[发明专利]一种沉积盆地多期活动断裂定年的方法

说明书

本发明公开了沉积盆地多期活动断裂定年的一种方法。针对沉积盆地内部难以获得断裂核部样品、前新生代多期断裂活动时间难以测定的技术缺陷，本发明基于断裂破碎带同断裂期裂缝胶结物的U‑Pb LA‑ICPMS测年，结合地震断裂解析推断的断裂活动时期、构造成岩作用分析裂缝发育世代、裂缝胶结物的流体包裹体测温与埋藏史恢复限定的裂缝时间上限，形成适用于沉积盆地多期断裂定年综合研究的集成方法，为沉积盆地深部前新生代多期活动断裂的年代学研究提供了方法。

技术领域

本发明属于构造地质与油气勘探开发的评价技术领域。更具体地，涉及沉积盆地多期活动断裂定年的一种方法。

背景技术

断裂在自然界广泛发育，与地球构造演变、地震机制、油气与矿产分布等关系密切，并在地震预测、油气勘探开发、矿产开采、水文与路桥工程、废料处理等工程应用中备受关注，是地球科学与工程应用研究的热点与难点。断裂活动时期是断裂研究的重要内容，K-Ar、⁴⁰Ar-³⁹Ar、Rb-Sr、U-Th、裂变径迹等热年代学方法已在断裂带研究中得到应用，但精度低，而且主要集中在露头区，沉积盆地内部极少获得断裂带定年的测试样品。近期发展的碳酸盐岩U-Pb定年方法技术取得很大进展，高精度的U系列测年主要应用于地震和新构造研究，但只提供了一个可靠但相对年轻的新生代年龄。通过进一步的技术提高，U-Pb碳酸盐岩定年被应用于碳酸盐岩胶结物和断层岩的年代测定、同断裂期方解石及同期构造变形(Roberts and Walker,2016；Pisapia et al.,2018；Nuriel et al.,2019；MacDonald etal.,2019)。这为流体活动和新生代断层活动的直接定年提供了一种可能的方法，但由于U浓度较低(<10ppm)，在技术上针对古老多期活动的断裂定年仍存是挑战。沉积盆地内部更是难能获得多期断层核的岩心资料，缺乏对多期断层活动的直接年龄测定。

沉积盆地中，目前多根据地震剖面断裂断开的层位进行、生长地层等进行断裂活动时期的判识。由于多期活动断裂的叠加作用，早期的断裂行迹往往被淹没，断裂初始活动时间往往难以判断，尤其是走滑断裂与小位移断裂。同时，由于地震资料的分辨率较低、地震资料品质差等原因，地震剖面不能满足判识断裂初始活动时间的需求。流体包裹体测温技术结合古地温恢复技术，广泛应用于沉积盆地的油气成藏时间研究，并取得很多进展。但由于难以判识流体活动与断裂形成时间的关系，该技术尚未应用到限定断裂的形成时间。

总之，沉积盆地深部断裂核部缺少测试样品，同时受现有方法技术的适用条件限制，缺少对前新生代多期活动断裂的早期活动进行定年的方法。

发明内容

针对以上技术缺陷，以及难以获得沉积盆地内部断裂核部样品，提出基于断裂破碎带碳酸盐岩胶结物U-Pb LA-ICPMS测年，结合地震断裂解析、裂缝构造成岩作用、裂缝胶结物流体包裹体测温与埋藏史恢复方法技术，提供一种前新生代断裂多期活动综合定年的方法。

本发明的目的在于提供一种沉积盆地深部多期活动断裂定年的方法。

本发明的另一目的是提供所述沉积盆地深部多期活动断裂定年方法的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

(1)开展地震断裂解析，通过地震断穿与终止的层位结合区域构造背景，初步判识多期活动断裂活动的可能期次(图1)。

(2)岩心与薄片观察分析，断裂破碎带构造成岩作用研究，进行裂缝胶结物成岩序列的划分(图2)，判识裂缝胶结物的世代与裂缝的相对期次。

(3)进行同断裂期裂缝碳酸盐岩胶结物的判识，选取同断裂期裂缝碳酸盐岩胶结物样品进行取样与送样。