南堡凹陷边界断层及成盆机制

边界断层特征对于盆地演化历史与成盆机制研究具有重要意义。该研究基于大量地质和地球物理资料分析,揭示了南堡凹陷边界西南庄断层(XNZF)和柏各庄断层(BGZF)的关系,通过边界断层不同区段上产状、活动差异性分析以及与沉积中心和同沉积断层的空间匹配关系,揭示盆地古应力场演化和边界断层的性质,提出南堡凹陷的成盆机制。地震水平切片、重力异常分布和地震剖面显示了XNZF和BGZF在交汇处连续过渡,不存在主次分级和相互切割,表现为同一条断层(简称为西—柏断层)。但西—柏断层的XNZF区段断层倾角小,走向曲折,断面弯曲;BGZF则相反,倾角大,走向和断面平直。边界断层古落差的计算表明,XNZF古近纪整体活动强烈,BGZF仅始新世末期—渐新世在高柳构造带活动强烈。对比同沉积断层、沉积中心与边界断层三者的空间匹配关系发现:古近系沙河街组三段(Es3)—沙河街组二段(Es2)沉积时期,受NE向同沉积断层控制,沉积中心呈NE向展布,说明盆地呈NW向伸展;古近系沙河街组一段(Es1)—东营组(Ed)沉积时期,沉积中心展布有NE和NW两个方向,盆地NW向断层左旋走滑作用强烈,并伴随NW向伸展;新近系馆陶组(Ng)沉积以来,沉积中心受NEE和NW断层联合控制,表现为持续的走滑伸展作用。相应地南堡凹陷应力场演化可分为3个阶段:弱转换伸展期、强转换伸展期和稳定转换伸展期。研究认为XNZF沿BGZF左旋走滑方向上的伸展形成了南堡凹陷,提出了南堡凹陷古近纪新成因模式——转换伸展断层终止盆地模式。