准噶尔盆地南缘前陆冲断带深层地质结构及对油气藏的控制作用:以霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁褶皱冲断带为例

准噶尔盆地南缘前陆冲断带位于天山北麓,在晚新生代强烈的挤压作用下,地表发育数排背斜带。由于构造变形复杂、地震反射成像质量较差,对深层地质结构争议较大,另外前新生代盆地原型对晚新生代以来的褶皱冲断带构造格局的影响也尚未探讨。霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁(简称霍-玛-吐)褶皱冲断带位于准噶尔盆地南缘前陆冲断带地表第二排背斜带,利用最新采集和处理的地震反射资料,并结合地表地质露头建立深层构造模型;利用平衡地质剖面复原和构造物理模拟实验的方法探索早侏罗世盆地原型结构对现今褶皱冲断带构造格局的影响;在此基础上分析霍-玛-吐褶皱冲断带深层天然气富集规律。霍-玛-吐褶皱冲断带垂向上发育古近系—第四系逆冲推覆构造、中上侏罗统—白垩系构造楔和下侏罗统半地堑断陷结构。控制早侏罗世半地堑系统的高角度正断层在晚期挤压构造变形体系中充当逆断坡,并控制上覆构造楔和浅层逆冲推覆构造的发育。早侏罗世半地堑系统具有分段性,并通过侧向断坡进行连接,侧向断坡上覆地层发育南北向走滑调节断层。油气勘探现状表明,霍-玛-吐褶皱冲断带内部南北向走滑调节断层具有高效沟通下侏罗统烃源岩的特点,是控制天然气的富集的重要因素。以上研究表明,中西部陆内前陆冲断带前新生代古构造对于晚新生代挤压冲断构造格局和深层天然气富集规律具有重要意义。     

库车褶皱冲断带前缘盐层厚度对滑脱褶皱构造特征及演化的影响

库车褶皱冲断带前缘发育一系列滑脱褶皱,虽然卷入变形的新生代地层及底部滑脱层(古近系盐层)相同,但滑脱褶皱的构造特征及演化存在显著差异。文中结合野外地质调查结果以及钻井资料和高品质二维地震反射剖面解析,以南喀背斜和米斯坎塔克背斜为例,估算出盐层初始厚度,并讨论其对于滑脱褶皱样式及其演化过程的影响。结果表明,南喀背斜和米斯坎塔克背斜下伏盐层初始厚度不同,估算出前者厚度介于0.1~0.5 km,主要为0.1~0.3 km,而后者却大约为1.0 km。与此同时,南喀背斜和米斯坎塔克背斜均表现出分段差异变形特征。南喀背斜为低缓的滑脱褶皱,其东段隐伏地下,变形方式为褶皱作用;而西段出露地表,背斜核部发育隐伏的逆冲断层,变形方式为褶皱作用和断层作用。背斜西段平均隆升速率大于东段,导致西段隆升出露地表。米斯坎塔克背斜表现为大规模滑脱褶皱,根据变形特征的不同可以分为3段,东段背斜倾向北,盐岩在其核部及北翼下方聚集加厚;而中-西段背斜倾向南,其中中段背斜核部位置盐岩聚集加厚,两翼下伏盐岩减薄甚至形成盐焊接。而在西段背斜呈箱状,两翼下方盐岩厚度至少为1.0 km。笔者总结出库车褶皱冲断带前缘发育的7种滑脱褶皱变形样式,通过构造分析得出,研究区滑脱褶皱的变形主要受盐层厚度、构造缩短量及盐岩流动变形共同控制,其中盐层厚度起主导作用,控制了滑脱褶皱的发育位置,并影响了滑脱褶皱的变形样式。研究结果将为其他褶皱冲断带中滑脱褶皱的相关研究提供重要参考,特别是在缺少高品质地震资料,或者构造变形强烈、地震资料品质较差的地区。     

柴达木盆地新生代不同层次构造特征

应用柴达木盆地地震、非地震资料进行综合解释研究发现,新生代盆地深、浅层构造存在较大差异,盆地沉积在不同时期受到不同构造格局的控制。古近系受近东西向构造控制,新近系受北西向构造控制,显示了柴达木盆地新生代为不同时期受不同方向构造控制的大型叠合盆地。盆地地层深、浅层构造变形特征不同,深层表现为陡倾的逆冲断裂构造,以断块构造为主要特征;中浅层表现为滑脱褶皱与滑脱断裂构造;地表在背斜核部发育斜列展布的正断层构造。盆地经历了多旋回沉积和多方式的后期改造,不同的构造组合形成了不同的储油气构造模式,认识这一点对于盆地深层的油气勘探,特别是寻找隐蔽油气藏具有重要意义。     

西北婆罗洲深水褶皱冲断带相关褶皱构造样式

深水褶皱冲断带的构造形态和特征会随着时间而变化进而影响深水油气勘探开发,而针对这个方面的研究在西北婆罗洲褶皱冲断带内相对薄弱.利用地震和地质相结合的方法,确定了逆冲相关褶皱的构造样式,探讨了其形成演化过程和主控因素,建立了研究区逆冲相关褶皱成藏模式.结果表明:研究区深水褶皱冲断带内发育隐伏型、顶部断裂型、滑塌型以及埋藏型4种逆冲相关褶皱构造样式,且平面上这4种逆冲相关褶皱自海向陆依次发育,其中隐伏型背斜褶皱幅度较低,海底无突出地形显示,主要发育于褶皱冲断带最前端;顶部断裂型背斜在海底有清晰的地形显示,以背斜顶部断裂发育为特征;滑塌型背斜顶部受正断层效应影响,翼部发育块体滑塌沉积;埋藏型背斜主要发育于现今陆架边缘附近,上覆厚层沉积层,在海底无突出地形表现.研究区所发育的4种逆冲相关褶皱构造是成因上有密切联系的统一整体,一个典型逆冲相关褶皱的形成大致经历滑脱、初始逆冲、强烈逆冲和埋藏4个阶段,依次发育隐伏型、顶部断裂型、滑塌型以及埋藏型4种背斜构造样式.同时,沿逆冲褶皱冲断带走向,受地形、沉积物供给、天然气水合物发育等因素控制,在同一挤压应力作用下,不同部位发育的逆冲相关褶皱样式存在差异性.在这种特殊的构造背景下,研究区发育独特的断裂控藏模式,极具勘探潜力.      

塔里木盆地东北缘吐格尔明背斜和阳北断裂带构造分析

吐格尔明背斜和阳北断裂位于塔里木盆地北缘,南天山山前库车褶皱冲断带的东段,两者均为基底卷入型构造。阳北断裂是一个反转构造,其变形历史可以追溯到侏罗纪—白垩纪的正断层;新生代构造反转,发生了多期冲断变形加速期,分别发生于白垩纪末—古近纪初、古近纪末—新近纪初、中新世早期、上新世和第四纪。吐格尔明背斜构造带是阳北断裂中新世早期及以后的冲断作用派生出来的一个次级基底卷入型构造变形带。它由吐格尔明背斜及其南、北两条呈背冲关系的逆冲断层组成。背斜核部元古宇变质岩出露地表;中、新生界直接不整合于变质岩之上,缺失全部古生界,说明研究区可能属于一个长期存在的古生代古隆起。     

藏北羌塘盆地褶皱形变研究

羌塘盆地由于受多期构造活动的影响形成多个构造层,不同构造层的变形特征存在明显差异。其中三叠纪构造层多形成一些紧闭倒转的小型背、向斜褶皱,侏罗纪构造层内多发育大型宽缓的背、向斜及复背斜、复向斜,而白垩纪—新近纪构造层多位于向斜核部和背斜翼部,形成宽缓的褶曲。褶皱变形以近东西向为主,从老到新不同构造层形成的褶皱由紧闭到宽缓,存在一定的继承性和递进叠加的特点。褶皱轴迹的空间展布及变形特点表明不同时期板块的拼合挤压是导致盆地变形的主要驱动力,基底断裂及基底凸凹变化对褶皱的展布和变形有一定程度的控制和影响。     

库车坳陷-南天山盆山过渡带的收缩构造变形模式

用地面露头、地震和CEMP(连续电磁剖面法)勘探资料揭示的库车坳陷-南天山盆山过渡带构造变形特征难以用经典的“A型俯冲”冲断褶皱楔变形模型来解释,因而文中提出一种“分层变形、垂向叠置”的“非俯冲”收缩构造解释模型。所谓分层变形是指受古近系膏盐岩层和侏罗系含煤地层等软弱岩层分隔,不同深度的岩层发育不同的收缩变形样式;所谓垂向叠置是指不同层次的强变形带在垂向上叠置,不存在区域性大位移的拆离断层。位于盐岩层之上的新生界以滑脱褶皱变形为主,而盐下层的中生界沉积层及盆地基底则以收缩断裂变形为主。浅部的滑脱褶皱表现出紧闭背斜和宽缓向斜组合,背斜具有不对称形态,其核部在古近系盐岩层或侏罗系含煤地层中滑脱,可在陡翼发育破冲断层或缓翼发育顺层滑脱逆冲断层。深层断裂变形以向山脉倾斜的高角度基底卷入逆冲断层为主干断层,断层上盘形成冲断隆起,次级断层相对较少,下盘则发育一系列同向倾斜的次级逆冲断层构成楔状叠瓦冲断构造。深层断层向上延伸在古近系盐岩层中尖灭,部分次级断层向下延伸并在侏罗系含煤地层中或盆地基底面滑脱,但是主干逆冲断层高角度切入基底,向上则对应于浅层背斜的核部。基底卷入的高角度主干逆冲断层可能利用了先存正断层发生反转位移,并成为控制局部构造变形的主要构造要素。天山上升引起的垂直剪切作用是导致库车坳陷-南天山盆山过渡带发育高角度逆冲断层或促成先存正断层的反转的可能原因。     

南海北部新生代盆地断裂系统及构造动力学影响因素

利用地震资料、油气勘探资料分析了南海北部大陆边缘珠江口-琼东南新生代盆地断裂系统的时空差异及动力学成因机制.珠江口-琼东南盆地古近系裂陷构造层以NE向、近EW向基底正断层构成的伸展断裂系统的几何学、运动学沿着盆地走向有明显变化,盆地内部隐伏的区域性和局部的NW向断裂及相关构造变形带构成伸展断裂系统之间的构造变换带.在空间上,区域性的云开、松涛-松南等NW向构造变换带以西为NE-NEE向正断层构成的"非拆离"伸展断层系,以东为NE向正断层、近EW向正断层(走滑正断层)复合而成的拆离伸展断层系.在时间上,古近纪裂陷作用可划分为早(文昌组沉积期)、中(恩平组/崖城组沉积期)、晚(珠海组/陵水组沉积期)3个有明显差异的裂陷期.裂陷早期,盆地西部以平面式正断层控制的简单地堑、半地堑为主,伸展量相对较小,东部则以铲式正断层控制的复式地堑、半地堑为主,伸展量相对大,断层向深部收敛在中地壳韧性层构成拆离的伸展断层系统.裂陷中期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有继承性活动特点,珠江口盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,并向深层切割早期浅层拆离断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着云开构造变换带发育反转构造.裂陷晚期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有活动性减弱特点,琼东南盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着琼中央构造变换带发育反转、走滑构造.珠江口-琼东南盆地不同区段断裂系统及其构造演化的差异性受盆地基底先存构造、地壳及岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,拆离伸展断层系统与发育NWW向"贯穿"断裂的基底构造薄弱带、现今地壳局部减薄带相关,南海扩展由东而西的迁移诱导北部大陆边缘块体沿着先存NW向深大断裂发生走滑旋转是导致变换构造带两侧差异伸展的动力学原因,应力场及岩石圈热结构变化是引起拆离断层深度变化的重要因素.     

河西走廊盆地西段玉门断裂晚新生代的活动特征

玉门断裂中段地表地貌陡坎明显,主断裂直接出露地表,使前新生代地层或早新生代地层与晚新生代松散沉积物呈断裂接触,说明玉门断裂中段形成早、活动时间长、位移幅度大,从而在冰沟口一带形成宽度超过200m的巨大破碎带。玉门断裂西段新构造活动表现的最大特点是地表较少见及主断裂的出露,以隐伏断裂为主。在地表常见有由新近系地层组成的不对称褶皱构造,属于与逆冲断裂密切相关的、也是正在变形的“活动背斜”。这说明玉门活动断裂西段形成时间较晚、活动时间短、活动位移幅度比较小。玉门断裂的活动性质以粘滑变形为主,次为蠕滑变形。玉门断裂是全新世活动断裂,最近2次新构造活动发生在距今7.4ka和3.2ka的全新世中期和晚期。该断裂也是现代发震断裂,,其西端深部的扩展破裂引发2002年的5.9级玉门地震。     

准噶尔盆地南缘齐古背斜复杂构造模式研究

齐古背斜位于准噶尔盆地南缘山前冲断带齐古断褶带,属南缘第一排构造。由于地表及地下地质结构复杂,地震资料品质较低,构造落实难度较大。运用综合地质建模技术,通过地面地质露头标定、钻井倾角资料及构造样式等分析,认为该背斜为深层断裂冲断、地层褶皱宽缓、中浅层被反冲断裂切割的双重构造模式。据新的构造模式重新认识齐古背斜构造成藏特征。     

滇西北弥渡地区主要断裂晚新生代发育特征及其动力学机制

弥渡地区位于滇西北断陷带东南缘,红河断裂带尾端与程海断裂交汇部位,是揭示滇西北断陷带形成机制及其与红河断裂带间运动学关系的关键区域。综合利用遥感解译及野外调查发现,区内主要发育有北东向的毛栗坡断裂,北西—北北西向的凤仪-定西岭断裂、弥渡断裂、密祉断裂、寅街断裂。对断裂错动地质、地貌体及擦痕的统计分析结果表明,毛栗坡断裂第四纪以左旋走滑活动为主兼具有正断分量;弧形的弥渡断裂及北西向的寅街断裂第四纪期间均以正断活动为主;上新世期间凤仪-定西岭断裂以右旋走滑为主,密祉断裂主要为伸展正断,二者第四纪期间均无明显活动。据弥渡地区主要断裂的几何形态、运动学特征及红河断裂带晚新生代活动性变化过程推测,控制弥渡盆地展布的弥渡断裂、寅街断裂等主要第四纪活动断裂是在继承和改造红河断裂带原有断层行迹的基础上形成的。上新世或更早,弥渡地区及滇西北断陷带的断裂活动与地壳张扭变形可能与红河断裂带尾端伸展变形作用有关,但第四纪期间,程海断裂基本上完全控制了弥渡地区主要活动断裂的发育,这一时期区内张扭变形的动力可能来自于川滇内弧带的顺时针旋转以及周缘南汀河断裂、畹町断裂与理塘断裂等左旋走滑断裂引起的区域性走滑拉分的共同作用。      

Structural deformation and evolution of right-lateral strike-slip tectonics of the Liaohe western depression during the early Cenozoic

The Tan-Lu fault zone (TLFZ) traverses the Liaohe western depression (LHWD), affords an exceptional opportunity to reveal the structural deformation and evolution of a major strike-slip fault of the LHWD using three dimensional seismic data and well data. In this paper, based on structural interpretations of the 3-D seismic data of the LHWD, combined with depth slice and seismic coherency, a variety of structural features in relation to right-lateral strike-slip fault (the western branch of the Tan-Lu fault) have been revealed presence in the depression, such as thrust faults (Xinlongtai, Taian-Dawa, and Chenjia faults), structural wedges, positive flower structures, and en echelon normal faults. Fault cutoffs, growth strata and the Neogene unconformity developed in the LHWD verify that the activity of right-lateral strike-slip from the late Eocene to Neogene (ca. 43–23 Ma). The study indicates that the right-lateral strike-slip played an important role in controlling the structural deformation and evolution of the LHWD in the early Cenozoic. Moreover, the front structural wedge generated the gross morphology of the Xinlongtai anticline and developed the Lengdong faulted anticline during the late Eocene, and the back structural wedge refolded the Lengdong faulted anticline zone in the late Eocene to the early Oligocene. Wrench-related structures (the Chenjia thrust fault and the en echelon normal faults) were developed during the late Oligocene. Uniform subsidence in the Neogene to Quaternary. Furthermore, the driving force of the right-lateral strike-slip deformation was originated from N–S extension stress related to the opening of the Japan Sea and NE–SW compression, as the far-field effect of India–Eurasia convergence.     

四川盆地熊坡背斜构造特征及其成因机制

基于地震剖面解释、数字高程模型、历史地震、测年数据及钻孔等资料,分析了四川盆地熊坡背斜的构造特征、运动学特征及其成因机制。结果显示：(1)熊坡背斜与蒲江-新津断裂空间展布上具有较强的一致性,表现出断层传播褶皱模型,变形显著,缩短量为7.2 km,缩短率约为30％;(2)熊坡背斜隆起于(1.0±0.2) MaB.P.之后,且中更新世早期及晚更新世曾发生过强烈活动,使背斜两侧第四系厚度产生明显差异;(3)蒲江-新津断裂现今地震活动明显且小震频繁,曾有Ms=5.0～5.9的地震历史记录;(4)来自龙门山与扬子克拉通的挤压应力以及断层-滑脱作用是形成熊坡背斜的主要应力机制。熊坡背斜并非均匀应力下连续变形的产物,而是由于断裂活动时发生快速抬升而形成的。     

沂沭断裂带及其近区的地震成因岩石新认识

将沂沭断裂带及其附近地区的地震成因岩石划分为四种类型,它们是具有地震成因构造的震积岩、震断层构造岩、震火山岩及隐爆地震角砾岩.前两类是构造地震的记录,而后两类是火山地震及隐爆火山地震的记录.由于震断层构造岩沿长期活动性断层分布,大多遭受了若干期强地震活动的改造,所以不易确定其最初的形成时期.因此,笔者重点对分布于沂沭断裂地震带及附近的其它三类地震成因岩石(包括震积岩、震火山岩和隐爆地震角砾岩)作了研究,论述了三类地震成因岩石的特征、时空分布、反映的地震作用机理及意义.认为:地震成因岩石不仅是强地震事件和激烈构造活动的记录;而且,因为由强地震形成的不同等级断层和裂隙构成了一个高渗透性的能够沟通不同深度石油和成矿流体的网络,所以深入研究地震成因岩石有助于完善大断裂地震带及近区的石油聚集与成矿理论.     

Drainage diversions as evidence of propagating active faults: example of the El Asnam and Thenia faults, Algeria

Digital elevation models and aerial photographs provide evidence of past drainage diversions associated with known and inferred active faults in Northern Algeria. The El Asnam anticline is a fault-bend fold that is growing in response to displacement on the historically active El Asnam fault. The diversion of the Fodda River and a sequence of uplifted palaeovalleys across the anticline formed in response to the active southwestward propagation of the Sidi Ada–El Ardja segment of the El Asnam anticline. Deformation associated with the 1980 El Asnam earthquake (Ms 7.3) and its effect on drainage demonstrate the occurrence of coseismic uplift of the El Asnam anticline associated with slip on the underlying thrust fault. Similar geomorphic relations are observed between the Isser River and the Thenia fault. Diversions of the Isser River and evidence for Quaternary uplift indicate that the Thenia fault, which is close to Algiers, is tectonically active and should be considered to be a source of potentially damaging earthquakes.     

衡山变质核杂岩体西缘剥离断层及其对铀成矿的控制作用

衡山变质核杂岩体是由元古界深变质岩和燕山期复式花岗岩体组成，其西缘的界版剥离断层是区域深断裂的一部分，在断裂下盘山现糜棱岩－混合岩带具韧性变形特征，沿断裂已发现一些有意义的铀矿化，根据剥离断层控矿模式，提出在断裂上盘王冲－谢马冲地段寻找陡倾正断层与离断层交切处的隐伏铀矿的设想。     

辽宁地区主要断裂活动性和地震危险性评估

基于辽宁地区主要活动断裂的几何特征和空间展布，对1980年以来辽宁地区M_L≥2.0地震的累计频次和1900年以来M_s≥5.0地震的年发生率的空间分布及其与活动断裂构造背景关系进行研究，获得了基于地震学的辽宁省内主要断裂和构造区（带）的活动性与地震危险性的初步评估结果。辽宁地区主要断裂活动性较高的有海城河断裂、金州断裂九寨—盖州北段、朝阳—北票断裂等；辽宁地区未来3年发生M_s≥5.0地震危险性较高的断裂依次有海城河断裂、金州断裂、熊岳—庄河断裂、鸭绿江断裂及赤峰—开原断裂与柳河断裂交汇处等。在判定区域地震危险性和城市地震风险时，除了依据前兆异常的空间分布，还应充分考虑区内主要构造（断裂）的活动性与地震危险性。     

福建仙游地区高精度地震震源定位及深部断裂特征

福建仙游位于福建省东南沿海中部,其周边地区历史地震活动较平静,属于弱震区。但自从该地区的金钟水库于2010年5月下闸蓄水后,库区附近的地震活动性随之增强。为深入了解该地区的地震活动性、地震分布特征以及寻找隐伏断层,利用中国地震局提供的地震初至震相数据,使用双差定位方法对仙游地区近10年发生的地震进行重定位,获得了更为精确的震源位置,并根据重定位结果模拟深部断裂,寻找隐伏断层。结果显示：(1)重定位后的震源位置更加集中,按照发震时间可分为4个活动区,主要沿沙县—南日岛的次级断裂石苍断裂两侧北西向线性分布。(2)重定位后仙游震群的震源深度主要为8～11 km。石苍断裂左侧地震条带震源深度为6～12 km;右侧地震条带呈现明显的分层现象,上层西北侧地震较为分散,东南侧地震分布较紧凑,震源深度同左侧一样为6～12 km,而下层地震较少,震源深度为14～23 km。(3)根据重定位后的震源位置,利用奇异值分解法拟合得到三个深部断层面,其倾向均为南西向,走向为北西向,与石苍断裂和潼关断裂的倾向和走向一致。结合前人研究成果和本研究结果,推测石苍断裂并不是主发震断层,而是其两侧存在的深部断裂(高倾角隐...     

Characteristics of boundary fault systems and its hydrocarbon controlling on hydrocarbon accumulation in Awati Sag,Tarim Basin,China

Based on the interpretation of two-dimensional seismic data, this paper analyzes the characteristics of three boundary fault systems including the Shajingzi fault, the Aqia fault and the Tumuxiuke fault around the Awati sag of the Tarim Basin, and studies its controlling on hydrocarbon accumulation. Neotectonic movement is ubiquitous in oil and gas bearing basins in China, such as Neogene intense activities of large boundary thrusting faults of the Awati sag: Shajingzi fault, Aqia fault and Tumuxiuke fault. Based on a large number of seismic data, it is showed that they have section wise characteristics in the direction of fault strike, and active periods and associated structures formed of different sections are different. Usually, large anticlinal structures are formed in the upper wall, and faulted anticline controlled by companion faults are formed in the bottom wall. Large faults cut the strata from Cambrian up to Neogene. For the anticline in the upper wall, fault activities caused by neotectonic movement played a destructive role in hydrocarbon accumulation, thus the preservation condition is critical for reservoir formation. In this sense, attention should be paid to formations in the upper walls of Aqia fault and Tumuxiuke fault under the Cambrian salt bed, whose plastic deformation could help to heal faults. Companion faults in the bottom wall cut down to the Cambrian and up to the Triassic serving as the pathway for hydrocarbon migration, and associated structures in the bottom wall are noteworthy exploration targets.©2019 China Geology Editorial Office.