方正断陷新生代结构构造及其演化分析

杨承志, 任建业, 张振宇, 张俊霞

(1.中国地质大学(武汉) 资源学院, 湖北 武汉 430074; 2.中国地质大学(武汉) 构造与油气资源教育部重点实验室, 湖北 武汉 430074; 3.中海油研究总院, 北京 100027; 4.中国地质大学(武汉) 经济管理学院, 湖北 武汉430074)

方正断陷新生代结构构造及其演化分析

杨承志1,2, 任建业1,2, 张振宇3, 张俊霞4

(1.中国地质大学(武汉) 资源学院, 湖北 武汉 430074; 2.中国地质大学(武汉) 构造与油气资源教育部重点实验室, 湖北 武汉 430074; 3.中海油研究总院, 北京 100027; 4.中国地质大学(武汉) 经济管理学院, 湖北 武汉430074)

以方正断陷二维、三维地震资料和钻井资料为基础, 追踪和闭合了盆内重要的新生代构造层序界面。富锦组底界面为区域性裂后不整合界面, 将盆地的演化阶段划分为裂陷期和裂后期。在裂陷期的充填序列中, 宝泉岭组底界面为盆内易于识别的区域性角度不整合界面, 该界面将盆地的裂陷期进一步划分为裂陷Ⅰ幕和裂陷Ⅱ幕。本文通过对盆地结构构造及不同时期厚度特征的分析, 重建了盆地的形成演化过程。研究结果表明, 裂陷Ⅰ幕构造活动受 NW-SE 向的正向伸展应力控制, 发育的 E1w-E2d 地层充填在简单地堑盆地中; 裂陷Ⅱ幕的 E3b 时期以近 SN 向斜向伸展作用下形成的断阶式地堑结构为特征, 盆地沉积-沉降中心位于盆内伊汉通断裂下降盘, 且具有从北向南迁移的趋势。裂后期 N1f 时期以热沉降为主, 并伴随有右旋走滑作用。另外, 盆地的形成演化经历了三期反转改造过程, 分别对应始新世晚期、渐新世晚期和上新世晚期。结合周缘板块的运动学重组事件, 认为太平洋板块西侧俯冲方式的变化和印度-欧亚板块碰撞的远程效应联合控制了方正断陷新生代的形成演化过程。

方正断陷; 演化过程; 反转; 走滑伸展

0 引 言

方正断陷是松辽盆地外围重要的含油气盆地, 2007 年盆内方 6 井和方 4 井相继获得高产工业油流,揭示方正断陷具有广阔的勘探前景(吴河勇和刘文龙, 2004; 吴河勇等, 2004, 2009), 因而备受关注。方正断陷处于郯庐断裂带北段依舒地堑内部, 其形成演化与郯庐断裂带的活动过程密切相关, 并在新生代期间经历了伸展、挤压和走滑等多期构造作用叠加, 导致其构造变形十分复杂。长期以来, 众多学者从不同角度对方正断陷的形成演化进行了探讨, 但对盆地演化阶段划分和动力学机制等许多基础性问题仍存在较大分歧(王孔伟等, 2006; 何星等, 2008; 胡玉双等, 2010), 严重制约了对盆地油气分布规律的认识。本文基于研究区大量的地震、钻井、测井等资料的综合分析, 对新生代盆地的结构构造特征进行解析, 并重建盆地的形成演化过程, 为下一步油气勘探开发提供理论支持。最后结合周缘板块的运动学重组事件,探讨了方正断陷形成演化的动力学机制。

1 区域地质概况

方正断陷位于郯庐断裂带北段佳伊断裂带北部,处于佳木斯地块和松嫩地块的过渡带上(王孔伟等,2006), 是发育在中生代残余盆地之上的一个新生代走滑-伸展型盆地, 总体呈 40°~50°方向展布, 向北通过依兰断隆与汤原断陷相隔, 向南依次通过尚志断隆、胜利断陷、舒兰断隆与吉林探区的岔路河断陷相望。西北缘断裂、东南缘断裂和伊汉通断裂是盆地重要的控盆断裂, 整体上盆地具有“东西(横向)分带、南北(轴向)分块”的构造格局(邵曌一等, 2013), 从南向北方正断陷可依次划分为南部斜坡、南部凹陷、中部凸起、北部凹陷、北部斜坡 5 个二级构造单元, 在此基础上可进一步划分一系列三级构造单元(图 1)。钻井揭示盆地在古生界变质基底之上充填了中生代白垩纪和新生代地层, 新生代地层从老到新依次为乌云组(E1w)、新安村组(E2x)、达连河组(E2d)、宝泉岭组(E3b)和富锦组(N1f), 其中乌云组-宝泉岭组为盆地裂陷期沉积,富锦组沉积时期盆地进入裂后阶段(图 2)。

2 盆地新生代结构构造特征

2.1 主要构造层序界面特征

通过对方正断陷二维、三维地震资料的精细追踪和闭合, 识别出了盆地构造演化过程中的 3 个关键性不整合界面, 分别为乌云组-新安村组底界面、宝泉岭组底界面和富锦组底界面。

图 1 方正断陷区域地质背景及其构造单元划分Fig.1 Regional geological setting and tectonic unit division of the Fangzheng Fault Depression

图 2 方正断陷地层发育特征及其演化过程Fig.2 Characteristics of the strata and evolution process of the Fangzheng Fault Depression

乌云组-新安村组底界面 T5 是新生代盆地发育的起始界面, 在地震剖面上表现为一条明显的角度不整合界面, 表现为对下伏地层的强烈削截作用(图3b)。T5 界面反射波组一般为具有 2~3 个强相位的低频、较连续的强反射同相轴, 界面上下地震反射结构具有显著差异性, 界面之下为强振幅中等频率连续性好的反射特征, 界面之上则表现为弱振幅中等频率连续性较差的近平行反射结构。

图 3 盆地过主要构造单元南东向地震剖面构造-地层解释(剖面位置见图 1)Fig.3 SE seismic reflection profiles across main tectonic units of the Fangzheng Fault Depression and their tectonostratigraphic interpretation

宝泉岭组底界面T3为全区较稳定的构造不整合面, 由 1~2 个中强振幅中高频连续性较好的同相轴组成。该界面具有如下特征: ①在盆地三维工区表现对下伏地层的强烈剥蚀, 并且剥蚀强度具有从西南向东北逐渐增大的趋势(图 3b、3c、3d); ②该界面结束了前期地堑式盆地的发育, 开始了走滑-伸展盆地的发育; ③该界面形成之后, 盆内伊汉通断裂开始强烈活动, 盆地沉降速率明显加大, 沉积-沉降中心发生了明显的沿伊汉通断裂从北向南的迁移。因此, 该界面是重要的构造界面, 将盆地的裂陷期划分为不同应力场控制的演化阶段。

富锦组底界面 T1作为一个关键性的构造运动界面, 在地震剖面上表现为 1~2 个中强振幅高频连续性好的同相轴(图 4), 表现为对下伏地层的削截或与其呈平行不整合接触, 而其上覆地层以上超为主。该界面形成之后, 盆地各主要断裂的活动性减弱, 沉降速率显著减小, 盆地进入广覆式大范围沉积的裂后演化阶段。

2.2 新生代各阶段控盆断裂体系及盆地结构差异

2.2.1 盆地横向区域特征

方正断陷新生代演化经历了古近纪裂陷期和新近纪裂后期两个大的构造演化阶段, 由于盆地裂陷期不同时期区域应力场的变化导致盆地断裂发育、结构以及沉降特征在不同区段具有显著差异, 据此将古近纪裂陷期进一步划分为 2 个幕式裂陷阶段,分别对应 E1w-E2d、E3b1-E3b3两个构造亚层(图 2)。

(1) 乌云组-达连河组(E1w-E2d)沉积时期

该时期盆地的形成演化主要受西北缘断裂和东南缘断裂控制, 整体表现为双断的地堑式结构。盆地南部该套地层发育较厚, 几乎未遭受剥蚀(图 3a);盆地中部, 靠近西北缘断裂和东南缘断裂两侧地层厚度较大, 在剖面 BB'的中部表现为强烈剥蚀(图 3b);盆地中北部, 东南缘断裂对沉积的控制作用强于西北缘断裂, 地层厚度表现为东厚西薄, 在剖面 CC'的中西部表现为强烈剥蚀且盆内发育了一系列逆冲断层(图 3c); 盆地北部地层厚度表现为东厚西薄,剥蚀强度具有从东向西增大的趋势(图 3d)。

(2) 宝泉岭组(E3b1-E3b3)沉积时期

宝泉岭组可划分为三段, 分别对应宝一段、宝二段和宝三段。宝一段分布范围比较局限, 在剖面CC'中宝一段地层表现为东厚西薄特征, 说明东南缘断裂对该套沉积控制作用较强; 剖面 DD'中可看出伊汉通断裂早期对宝一段沉积具有一定控制作用,晚期由于东南缘断裂活动性强于伊汉通断裂, 使盆地发生翘倾掀斜作用, 该东断西翘的结构导致靠近伊汉通断裂的沉积地层遭受抬升剥蚀。宝二段沉积时期, 在盆地南部依然表现为受西北缘断裂和东南缘断裂共同控制的地堑结构; 在三维工区范围内盆地呈受西北缘断裂、伊汉通断裂和东南缘断裂共同控制的断阶式地堑结构。宝三段沉积时期, 盆地的结构构造特征相对宝二段沉积时期具有一定继承性。

图 4 盆地过主要构造单元北东向地震剖面构造-地层解释(剖面位置见图 1)Fig.4 NE seismic reflection profiles across main tectonic units of the Fangzheng Fault Depression and their tectonostratigraphic interpretation

(3) 新近纪

中新 世早期, 盆 地发 育进 入 裂后 期, 接受 富 锦组沉积, 古近纪各断层的活动性显著降低, 整体呈一个碟状坳陷盆地。中新世晚期, 盆地右旋张扭走滑, 在西北缘断裂和伊汉通断裂上盘形成一系列负花状构造。上新世晚期, 盆地发生挤压反转, 西北缘断裂北段上盘发育断褶带(图 3c), 西北缘断裂中段和伊汉通断裂上盘早期形成的负花状构造遭受挤压作用, 表现为正形负花状构造(图 3b)。

2.2.2 盆地轴向区域特征

盆地整体呈 NE 向狭长展布, 在平行于盆地轴向的剖面中可以更完整地反映伊汉通断裂东西两侧的盆地构造变形格局(图 4)。剖面 EE'位于伊汉通断裂上升盘, 经过了盆地中部凸起、柞树岗次凹和北部斜坡。乌云组-达连河组沉积时期, 在方 5 井附近凸起两侧的古新世-始新世地层不是逐渐超覆在该凸起之上, 而表现为被 T3 界面高角度削截, 说明方5井附近的凸起是由于始新世末期的挤压反转抬升剥蚀所形成。宝泉岭组沉积时期, 伊汉通断裂上升盘的断裂构造不发育, 盆地表现为差异升降。宝一段局限分布于方 5 井凸起北侧, 表现为断层接触;宝二段整体表现为坳陷盆地结构, 仅在北部斜坡发育小规模的断裂活动, 盆地沉降中心位于柞树岗次凹; 宝三段时期, 北部斜坡隆升, 沉积物表现为从北部斜坡隆起区向柞树岗次凹方向的前积结构。富锦组沉积时期, 盆地北部斜坡和中部凸起均发生隆升, 盆地的沉降局限于柞树岗次凹。

剖面 FF'位于伊汉通断裂下降盘, 显示了伊汉通断裂东南侧盆地的构造特征。从图中可以发现, 伊汉通断裂东南侧的盆地构造特征较为复杂, 断裂构造发育。乌云组-达连河组在全盆地均有发育, 表现为南厚北薄的特征, 始新世末期的挤压反转在方 10井附近形成宽缓背斜, 背斜顶部遭受剥蚀。宝一段沉积时期, 地层上超到方 10 井附近的背斜翼部。宝二段分布广泛, 厚度中心位于北部。宝二段沉积之后, 由于盆地斜向伸展应力走滑分量的拖曳作用导致在盆地中部发育了一条规模较大的滑脱断层——吉利断裂, 该断裂将伊汉通断裂东南侧分隔为两个次凹, 分别对应得善屯次凹和大林子次凹。宝三段沉积时期盆地的沉积-沉降中心迁移至得善屯次凹,沉积地层逐渐超覆到吉利断裂上盘发育的滚动背斜之上。另外, 在盆地北部, 方 D4 和方 D5 井钻遇到辉绿岩, 表明宝泉岭组沉积时期发生了岩浆侵入,侵入岩的主体在地震剖面上表现为杂乱发射特征,侵入沉积地层中的岩脉则为连续性较好的强反射同相轴。基性岩的发育指示该时期断裂切入到了上地幔上部, 很可能与盆地的走滑伸展有关。富锦组沉积时期地层的分布范围进一步萎缩, 该时期同沉积断层不发育, 但盆地后期相继受到中新世晚期张扭应力作用和上新世晚期压扭应力作用的改造, 分别以发育规模较小的正断层和逆断层为特征。

3 盆地新生代构造演化过程分析

3.1 盆地古构造格架特征

图 5是以方正断陷新生代不同时期的残余地层厚度图为基础, 同时叠加了不同构造演化阶段的同沉积断裂。

正向伸展幕(E1w-E2d): 图 5a 是盆地裂陷Ⅰ幕的残余地层厚度, 该时期控盆断裂的总体延伸方向为NE 向, 而地层等厚线的优势延伸方向明显受西北缘断裂和东南缘断裂控制, 也呈 NE 向展布。该时期厚度较大的中心位于盆地南部的南部凹陷和南部斜坡, 最大厚度达 3300 m 左右。在盆地北部, 由于始新世末期的挤压反转, 导致残余地层厚度较薄, 但是通过挤压背斜西南侧和东南侧地层厚度的分布特征, 可以发现西北缘断裂和东南缘断裂依然控制着该套地层的发育。综合控盆断裂以及地层厚度展布特征认为裂陷Ⅰ幕具有正向伸展的性质, 而伸展主应力方向应为垂直于构造线方向的 NW-SE 向。

图 5 方正断陷新生代不同时期地层残余厚度、构造格架及应力分析Fig.5 Residual thickness, tectonic framework and stress analysis of the Fangzheng Fault Depression in different stages during Cenozoic

走滑伸展幕(E3b): 图 5b、图 5c 和图 5d 分别对应盆地裂陷Ⅱ幕宝一段、宝二段和宝三段的残余地层厚度, 该时期西北缘断裂和东南缘断裂继承性活动, 同时盆内伊汉通断裂开始发育。宝一段时期, 盆地的厚度中心局限于盆地北部, 最大厚度可达 2000 m,展布方向受伊汉通断裂北段和东南缘断裂北段共同控制; 宝二段时期, 盆地的厚度中心逐渐向南迁移。之前宝一段沉积厚度较大的区域发生抬升, 沉积地层厚度较薄。该时期地层的分布受控于伊汉通断裂的区段式活动, 发育 3 个较小的展布方向与伊汉通断裂延伸方向一致的厚度中心; 宝三段时期, 盆地的厚度中心进一步向南迁移, 盆地北部发生抬升剥蚀。宝二段时期区段式活动的伊汉通断裂在宝三段时期发生一定程度的连通, 孤立的厚度中心演变为一个统一的厚度中心。依据盆地厚度中心从北向南的迁移规律以及厚度中心的展布方向, 认为裂陷Ⅱ幕在 NW-SE 向伸展的同时伴随有右旋走滑性质, 即走滑伸展幕盆地的主应力方向应为与控盆断裂展布方向斜交的近SN向。

坳陷幕(N1f): 图 5e 是盆地坳陷幕的残余地层厚度, 显示该幕厚度中心位于盆地中部, 最大厚度超过 1000 m, 靠近盆缘断裂的地层厚度显著减薄或为剥蚀边界, 表明该时期控盆断裂西北缘断裂、东南缘断裂和伊汉通断裂未控制盆地的沉降, 整体表现为拗陷作用。

3.2 盆地反转过程分析

新生代盆地至少经历了 3 幕挤压反转, 分别对应始新世晚期、渐新世晚期和上新世晚期。始新世晚期的挤压反转在盆内形成了一个规模巨大的向SSW 方向倾伏的挤压背斜, 背斜轴部遭受剥蚀夷平作用, 图 5a 中乌云组-达连河组的残余地层厚度体现了该背斜的平面形态, 据此推测该次反转的挤压应力为 NWW-SEE 向。盆地北部的挤压抬升是反转Ⅱ幕和反转Ⅲ幕两期反转作用的叠加, 二者难以区分。图 6a中显示挤压褶皱发育在宝泉岭组和富锦组中, 而在富锦组底界面拉平之后宝泉岭组中依然存在褶皱(图 6b), 说明渐新世晚期和上新世晚期的反转作用的确具有叠加效应, 盆地北部的抬升剥蚀应是两期反转叠加作用的产物。

4 盆地发育机制探讨

方正断陷作为郯庐断裂带北段断裂带内发育的盆地, 其形成和演化过程与郯庐断裂带密切相关。郯庐断裂带是中国东部发育的一条巨型走滑断裂带,其形成演化历史是太平洋板块相对欧亚板块俯冲作用, 以及印度板块与欧亚板块碰撞的远程效应联合控制的结果。下面结合周缘太平洋板块和印度板块相对欧亚板块的运动学重组事件探讨方正断陷发育的动力学机制。

新生代早期, 即古新世-始新世时期(E1w-E2d), 太平洋板块向东南方向发生俯冲后撤, 从而产生弧后扩张作用, 诱发地幔物质上涌、岩石圈拆沉(Maruyama and Send, 1986; Maruayama et al., 1997), 此时中国东部 大部 分 地 区 都 受 到 NW-SE 向的 拉伸 作 用(Watson et al., 1987; 任建业和李思田, 2000; Ren et al., 2002)。方正断陷在白垩纪末的短暂抬升之后再次进入裂陷期, 形成呈 NE 向展布的规模较大的西北缘断裂和东南缘断裂, 盆地遭受 NW-SE 向正向伸展, 表现为双断式地堑结构。始新世晚期, 欧亚板块周缘的太平洋板块和印度板块发生了一次重大的运动学调整(Patriat and Achache, 1984; Hilde et al., 1977; Jolivet et al., 1994; Maruyama et al., 1997), 太平洋板块相对欧亚板块的俯冲方向由NW向转变为NWW 向, 同时印度板块与欧亚板块最终也在中始新世末期全面碰撞, 二者的共同作用导致了在中国东部普遍受到近 EW 向的挤压, 如中国东部发育的渤海湾盆地、依兰-伊通盆地、苏北盆地等新生代盆地均有对上述板块运动学重组事件的构造响应(任建业等, 1999; 任建业, 2004a, 2004b; 黄雷等, 2012;王玺等, 2013; 杨建国等, 2007)。方正断陷此时期也发生了构造反转, 在盆地北部形成了一个向 SSW 方向倾伏的背斜隆起。

渐新世时期, 太平洋板块相对欧亚板块持续NWW 向俯冲, 同时印度板块与欧亚板块的主体碰撞已经结束(包汉勇等, 2013), 导致 NNE 向延伸的郯庐断裂带发生右旋走滑, 但是郯庐断裂带走向的变化可导致其不同区段具有差异的区域应力场, 如在渤海湾盆地的渤海海域和苏北盆地的金湖凹陷均处于其近 SN 向的伸展叠加区(祁鹏等, 2010; 能源等, 2012)。方正断陷处于郯庐断裂带北段断裂由 NNE走向向北过渡为 NE 走向的向东弯折区(如图 1), 恰巧为近 SN 向的伸展叠加区。因此, 方正断陷渐新世时期的区域应力场方向转变为近 SN 向斜向伸展,表现为显著右旋走滑且伴生有 NW-SE 向伸展的张扭性特征。据此方正断陷进入裂陷Ⅱ幕演化阶段,盆地东西两侧的边缘断裂继承性活动, 走滑特征明显的伊汉通断裂开始分段式发育并且控制着盆地沉降中心的展布和规律性迁移。

图 6 两期挤压反转叠加构造特征(剖面位置见图 1)(上图为现今剖面, 下图为 T1 界面拉平剖面)Fig.6 Superimposed tectonic features of two compressional inversion processes in the Fangzheng Fault Depression

渐新世晚期, 印度板块向欧亚板块的进一步俯冲挤入导致喜马拉雅造山作用下青藏高原的隆升(Copeland et al., 1987; Harrison et al., 1992; 王永春, 2001; 汪品先, 2005), 该期喜马拉雅造山作用有关的逸出效应产生的远程应力场与太平洋板块俯冲应力的叠加, 使郯庐断裂总体处于弱右旋压扭状态,中国东部的一系列断陷盆地由此进入整体裂后阶段(王永春, 2001; 陈亮等, 2008; 刘池洋等, 2009; 黄雷等, 2012), 形成了整个东北地区以及渤海湾盆地新 近 系 与 古 近系 之间 的区 域不 整合 (孙晓 猛等 , 2010)。期间, 太平洋板块的俯冲后撤使东亚陆缘处于短暂的右旋张扭状态, 可在靠近主断裂附近形成密集的具右旋走滑性质的新近纪断裂系统(黄雷等, 2012)。在方正断陷中表现为其所处的区域应力场由近 SN 向斜向伸展转变为右旋压扭, 盆地北部遭受抬升剥蚀, 结束了古近纪大规模的裂陷过程, 至此进入裂后阶段接受富锦组沉积, 并且中新世晚期在靠近伊汉通断裂和西北缘断裂的上盘发育了一系列具有右旋走滑性质的负花状构造。

上新世末期, 太平洋板块相对欧亚板块高速俯冲挤压, 青藏高原发生最近一次快速隆升(王永春, 2001; Northrup et al., 1995; 李三忠等, 2013), 导致中国东部又经历了一期构造抬升事件(黄雷等, 2012; 李三忠等, 2011), 方正断陷表现为新生代以来的第三次挤压反转, 盆地整体抬升剥蚀, 中新世晚期发育的负花状构造遭受挤压作用演变为正形负花状构造。

5 结 论

(1) 富锦组底界面和宝泉岭组底界面是方正断陷新生代充填序列中重要的构造变革界面, 富锦组底界面将盆地的演化阶段划分为裂陷期和裂后期,宝泉岭组底界面将盆地的裂陷期进一步划分为裂陷Ⅰ幕和裂陷Ⅱ幕。

(2) 方正断陷新生代经历了三期成盆和三期改造过程。古新世-始新世(E1w-E2d 沉积时期)为裂陷Ⅰ幕, 在 NW-SE 向伸展应力作用下, 相向倾斜的西北缘断裂和东南缘断裂开始发育, 盆地表现为双断式地堑结构; 渐新世(E3b 沉积时期)为裂陷Ⅱ幕, 盆地所受伸展应力方向呈近 SN 向, 其与之前控盆断裂展布方向斜交, 导致盆内伊汉通断裂开始分段式发育以及西北缘断裂和东南缘断裂继承性活动, 盆地以断阶式地堑结构为特征。近 SN 向伸展应力派生的 NW-SE 向伸展分量控制着伊汉通断裂和盆地沉积-沉降中心呈 NE 向展布, 同时右旋走滑分量导致盆地沉积-沉降中心沿着伊汉通断裂从北向南规律性迁移; 进入新近纪, 盆地处于裂后期, 构造活动以右旋走滑为主, 在靠近西北缘断裂和伊汉通断裂的上盘发育负花状构造。始新世晚期、渐新世晚期和上新世晚期盆地经历了三幕挤压反转。

(3) 结 合 周 缘 板 块 的 运 动 学 重 组 事 件 , 证实了太平洋板块西侧俯冲方式的变化和印度-欧亚板块的碰撞联合控制了方正断陷新生代盆地的形成演化。

致谢: 研究过程中得到了浙江大学章凤奇老师的悉心指导; 在论文修改过程中, 合肥工业大学朱光教授、吉林大学张兴洲教授提出了宝贵的修改意见,在此一并表示衷心感谢！

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Cenozoic Structural Characteristics and Evolution in the Fangzheng Fault Depression, Northeast China

YANG Chengzhi1,2, REN Jianye1,2, ZHANG Zhenyu3and ZHANG Junxia4
(1. Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China; 2. Key Laboratory of Tectonics and Petroleum Resources of Ministry of Education, China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China; 3. CNOOC Research Institute, Beijing 100027, China; 4. School of Economics and Management, China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China)

Based on the 2D and 3D seismic data and drilling data in the Fangzheng Fault Depression, we tracked and outlined the important Cenozoic tectonic sequence interfaces in the basin. The bottom interface of the Fujin Formation is a regional post-rifting unconformity which divides the basin’s Cenozoic evolution into rifting and post-rifting stage. In the filling sequence of the rifting stage, the bottom interface of the Baoquanling Formation is also an easily identified regional angle unconformity dividing the rifting stage into two phases. Through analyzing the structural characteristics and the strata thickness of different stages in the Fangzheng Fault Depression, this paper reconstructed the formation and evolution of the basin. The results show that the study area was controlled by the NW-SE extending stress field in the rifting Episode Ⅰ with E1w-E2d strata filling in a simple graben basin; however, the stress field turned to nearly SN obliquely extending stress in the rifting Episode Ⅱ during E3b characterized by fault-stepped graben. Meanwhile, the sedimentary-subsidence center was located in the downthrown side of the Yihantong Fault with the trend of migration from north to south; the post-rifting stage during N1f was dominated by thermal subsidence and accompanied by dextral strike-slip. In addition, the formation and evolution of the basin experienced three contraction inversion processes during Cenozoic, corresponding to the late Eocene, the late Oligocene and the late Pliocene. Finally, combined with the global kinematics reorganization event of plates, we suggest that the subduction of the Pacific plate relative to Eurasian plate and India-Eurasia collision effects jointly controlled the formation and evolution of the Fangzheng Fault Depression during Cenozoic.

Fangzheng Fault Depression; evolution; inversion; strike-slip extension

P542

A

1001-1552(2014)02-0388-010

2013-08-05; 改回日期: 2013-09-16

项目资助: 国家科技重大专项(编号: 2011ZX05009-001)和中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室开放基金项目(编号: TPR-2011-04)联合资助。

杨承志(1986-), 男, 博士研究生, 主要从事沉积盆地构造及其动力学机制分析研究。Email: yangczcug@163.com