中国含油气盆地的反转构造样式及其油气聚集

反转构造主要指伸展盆地中地堑、半地堑系统遭受挤压变形所产生的压缩构造。它一般经历拉张断陷、稳定坳陷及挤压反转三个演化阶段,构造反转形成的各种褶皱背斜构造直接叠覆在生油断陷之上,生运储配置关系得天独厚,有利于油气聚集。对我国油气勘探反转构造进行成因分类,归纳出断层型、走滑型、热力型及重力型四大类,每一类又可识别出若干种。如断层型反转褶皱,根据张性断层与压性断层的相互叠加关系,可以识别出六种:断层扩展反转褶皱,断层弯曲反转褶皱,断层滑脱反转褶皱,截断型反转褶皱,滑脱逆掩断坡型反转构造,褶皱型反转构造。其中又以断层扩展、断层弯曲、滑脱逆掩断坡和褶皱型等反转构造的含油气性最好。     

从地震看重力侧向滑动构造与油气——兼论马西逆同生断层不是反转构造

重力构造作用分为侧向运动和垂向运动两大类。以渤海湾盆地及准噶尔盆地中的构造为实例,介绍了重力侧向滑动的六种构造样式,包括滑动断阶、逆牵引背斜、地层补偿堑背斜、滑落背斜、滑覆构造(逆同生断层)、推滑覆构造等。对其形成背景和形成机制逐一进行了分析,指明了这些构造的含油气潜力。这六种构造样式均可形成有利的油气圈闭,在勘探中应予以足够的重视。特别指出冀中坳陷马西逆同生断层不属于反转构造,而是由重力作用所产生的滑动推挤所致,为一典型的滑覆构造。     

乍得Bongor盆地反转构造特征及形成机制：来自地震剖面及沙箱模拟实验的证据

结合区域地震剖面解析和沙箱模拟实验,探讨分析了乍得Bongor盆地反转构造特征及其形成机制。结果表明：（1） Bongor盆地中发育三种典型的反转构造类型：挤压反转单斜构造、挤压反转向斜构造和挤压反转背斜构造。该类反转构造 一部分具有反转断层相关褶皱样式,主要沿高角度边界断层和基底地垒边界断面发育,形成演化与断裂活动息息相关,另 一部分呈散花状背斜构造样式,属于地层纵弯上拱褶皱,主要发育于斜坡断阶带之间;（2） 区域剥蚀作用对盆地反转构造 演化具有重要的影响,其对盆地内深部地层反转褶皱发育具有促进作用,为深部构造圈闭形成提供条件,而对浅部地层的 反转褶皱发育则表现出阻碍或破坏作用,不利于浅层构造圈闭的形成。     

伸展构造及其反转作用

伸展构造的演化主要发生在三个阶段：大陆裂谷阶段、大陆初始漂移和主要漂移阶段。伸展构造发育在不同构造层次：（１）在上地壳中，伸展构造呈现为位于拆离带之上脆性岩块的伸展，其周边为铲式断层、坡坪式断层或多米诺式断层所限；（２）在中地壳中，伸展构造呈现为变质透镜体，被不连续的韧性剪切带所分隔；（３）在下地壳中，伸展构造呈现为扩展变平的韧性流动和岩浆侵位。反转的伸展断层系常表现为冲断层、断弯背斜、生长断展褶皱、顶部塌陷地堑区的突隆构造和半地堑区的鱼叉构造等。     

复杂构造解析中的几何学方法与应用

复杂构造地区的地震反射资料并没有直观地反映出深、浅层构造的真实形态。综合地表、地震和钻井、测井资料,应用等倾角区划分和轴面分析确定断层形态和褶皱形态在几何学上的定量关系,以达到预测地震资料较差地区的构造形态之目的,是行之有效的构造解释方法。在获得解释方案后可通过断层相关褶皱分析获得构造变形量、变形机制、变形过程和变形时间,进而定量模拟不同时代和不同序次台阶状逆断层及其相关褶皱的叠加过程。本文提供了塔里木盆地周边和准噶尔盆地南缘4个冲断带的研究实例,实例1详述了应用等倾角区划分和轴面分析开展构造精细解析的步骤;实例2从几何学和运动学的角度探讨帕米尔北缘乌帕尔冲断带在形成过程中断层形态、褶皱形态与位移量之间的定量关系;实例3从西昆仑山前甫沙冲断带三排背斜的生长地层底界由南向北逐渐抬升的现象阐述深部台阶状逆断层的"前列式"扩展作用;实例4运用构造趋势分析解释库车前陆盆地秋里塔格背斜带中段地表背斜轴线扭曲的运动学机理。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷构造变形对沉降中心迁移的控制

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,乌尔逊凹陷是海拉尔盆地中部的1个二级构造单元,自早白垩世开始,经历了3次伸展作用、2次挤压作用,盆地中地层厚度和沉降中心的迁移主要受同生断层和与之伴生的断层相关褶皱所控制。在伸展作用时期：当发育1个犁式正断层,在其上盘形成1个箕状断陷,沉降中心位于断层上盘、靠近断层的区域,在伸展量较大的部位形成1个或多个沉降中心;当发育多个控陷正断层,在其上盘形成多个相互独立的箕状断陷,但每一个断陷都有各自的沉降中心,不同方向断层的交汇部位往往就是断陷的沉降中心。随着伸展量的增大,断陷的沉降中心不断向控陷正断层滑动的相反方向迁移,盆地的规模也随之增大。在第一次挤压作用中,早期NS向控陷断层F₁发生反转作用,其上盘靠近断层的部位发生隆升,远离断层的部位作为大型断层传播褶皱背斜前翼也发生旋转式隆升,乌尔逊凹陷成为NS向大型断层传播褶皱背斜的前翼向斜,地层的沉积厚度在靠近断层的部位和远离断层的部位都很薄;向大型断层传播褶皱背斜前翼向斜部位,地层的沉积厚度逐渐增大,盆地的沉降中心向向斜的低洼区域迁移。在第二次挤压作用中,早期NS向控陷断层F₂发生反转作用,在乌尔逊凹陷中部形成1个规模较大的NS向断层传播褶皱背斜或突发构造,背斜或突发构造的顶部被剥蚀,盆地的沉降中心位于中部背斜带前、后翼向斜的低洼区域。     

尼日尔三角洲盆地泥收缩构造发育特征及对沉积的控制

泥收缩构造是发育在尼日尔三角洲盆地深水区的典型构造样式,属重力滑脱冲断构造,主要构造类型有冲断裂、塑性泥构造及相关褶皱和正断裂。基于地震地质解释,结合构造发育史分析,认为泥收缩构造主要受塑性泥构造控制,在中新世托尔托纳(Tortonian)晚期开始活动,中新世墨西拿期(Messinian)—上新世赞克勒期(Zanclean)达到最强,之后构造活动逐渐减弱,但至今仍在活动。通过古构造恢复,结合沉积展布分析,认为中新世托尔托纳晚期沉积开始受构造活动控制,托尔托纳阶上部及以上地层具有明显的同沉积特征,泥收缩构造相关的冲断裂上升盘厚度明显小于下降盘厚度,褶皱两翼的地层厚度明显厚于中间背斜顶部的地层厚度。     

渤海湾盆地南堡凹陷的背形负花状构造

花状构造以其独特的构造样式而成为在剖面上识别走滑构造的重要标志.经典的花状构造包括正花状构造和负花状构造.渤海湾盆地南堡凹陷发育一种新型的花状构造——背形负花状构造.在三维地震剖面上,背形负花状构造是由一束向上、向外撒开的大多数为正离距的离散的走滑断层或转换伸展断层所限定的,下部呈"向形",上部呈"背形"的组合样式.平面上,褶皱和相关正断层呈雁行排列.背形负花状构造发育于南堡凹陷转换伸展的构造背景.浅层的"背形"是由转换伸展断层牵引塑性的盖层而形成的一种强制褶皱.该构造经历了牵引背斜形成和背斜脊部断裂-塌落两个发育阶段.背形负花状构造普遍发育于渤海湾盆地的新近系.      

鄂尔多斯盆地东南部黄龙背斜的构造几何学与运动学

研究克拉通内构造变形对于揭示克拉通的构造属性具有重要意义,对于油气勘探也具有重要的参考价值。本文应用钻井与高精度反射地震资料,剖析了鄂尔多斯盆地东南部黄龙背斜的构造几何学与运动学特征。研究表明,黄龙背斜发育在渭北隆起东端,是一长18 km、宽15 km的短轴状背斜,地层起伏幅度达200 ms;黄龙背斜自长城系往上至三叠系均具有相似的背斜形态;它是在燕山期基底断层复活而形成的断层传播褶皱背斜;黄龙背斜区内东西向与南北向剖面控制的缩短分别为70 m和90 m,缩短量较小,指示该部位处于燕山期冲断变形的前锋部位,变形即将终止。黄龙背斜响应于周缘构造边界挤压作用,是克拉通内部的基底正断层反转而在沉积盖层形成的褶皱背斜,因地层能干性差异发生了分层剪切。黄龙背斜是一个有利的天然气勘探目标。     

库车褶皱冲断带东秋里塔格位移转换构造及其演化--兼论侧断坡相关背斜构造圈闭的形成

库车褶皱冲断带东秋里塔格构造带发育与侧断坡有关的位移转换构造.东秋里塔格冲断层是一条北倾盲冲断层,其错移地层自西向东逐渐降低,从东秋5井以西的新近系膏盐岩转换至迪那201井的古近系膏盐岩再到迪那11井的侏罗系煤系,地震剖面上侧断坡形态清晰.侧断坡东、西断坪分别是新近系吉迪克组膏盐岩和侏罗系煤系,侧断坡发育在煤上-盐下构造地层组合中.通过DQ99-196、DQ00-226、DQ00-263等构造演化剖面恢复计算,东秋里塔格构造盐上地层位移梯度向西约为103.72m/km,而盐下东秋-迪那段的位移梯度为61.65m/km.在上述地震剖面上,盐上背斜和盐下隐伏背斜的轴线位置发生了相对变化,后者自东向西逐渐向南发生偏移;野外露头观察,盐上背斜的褶皱作用也随之向西增强.在走向上,东秋里塔格构造具有构造分段性,表明侧断坡的位移量变化具有突发性.西段为库车塔吾构造,东段为东秋-迪那构造.库车塔吾构造的盐下隐伏背斜是受东秋里塔格冲断层控制的断层相关褶皱,前、后断坪分别位于吉迪克组膏盐岩和侏罗系煤系,其隐伏的构造楔与南秋里塔格背冲断层组成库车塔吾三角带.东秋-迪那构造的隐伏背斜样式与库车塔吾段相似;但南翼缺乏背冲断层,不具备三角带形态.磷灰石裂变径迹测年表明,侧断坡的发育过程最早可以追索到康村期.东秋里塔格侧断坡相关背斜的形成与自北向南的盲冲断层和区域左行扭压复合作用有关.侧断坡相关背斜的主要构造特征是由侧断坡调节上、下滑脱层之间的应变差异,同时作为油气运移通道沟通气源岩和储层;其油气勘探意义是使得煤系烃源岩生成的天然气向上运移到侧断坡相关背斜构造圈闭如迪那2之中聚集成藏.     

青东凹陷复合型花状构造成因分析

青东凹陷内大型北西-北西西基底断层上发育一种结构特殊的花状构造——复合型花状构造,在凹陷内表现为构造高带,对油气成藏具有重要的控制作用。在三维地震剖面的解释和分析基础上,结合平面构造反射层资料的综合分析,发现其中的断层在平面上以右阶雁列式或平行式组合排列,剖面上基底主断层向上撒开并与多条次级断层组合成似花状构造。组成这些似花状构造的断层均为正断层,但其中的地层却表现为上拱的背形。根据断裂发育特点及区域构造应力演化特征对其进行成因分析,认为其形成是由于北西-北西西向基底断层在盆地南北向拉伸下的张扭性(斜向拉张)活动与古近纪末反转期压扭性活动叠加的结果。其形成过程经历了古近纪伸展期似负花状构造形成阶段和古近纪末反转期背形构造形成阶段。     

Experimental (clay) models of inversion structures

Experimental modeling is used to study the geometry and evolution of inversion structures. Two main types of inversion structures are analyzed:

1. (1) structures formed by fault-propagation folding; and

2. (2) structures formed by fault-bend folding on listric faults.

Fault-propagation inversion structures initially develop as broad drape folds with possible fault breakthrough during an early extensional phase. Syn-extensional strata deposited in the hanging wall typically thicken away from the fault. Compressional reactivation results in reversal of slip on the master and secondary faults, their rotation to shallower dips, and the development of a compressional fault-propagation fold. Key features of the fault-propagation fold are basinward thickening of syn-extensional units and resulting steep dips of the front limb of the structure. Fault-bend inversion structures initiate as rollover folds within extensional half-graben. Deformation is primarily localized along a system of antithetic faults. Syn-extensional strata typically thicken across the fault but also thin basinward away from the fault. During compression, the extensional rollover folds are folded into compressional fault-bend folds. Key features of this structure are thinning of syn-extensional units into the basin. Inversion of more symmetric graben results in a doubly-convex geometry of syn-extensional units. These observations of bed geometry and thickness provide predictive models for interpreting the geometries of inversion structures in areas of poor data quality.     

Structural architecture and tectonic evolution of the Maghara inverted basin,Northern Sinai,Egypt

Large NE–SW oriented asymmetric inversion anticlines bounded on their southeastern sides by reverse faults affect the exposed Mesozoic and Cenozoic sedimentary rocks of the Maghara area (northern Sinai). Seismic data indicate an earlier Jurassic rifting phase and surface structures indicate Late Cretaceous-Early Tertiary inversion phase. The geometry of the early extensional fault system clearly affected the sense of slip of the inverted faults and the geometry of the inversion anticlines. Rift-parallel fault segments were reactivated by reverse slip whereas rift-oblique fault segments were reactivated as oblique-slip faults or lateral/oblique ramps. New syn-inversion faults include two short conjugate strike-slip sets dissecting the forelimbs of inversion anticlines and the inverted faults as well as a set of transverse normal faults dissecting the backlimbs. Small anticline–syncline fold pairs ornamenting the steep flanks of the inversion anticlines are located at the transfer zones between en echelon segments of the inverted faults.     

同生断层及其伴生褶曲的组合式样

石油钻探遇断层而失败的情形时有发生,其中多数是由于对同生断层及其伴生褶曲认识的错误所引起。为减少勘探失误,本文讨论了同生断层及其伴生褶曲空间组合的一些规律。（1）同生断层可分为盆地边界同生断层和内部同生断层两大类。边界同生断层的断面产状基本形态有勺形、椅形、阶形和坎形四种。（2）边界同生断层是追踪盆前的一组或两组基底断裂发育而成的。单向追踪的边界同生断层平面伸展较平直;双向追踪的边界同生断层平面伸展呈锯齿形。（3）内部同生断层及其伴生褶曲在剖面上的组合式样有正牵引和同向y字形派生断层、逆牵引和反向y字形派生断层。这两类四种形变可单一出现,也可在同一剖面中共存。（4）内部同生断层系的平面组合基本式样有帚状和雁列两种。构成地堑式的两条同生断层断距都较大时就会有挤压背斜出现（构成w形构造）。（5）中国东部裂谷系盆地中的所谓“滚动背斜”都不具备标准的“滚动”特征;它只产生在特定的层位上;对它与其称“滚动背斜”,不如称“逆牵引背斜”为宜。     

松辽盆地伏龙泉断陷构造特征及演化

伏龙泉断陷是松辽盆地一级构造单元东南部隆起之上的二级构造单元,构造特征比较复杂。地震剖面解释表明,伏龙泉断陷自白垩纪以来主要经历了4个构造演化阶段:在火石岭组营城组下部沉积时期为近EW向伸展作用阶段,形成以大型犁式正断层为控陷断层的近NS向箕状半地堑和滚动背斜;在营城组上部泉头组中段沉积时期为近EW向挤压作用阶段,使早期控陷正断层发生反转作用而转化为逆断层,靠近控陷断层的西部边界由于断层上盘的逆冲而隆升,在凹陷中部形成NS向断层传播褶皱,在控陷断层下盘形成双重构造;在泉头组上段嫩江组沉积时期为近NS向离散型走滑作用阶段,形成具有倾向滑移分量的走滑断层组合和负花状构造;在四方台组新生界下部沉积时期为近EW向挤压作用阶段,使在早期控陷断层再次表现为上盘逆冲的特征,在断层上盘形成一大型反转背斜。松辽盆地伸展、挤压、走滑应力场的变化可能与太平洋板块的俯冲角度、方向和速率的变化有关。     

江南造山带北部早中生代岳阳—赤壁断褶带构造特征及变形机制研究

早中生代(晚印支-早燕山期)岳阳-赤壁断褶带位于江南造山带与中扬子前陆盆地交界地带.作者对该构造带进行了地表地质调查,以此为基础探讨了构造剖面结构及构造变形动力机制.岳阳-赤壁断褶带自南而北可分为岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带,桃花泉-肖家湾盖层滑脱褶皱带,以及赤壁-嘉鱼前陆盆地断-褶-盆构造带.岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带自南而北依次有郭镇向斜、官山背斜、临湘倒转向斜和聂市背斜,组成隔槽式褶皱组合.褶皱轴面多向南倾,褶皱变形面为南华系盖层与冷家溪群褶皱基底间的角度不整合面和顺界面的滑脱断裂面.桃花泉-肖家湾盖层滑脱褶皱带主要发育轴面南倾倒转褶皱,褶皱波长较小,卷入地层为南华系-志留系以及上石炭统-中三叠统沉积盖层.赤壁-嘉鱼前陆盆地断-褶-盆构造带以南倾蒲圻断裂(江南断裂)为南部边界,发育T3-J2前陆盆地沉积,带内褶皱与断裂卷入地层包括沉积盖层以及T3-J2地层:南部断裂与褶皱轴面南倾.北部轴面近直立.自南西至北东,研究区内构造线走向由EW向渐变为NEE-NE向.上述构造分带及变形特征反映出自南向北的运动指向,表明岳阳-赤壁断褶带具前陆冲断带构造性质.从断裂相关褶皱理论出发,以地表构造特征为依据,厘定了岳阳-赤壁地质剖面结构并进行了变形动力机制分析,认识如下:①自南而北、自下而上的多个滑脱层及其间的南倾逆断裂或断坡(主要为江南断裂)组成近似台阶状的逆冲断裂系统,从总体上控制了构造块体的滑移、逆冲以及相应的构造格架或变形分区.②郭镇向斜为基底滑脱褶皱,官山背斜具滑脱褶皱和断裂传播褶皱双重成因,聂市背斜为断裂转折褶皱;临湘向斜为受两侧背斜控制的被动向斜,由于弯滑褶皱作用在其两翼沿不整合界面形成滑脱断裂.③岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带隔槽式褶皱的形成主要受控于褶皱基底的滑脱和基底整体的水平压缩,其形成机制类似于肿缩式褶皱.最后讨论认为湘东北-鄂东南地区不存在大规模、长距离的逆冲推覆构造.     

乌鲁木齐山前坳陷逆断裂-褶皱带及其形成机制

乌鲁木齐山前坳陷位于天山新生代再生造山带北侧,南以准噶尔南缘断裂与天山相隔,内部发育了几排逆断裂 背斜带,每一排构造带又由多个逆断裂 背斜组成。最南的齐古逆断裂 背斜带形成于中生代末,其北的玛纳斯逆断裂背斜带包含霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁逆断裂背斜,形成于上新世末、早更新世初,受上、下２ 个滑脱面和断坡的控制,形成上、下２ 个背斜。再向北的独山子逆断裂背斜带由独山子、哈拉安德和安集海逆断裂背斜组成,形成于早、中更新世之间,主逆断裂向下在８ ～９ ｋｍ 深处的侏罗系中变为近水平滑脱面。此外,在独山子和吐谷鲁背斜的西北和东北还分别发育有正在形成之中的西湖和呼图壁隆起。研究了这些逆断裂 背斜带的地表和深部的构造特征、二维和三维几何学及运动学后指出,它们是在天山向准噶尔盆地扩展过程中发育于近水平滑脱面和不同断坡上的断展褶皱,独山子和安集海逆断裂 背斜的水平缩短量分别为２ ９００ ,１ ３５０ ｍ ,缩短速率分别为３９７ ,１８７ ｍ ｍ／ ａ。霍尔果斯、玛纳斯、吐谷鲁逆断裂 背斜的水平缩短量分别为５ ９００ ,６ ５００ ,６ ０００ ｍ ,相应的缩短速率分别为２０２,２２３ ,２０６ ｍ ｍ／ａ,准噶尔南缘断裂和乌鲁木齐山前坳陷第四纪?     

辽河东部凹陷大平房地区走滑活动及其对构造圈闭的控制作用

辽河东部凹陷由于潜在的油气资源和复杂的构造条件(郯庐断裂穿过此凹陷),走滑活动及其对构造圈闭的控制作用对于揭示郯庐断裂北段新生代的活动及渤海湾盆地的油气勘探有重要意义。以大平房地区为实例,根据地震、钻井和测井资料,揭示了大平房地区存在走滑构造活动的行迹,包括平面上的雁列构造及其对火山岩分布的影响,剖面上的负花状构造样式及断层倾向和背斜轴向沿构造走向的变化。发育的荣兴屯走滑断裂控制并改造大平房断背斜的构造格局,东营组二段沉积开始,致使地层反转,形成透镜状地层。荣兴屯走滑活动产生的构造圈闭具有纵向分段、平面分带的特征。