(三)济阳坳陷形成演化

发布网友发布时间：2022-04-30 20:37

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济阳坳陷是在华北地台基础上发育的中、新生代叠合盆地（王世虎等，2004），其形成和演化与古生代以来的板块构造运动有密切联系，其演化过程可分为三个大的阶段。

图2-7 惠民凹陷新生代花状构造地震解释剖面

（据吴智平等，2003）

古生代构造演化阶段。济阳坳陷为华北地台的一部分，古生代时总体属于稳定构造背景下的陆表海沉积，沉积特征与鲁中隆起相似。早古生代原始地层分布广泛，但由于构造运动及长期的风化剥蚀，各地差异性较大：在凹陷部位埋藏较深，保存较全；在凸起部位有的被全部剥蚀，造成整个早古生代地层的缺失，有的被部分剥蚀，仅在少数凸起上保存较完整。晚古生代原始地层分布同样很稳定，厚度的横向差异小，但由于受后期构造作用影响，现今主要保存于济阳坳陷4个凹陷的中心部位，保留下来的地层残余厚度横向差异非常明显，具有残余厚度大的区域被北西向和北东向两组厚度小的区带分割成棱块状的特点（吴智平等，2003）。早古生代的加里东运动和晚古生代的华力西运动在该区表现非常明显，前者造成了上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统的缺失；后者在早二叠世末期表现得极其强烈，结束了长期的古生代海侵历史，到二叠纪末又结束了晚古生代的沉积历史。地震资料解释表明（王颖等，2002），古生代地层在济阳坳陷并非均一分布，北部和南部以及中间部位明显减薄，说明这些地区必然经过抬升隆起而遭受过剥蚀。这些现象说明该地区古生代时总体上以升降运动为主。

中生代盆地形成和负反转盆地演化阶段。济阳坳陷中生代盆地受控于古亚洲构造域的扬子板块与华北板块的挤压拼接和滨太平洋构造域的郯庐断裂活动两种动力学背景。早、中三叠世，主要受华北板块和扬子板块碰撞南北向挤压作用的影响，形成一个北西高、东南低，南陡北缓，呈北西西向展布的大型内陆沉积盆地，盆地位于淄博—聊城一线以北地区，沉积了石千峰群一套以河湖相、沼泽相为主的红色、杂色砂页岩、泥质岩建造（田在艺等，1997；王同和等，1999），朱炎铭等（2001）采用数值模拟法对埋藏史反演结果表明，早、中三叠世地层厚度可能达2000～2800m。晚三叠世西伯利亚板块与华北板块的碰撞，特别是扬子和华北板块持续碰撞引起的大别苏鲁造山带造山作用，使本区处于挤压抬升剥蚀状态，早、中三叠世沉积建造几乎被剥蚀殆尽，仅在惠民凹陷临南地区有少量残存，绝大多数地区表现为中下侏罗统以角度不整合覆盖于古生界和早前寒武纪结晶基底之上，发育了一系列逆冲断层和部分倒转褶皱（宗国洪等，1999；陈杰等，1999）。早、中侏罗世，扬子板块和华北板块的碰撞挤压开始逐渐减弱，而太平洋板块对欧亚板块的俯冲消减作用开始逐渐增强，华北板块开始进入以太平洋板块活动影响占主导地位的演化阶段。在“东隆西坳”的背景下，东部整体处于剥蚀状态，晚三叠世挤压逆冲断层和褶皱造成的地形高低起伏，被剥蚀夷平，相对低洼区则沉积了一套河湖相含煤地层（淄博群），地层沉积具有披盖式、北西向成带分布特点。与晚古生代煤系地层相比，侏罗纪含煤地层厚度、岩性变化要快得多，因此推测早、中侏罗世济阳坳陷并非统一的大盆地，而是在北西向挤压逆冲断层和褶皱控制下的山间盆地（吴智平等，2003）。晚侏罗世—白垩纪，太平洋板块活动取代了扬子板块、西伯利亚板块活动对华北板块构造演化的控制地位，受郯庐断裂左行走滑的影响，早期形成的北西向逆冲断层发生负向构造反转，反向伸展，形成一系列半地堑，先期逆冲断层的上升盘转为下降，形成洼陷，发育了一套陆相碎屑岩及火山岩建造（莱阳群、青山群），而先期接受沉积的下降盘则抬升成为凸起遭受剥蚀。该时期形成了一系列负反转断层和负反转褶皱，造成现今剖面上古生界向洼中减薄以及断层下降盘地层厚度小于上升盘地层残留厚度，呈“薄底型”或“秃底型”的褶皱形态（陈广军，2001）。这一阶段断裂带呈现正断层兼右行走滑，济阳坳陷进入断陷期。通过对济阳坳陷中生代沉积体系研究，结合中生代J—K地层残留厚度分析（图2-8），中生代原型盆地主要有三个展布方向：北西向盆地主要分布于坳陷东部，包括沾化凹陷的五号桩洼陷、孤西洼陷，下洼凹陷的罗西洼陷和东营凹陷的永安洼陷、博兴洼陷；北东向盆地主要分布于坳陷西部，包括惠民凹陷的惠民洼陷和林樊家洼陷；近东西向盆地主要分布于坳陷*，包括车镇凹陷的车西洼陷和东营凹陷的利津洼陷（刘朝露等，2006）。

图2-8 济阳坳陷中生代地层残留厚度

（据刘朝露等，2006）

新生代断陷盆地发展和强烈拉张演化阶段。新生代以来，太平洋板块由早期的北西向转为向西俯冲于欧亚板块之下，所产生的弧后拉张效应使渤海湾地区产生巨大的拉张应力场，同时郯庐断裂中段产生强烈拉张，这些共同的作用导致了渤海湾大型断陷盆地的形成。新生代由于渤海湾盆地进入断裂拉张阶段，所以济阳坳陷进入强烈发育期。新生代坳陷继承中生代断陷盆地发育，断层在原来的基础上进一步发育，与此同时，由于强烈拉张作用的影响，形成大量新的正断层，断层纵横交错，似网状相互连通（王颖等，2002）。古近纪早期伸展断陷作用首先在惠民、东营和沾化地区发生，形成彼此独立的半地堑，凹陷边界主控断层继承早期东西向和北东向断层，如宁南断层、无南断层和陈南断层，早期沉积物为快速充填的粗碎屑岩，形成楔状体，沉积中心靠近主控断层一侧，此时车镇凹陷和沾化凹陷大部分地区仍处于剥蚀状态。随着断陷作用的进行，伸展速度加大，断陷区不断扩大，孔店组二段沉积已遍及东营和惠民整个凹陷，且形成沿北东向分布的多个沉积中心，沉降中心具有向东、向南迁移的趋势，这一时期控制凹陷的断裂还有北西向断层。新近纪，济阳坳陷以区域性坳陷沉积为主，原来的生长断层不再活动，沙二段和沙一段沉积逐渐填平掩埋了古近纪盆岭构造，在一些原来的古潜山和低凸起上形成披覆构造，原沉积物中心消失，形成统一的大型坳陷。第四纪，华北板块保持相对平衡的状态，整体处于截凸填坳的均一化过程，局部有缓慢的隆升，其中以泰山为标志的鲁西地区的缓慢隆升是这一阶段的重要地质事件。伴随着泰山的隆起，济阳坳陷和济宁坳陷沉降，二者连为一体，成为统一的第四纪坳陷盆地，沉积了以平原组、黄河组为主的黄河下游及渤海湾地区的河漫滩相、河床相、海相综合沉积体，沉积层总厚度达500余米。

综上所述，济阳坳陷主要经历了三叠纪挤压盆地、晚侏罗世—白垩纪负反转断陷盆地、古近纪伸展断陷盆地和新近纪—第四纪坳陷盆地4个盆地发展阶段，是一个复杂的中、新生代叠合盆地。