准噶尔盆地南缘褶皱-冲断带的构造变换带特征

研究区的横向构造变换带根据其对区域构造分段作用的规模分为3个级别,分别控制了相邻区块的构造-沉积演化和构造线展布、构造样式与变形程度的差异;纵向变换带的特征主要表现为主逆冲断层和背斜系斜列分布、逆冲位移纵向斜列传递;构造变换带形成的主控因素主要与基底构造、先存构造、滑脱断层在走向和倾向上沿多层次滑脱的转变、沉积相和岩性差异以及挤压力的作用方式等有关;它的纵向分带、横向分段作用,控制了褶皱-冲断带不同区带、区段的变形样式,从而控制了油气勘探的有利构造分布。     

准南西段构造样式及逆冲推覆构造特征

准噶尔盆地南缘油气勘探的潜力是巨大的,但构造复杂、勘探难度大,因而运用断层相关褶皱的构造分析理论来研究该盆地南缘西段山前冲断带的复杂构造变形,有助于建立更为合理的构造解释方案,降低油气勘探的风险。为此,依据断层相关褶皱分析理论确定了该盆地南缘西段山前冲断带2种逆冲推覆构造样式,进而得出以下认识：①该盆地南缘3套构造滑脱层（中下侏罗统煤系地层、白垩系吐谷鲁群泥岩层、古近系安集海河组泥岩层）控制了南缘逆冲推覆断裂的发育特征,逆冲推覆断裂发育的层位及特征对南缘区域构造展布特征及局部构造样式都起到了明显的控制作用;②该盆地南缘山前冲断带发育2种逆冲推覆构造模式,即后翼冲断-前翼深层楔形逆冲及浅层的断层传播褶皱、后翼反冲-前翼深层断层转折褶皱及浅层的断层传播褶皱;③该盆地南缘背斜构造是多种构造样式叠加的复合背斜,南缘下组合构造圈闭与中上组合相比构造相对宽缓,勘探领域广阔。     

准噶尔盆地南缘构造特征与演化

为明确准噶尔盆地南缘构造特征,落实中—深层构造圈闭,寻找大型油气田,通过构建二维构造剖面,开展构造变形定量分析,建立了复杂构造模型,厘定了构造活动时间和变形机制。研究表明,南缘经历晚侏罗世和中新世2期变形,晚侏罗世发育走滑断层,形成高泉断隆带、艾卡构造带和齐古—南安集海走滑断裂带,属于准噶尔盆地周缘中生代走滑断裂体系。中新世发育逆冲推覆构造,南缘西段新生代背斜叠加在高泉断隆带、艾卡构造带之上,高探 1 井钻探证实古构造上覆发育的背斜构造是有利的勘探目标。南缘中段发育3排逆冲断层和叠加褶皱,中、下组合是油气勘探重要目标。南缘新生代逆冲推覆构造由南向北扩展,齐古断褶带和盆地深层褶皱形成于中新世初期（23 Ma）,霍玛吐断层发生在中新世末期（7 Ma）,呼图壁背斜和卡因迪克背斜形成于第四纪。     

霍玛吐背斜带构造演化特征及对油气藏的控制

霍玛吐背斜带位于准噶尔盆地南缘山前冲断带中段,由于中深层地震资料品质差,长期以来,对这一背斜构造带的演化特征及其与油气成藏关系一直未能查清。结合该区2011—2013年地震攻关宽线成果,以断层相关褶皱理论为基础,利用生长地层分析及构造几何正演模拟等技术,对背斜的构造样式、构造演化及油气成藏特征进行了细致分析。研究认为,霍玛吐构造带（霍尔果斯背斜、玛纳斯背斜和吐谷鲁背斜）纵向上为深部断层转折褶皱与浅部断层传播褶皱组成的复合型背斜,平面上,深、浅层构造都呈“品”字形排列,横向上呈现此消彼长的渐变构造过渡关系;霍玛吐背斜带在喜马拉雅运动期经历了早期深部断层转折褶皱发育期、中部反向断裂发育期和晚期浅层霍玛吐断裂冲断改造期三个演化阶段;其油气主要存在两期充注,先油后油气,喜马拉雅运动期三期构造演化与两期油气充注匹配,且构造演化特征控制了各构造的油气成藏过程。综合分析认为,霍玛吐构造带反向断裂下盘中深层构造高部位的白垩系和中上侏罗统优质储集层是准噶尔盆地南缘有利的油气勘探领域。     

塔里木盆地西南坳陷东部构造特征及对油气成藏的控制

运用断层相关褶皱理论对位于塔西南坳陷东部的玛扎塔格、玉北1及和田南构造带进行了几何学与运动学特征分析。研究表明,玛扎塔格断裂带主要发育深浅2套断裂系统,深部断裂系统形成断层传播褶皱,浅层为冲断构造;玉北1构造带构造变形主要集中在古生界,发育复合叠加型断层传播褶皱;位于西昆仑山前的和田南断裂带为逆冲前缘带,由多个滑脱层共同作用形成构造楔。加里东晚期-海西早期、海西晚期及喜马拉雅期是影响该地区构造形成和演化的主要时期。该地区油气成藏受断裂控制影响明显,喜马拉雅期该地区的地层发生大规模掀斜改造,使得麦盖提斜坡枢纽部位与巴楚隆起南缘构造带成为油气富集的有利区带。      

塔里木盆地麦盖提斜坡东段构造特征与油气聚集关系

运用断层相关褶皱理论,结合最新的三维地震资料,在精细地震构造解释的基础上,分析了塔里木盆地麦盖提斜坡东段玉北地区断裂构造变形特征,并探讨了该区构造与油气聚集的关系。研究表明:该区构造具有垂向分层变形特征,元古界前寒武系基底局部发育正断层,形成基底断块;古生界发育沿中下寒武统膏岩层滑脱的逆冲断裂,断裂具有统一滑脱面,断裂和褶皱在横向上具有分段性;逆冲断层上盘上古生界发育有不对称（三角剪切）和对称（扇状）褶皱类型,同时伴生褶皱相关裂缝;新生界无明显断裂和褶皱发育,仅在区域上表现为西倾斜坡。断裂、构造裂缝、不整合面构成了上古生界裂缝型储层中油气运移的垂向和横向输导体系;上古生界褶皱膝折带进一步扩展了储集空间,伴生的构造裂缝有效改善了储集性能。受海西晚期和喜马拉雅期构造运动的影响,奥陶系内岩溶储层和上古生界裂缝储层是油气的有利聚集区。      

盆-山转换带构造变形特征及成因机制——以四川盆地东南部桑木场背斜为例

为了剖析湘鄂西“隔槽式”褶皱带前缘与川东南“隔挡式”褶皱带的叠置关系,探讨四川盆地东南缘盆山转换带构造变形特征及成因机制,基于现有的地震、测井、DEM数字高程及相关地质资料,以断层相关褶皱理论为指导,对切过桑木场背斜的多条二维地震剖面进行了精细的解释,分析了其地质结构特征;利用平衡剖面技术建立了其运动学模型,分析了其构造演化特征。研究认为,桑木场背斜存在分层滑脱变形的变形机制,在垂向上具有相互叠置的结构特征,盖层的变形较为一致,以沿滑脱面的顺层剪切变形为主,背斜的整体构造格局受到盆地基底形态与齐岳山断裂的共同影响。齐岳山断裂是由数条倾向南东的基底逆冲断层组合而成的隐伏断裂系统,在其控制下形成的深部基底构造楔及叠瓦构造相互叠置,共同控制了背斜的变形。进一步分析表明,背斜的变形始于燕山期中期,其构造演化经历了多期构造运动的叠加作用。在雪峰山西推应力的作用下,湘鄂西“隔槽式”褶皱带由东向西的递进构造变形控制了深部构造楔及叠瓦构造的活动,进而控制了背斜的主体构造形态。位于盆地内部的川东南“隔挡式”褶皱带对背盆山转换带构造变形特征的影响主要体现在背斜前翼,造成了背斜前翼宽缓,后翼陡窄的构造差异。     

准噶尔-北天山盆山过渡带构造基本特征

准噶尔-北天山盆山过渡带是一条走向为NWW向(近EW向)的复杂构造变形带.根据构造变形样式的差异,该盆山过渡带从南向北可以划分为出若干变形"带",自西向东可以划分出若干变形"段",由深而浅可以划分出2～3个变形"层".北天山(包括博格达山)是由基底卷入逆冲断层和褶皱构成的基岩断隆带,其中主干断层为向山体倾斜的高角度逆冲断层.该盆山结合带宏观上是一条冲断挠曲带,高角度逆冲的山前大断裂的下盘发育一系列中-低角度的基底卷入逆冲断层,部分逆冲断层上盘发育相关褶皱,但是基岩顶面和卷入变形的沉积盖层总体上构成向盆地倾斜的单斜构造.准噶尔盆地内部是一个宽阔的分层变形叠置带,侏罗系及上覆底层主要为滑脱褶皱变形,侏罗系在背斜核部加厚,滑脱背斜下伏地层及盆地基底发育高角度基底卷入断层.NNE-NE向、近SN向变换断层或构造变换带将上述构造变形带分隔成不同的"段",同一"带"、同一"段"和同一"层"内的构造变形样式是类似的,不同"带"、不同"段"和不同"层"的构造变形样式则有明显的差异.盆山过渡带的构造特征受早二叠世正断层和走滑正断层活动、晚侏罗世基底卷入逆冲断层和走滑逆冲断层活动以及上新世逆冲断层活动和褶皱变形等多次构造变形的影响,但主要是上新世以来北天山逆冲隆升和对准噶尔盆地挤压的结果.先存的基底断裂、沉积盖层中的软弱岩层以及天山隆升和对准噶尔盆地挤压作用的不均一性是影响盆山过渡带构造形成和演化的主要因素.     

辽河西部凹陷冷家—雷家地区构造特征与圈闭研究

冷家—雷家地区位于辽河坳陷西部凹陷中段,根据高分辨率三维地震资料,精细解释断层和断裂系统,确定了地层层位和局部构造,分析了圈闭特征.研究区受北东向主干断裂控制,形成陈家洼陷、背斜构造带、斜坡带三个二级构造带.该区断裂构造发育,断层活动复杂,含油层系众多,油藏类型多样.研究表明构造变形是油气聚集的关键因素,断裂、背斜构造...     

渝东大焦石坝地区差异构造变形

在地震资料的基础上,结合区域地质资料,对大焦石坝地区进行分层、分带和分期差异构造变形特征研究,总结了南、北段的差异变形规律,并探讨了南北向乌江断裂构造变形带和大耳山断裂构造变形带的成因机制。结果表明,大焦石坝地区纵向上发育4套构造形变层,平面上由东到西分为冲断褶皱带、逆冲-滑脱褶皱带和滑脱褶皱带,燕山期以来先后遭受南东-北西向、近东西向和北东-南西向3期挤压应力作用。大焦石坝地区为逆冲推覆构造的前锋带,主滑脱层由前寒武系向寒武系转变,自东向西发生前展式递进变形,同时由于齐岳山断层分段性及前寒武系基底滑脱断层的结构差异,导致了近南北向大耳山和乌江断裂构造变形带的形成,使北段、中段和南段自东向西分别表现出冲断作用-压扭作用-断滑作用-滑脱作用、冲断作用-压扭作用-断展作用-滑脱作用和冲断作用-断弯作用-断展作用-滑脱作用的变形规律。     

准噶尔盆地南缘构造特征及有利勘探方向

在对准噶尔盆地南缘及邻区构造演化和对地震等地球物理资料分析的基础上,研究了该区中新生界构造样式,识别出压缩、走滑和反转三大构造样式类型。根据构造样式空间分布,对构造变形在平面上的东西分段性与南北分带性、垂向上变形的差异性以及走滑扭动变形特征和扩展方式进行了研究。该区油气成藏条件优越,构造控油作用明显,山前冲断带的断层相关褶皱、山前逆冲断裂下盘的背斜构造和山前冲断带前缘外围带的背斜构造为有利勘探方向。     

受盐层影响的前陆褶皱-冲断带构造特征——以库车秋立塔克构造带为例

褶皱-冲断带和盐相关构造均十分发育的秋立塔克地区构造极其复杂,该地区新生界内部存在两套起滑脱层作用的膏盐层.受滑脱层位置变化影响,垂向上和平面上的构造变形特征均具有很大差别.地震剖面识别出的构造样式主要有盐焊接、断层滑脱褶皱、断层传播褶皱、断层转折褶皱、三角带及其混生构造样式和基底卷入型断层相关褶皱等.秋立塔克地区盐相关构造形成的主要动力是挤压应力,其形成过程主要经历了楔状地层、滑脱背斜、滑脱断层和对冲断裂形成4个阶段.     

四川盆地东部五百梯地区构造变形特征

基于四川盆地东部五百梯地区钻井和测井资料综合分析,通过对三维地震资料进行精细构造解释,结合典型地震剖面和建立的三维构造模型,研究五百梯地区构造变形特征,认为五百梯地区构造变形具有纵向分层、平面分段的特征,由4套滑脱层作为间隔在纵向上划分5套构造层：寒武系膏盐层底界以下构造层,构造简单,断裂少,多为低幅度隆起;寒武系膏盐层顶界—志留系底界构造层,受寒武系膏盐层控制,发育断层传播褶皱;志留系底界—二叠系底界构造层,受志留系泥页岩滑脱层控制,呈反冲背斜、断背斜;二叠系底界—下三叠统嘉陵江组四段底构造层,受二叠系煤系滑脱层控制,具双重构造和反冲背斜;上三叠统须家河组底界以上构造层,整体与主体构造形态一致,局部受控于三叠系嘉陵江组膏盐滑脱层,呈宽缓背斜。根据寒武系盐上各构造层变形差异,在平面上分为西南段、中段和东北段;结合各构造层变形程度和盐下震旦系古隆起顶界面上超下削的特征,认为研究区东北段盐下构造层油气保存条件最好,是深层勘探的有利目标。     

东濮凹陷盐滑脱变形构造及其在油气勘探中的意义

东濮凹陷北部老第三纪时期发育了巨厚的盐岩沉积,构成了盐滑脱变形构造发育的物质基础。持续的拉伸应力作用,导致盐层上覆盖层差异沉降形成伸展型强制性褶皱。同时,由于盐层下伏层各次级断块的不断掀斜作用,盐层下滑剪切应力增大并超过了盐的抗剪强度,从而引发上覆盖层中犁式滑脱断层发育,以及在盐滑脱断层的上盘发育滚动背斜。盐滑脱变形构造这一特殊构造组合不仅为油气运移提供了良好的通道,而且也为油气聚集成藏提供了众多类型的含油气圈闭。如东濮凹陷已发现的断块油气藏、伸展型强制性褶皱拱顶圈闭油气藏、盐滑脱断层下盘圈闭油气藏、反向牵引断层圈闭油气藏及滚动背斜圈闭油气藏等。东濮凹陷北部盐滑脱变形构造的发育,形成了该凹陷中央隆起区的油气富集区。     

川东齐岳山断层北部差异构造变形特征

根据地震资料结合区域地质资料,对川东齐岳山断层构造几何学和运动学特征及断层演化史进行了分析。齐岳山断层自北往南剖面形态上依次表现为“y”字形、“之”字形和铲形,地表出露断层倾向从北西变为南东;断层具有明显的分段式结构,断层西侧周缘构造样式自北向南由“巫山-吐祥段的隐冲加断滑褶皱”至“吐祥-忠县段的断展加滑脱褶皱”至“忠县-焦石坝段的基底冲断-断展褶皱”至“焦石坝-南川段的冲断褶皱”,断层东侧周缘则整体表现为冲断构造变形;齐岳山断层形成于早燕山期,之后又经历了燕山运动中期的挤压作用与燕山运动晚期的伸展作用,以断层中段变形程度最强。齐岳山断层差异构造变形导致断层两侧油气保存条件明显不同,断层周缘二级台阶构造形态呈铲形处为有利油气勘探区。      

库车再生前陆逆冲带的构造特征与成因

库车再生前陆逆冲带自北而南分为以下５个构造速：①北部边缘冲断－隐伏构造楔;②斯的克背斜带;③北部线性背斜带;④拜城背驮凹陷;⑤丘里塔格前缘带。全体形成前锋向南的冲断变形楔。各构造带中发育多种型式的断坪／断坡台阶状逆断层相关褶皱：断层传播褶皱滑脱褶皱、断层传播－滑脱混生褶皱、双重逆冲构造。在不同构造带发不同时代的生长地层,批示了各构造带不的构造变形年代。斯的克背斜带变形时期最早,始于中新世带的亚肯变     

渤海湾盆地歧口凹陷构造演化及断裂带成因

以地震解释资料为基础，对渤海湾盆地歧口凹陷的构造演化及断裂带形成过程进行剖析，将歧口凹陷构造演化分为裂陷Ⅰ幕、裂陷Ⅱ幕和后裂陷期3个阶段。裂陷Ⅰ幕，歧口凹陷呈断陷结构，先存NNE向、NWW向断层发生斜向伸展，NE向断层为新生断层；裂陷Ⅱ幕，歧口凹陷呈断-坳结构，先存NNE向、NWW向、NE向断裂再活动，EW向断层为新生断层；后裂陷期，歧口凹陷呈坳陷结构，多期斜向伸展变形叠加形成现今不同类型的断裂带。断裂带可划分为5种类型：第1类多期伸展型断裂带由前古近系先存NNE向伸展断层叠加古近纪伸展变形而成；第2类变换-伸展型断裂带由前古近系先存NWW向变换断层叠加古近纪伸展变形而成；第3类单期伸展型断裂带由古近系伸展断层形成；第4类伸展-变换型断裂带由前古近系先存NNE向伸展断层叠加古近纪变换变形而成；第5类横向背斜型断裂带受新近系横向背斜控制而发育。在各演化阶段，主干断裂的分段生长特征及其与区域伸展应力方向的夹角共同控制了歧口凹陷中洼陷的形成、规模与迁移特征。歧口凹陷的构造演化对其烃源岩的发育、圈闭类型及油气运移有着重要影响。     

准噶尔盆地南缘油气勘探的3个潜在领域——来自构造模型的论证

将定量化构造解析技术引入准噶尔盆地南缘的地震精细解释与三维地质建模中,提出并论证了未来油气勘探的3个潜在领域:①叠加楔形体,主要发育在第2排背斜带核部,由相互叠置的第三系构造楔组成,通常造成同一背斜的不同部位出现不同的油气水特征;②深层中生界构造,由白垩系和侏罗系内的断层转折褶皱组成,与上覆第三系构造楔是不同层次和不同序次的冲断构造;③横向转换构造,主要发育于第2排背斜带,由相邻背斜之间的构造转换作用形成。上述3类构造的识别和落实应立足于有针对性的地震部署和成像处理,如果埋藏较深,则需要通过建立三维介质模型,基于地层力学结构计算构造内部应变状态,以评估深部储集层构造裂缝发育方位、发育强度和发育密度。图9表1参37     

湘中涟源地区复杂地质结构与天然气勘探潜力

湘中涟源地区处于中扬子板块南部边缘,特殊大地构造位置与多期次构造运动叠合导致该区复杂地质结构和多样的构造样式。对于该区主要油气勘探目的层——晚古生代构造层而言,早期挤压应力导致以缩短变形构造样式为主,晚期应力松弛期,以滑脱回缓构造样式为主。凹陷总体属于盖层滑脱式逆冲褶皱组合。凹陷西部发育叠瓦逆掩冲断带、中部为隔挡式褶皱带、东部为滑覆断皱带。钻井揭示凹陷具丰富的生油气物质基础,纵向上有效储盖组合和构造组合指示中部隔挡式褶皱区最具天然气勘探潜力。逆断层下隐伏圈闭、凹陷内的低背斜和近凹陷中心的深盆气等的研究对该区油气潜力具有重要意义。     

准南前陆冲断带构造特征及其对油气成藏的影响

自晚古生代以来,准噶尔盆地先后经历了海西、印支、燕山和喜马拉雅多期构造运动,伸展、挤压、剪切等构造作用交替进行,多旋回构造发展造成多期活动、类型多样的构造组合,形成了众多不同级次的断裂,发育了许多不同类型的褶皱构造,特别是准噶尔盆地南缘,受天山造山带及邻区构造演化控制,多期不同类型盆地和构造变形叠加,使得准南前陆冲断带断裂发育、构造复杂。指出受新近系以来的强烈冲断构造变形作用,准南前陆冲断带具有自南向北扩展的复杂多变的新生代逆冲挤压构造和埋藏式的冲断楔前缘,发育台阶状逆断层及各类断层相关褶皱,具有“东西分段、南北分排”的特征;造山带隆升时产生的力源在释放过程中克服的阻挡对象不同,导致冲断带东段、中段、西段不同的构造具有相似的构造变形特征的同时又表现出一定的差异。