反转构造的几何学和运动学演化

正向反转的构造是先期的张性构造经挤压活化所形成的。研究这类构造的几何学和运动学的演化过程,需要利用天然构造的实验模型和观察结果来建立定量分析模型。本文中分析了反转构造的两种主要形成机制:(1)面状断层上的断层扩展褶皱作用;(2)铲状断层上的断层扳曲褶皱作用。 断层扩展褶皱作用形成的反转构造常见于北海南部、蒙大拿中部地台和坎金盆地。拉张过程中,在主断层上发育起平缓的断层扩展(或披盖)褶皱,其后断层将穿透该褶皱。沉积于上盘的与拉张同期生成的地层,在朝着盆地的方向明显增厚。挤压活化作用导致了主断层和次生断层的反方向滑动和向低倾角方向的转动,并形成压性断层扩展褶皱。 铲状断层上断层扳曲褶皱作用形成的反转构造可见于塔兰纳克盆地和北海南部。拉张过程中在上盘发生反向牵引的褶皱作用,在断层端点附近还会伴随着少量的断层扩展褶皱作用。形变主要限于一组对偶的断层内。与拉张同期生成的沉积朝断层带方向显著增厚,但在紧靠断层处却出现变薄现象。在挤压过程中,张性褶皱首先得以消解,然后又褶皱成压性断层扳曲褶皱。 地层几何形态和厚度的特征变化,为在地震资料质量差的地区解释这两类反转构造的地下几何特征提供了预测模型,这些模型对于探明那些相对难解释的拉张同期生成地层中     

东海西湖凹陷中南部晚中新世构造反转与油气运聚

解剖了西湖凹陷中南部晚中新世反转构造的结构特征,认为本区反转构造的发育部位受伸展期的基底断裂带控制。在巨厚的沉积盖层条件下,断陷构造层与拗陷构造层之间的构造特征差异明显。反转构造形态自下而上表现为叠加在断块基础上的顶厚褶皱、平行褶皱和顶薄褶皱。在伊豆小笠原弧及九州帛琉海岭与日本南缘碰撞产生的近东西向区域挤压力作用下,构造反转作用具有“下逆上褶”特征,即断陷构造层沿基底断层发生逆向反转,而拗陷构造层在力偶作用下发生不对称褶皱作用。构造反转对油气运移的控制通过构造增压和断层泄压作用进行,油气主要在断陷构造层与拗陷构造层的转换构造层聚集。     

乍得Bongor盆地反转构造特征及形成机制分析

Bongor盆地是中—新生代陆内被动裂谷盆地,其形成和演化受周边重大构造事件的影响和控制。白垩纪早期,在非洲板块与南美板块分离、大西洋张裂的影响下,盆地开始形成并持续张裂,形成了一系列北西—南东向高角度陡立断层;白垩纪末期,在非洲板块与欧亚板块间南北向高速正向碰撞所引起的挤压应力作用下,盆地发生强烈反转,地层抬升剥蚀、褶皱变形;古近纪末受红海北西—南东向张裂产生的局部挤压应力作用,盆地发生轻微反转,部分古近系遭受剥蚀;新近纪以来盆地以稳定的热沉降为主。Bongor盆地白垩纪末期构造反转是盆地形成演化过程中的重要构造事件,深刻影响了盆地的沉积充填和油气成藏。盆内白垩纪末期构造反转以地层的褶皱变形为主要特征,根据其剖面形态可进一步分成单断型、双断型和散花型3种类型。基于最新有关断层倾角与反转应力强度的研究成果和Bongor盆地反转构造特征,认为虽然晚白垩世挤压强烈,但由于盆地断层倾角过大发生"锁死"现象,而未能发生反转。     

潜山复杂断裂描述技术——以渤海湾盆地济阳坳陷桩海地区为例

渤海湾盆地济阳坳陷桩海地区前新生界潜山应力场复杂、正逆断层判识不准。通过探讨断裂演化的成因机制来判定断层的性质,研究不同性质断层的解释关键技术以准确描述断裂体系,归纳断裂发育样式以明确构造特征。研究表明,桩海地区先后经历了区域抬升—构造平稳—挤压—构造平稳—拉张—压扭—张扭等多期不同应力场作用,印支期、燕山晚期的2次挤压作用形成的逆冲构造奠定了潜山格局,喜马拉雅期的拉张走滑作用使潜山构造复杂化,形成逆断层为主、正断层为辅的断层解释方案。以叠前深度偏移资料为基础,应用地层厚度变化率导数和倾角导数法解释逆冲断层,切片断面联合法解释走滑断层,相干、蚂蚁体、三维可视化等多属性体融合法解释拉张断层。明确桩海地区古生界发育北北东走向逆断层和东西走向拉张断层,主要发育逆冲、负反转、走滑3种断层样式,呈现出复杂的"垒、堑"相间排列格局。     

伊通盆地新近纪以来的反转构造特征

郯庐断裂带于新近纪以来呈现强烈的挤压和逆冲活动,使伊通盆地相应地遭受了挤压而反转,盆地西北缘和东南缘地层被强烈抬升和剥蚀并形成逆冲断层、断褶带及断隆带等一系列反转构造。反转构造在盆地西北缘和东南缘具有显著差异性:在盆地西北缘形成宽2～4km的断褶带,该带可能是一个新的油气勘探领域,具备良好成藏条件,油气勘探重点应在褶皱带浅层和逆冲断层下盘;在盆地东南缘尖山和万昌等构造带则形成拱张性断隆带,对早期形成的油气藏起破坏作用,应该寻找深层和构造带斜坡部位的油气藏。反转构造的成因主要为太平洋板块向西俯冲产生的弧后扩张作用及印度洋板块向欧亚板块碰撞的远程挤压作用,还与盆缘刚性块体隆升及侧向挤压作用有关,盆缘刚性块体的分布位置及隆升强度对盆地反转构造的平面展布特征及反转强度具有重要影响。     

反转构造的反转程度及其与油气聚集的关系

结合典型反转构造地震剖面，分析了断层型和褶皱型两类反转构造的反转程度，上下皆正断层型和向形褶皱型反转构造的反转程度轻微；上逆下正断层型和透镜形褶皱型反转构造的反转程度中等；上下皆逆断层型和背形褶皱型反转构造的反转程度强烈。分析了反转构造的反转程度与油气聚集的关系，处于轻微反转程度的上下皆正断层型反转和向形褶皱型反转，以及处于强烈反转程度的上下皆逆断层型反转和背形褶皱型反转不利于油气聚集；处于中等反转程度的上逆下正断层型反转和透镜形褶皱型反转类型有利于油气聚集成藏。     

西纳土纳盆地K区块反转构造与油气成藏

西纳土纳盆地油气地质条件优越,发育多种类型的反转构造。以地震资料解释为基础,通过对西纳土纳盆地K区块反转构造样式和形成机制的分析,提出了反转构造类型划分的新方案:根据先存正断层是否再活动,先将反转构造分为断层复活型和挠曲褶皱型;再按照反转的强烈程度和变形样式,将断层复合型反转构造细分为下正上褶式、下正上逆式、下正上逆削截式等3种样式,按照挠曲褶皱的形成机制和变形样式,将挠曲褶皱型反转构造细分为逆牵引式、正牵引式等2种样式。通过对K区块反转构造对油气成藏的控制作用分析,认为中等反转程度形成的下正上褶式断层复活型反转构造和挠曲褶皱型反转构造对油气成藏较为有利,特别是逆牵引式反转构造规模大、成藏条件最为有利。     

高邮凹陷真武断裂构造演化特征

真武断裂是苏北盆地高邮凹陷重要的基底断裂,研究其演化规律对认识高邮凹陷的构造演化特征至关重要。在断裂构造解释的基础上,根据区域应力场状态将真武断裂的构造演化分为挤压、反转和伸展共3个主要时期。挤压期,真武断裂为印支期板块碰撞所形成的逆冲断裂;反转期,真武断裂继承性演化为真1断层和吴1断层,二者的构造演化特征存在差异;伸展期,受真1断层和吴1断层影响,形成真2断层和吴2断层等一系列次级断层,共同组成了真武断裂带和吴堡断裂带。高邮凹陷真武断裂伸展期砂箱模拟实验结果表明,区域拉张应力场和作为基底断裂的真武断裂是高邮凹陷南部边界断裂带构造演化的2个重要因素。     

反转构造盆地裂缝特征——以松辽盆地大庆三肇地区为例

松辽盆地主要经历了伸展构造期和反转构造期。伸展构造期主要形成一组近NS向的拉张破裂裂缝和两组斜交共轭剪裂缝。反转构造期主要形成NE,NW向两组共轭剪裂缝和一组近EW向的横张裂缝。盆地东部生长断层的活动到青山口组末期才基本结束。由于生长断层活动期间泉头组三段、四段尤其是青山组的沉积物基本处于塑性状态,因此构造裂缝不发育。伸展期形成的裂缝由于经历了较长时间的成岩作用,裂缝多被方解石充填,有效程度低。进入反转构造期后,盆地内储层已经成岩,在挤压作用下形成了构造裂缝。因此,三肇地区的构造裂缝主要是在反转构造期形成的。     

阿尔及利亚鲁尔德巴格勒油田三维构造模型的应用

鲁尔德巴格勒（Rhourde el Baguel）油田位于古达米斯（Ghadmes）盆地内，是阿尔及利亚最大油田之一，从海平面以下2300—3070m深度寒武系砂岩采油。该构造重新解释为与两条逆断层有关的挤压褶皱，这两条逆断层切割以前的一条正断层并使之变形。构造是在三个主要变形幕期间形成的：①三叠纪至侏罗纪里阿斯期拉张作用，结果形成有大幅度断距的正断层；②中侏罗世里阿斯期盐层流动，结果形成本单元内几个低幅度构造；③早白垩世时期奥地利运动产生挤压作用，结果形成一种基底卷入断层传播褶皱。修改的构造模型阐明了在构造西翼上几口深井中观察的各单元复杂的断层样式和异常厚度变化。此模型已经应用于某些现有深井侧钻进入油田范围内位置，并且优化油田内新钻井位置。     

松辽盆地北部断裂演化序列与反转构造带形成机制

立足松辽盆地北部区域地震解释,从分析断裂几何学特征着手,以断裂形成演化过程为主线,系统剖析了盆地演化不同阶段断裂的变形机制,揭示了反转构造带的形成机制及其对油气运聚成藏的指示作用。研究表明,松辽盆地北部断裂演化经历了断陷期的持续伸展变形、拗陷期的持续张扭变形和反转期的连续挤压构造反转变形。盆地晚期构造反转变形是在基底深大断裂、断陷期北西—南东向引张应力场形成的半地堑以及拗陷期近东西向拉张应力场形成的多方位断裂密集带基础上开始演化的。反转期左旋压扭变形场与断陷半地堑、基底深大断裂共同控制了次级背斜带和反转构造带的形成,大庆长垣地区受北北东向断陷半地堑和北北东向基底深大断裂双重影响,反转程度最大,将反转期初始北东向的次级背斜带最终连成北北东向的反转构造带,同时将拗陷期形成的以近南北向为主体的断裂密集带旋转改造成以北西—北北西向为主体的断裂密集带展布格局。     

海拉尔盆地构造演化及对沉积的控制作用

中新生代海拉尔裂谷盆地发育于晚古生代华北板块和西伯利亚板块的碰撞造山带上,主要经历了三个构造幕,自下而上表现为下部伸展裂陷、中部拆离滑脱和上部拗陷。盆地演化过程中又受到由于中下地壳物质流动导致的局部隆升作用和后期强烈的挤压作用的影响,使得海拉尔盆地成为具有伸展、走滑、挤压等多种构造样式并存的复杂裂谷盆地。多期次的构造活动、多类型的构造样式对盆地内沉积体系的时空配置起着重要的控制作用。     

山东北部滨海地区负反转断层及古生界负反转结构成因分析

山东北部滨海地区构造的发育及演化自动于终受控于北东－南西区域应力场的制约，同时也受北北东向郯庐大断裂的影响。负反转断层与古生界负反转结构的普遍存在，表明该区在双重应力场作用下，至少曾经发生过早期挤压，晚期拉张的应力场转换交替过程，因此形成了东部北北西向的局部构造带和西部北西向的“凹凸”的构造格局，现有资料证实，具有此种构造特征的领域既有利于油气的生成，亦有利于油气的富集，是油气勘探的理想目标。     

周口拗陷的反转构造与构造演化

周口拗陷是横跨在华北地块和华北地块南缘构造带上的中新生代断陷型拗陷。区内正、负反转构造发育,按其特点将其分别划分为四个和两个亚类。该区反转构造的形成受周口拗陷各演化阶段构造运动的控制。现有资料表明：负反转构造的产生不利于原生油气藏的保存,但可促使油气再次运移、聚集,形成次生油气藏,正反转构造不但具有丰厚的油源岩,而且由于张性断裂活动,可以形成油气通道,后期逆冲又使断层紧闭封堵,有利于油气聚集。     

吉尔嘎朗图凹陷宝饶断层的构造特征及其控油作用

宝饶构造带位于二连盆地吉尔嘎朗图凹陷中部,是凹陷的主力含油构造带。宝饶断层是控制该构造带油气纵、横向分布的决定性因素。地震剖面追踪解释显示,宝饶断层顺走向断面形态由平面式到铲状最后到坡坪式变化,上盘在反向调节断层作用下形成铲式扇正断层连锁系统,下盘在地层掀斜作用下形成一个大型鼻状构造。该断层形成于腾一段沉积早期,主要活动期为腾一段、腾二段沉积期,赛汉塔拉组沉积以后,由于区域挤压发生了正反转,第三系沉积早期,再次活动,多期的活动造成了宝饶断层断面形态的多样性。宝饶断层控制了宝饶构造带的油气运移与聚集,断层活动期与油气运移期的匹配是其控油的前提,断层两盘岩性配置关系是其控油的基础,断面所受的应力状态是其控油的关键因素。     

塔里木盆地雅克拉断凸构造样式与油气成藏

塔里木盆地雅克拉断凸经历了多期变形、改造与叠加,形成了多种构造样式,油气资源丰富。通过解释雅克拉断凸的新三维地震资料,并结合区域地质资料,综合分析了研究区构造变形特征及其与油气成藏的关系。研究区主要发育挤压、伸展、走滑、反转和潜山等构造样式。挤压构造样式可进一步分为背冲和褶皱一冲断构造,主要发育于前中生界,全区均有分布;伸展构造样式以正断层为主,发育于中、新生界,全区均有分布;走滑构造样式在剖面上表现为花状构造,平面上呈雁列式排列,发育于中、新生界,分布于亚南断裂中段;反转构造样式以上正下逆的负反转构造为主,仅东部地区可见;潜山构造样式可分为单斜、断块和基岩潜山,全区均有发育。雅克拉断凸不同类型的构造样式形成了背斜、断块、断层遮挡、潜山和潜山内幕背斜等多种类型圈闭,不整合面、输导层及断裂充当了油气运移通道,为油气远距离侧向和垂向运移提供了条件,由此研究区形成了背斜、断背斜、断层遮挡、潜山和潜山内幕等油气藏类型。     

长沙岭转换带构造演化特征及其与油气的关系

长沙岭构造带发育复杂断块-岩性油气藏,受多期构造运动影响,断裂发育、切割关系复杂,且断裂发育带地震资料成像品质较差,导致断裂识别难度大、发育期次认识不清、成藏规律认识不系统。为此,在前人研究基础上,通过分析构造演化史精细解释构造,分析断裂期次和圈闭特征,研究构造控砂、断裂与油气运聚关系,明确了油气富集规律。获得以下认识：①长沙岭转换带的断裂主要形成于早白垩世拉张断陷期的两期伸展构造运动,早期为基底卷入伸展构造运动,主要发育西倾正断层,晚期为盖层滑脱伸展构造运动,主要发育东倾犁式正断层,对早期断层切割强烈。②早期西倾同沉积断层形成多级断阶带,控制沉积体系的平面展布;调节断层控制形成"断槽"、"断梁"相间的古地貌;白垩系下沟组沉积时期,具有"断槽输砂、古地貌控砂"沉积特征。③早期西倾断层对油气主要起封堵、保存作用,晚期东倾断层主要起运移、输导作用,在两期断层共同控制作用下形成断垒块油气藏,具有"构造控油、一块一藏、高块富集"的特点。     

南鄱阳坳陷油气地质特征

南鄱阳坳陷为中– 新生代陆相盆地与中–古生代海相– 海陆过渡相盆地的叠合盆地,具有上张下压的结构特征。下构造层发育九岭推(滑)覆构造,自北向南推(滑)覆至南鄱阳坳陷中– 南部,南侧的官帽山逆冲体系向北冲,其间 的对冲前缘带为二叠系保存的有利区。中– 新生代盆地发育演化受燕山运动中期古构造格局和赣江断裂带活动的控制。烃源岩发育在二叠系,龙潭组树皮煤为本区富有特色的优质煤成油烃源岩; 纵向上发育多套储盖组合,具备以断块构造圈闭和砂岩岩性圈闭为主的多种圈闭类型; 二次生烃、晚期成藏的龙潭组自生自储岩性– 构造复合圈闭为最有利的成藏类型。     

塔木察格盆地反向断层与反转断层控藏机理

塔木察格盆地是大庆油田海外重要的油气资源生产基地。基于盆地构造运动的动力学性质及构造演化特征,自下而上将盆地划分为断陷层、断-坳转换层和坳陷层3个构造层,断陷阶段的被动裂陷作用使地层发生掀斜隆起,从而形成大量与地层倾向相反的反向断层;伊敏组沉积末期,在区域压扭应力场作用下,盆地发生强烈反转,形成了大量早期伸展中期压扭晚期反转的断层。分析已钻探的油气藏类型及其分布规律,认为反向断层和反转断层对油气藏的形成具有控制作用。根据生储盖组合的配置关系,盆地纵向上划分为上、中、下3套含油气系统,不同含油气系统间油气呈互补分布,其中以南一段为主的下部含油气系统是最重要的产油层系,油藏类型以反向断层遮挡的油气藏为主;平面上受控于控藏断层,下部油气主要沿反向断层呈条带状分布,上部油气大多靠近反转断层聚集。分析反向断层和反转断层的控藏机理,认为研究区发育反向断层背靠低隆起油气成藏和反转断层控制次生油气成藏2种成藏模式。     

中国中西部盆地差异构造演化与碎屑岩层系油气聚集分布

对中西部地区盆地构造演化和晚期差异构造改造的分析表明,四大盆地构造-成盆具有"同序异时"的演化特征,即均具有从伸展性盆地向压性或压扭性盆地转化的成盆序列;碎屑岩层系的晚期构造改造由山前冲断、差异隆升和掀斜等3种基本型式在横向上并列和纵向上叠加而成。构造-成盆作用与晚期构造改造共同控制了碎屑岩层系的油气富集分布及油气成藏类型与规模:单一的成盆序列和多样式的转化确定了四大盆地间相似的成藏组合类型与差异性分布特征,四大盆地改造的基本型式决定了油气富集的类型,而改造的叠加特征控制了油气富集成藏的期次和规模。基于对四大盆地碎屑岩层系油气富集构造控制因素的相似性和差异性认识,提出了油气富集构造区带类型的划分方案,划分出古隆起、斜坡、山前褶皱冲断及大型断裂4类油气富集区带类型及相应7种成因类型。