龙门山构造变形与油气关系探讨

龙门山构造变形始于印支期,经历燕山期和喜山期多次递进变形,构造变形时期具有由北向南、由西向东逐渐变晚和构造变形强度西侧强、东侧弱的特点。龙门山冲断带具有南北分段、东西分带和纵向分层的差异变形特征。龙门山逆冲推覆带构造变形强烈,油气保存条件差。山前断褶带主要发育断弯背斜、断展背斜和断挡背斜等,变形适中,油气保存条件好,龙门山山前断褶皱带有利于油气富集,形成构造油气藏。     

川东南构造变形特征及其对页岩气保存的影响

川东南地区构造变形复杂,二叠系和志留系含有丰富的页岩气资源。依据岩性和地震资料的解释,寒武系膏盐层与中-下三叠统膏盐层对构造变形有重要控制作用,多数断层沿膏盐层滑脱。研究区包括盆内和盆缘两部分,盆内发育形态对称的盖层滑脱式褶皱;盆缘发育基底卷入式褶皱冲断构造,分为山前推覆带和山前转换带,前者发育高陡的三角楔构造,后者由冲断带、褶皱带和斜坡带组成。构造演化分析表明:晚侏罗世齐岳山断层开始发育,盆内地层发生挠曲变形;白垩纪盆缘形成三角楔构造,盆内主要构造和断裂已经发育;新生代齐岳山褶皱隆升,盆内寒武系之上沉积盖层褶皱形成多个背斜和向斜。山前推覆带构造高陡、变形强烈,页岩气保存条件差;山前转换带构造变形程度适中,其褶皱带背斜完整,页岩气保存条件好;盆内中-下三叠统膏盐层封盖性好,埋深适中的背斜为页岩气有利勘探目标区。      

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。     

龙门山冲断带北段前山带构造分带性及山前带变形特征

龙门山冲断带构造分带性是龙门山构造研究中的核心内容和关键科学问题.在野外实测地质大剖面以及路线地质调查的基础上,根据冲断带不同部位构造样式的不同,将龙门山冲断带北段前山带划分出3个构造亚带,即唐王寨-仰天窝飞来峰-滑覆体构造亚带、楼子坝-雁门坝-马角坝叠瓦冲断亚带、矿山梁-天井山-二廊庙冲断背斜亚带.各亚带具有不同构造变形特征:飞来峰-滑覆体构造亚带具有"推覆加滑覆"的构造叠加和演变特征;叠瓦冲断亚带中冲断构造十分发育,从北西至南东方向,不同系、同一系中不同组、同一组中不同段的地层依次由老向新逆冲,组成典型的叠瓦状构造样式,逆冲断裂向西呈铲式倾斜,并收敛于逆冲断裂系底板断层之上.构造岩片中褶皱构造十分发育,以断层传播褶皱为主,其轴迹走向和轴面产状与叠瓦冲断亚带中各条断层的总体产状几乎相同,均倒向前陆方向.冲断背斜亚带具有双重构造特点,在浅层表现为近直立的短轴背斜,构造样式以断层转折褶皱为主,深层由多个逆冲岩片叠置而成.下寺-金子山-厚坝山前带浅部层次中冲断稀少、规模较小、变形微弱,主要表现为向南东倾斜的单斜构造,深部层次发育有大型隐伏逆冲断裂.从前山带和山前带总体上具有变形强度向前陆方向有规律递减、卷入构造的地层逐渐变新、变形层次逐渐变浅的趋势,反映了冲断构造具有前展式特征.冲断构造是晚三叠世与新生代两期构造变形的产物:晚三叠世构造变形强烈,是龙门山前陆冲断带的主要形成期;新生代变形较弱,叠加和改造了晚三叠世的构造变形.     

构造特征对重庆南川地区页岩气保存条件的影响

从渝东南盆缘转换带南川区块构造特征入手,深入分析分层和分区差异构造特征及构造演化特征,明确南川地区不同构造特征对页岩气保存条件的影响。研究结果表明：(1)南川地区在纵向上分为4个滑脱层系,造就了纵向上的4个变形层;(2)南川地区在横向上从东往西构造受力作用逐渐减弱,从冲断特征变为断展特征,最后变为滑脱特征;(3)南川地区主要构造特征形成于中燕山期及晚燕山期;(4)南川地区冲断构造带整体保存条件较差,不利于页岩气的勘探开发,断展构造带保存条件好,是页岩气勘探开发的有利区。滑脱构造带整体保存条件好,但由于页岩地层埋深较深,工程工艺成本高,暂时不满足效益开发要求,是未来页岩气勘探的有利目标区。     

四川盆地北部大巴山山前带构造样式与变形机制

利用最新的地震和地表地质资料,对四川盆地北部大巴山山前构造进行综合解释。按构造样式差异,将大巴山山前构造带划分出3个构造带：通江-黄金口西NW向潜伏断褶带、五宝场-铁山坡NW-NE向构造交汇带及温泉井-奉节近EW向构造带;其对应的前缘构造样式分别为反冲断层型、褶皱滑脱型及双向冲断-褶皱型。中生代以来的构造变形主要有2期：印支晚期,以NE向褶皱作用为主;燕山中、晚期-喜马拉雅期,以NW向冲断-褶皱作用为主。大巴山前缘构造受不同方向挤压应力联合作用的控制。     

龙门山褶皱冲断带典型地震剖面平衡剖面恢复及构造演化分析

近年来,龙门山褶皱冲断带是国内外专家学者研究复杂构造地质的天然实验室。通过野外地质调查和精细地震构造解释,利用最新最的油气勘探地球物理资料,通过选取龙门山北段、中段、南段与构造走向基本垂直的成像效果较好具有代表性的区域地震大剖面3条,借助Geo—sec二维平衡剖面构造恢复技术,对龙门山褶皱冲断带的构造发育及其演化过程进行分析。通过对各段构造发育及断裂演化史进行深入剖析,总结出7种构造发育样式以及北、中、南段构造组合特征。通过对比北、中、南段构造发育及演化特征,证实龙门山褶皱冲断带是由多期构造运动叠加形成的复式构造,具体表现为基底卷入推覆冲断、盖层滑脱叠瓦状推覆冲断、逆冲双重构造等多种构造样式。印支运动早期以前,主要以拉张环境为主,缓慢隆升;印支晚期以后,以挤压环境为主,逆冲推覆快速隆升,至喜马拉雅运动时期定型。在此基础上,综合石油地质综合评价,结合各段区域内已发现气田的构造特征,对有利油气构造样式进行了预测,指出其中的被动断弯与断展背斜构造、顶板双重构造、背冲构造是油气勘探的有利构造样式。     

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.      

龙门山前陆褶皱冲断带构造解析与川西前陆盆地的发育

通过详细的野外地质调查和精细的地震剖面构造解析。揭示了龙门山前陆褶皱冲断带的基本构造特征。对比分析了龙门山北段与南段构造变形几何学和运动学的差异。提出龙门山北段主要表现为一系列复杂的逆冲推覆构造,晚三叠纪变形强于新生代;龙门山南段则以基底卷入的叠瓦状冲断为特点,晚白垩纪-早第三纪变形尤为突出。与前陆褶皱冲断带相对应的是,川西晚三叠纪时期的周缘前陆盆地主要表现在整个龙门山褶皱冲断带的前渊地区;而晚白垩纪-早第三纪再生前陆盆地却局限在川西盆地的南部,并且印-藏碰撞的持续挤压作用使得晚新生代构造变形不断向东扩展进入川西盆地南部。     

龙门山前缘关口断裂典型构造剖面的物理模拟实验及其变形主控因素研究

关口断裂位于龙门山褶皱-冲断带前缘,根据构造线走向和典型地震剖面构造变形样式可划分出北、中、南三段。北段走向为北东50°,构造变形模式总体为不整合面所限制的基底卷入式前展型逆冲叠瓦式构造组合;中段走向为北东30°,构造变形模式为双滑脱层所控制的分层滑脱断层垂向叠加组合;南段走向为北东30°,变形模式为二叠系内滑脱层所控制的箱状背冲式构造组合。构造变形过程主要经历了印支晚期、燕山期、喜马拉雅期三个阶段。物理模拟实验证实北段变形的主控因素为斜向挤压(NW300°)和须家河组四段底部发育的高黏度滑脱层;中段变形的主控因素为正向挤压和双滑脱层的垂向叠置;南段变形的主控因素为正向挤压和二叠系内部低黏度厚层滑脱层的均匀分布。利用剖面模拟实验结果估算出的关口断裂不同构造段不同时期挤压构造变形强度(缩短率)不同,总缩短率表现为中段最大(39.63%),南段次之(34.93%),北段最小(32.72%)。印支期缩短率与总缩短率特征相似,中段为28.79%,南段为19.88%,北段为14.68%,而燕山期缩短率却表现为北段最大(18.04%),南段次之(15.05%),中段最小(10.84%)。     

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。     

南大巴前陆冲断带构造变形几何类型、分布特征及其成因分析

南大巴前陆冲断带位于秦岭造山带向四川盆地过渡的部位,是晚三叠世扬子-秦岭俯冲碰撞与中新生代以来陆内造山形成的。根据构造变形的几何学特点,自北东向南西发育紧靠城口断层的根带、坪坝断裂与鸡鸣寺断裂之间的中带、镇巴-鸡鸣寺断裂与铁溪-巫溪隐伏断裂之间的锋带。各带发育不同的构造变形:根带的冲断层系统以逆冲叠瓦构造为主控构造组合,同时发育构造三角带、冲起构造和双重构造等组合;中带的冲断褶皱系统以发育断层相关褶皱组合为主;锋带发育为滑脱褶皱系统,以类侏罗山式褶皱为主控构造,同时发育了箱状背斜、膝折构造、倒转背斜、平卧褶皱、紧闭背斜、同斜背斜、虚脱不协调背斜等滑脱褶皱。垂向上发育3套区域性滑脱层:震旦系泥页岩和寒武系泥页岩、志留系泥页岩、下三叠统膏盐岩;在南秦岭自北而南的推覆作用下,依次沿这3套滑脱层逐级抬升而向南滑脱,存在"推覆作用(叠层滑动)→冲断作用(切层滑动)→层滑作用(顺层滑动)"的滑脱变形序列,从而造就南大巴的多种构造变形类型及其有序分布特征。     

川东南泸州地区多滑脱层构造特征及变形机制

近年来川东南地区页岩气勘探开发逐步向深层领域拓展，尤其是泸州地区显示出3500 m以深页岩气勘探开发的巨大潜力。为了进一步明确泸州地区构造特征及变形机制，依据地震资料对该地区进行了构造解析，采用离散元数值模拟探究了其构造变形的主控因素，恢复了泸州地区中新生代构造演化过程。研究表明：多滑脱层和区域构造挤压是泸州地区构造变形的主要控制因素。受膏盐岩影响，泸州地区发育低陡的盖层滑脱构造，垂向分层明显，形成断展褶皱、滑脱褶皱和滑脱层间隐伏褶皱、双重构造等复合的构造。该区域构造变形主要受下寒武统膏盐岩滑脱作用控制，膏盐岩和页岩滑脱层协调变形向低陡背斜核部聚集。燕山晚期以来，泸州地区多滑脱层沉积伴随区域挤压，发育盖层滑脱的隔档式褶皱；喜山期褶皱带再次隆生，原有的断层和剪切带位移量增大，滑脱层间形成一系列次生断层和隐伏褶皱。背斜处油气藏容易受到破坏，向斜处是页岩气勘探的有利地区，其中对冲型向斜结构相对简单，内部应力相对稳定。     

华北克拉通中部宁武-静乐盆地侏罗纪构造变形与燕山期造山事件的启动

燕山期造山事件广泛影响东亚地区的构造演化,其启动时间与构造变形样式还存在较多的争议。侏罗纪宁武-静乐盆地位于华北克拉通中北部吕梁山地区,处在华北平原盆地与鄂尔多斯盆地之间,是吕梁山-太行山内部NE-SW走向的向斜盆地,为燕山期陆内造山作用的研究提供了例证。本文通过构造变形分析、平衡剖面恢复与生长地层碎屑锆石年代学分析,厘定了侏罗纪宁武-静乐盆地构造变形样式、原型盆地性质与生长地层开始形成的时间,探讨了燕山期构造变形的盆山耦合效应。其中,盆地北段西侧发育断展褶皱与对冲构造;盆地中段西侧发育断展褶皱与背冲构造,中段东侧发育断展褶皱;盆地南段西侧发育断展褶皱与叠瓦状逆冲构造。中侏罗统云岗组(J_2y)与上侏罗统天池河组(J_3t)为生长地层,记录了侏罗纪宁武-静乐盆地的生长与变形过程,反映了该地区燕山期造山事件的作用过程。前生长地层构造变形反映的侏罗纪宁武-静乐盆地地壳缩短率在盆地中段为26.2%,南段为58.6%。碎屑锆石定年研究限定了该地区燕山造山作用的启动时间为～168 Ma。由此认为,华北克拉通中北部是中生代燕山期造山作用最显著的地区之一,燕山期造山事件是纵贯华北吕梁山-太行山造山带崛起的主因。     

断层相关褶皱在塔里木盆地玛东地区的应用

玛东褶皱-冲断带是世界上保存最好的早古生代褶皱冲断带之一,也是塔里木油气勘探的重点区域之一。褶皱-冲 断带浅部构造由于遭受强烈剥蚀,为玛东褶皱-冲断带的构造样式和变形机制研究带来巨大的挑战。断层相关褶皱理论定 量化建立了断层形态和褶皱形态几何学和运动学的关系,是一种有效的利用断层形态来推测褶皱形态的方法,为恢复玛东 地区被剥蚀区域的构造形态提供了可能。文中详细介绍了断层转折褶皱和断层传播褶皱的几何学和运动学特征,并将其应 用于玛东地区的典型构造中,建立2 种玛东地区构造变形模式。最后结合工业地震剖面和钻井资料,认为玛东地区的主要 构造样式是断层转折褶皱, 并分析了构造样式对油气圈闭的影响。     

孟加拉盆地东部褶皱带差异构造变形及成因

基于野外地质调查和地震资料分析,证实了孟加拉盆地东部褶皱带发育底部和中部两套滑脱层。底部滑脱层在整个褶皱带均发育,而中部滑脱层仅发育于北段—中段的陆上和陆架区,在中段的陆坡-洋盆区及南段则不发育。中部滑脱层的发育受古陆坡富泥沉积控制。北段—中段主要发育滑脱褶皱及被断层突破的滑脱褶皱,而南段主要发育泥底辟和泥火山构造。孟加拉盆地东部褶皱带滑脱层系及构造样式的差异变形特征主要受区域挤压作用、沉积作用以及地层流体超压等方面存在着差异的共同影响。     

塔里木盆地东南缘新生代构造变形特征研究

塔里木盆地东南缘新生代变形特征研究对探讨阿尔金构造带新生代的活动特征及阿尔金构造带与西昆仑构造带的相互作用具有重要意义。本文在野外地质调查的基础上,结合地球物理和沉积学资料,探讨了塔里木盆地东南缘的新生代变形及演化特征。塔里木盆地东南缘新生代构造变形受西昆仑构造带、阿尔金构造带和车尔臣断裂带的控制,且变形由西向东减弱。西南部的构造样式主要表现为受西昆仑向北冲断作用控制的冲断构造;东南部为受阿尔金断层走滑作用控制的走滑-冲断构造;而北部则为受车尔臣断层走滑作用控制的基底卷入走滑-冲断构造。中新世,盆地东南缘受西昆仑构造带大规模的冲断活动影响,导致民丰山前盆地挠曲沉降和冲断层发育,而车尔臣断裂仅有微弱活动;上新世开始,构造变形扩展到整个研究区,不仅西昆仑构造带和车尔臣断裂带表现出强烈变形,而且阿尔金断层走滑作用强烈,导致北侧次级断层的强烈走滑冲断作用和若羌山前挤压挠曲盆地的形成。新生代时期,西昆仑构造带北向冲断作用要早于阿尔金构造带的走滑变形,阿尔金构造带的走滑作用对西昆仑构造带北向冲断构造有强烈的改造。     

龙门山冲断带北段前锋带新生代构造变形

龙门山北段前锋构造的地震剖面解释和前缘盆地内沉积地层的磁组构研究表明前锋构造中发育两期构造挤压作用,即整体强烈的晚三叠世变形和由北向南逐渐减弱的弱新生代构造变形。受这两期构造挤压作用的控制,龙门山北段前锋构造中发育上、下两套构造层,地表构造为晚三叠世时期形成,而深部隐伏构造则形成于新生代。北部的矿山梁和天井山构造几何学上表现为一个双重构造,浅层是一个晚三叠世形成的断层转折褶皱;深层是新生代形成的多个逆冲岩片叠置所构成的隐伏堆垛背斜;南部的青林口和中坝构造主体表现为叠瓦状逆冲,前锋构造是断层转折褶皱和断层传播褶皱。新生代构造冲断位移量以及造成早期构造抬升由北向南逐渐减小,反映新生代变形强度由北向南的减弱。磁组构研究表明新生代变形从龙门山冲断带边缘到盆地内部,磁组构从铅笔状磁组构到初始变形磁组构并逐渐过渡到沉积磁组构。由南向北磁组构由初始变形磁组构转变为铅笔状磁组构,说明应变越来越强,从而进一步证明了龙门山前锋新生代构造的弱变形作用和变形强度的北强南弱分布特征。     

天山北缘晚新生代快速变形时间的确定及其成藏意义

生长地层分析及区域研究成果表明天山北缘冲断带晚新生代快速变形主要形成于10～7Ma以来。10Ma以来准南前陆冲断带持续扩展,形成现今地表可见的三排褶皱冲断带,其构造形成时间明显晚于天山南缘,显示印-藏碰撞引起的区域构造变形由南向北传播的特征。10Ma以来的变形强度显示天山北缘乌鲁木齐以西—齐古背斜地区的构造变形相对较弱,向两侧剥蚀作用、构造变形有所增强。晚新生代快速变形与晚期成藏匹配良好,决定冲断带前缘是油气成藏的有利部位,而山前构造带的剥蚀、隆升强烈,构造变形较弱的构造(带)应是早期成藏得以保存的有利部位。     

龙门山北段矿山梁构造解析及其油气勘探

矿山梁构造是龙门山冲断带北段典型的前锋构造之一,经历了晚三叠世和新生代两期构造挤压变形。矿山梁构造几何学上表现为一个双重构造:浅层是一个晚三叠世形成的断层转折褶皱;深层则是在新生代形成的三个逆冲岩片叠置所构成的隐伏堆垛背斜构造。深部构造的发育改造了上覆晚三叠世形成的浅层构造。矿山梁构造的有利勘探部位是深部的隐伏冲断构造,尤其是新生代构造变形中最早形成的构造岩片即岩片1,但该构造能否具有较好的油气潜力则取决于深部构造顶部滑脱层的封堵能力。分析认为新生代形成的隐伏冲断构造是龙门山冲断带前锋带中油气勘探的新领域。