合肥盆地基底构造属性_赵宗举
合肥盆地近地表结构调查和地震激发方式选择
合 肥 盆 地 近 地 表 结构 调 查 和 地 震 激 发 方 式 选 择
刘成斋 刘传鹏Ｌ ， ， 张世 鑫。张 交 东 ， ， 蒋雪峰。
（． １ 中国石 油化 工股份 有 限公 司胜 利 油 田分公 司， 山东 东 营 ２７ ０ ；． ５Ｏ Ｏ ２ 中国科 学 院地 质 与地 球 物 理 所 ， 京 １） ２ ；． 北 （） ９ ３ 中国石 油大 学（ （ ０ 华东） 山东东 营 ２７ Ｏ） ， ５Ｏ ０
东 为郯 庐 断裂 带 ， 积 大 于 ２ ）Ｏｋ ， 我 国东 面 Ｏ（ ｍ 是 ０ 部迄 今为 止 没有 油 气 发 现 的最 大 沉 积盆 地 。地貌 总体 上 以低 位 波 状 起 伏 平 原 为 主ｌ 隆 起 地 形 略 １ ， 呈南 北 向展 布 ， 差 在 １ ～ ３ 上 覆 第 四系 堆 高 ０ Ｏｍ， 积； 丘陵 主要 分布 在盆 地东 部 ， 伏平 缓 ， 起 海拔 高度 为 ３ ～１０ｍ， ０ ７ 由前 震 旦 纪 变 质 岩 及 火 成 岩 组 成 。 此外 ， 在平 原 和盆 地边缘 零 星分 布着 由火成 岩 构成 的孤 山 ， 个 面积非 常小 。盆地 中广 泛分 布 的第 四 单 系， 以冲积 相 沉 积 为 主 ｌ 其 次 有 冲 积 一 积 相 沉 １ ， 洪
摘要： 合肥盆地地震勘探程度低 ， 激发条件复杂 。为查清近地表地质结 构 ， 合理地选 择激发方式 ， 在分析 以往资 料 的基础上 ， 通过野外露头地质调查 、 岩石物性测试和地质浅钻等方法 ， 对近地表的岩石厚度和物性等进行 了分析研 究， 在此基础上将盆地划分为平原区、 丘陵区、 区和基岩区 ４ 河流 种类型。通过对不同近地表地质结构地 区的激发试 验， 分别选取了适合各类地区的激发参数和激发方式。实际应用表 明， 利用该方法可 ８年 １ 月 １
合肥盆地地质格架演化及油气条件分析
・煤田地质・ 文章编号:100121986(2003)0420001204合肥盆地地质格架演化及油气条件分析谭明友1,2,陶明信1,贾红义2,史宝光1(11中国科学院兰州地质研究所气体地球化学国家重点实验室,甘肃兰州 730000;21胜利油田有限公司物探研究院,山东东营 257100)摘要:综合运用大地构造学及沉积学理论与方法,结合最新的勘探资料,对合肥盆地的地质构造与演化及油气地质条件进行了较系统的研究与论述。
印支运动造就了盆地的统一基底和基本形态,其基本构造格架为“三坳围一隆”;盆地经历了4个演化阶段,其动力在早期主要源自大别山构造带,后期主要源自郯庐断裂带,其间为二者的联合控制作用;区内石炭—二叠纪煤系具有良好的煤型气及一定的煤层气潜力,中、下侏罗统和下白垩统暗色泥岩类是最具生油潜力的烃源岩系。
印支期古风化壳层和中央隆起构造则是最有利的区域性油气储集场所。
关 键 词:地质格架;形成演化;油气条件;合肥盆地中图分类号:P618111 文献标识码:A1 引言合肥盆地位于安徽省中部,勘探面积约210×104km 2。
自1958年起,先后开展了油气勘探与研究,积累了较丰富的地质资料。
合肥盆地是中国东部大陆油气勘探尚未取得突破,但又具有较好油气前景的为数有限的大型盆地。
合肥盆地南依大别山构造带,东邻郯庐大断裂带(图1),故深入研究该区地质构造格架及其演化特征,不仅是油气勘探工作的迫切需要,而且对于深入讨论大别山构造带和郯庐断裂带的形成演化乃至中国东部大地构造的相关问题,均具有重要的科学意义。
近年来,由于油气勘探工作的进展与需要,加之为了对大别山构造带进行深入研究,学术界开始关注并研究合肥盆地的有关问题[1～3],取得了重要进展。
本文在对合肥盆地及大别山构造带与郯庐断裂带地质构造考察的基础上,根据最新勘探资料及前人资料,着重研究合肥盆地整体的地质结构、地层分布、构造特征及其形成机制,从宏观上讨论其油气地质条件等相关问题。
准噶尔盆地北部基底结构与属性问题探讨
地 北 部 基 底 结 构 与属 性 的 动 力 学 模 型 ．
关键词
文章 编 号
准 噶 尔 盆 地 ， 然 地 震 转 换 波 探 测 ， 磁 联 合 反 演 ， 底 结 构 ， 底 属 性 ， 力 学 模 型 天 重 基 基 动
００—７ ３２０ ）６１６ ９ ０ １５３（０ ８０—７７ ０ 中 图分 类号 Ｐ ４ ，６ １ ５２Ｐ ３ 收 稿 日期 ２０—５２ ，０８０—４ 修定 稿 ０８０—１２０—７２ 收
ｌ Ｉ ｓｉ ｔ ｆ Ｔ ｂ ｔ ｎ Ｐ ａ ｅ ｕＲｅｅ ｒｈ，Ｃ ｉ ｅｅ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｂ ｉｉｇ １ ０ ８ ，Ｃ ｉ ａ ｎ ｔ ｕ ｅ ｉｅａ ｌ ｔａ ｓａ ｃ ｔ ｏ ｈ ｎ ｓ ｄ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃｓ ｅ ｎ ０ ０ ５ ｈ ｎ Ａｃ ｊ
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｈ ａ ｅ ｎ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ ｒ ｐ ｒ ｙ ｏ ｏ ｔ ｅ ｎ Ｊ ｎ ｇ ｒ ｂ ｓｎ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｍｅ ｔｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆｎ ｒ ｈ ｒ ｕ ｇ ａ ａ ｉ
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Ｇｅ ｐ ｙ ． （ ｎ Ｃｈ ｎ ｓ ） ０ ８ ｏ ｈ ｓ ｉ ｉ ｅ ｅ ，２ ０ ，５ （ ） １ ６ ～ １ ７ １６：７７ ７５
大别山北缘合肥盆地中,新生代构造演化
大别山北缘合肥盆地中,新生代构造演化
薛爱民;袁学诚
【期刊名称】《高校地质学报》
【年(卷),期】1999(5)2
【摘要】合肥盆地中、新生代经历了多次沉降和降升变化，侏罗系沉积作用分布于整个盆地，中、晚侏罗世盆地内地层遭受广泛剥蚀。
白垩纪沉积物局限于盆地东部，最大剥蚀区在盆地东南部。
下第三系沉积集中于断裂带控制的断陷盆地中，剥蚀主要在盆地东部和南部。
根据南北向平衡剖面分析，早侏罗世盆地为南北挤压，晚侏罗世盆地拉张松驰形成东西向断层；白垩纪受东西向挤压，早第三纪为南北向拉张。
东西向平衡剖面分析表明：在盆地内存在一条规模
【总页数】7页(P157-163)
【作者】薛爱民;袁学诚
【作者单位】中国科学院地球物理研究所;中国地质勘查技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P544.4
【相关文献】
1.合肥盆地中新生代构造演化 [J], 陈海云;舒良树;张云银;林春明;刘国宏;赵彦彦
2.中、新生代柴达木北缘的盆地类型与构造演化 [J], 高先志;陈发景;马达德;汪立群;刘震
3.柴达木盆地北缘中、新生代盆地性质及构造演化 [J], 王信国;曹代勇;占文锋;刘天绩
4.柴北缘东段中—新生代构造演化及其对油气的控制作用 [J], 孙波;王金铎;王大华;肖永军;张俊锋;柴先平;林武;陈云锋
5.大别山区北缘的构造演化与古生物学 [J], 金福全
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合肥盆地速度场特征_刘成斋
图 1 合肥盆地中 、新生 界构造区划图 1 .构造单元边界 ;2 .断裂及编号 ;3 .地震测线 ①郯庐断裂 ;②金寨 — 金牛断裂带 ;③颖上 — 定远断裂 ; ④吴集断裂;⑤肥中断裂 ;⑥蜀山断裂 ;⑦六安断裂
Fig .1 A structural map o f the Hefei Basin
收稿日期 :2002 -04 -15 . 作者简介 :刘成斋(1962 —), 男(汉族), 山东临朐人 , 博士生 、高级工程师 , 主要从事油气勘探管理及研究工作 .
· 25 6 · 石 油 实 验 地 质 第 24 卷
从图 2 看到 , 合肥盆地侏罗系及其上覆地层的 平均速度呈现出东南部高 、西北部低的总体趋势 , 下 侏罗统分布于盆地中东部 , 中 、上侏罗统全盆地均有 分布 , 以北西部地区平均速度最低 。造成这种速度 分布特征的主要控制因素是侏 罗系埋藏深度 及厚 度 , 南东部地区的侏罗系总体埋藏较深且厚度较大 , 下侏罗统厚度呈 SE 向 NW 逐渐变薄 , 中 、上侏罗统 残留厚度也大致有这样的变化趋势 , 以盆地西北部 中 、上侏罗统厚度最小 。 侏罗系地层成岩程度高 , 在 其厚度大 、埋藏深的地区则造成侏罗系及其上覆地 层平均速度场的增高 。 2 .1 .2 白垩系及其上覆地层平均速度场特征
表 1 合肥盆地中深井地震测井换算速度数据
Table 1 Some velocity logging data in the wells of the Hefei Basin
速度/(m/ s) 合深 1 合深 2 合深 3 合深 4 合深 5 合深 6
下第三系
构造地质学1.9
第二节
糜棱岩
1. 糜棱岩的基本特征 (1)与原岩相比粒度明显减小 (2)具有增强的面理和线理 (3)发育于狭窄的强应变带内
(4)表现出塑性变形、动态恢复、动态重结晶的特点
2. 糜棱岩的类型 (1)据糜棱岩系列：初糜棱岩、眼球状糜棱岩、糜棱 岩、超糜棱岩 (1)根据结晶程度和颗粒大小：
千糜岩、变余糜棱岩、构造片岩、构造片麻岩
巢湖南部 逆冲-推覆构造
宿松破凉亭 逆冲-推覆构造
宿松T3地层褶皱
庐江T3地层
安庆月山J1-2地层
黄梅J1-2地层
合肥盆地前 侏罗系基底 内近东西向 逆冲断层向 郯庐断裂带 附近加强， 显示前陆变 形期郯庐断 裂带同造山 活动现象
• 1.合肥盆地内近东 西向逆冲构造不支 持造山期郯庐是碰 撞边界; • 2.独特的徐淮弧逆 冲-推覆构造指示 曾有向西的挤出点, 推测为造山期苏鲁 造山带与郯庐的交 点； • 3.郯庐东侧受断裂 同造山活动影响的 前陆构造,不但指 示该断裂带的同造 山活动,也指示东 部为造山期的主动 盘.
4. 赤平投影： 以圆球面上的一个极点为发射点，将球面投影投到 赤道平面上的一种投影（下半球投影） 特点： （1）可将物体在三度空间的特征表现在平面上 （2）能定量表现构造的产状要素
（3）不涉及构造的具体位置、大小、距离
二、极射赤平投影的基本原理
1. 空间上任一通过球心的平面，球面投影为一直径
错 开 的 岩 脉 安 徽 桐 城
( )
糜棱岩中的不对称小褶皱(安徽肥东)
S-C面理（安徽桐城）
5. 云母鱼构造： 云母碎片，在斜交（001）解理面的方向上形成 小型犁式正断层，剪切拉断，锐夹角指对盘方向 6. 旋转斑晶： 碎斑及周围动态重结晶的集合体，在基质的流动 下发生旋转，形成不对称的形态，常有两种，尾端 指向运动方向： σ型—结晶尾部宽短，中线分别位于结晶参考面 （X面）的两侧 δ型—结晶尾细长，根部弯曲，结晶尾的中线从结 晶参考面的一侧转向另一侧
合肥盆地伸展方向的演变及其动力学机制_朱光
第５ ７卷 第２期２ ０ １ １年３月 地 质 论 评 ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ Ｖｏｌ．５７ Ｎｏ．２Ｍａｒ． ２ ０ １ １注：本文为国家自然科学基金“华北克拉通破坏”重大研究计划项目（批准号：９０７１４００４）的成果。
收稿日期：２０１０－０８－１５；改回日期：２０１０－０８－２１；责任编辑：章雨旭。
作者简介：朱光，男，１９５９年生。
教授。
构造地质学专业。
通讯地址：２３０００９，安徽合肥，合肥工业大学资源与环境工程学院。
Ｅｍａｉｌ：ｚｈｕｇｕａｎｇ５９＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ。
合肥盆地伸展方向的演变及其动力学机制朱光，朴学峰，张力，张必龙，陈印，胡召齐合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥，２３０００９内容提要：本文通过白垩纪—古近纪期间合肥盆地沉积格局、断层活动性、同火山活动正断层、岩脉展布方位、盆缘断层运动学与断层擦痕应力场反演等多方面的综合分析，对伸展方向的演变进行了详细的研究。
研究结果表明，早白垩世早—中期为ＮＷＷ—ＳＥＥ向拉伸，早白垩世晚期为ＮＷ—ＳＥ向拉伸，而晚白垩世至古近纪期间为近南北向拉伸。
通过对比太平洋区大洋板块运动方向发现，早白垩世早—中期伊佐奈歧板块向ＮＷＷ向运动，而早白垩世晚期转变为向ＮＮＷ向运动，晚白垩世至古近纪期间出现的太平洋板块总体上是向正北运动，同样显示为顺时针的转变。
两者演变规律的耦合，表明华北克拉通东部的破坏是发生在弧后拉张的动力学背景下。
这一弧后大陆边缘的拉伸方向随着大洋板块运动方向的改变而变化，可能是海沟后退方向的改变具体驱动了弧后大陆边缘拉伸方向的改变。
关键词：合肥盆地；沉积格局；正断层；应力场；华北克拉通破坏；动力学背景 华北克拉通东部白垩纪—古近纪期间发生了克拉通破坏和岩石圈减薄已被广大学者所认同（Ｚｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ．，２００１；Ｇａｏ ｅｔ ａｌ．，２００２；Ｗｕ ｅｔ ａｌ．，２００５；Ｚｈａｎｇ，２００５；Ｍｅｎｚｉｅｓ ｅｔ ａｌ．，２００７；Ｘｕ，２００７）。
中生代合肥盆地南部的沉积过程与大别山变质地体的剥露
罗世经历了强烈的抬升和剥蚀。合肥盆地南部在早白垩世时开始抬升， 并发生强烈的火山喷发， 盆地沉积范围向北明显迁 移。合肥盆地二阶段式构造!沉积演化过程反映， 大别山及邻区的构造体制在侏罗纪末发生了明显的变化。我们认为大别山 变质地体在侏罗纪时期可能是通过构造挤出的方式折返到地表的， 这种挤出构造过程一方面导致大别山变质地体的前缘 （南 缘） 发育逆冲推覆构造和形成前陆盆地， 另一方面也同时造成其后缘 （ 北缘） 发生伸展拆离和产生断陷盆地。早白垩世时期大 别山所经历的区域性地壳伸展和强烈的岩浆活动可能与深部岩石圈的拆沉和软流圈热物质的上涌有关。 关键词" " 合肥盆地；大别山；中生代；沉积作用；构造剥露 中图法分类号" " #$%%& ’(’& ) " " 在过去的 (* 余年里， 对大别山超高压变质过程已进行 了广泛和深入的研究， 认为超高压变质作用是华南与华北地 块在早三叠世碰撞过程中华南大陆地壳发生深俯冲的结果 （ +,- .-/ 0,1， (22) ； 3, !" #$& ， (22) ； 4516 !" #$& ， (227 ） 。对 大别山超高压变质地体的研究目前多集中在以下几个方面： （(） 超高压变质作用： 揭示超高压变质作用发生时的温度和 压力状态， 从而推断陆壳可能俯冲的深度 （ 89 !" #$& ，(22’ ； :.-; !" #$& ，(22’ ；3,9 !" #$& ，(227 ；<.=6>1?? !" #$& ，(22@ ； +1 !" #$& ， ’*** ） ； （’） 年代学： 通过各种高精度同位素定年， 确定超高压变质作用发生的时间以及随后退变质作用的时 间序列 （ A,/1 !" #$& ，(22B ；CD>?1E !" #$& ，(22@ ；F.GH1= !" #$& ， (22% ；:1II !" #$& ， (222 ；3, !" #$& ， ’*** ；4E1=6 !" #$& ， ’**’ ） ； （)） 岩浆活动： 主要通过岩石!地球化学测试和分析， 并结合同位素定年， 确定各种岩浆作用的成因和深部热!构 造过程 （ 891 !" #$& ，(22@ ；J. !" #$& ，(22% ；KL.-; !" #$& ， ’**’ ；<L1- !" #$& ， ’**’ ） ； （B） 构造变形： 通过观察和分析不 种类型断裂的几何学和运动学特征， 同时结合断裂年代学研 究， 重建不同时期的构造体制和演变过程 （ 徐树桐等， ’**’ ； :.-; !" #$& ， (22% ；MGL5,/ !" #$& ， (222 ；KLD-; !" #$& ， (222 ； F.GH1= !" #$& ，’*** ；C.N6GLI.GL1= !" #$& ，’*** ；索树田等， ’**( ；O.9=1 !" #$& ，(222 ，’**) ；江来利等， ’**) ；林 伟 等， ’**) ； ’**$ ） ； （$） 盆地演化： 通过对相邻中生代盆地的地层 格架、 充填过程、 沉积物源、 以及磷灰石和锆石矿物的裂变径 迹的分析， 恢复盆地的构造沉降和沉积过程以及与大别山地 体隆升的关系 （ 韩树芬等， (227 ；周进高等，(222 ；3, !" #$& ， ’**( ；3,9 !" #$& ，’**) ；P& :.-; !" #$& ，’**) ；Q=,551= !" #$& ， ’**) ；王道轩等，’*** ；:.-; !" #$& ，’**( ；李双应等， ’**’.；王岳军等， ’**’ ；吴海泉等； ’**’ ；李丕龙等，’**) ； C1,-1=6 !" #$& ， ’**) ；3, !" #$& ， ’**$ ） ， 以及 （7） 深部结构： 通 过反射和折射地震、 地震层析成像、 以及其它地球物理技术， 揭示大别山地体的地壳和岩石圈内部结构和构造特征， 了解 深部和浅部构造之间的相互构造关系 （ :.-; !" #$& ，(22@ ； :.-; !" #$& ，’*** ；MGL5,/ !" #$& ，’**( ；89 !" #$& ，’**( ； +9.- !" #$& ， ’**) ；RD-; !" #$& ，’**B ） 。上述各方面的研究 都已取得了重要进展， 使我们对大别山地体的地质演化有了 深入的了解。然而， 一个令人长期困绕的问题目前仍然有没 有得到很好的解释， 即： 经历深俯冲和超高压变质作用的大 陆岩片是通过何种方式返回到地表的？不同研究者依据自 己的观察和数据或通过综合区域构造分析， 提出了各种超高 图 (" 东秦岭!桐柏!大别山构造带以及相邻中生代盆地分 布& F#：高压变质带；VF#：超高压变质带；8JO： 晓天!磨 子潭断裂；MJO：商城!麻城断裂；MO：舒城断裂 O,;& ( " MH1NGL DW NL1 A.6N P,-?,-;!XD-;I.K!R.I,16L.6N=9GN9=.? I1?N .-/ /,6N=,I9N,D- DW ./Y.G1-N J16DZD,G I.6,-6& F#： L,;L![=1669=1 51N.5D=[L,G /D5.,-； VF#： 9?N=.L,;L! [=1669=1 51N.5D=[L,G /D5.,-；8JO：8,.DN,.-!JDZ,N.- W.9?N； MJO：ML.-;GL1-;!J.GL1-; W.9?N；MO：ML9GL1-; W.9?N 压变质地体的折返模型 （ SH.E .-/ M1-;T=， (22’ ；J.=9E.5. !" #$& ， (22B ；3,9 !" #$& ，(227 ；O.9=1 !" #$& ，(222 ；F.GH1= !" #$& ， ’*** ；A& :.-; !" #$& ， ’**) ） 。超高压变质地体从 U (** H5 的深度向地表折返必定造成上部地壳发生强烈的构造变 形， 盆地沉降便是其中一种重要的变形方式。因此， 通过对 相邻盆地构造沉降方式和沉积充填过程的分析， 同时结合其 它相关研究， 我们可对大别山超高压变质地体的折返过程进 行有效的限定。 大别山变质地体周缘发育中生代不同时期的沉积盆地， 但与超高压变质地体折返时间一致并且很好保存沉积记录 的盆地应为北侧的合肥盆地 （ 图 (） 。因此， 我们选择合肥盆 地进行了盆地综合分析。根据本次研究， 同时结合对其它相 关盆地构造!沉积演化过程的分析， 我们认为大别山地体南、 北二侧盆地在侏罗纪时期经历了不同形式的构造沉降。南 缘盆地表现为挤压挠曲沉降， 而北侧合肥盆地为伸展断陷沉 降。大别山地体南、 北二侧不同类型盆地的发育指示超高压 变质地体的折返应是通过构造挤出的方式剥露的。
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2000年7月地 质 科 学SCIEN T I A G EO LO GICA SIN ICA 35(3):288—296 *中国石油天然气集团公司中新区勘探研究项目“合肥盆地石油地质综合研究”的部分成果。
赵宗举,男,1967年9月生,高级工程师,构造地质及石油地质专业。
1998-11-25收稿,1999-04-25改回。
合肥盆地基底构造属性*赵宗举 杨树锋 陈汉林 竺国强(浙江大学地球科学系 杭州 310027)周进高(杭州石油地质研究所 杭州 310023)摘 要 根据合肥盆地及周边地表地质、地震剖面、同位素测年及M T 等新资料的综合研究,提出中—新生代合肥盆地的基底是一个不同构造类型基底的叠合与复合。
上古生界以前的基底以六安断裂为界,其北为华北板块陆壳型-过渡壳型结晶基底及其上的华北克拉通-被动大陆边缘盆地沉积的上元古-下古生界基底;其南为大别型结晶基底及其上的北淮阳弧后盆地沉积的上元古-下古生界变质基底,而上古生界基底属于弧后前陆盆地型沉积。
六安断裂是合肥盆地部位北大别弧、北淮阳晚元古-早古生代弧后盆地在早古生代晚期-晚古生代早期与华北板块的弧-陆碰撞缝合线。
关键词 合肥盆地 盆地基底 构造属性 构造单元划分 六安断裂1 引 言合肥盆地一般是指侏罗纪以来形成的陆相中、新生代拗-断陷盆地。
关于该盆地基底构造界线及构造属性的认识一直是地学界争论的话题,它关系到华北板块、大别地块及扬子板块等大地构造单元的分界及地质演化史恢复的重大基础地质问题,同时也关系到合肥盆地下伏古生界的性质及其油气勘探评价等实际应用问题,因此进行深入研究具有十分重要的理论及现实意义。
2 盆地基底的基本特征由于合肥盆地大部分被第四系覆盖,缺乏地表露头及钻井揭露,造成对该盆地基底认识不清。
近年来获得的地球物理勘探资料为深入研究该盆地的基底性质提供了强有力的依据。
笔者通过平衡剖面技术、钻井和地表露头标定,对盆内主要地震剖面进行了综合解释,从III 、IV 号地震剖面解释成果看(图1、2),合肥盆地基底纵向上具两层结构,下层为深变质岩系,六安断裂以北为霍邱群(Ar 2hq )、五河群(Ar 2wh )、凤阳群(Pt 1fn ),六安断裂以南则为大别群(Ar 2db )和卢镇关群(Pt 1-2lz );上层为晚元古代-晚古生代浅变质至未变质海相构造层。
从我们最近编制的合肥盆地基底地质图(图3)看,平面上可以肥中断裂和六安断裂为界分为三种类型:北部为华北地台型,由变质结晶基底霍邱群、凤阳群与华北地台型上元古界-上古生界组成;中部为大陆边缘过渡型,由变质结晶基底霍邱群、凤阳群与华北南侧的大陆边缘型沉积组成;南部为北淮阳型,由大别群、卢镇关群、佛子岭岩群(Pt 3-Pz 1)及梅山群(石炭系-二叠系)组成。
图1 合肥盆地Ⅲ号地震测线解释剖面及M T 测线B 视电阻率剖面图(测线位置见图3)Fig.1 Explaining p rofile of seismic l ine Ⅲand apparent resistivity profile of magnetotelluric line Bin the Hefei basin3 盆地前晚古生代基底的构造属性识别不同的变质基底是划分大地构造单元的主要依据之一。
合肥盆地周缘出露的变质基底主要有南缘的大别群、卢镇关群、佛子岭群及梅山群,西北部的霍邱群、凤阳群、青白口系及古生界(包括白大山群)。
除霍邱群、大别群及扬子北缘的崆岭群等上太古界具有许多相似性,如原岩均为以沉积建造为主的火山-沉积岩系、均发育磁铁石英岩(条带状289 3期赵宗举等:合肥盆地基底构造属性图2 合肥盆地Ⅳ号地震测线解释剖面图(测线位置见图3)Fig .2 Ex plain ing profile of seismic line Ⅳin th e Hefeibasin 图3 合肥盆地前侏罗系基岩地质图Fig .3 Geological map of pre -Jurassic basemen t rocks in the Hefei basin 290地 质 科 学2000年铁矿)建造、均发育混合岩化和TTG 岩套、变质程度均达角闪岩相-麻粒岩相外(杨巍然等,1991;孙枢等,1985;张国伟等,1991;河南省地质矿产局,1989;湖北省地质矿产局,1989),其余的元古代以来的建造在北淮阳和华北板块南缘却完全不同,如中下元古界北淮阳的卢镇关群为陆内裂谷型碎屑岩夹双峰式火山岩建造,而华北蚌埠地区的凤阳群为稳定地台型滨浅海相陆源碎屑岩和碳酸盐岩建造。
研究发现,合肥盆地上元古界-古生界基底的差异完全受控于六安断裂带,断裂带的两侧分属不同的大地构造单元,其构造演化与沉积类型均有很大的差异。
六安断裂带南侧北淮阳地区的上元古界-古生界佛子岭群为:下部的滨海相陆源碎屑岩建造(祥云寨组)→中部的半深海浊积岩复理石建造(潘家岭组及诸佛庵组下部)→上部的滨海相陆源碎屑岩建造(诸佛庵组上部),属弧后盆地沉积。
这一弧后盆地与北秦岭二郎坪群弧后盆地的构造环境相似。
前人研究(刘国惠等,1993;严正富等,1989;王仁民等,1990;王润三等,1990,王瑜,1992)认为北秦岭二郎坪群弧后盆地大致于早古生代末闭合。
笔者在佛子岭群潘家岭组及诸佛庵组中分别采集了一组同位素年龄样(黑云母石英片岩),经铷-锶法测年,其全岩等时线年龄为334±13Ma 及314±41Ma (图4),代表了初期变质Rb -Sr 含量均一化年龄,亦表明北淮阳弧后盆地于早古生代晚期-晚古生代早期消亡。
图4 合肥盆地南缘霍山地区佛子岭群黑云母石英片岩铷-锶法全岩等时线年龄Fig .4 Rb -Sr isoch ron age from bio tite quartz schist of the Foziling Group in Huoshan Cou nty ,near south ern border of th e Hefei basin在地震剖面上六安断裂带反映明显,表现为现今侏罗系底断距达10km ,断裂南部侏罗系之下地震反射波组杂乱而北部为中低频连续较差反射。
图5显示,位于断裂带的肥西防虎山地区为由南向北冲断挤出的构造岩片,其中出露了一套主要为黑云母石英片岩、黑云长石变粒岩、石墨片岩夹斜长角闪片岩、浅粒岩、绢云石英片岩、变质砾岩、阳起石片岩及石榴石长石变粒岩,局部含伟晶岩脉的变质岩系。
笔者从浅井岩芯中采取了一组同位素年龄样(黑云母石英片岩),经铷-锶法测年,其全岩等时线年龄为983.39±20.1Ma (图6),为岩石遭受第一期构造热事件(Rb -Sr 含量均一化)所记录的年龄,其原岩年龄应更大;结合含石墨片岩等岩性组合特征对比,相当于中—下元古界卢镇关群上部的仙人冲组。
结合北淮阳地区卢镇关群覆于大别群之上而伏于佛子岭群及梅山群之下的事实,说明291 3期赵宗举等:合肥盆地基底构造属性该断裂南部基底应由上述岩群组成,由于上述岩群均已遭受过强烈变形变质,造成在地震剖面上表现为杂乱反射。
图5 肥西防虎山地表地质剖面(左)及Ⅸ号地震测线解释剖面(右,测线位置见图3)Fig.5 Geological profile in Fanghu shan area,Feixi County (th e left)and ex plain ing profile of seismic line Ⅸ(the righ t)图6 肥西防虎山地区卢镇关群黑云母石英片岩铷-锶法全岩等时线年龄Fig.6 Rb-Sr isoch ron age from biotite quartzschist of the Luzhenguan Group in Fanghu shan area ,Feixi County,An h ui Province 根据六安断裂带北侧上元古界-古生界的沉积特征,可以肥中断裂为界再分为两个次一级的构造分区。
肥中断裂以北上元古界-古生界基底表现为两套“夹心饼”式的反射组合特征(即T4-T5间及T5-T6间的两套波组,每套波组中其上、下分别为中低频连续性中-差的较强密集反射组合夹一套低频连续性极差的弱杂乱反射组合),经标定,上、下的中低频连续性中—差的较强密集反射组合分别相当于华北地台型石炭-二叠系(Pz 2)和青白口系(Qn),而中间所夹的低频连续性极差的弱杂乱反射组合则代表震旦-寒武-奥陶系(Z-Pz 1),它们所反映的厚度和岩性特征与淮南地区出露的华北型石炭-二叠系、震旦-寒武-奥陶系及青白口系相吻合。
肥中断裂以南上元古界-古生界基底地震反射组合特征与北部相似又有所不同,表现为“夹心饼”式反射组合在南部不够明显,反射波组反射较弱、连续性较差而反射层厚度趋向加大,显示肥中断裂南、北岩相有所变化。
此外,肥中断裂南、北M T 视电阻率特征也有所不同,北部相对高阻(300-1000Ψm ),南部相对低阻(25-100Ψm ),这与其南、北的结晶基底性质、沉积盖层岩性岩相及后期构造改造、岩浆热液活动等的差异性有关。
北部为华北陆壳型基底及沉积其上的地台型古生界-上元古界盖层,后期岩浆热液活动弱;南部为过渡壳基底及其上的古生界-上元古界被动陆缘型沉积盖层,后期构造改造强烈、岩浆热液活动较发育。
根据盆地西缘四十里长山地区南部发现的白大山群(S-D b ,毕治国等,1994)为一套韵律性碎屑岩夹碳酸盐岩的大陆边缘型沉积来292地 质 科 学2000年看,表明肥中断裂很可能是华北地台与华北南部大陆边缘的分界线。
肥中断裂北侧是华北陆壳型(地台型)结晶基底,南侧为过渡壳型(被动陆缘型)结晶基底。
综上所述,盆地前晚古生代基底的构造属性以六安断裂为界划分成两大类,其南属大别结晶基底及陆内裂谷型中下元古界卢镇关群、弧后盆地型上元古-下古生界佛子岭群基底;其北属华北结晶基底及华北克拉通-被动大陆边缘型上元古-下古生界基底。
而肥中断裂是划分北部基底特征的次级界线,其北属典型华北陆壳型(地台型)结晶基底及克拉通盆地型上元古-下古生界,其南属过渡壳结晶基底及华北被动大陆边缘盆地型上元古-下古生界。
4 盆地晚古生代基底的构造属性关于盆地下伏的上古生界基底的性质及其构造属性也一直是人们争论的话题,同时也关系到对上古生界烃源岩及其油气勘探前景等的评价,笔者通过大量野外工作、地震剖面解释及综合分析前人资料认为合肥盆地侏罗系下伏上古生界基底是(弧后)前陆盆地型沉积。
图7 合肥盆地南、北缘石炭-二叠系砂岩骨架颗粒成分含量Qm (单晶石英)-F (长石)-Lt (岩屑)三角图A -陆块或克拉通物源区;B -岩浆弧物源区;C-再旋回造山带物源区;C 1-板块碰撞物源区;C 2-前陆隆起物源区;C 3-板块俯冲杂岩带物源区.南缘石炭二叠系:●-下石炭统花园墙组(C 1h );■-下石炭统杨山组(C 1y);▲-中石炭统道人冲组(C 2d );+-中石炭统胡油坊组(C 2h );北缘石炭-二叠系:○-上二叠统上石盒子组Fig.7 Qm (monocrystal quartz)-F(feldspar)-Lt (l ith oclast )triangular diag ram of con tents From the Permian sandstone in sou th ern and no rthern margins of th e basin笔者实测了河南省商城-固始及安徽省金寨地区的石炭-二叠系,它主要由近物源的滨海、潮坪及砾质辫状河沉积组成,是一套较典型的前陆磨拉石含煤碎屑岩建造。