查干花背斜带成为复杂的断背斜。断裂向西北延伸进入乾安次凹后消失，向东南到498测线附近消失。断裂的长度约60km，从T₅反射层到T₄反射层，断层的长度不断减小。断裂平均走向为165°左右。断面形态为铲式，是长岭断陷南部地区断陷内的主干断层之一。

图2-12 查干花西断裂不同地震剖面滑距分布图

查干花西断裂只在裂陷阶段活动，在白垩纪末期的挤压构造作用中没有发生反转，断裂没有切割T₃及以上反射层，在拗陷期间该断裂也没有明显活动。从滑距分布图上（图2-12）可以看出，达尔罕断裂在火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组底界滑距分别为：210～1910m,280～1180m,250～790m,110～320m，最大累计滑距近2000m。断裂活动强度中间大，两侧小。该断裂在裂陷期间主体是一扭张性正断层，裂陷期后停止活动。由于断层延伸方向和断陷区域伸展方向存在一定的夹角，该断裂在活动过程中应表现为扭张的性质，即除了在地震剖面上表现出的正断层位移外，还应存在一定的走滑位移。

该断层的活动强度很大，是断陷内部的一条重要控制性断裂。从地震资料反射特征来看，该断裂深部向下存在断面波，说明该断裂切割岩石圈的深度较大，是在基底先存断裂基础上发育起来的。该断裂对地层沉积的控制作用虽然不是特别大，但应该是火山活动中岩浆的重要通道，对该区域火山活动有一定的控制作用。

8.达尔罕断裂

达尔罕断裂是长岭断陷南部区域内的断裂，也是查干花断背斜带的主干断裂（图2-3）。该断裂发育在查干花背斜带的中部，NNW 走向。断裂的长度约30km，从T₅反射层到T₄反射层，断层的长度不断减小。断裂平均走向为165°左右。断面形态为铲式，是长岭断陷南部地区断陷内的主干断层之一。

达尔罕断裂只在裂陷阶段活动，在白垩纪末期的挤压构造作用中没有发生反转，拗陷期间也没有明显活动。从滑距分布图上（图2-13）可以看出，达尔罕断裂在火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组底界滑距分别为：460～1580m、260～1430m、390～970m、30～780m，最大累计滑距超过1600m，断裂活动强度中间大，两侧小。该断裂在裂陷期间主体是一张性正断层，裂陷期后停止活动。由于断层延伸方向和区域伸展方向存在一定的夹角，该断裂在活动过程中应表现为扭张的性质。

图2-13 达尔罕断裂不同地震剖面滑距分布图

该断层的活动强度比较大，也是断陷内部的一条重要控制性断裂。从地震资料反射特征来看，该断裂深部存在一向下延伸很深的断面波（图2-14），说明切割岩石圈的深度很大，表明该断裂应该是火山活动中岩浆的重要通道，对该区域火山活动起重要的控制作用。由于达尔罕断裂通过中石化的三维地震工区，位于达尔罕断裂上的火山通道在三维地震资料上有清晰的显示。

图2-14 达尔罕断裂深部断面波

9.乾安断裂

乾安断裂是长岭断陷南部区域内的断裂，也是查干花断背斜带的主干断裂（图2-3）。该断裂发育在查干花背斜带的中东部，NNW 走向，断裂平均走向为153°左右。断裂的长度约70km，从T₅反射层到T₄反射层，断层的长度不断减小。断面形态为铲式，是长岭断陷南部地区断陷内的主干断层之一。

乾安断裂只在裂陷阶段活动。从滑距分布图上可以看出（图2-15），乾安断裂在火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组底界滑距分别为：470～2800m、260～2250m、110～l250m、170～770m，最大累计滑距超过2800m，断裂活动强度中间大，两侧小。该断裂在裂陷期间主体是一扭张性正断层，裂陷期后停止活动，断裂扭张性质是由于断裂延伸方向和区域伸展方向存在一定的夹角造成的。

该断层的活动强度很大，是断陷内部的一条重要控制性断裂，对地层沉积起重要的控制作用，对该区域火山活动也应起重要的控制作用。

图2-15 乾安断裂不同地震剖面滑距分布

（二）断裂系统分布特征

1.断裂系统的组系和方位

区域上主要有两个组系的断裂：NNE向和NW 向（图2-1、图2-3），与基底的主要断裂走向一致，从而可以得出区域断裂与基底的先存断裂有密切关联，很大程度上受到基底断层活动影响。除NNE向和NW 向的断裂外，还有少量近SN向和近EW 向的断裂。

2.断裂系统的规模

根据断层的规模、长度以及对断陷的控制作用，可将区域内的断裂划成三个等级：一级断裂（断陷边界主控断裂）、二级断裂（构造带的控制性断裂，或/和主干断裂）、三级断裂（延伸较短，对地层沉积无明显控制作用，只起调节作用的次一级断裂）。

断陷内一级断裂有：红岗—龙沼镇断裂、苏公坨断裂、龙凤山断裂、北正镇断裂和孤店—伏龙泉断裂。二维工区内不属于长岭断陷外的一级断裂有：松原断裂和孤店断裂。一级断裂规模往往很大，常作为断陷的主要边界断层，对区域的地层沉积起控制作用，同时往往对区域的火山岩分布起到控制作用。

断陷内的二级断层：大安断裂，大安东断裂、乾安断裂、水字镇断裂、达尔罕断裂、查干花西断裂、新立断裂和乔家店断裂等。二级断裂规模往往也很大.对构造带的形成和演化及对沉积起重要的控制作用，对火山岩的形成和分布也往往起重要的控制作用。

断陷内的三级断层：三级断裂规模通常较小，延伸较短，对构造带的形成和演化及地层沉积无明显控制作用，只起调节作用的次一级断裂，对火山岩分布无控制作用。

3.三区维断裂系统

由于大区域地震测线的密度很小，很难反映小型断层的分布特征，而三维地震资料则正好可以弥补这一不足。根据“不协调伸展”理论，小型断层对确定区域伸展方向有重要意义。

长岭断陷三维地震资料主要集中在达尔罕断裂带地区，区域内主要断层为查干花断层，其走向近SN向，并横穿三维工区。在三维工区内，按断层的规模和断层的分布特征，将断层分为三个带，即查干花主断裂带、查干花次一断裂带和查干花次二断裂带，在查干花次一断裂带和查干花次二断裂带中间存在一变换断层带— Y—S4井变换断层带。

查干花的次级断裂带的断层主要为SN 走向，它们是在区域伸展构造作用和在查干花断层控制及影响下形成的，断层走向是区域构造伸展方向和查干花断层延伸方向的综合反映。

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