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在对比分析定量计算断层活动性的参数(生长指数、断层落差和断层活动速率)的基础上,优选断层活动速率对济阳坳陷中、新生代断层的活动性进行了分析,结果表明济阳坳陷中生代以北西向断层发育为主,都经历了一次由逆断层到正断层的构造反转过程,正断层发育阶段活动高峰期及消亡时间自西向东逐渐变晚;新生代以北东(东)向断层发育为主,控凹断层孔店期开始活动,各断层活动的高峰期出现在沙三期和沙一期,消亡时间均在馆陶期后,它控制了凹陷内控洼断层和次级断层的发育;孔店期至沙四期是济阳坳陷中、新生代盆地转型期。依据断层活动性分析结果及区域构造运动状况,对济阳坳陷中、新生代划分为六个构造期次,对各构造期次的断层平、剖面组合特征进行了分析,各构造期次断层组合特征既表现出差异性,又体现出对前期断裂发育特点的继承性。
济阳坳陷所在的华北板块区现今盆地格局复杂多样、改造强烈。在分析区域深部动力学背景和区域造山带、深大断裂的基础上,对济阳坳陷印支期北西向逆冲断层的成因、燕山期北西向断层的反转、燕山期-喜马拉雅过渡期断层的转型的动力学机制进行了分析,结果表明济阳坳陷的中、新生代断层发育、演化受控于深部岩石圈和地幔柱的活动和欧亚构造域的西伯利亚板块、扬子板块与华北板块的挤压拼接、滨太平洋构造域的活动两大动力学背景。
济阳坳陷中、新生代断层的发育、演化决定了盆地的分布格局,也控制了地层的沉积与剥蚀状况。在对区域构造层进行研究的基础上,描述了各时期盆地残留地层特征,恢复了主要不整合面的剥蚀量,对中、新生代断层对古生界的剥蚀作用,三叠系的剥蚀,中、新生代断层对中、下侏罗统、上侏罗统-白垩系、新生代的沉积与剥蚀作用进行了详细分析。
将济阳坳陷中、新生代盆地演化过程划分为7个阶段,建立了各阶段盆地演化模式,在此基础上提出了盆地叠合单元的概念,并对济阳坳陷的中、新生代叠合单元进行了划分,指出了对济阳坳陷前第三系勘探方向。
1.在总结济阳坳陷断裂发育特征的基础上,建立了各类型断裂的活动速率的计算公式,并对济阳坳陷主要断裂的活动性进行了系统分析和总结,为准确把握济阳坳陷盆地格局及演化提供坚实的基础,也可为同类型盆地的构造研究提供方法指导(见第2章)。
2.结合区域地质背景分析,确定了济阳坳陷中、新生代盆地演化的3个关键变革和转型时期,详细分析了晚三叠世北西向逆推断层发育机制、晚侏罗世-白垩纪北西向断层的构造反转机制、燕山-喜马拉雅构造阶段过渡期济阳坳陷断裂发育由北西向至北东(北东东)向的转型机制。(见第4章)
3.建立了应用地震资料法、声波时差法和TOC曲线法识别、划分济阳坳陷中生界不整合面及构造层的判识标准,提出了“分析断裂对地层沉积与剥蚀的控制作用是恢复断陷型叠合盆地原型的关键”的研究思路,在此基础上系统、详细地分析了济阳坳陷中、新生代各构造层的沉积与剥蚀过程,为同类型盆地的原型盆地恢复提供了方法学上的参考(见第5章)。
4.在分析济阳坳陷中、新生代盆地演化过程及叠合关系的基础上,提出了盆地叠合单元的概念,并对各叠合单元的石油地质意义进行了分析,指出了“中隆新坳”型叠合单元区是济阳坳陷前第三系油气勘探的重点靶区,为该地区的油气勘探实践提供了指导(见第6章)。