潜江凹陷潜北断裂走滑构造特征浅析

2016-09-06周考先湖南省地质矿产勘查开发局四一四队湖南益阳413000

地球 2016年1期

■周考先　罗　琼（湖南省地质矿产勘查开发局四一四队湖南益阳413000）

潜江凹陷潜北断裂走滑构造特征浅析

■周考先罗琼
（湖南省地质矿产勘查开发局四一四队湖南益阳413000）

综合区内钻井、地质、地震等资料，分析潜北断裂晚期走滑挤压作用特征，总结潜北断裂发生走滑作用的证据，在此基础上阐明了潜江凹陷潜北断裂走滑背景、成因及变形模式。依据潜北断裂上下盘地层的变形特征及马尾状断裂的分布位置可以判定潜北断裂在荆河镇组晚期（古近纪晚期）发生了左旋走滑活动。

潜江凹陷潜北断裂走滑作用变形模式

1　区域背景简介

潜北断裂系是江汉盆地潜江富烃凹陷的北部控凹断裂[1]，控制着整个潜江凹陷的形成、发展、改造；同时控制其他二级断裂或更小的断裂的形成与演化。潜北断裂主要分布于潜江凹陷北缘，构成区内潜北洼陷的北缘陡坡断裂带，延伸长度近70km，整体走向为北东向，倾向东南，断面倾角大多在30-60°之间，在潭口地区受挤压变形，上部较平缓，仅为15°左右。

潜北断裂体系在横向分布上较复杂，在最西段以拉张应力为主，再向东一直到潭口地区，靠近潜北断裂的下降盘地层被挤压抬升剥蚀，上升盘潜江组地层几乎被剥蚀殆尽，且挤压变形的强度越来越强，在潭口隆起区的挤压变形最为强烈；在潭口隆起的东段，挤压作用减小，主要体现为伸展作用。

2　潜北断裂走滑特征及证据

2.1花状构造及马尾状断裂组合

图1　潜北断裂控制的次级断裂具负花状构造

成花状构造的断层可具有张剪性质或压剪性质，据其可将花状构造分为正花状构造和负花状构造两种[2-3]。花状构造是走滑断层最直接的体现[4]，在潜北断裂的西段发育有典型的负花状构造（图1）。该负花状构造在平面图上为马尾状构造（图2），“马尾状”断裂组合是走滑断层末端的典型平面特征[5]。这直接表明潜北断裂具有走滑的特征，从断裂的发生时间来开该走滑活动大约发生在荆河镇组晚期。

2.2岩芯强烈挤压变形

随着走滑断层的活动，位于走滑断裂内的岩石会被挤压变形，发生揉皱现象。钟29井平面上位于潜北断层的中部，纵向上位于潜北断裂的变形带内，其岩芯具有强烈构造挤压变形特征（图3），这表明潜北断裂曾有过强烈的挤压和揉皱，这种挤压与变形是走滑的直接表现特征。

2.3现今沉积特点与构造位置的矛盾

根据潜江凹陷钟深1井资料，靠近潜北断层下降盘的潜四下段地层较薄，若不考虑走滑活动影响，该区在潜四下沉积期地貌较为平坦，这与现今该井所处乐乡关隆起区的构造位置相矛盾，表明潜北断裂发生了走滑活动，致使现今地层展布形态与地貌特征的矛盾。

图3　钟29井岩芯强烈挤压变形

图4　潜北断裂左旋走滑模式图

3　潜北断裂走滑背景、成因及变形模式

3.1潜北断裂走滑背景及成因

走滑断层主要发育在大陆与大洋转换带、大陆造山带与沉积盆地的转换带、大陆造山带或高原的内部等三种大地构造环境中[6]。

江汉盆地位于秦岭——大别构造体系和江南——雪峰构造体系夹持的区域。这两大构造体系在燕山期运动时的非对称挤压形成了一系列的走滑断层。平行于南北这两大构造体系的主断裂附近的荆河镇组被强烈剥蚀[7]，这表明在荆河镇组晚期，这两大构造体系又开始了活动，使得潜北断裂发生走滑活动，沿着潜北断裂带的强烈剥蚀表明潜北断裂在荆河镇组晚期发生了挤压活动，因此可知，潜北断裂走滑活动的应力来源于这两大构造体系夹持挤压。

3.2潜北断裂走滑变形模式

潜北断裂的下降盘块体在其西部表现为拉张的特性，发育密集的正断层，而在潭口地区表现为强烈的挤压特征，潭口地区大量的潜江组地层被隆升剥蚀，在潭口东部地区又表现为拉张伸展的特征。而在上升盘地层，汉水断层和南荆断层控制的块体发生了明显的掀斜旋转，其旋转的时间大约发生在荆河镇组晚期（古近纪晚期），且上升盘的地震剖面显示其西部有明显的挤压变形特征。依据走滑断裂的变形特征及马尾状断裂的分布位置可以判定潜北断裂发生了明显的左旋走滑作用，结合地震剖面显示的变形时间，可以确定为潜北断裂在荆河镇组晚期发生了走滑活动。其走滑模式见图4。

由于潜北断裂的左旋压扭走滑活动，使得在潜北断裂在平面分布上分叉的地区，由于发生应力的相对而产生挤压，形成了潭口隆起带。正是潜北断裂的左旋走滑运动使得潜北断裂的下降盘块体的西部地区发生拉张产生了密集的正断裂，而在永隆河隆起发生了块体的翘起，因此使得靠近潜北断裂下降盘地层被强烈剥蚀。整体上具有走滑块体的前缘发生挤压变形，走滑块体的后缘发生拉张的变形特征。