美国加州圣诞芭芭拉盆地海峡中部背斜的构造地形和烃感应地貌.docVIP

美国加州圣诞芭芭拉盆地海峡中部背斜的构造地形和烃感应地貌 编译：王立群 原著：E.A.Kellera，Marlene Duffya，J.P.Kennetta，T.Hillb 加利福尼亚大学地球科学系；b、加利福尼亚大学地质系。 摘要： 加利福尼亚南部圣诞芭芭拉盆地海峡中部背斜（MCA）西部扇区的地形表明正在发育的褶皱侧向上向西发展。褶皱斜坡和分割构造的横断层的存在表明在较浅的深度上该生长断层正在形成目前的褶皱。在最大冰川期末期的背斜顶部区域（22到19Ka）可能是一个晚更新世时期的小岛。存在岛屿的证据包括出现陆地侵蚀和推测的海平面的变化以及隆起和沉降的速率。 小的排气孔和穹窿的直径范围是从10~100米，沿着MCA的顶部和翼部出现，幅度为几米。这些特征表现出烃类逸散所产生的结果。其组成地层明显地改变了地表的形态特征，形成从简单到复杂的侵蚀和/或构造地形。靠近背斜顶部的较大的排气孔由校正了的AMS放射性碳同位素测定年龄为25.3和36.9ka并不断地释放出天然气。我们把由烃类逸散所形成的地形称为烃感应地形（HIT）。 关键词：活动褶皱；构造地形；烃感应地形。 简介 对包含隐藏（埋藏的）逆断层的大型、活动褶皱的生长和发育的基本理解在地震危害的评估方面是重要的内容。我们知道隐藏断层会产生危害极大的地震而这些断层作为被横断层分割的褶皱翼部发育的背斜脊通常没有明显的特征表现（Keller等，1998,1999）。在陆地上，表现为活动褶皱和断裂（及其地震危害）的地形特征常常因地表的断裂、侵蚀和褶皱及断层斜坡上的沉积作用而变得模糊。这样，上述隐藏逆断层的构造地形表现特征往往难以见到。这种情况就阻碍了褶皱生长和隐藏断层地震危害的研究。海峡中部背斜（MCA）——这个沿着海峡中部走向发育的背斜是使用高分辨率测量数据测定的褶皱。因此，MCA提供了一个极好的机会来分析褶皱地形。 研究区 圣诞芭芭拉盆地（图1）是现代近海文图拉盆地的扩展部分。在盆地中沉积物充填的厚度为8~14KM，是文图拉沿岸地区最厚的位置。圣诞芭芭拉盆地的地质历史表明其在中新世扩张而在第四纪发生挤压作用。圣诞芭芭拉盆地是经更新世挤压Santa Ynez山南部而形成向南发育的圣诞芭芭拉褶皱带的前部。在圣诞芭芭拉和Santa Cruz岛之间的近海文图拉盆地被推测认为覆盖有向北倾斜的隐藏逆冲断层，该逆冲断层是造成挤压作用和褶皱生长的原因。 MCA是控制圣诞芭芭拉盆地中东部地区海底构造的主要原因。研究区位于MCA的最西部，具有较高的海底地形（图1）。海底褶皱地形表现为线型的山脊，大约7KM宽，25KM长。局部宽度可减缓到大约100米。出露在MCA顶部的沉积岩在地质年代上为晚更新世。该褶皱是从Santa Ynez山的南部延伸到Santa Cruz岛的圣诞芭芭拉褶皱带的一部分。圣诞芭芭拉盆地大致东西向的褶皱系列正在活动，产生北南大约每年6毫米的挤压距离，推测是向左弯曲的、距离研究区北部近似80KM处的圣安迪亚斯断层，“Big Bend”国家地质公园形成的主要原因。MCA是定义圣诞芭芭拉盆地最近地震活度的许多小地震的发生地。自2000年以来在MCA之下发生过震级从2.5到3.5的几次地震活动事件。 目的和目标 研究MCA的目的是解释地形数据以便更好地理解构造成因存在争议的活动大型新背斜的地形发育特征。地形数据的证据可能有助于我们减少根据地表地质和地球物理数据所做的构造解释的不确定性。构造地形学的指导原则之一是对构造发育研究有帮助的地形分析方法的应用。 本研究有以下三个目标： 1）、完成MCA的详细构造地形分析以描绘和证明诸如断层、褶皱翼部和横断层的地形特征，其原因是它们与褶皱地形及其发育直接相关。 2）、评价MCA上烃类逸散表面特征的形成原因和分布范围。 3）、检测在晚更新世低水位状态下，MCA的顶部是一个小岛的这种假设的正确性。 方式 在本研究中，我们应用地形分析到以下三个方面： 1）、以数字海拔模型的形式解释高分辨率地形数据（海底探测技术），还包括着色地貌图、详细的地形图、横剖面图和沿MCA顶部走向延伸的剖面图。 2）、根据古海平面曲线和构造运动的速率预测在最近的最大冰川期，MCA顶部的位置，该时期的具体时间是22到19Ka。 3）、解释MCA的地形发育以更好地分析褶皱的生长状况。 方法 MCA的海底地形解释是根据蒙特雷湾水产研究所（MBARI）在1998年采集的高分辨率海底探测数据和侧向扫描数据进行的。海底探测数据由R/V大洋警报单位使用具侧向扫面能力的可调角系统——船载的300KHz雷达EM300采集的。岸基的差分GPS定位的精度是3米。水深分辨率（深度在100~200米范围）小