东营凹陷伸展断弯褶皱的构造几何学分析

东营凹陷是渤海湾盆地南部一个典型的中新生代半地堑盆地。本文通过对横穿东营凹陷的地震反射剖面进行精细的构造解析,发现这个半地堑盆地的伸展构造具有明显的膝折变形特征,基本上符合伸展断弯褶皱模型。由此运用伸展断弯褶皱理论,同时按照平衡剖面原理,详细恢复了东营凹陷伸展构造的发育过程。经过对盆地内部构造变形的反复拟合和测算,我们确定了东营凹陷伸展断弯褶皱的构造几何学特征及其运动学过程,揭示出东营凹陷各主要裂谷阶段的地壳水平伸展量,并且将其中的背斜解释为上凹与上凸断层转折组合所形成的一个伸展背斜构造。同时采用构造几何学方法推断在白垩纪末期该地区曾经历过大约1750m厚的剥蚀作用,总伸展量可达25km。     

丽水-椒江凹陷断裂构造运动学

丽水-椒江凹陷是晚白垩世以来发展起来的大陆边缘裂陷盆地.本文利用平衡剖面技术恢复计算了丽水-椒江凹陷不同构造部位各裂陷伸展期的盆地伸展量、伸展系数和伸展率.研究表明:研究区晚白垩世至古新世裂陷作用具有"幕式"渐进发展的特征,可划分为三个裂陷伸展期:早期(晚白垩世)的断陷主要由相对分散、独立的小断陷组成,控制半地堑凹陷的主断层主要以书斜式(domino-style)为主;中、晚期(古新世)的断陷由相互连通的半地堑凹陷组成,其主干断层以犁状(listric)或坡坪状(ramp-flat)正断层为特征.研究区不同构造部位其水平伸展率不同,表现为水平伸展量由南西向北东由大变小的特征,最大伸展期亦表现为由南西向北东变晚的规律.     

海拉尔盆地及盆缘露头区典型构造样式及变形序列

通过野外系统地质调查和实测地质剖面研究,在海拉尔盆地内部及其周边地区识别出盆地基底大型伸展变形带、盆地伸展构造和盆地挤压构造3类构造样式。其中:盆地基底大型伸展变形带包括额尔古纳韧性剪切带和嵯岗构造片麻岩带;盆地伸展构造样式以海拉尔市北部日军要塞堑垒、断阶构造、追踪张性断层和灵泉露天煤矿大型正断层为代表;盆地挤压构造样式以头站旅店逆冲断层、灵泉露天煤矿断褶带、伊敏露天煤矿顶厚褶皱和大型同沉积褶皱为代表。在构造样式形成时代研究的基础上,结合前人地震剖面解释成果,认为海拉尔盆地由老至新至少经历了6期重要的构造变形事件,即晚侏罗世—早白垩世早期盆地基底大规模伸展、下白垩统铜钵庙组沉积期强烈断陷、下白垩统南屯组沉积后挤压反转、大磨拐河组二段—伊敏组沉积期伸展拗陷、伊敏组沉积之后至上白垩统青元岗组沉积之前强烈挤压、青元岗组沉积期同沉积挤压。6期变形事件由老至新组成了海拉尔盆地较为完整的变形序列。     

贝尔凹陷苏德尔特构造带的形成与演化

苏德尔特构造带是海拉尔盆地贝尔凹陷的重要油气聚集带之一。使用平衡剖面技术和基于斜向剪切模型的人字形桁架法对苏德尔特构造带及其两侧的贝西断陷和贝中断陷进行了详细的构造几何学和运动学解析,认为在南屯期近SN向伸展,形成近EW向断陷盆地群之后,又叠加了大磨拐河组早期的短时间NW向伸展,以及此后的坳陷沉降,才形成了苏德尔特构造带特殊的构造样式。贝中断陷的东侧边界断层是整个贝尔凹陷在大磨拐河组早期伸展的主干边界断层,并且断层面具有坡坪式特征。苏德尔特构造带是发育于第一阶断坪上部的"滚动背斜",是重力和边界断层几何形态共同控制的结果,形成机制属于重力影响下的横弯褶皱作用,而非侧向挤压引起的纵弯褶皱作用。     

海拉尔盆地断裂构造特征及控藏机理

基于"同一应力场不同边界条件形成不同性质断层"的构造解析原理,认为海拉尔盆地断陷期受南南东—北北西向拉张应力场作用,形成北北东和北东东向断裂,北北西向断裂明显走滑变形。断-坳转化期拉张应力场方位调整为近东西向,形成近南北向断裂,北北东、北东东和北北西向断裂扭动变形。伊敏组沉积末期盆地回返,受近东西向挤压应力场控制盆地左旋压扭变形,北北东和北东东向断裂强烈反转。依据断裂变形特征叠加关系,海拉尔盆地形成4套断裂系统:早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭断裂和早期伸展中期张扭晚期反转断裂。断陷构造层早期伸展中期张扭反向断裂形成断层遮挡圈闭,早期伸展断裂将凹中隆和斜坡切割破碎形成断层复杂化的背斜圈闭,早期伸展断裂与中期张扭断裂交叉组合,形成复杂的断块圈闭。断-坳构造层早期伸展中期张扭晚期反转断裂呈"梳状"组合,形成典型的断块圈闭。基于断裂活动时期与成藏期耦合关系以及典型油气藏解剖的结果认为,早期伸展和早期伸展中期张扭断裂在成藏关键时刻为遮挡断层,且封闭的烃柱高度一般均小于圈闭的幅度,早期伸展中期张扭晚期反转断裂为调整型断层。基于圈闭的样式、断层在成藏中的作用及输导体系分析,海拉尔盆地断裂控藏模式分为二型4类,二型为原生油藏和次生油藏。原生油藏包括3类:一是灶缘油气侧向运移反向断层遮挡成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭断裂系统;二是灶内油气初次运移断层遮挡"箱内"成藏模式;三是灶内凹中隆油气侧向运移"弥散式"成藏模式。这两种模式控藏断裂均为早期伸展断裂。次生油藏为油气沿断裂垂向运移"伞式"成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭晚期反转断裂系统。     

Fault Structural Characteristics of Wuerxun-Beier Depression in the Hailar Basin and Their Reservoir-Controlling Mechanism

基于“同一应力场不同边界条件形成不同性质断层”的构造解析原理,认为海拉尔盆地断陷期受南南东—北北西向拉张应力场作用,形成北北东和北东东向断裂,北北西向断裂明显走滑变形.断-坳转化期拉张应力场方位调整为近东西向,形成近南北向断裂,北北东、北东东和北北西向断裂扭动变形.伊敏组沉积末期盆地回返,受近东西向挤压应力场控制盆地左旋压扭变形,北北东和北东东向断裂强烈反转.依据断裂变形特征叠加关系,海拉尔盆地形成4套断裂系统:早期伸展断裂、中期张扭断裂、早期伸展中期张扭断裂和早期伸展中期张扭晚期反转断裂.断陷构造层早期伸展中期张扭反向断裂形成断层遮挡圈闭,早期伸展断裂将凹中隆和斜坡切割破碎形成断层复杂化的背斜圈闭,早期伸展断裂与中期张扭断裂交叉组合,形成复杂的断块圈闭.断-坳构造层早期伸展中期张扭晚期反转断裂呈“梳状”组合,形成典型的断块圈闭.基于断裂活动时期与成藏期耦合关系以及典型油气藏解剖的结果认为,早期伸展和早期伸展中期张扭断裂在成藏关键时刻为遮挡断层,且封闭的烃柱高度一般均小于圈闭的幅度,早期伸展中期张扭晚期反转断裂为调整型断层.基于圈闭的样式、断层在成藏中的作用及输导体系分析,海拉尔盆地断裂控藏模式分为二型4类,二型为原生油藏和次生油藏.原生油藏包括3类:一是灶缘油气侧向运移反向断层遮挡成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭断裂系统;二是灶内油气初次运移断层遮挡“箱内”成藏模式;三是灶内凹中隆油气侧向运移“弥散式”成藏模式.这两种模式控藏断裂均为早期伸展断裂.次生油藏为油气沿断裂垂向运移“伞式”成藏模式,控藏断裂为早期伸展中期张扭晚期反转断裂系统.     

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔坳陷隆起带类型及对油气成藏控制作用

海拉尔盆地为典型的小型断陷湖盆,具有"下断上凹"的二元结构,"洼槽控油、隆起带控油"特征明显。本文在系统研究构造演化特征的基础上,分析了不同类型隆起带形成演化历史及对油气的控制作用。研究表明,海拉尔盆地构造演化历经了5个阶段:即铜钵庙组山间盆地、南一段和南二段被动裂陷盆地、南三段和南四段主动裂陷盆地、大磨拐河组-伊敏组断-坳转化盆地和青元岗组坳陷盆地。经历了3期强烈变形和2期强烈改造,被动裂陷的走滑作用导致反向断层及其下盘翘倾隆起,形成"长期淋滤造储、近洼不整合输导、反向断层遮挡" 的成藏有利条件,最终成为被动裂陷层序有利油气富集区带。主动裂陷伸展作用形成小型滚动背斜和中央隆起带,小型滚动背斜带形成"小而肥"构造油藏,而中央隆起带形成典型的复式油气聚集带。南屯组沉积末期构造反转,导致部分中央背斜带隆升剥蚀,断裂切割破碎,进而导致大气水下渗淋滤,有效改造基岩潜山储层,成为基岩潜山油藏的富集带。伊敏组沉积末期,形成正反转断层和反转期活动的正断层两种调整型断层,将早期聚集在断陷构造层的油气调整到大磨拐河组,聚集在反转构造及其边部,形成次生油气聚集带。     

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。     

大杨树盆地的构造特征及变形期次

大杨树盆地是叠置于大兴安岭造山带的东部,与松辽盆地紧邻,呈北北东向长条带状展布的中新生代断陷-坳陷型盆地。大杨树盆地经历了多期变形作用,具有以伸展构造为主、并被挤压构造和反转构造叠加的构造特征。早白垩世龙江期主要受到了NWW—SEE向的拉伸作用,形成一系列北北东向控陷犁式正断层组合,在控陷断层的上盘发育小型箕状断陷;早白垩世九峰山期,大杨树盆地受挤压作用控制,使早期形成的断陷盆地发生反转作用,形成正反转构造,同时在某些地段形成逆冲断层和断层传播褶皱;早白垩世甘河期,大杨树盆地再次受到伸展作用,形成了一系列北北东向小型断陷。早白垩世晚期(甘河期之后)—晚白垩世早期,大杨树盆地受到强烈的挤压作用,使早期控陷正断层出现正反转作用,在盆地的浅部形成大型断层传播褶皱,使大杨树盆地全面隆升遭受剥蚀。第四纪大杨树盆地具有伸展的特征,发育一系列小型伸展断陷。     

海拉尔盆地乌南次凹断陷期层序地层与油气成藏特征

运用层序地层学原理,对海拉尔盆地乌尔逊凹陷南部次凹断陷期铜钵庙组、南屯组层序格架以及内部体系域分布特征和控制因素进行了分析。结果表明,乌南次凹断陷期主要发育3个三级层序,在凹陷内每个层序体系域完整出现,其展布受坡折带控制,而在高部位则有不同程度的剥蚀现象。断陷期的水进域和高位域深湖、半深湖相暗色泥岩是乌南次凹的主要烃源岩,南一段低位域和高位域的扇三角洲前缘及辫状河三角洲前缘砂体是主要储层。这些砂体和烃源岩有效匹配是乌南次凹构造-岩性油藏的富集带,油气分布具有明显的分带性,中部坡折带是最有利的大规模油气成藏区带,南一段是构造-岩性油藏的有利聚集区,也是本区勘探的重点。