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     

反转构造的运动学分析与形态类型

反转构造是具有重要油气勘探意义的一种复合构造样式,伸展盆地发育的3套层序和控制性断层上的零点是认识反转构造的基本参数:由此导出的反转率、位移—距离曲线和生长指数可用于运动学分析。含油气盆地中的2大类4亚类反转构造分别形成于面状断层的扩展褶皱作用和铲状断层的弯曲褶皱作用。构造反转可对油气聚集和油气勘探造成多方面的影响。     

反转构造的运动学分析与形态类型

反转构造是具有重要油气勘探意义的一种复合构造样式。伸展盆地发育的3套层序和控制性断层上的零点是认识反转构造的基本参数；此导出的反转率、位移－距离曲线和生长指数可用于运动学分析。含油气盆地中的2大类4亚类反转构造分别形成于面状断层的扩展褶皱作用和铲状断层的弯曲褶皱作用。构造反转可对油气聚集和油气勘探造成多方面的影响。     

库车坳陷克拉苏构造带的反转构造及其形成机制

库车坳陷克拉苏构造带发育复杂的褶皱冲断构造,尤其是盐下层构造变形强烈,具有反转构造的变形特征。克拉苏构造带反转构造在剖面上具有先存正断层重新活动并在断层下盘形成捷径断层的特征,在南部远离反转断层处具有盖层滑脱性质,据此可将克拉苏构造带划分为反转断隆背斜带、楔状叠瓦构造带和逆冲前缘构造带3个次级构造带;平面上构造反转程度西弱东强,西段主要表现为在反转断层下盘形成分支断层,而东段具有在反转断层上盘形成反向断层和褶皱变形的趋势。构造变形分析表明,南天山水平挤压叠加垂直剪切的作用导致克拉苏构造带发育基底卷入的高角度逆断层,并使部分早期正断层重新活动而形成反转构造。对次级构造带构造圈闭有效性的分析表明,反转断隆背斜带形成规模大、产状平缓的构造圈闭,但是上覆盐岩层厚度较薄,天然气容易散失;楔状叠瓦构造带形成规模相对较小、幅度大的构造圈闭,上覆盐岩层厚度大,有利于天然气的保存。     

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。     

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。     

吐哈盆地HYS反转构造及其平衡演化

吐哈盆地HYS构造从晚中生代至新生代经历了拉张伸展期、挤压抬升期、伸展拗陷期和强烈挤压褶皱期等演化阶段。拉张伸展期盆地引张伸展,断层为正断层,形成半地堑式构造单元;挤压抬升期,盆地受挤压抬升,断层活化为逆断层,伴随产生弱压缩褶皱;伸展拗陷期盆地再次引张伸展,断层转化为正断层,盆地呈拗陷沉降;强烈挤压褶皱期,受挤压应力场的作用,断层又活化为逆断层,并伴随断层产生相关的褶皱,形成了正反转构造和复杂的地层构造关系。后期的强烈挤压褶皱反转虽然形成了油气的聚集场所,但同时又破坏了构造圈闭的完整性及其保存条件,不利于构造油气藏的形成。     

松辽盆地三肇凹陷葡萄花油层油源断层新探

从断层活动引起断层两盘地层变形特征分析断层在松辽盆地三肇凹陷上白垩统葡萄花油层油气成藏关键时刻(构造反转期)的活动特征,重新厘定油源断层。基于前人对三肇凹陷断层系统划分及活动规律研究结果,对上白垩统嫩江组二段、三段沉积时期及反转期构造变形特征进行分析,认为断层断至T06地震反射层(嫩江组三段底界面)不能作为断层是否在构造反转期发生活动的判断依据。而反转期构造变形使伸展期地层受断层影响形成断层扩展反转褶皱变形,表现为反转期前后断层上下两盘地层变形存在明显差异,据此可确定反转期断层是否发生活动,进一步可厘定葡萄花油层的油源断层。根据油源断层是否断穿伸展期地层进一步划分为隐伏型和穿透型两种油源断层,这两种油源断层对研究区葡萄花油层油气平面分布的控制作用与以往研究结果相比更加明显。     

阿根廷安第斯前陆构造反转区的油气聚集

圣贝尔纳多构造带横穿阿根廷巴塔哥尼亚高原的安第斯山边缘地区，经历了多次变形。该构造带显然与南美大陆板块醅的褶皱冲断带不相连。它是一个走向NNW－SSE、大约600km长和100km宽的条形地带。该地区的断层和褶皱涉及前寒武－中古生界的基底、上古生界－侏罗系陆源到海相沉积和火山成因楔体以及克拉通内圣豪尔赫盆地的白垩系非海相沉积层。白垩系沉积盖层的构造主要是与东倾和西倾逆断层伴生的不连续狭窄箱状褶皱。油气发现局限于森格尔河和德赛阿多河之间未遭破坏的低洼地区，那里的背斜构造形成于原有正断层和走滑断层的收缩性活化。这里的石油生成于在半咸到碱性层状湖泊中形成的基本源于藻类的无定形有机物质（TOC1％－3％，重量百分比）。模拟结果表明，生油期是110－30Ma。低比重度原油是由生物降解和冲刷造成的。储集岩由冲积、河道和曲流河相以及重叠砂席构成。叠置的油层之间夹有页岩，降 低了油田的连通性。在火山碎屑颗粒格架中存在自生的沸石和脱玻的火山玻璃副产物，降低了储层空隙度。圈闭形成了侏罗系半地堑在中新世的挤压和反转，表现为局部凸起（pop-up）、褶皱和轻微反转的构造。局部隆起使部分圈闭遭受剥蚀和破裂。在油气运移的第一阶段，一个正常充注的油气系统以及垂向排驱促进了油气运移。砂岩和凝灰质页岩一般都不利于油气运移。晚期构造反转过程促进了油气的散失。     

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。     

张性环境中与断层有关的褶皱的几何形态及成因

张性构造环境中大部分褶皱与规模不等的正断层系统有关。纵向褶皱的枢纽与相关的断层近于平行，而横向褶皱的枢纽与相关的正断层呈大角度相交。纵向褶皱包括牵引褶皱（上盘向斜和下盘背斜）、逆牵引褶皱（上盘背斜和下盘向斜），以及滚动褶皱（上盘背斜）。牵引褶皱是断层传播到断层顶部处的单斜翘曲上形成的；某些褶皱成因是摩擦拖曳和差异压实作用的结果。逆牵引褶皱的发育特征是随位移离开断层面的距离而减小。滚动褶皱是巨厚的沉     

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依据断裂规模及其控制作用，划分出一级控盆、二级分区、三级控带、四级控圈和五级小断裂，各级断裂有机组合，构成四大断裂系统：赛什腾断裂系统、大红沟断裂系统、昆特依断裂系统和中部断裂系统。大断裂控制了柴北缘深浅层的构造格局，形成了南北成带、东西分块、洼隆相间、上下分层构造格架。中、下侏罗统地层的展布明显受侏罗纪基底大断裂的控制。柴北缘发育七种类型的构造发育模式：断裂反转—基底逆冲—反冲断滑构造发育模式；地层反转—冲起—断滑褶皱叠加模式；断层反转-冲起滑褶皱叠加构造模式；断层反转—顺冲断滑褶皱叠加模式；断层反转—基底逆冲—断滑褶皱叠加模式；潜伏断展背斜发育模式；断层反转—反冲断滑褶皱叠加模式。断裂是控制本区油气分布的主要控制因素。基底大断裂控制着烃源岩的展布；油气藏的重要聚集空间—构造圈闭的形成与分布也受断裂控制，断裂是油气运聚成藏的最重要的通道。     

用轴面作图进行构造趋势分析

我们提出一种新的构造分析，该方法中，通过地震反射剖面网及正演平衡模拟，可以制作有关轴面（褶皱枢纽）的图件。轴面图（１）确定褶皱的走向，横向界限及构造闭合度，（２）限定了下伏断层的几何形态及滑移情况。以及（３）突向和连接了可以通过一系列平衡模型或横剖面进行解释的区域。     

辽河拗陷断层的选择性反转特征

辽河拗陷反转断层发育，表现形式多样，有下正上逆反转断层、断面倒转逆断层、具有花状构造特征的反转断层等。辽河拗陷的反转断层分布于次级构造单元的东部凹陷、西部凹陷和大民屯凹陷内，绝大多数发生于控制断陷沉积的北东向或北北东向的主干断层部位。在控制断陷发育的同一断裂系中，仅有部分断层发生反转，对于同一条断层，仅在某一区段发生了反转。在拗陷内形成了正、逆断裂并存，同一条断裂有正有逆的复杂组合特征。辽河拗陷的反转断层多属于局部反转，有利于油气聚集。     

川西坳陷X区块须家河组三维地震构造解释

在三维地震资料解释基础上，对川西坳陷西部龙门山前缘X区块上三叠统须家河组断层和褶皱构造的特征及构造样式进行了分析。结果表明，X区块须家河组构造变形较复杂，断层按走向主要有北东和北北东或近南北向两组，分别形成于印支早中期和燕山期。褶皱的发育受断层控制，多为断层相关褶皱。须家河组构造样式主要有滑脱褶皱、铲形逆断层及其上盘断层褶皱组合、断展褶皱、对冲-背冲断层组合、冲起构造、断弯褶皱等六种类型。     

断层——推生褶皱的几何形状、运动发展及烃圈闭

断层—推生(Propagation)褶皱是褶皱和冲断层带中常见的构造圈团类型。在这些构造中,推进冲断层通过断层缩短转变为断层顶端的褶皱形成,滑动消失,并终止于上段地层。断层—推生褶皱的几何形状也可被某些单元中的叠瓦状断层改变,或者因沿断层弯曲面推移而改变。最终所成的构造难以与具完全相似几何形状的构造(如推移滑脱褶皱)区别。     

珠江口盆地珠三坳陷构造反转与油气聚集

分析了珠三坳陷反转构造的演化史及沉积填充特征,识别出了该区域反转构造的样式,研究了其成藏条件。按剖面组合样式可将该区域内的反转构造划分为两种类型,即断层相关型和挠曲褶皱型。断层相关型按照反转的强烈程度又可划分为下正上盖亚型和下正上逆亚型;按照褶皱的形成机制,可以将挠曲褶皱型划分为前峰后谷亚型和前谷后峰亚型。不同的反转样式对油气聚集成藏有着不同的控制作用,其中下正上盖亚型对油气聚集成藏最为有利。以文昌19-1油气构造为典型实例,对其成藏模式进行的研究表明,晚期反转构造对油气成藏具有改造作用。     

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.     

川西前陆盆地南段薄皮冲断构造之下隐伏裂谷盆地及其油气地质意义

地震剖面构造解释发现,川西前陆盆地南段二叠纪之前发育伸展裂谷盆地,其中可能充填沉积了数千米厚的志留系-石炭系的古生代地层;晚期经历了新生代的构造挤压变形,最终在几何学上表现为一个双层构造,即浅层逆冲褶皱构造和深部裂谷构造。浅层构造表现为一些断坪-断坡式逆冲断层以及与其伴生的褶皱变形,构造样式主要表现为断层转折褶皱,局部褶皱发育突破断层;而深部裂谷构造则发育地堑盆地和半地堑盆地,遭受挤压变形后发育局部正反转变形,并使得上覆的二叠系、中生界和新生界发生同步褶皱变形。深部裂谷构造在一定程度上控制了浅层冲断构造的发育形成。川西前陆盆地南段深部的古生界以及由于构造反转形成的古生界和中生界背斜中具有巨大的油气潜力,是川西地区油气勘探的新领域。