黄骅坳陷孔南地区枣Ⅲ界面的构造属性及其地质意义

Based on the newly released 3D seismic and drilling data in the KongNan Area, Huanghua Depression, we tracked several sequence boundaries on the seismic profiles and interpreted structure styles on and seismic reflection characteristics , which will help us identifying an important tectonic unconformity boundary(Ek1Ⅲ) .The boundary often been underestimate by previous studies but we believed that this boundary may represent the tectonic revolutionary boundary which imply a rifting initiation from upper First member of Kongdian Formation to Dongying Formation in KongNan Area, under the boundary, from Third member of Kongdian Formation to lower First member of Kongdian Formation evolution of the basin was controlled by sag effect. This research we will analysed the detail tectonic evolution processes of the basin with different tectonic episode of rifting stage by the means of backstripping , fault properties , combination types, activity analysis and low temperature thermochronology method. Furthermore, classifying the episodic stages of tectonic evolution in Paleogene and build up structure-stratigraphic framework in rifting stage of the basin, quantitative analysis the erosion process，verify tectonics attribute and geology significance of the boundary. The research of the boundary not only help us to confirm the evolution of Huanghua Depression in Paleogene but also have important meaning in develop mechanism of Bohai Bay Basin in Cenozoic.

本研究以黄骅坳陷孔南地区新采集的三维地震资料和钻井资料为基础，追踪闭合盆地内重要的层序地层界面，精细解释盆地内部的主要构造和地震反射结构特征，新识别出一条重要的构造不整合界面—枣Ⅲ（Ek1Ⅲ）界面。以往研究中对该界面并不重视，而实际研究认为Ek1Ⅲ界面可能为孔南地区新生代裂陷作用的起始界面，代表古近纪初期Ek3-Ek1下亚段时期拗陷作用向Ek1上-Ed时期的裂陷作用转变的构造变革界面。本次研究在之前的基础上，将通过断层地质属性及其组合样式分析、并运用回剥技术和断层活动性定量计算，以及低温热年代学的方法深入分析盆地同裂陷阶段不同构造幕的构造演化过程，建立盆地同裂陷阶段的构造-地层格架，划分盆地新生代幕式构造演化阶段，定量恢复盆地演化剥蚀过程，验证Ek1Ⅲ界面构造属性及地质意义。对该界面的研究不仅有利于确定黄骅坳陷在新生代的演化过程，对于渤海湾盆地新生代的成因机制研究也具有相当意义。

黄骅坳陷孔南地区断陷期的构造幕次划分一直存在较大争议，其根本原因是未能厘清重要构造界面地质属性。本项目综合钻井、测井、岩心、地震数据等资料，通过精细地震解释对研究区枣Ⅲ界面进行精细追踪闭合，分析了界面上下地层接触关系并恢复盆地古地貌，结合盆地断裂的几何学和运动学研究，认为枣Ⅲ界面形成前，沧东断层初始发育，表现为区段式断裂，对盆地控制较弱，断裂发育部位地层表现为平行或近楔状沉积。断裂联接部位往往产生盲断层，造成顶部基底产生强制褶皱，沉积地层则表现为碟状。枣Ⅲ界面之上的孔一上亚段地层在全盆均表现为明显楔状，受边界断层控制明显，具有典型断陷特征。孔店组之上的沙河街组发育地层虽总体表现为楔状，但该时期地层受边界断层控制明显减弱，同时具有走滑特征。综合以上研究结果将孔南地区构造演化分为断坳幕、断陷幕、走滑-伸展幕三幕。同时，通过低温热年代学研究认为，孔南地区孔店潜山背斜发育时间要晚于枣Ⅲ界面形成时间，背斜的实质是两侧裂陷沉降形成造成中部的相对隆起，隆起顶部相对稳定，潜山顶部剥蚀则是由于两侧可容纳空间增大引起的强制水退所造成。此外，在研究中还结合黄骅坳陷祁口凹陷、临清坳陷、东濮凹陷一系列盆地进行构造对比分析，结果表明黄骅、临清、东濮的构造发育具有规律性。孔店组-沙四段沉积时期，构造发育及沉降中心主要集中在孔南和临清地区；沙河街三段-一段沉积时期，盆地沉降中心具有从孔南和临清向两侧的岐口、东濮地区迁移的特点，且迁移的过程具有对称性，其构造演化过程明显受到走滑分量的控制。结合太平洋板块向欧亚大陆俯冲过程分析，认为渤海湾盆地黄骅、临清、东濮一线，在古新世－早始新世时期整体总体受正向伸展应力场控制，但沉降极不均匀；中始新世-渐新世时期整体受具有走滑分量斜向伸展应力控制，造成了沉降中心的规律性迁移。本次研究结果对于渤海湾盆地形成机制及构造演化研究具有较好的参考价值。