中国中西部山前构造变形结构分带模式与油气

复合大陆内部的山前冲断特征及其结构分带研究是探索山前带油气富集分布规律的有效方法。通过对中国中西部地区主要山前带深部地质结构与沉积盖层构造变形特征的分析,认为陆内山前冲断变形受控于不同层次的滑脱层、复合陆块空间几何形态与位置。复合陆内山前冲断是在板块边缘构造挤压应力作用下,由造山楔向盆地方向沿不同深度的滑脱层发生阶梯式拆离冲断引起的构造形变。基于此认识,建立了以"主滑脱层深度为主、兼顾变形样式"为原则的复合陆内山前冲断变形4分带模式,即复合陆内山前冲断变形由古造山带向盆地依次划分出厚皮带、过渡带、薄皮带,其中过渡带又可划分为过渡Ⅰ带和Ⅱ带。变形带在变形构造层、构造样式、断层破裂机制、褶皱方式、断层相关褶皱原理与几何学模式等方面均具有各自独特的特征。陆内冲断变形带结构类型与油气聚集成藏有明显的关联响应：规模油气发现主要分布在过渡带;过渡Ⅰ带多为残留或调整型油气藏,成藏过程具有边聚集、边调整的特点,带内前缘油气相对富集;过渡Ⅱ带以晚期成藏为主,断裂形态及其与盖层的匹配样式是油气成藏富集的关键,带内中部是油气富集相对有利部位。中西部山前厚皮构造向薄皮构造转换的过渡部位是山前地震勘探技术攻关与勘探部署的重点。     

龙门山中北段构造变形特征新认识——对多层次滑脱变形的指示意义

龙门山中北段处于中段与北段过渡转换位置,前期的构造变形特征研究相对薄弱。基于重新处理的二维地震长线资料,综合运用野外基础地质观测、钻井结构分析和构造解析等手段方法,系统厘定了龙门山中北段构造变形特征。龙门山中北段厚皮带一侧变形层次深,以韧性变形为主,表现为一系列紧闭倒转向斜和背斜组合样式;过渡Ⅰ带发育多条逆冲断裂呈叠瓦状冲断至地表,主干断裂下盘三叠系软弱层中通常派生次级平缓断裂,控制着内部叠瓦状不对称断层传播褶皱的发育;过渡Ⅱ带整体为山前隐伏带,发育1号隐伏断裂及其上盘强烈变形的叠瓦状逆冲构造和下盘弱挤压褶皱变形的原地体等。高角度逆冲主干断裂下盘的相对软弱层中通常派生发育次级平缓断裂,两者构成倒“γ”型变形样式。综合变形特征和成因机制分析认为,叠瓦状和倒“γ”型复合冲断样式构成研究区基本冲断变形样式,其形成受控于龙门山地区由深到浅、自后缘向前缘的多层次滑脱变形。     

论江南—雪峰基底拆离式构造——南方构造问题之一

基底拆离式构造是大陆板块边缘受到俯冲、消减、挤压和缩短作用时,在大陆板块内部的反应,即地壳内部受到水平挤压作用时,沿壳内"低速带"、"高导层"等软弱带产生多层次的拆离。这些发育在变质基底内的大型韧性剪切带把岩石圈板块的地壳拆离成若干"薄岩席",并沿拆离面发生大规模的滑移和推覆,使得板内古生界盆地的沉积盖层产生侏罗山式的褶皱与叠复,层间出现剪切与滑脱等由强及弱的递进变形改造和缩短,以达到中、上地壳剖面的平衡。文中讨论了江南—雪峰山"隆起带"的性质,认为它既不是造山带的"厚皮构造",也不属于沉积盖层褶皱的"薄皮构造"范畴,而是属于"过渡型的基底拆离式"的构造属性。它是在印支—早燕山运动期间由南东向北西(同时派生由南向北,由东向西)进行基底拆离和推覆的,成为控制整个扬子海相中古生界盆地改造变形的动力学来源和主导因素,同时也控制了海相油气的形成与聚集。     

下扬子区中、古生界变形结构分区

根据滑脱层和变形结构的组合形式,提炼出苏北-南黄海北部基底滑脱冲断-反转型(Ⅰ)、南黄海中央隆起型(Ⅱ)、苏中南黄海中南部冲断-反转型(Ⅲ)、苏南-南黄海南部志留纪滑脱推覆型(Ⅳ)、皖南-浙西勿南沙基底滑脱冲断型(Ⅴ)、江南隆起厚皮变形型(Ⅵ)、张八岭-里岩厚皮变形型(Ⅶ)等7种一级变形结构组合类型;根据滑脱面上下构造...     

焦石坝地区中、古生界构造特征及其页岩气地质意义

通过二维、三维地震剖面解释和运用平衡剖面技术观点,对焦石坝地区基底结构、中、古生界构造特征及其构造演化进行了研究。研究结果表明,该区存在着基底卷入和盖层滑脱2种构造类型。基底卷入型有背冲背斜、对冲向斜、叠瓦逆冲、正花状扭动和多字形扭动5种构造样式。盖层滑脱型有断展或断弯、断滑、叠瓦逆冲、叠瓦反冲、冲断楔5种构造样式和组合。燕山早、中期是该区的2个主要构造变形期,在燕山早期,中、古生界与基底及其内幕之间近水平向西拆离滑脱推覆,形成了侏罗山隔挡式背-向斜交替褶皱。方斗山断裂与大天池背斜之间的焦石坝地区为挤压宽缓复向斜背景;在燕山中期,受东邻隔槽带中、深层基底拆离向西强烈冲断作用,焦石坝地区形成了仰冲-逆冲-掩冲构造格局,经历基底叠瓦冲断-盖层滑脱-左行压扭3个变形幕,形成了焦石坝双层背冲背斜及翼部的断褶带。石门断褶带具有多层滑脱褶皱特征,乌江断褶带具有滑脱与左行压扭的性质。构造变形性质与类型、龙马溪组-五峰组滑脱程度、层滑作用产生的构造缝是该区形成大型页岩气田重要的构造影响因素。     

博格达山前带米泉地区滑脱逆冲构造样式及其演化特征

为确定博格达山前米泉地区构造样式和地层展布,基于断层发育特征及滑脱层对构造发育控制作用的研究,建立了研究区典型的滑脱逆冲构造样式。受上三叠统泥岩和下侏罗统八道湾组煤系滑脱层的控制,米泉地区的基底断层早期沿滑脱层由南向北低角度滑冲,后期遇阻上倾,切割地层并出露地表,形成独特的“躺椅”状产状;次级断层规模小,两端止于滑脱层内。博格达山前带自南向北划分为推覆带（基底推覆）、冲断带和滑脱带3大构造带。米泉地区位于冲断带,横向可细分为4个构造台阶,纵向上划分为3个构造层,各构造层均为主动顶板双重构造复合体,次级断层发育程度有所差别。滑脱逆冲构造样式的建立推翻了以往的构造认知,确立了推覆体下方仍为下组合地层,且存在众多有利的背斜圈闭的地质认识,对准噶尔盆地南缘山前带下组合的油气勘探具有借鉴意义。     

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.     

中、下扬子区古生代盆地基底拆离式改造与油气领域

导源于古特提斯海关闭的印支运动,使扬子和华北地台分别向大别-胶南造山带的陆内俯冲和挤压,使扬子地台本身也产生了以基底拆离-盖层多层次滑脱为主要方式的变形改造。由江南-雪峰基底拆离推覆隆起带向北挤压所形成的NE至近EW向延伸的川鄂湘黔-苏皖南前缘褶皱-冲断带,在燕山晚期又受到了秦岭-大别-胶南造山带向南仰冲推覆形成的NW至近EW 向前陆褶皱冲断带进一步的叠加和改造,最终形成扬子地台南北两侧相向对冲的构造格局。文中还提出了中下扬子区与基底拆离-盖层滑脱构造有关的可能的油气聚集模式。     

下扬子北缘前陆盆地构造变形样式

下扬子北缘前陆盆地经历了印支、燕山、喜山等多期构造改造,构造环境经开裂扩张—碰撞拼合—拉伸断陷等多次转换,最终形成了上部拉伸、中部逆冲推覆、下部拆离滑脱的"三层楼阁"式分层构造变形组合的构造几何学模式.其构造变形主要受中三叠世扬子地块与华北地块的陆—陆碰撞造山作用控制,具有横向上强弱分带、垂向上形变分层的特征.可划分为伸展变形、冲断褶皱变形、拆离滑脱变形等3种构造变形样式.     

鄂尔多斯西缘马家滩滑脱型冲断构造

鄂尔多斯西缘马家滩冲断带是一个典型的滑脱型冲断层带,石炭系煤系地层和沉积盖层与基底之间界面是主要滑脱层面。冲断层按成因分为底板冲断层、分支断层、反冲断层、横向断层4类。褶皱分为断展褶皱和断滑褶皱。冲断层带内存在反冲型、反冲切割型及分支断层型3种类型前缘构造样式和断层与断层、断层与褶皱两类构造转换。马家滩冲断带前缘带南端是油气勘探最有利地区。     

陆内山前冲断结构分带的构造物理模拟实验

冲断带物理模拟实验的现有模型无法模拟完整变形带,不完全符合中国复合陆内冲断的构造背景。通过设计具有横向、垂向流变差异的"挤压-碰撞"模型,模拟了冲断结构的分带特征和过渡带内逆断层演化。几何学分析表明,改进的实验模型可以模拟完整的变形带,从腹陆向前陆依次为厚皮带、过渡带、薄皮带,分别对应造山带、冲断带和盆地;断层的发育规律方面,实验模型与地质模型亦具有较好对应关系。运动学分析表明,过渡带内逆断层的演化经历了脆性变形、韧-脆性变形和韧性变形3个阶段,但有无滑脱层会造成逆断层的演化有所差异。横向上断层发育规律分析表明,初始破裂角小和演化时间短是冲断带内前缘逆断层倾角小于后缘的成因机制。     

四川盆地北部米仓山冲断带多层滑脱系统构造分析

根据野外地质、地震地质资料及平衡复原技术对米仓山山前二维构造特征进行解析,通过三维可视化分析对米仓山山前各断层的空间组合方式进行研究。结果表明,米仓山山前构造特征具有分层性：深部构造由震旦系滑脱层控制,发育基底逆冲断层;中部构造由震旦系与三叠系嘉陵江组滑脱层共同控制,具双重构造;浅层构造受三叠系嘉陵江组滑脱层影响,呈单斜构造。由于三叠系嘉陵江组顶部滑脱层向东逐渐抬升,导致了米仓山山前由西向东缩短率逐渐减小,中部双重构造中的断层主要呈5种组合特征：断层上发育次一级的调节断层,断层间彼此保持平行向两侧延展,断层与断层发生相交,断层逐渐向上抬升最终消亡,断层内部产生新的调节断层。     

塔西南昆仑山前冲断带甫沙-克里阳段构造特征与物理模拟

受复杂地表条件影响,地震构造建模一直是塔西南昆仑山前冲断带油气勘探中的难点。基于野外地质调查、二维地震、钻井等资料,通过对二维地震剖面进行精细构造解释和生长地层分析,表明塔西南昆仑山前冲断带甫沙-克里阳段主要发育基底卷入式构造、阿尔伯特型构造三角带、被动顶板双重逆冲构造和断层转折褶皱等构造样式,塔西南昆仑山前3排背斜构造带自南向北依次发育于上新世早期、上新世中晚期和更新世早中期。在此基础上,提出了“双滑脱层-单向挤压”冲断构造发育模式,设计并开展了相应的砂箱物理模拟实验。实验结果表明,该模型能够较好地模拟塔西南昆仑山前冲断带甫沙-克里阳段的“前展式”构造变形过程和典型构造样式,物理模拟实验结果与地震构造解释模型吻合,西昆仑造山带隆升产生的强烈向北挤压力和双滑脱层地层结构是塔西南昆仑山前冲断带甫沙-克里阳段构造形成的2个关键因素。     

塔里木盆地麦盖提斜坡构造样式分析

麦盖提斜坡是塔里木盆地西南部的一个二级构造单元,经历多期构造变形作用,基底构造形迹或基底断裂带、多期构造运动和应力场转换、区域滑脱层等因素控制了构造变形及其迭加。从构造成因角度,其构造样式可划分为挤压构造、走滑(转换)构造、盐相关构造和岩浆岩构造等4大类,每大类还可进一步细分为多个亚类。多期的构造运动在形成新构造的同时,改造前期的构造,形成复杂多样的组合方式,剖面组合上划分为基底断层-膏盐岩增厚-背冲断层型、先存隆起-披覆背斜型、背冲断块潜山-披覆背斜型、岩浆底辟-披覆背斜型、基底卷入型断裂-反向/同向背冲盖层滑脱叠置型、走滑断裂-浅层盖层滑脱型及叠瓦状构造等7种类型。     

塔西南逆冲带前缘英吉莎背斜的多期变形

塔里木盆地西南缘位于西昆仑山前,发育多个逆冲构造带,并发现了多个油气田。应用断层相关褶皱理论,根据钻井和二维地震资料,对塔西南山前的英吉莎背斜构造进行了精细的构造解释,发现了位于中新统安居安组泥岩和膏泥岩中的浅层滑脱层,浅层发育简单的被改造的断层弯曲褶皱,据此提出英吉莎背斜由浅层、中—深层和深层3个构造层垂向叠合而成。中—深层发育楔形构造,为多个逆冲断层的叠瓦状构造,深层为简单的楔形构造。根据生长地层及构造变形样式,浅层构造形成最早,其后为中—深层构造,深层构造形成最晚。总之,由西昆仑山向塔里木盆地呈现多期幕式逆冲,塔西南逆冲构造具多期幕式活动,不同时期发育的构造在垂向上叠加,形成现今的构造样式。     

渝鄂湘边区构造样式分析

以T.P.Harding和J.D.Lowell的构造样式分类方案为基础，对研究区构造样式作了详细分类研究。根据基底是否卷入，将研究区构造样式分为基底卷入型和盖层滑脱型2大类；根据应力传递方式，将基度卷入型构造样式分为挤压断块、张性断块和基底逆冲－褶皱系3类，盖层滑脱型构造样式分为逆冲－褶皱组合和正断层组合2类。根据褶皱和断裂的不同组合形式，进一步识别出11种构造要素，即背冲断块、对冲断块、“垒－堑”式组合、大型盲叠瓦冲断带、叠瓦扇、断弯背斜、滑脱背斜、断展背斜、滑脱背斜、构造三角带、双重构造、铲形正断层与滚动背斜等。由于多期构造变形的影响，存在多种构造样式叠加现象。     

塔里木喀什坳陷构造变形与油气关系探讨

喀什坳陷构造变形较为复杂,主要为喜山期构造变动的产物,受区域构造边界的影响及自身所处构造部位的差异,在区域南北向挤压应力场的作用下,于不同的地区形成了不同的构造变形区,自西向东、自北向南可分别称之为西部对冲挤压变形区、东段北部反冲挤压变形区、东段中南部侧向挤压凹陷区和中部剪切扭动变形区。下第三系底部膏盐层为底板滑脱层的逆冲推覆构造极为发育,属薄皮构造,并构成周边造山带向前陆地区逆冲推覆的前展式逆冲前缘或前缘外带的反冲褶皱带。区内构造变形的分区性和浅层构造变形的分异性对该区油气运移、聚集成藏具有重要作用。