济阳坳陷中、新生代盆地转型期不整合面揭示的构造-沉积响应过程研究

Jiyang Depression is a typical Mesozoic-Cenozoic superimposed basin in the east area of northern China. It is located at the center area of North China Craton destruction. The formation and evolution of this superimposed basin is a shallow response to the deep process of North China Craton destruction. The precision study of unconformity will be significant to reveal the duration, activity intensity, spatial distribution pattern and dynamic origin of the process of basin transformation. Taken the unconformity of basin transformation period in Mesozoic-Cenozoic in Jiyang Depression as the entry point, on the basis of tectonic-sedimentary precision analysis, the duration of the process of basin transformation is confirmed by means of low temperature thermochronology, and the unconformity denudation thickness is calculated quantitatively using interval transit-time method and fission-track method, the tectonic evolution process and its control to strata deposits before and after the basin transformation is analyzed from one dimension (drillings, well loggings), two-dimension (backbone seismic profiles) to three-dimension (different tectonic units). The prototype basin patterns are recovered before and after the transformation and the time-spatial diversity of different tectonic units is compared. This study has important theory significance to the shallow response in the east of North China Craton destruction and the tectonic-sedimentary dynamic evolution mechanism of superimposed basin. It also will provide guiding to the deep oil-gas exploration of the Jiyang Depression.

济阳坳陷是华北东部地区典型的中、新生代叠合盆地，为华北克拉通破坏的中心区域，该叠合盆地的形成和演化是华北克拉通破坏深部过程的浅层响应，对该过程中盆地转型期不整合面的精细研究对于揭示盆地转型过程的时限、活动强度、空间分布格局及其动力学成因具有重要的意义。本项目以济阳坳陷中、新生代盆地转型期形成的不整合面为切入点，在精细构造-沉积解析基础上，通过低温热年代学方法确定盆地转型过程的时限，运用声波时差法、裂变径迹法等进行不整合面剥蚀量定量计算，从一维（钻井、测井）、二维（骨干地震剖面线）到三维（不同构造单元）全面分析盆地转型前后的构造发育演化过程及其对地层沉积的控制作用，恢复盆地转型前后原型盆地格局，并对比不同构造单元之间的时空差异性。该研究对于华北克拉通破坏在东部的浅层响应和叠合盆地构造-沉积的动力学演变机制具有重要的理论意义，并能为研究区深层油气勘探实践提供指导。

中生代末期，华北克拉通破坏的深部地质过程造成了浅部地质效应，华北地区广泛存在中新生界之间构造体系的转变形成的角度不整合面，并且控制了中国东部新生代盆地的发育和演化。本项目基于对华北东部地区济阳坳陷以及济源盆地的中新生代转型时期的构造体系和沉积环境等转变过程的分析，对揭示盆地转型过程和盆地演化的动力学成因进行了详细研究。研究结果表明：（1）运用声波时差法、镜质体反射率法、磷灰石裂变径迹法等对华北地区不同构造单元的中新生界不整合面剥蚀量进行了计算。济阳坳陷中新生界不整合面剥蚀量在2000m以上，且车镇凹陷剥蚀量最大，东营凹陷和惠民凹陷较为相近，反映了古地形北高南低的特点。华北西部地区各坳陷中新生代不整合面的剥蚀量仅在东濮坳陷地区在1000m以上，其它地区均在1000m之下。总体反映了华北东部地区地势较西部地区高，反映了华北东高西低的古地形特征。（2）华北东部地区三叠系被完全剥蚀，济源盆地的中新生界不整合面在地表出露较好，对济源坳陷中生代盆地演化过程进行了分析。济源盆地中生代发育主要受到秦岭造山带和太行山隆升的影响，中侏罗统马凹组沉积时期是重要的构造转型时期，沉积环境和物源均发生了明显的变化。太行山隆升使得华北地区开始了东西分异的差异演化阶段。（3）华北地区中新生代盆地转型主要受到华北板块和扬子板块的俯冲碰撞、西太平洋板块向欧亚板块的俯冲、华北克拉通岩石圈根拆沉等因素的共同控制作用。该研究取得了诸多的地球化学数据和热年代学关键性数据，计算了不整合面剥蚀量和确定了构造体制转换的关键时期，对解决华北地区中新生界不整合面时空演变过程中的关键问题具有重要的作用。该研究对于华北克拉通破坏在东部的浅层响应和叠合盆地构造-沉积的动力学演变机制具有重要的理论意义，并能为研究区深层油气勘探实践提供指导。