确定裂陷盆地伸展量的分数维法

脆性断层群落的位移具有分数维牲特征，此特征可以用于建立一种裂陷盆地伸估算的新方法，即分数维法。这种方法可以用于在地震反射剖面上不可的小型断层之寂滑移造成的伸展量大小，计算结果可以约合不同计算方法之间的差异，阐明小型断层在区域裂陷作用变形过程听重要意义。以二连断陷盆地群伸展量的确定为例，详细地介绍了这种方法的使用原理和步骤。     

裂陷盆地韧性伸展量计算模型及其在渤海湾盆地的应用

裂陷盆地在拉张过程中存在的韧性变形一直没有得到理论界的关注。两种常用的伸展量计算方法("地壳厚度变化计算法"和"断层平衡复原法")的巨大差异是由于盆地的韧性伸展分量导致的。本文建立了一套基于以上两种方法耦合应用的盆地韧性伸展量和断层滑移伸展量计算模型,并应用于渤海湾盆地。经计算,渤海湾盆地的韧性伸展量大约占总伸展量的40%左右,这是用"断层平衡复原法"计算的伸展量总是小于"地壳厚度变化计算法"计算的伸展量的真正原因。渤海湾歧口凹陷的伸展计算结果显示韧性变形速率与断层滑移速率呈正比关系,盆地在裂陷期不仅断层滑移剧烈,韧性变形速率也很大。     

裂陷盆地与强拆离盆地：陆内伸展盆地的两个端元

大陆伸展构造体系具有两种端元特征，即裂谷环境和强烈的伸展地体。这些不同的构造样式形成并被记录在不同的伸展盆地中，陆内的裂陷作用通常出现在具有正常地壳厚度和热均衡的地区。裂陷沉降普遍伴随阗碱性－拉斑玄武岩岩浆活动具有大倾角的边界断层，小于１ｍｍ／ａ的滑移速率，以及小幅度伸展特征。     

琼东南盆地新生代伸展量的时空分布研究

以琼东南盆地新生代20条骨干地震剖面的构造解释为基础,利用平衡剖面技术计算了各剖面不同位置的伸展量、伸展率和伸展系数,并分析了伸展量的时空分布规律。同时采用分形法对平衡剖面技术所得到的伸展量产生的差值进行补偿分析,以验证平衡剖面技术在琼东南盆地的适应性。研究表明,琼东南盆地新生代具有多期伸展特点,伸展量时空分布不均匀。空间上,伸展量主要由盆地主控断层位移造成,主控断层位移较大处对应的伸展量大,盆地东区伸展率高于西区;时间上,水平伸展运动可分为始新世、渐新世和中新世3个时期,水平伸展量分布不均匀,伸展量主要发生在陵水和崖城组时期。其中,始新世伸展主要发生在乐东长昌凹陷,渐新世伸展主要发生在盆地中部。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代伸展量的时空分布特征*

以渤海湾盆地黄骅坳陷22条区域地震剖面的构造解释为基础,利用平衡剖面技术计算了不同位置剖面的伸展量、伸展率和伸展系数,并分析了伸展量的时空分布规律。研究表明,黄骅坳陷新生代具有幕式伸展的特点,而且伸展量的时空分布极不均匀。空间上,伸展量主要是由盆地主边界断层伸展位移造成的,主边界断层位移较大处的伸展量也相应较大;时间上,水平伸展运动可以分为始新世、渐新世和新近纪3个时期,其中,始新世伸展主要发生在盆地南部,渐新世发生在中北部,新近纪伸展量较小,主要发生在中部。伸展量时空分布是受盆地构造变形、构造演化控制的。始新世,NNE向沧东断层的伸展位移是控制盆地伸展变形的主要因素,且沧东断层在盆地南区的伸展位移量较大。渐新世,NNE向沧东断层在盆地中北区的伸展位移量相对较大,同时盆地内部NNE向基底断层的右旋走滑诱导的NE向基底正断层对盆地伸展变形做出贡献。新近纪,盆地在后裂陷的热沉降过程中NNE向基底断层仍然有右旋走滑位移,致使盆地中部发育NE向盖层正断层。     

渤海湾盆地张巨河复杂断块区平面砂箱模拟实验及其启示

伸展盆地复杂断块区往往发育多个方向的断层，这种复杂的正断层组合过去有人认为是多期构造矗加作用的结果。本文针对渤海湾盆地张巨河复杂断块区进行了平面砂箱模拟实验。实验结果表明，在基底有先存构造(如基底断裂)的情况下，如果区域伸展方向和先存断裂或基底构造活动(底辟上拱)不协调，通过递进变形就可以形成复杂的断层组合，即复杂的断层组合可以在一个伸展构造期内、在统一的区域伸展构造力作用下在递进变形过程中逐渐形成，复杂断层组合并不一定需要多期变形叠加。在此基础上，结合理论分析，提出了复杂断层组合成因的另一种模式——不协调伸展递进变形模式。该模式为揭示伸展构造系统中复杂断层组合之间的内在联系提供了新的思路。     

中国东部中,新生代伸展盆地构造特征及地球动力…

中国东北和华北地区中，新生代伸展盆地经历了３个主要阶段，即晚三叠世一早，中侏罗世，白垩纪和新生代３个旋回，简要地介绍了这３个旋回时期中国东部构造格局的巨大变化，通过火山岩和地质，地球物理资料综合分析构造特征，推断盆地的形成和改造与板块边缘活动有关，也即与蒙古－鄂霍茨克中生代洋，那丹哈达－锡霍特．阿林中生代洋以及新生代菲律宾板块向欧亚大陆俯冲和大别造山带再活动有关，此外，伸展，反转构造和走滑断层作用     

琼东南盆地地壳伸展因子计算及其伸展模式探讨

对伸展因子β的计算分析,可认识岩石圈的伸展变形特点。基于琼东南盆地具有"多米诺"伸展断层构造的5条反射地震剖面资料,利用"多米诺"伸展断层模式计算了上地壳伸展因子,其值分布在1.17～1.58之间;与对应位置的全地壳和岩石圈的伸展因子比较,结果显示上地壳、全地壳和岩石圈伸展因子三者之间存在差别,但不是简单的随深度增大,具体表现为盆地中北部的岩石圈伸展变形特点为岩石圈伸展因子大于全地壳大于上地壳,盆地西南部则表现为全地壳最大,岩石圈最小。通过计算,结合研究区相关研究成果,本文认为琼东南盆地岩石圈发生了随深度变化的伸展变形;不同构造位置的岩石圈伸展变形存在明显差异。     

用面积平衡原理预测伸展断陷盆地中岩层内部应变及亚分辨正断层的方法

大多数地堑和半地堑是由深度近水平的拆离正断层控制的。根据面积平衡原理,这些伸展断陷盆地岩层的区域基准面至拆离断层面高度（h）与其损失面积（S）呈线性比例。拆离断层之上的盆地基底岩层的水平伸展量相同,因此,用“S－h图解法”可以确定拆离断层深度,并能在此基础上计算出岩层的总水平伸展量。伸展盆地中的总水平伸展量主要是由不同尺度的正断层的水平离距体现出来的。可观测解释的断层的水平位移可以通过测量盆地宽度、岩层长度等直接得到。用剖面面积平衡方法可计算出盆地各岩层的平行岩层面的应变,其中相当部分是由在观测尺度上不能直接解释出来的“亚分辨正断层”的小尺度位移造成的。因此,在分析伸展断陷盆地的构造样式、岩层力学性质基础上,有可能对计算得到的平行岩层的伸展应变进行合理评估,进而可以定量地预测“亚分辨正断层”的密度和可能的分布部位。     

中蒙边界地区晚中生代伸展盆地的结构、演化和成因

中蒙边界地区在侏罗世晚期－早白垩世发育一个广阔的伸展盆地体系，内部由许多不同规模的次级盆地所组成。盆地体系大致经历了两个发展阶段，早期阶段普遍发育相互独立的次级盆地，而晚期阶段则发生以次级盆地侧向相互连接为特征。相互连通的次级盆地进一步演化为大型次级盆地，形成盆地体系内的沉积和沉降中心，并在平面上呈条带状。与此同时，由于应力逐渐集中在大型次级盆地边界断层之上，处于应力影中的次级盆地停止发育。中蒙边界地区晚中生代的伸展盆地体系的形成与地壳浅部的伸展作用有关，动力学成因机制很可能与增厚岩石圈的重力垮塌有关。     

不同伸展构造的形成深度和水平伸展量的估算

本文根据断陷盆地规模，盆内盖层厚度，地层产状等要素以及控盆地断裂的几何学和运动学特征，推导了不同类型伸展构造的形成深度和水平伸展计算模式，并以信江裂陷伸展构造，衡山，南雄，会昌热隆伸展构造和新一资重力伸展构造作为实例进行计算，结果表明，三种伸展构造的形成深度明显地分三个层次，反映了不同伸展构造形成的动力学机制特征和热隆隆伸展构造较大的水平伸展，合理地解释了小型断裂盆地内形成盖层厚盖沉积的原因。     

歧口凹陷伸展滑脱构造系统的厘定及其地质意义

歧口凹陷是渤海湾盆地中部黄骅坳陷的一个次级凹陷,凹陷内蕴藏着丰富的油气资源,是渤海湾盆地油气勘探的重点区块。在叠前三维地震剖面精细构造解释分析的基础上,识别和建立了歧口凹陷伸展滑脱构造系统。该系统分为南部伸展滑脱系统和北部伸展滑脱系统,南部滑脱系统以羊二庄滑脱断裂为主体,连接张东断裂、张北断裂、赵家堡断裂等伸展断裂组合而成,北部滑脱系统以沧东断裂为主体,连接大张坨断裂、海河断裂、港西断裂、港东断裂、南大港断裂等伸展断裂构成。在平面上两大滑脱系统各自构成一个帚状断裂体系,在剖面上表现为叠瓦式几何形态,与次级断裂常构成"Y"型或复"Y"型组合样式,向深部会聚到主滑脱面。歧口凹陷古近纪时期变形基本都限定在区域性底滑脱界面之上,并具有多层次滑脱构造特征,控制和影响了歧口凹陷不同级别的构造形态和组合样式,同时对盆地的沉降过程也有重要的控制作用。歧口凹陷伸展滑脱构造为本区的油气储集和运移提供了有利条件,并初步探讨了歧口凹陷伸展滑脱构造的动力学条件。     

分层伸展叠加变形二维离散元模拟

分层伸展叠加变形是裂陷盆地演化过程中普遍存在的一种复杂的构造地质现象,是裂陷盆地构造地质研究和油气成藏研究的热点。目前有关分层伸展叠加变形的研究仍处于几何学描述阶段,缺乏对其动力学演化过程的解析。本文采用构造地质研究领域中新兴的模拟方法——离散元,通过构建离散元模型模拟研究分层伸展叠加变形的断裂发育过程。结果表明:(1)上下两套伸展断裂系统之间是否存在韧性滑脱层(泥岩层或膏岩层)是分层叠加变形的主控物质因素;(2)中间韧性地层隔断了下部断层向上的继承性发育,从而形成上下两套断裂系统分层伸展,垂向上叠加的变形特征;(3)受韧性地层侧向牵引作用影响,上部断裂系统的横向展布明显扩大;(4)在相同岩性条件下,降低伸展速度会显著降低两侧断层发育的差异性,但不会改变垂向上分层伸展的变形特征。研究解析了分层伸展叠加变形的动力学演化过程,有助于进一步认识分层伸展叠加变形机制及其对油气运聚成藏的控制作用。     

Analysis Method for Predicting Strain in Interior Beds and Sub-Resolution Faults from Area Balance Theory in Extensional Basins

Extensional basins include mainly grabens and half grabens displaced along a lower detachment. Based on area balance theory, there is a linear relationship between a height of regional and the lower detachment h on the outside of the basin and “lost area S“ from the regional in the basin. The pre-growth beds above lower detachment are of the same extensional displacement so that an “S-h diagram“ can be used to determine the depth to lower detachment and to calculate the total extensional displacement of the beds above the lower detachment. The extensional displacement is dominated by the heave of various scale normal faults. The displacement of obvious faults can be immediately figured out from the measured bed-length. The requisite extension calculated by area balance is the layer-parallel strain, which could be accommodated by displacement on sub-resolution faults. Accordingly, the layer-parallel strain can help us predict the magnitude and distribution of sub-resolution faults on the basis of analysis of the structural style and rheological behavior.     

伸展构造盆地的平衡剖面及其构造意义——以松辽盆地南部为例

挤压构造的平衡地质剖面分析已经广泛应用于造山带构造分析, 但伸展构造区的平衡地质剖面分析实例仍然很少.运用盆地分析的技术与方法, 分层序或阶段将地质构造依次恢复、地层逐层回剥, 并通过在松辽盆地南部吉林两井油田扶余油层4条剖面的实践, 复原出不同时代盆地构造与地层发育的连续剖面, 揭示出松辽盆地南部主要构造样式是以浅表构造层次的负花状构造及深层剥离断层发育为特征; 断层生长指数、盆地的伸展史和伸展量等参数显示, 晚白垩世是构造转型的重要阶段, 此前主要为走滑构造样式形成阶段, 此后则主要为伸展滑脱构造发育阶段.在此基础上, 提出松辽盆地具有伸展-走滑双重力学构造性质, 可能是一个弧后构造盆地.      

Extensional Tectonic System of Erlian Fault Basin Group and Its Deep Background

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｈｉｇｈｌｙｅｘｔｅｎｄｅｄｒｅｇｉｏｎｓ（β＞１．５－２）ｓｕｃｈａｓｔｈｅＢａｓｉｎａｎｄＲａｎｇｅＰｒｏｖｉｎｃｅａｎｄｐａｓｉｖｅｍａｒｇｉｎｓ,ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｔｅｃｔｏｎｉｃｓｙｓｔｅｍｉｓｃｈａｒａｃｔ...     

Improved Geometric Model of Extensional Fault–bend Folding

Extensional fault–bend folds, also called rollovers, are one of the most common structures in extensional settings. Numerous studies have shown that oblique simple shear is the most appropriate mechanism for quantitative modeling of geometric relations between normal faults and the strata in their hanging walls. However, the oblique simple shear has a rather serious issue derived from the shear direction, particularly above convex bends. We use geometric and experimental methods to study the deformation of extensional fault–bend folds on convex bends. The results indicate that whether the fault bends are concave or convex, the shear direction of the hanging wall dips toward the main fault. On this basis, we improve the previous geometric model by changing the shear direction above the convex bends. To illustrate basin history, our model highlights the importance of the outer limit of folding instead of the growth axial. Moreover, we propose a new expression for the expansion index that is applicable to the condition of no deposition on the footwall. This model is validated by modeling a natural structure of the East China Sea Basin.     

海拉尔盆地贝尔凹陷伸展断层转折褶皱作用及其对沉积作用的制约

海拉尔盆地是叠置于内蒙－大兴安岭古生代碰撞造山带之上的中新生代盆地,总体上呈北东向展布,由3坳、2隆5个一级构造单元组成,自西向东依次为扎贲诺尔坳陷、嵯岗隆起、贝尔湖坳陷、巴彦山隆起和呼和湖坳陷, 其中贝尔凹陷是贝尔湖坳陷南部的1个二级构造单元。贝尔凹陷的控陷断层为1个上凸、2个上凹断层转折组合构成的犁式正断层,在深部发育伸展双重构造。在犁式正断层上盘由于上凸断层转折产生的活动轴面与断层面为同旋向剪切,而上凹断层转折产生的活动轴面与断层面为反旋向剪切,在断层上盘形成2个背斜中间夹1个向斜的构造组合。由活动轴面与固定轴面之间滚动面的宽度确定控陷断层F₁在早白垩世南屯期晚期的水平伸展量为6 850 m。贝尔坳陷伸展断层转折褶皱的几何学和运动学特征,反映了断层滑移速率、构造沉降速率和沉积速率对凹陷内沉积地层变形特征的影响和构造活动对沉积作用和油气地质条件的制约。贝尔凹陷南屯组上段内部角度不整合的形成与变形作用中的剥蚀作用和沉积间断无关,而是由于半地堑从略欠补偿充填向过补偿充填状态转变时,沉积速率相对于构造沉降速率显著增加所致。