沁水盆地东部构造演化特征及构造物理模拟

沁水盆地东部煤层气勘探潜力巨大,构造演化特征相对独特。依据野外地质踏勘资料,对沁水盆地东部的构造特征进行系统研究。利用平衡剖面回剥方法,定量分析典型剖面的运动学参数。在研究区构造几何学、运动学特征分析基础上,基于构造物理模拟实验,再现了沁水盆地东部的构造演化过程,从而对研究区构造演化取得了新的认识。研究表明,沁水盆地东部依次经历了弱挤压-强挤压-弱伸展-强伸展的演化过程,可将其构造演化划分为板块拼合盖层沉积(J_1前)、陆内强烈挤压变形(J_2～J_3)、微弱伸展活化(K-E)和陆内伸展裂谷(N-Q)4个阶段。此构造演化对沁水盆地东部煤层气的聚集与勘探开发具有重要影响,其动力来源主要受控于区域构造应力场的重大转变。早侏罗世以前,板块碰撞拼合及印支运动的辐射将沁水盆地东部置于NNW-SSE向挤压应力场;中-晚侏罗世,研究区开始出现重要构造分异与转折,整体转向NW-SE向强挤压应力场,逆冲断裂雏形在此阶段形成;白垩纪-古近纪,区域应力场由NW-SE向挤压应力场转变为NW-SE向伸展应力场,研究区构造体制发生重大转折;21世纪以来,研究区进入陆内伸展改造,构造格局至此基本定型。