地球科学|孙侨阳,邓洪旦等:华南沿海地区白垩纪花岗岩多期构造裂缝发育特征及其对潜山勘探的指示

学术   科学   2024-09-06 00:00   湖北  

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裂缝的分布特征对花岗岩储层研究具有重要作用.结合无人机遥感技术和野外调查对华南沿海地区白垩纪花岗岩露头的构造裂缝进行数字化识别和定量研究.分析表明:研究区主要发育NE20°~40°和SE100°~140°两组裂缝,NE向裂缝形成时间早于SE向;多期构造变形会显著提高裂缝网络的连通度和面密度,连通度高值区广泛分布,面密度高值区集中分布在辉绿岩脉侵入区和断裂带内部;构造裂缝网络的线密度、面密度和连通度与断裂带规模呈正相关.构建了华南沿海地区白垩纪花岗岩多期构造裂缝的发育模式,指出断裂带和辉绿岩脉侵入区等裂缝交汇部位有利于形成优势储层,为海域花岗岩潜山的勘探开发提供重要指示.
本研究选取华南沿海地区两个典型野外露头为研究对象,结合无人机遥感技术和野外调查对白垩纪花岗岩潜山多期构造裂缝进行数字化识别和定量化研究,主要得出以下4点结论:
(1)华南沿海地区白垩纪花岗岩潜山经历多期伸展变形,内部发育NE向展布且规模不等的断裂带,且有大量辉绿岩脉、石英脉体的侵入.在多期构造变形影响下,潜山构造裂缝网络发育较为复杂,主要以NE向和SE向两期张裂缝为主,NE向裂缝平均长度为3.5~4.5 m,形成于晚白垩世早期;SE向裂缝平均长度为2~3 m,约形成于渐新世.
(2)多期构造事件会显著提高区域构造裂缝网络的连通程度和发育密度,连通度高值区从集中分布在辉绿岩脉大规模侵入区和断裂带演变为在区内广泛分布,裂缝面密度高值区始终分布在辉绿岩脉大规模侵入区和断裂带内部,且向周围发生扩展.此外,一期构造事件形成的裂缝网络以I型节点、I-I型和I-C型分支为主,呈孤立、次平行分布,多期构造事件形成的裂缝网络以Y型节点、I-C型和C-C型分支为主,呈交错、复杂网状分布.
(3)断裂带规模影响构造裂缝网络的连通性和发育密度,裂缝线密度、面密度和连通度与断裂带规模呈正相关关系;断裂带规模较小时,裂缝线密度为1.19条/m,面密度为2.379 m-1,连通度为0.804;断裂带规模较大时,裂缝线密度为1.48条/m,面密度为2.617 m-1,连通度为0.834.此外,实际观测中断裂带内部裂缝线密度为11.99条/m、面密度为18.758 m-1、连通度为0.859,远高于外部围岩,且比无人机观测结果高一个数量级.
(4)断裂带和辉绿岩脉侵入区是多期裂缝的交汇部位,这一构造域内裂缝网络发育密集,连通性最高,有利于形成优势储层.
1 (a)华南地块断裂系统和岩浆平面分布图(改自Li et al.2012));(b)长乐‒南澳断裂带岩性‒构造单元划分及研究区位置(改自Wei et al.(2023)

图2 华南中、新生代沉积‒构造演化综合柱状图(改自张岳桥等(2012)叶青等(2017)

图3 华南沿海地区白垩纪花岗岩潜山构造裂缝发育模式



文章刊登在《地球科学》第49卷第7期

孙侨阳, 邓洪旦, 纪沫, 龚俊峰, 董方, 孙思瑶, 王云龙, 于志泉, 2024. 华南沿海地区白垩纪花岗岩多期构造裂缝发育特征及其对潜山勘探的指示. 地球科学, 49(7): 2570-2588. doi: 10.3799/dqkx.2024.005

Sun Qiaoyang, Deng Hongdan, Ji Mo, Gong Junfeng, Dong Fang, Sun Siyao, Wang Yunlong, Yu Zhiquan, 2024. Characteristics of Multi-Phase Fracture Development in Cretaceous Granite from Coastal Region of South China and Its Implications for Buried-Hill Exploration. Earth Science, 49(7): 2570-2588. doi: 10.3799/dqkx.2024.005

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