塔里木盆地西北部构造演化特征--从皮羌断裂发育史想到

通过野外工作和地震剖面分析在此首次提出皮羌断裂具有3期构造活动历史:古生代为正断层;早第三纪-中新世为逆断层,并具有右旋走滑分量;上新世为左旋走滑(撕裂)断层.中新世,与皮羌断裂右旋走滑相协调,柯坪断隆东部带与巴楚断隆尚未分离,它们共同构成塔西南前陆盆地的前缘隆起.上新世时,柯坪断隆受南天山陆内造山的影响,形成大规模逆冲推覆构造,皮羌断裂此时发生左旋走滑,调节了柯坪断隆东西两部分推覆作用的差异性.因此,皮羌断裂是一条多期活动断裂,多期断裂构造性质的认识对重新认识塔里木盆地西北部构造演化和油气勘探具有重要意义.笔者认为,塔里木盆地西北部存在新生代两期构造演化史.     

塔里木盆地玛扎塔格构造带断裂构造分析

玛扎塔格构造带是麦盖提斜坡与巴楚断隆之间的一条边界断裂带,其中已发现和田河气田。断裂构造对于圈闭的形成和油气运聚成藏具有决定性的制约作用。通过系统的地震剖面解释,在玛扎塔格构造带识别出3期断裂构造:第1期构造活动以中寒武统的膏盐层为主滑脱面,由麦盖提斜坡向巴楚断隆冲断,伴生有断层传播褶皱发育,形成于新生界沉积之前,玛扎塔格背斜形成;这期冲断构造是本次研究的一个新发现。第2期活动为基底卷入型挤压走滑断裂,由相互背冲、近于平行的玛南断层和玛北断层组成,形成于中新世末,玛扎塔格背冲断块背斜形成。第3期活动以古近系底部的膏盐层为主滑脱面,由麦盖提斜坡向巴楚断隆冲断,也伴有断层传播褶皱发育,形成于更新世—全新世。在此基础上讨论了区域构造演化对玛扎塔格构造带3期断裂活动的形成和发育的控制。     

库车-喀什北缘山前带构造特征及成因分析

通过地震非地震联合解释及多年的勘探研究,认为受基底结构、构造演化、逆冲及走滑断裂等影响,库车-喀什北缘山前冲断带具有东西分段、南北分带的构造特征。自西向东分为喀什北缘、柯坪断隆和库车坳陷三大段,受近南北向逆冲挤压作用,每段均发育多排北东-南西向展布的逆冲褶皱带,其中库车坳陷主要由克拉苏、依奇克里克、秋里塔格构造带及乌什、拜城、阳霞凹陷等呈斜列式展布的次级构造单元组成。普遍发育的膏盐岩塑性层在一系列逆冲和走滑断裂的作用下,使得山前带构造样式更为复杂,发育断层转折褶皱、断层传播褶皱、滑脱褶皱和盐底辟(刺穿)构造等四种基本构造样式及多种组合样式。     

辽河东部凹陷走滑构造及其与火山岩分布的关系

走滑构造可分为压扭和张扭两类,平面上主干走滑断裂都表现为一条贯通性的走滑构造带,剖面上前者表现为正花状构造(向上撒开的逆断层组),后者表现为负花状构造(向上散开的正断层组)。它们的伴生构造在平面上分别表现为与主干走滑断裂共生的雁列褶皱、雁列逆断层(压扭)和雁列正断层(张扭)。在实际剖面中由于构造应力场的变化还常见由正—负花状构造组合的复合花状构造。在平行于走滑构造带方向,有时断层面倾角会变化,直至倾向相反(丝带效应);走滑断裂带各点所受的应力可从挤压(褶皱)—逆断变为伸展—正断(海豚效应)。走滑断裂在火山岩盆地中普遍发育,是构造—火山作用关系研究的重要方面。研究区走滑断裂系统由贯通性主干走滑断裂和伴生构造两部分组成。主干走滑断裂平面上侧向延伸长,其附近多为与之成锐角相交的雁列正断层组;剖面上同时出现负花状构造和正花状构造,断层面陡倾且有时两侧地层厚度不等。根据雁列构造与主干断层间锐角指示方向和断层切割层位可判别,该区于古近纪主要发育右旋走滑断裂系。火山岩分布明显受走滑断裂带控制,火山喷发中心沿主干断裂呈串珠状分布;火山岩厚度于主干断裂附近最大,向两侧减薄,多终止于次级断裂附近;厚度大于1 km的火山岩距主干断裂通常在2 km范围内。     

辽东湾北部地区走滑构造特征与油气富集规律

辽东湾北部地区右行走滑构造特征较为典型,主要表现为:沿走滑断裂带发育雁行式伸展断裂;剖面上发育花状构造;走滑断裂沿走向呈“S”型或反“S”型波状弯曲;沿走滑断裂带断槽与断鼻构造相间分布。分析认为,渐新世晚期,辽东湾北部地区南北向拉张、东西向挤压的区域应力场控制了右行走滑构造的形成,断槽与断鼻构造相间分布是由于沿走滑断裂带局部应力场性质发生改变所致。右行走滑断裂的“S”型弯曲部位为增压弯部位,走滑断裂两侧断块在此汇聚,地层因应力集中而形成断鼻构造;右行走滑断裂的反“S”型弯曲部位为释拉张部位,走滑断裂两侧断块在此离散,地层因拉张而发生断陷形成断槽。受走滑构造所控制,油气沿走滑断层自断槽向断鼻方向运移、聚集而成藏。研究走滑构造发育特征,对于预测圈闭分布以和研究油气富集规律具有重要意义。     

塔里木盆地塔中北坡走滑断裂特征与奥陶系油气勘探

通过二维、三维地震资料解释与构造解析,明确了塔里木盆地塔中北坡发育多条北东向、北东东向走滑断裂带,在平面和剖面上识别出了6种走滑断裂活动的标志。研究表明,塔中北坡走滑断裂在剖面上呈直立断层、花状构造,北东向走滑断裂下部表现为明显挤压隆升,而上部则表现为继承性张扭负花状构造,具有"下拱上掉"的特征,表明了断裂的多期走滑活动。总体上可划分为中奥陶世末—志留纪压扭走滑断层、晚泥盆世—早石炭世张扭走滑断层和晚二叠世末逆冲断层三期,它们在空间上相互叠置。研究认为走滑断裂的变形强度控制了奥陶系裂缝及缝洞型储层发育范围,走滑断裂的分段性对优质缝洞型储层发育具有较强的控制作用。提出了在变形强度大的裂缝发育区、走滑断裂拉张部位的断洼区,以及受后期张扭走滑断裂叠加改造的断槽部位的串珠状地震反射异常体发育区,是下步寻找天然气规模储量的有利勘探方向。     

塔里木盆地顺南地区走滑断裂发育特征及演化

顺南地区位于塔里木盆地塔中隆起北部.受多期构造应力影响,该地区以走滑断裂大量发育为典型特征.对三维地震资料的精细解释和深入分析结果表明,研究区走滑断裂具有垂向分层、平面分段、多期次构造叠加的特征.顺南地区主要发育北东、北东东和北西向3组走滑断裂.北东向断裂活动性强,平面上发育雁列式断层及马尾状构造,剖面上主要发育对称花状、正花状与负花状上下分层叠置的复合花状构造.北东东和北西向断裂活动性较弱,剖面上以单条直立走滑断裂为主,平面上呈线性延伸或由多段同向走滑断层连接而成.根据断层构造样式和受力性质,将顺南1断裂沿走向划分为4段：2个复合花状-拉张段和2个简单花状-挤压段,拉张段和挤压段沿走向交替出现.顺南走滑断裂的形成主要经历了5期构造运动：加里东早期、加里东中期Ⅰ幕、加里东中期Ⅲ幕、加里东晚期-海西早期和海西晚期.其中,加里东中期Ⅰ幕和加里东中期Ⅲ幕为该区主要断层活动期.     

塔里木盆地西北缘柯坪逆冲构造带与巴楚隆起的叠加关系

塔里木盆地西北缘柯坪逆冲带是天山和塔里木盆地在新生代盆山耦合作用下形成的构造变形区，为印度板块和 欧亚板块碰撞所影响的最明显地区之一。柯坪逆冲带逆冲方向是从天山向塔里木盆地内逆冲，构造变形样式是以寒武系蒸发岩层为滑动拆离面的薄皮构造，也有卷入前寒武系－元古界结晶基底的逆冲推覆构造，以及北西向走滑断层。以皮羌断层和印干断层为界，根据构造样式的差异，柯坪逆冲带可分为3个构造区，即西克尔区、柯坪区和阿克苏区。西克尔区逆冲推覆构造卷入地层厚度大，基底拆离面深度为7－8km；柯坪区逆冲推覆构造卷入地层厚度小，基底拆离面深度为5－6km；阿克苏区则为卷入前寒武系结晶基底的逆冲推覆构造。这些构造样式的差异是由于北西向的巴楚隆起对近北东走向的柯坪逆冲构造带叠加的结果，尤其巴楚隆起的南界－－皮羌高角度逆冲断层与柯坪逆冲带发育的皮羌左旋走滑断层，以及巴楚隆起的北界－－印干逆冲断层与柯坪逆冲带发育的印干右旋走滑断层对柯坪冲构造带的叠加最为明显。     

东秦岭的地球物理、构造分带特征及演化

东秦岭构造演化及地质成矿比较复杂,在认识上还存在分歧.笔者从板块构造学、地球物理学、事件地层学等多学科观点出发,提出了一些新的看法.东秦岭发育的区域性深大断裂主要有9条,它们均具有多期次、长期性活动的特征;垂直板缘构造带走向,从北向南可划分出低变质变形带、强变质变形混杂带、刘岭复理石推褶构造带、大别地块、断褶推滑构造带等五个地质构造带;东秦岭的地质构造发展演化经历了7个阶段,即华北、杨子板块形成、漂移阶段;华南板块形成阶段;板缘增生带形成阶段;板块对接阶段;剪切走滑阶段;板块挤压推覆阶段以及断块掀斜阶段.     

塔里木盆地塔中低凸起北斜坡古生代断裂展布与构造演化

通过对塔中低凸起北斜坡4500km2三维地震数据体的精细解析,根据不整合面和生长地层分析以及断层与地层之间的接触关系,厘定划分出四期不同应力性质的断裂体系,分别为寒武-早奥陶世拉张断裂,晚奥陶世冲断挤压和北西向走断裂,志留-泥盆纪北东向走滑断裂以及二叠纪的岩浆刺穿。寒武-早奥陶世拉张断裂展布形态和发育规模奠定了后期构造活动的基础;晚奥陶世断裂呈发散的帚状,向东南方向收敛,断裂分布具有明显的分带和分段性,东部主要为逆冲断裂,中西部发育北西向走滑断裂,晚奥陶世断裂体系可划分为六组呈北西向展布的弧型断裂带,各弧形断裂带由多条断裂组成,其形成可能与古生代阿尔金北缘北西向冲断挤压有关;塔中志留-泥盆纪走滑断裂体系主要是在挤压应力环境下形成的,呈北东向展布,走滑断裂体系由三部分组成：主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑,其中主干断裂剖面上表现为高角度近似直立断面,直插基底,延伸较远,剖面上呈花状构造,尾端羽列断裂在主干断层的尾端发育,主要位于主干断裂的北端,拉分地堑平面上呈菱形,受多级断层控制;二叠纪岩浆刺穿在塔中三维区呈点状或条带状,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,岩浆侵入和底辟作用致使地层隆升,形成一系列逆断层性质的“正花状构造”。构造活动决定了断裂发育,早古生代塔里木盆地及其周缘地区伸展－聚敛构造演化构成了一个较为完整的威尔逊旋回,寒武纪－早奥陶世塔里木周缘古大洋拉张裂解,早奥陶世末－晚奥陶世部分古大洋俯冲消减,晚奥陶世－泥盆纪周缘大洋部分闭合,发生弧陆或陆陆碰撞,二叠纪岩浆活动代表了另一个构造旋回的开始。     

塔里木西北缘北西向古隆起的存在及油气勘探前景

塔里木西北缘柯坪逆冲带为天山和塔里木盆地在中新生代盆山耦合过程中形成，为印度板块和欧亚板块碰撞影响最显的地区之一．柯坪地区存在两种方向的构造，即NE向逆冲推覆构造和NW向的走滑构造及潜伏构造．在NE逆冲带的走向上，推覆构造变形样式从南向北，以寒武纪蒸发岩作为主要的滑动拆离面——薄皮逆冲，到北部地区卷入元古界结晶基底的逆冲推覆构造．根据变形时代分析，NW向构造为长期发育的巴楚隆起，形成时代为中生代早期，近NE向的柯坪逆冲构造形成于新生代，同时也形成NW向的走滑构造．早期形成的巴楚隆起构造南北两侧发育的阿瓦提盆地和塔里木盆地西南为生油区，巴楚隆起为油气运移指向区．     

塔里木盆地塔中隆起断裂系统特征及其对海相碳酸盐岩油气的控制作用

结合新三维地震与区域地质资料研究,塔里木克拉通中部的塔中隆起挤压断裂与走滑断裂发育,张性断裂欠发育,断裂系统具有构造样式的多样性、形成演化的多期性、构造发育的继承性及平面展布的区段性。新资料表明挤压断裂缺少基底卷入型,多在中寒武统盐膏层滑脱,主要发育4种断裂样式,形成于早奥陶世末,多具有扭压作用与分段性。塔中隆起北斜坡新发现一系列北东向左旋走滑断裂带,剖面上以负花状构造、直立型构造、正花状构造为主,平面上发育向西南方向收敛的雁列构造、羽状构造、帚状构造等;塔中地区经历志留纪晚期、中泥盆世、晚二叠世等三期走滑断裂作用,东南方向强烈斜向挤压作用是走滑断裂形成的动力机制。塔中隆起断裂主要分布在下古生界,三类、三级、四组方向断裂控制了塔中隆起纵向分层、南北分带、东西分块的构造格局。塔中隆起经历新元古代强伸展-弱挤压的断裂发育阶段、寒武纪-奥陶纪局部弱伸展-强挤压逆冲断裂发育阶段、志留纪-中泥盆世走滑断裂发育阶段、石炭纪-早三叠世局部断裂继承性发育阶段等4阶段9期的差异发育演化史。塔中隆起断裂对下古生界海相碳酸盐岩油气分布控制作用明显,断裂控制了油气的纵向复式聚集,断裂带储层发育、油气富集;不同时期、不同类型断裂控油作用有差异性,断裂带横向上的变化造成油气分布的区段性;油气源断裂与储层组成的运聚体系内具有流体分布的有序性。     

东濮凹陷构造变形的物理模拟研究

东濮凹陷是一个研究程度较高的含油气区,前人在构造变形研究方面多注重于伸展变形的几何学分析而忽略了形成机制中走滑分量的作用。本文在对区域地质背景和东濮凹陷构造特征分析基础上,设计平、剖面砂箱实验对该凹陷的构造变形进行伸展-走滑模拟研究。结果表明:(1)具走滑性质的断裂组合形成的构造样式更加复杂多样,走滑断层弯曲会产生挤压或伸展分量,在相邻的区域内形成局部的凹陷和隆起,主动盘的不同会形成不同的断裂组合;(2)在区域NNW—SSE向伸展变形下,形成了东濮凹陷两洼一凸的近对称格局,基底深断裂的张扭性开裂加速了凹陷的形成,主断层上、下盘均有明显的活动;(3)受基底断裂活动影响,大约Es~2-Ed沉积期凹陷存在一个明显的右旋走滑变形期,在凹陷的中部隆起带上出现了负花状、火焰状等典型走滑构造样式,走滑变形具有阵发性特点。     

大型走滑断裂对青藏高原地体构架的改造

青藏高原的大型走滑断裂有13条,已确定的大型韧性走滑断裂主要形成于3个时期:早古生代、印支期和新生代以来.印度/亚洲碰撞(60～50Ma)以来形成的大型韧性走滑构造位于青藏高原的南部,而且主要在喜马拉雅山链的东、西两侧,如西侧的喀喇昆仑和恰曼韧性右行走滑断裂,东侧的鲜水河-小江和哀牢山-红河韧性左行走滑断裂、崇山-澜沧江、嘉黎-高黎贡山和萨盖韧性右行走滑断裂等.主要的变形特征表现为早期具有地壳深部的韧性走滑剪切带性质,在后期抬升过程中,由韧性→韧脆性→脆性应变转化;而在青藏高原北部,表现为古韧性走滑剪切带的再活动,如阿尔金-康西瓦、东昆仑左行走滑断裂,以及新生的脆性断裂,如海源左行走滑断裂等.本文在青藏高原13条大型走滑断裂研究及综合研究的基础上,阐述不同时期的大型走滑断裂,以及它们在青藏高原地体拼合及碰撞造山中的作用,包括走滑断裂与走滑型褶皱造山、走滑断裂与挤压/转换型造山、走滑断裂与挤压盆-山体系、走滑断裂与地体相对位移和走滑断裂与地体的侧向挤出,以及走滑断裂与构造结的形成.     

湖南邵阳—郴州北西向断裂左旋走滑暨水口山—香花岭南北向构造成因

湖南大义山断裂属邵阳—郴州NW向断裂的南东段,该断裂南、北两侧发育水口山—香花岭南北向构造带。根据构造变形特征并结合区域构造背景和构造演化分析,确定大义山断裂中新生代至少经历了3次构造活动,从早至晚依次为印支期左旋走滑、燕山期右旋走滑和喜山期(?)左旋走滑。对SN向构造与区域NNE向构造的时代与相互作用关系进行了深入分析,并提出SN向构造成因新认识:由于大义山NW向断裂和香花岭—阳明山NW向断裂在印支运动中产生基底左旋走滑,走滑所派生的近EW向挤压应力场以及走滑所产生的牵引作用,使区域NNE向构造线产生逆时针旋转而形成SN向构造。进一步分析认为,印支期可能为湘东主要NW向断裂在中生代活动最强烈的时期,多条NW向断裂的左旋走滑,可能是雪峰山弧形构造和祁阳“山”字型构造的形成机制之一。     

东北东部虎林盆地的构造特征、成盆机制及敦-密断裂带北东段的形成时代

虎林盆地位于黑龙江省东部,是叠置在佳木斯地块之上的中、新生代断陷-坳陷盆地,其构造变形可以划分为3个构造演化阶段：早白垩世为NW-SE向伸展作用阶段,主要形成一系列各自独立的NE向箕状断陷群;晚白垩世为NW-SE向挤压作用阶段,使部分早期控陷正断层发生反转,形成反转构造,虎林盆地转化为具有多个沉降中心的NE向挤压坳陷盆地群;古近纪-第四纪为NNW-SSE向挤压作用阶段,虎林盆地的构造格局发生了重大变化,不仅使部分早期控陷正断层发生反转作用形成大型反转构造,而且在七虎林河凹陷与中央隆起之间形成NEE向大型逆冲断层（敦-密断裂）和断层传播褶皱,它们共同控制了盆地的形成和沉积作用,虎林盆地转化为具有1个中央隆起和南、北2个坳陷的NEE向挤压坳陷型盆地。东北地区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景,包括虎林盆地在内的东北东部盆地群的形成与伊泽纳奇板块、太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。敦-密断裂带总体上呈NE向展布,具有左行走滑的性质,在靠近虎林盆地的北东段转变为NEE向展布,断层的性质也转变为逆冲断层,敦-密断裂带北东段的逆冲作用很可能与该断裂带的NE向左行走滑作用在NEE向的转换挤压有关。敦-密断裂带自古近纪始新世-渐新世虎林期开始活动,一直持续活动到第四纪。     

Active right-lateral strike-slip fault zone along the southern margin of the Japan Sea

We describe an active right-lateral strike-slip fault zone along the southern margin of the Japan Sea, named the Southern Japan Sea Fault Zone (SJSFZ). Onshore segments of the fault zone are delineated on the basis of aerial photograph interpretations and field observations of tectonic geomorphic features, whereas the offshore parts are interpreted from single-/multichannel seismic data combined with borehole information. In an effort to evaluate late Quaternary activity along the fault zone, four active segments separated by uplifting structures are identified in this study. The east–northeast-trending SJSFZ constitutes paired arc-parallel strike-slip faults together with the Median Tectonic Line (MTL), both of which have been activated by oblique subduction of the Philippine Sea plate during the Quaternary. They act as the boundaries of three neotectonic stress domains around the eastern margin of the Eurasian plate: the near-trench Outer zone and NW–SE compressive Inner zone of southwest Japan arc, and the southern Japan Sea deformed under E–W compression from south to north.     

张八岭隆起早白垩世变质核杂岩的厘定——对郯庐断裂带的制约及其与成矿作用关系

张八岭隆起广泛分布的平缓韧性剪切带与郯庐断裂带平移作用形成的陡立韧性剪切带明显不同。通过对平缓韧性剪切带的几何学、运动学分析,结合早白垩世盆地特征、中国东部变质核杂岩伸展拆离断层和同构造岩浆岩同位素定年结果,厘定出张八岭隆起早白垩世变质核杂岩。该变质核杂岩上盘由南华纪-奥陶纪沉积地层和早白垩世盆地组成,下盘为新元古代浅变质碎屑沉积岩、变海相火山岩（基底）以及早白垩世侵入岩,上下盘之间被一条主伸展拆离断层所分隔。变质核杂岩长轴为NE-SW向,指示构造反映上盘向SE剪切滑动,与中国东部变质核杂岩的伸展方向完全一致。通过本次变质核杂岩的厘定,结合野外地质事实,笔者认为管店-马厂断裂是郯庐断裂带的次级断裂,是对郯庐断裂带早白垩世末第三次左行平移的响应。在综合研究的基础上,建立了区域构造-岩浆-成矿关系模型,揭示了张八岭隆起早白垩世经历了早期伸展（变质核杂岩阶段）-挤压走滑（管店-马厂断裂形成阶段）-晚期伸展（闪长质脉岩侵位阶段）3个构造阶段,多期构造、岩浆的叠加作用下,形成了本区的金多金属矿产。     

塔里木盆地塔中隆起及北围斜区断裂体系与油气成藏关系

笔者探讨了断裂在油气聚集中的作用,它是制约塔中隆起及北围斜区油气分布规律的关键因素。基于地震资料断裂解析,塔中隆起及北围斜区断裂体系主要由北西—南东延伸的压扭性断裂带与北东—南西延伸的走滑断裂构成。断裂体系主要形成于中晚加里东中期,此后经历了晚加里东、晚海西和喜山期的继承性活动与改造。中加里东中期构造是该区构造的主要定型期,断裂不仅控制了构造带发育,也是风化壳岩溶储层、礁滩相储层、热液溶蚀碳酸盐岩储层形成关键因素。断裂带后期活动为油气运聚提供了通道,北北东断裂是油气由北部坳陷向隆起长距离运聚的主要通道。断裂带的复杂性造就了研究区油气具有沿断裂带分布,成藏模式多样,差异富集特征。