盆地断层特征研究
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发布时间：2023-09-06 07:01
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时间：2023-09-07 18:19
含油气盆地中断层特征的研究往往是许多学者们非常关心的问题（赵宗举，李达成，2001），一方面是认为含油气盆地中的断层尤其是区域性深大断裂带常控制着盆地或次级构造单元的边界，进而控制沉积单元的沉积特征和岩浆活动以及成矿带的分布；另一方面含油气盆地内的断裂不管是在油气的生成运移和聚集中都起到非常关键的作用，断层的活动除了通过控制沉积作用来影响着烃源岩和储集层的分布外，通过其活动也能对油气的演化和储层特征产生重要的影响，如深大断裂在烃源岩的活动可以为烃源岩的热演化提供局部的热能，深大断裂也为地壳深部的热作用向上传导提供通道，对烃源岩的热演化起促进作用；深大断裂的活动以及深部热液流体的涌入也会对油气储集层产生或好或坏的影响。此外，断层油气运聚的影响表现的更为关键，断层的存在为油气的长距离和多通道运移提供了途径，使盆地内部来自不同期次、不同部位烃源岩的油气可以聚集在一起，为整装或大型油气藏的存在提供了可能。断层的发育也直接为油气的聚集提供了场所，形成断块封堵油气藏或与之相关的油气藏。当然断层的存在也会对油气的聚集起到破坏作用，一方面是改造盆地的生储盖条件，使原生油藏破坏，另一方面也使得油气过早达到成熟阶段，从而为油气的勘探开发带来难度。
合肥盆地的控边断裂主要为寿县-定远断裂、金寨-舒城断裂、南照集断裂和郯庐断裂。盆地内部则发育了六安断裂、肥西-韩渡摆断裂、肥中断裂以及蜀山断裂，此外在盆地南部还有晓天-磨子潭断裂（图3-15）。合肥盆地的断裂有3个主要活动期，各期的基本特征是：①印支期挤压运动强烈，推覆方向北偏东，表现为较特征的前陆冲断体系；②燕山中期的挤压造山运动较弱，主要沿印支期形成的较大的卷入基底断裂复活冲断；③目前的断裂形成于燕山晚期—喜马拉雅期的拉张应力场，主要沿第二期（燕山中期）的逆冲断面反转，形成盆地内箕状断陷。
图3-15 合肥盆地及其周缘主要区域性断裂分布图
盆地内断裂平面展布可分为近EW、NE和NWW向三组，合肥盆地内部和边界断层的走向玫瑰花图（图 3-16）所示。其中以EW和NE向断裂为主。主要的断裂有北部的耿集断裂、中部的肥中断裂、蜀山断裂、南部的肥西-韩摆渡断裂等。它们均近东西走向，横贯全盆；在地震剖面上，断面南倾、上陡下缓呈“躺椅状”，深达数千米，水平断距大于垂直断距，南部断裂活动强度大，而北部断裂活动减弱；具有先逆后正的性质，印支面以下为逆断层，之上为张性正断层，性质截然不同，并切割了所有新老地层。
图3-16 合肥盆地断裂走向玫瑰花图
区内负反转大断裂于印支早期形成，为逆冲断层。在早侏罗世，大别山挤压应力松弛，断裂活动开始反转，由逆变正，但活动较弱；燕山晚期，大别山造山强烈挤压下，断裂活动再次反转，由正变逆，沿印支期的冲断面逆冲推覆；燕山末期，郯庐断裂伸展活动强烈，在区域张应力背影下，断陷活动十分强烈，断层性质再次发生逆转，再次由逆变正。由此可以看出，盆内大断裂的性质经历了多次转换过程。合肥盆地主要发育了三组断裂，近东西向、南北向和北东向断层，此外也有一些伴生的北西向断层发育。合肥盆地内主要深大断裂多呈近东西向和北北东向分布。由于所掌握资料有限，只能对这些大断层特征做一定的描述：
（1）寿县—定远断裂：该断裂形成于燕山期，喜马拉雅早期活动强烈，为盆地的北部边界断裂，走向近东西，断面倾向南东东，倾角较陡。该断裂为物探解译的隐伏断裂，长约250 km，东边与耿集断裂相交后断距变小，一直延伸到郯庐断裂一带，向西则一直延伸到颍上凹陷与吴集断裂相交。在颍上一带，断裂北侧霍邱群与南侧白垩系为断层接触；定远一带，北侧张桥组南侧土金山组也为断裂接触。始新世次火山岩紧邻断裂两侧分布。该断裂的3个演化阶段特征为：①在印支期造山运动的强烈挤压作用下，断裂上盘（南盘，即合肥拗陷北部地区）向北逆冲，前缘地层倒转，下盘（北盘，即淮南复向斜南翼）被掩覆；②燕山中期（晚侏罗世），受再次造山运动挤压作用的影响，再次发生冲断活动，使合肥拗陷北缘地带的侏罗系剥蚀严重，呈残余状；③燕山晚期至喜马拉雅期（白垩纪至第四纪），该断裂反转正断，东段反转早，正断幅度大，控制了定远凹陷的发育，中、西段反转晚，正断幅度小。
（2）肥中深断裂：该断裂为贯穿合肥盆地中部的东西向区域性断裂，在重力异常分布图上，梯变特征清晰。该断裂西起霍邱县四十里长山南端往东延伸，过肥东县梁园后与郯庐断裂带相交；向西入河南境内经固始继续西延，断面北倾，断距可达4 km。以此断层为界，其北为华北地台型结晶基底，其南为过渡型结晶基底。该断裂形成于印支期，燕山早期，喜马拉雅早期又强烈活动。
（3）六安深断裂：该断裂也称肥西-韩渡摆断裂。该断裂西起霍邱县南，经六安东、肥西防虎山南麓，至肥西县南东与嘉-庐深断裂相交，长约140 km。该断裂被认为是大别碰撞带与华北板块的碰撞带，在结晶基底上这也表现的比较明显，断层北侧主要为华北板块南缘结晶基底的霍邱群，南侧则为大别群变质基底。断裂北侧中新生代为早、中侏罗统防虎山组、圆筒山组和晚侏罗统周公山组抬升出露地表；南侧为巨厚的中新生代凹陷沉积，形成于燕山早期，喜马拉雅早期又多次活动。本断裂主要形成于印支期，喜马拉雅和燕山期又重新活动。
（4）蜀山断裂：该断裂走向近东西，是由不同走向的断层组合而成，西起叶集北，向东延至合肥市南，被郯庐断裂所截止，断裂北侧为上白垩统及第三系，南侧为下中侏罗统及下白垩统。大蜀山及小蜀山出露第三系橄榄玄武岩。断层面北倾，倾角陡。燕山期、喜马拉雅早期活动强烈。
（5）信阳-舒城深断裂：该断裂在航卫图像上早有反映，它位于六安深断裂之南，沿北西西—南东东向延伸，止于郯庐断裂带。信阳舒城断裂为合肥盆地的南部边界，其南部为北淮阳地槽褶皱带，北为合肥盆地，大地电测深物探资料也可证实此断裂的存在。本断裂在磁异常图上表现为在剧烈的负异常背景上有一系列的正异常尖峰，估计是由于中新生代火山岩引起的。本断裂形成于中晚元古代，在印支、燕山和喜马拉雅期间再度活动。
（6）金寨断裂：该断裂原称“龙门冲-南巷破碎带”。西自金寨县皂鞭冲，东经金寨县南侧、响洪甸、六安龙门中、毛坦厂至舒城西汤池，长约135 km。本断裂是一条带宽约为4 km的断层破碎带，造成西窄东宽的动力变质带，岩石普遍经受碎裂岩化和糜棱岩化，岩层揉皱，断裂明显控制晚侏罗世火山岩，但它又切割火山岩及燕山晚期正长岩。主干断裂面近于直立，该断裂形成于燕山中期、喜马拉雅早期和近代仍有活动。
（7）晓天-磨子潭深断裂：该断裂自河南入境，向东经金寨、霍山磨子潭、晓天，于桐城北转为北东走向，至庐江西南被池河-太湖断裂所截止，全长195 km。断层面北侧，倾角50°～85°（图3-17）。断裂南侧为大别山群，北侧为卢镇关群、佛子岭群、梅山群以及中侏罗世以来的陆相地层。沿断裂带，前白垩系和岩浆岩均遭动力变质作用改造，动力变质带宽达2～15 km（图3-18）。它可能形成于蚌埠期末，华力西—印支期最强烈，燕山中期及喜马拉雅晚期均表现了不同程度的活动。
（8）郯城-庐江断裂带：该断裂带贯穿安徽中部，宽约20～40 km。它由四条主要断裂构成。自西向东分别为五河-合肥深断裂、石门山-三河断裂、池河-太湖深断裂和嘉山-庐江深断裂。五-合深断裂为郯庐断裂带的西界断裂，自五河县向南，经合肥市、舒城县城，消失在大别山区的七里河一带，长约350 km。嘉-庐断裂为郯庐断裂带的东界断裂，图3-17 晓天-磨子潭断裂倾角图
合肥盆地中新生代构造演化与油气地质特征
（据安徽省地质局，1987）
1—斑点状硬绿泥石云母石英片岩；2—长石石英片岩；3—云母石英片岩；4—硅化白云质大理岩；
5—条痕状混合岩；6—闪长岩；7—铅锌矿脉；8—断裂
图3-18 过晓天-磨子潭断裂南北向剖面图
又是该带的最重要的主干断裂，北起嘉山，向南至藕塘附近分为两支，即池-太深断裂和嘉-庐深断裂。
安徽境内郯庐断裂带是一条巨大的长期发展的断裂带，不同时期、不同断裂或不同段落，断裂带走向、结构、强度、切割深度、发育时期、控岩特点都有较大的差异。郯庐断裂带两侧在中生代有大规模的左旋平移运动。在喜马拉雅期它被许多北北西向小断裂错断。郯庐断裂带夹持有晚侏罗纪和白垩纪断陷沉积盆地，对中、新生代中酸性侵入体及中基性火山岩亦有明显的控制作用。郯庐断裂带平移所派生的构造应力是盆地形成的主要动力。
（9）南照集断裂：该断裂从北自颍上县南照集，向南经霍邱县周集西，在沈老庄南同肥中深断裂相交，长约50 km。断裂西侧由霍邱群—寒武系组成走向南北、向西倾斜的单斜构造，构成四十里长山。岩石破碎、硅化强烈、裂隙发育，中酸性岩岩脉密集成带。东侧周集一带为霍邱群，吴集之南一段，钻孔见上侏罗统及下白垩统，推测断距为几百米。断裂起源于晚侏罗世，燕山晚期仍有活动。
（10）耿集断裂：该断裂为定远-寿县断裂在东部向南的分支，长约90 km。在地震剖面上表现为：水平断距达8000 m以上，垂直断距达5400 m以上。形成于印支期，切割了所有新老地层。
（11）其他小断层：此外合肥盆地还发育着NW向断层。NW向断裂一般位移量在几米至上千米。断层基本直立，岩石强烈破碎，固结程度差，以角砾岩、碎裂岩和密集的破劈理为主要特征。其活动明显受中国东部应力场的制约，为新第三纪以来形成的。
