塔里木盆地塔中隆起走滑断裂的三层结构模型及其形成机制

塔中隆起位于塔里木盆地中央隆起带中部,为塔里木盆地油气勘探的重点区块之一。以塔中隆起高品质三维地震资料精细解释为基础,开展塔中隆起走滑断裂的剖面和平面几何学特征、断裂的活动期次和断裂形成机制研究。地震资料显示塔中走滑断裂于石炭纪之前定型,少数走滑断裂的活动持续到了石炭纪之后,断穿基底到志留系和泥盆系,断面直立,但是在不同层位断层的几何特征存在明显差异性,主要分为3层结构：深层中、下寒武统断裂平面上呈线性展布,中、下寒武统在断裂两侧上拱;深部断裂向上继续切穿上寒武统和奥陶系,并在碳酸盐岩顶面发育许多分支断裂,剖面上表现为正花状构造,平面上组合为斜列断裂;浅层走滑断裂发育在上奥陶统-志留系和泥盆系内,剖面上常以负花状构造样式出现,平面上表现为该层特有的北西向雁列断层。这3层断裂在垂向上叠置,形成复杂的空间形态,将塔中隆起走滑断裂的演化阶段划分为3期：中寒武世塔中地区存在构造反转事件,在压扭应力作用下发育规模较小的走滑断裂;晚奥陶世走滑断裂复活,形成正花状构造;志留纪—泥盆纪走滑断裂持续活动。塔中隆起走滑断裂的形成受周缘构造环境控制,在中寒武世局部压扭应力、晚奥陶世压扭环境和志留纪—泥盆纪的压扭环境下形成演化。     

塔北隆起轮南低凸起断裂构造特征与形成演化

轮南低凸起是塔里木台盆区油气勘探的重点地区,发育一系列受控于断裂的缝洞型油气藏。目前对该区断裂研究多是针对某一区块的研究,亟需进行全区系统梳理。基于轮南低凸起大量三维地震资料,采用断裂构造解析方法,开展研究区断裂类型、构造特征与形成演化分析。结果表明:轮南低凸起发育逆冲断裂、走滑断裂、张扭断裂3类断裂。逆冲断裂分布在研究区西北部、中部轮南地区,既有沿层滑脱型,也有基底卷入型逆冲断裂。走滑断裂是研究区主要的断裂类型,剖面上表现为高陡直立、正花状、半花状3种构造样式,平面上发育线性延伸、棋盘格式、辫状构造、马尾状构造4种构造样式,沿走向具有明显的分段性。张扭断裂主要分布在上古生界、中-新生界,断裂规模较小,剖面上呈阶梯状、堑垒式或负花状,平面上大多沿深层走滑断裂、逆断裂呈雁列式、斜列式展布。利用断层上下构造样式差异、卷入断裂构造变形地层时代、生长指数3种方法分别判定走滑断裂、逆冲断裂、张扭断裂活动期次,揭示研究区断裂演化主要经历中加里东期、早海西期、晚海西—印支期、燕山—早喜马拉雅期4期演化,断裂演化具有一定的继承性。     

跃进二号东负反转走滑构造识别及成因

柴达木盆地是被昆仑、祁连、阿尔金造山带所围陷的大型含油气盆地,在印支期完成板块的拼合后进入了陆内变形时期,中、新生代盆地发育受喜马拉雅地块与亚欧大陆以及印度板块与亚欧大陆等碰撞的影响,经历了复杂的沉积、构造演化过程,断裂构造和褶皱构造都很发育。为了揭示柴达木盆地跃进二号东新生代构造特征及成因,通过地震资料精细构造解释以及构造演化剖面以阐明研究区平面和剖面构造特征。分析表明,走滑构造发育经历了七个泉组沉积末期强烈的压扭构造作用,发育了正花状构造样式,而至柴达木组沉积的前期构造又经历了强烈的张扭构造作用,发育了负花状构造,且叠加在早期正花状构造之上,使得浅层层序主要发育正断层,两期走滑断裂作用叠加产生了现今复杂的负反转走滑断裂带。跃进二号东叠加走滑构造模式的建立为柴达木盆地区域构造发育历史研究提供了重要的地质信息。     

塔里木盆地寒武-奥陶系走滑断裂系统特征及其控油作用

用新三维地震资料,对塔里木盆地寒武-奥陶系海相碳酸盐岩中发育的走滑断裂系统进行了研究。研究结果认为,研究系统中主要发育着花状构造、雁列构造、拉分地堑、辫状构造、剪切断裂带等多种构造样式。晚加里东–早海西运动期受阿尔金地区强烈的斜向碰撞挤压作用,在塔中地区形成一系列北东向的左旋走滑断裂;晚海西运动期受控南天山洋的斜向闭合拼贴作用,在塔北隆起轴部发育北东东向的压扭断裂,在塔北隆起南缘发育近南北向右旋走滑断裂;印支–燕山运动期受阿尔金走滑作用,在塔东发育左旋压扭断裂;喜马拉雅运动晚期受西昆仑–帕米尔斜向挤压,在巴楚地区发育压扭–走滑断裂。走滑断裂形成演化具有多期性、断裂发育具有继承性与区段性。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具有强烈的改造作用,走滑断裂破坏早期古油藏,是晚期油气运聚的主要通道,走滑断裂带造成油气分布的区段性。     

渤海海域新生代断裂发育特征及形成机制

摘要：断裂是渤海海域油气成藏的主控因素之一,利用地震剖面解释和构造编图成果,对渤海海域新生代断裂发育特征及形成机制进行了分析。渤海海域主要发育伸展断裂和走滑断裂,局部地区发育反转断裂。在平面上主要呈NE,NW和近EW向展布,其中NE向断裂多属于郯庐走滑断裂带的组成部分,在剖面上表现出花状构造特征。NW向断裂主要与张家口－蓬莱走滑断裂带有关,并与NE向断裂发生了相互剪切作用,共同构成了渤海地区新构造期的共轭剪切破裂系统。近EW向断裂可分为两类：大型近EW向断裂带多构成南部地区凸起和凹陷的分界断裂,经历了早期伸展和晚期走滑作用的叠加,在剖面上多表现为铲式主干正断层和浅层走滑分支断层相组合的似花状特征;浅层密集发育的小型近EW向断裂多是受郯庐断裂带走滑作用影响而形成的派生断裂。     

古城低凸起下古生界碳酸盐岩断裂发育特征与形成演化

通过二、三维地震资料精细解释,结合周缘大地构造环境,对古城低凸起下古生界碳酸盐岩断裂发育特征、形成演化与成因机制进行了研究。研究表明:古城低凸起寒武系-中下奥陶统碳酸盐岩发育正断层、逆断层、张扭性断层及压扭性断层4种类型断层,平面上呈NE向、NNE向、NW向展布,剖面上可见堑垒相间、正花状、负花状及逆冲叠瓦状4种构造样式;古城低凸起下古生界碳酸盐岩主要发育寒武纪-早奥陶世、中奥陶世、晚奥陶世-泥盆纪3期断裂,堑垒边界断裂长期继承性发育,断裂的形成与演化受周缘洋盆开启与闭合的控制。     

张扭断裂带内复合花状构造的成因与意义

花状构造是走滑断裂带内的标志性构造变形,传统上按照内部构造样式的差异可分为正花状构造和负花状构造。油气勘探揭示,在渤海海域新生代的郯庐断裂张扭变形带内,除发育正花状构造和负花状构造外还发育一种特殊的花状构造,即以背斜和正断层组合为典型特征的复合花状构造。通过分析复合花状构造的特征和形成机理认为,复合花状构造发育于张扭变形带中断层受阻弯曲或受阻叠置部位,具有走滑、挤压和伸展3类应变共存以及挤压变形和伸展变形同时发生的特征。复合花状构造可看作是张扭变形带内的典型变形样式,是伸展、挤压和走滑应变在局部挤压环境下复合变形的产物,其形成的应力状态处于正花状构造到负花状构造的过渡状态。复合花状构造因其特殊的构造样式和形成背景有利于油气的聚集成藏。     

苏北盆地高邮凹陷基底断裂构造特征及成因演化

基底断裂是深化盆地构造和油气勘探研究的重要领域。以苏北盆地高邮凹陷为研究对象,综合利用钻井、地震、地质、重磁等多元化资料,对基底断裂进行精细构造解释,明确其几何学、运动学特征及成因演化模式。结果表明,高邮凹陷存在一条主干基底断裂(即真武断裂),平面上呈弯曲线性发育,西段走向NEE向、倾向NNW向,东段走向NE向、倾向NW向,剖面上呈铲式发育,后期继承性演化为浅层的真1断层和吴1断层,并发育挤压、反转、伸展、走滑等4类典型构造样式。挤压期和反转期,真武断裂西部活动性强于真武断裂东部活动性;伸展期,真1断层活动性强于吴1断层。在区域动力学分析基础上,分5个阶段解释了高邮凹陷基底断裂的成因和演化。     

张扭断裂带内复合花状构造的成因与意义

花状构造是走滑断裂带内的标志性构造变形,传统上按照内部构造样式的差异可分为正花状构造和负花状构造。油气勘探揭示,在渤海海域新生代的郯庐断裂张扭变形带内,除发育正花状构造和负花状构造外还发育一种特殊的花状构造,即以背斜和正断层组合为典型特征的复合花状构造。通过分析复合花状构造的特征和形成机理认为,复合花状构造发育于张扭变形带中断层受阻弯曲或受阻叠置部位,具有走滑、挤压和伸展3类应变共存以及挤压变形和伸展变形同时发生的特征。复合花状构造可看作是张扭变形带内的典型变形样式,是伸展、挤压和走滑应变在局部挤压环境下复合变形的产物,其形成的应力状态处于正花状构造到负花状构造的过渡状态。复合花状构造因其特殊的构造样式和形成背景有利于油气的聚集成藏。     

渤海西部沙垒田凸起区走滑断层演化及其对油气的控制作用

渤海海域西部沙垒田凸起区潜山为太古界花岗岩,新近系河流相碎屑岩直接覆盖在基底潜山之上。该区发育长约20 km的NE向右旋走滑断层,斜切整个凸起。潜山内发育的NE和NW向两组走滑断层走向夹角约100°,NE向主走滑断层持续活动至今;NW向断层延续较短,局部表现为沟道,新近纪停止活动。该区走滑断层整体表现为负花状构造。新近纪构造运动在主走滑断层附近诱发大量近EW向左旋张扭性小断层并对主走滑断层形成切割。高分辨率三维地震资料精细解释表明,该区断层演化经历了三个阶段,即新近纪前基底断裂走滑阶段、新近纪早期盖层张性断裂弱雁列化阶段、新近纪晚期盖层张扭性断裂强雁列化阶段。凸起区走滑断层的多期活动不仅形成了断背斜圈闭,而且控制了走滑断层两盘古近系的沉积,对油气聚集和重新分配产生影响。     

塔里木盆地中北部断裂体系划分及形成机制探讨

基于地震地质解释,刻画了塔里木盆地中北部断裂体系的平、剖面特征,分析了不同断裂体系的结构模式、形成机制及演化历史。结果表明,该区分为4个断裂体系:（1）托普台“X”型走滑断裂体系,下古生界主要发育NNE、NNW向“X”型共轭剪切破裂及“1”字形直立构造、正花状构造,而中新生界多表现为NNE向雁列式张性正断裂及负花状、堑垒构造;（2）塔中NW向逆冲断裂体系,以近NW向基底卷入式或滑脱式逆冲断裂为主,发育“y”字形构造;（3）顺托NE向走滑断裂体系,奥陶系及以下层系表现为近NE向左旋走滑及“1”字形直立、正花状构造,而志留-泥盆系主要发育近NE向雁列式张性正断裂及负花状、堑垒构造;（4）塔河盐下“T”型断裂体系,下古生界层系由近EW向逆冲断裂与近SN、NNE向走滑断裂组成,中新生界层系主要发育NEE向、近SN向雁列式张性正断裂组。断裂体系的研究明确了研究区压扭走滑和张扭走滑作用的叠加改造过程,认为主要受控于盆缘古洋盆5期的消减闭合及碰撞造山作用。结合研究区构造动力学背景分析,将该区断裂体系的演化过程划分为中晚奥陶世的强挤压弱走滑期、晚志留—中泥盆世的强挤压强走滑期、晚石炭—早中二叠世的强拉张弱走滑期、晚二叠世—三叠纪的强挤压弱走滑期和侏罗纪—新近纪的弱挤压弱走滑期。      

塔里木盆地走滑断裂构造特征、形成演化与成因机制

勘探开发实践证实,塔里木盆地克拉通内走滑断裂控制了碳酸盐岩储层的发育与油气的富集。由于克拉通内走滑断裂具有位移小、断距小且埋深大的特点,因而对其构造演化与形成机制的认识仍然存在着诸多争议。为了厘清上述争议,基于大面积高精度三维地震资料与二维地震资料,在解析该盆地中部克拉通内走滑断裂几何学、运动学特征的基础上,深入探讨了塔里木盆地克拉通内走滑断裂的形成演化过程,并探究走滑断裂的成因机制。研究结果表明:(1)研究区走滑断裂具有纵向分层、平面分区、沿走向分段的特点;(2)深层压扭走滑断裂运动方向规律简单,NE、NNE向走滑断裂为左旋,NNW向走滑断裂为右旋,浅层张扭断裂运动方向差异较大,走滑断裂的位移量为400～1 500 m,属于小滑移距的克拉通内走滑断裂;(3)走滑断裂形成于加里东中期,加里东晚期—海西早期、海西晚期、燕山期—喜马拉雅早期部分断裂重新活化,不同时期断裂分布有差异;(4)加里东中期走滑断裂的形成受控于基底结构非均一性与原特提斯洋闭合消减带来的挤压作用力,张扭断裂为加里东中期走滑断裂后期活化产生的R剪切分支断裂或张性破裂断裂,其形成受控于不同时期盆地周缘洋盆消减闭合。结论认为,克拉通内走滑断裂的构造特征、形成演化、成因机制与油气息息相关,取得了油气勘探开发的巨大效益;除了塔里木盆地之外,四川盆地、鄂尔多斯盆地也具有相似的地质构造背景,通过对典型盆地的研究,必将丰富和完善中国小陆块、多旋回盆地的克拉通内走滑断裂理论,为发现更多的油气指明方向。     

塔里木盆地古城低凸起下古生界的断裂特征及成因机制

塔里木盆地古城低凸起在下奥陶统鹰山组下段白云岩储层中发现重要的油气资源,而断裂作为油气运移的通道,起着重要的作用。通过对古城低凸起三维地震资料的精细解析,结合主要界面的最大负曲率属性分析,对主要断裂带的剖面特征、平面特征、活动期次、成因机制及对油气成藏的影响进行了详细研究。结果表明,古城低凸起在剖面上主要发育负花状构造和平行高陡断裂2种构造样式;平面上主要发育NW向、NE向和NNE向共3个方向的断裂。结合对不整合面、生长指数和上覆地层的变形特征等综合分析,厘定出断裂的活动主要有3期,包括加里东早期(中寒武世)、加里东中期(晚奥陶世早期)和加里东晚期—海西早期(志留纪—泥盆纪)。加里东中期发育的张扭断裂,主要受控于先存基底薄弱带和阿尔金山北缘发育的沟—弧—盆构造体系的影响;加里东晚期—海西早期发育的张扭断裂是在加里东中期的拉张断裂的基础上继承发育的,受控于右旋走滑的古城北断裂和左旋走滑的车尔臣断裂。断裂的发育对古城低凸起的油气成藏有着重要的作用,主要表现在2个方面:断裂作为重要的油气通道,控制油气垂向运移;断裂也是热液流体的通道,利于白云岩化,改善储层物性。     

对渤海湾盆地张扭、压扭性构造的一点认识

张扭和压扭性构造是兼有走滑和拉张挤压2种作用的构造样式。经对大量具有张扭和压扭特征断层的统计提出,这2种扭动断层在沉积盆地的发育中具有特殊的空间位置与剖面特征,认为应当进一步加深对张扭和压扭断层的研究和认识,张扭和压扭构造是厘定渤海湾盆地及其内部坳陷演化过程的必需条件。     

青东凹陷走滑构造对油气成藏的控制作用

受郯庐断裂带走滑活动的影响,青东凹陷内部构造表现出明显的走滑特征。在识别了研究区内典型走滑构造样式的基础上,分析了走滑构造对油气成藏的作用。郯庐断裂带营潍段的西支断裂带为青东凹陷的东部边界断层,受区域构造应力场和郯庐断裂带多期走滑活动的影响,凹陷经历了3期断拗、2期反转的构造演化过程,形成了大型边界走滑断层、背形负花状构造和走滑压扭褶皱构造等多种具显著走滑特征的构造样式。走滑构造对烃源岩热演化、构造圈闭发育以及油气运移聚集都有重要的控制作用,形成张扭断层立体运聚、压扭断层走向运聚和凹中隆近源运聚等3种油气成藏模式,控制着青东凹陷油气的富集与分布。     

吐鲁番坳陷走滑断层特征探讨

吐哈盆地经历多期构造运动,构造作用相互叠加,中浅层断裂特征、构造样式复杂多变。盆地西部吐鲁番坳陷由于持续受到南北向构造应力作用,平面上“南北分带、东西分块”、剖面上“盖层滑脱”。由于侏罗系广泛发育煤层,加之挤压地质作用横向差异性强,吐鲁番坳陷中浅层发育大量走滑断层,断层特征纵、横向变化较大,对油气成藏控制作用明显。综合利用卫星照片、地面地质露头及地震资料,对吐哈盆地吐鲁番坳陷的走滑断层进行了较系统的分析和总结,重点探讨了走滑断层的类型、平面分布、剖面特征及其形成机制,结合已知油气藏分布特征探讨了走滑断层对油气成藏的控制作用,指出了下步勘探的有利区带。     

郯庐断裂锦州段S型弯曲特征与油气聚集

在三维地震资料精细解释基础上,通过剖面特征与平面特征分析,结合构造圈闭、储层、油气运移和断层侧封等研究,初步探讨了郯庐断裂带锦州段S型弯曲对沙河街组油气聚集的影响。研究表明:郯庐断裂在辽东湾锦州地区表现为NE向延伸的辽西1号、辽西2号和辽西3号断层,剖面上呈负花状,平面上以大小不一的S型弯曲沿NE向延伸,整体为右旋走滑断层。S型弯曲可以划分为上升盘左凸型、上升盘右凸型、下降盘左凸型和下降盘右凸型4种类型。多个大中型油气田证明锦州地区油气聚集具有明显差异。下降盘右凸型、上升盘左凸型S型弯曲位于右旋走滑断裂压扭区,构造圈闭数量多、面积大,断层侧封性较好,易形成油气富集区。特别是下降盘右凸型S型弯曲,储层厚度大,油源断裂更发育,往往形成高丰度油气富集断块。下降盘左凸型、上升盘右凸型S型弯曲位于右旋走滑断裂张扭区,构造圈闭少,面积小,断层侧封性差,油气难以大规模聚集。该研究对研究区及类似走滑断裂发育地区的油气勘探有一定的指导意义。     

塔中地区走滑断裂体系的发现及其地质意义

依据2003年获得的高质量三维地震资料,在塔里木盆地塔中地区首次发现了具一定规模的NE向的走滑断裂体系。走滑断裂体系由东西两条主断裂和其间的菱形拉分地堑以及发育在主断裂尾端的羽列张扭断层组成。走滑断裂广泛发育,对碳酸盐岩储层改造、火山活动及圈闭形成具有一定的控制作用。这一发现改变了对塔中地区构造特征的单一认识,启发了对塔里木盆地中晚奥陶世构造背景的新认识。文中认为这种走滑断裂体系主要是在晚加里东期张扭应力环境下形成的,其发育时期与塔里木盆地油气成藏期基本匹配,这组断裂很可能是一组重要的油气通道。     

琼东南盆地长昌凹陷断裂带特征及其油气藏勘探意义

结合琼东南盆地区域构造背景、构造解析及盆地动力学理论方法,对琼东南盆地长昌凹陷分带进行了断裂组合形态、构造样式及特点的详细研究,总结了三大断裂体系:西部右行张扭走滑断裂体系、东部伸展断裂体系、早—中中新世浅层小断裂体系,揭示了各断裂带构造样式及力学成因机制。并综合区域层序地层研究资料,提出了长昌凹陷张扭走滑形成的负花状断裂带及伸展背景下逆牵引构造带为2个有利的油气勘探领域。     

郯庐断裂带在渤海海域渤东地区的构造特征

为了分析郯庐断裂带对渤海海域渤东地区的构造特征、构造演化及油气成藏的控制作用,解释了5条地震剖面,并对其中一条剖面做了平衡恢复。研究结果表明,郯庐断裂在渤东地区表现为3个分支,剖面上发育明显的负花状构造、具有走滑性质的正断层、滚动背斜、垒堑构造、断阶构造等,还可见海豚效应现象。平面上深部走滑断层延伸较远,浅层形成大量的雁列式正断层。郯庐断裂古近纪主要以伸展活动为主,且以渐新世东营组沉积期伸展活动最强,上新世-第四纪以走滑活动为主。因此,渤东地区断裂具有分层差异变形特征,基本上可以分为两套断层系统:1古近系及其下部的伸展断层系统;2新近系-第四系的走滑断层系统。郯庐断裂的晚期强烈活动促使了油气的晚期成藏。