四川盆地南部构造变形特征及其与页岩气保存条件的关系

复杂多变的构造作用是影响四川盆地南部(以下简称川南地区)下志留统龙马溪组页岩气保存条件的主要原因之一。为了进一步明确该区各类构造变形的特征及其与龙马溪组页岩气保存条件的关系,依据地震、露头和钻井等资料划分了构造带,分析了构造变形、演化与构造的主控因素,预测了页岩气保存的有利区。研究结果表明:(1)川南地区可划分为基底逆冲构造带(齐岳山、大娄山的山前带)、盖层滑脱构造带(齐岳山、大娄山和华蓥山之间的区域)和基底升降构造带(华蓥山南段以西区域),分别具有"双滑脱层、基底逆冲断层""三滑脱层、坡坪式断层""深层伸展、浅层挤压"的剖面结构特征;(2)志留纪末形成二叠系与志留系之间的不整合,晚侏罗世至早白垩世齐岳山至川东地区NE—SW向构造开始发育,晚白垩世大娄山及其北部地区近E—W向构造开始发育,新生代赤水地区及其北部形成近S—N向构造;(3)川南地区构造的形成与滑脱层的分布和变形层系的受力方式有关,滑脱层主要为中—下寒武统膏盐岩、龙马溪组泥页岩和下三叠统嘉陵江组膏盐岩,变形层系的受力方式取决于基底及其活动方式;(4)基底逆冲构造带除了盆缘水平挤压外,垂向隆升强且中—下寒武统膏盐岩较薄,部分规模较大的基底断层断穿了膏盐岩。结论认为:(1)基底逆冲构造带中,断层常断穿龙马溪组,高角度裂缝发育,构造变形强,宽缓褶皱、断背斜的倾没端和单斜的缓斜坡为页岩气保存的有利区;(2)盖层滑脱构造带中,断层通常不断穿龙马溪组,以低角度裂缝为主,页岩气总体保存条件好;(3)基底升降构造带中,构造变形弱,页岩气保存条件好。     

中扬子地块西部地区结构构造与页岩气保存条件的关系

中扬子地块西部地区下古生界暗色页岩发育,为海相页岩气的富集成藏奠定了物质基础。为了查明构造对页岩气差异保存的控制作用、揭示页岩气保存的关键因素,首先精细解析该区的结构构造特征,开展构造结构模式识别与构造区带划分,研究构造的变形方式及变形强度;在此基础上,分析确定不同构造样式与页岩气保存条件的关系;进而结合构造变形与海相页岩岩相古地理特征,指出该区页岩气勘探的有利区带。研究结果表明:①该区可分为4个构造形变带,识别出限制型、弱改造型和强改造型3类前展式结构模式;②限制型位于湘鄂西北段,前展式构造不完整,发育冲断带和挤压断褶带;③弱改造型和强改造型分别位于湘鄂西和武陵山地区,具有完整的前展式构造,但前者的变形强度较弱,未经历晚期的构造叠加改造作用;④该区存在着3个构造转换带——川东断褶带与湘鄂西断褶带构造转换带、湘鄂西断褶带与武陵山断褶带构造转换带、中扬子地块露头区与盆腹区构造转换带,其中前者以齐岳山断层发生构造转换,西侧川东断褶带为隔档式褶皱,断层密度小、地层剥蚀强度小、页岩气富集于背斜和斜坡中,东侧湘鄂西断褶带为隔槽式褶皱,断层作用强、地层剥蚀强度大、页岩气富集于残留向斜中。结论认为,该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气在秭归向斜、冲断—滑脱带和齐岳山断层西缘保存条件为最好;下寒武统牛蹄塘组页岩气勘探的有利区带分布于开县对冲带、挤压褶皱带、冲断—滑脱带和宜昌斜坡西侧。     

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。     

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。      

川东南褶皱带西山背斜构造解析与运动学模拟

以高信噪比地震资料为基础,运用断层相关褶皱理论对西山背斜构造变形特征进行几何学构造解析,提取构造特征参数,基于构造三角楔和断层转折褶皱的计算机模拟,对西山背斜的构造几何变形进行运动学模拟。模拟结果表明,西山背斜分为浅层、中层和深层构造,浅层构造受晚燕山运动—喜马拉雅运动的影响,形成于白垩纪至全新世,下三叠统嘉陵江组底部滑脱层之上发育的突破断层控制浅表构造变形;中层构造受印支运动的影响,形成于早三叠世到晚三叠世,发育构造三角楔和断层传播褶皱;深层构造受加里东—海西运动影响,发育滑脱褶皱。印支运动形成的构造楔、反冲断层和晚燕山运动—喜马拉雅运动形成的逆冲断层及后期遭受剥蚀等共同作用下,最终形成现今的构造格局。     

长宁和泸州地区构造变形差异性及其对页岩气保存的影响

长宁和泸州地区是四川盆地南部页岩气勘探的重点区块,分别位于盆—山结构的不同部位,其自元古代以来遭受多期构造改造作用,构造变形特征复杂。通过对研究区龙马溪组底界构造的精细地震解释和岩心裂缝统计分析,对比了长宁和泸州地区的构造变形特征和多尺度断层、裂缝发育特征的差异性,恢复了古生界以来的构造演化过程,为页岩气保存条件评价提供了依据。研究表明：长宁地区构造样式以断层传播褶皱为主,主要构造变形时期为燕山晚期,并在喜山期遭受大规模抬升剥蚀;泸州地区为典型隔档式褶皱,主要构造变形时期为燕山早期,构造形迹在喜山期受到一定改造。泸州地区变形强度总体低于长宁地区,其断层级次和裂缝发育程度较低,页岩气保存条件较好。上述结果丰富了页岩气保存条件的理论研究,为下一步四川盆地页岩气开发提供了帮助。     

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.     

川西南冲断带深层地质构造与潜在油气勘探领域

应用地质、地震及钻井等资料,对川西南冲断带深层地质结构、构造演化和变形过程进行系统研究,探讨四川盆地西南(简称川西南)地区深层潜在的油气勘探领域。川西南冲断带在关键地质历史时期发育特征性的地层分布及构造变形结构,主要包括前震旦纪多个近南北向的裂谷构造、震旦系灯影组阶梯状台地-台缘构造、晚古生代早期的西部古隆起、晚古生代—中三叠世碳酸盐台地、晚三叠世至白垩纪的前陆斜坡和前缘隆起构造以及新生代多期多向再生前陆冲断构造等。现今川西南冲断带整体上表现为受中三叠统雷口坡组内盐层和基底拆离层控制的双层冲断变形几何学结构,浅变形层发育构造位移远距离传播的北东—南西走向的滑脱冲断构造;而深变形层则发育基底卷入的近南北走向的基底褶皱,并改造了上部早期形成的滑脱冲断构造,改造强度南强北弱。川西南冲断带南部地区以晚期基底冲断褶皱构造为特征,而中—北部地区则以浅层滑脱冲断为主。靠近山前的雾中山构造带呈现滑脱推覆结构特征,上盘推覆构造为复杂化的断层转折褶皱核部和前翼,深层则发育稳定的隐伏原地构造。从构造变形结构分析,区域盐滑脱层上、下的构造变形层中都发育了有利的勘探层系和区带,各变形层中多排显性背斜构造带是重点领域。而雾中山构造带深层原地隐伏的震旦系和二叠系、深层隐伏的前震旦纪裂谷层序及相关构造、震旦系灯影组台地-台缘带以及龙泉山构造东侧的印支期古隆起等是川西南冲断带潜在油气勘探领域。图11参36     

川东南丁山地区页岩气保存条件分析

川东南丁山地区是近年来四川盆地页岩气勘探开发的重点地区,保存条件是决定页岩气形成后能否富集成藏的关键因素。通过分析断裂特征、构造部位及形态等构造因素和顶底板条件、埋深与地层压力系数、水文地质及气体组分条件等非构造因素,对川东南丁山地区页岩气的保存条件进行研究。结果表明:研究区页岩气保存条件具有明显的分带特征。距齐岳山隐伏断裂较近区域的页岩层埋藏浅、地层压力系数小,保存条件差;距齐岳山隐伏断裂较远处的页岩层埋深适中、地层压力系数较大,保存条件良好。构造部位和断裂发育特征是制约丁山地区页岩气保存条件的重要因素,构造部位决定断裂发育程度和地层压力系数,断裂走向及其与最大水平主应力方向的夹角决定地层的封闭性和水文地质条件。距齐岳山隐伏断裂较远处的页岩层以逆断层发育为主,与最大水平主应力方向的夹角以大于45°为主,可以有效抑制页岩气的垂向逸散;距齐岳山隐伏断裂较近处的页岩层,由于断裂过于发育,切穿顶底板地层,有利于页岩气的垂向逸散,保存条件差。     

鄂西渝东区油气保存条件分析

通过对鄂西渝东区盖层展布及封盖性能、主要断层封闭性和钻井地层水化学环境等的分析认为,该区保存条件存在差异性.石柱复向斜主体因盖层完整、特别是下三叠统嘉陵江组膏盐岩盖层连片分布且断裂构造不发育而保存条件最好;方斗山、齐岳山潜伏构造保存条件较好,但位于西侧的方斗山潜伏构造要好于齐岳山潜伏构造;复背斜主体因区域大断层的开启及区域盖层的剥蚀而保存条件较差;利川复向斜南部盖层较完整,保存条件较好,而北部较差.      

走滑断裂特征对油气勘探方向的选择——以塔中北坡顺1井区为例

通过三维地震精细解释,运用断距分析、断层生长指数等方法,探讨了塔中北坡顺1井区走滑断裂的几何学特征、活动期次及其成因机制。该区走滑断裂及其伴生构造具有明显的分层特征,同时又具有分段差异:西段构成基底走滑卷入的"负花状"构造,东段则表现为盖层滑脱型。加里东中期(Ⅲ幕)基底走滑断裂已开始活动;海西早期,走滑断裂再次活动,上奥陶统桑塔木组厚层泥岩起到滑脱层的作用,基底走滑断裂剪切引起的盖层变形,在志留系发育伴生雁列正断层及其地堑、地垒组合;海西末期,挤压应力沿NE走向释放减弱而出现构造分异,基底走滑断裂西段再次复活,并与雁列正断裂上下贯通构成"负花状"构造;之后在印支期持续活动,发育断层相关褶皱等。海西末期-印支期,基底卷入型走滑断裂油气运移通道的开启、志留系等构造圈闭的定型与主成藏期具备良好的时空配置关系,走滑断裂附近可发育奥陶系岩溶。      

扬子板内递进变形——南方构造问题之二

印支—早燕山期由于古特提斯洋盆地关闭,扬子板块大陆边缘受到挤压与碰撞作用,在板内形成了江南—雪峰基底拆离体(A带),由于从南东向北西方向(同时派生由东向西,由南向北方向)的大规模水平推挤作用,使扬子板内中古生界盆地发生了由强及弱的递进(衰减)变形改造。在其前缘形成了高角度冲断层—断弯褶皱带(B带)、逆掩断层—断展褶皱带(C带)、滑脱断层—滑脱褶皱带(D带)、共轭冲断层—膝折褶皱带(E带)和古隆起—单斜带(F带);在其后缘则形成了滑覆断层—滑脱褶皱带(G带)。不同构造变形区带具有不同的水平位移量和压缩变形量、不同的逆冲断裂与褶皱的空间配置、不同的构造圈闭类型和保存条件,因而控制了不同类型的油气聚集与分布。      

鄂西地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩含气性特征及保存条件

上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为鄂西地区重要的页岩气勘探目的层.利用鄂西地区20多口调查井资料,对其五峰组—龙马溪组岩性、沉积相、含气性特征及保存条件进行了分析.五峰组以黑色含碳硅质页岩为主,为深水硅泥质陆棚相,龙马溪组以灰黑色碳质页岩为主,为深水泥质陆棚相;五峰组—龙马溪组与下志留统新滩组下部组成2个三级层序且含气...     

四川盆地东南地区龙马溪组页岩气有效保存区综合评价

受差异构造边界的制约,四川盆地东南地区(简称川东南)中新生代发生差异构造变形,使得保存条件成为控制该区下古生界页岩气富集的主要因素。为此,从制约保存条件的直接原因——构造作用出发,对该区页岩气保存条件进行了综合评价。首先以构造研究为先导,立足于中新生代差异构造变形方式和强度,将评价区划分为7个构造形变带,并对各构造形变带的断裂规模、断裂密度、顶底板岩性和厚度、目的层埋深、构造形态和裂缝间距指数等影响因素进行系统揭示,确立页岩气有效保存区的评价指标和标准,建立页岩气保存条件综合评价体系。在此基础上,依据该区页岩气保存条件最优评价参数标准,对7个构造形变带下志留统龙马溪组页岩气的保存条件进行了宏观评价。结果表明:齐岳山断裂以西地区的保存条件整体上好于东侧;齐岳山断裂以东地区,以武隆断褶带的保存条件为最好,其次为彭水断褶带和黔江断褶带,道真叠加断褶带、务川叠加断褶带和沿河叠加断褶带相对较差。     

米仓山前缘隐伏构造带构造演化与长兴-飞仙关组油气成藏的关系

四川盆地东北部米仓山前缘隐伏构造带油气勘探潜力巨大,但由于构造变形强烈,油气成藏过程复杂,该区的勘探程度一直较低。为此,从构造演化与油气成藏关系入手,分别探讨了峨眉地裂运动、米仓山形成演化与该区上二叠统长兴组-下三叠统飞仙关组油气成藏的关系。分析认为,峨眉地裂运动控制了开江-梁平陆棚的形成,陆棚的形成演化为长兴-飞仙关组油气成藏提供了物质基础和储集空间。运用低温年代学证据,确定米仓山大规模隆升发生在燕山晚期和喜马拉雅期,燕山晚期米仓山开始强烈隆升,基底断裂发生拆离,地层褶皱挠曲变形,且呈前展式向南递进形变;喜马拉雅期再次隆升向南挤压,应力进一步向南传递,低缓部位褶皱变形。进而研究了米仓山形成对其周缘油气成藏具有的明显的控制作用,并将其划分为3个阶段,即古油藏成藏阶段（印支晚期-燕山期早期）、古气藏成藏阶段（燕山中期）和油气藏改造调整阶段（燕山晚期-喜马拉雅期）。最后,指出现今规模气藏主要分布在该区滑脱褶皱带内台缘礁滩储层发育区。     

浙西北前陆褶皱冲断带特征及上古生界含油气性

主要通过对晚工及中生代地层的岩石组合、岩相及构造牲的分析，认为浙西北地区直到早三叠世仍为一倾向东南的被动大陆边缘，中三叠世到白垩纪主要发育前陆磨拉石沉积；板块碰撞始于旱三叠世晚期，逆冲推覆冲席为浙西北地区的主要构造形式，推覆方向自南东向北西。浙西北地区残存的晚古生代地层中油气显示比较普遍，表明该区有一定油气探前景。该区晚古生代海相地层中的３套生储盖组合相互配套，其中油源岩在早、中侏罗世进入成熟阶段     

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。