库车坳陷西段新生代盐构造特征及演化

库车坳陷古-始新世沉积厚层膏盐岩,在沉积差异形成的重力负载作用下,膏盐岩发生塑性流动,山前的膏盐岩流向盆地内侧,发育盐底辟构造,形成吐孜玛扎盐墙、却勒盐丘,膏盐岩的塑性流动发生在膏盐层沉积后不久,并且持续到上新世库车早期,盐底辟构造主要通过被动底辟作用完成。上新世晚期,库车坳陷受到强烈的挤压作用,发生大规模的逆冲推覆,吐孜玛扎盐墙、却勒盐丘(应变强度薄弱部位)的北侧发育断层,盐岩沿断层刺穿地表,形成底辟型盐墙和喷出型盐席,同时发育整合型米斯坎塔克盐背斜和大宛齐盐枕。库车坳陷的盐构造分为两个阶段:构造平静期(渐新世-上新世),以重力差异负载作用为主,发育底辟型盐构造;构造挤压期(上新世晚期-现今),挤压作用强烈,形成逆冲推覆断层,在不同的构造部位分别形成盐席、盐墙、盐背斜,早期的盐构造对于后续挤压作用下盐构造的形成和演化具有重要的控制作用。     

同构造沉积速率对先存被动盐底辟挤压变形的影响:库车坳陷西秋里塔格构造带盐构造分析及物理模拟

文中构建了两组构造物理实验,对存在先存被动盐底辟构造的含盐盆地的厚皮挤压构造演化特征进行模拟,研究揭 示了库车坳陷西段秋里塔格构造带新生代盐相关构造演化过程。实验结果表明,同构造沉积速率对库车坳陷西段秋里塔格 构造带博孜-却勒区域（西段） 和秋里塔格-克拉苏区域（东段） 盐相关构造横向分段差异变形具有重要的控制影响作 用。在挤压过程中,博孜-却勒区域慢速同构造沉积使得先存被动盐底辟北翼（拜城凹陷南翼） 向南逆冲到底辟南翼之 上,并促使却勒盐推覆体和米斯坎塔克盐背斜形成;而秋里塔格-克拉苏区域快速同构造沉积使得先存被动盐底辟北翼快 速下沉,而其南翼在挤压应力作用下向北逆冲到底辟北翼（拜城凹陷南翼） 之上,形成南秋里塔格盐背斜。     

库车前陆褶皱-冲断带前缘盐构造分段差异变形特征

库车前陆褶皱-冲断带前缘秋里塔格构造带发育大量盐构造,其类型丰富多样。根据野外露头、钻井和地震资料识别出的盐构造样式主要有盐推覆、盐枕、盐墙、盐焊接、鱼尾构造、盐撤凹陷、突发构造、断层传播褶皱、断层转折褶皱和三角带构造等。秋里塔格构造带盐构造变形表现出明显的分段差异变形特征,其中西段却勒地区以古隆起(盐下)—盐枕(盐层)—逆冲推覆构造(盐上)为主;中段西秋地区以构造斜坡(盐下)—盐墙(盐层)—断层传播褶皱、向斜(盐上)为主;东段东秋地区则以断层转折褶皱(盐下)—盐推覆(盐层)—断层传播褶皱(盐上)为主。造成这种盐构造分段差异变形的主要控制因素包括基底断裂、含盐层系、构造转换带和变形空间等方面的差异性,其中基底构造和含盐层系的差异性起主导作用。     

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。     

库车坳陷克深地区先存被动盐底辟挤压变形数值模拟

库车褶皱冲断带是一个典型的复杂含盐褶皱冲断系统。文章基于地震资料构造解析，采用离散元数值模拟方法，设计了2组数值模拟实验来探究先存被动盐底辟对含盐的双滑脱层褶皱冲断带构造形态及演化的影响，从而分析克深5构造区沿走向分段差异的盐构造变形特征和机制，并对盐下断层活动进行精细的定量分析。模拟结果表明先存被动盐底辟作为挤压构造变形优先发育的位置，是应力释放的优先区域，影响了盐上断层顺序和盐下断层的活动性，进而控制了构造沿走向的差异演化。通过将模拟结果与库车坳陷克深5构造区构造特征进行对比分析，吐孜玛扎背斜是盐盆地内部先存被动底辟受后期挤压变形的产物。吐孜玛扎背斜吸收大部分的缩短量，造成紧邻的盐下断片显著抬升，盐上受同构造沉积影响在背斜北侧形成一个宽缓的向斜，抑制了向斜内乱序断层的形成。先存被动盐底辟构造是控制克深5区域构造变形的主要控制因素之一。研究区东段不含先存被动盐底辟，依次发育有库木格列木背斜和喀桑托开背斜，背斜变形幅度向盆地方向减小，盐下断裂活动强度向盆地方向减弱，研究区西段含先存被动盐底辟，发育吐孜玛扎背斜，先存被动盐底辟的盐下断裂活动强度强于毗邻的断层。     

库车坳陷东西段盐下构造变形差异演化数值模拟分析

库车坳陷东、西段盐下构造在北部构造带以南出现明显的差异构造变形特征,在西段的克拉苏构造带盐下发育由一系列逆冲断裂组成的叠瓦构造,而在东段的东秋构造带盐下发育一个大型的断背斜构造。本文基于地震资料构造解析,采用离散元数值模拟方法,设计了5组数值模拟实验来探究先存断层、同构造沉积和滑脱层强度对褶皱冲断带构造形态及演化的影响,进而分析库车坳陷东、西段构造特征差异的成因机制。模拟结果表明含盐褶皱冲断带往往发育垂向分层构造变形。先存断裂会影响褶皱冲断带构造传播的方式,导致盐下楔体形态、断裂数量和盐上构造样式的差异。同构造沉积会增强盐上和盐下的分层差异变形,滑脱层强度增强会减弱盐上和盐下的分层变形。通过将模拟结果与库车坳陷东、西段构造特征进行对比分析,我们认为先存断层可能是影响库车坳陷东、西段盐下构造差异演化的重要因素。库车坳陷东段的东秋构造带受先存断裂影响,在先存断裂的位置优先变形,形成东秋断裂和上覆东秋背斜,同时先存断裂既有助于应力释放,又阻拦应力向前传递,形成乱序式变形传播。库车坳陷西段的克拉苏构造带,没有先存断裂的影响,盐下主要发育前展式构造变形,形成由一系列逆冲断层组成的叠瓦构造楔体。     

库车坳陷西段盐构造二维平衡恢复与复原构造剖面分析

天山南麓库车坳陷西部沉积古近系膏盐岩,盐层下伏中生界发现万亿立方米储量天然气田,是我国西气东输重要气源。库车坳陷盐下是油气勘探关注目标,目前研究认识不能满足勘探需求,尤其是盐构造形成机制存在争议,盐构造平衡恢复是研究难点。本文应用二维构造平衡剖面技术,综合地震剖面、钻井和地表地质资料,选取库车坳陷西段四条剖面,通过StructureSolver公司开发的构造恢复软件(简称SS),开展平衡恢复工作,分层恢复盐上层、膏盐层、盐下层,复原挤压变形前地震剖面。研究结果揭示库车坳陷西段发育二期盐构造:渐新世-中新世发育刺穿型盐丘,上新世-第四纪发育挤压型盐构造。挤压作用下早期盐丘演变为盐席、盐墙,盐上层发育盐逆冲断层和盐背斜,盐下发育叠瓦状逆冲断层和挤压构造楔。库车坳陷西段盐层上覆冲积扇沉积(重力)差异负载是发育盐丘的原因,盐丘分布于山前冲积扇前端和却勒冲积扇南侧。库车坳陷盐下发育逆冲构造楔,应用临界楔理论研究构造楔顶面坡度与底部滑脱层角度变化,盐下构造楔顶面坡度突变,指示底部滑脱层角度发生变化,推断古生代基底正断层卷入逆冲构造楔。     

西昆仑山前和田-柯克亚挤压构造带新生代变形时序及其地质意义

受西昆仑山抬升挤压的影响,西昆仑山前东段发育褶皱冲断带,最新反射地震资料显示该地区发育了多套新生代的生长地层。本文利用这些生长地层数据分析了和田-柯克亚挤压构造带的变形时序,并且结合新生界的沉积形态探讨了西昆仑山的挤压隆升时间。研究结果表明,西昆仑山前和田-柯克亚挤压构造带西段的克里阳-甫沙构造发育三期前列式的生长地层:第一期在甫东构造东端始于中新世中期安居安期;第二期从上新世早期在柯克亚背斜后翼沉积;第三期在上新世晚期沉积于柯克亚背斜前翼,揭示柯克亚背斜变形时间,并且第三期构造变形将第二期生长地层旋转变形为"反向扇形"的形态,第二期生长地层形成由翼部向背斜顶部逐渐增厚、下部地层向上部产状变陡的奇怪现象。另一方面,和田南背斜的生长地层也从中新世中期开始沉积,因此西昆仑山前和田-柯克亚挤压构造带的变形时间始于中新世中期。结合西昆仑山前东段新生代褶皱冲断带区域剖面中显示的从中新世开始、向盆地内减薄的沉积楔形体,作者认为西昆仑山中新世中期开始,挤压隆升作用已经扩展到山前和田-柯克亚挤压构造带。     

华北板块东南缘徐淮推覆-褶皱带的物理模拟

徐淮地区发育一系列推覆-褶皱带,以皇藏峪背斜为界,区域剖面分为具有明显构造差异的东部、西部构造带,其中东部构造带样式主要表现为斜歪褶皱,西部构造带为一系列逆冲推覆构造,构造变形强烈。采用物理模拟手段对徐淮推覆-褶皱带构造的控制因素进行实验研究,选取硅胶、微玻璃珠模拟不同性质滑脱层,石英砂模拟沉积脆性盖层,改变盖层与基底摩擦力、滑脱层深度变化等控制因素。模拟结果表明,剖面上滑脱层性质及深度变化控制区域剖面构造的强弱变化。皇藏峪背斜以东主要以新元古界青白口系泥灰岩充当滑脱层,滑脱层深度大,构造样式主要表现为斜歪褶皱;皇藏峪背斜以西则以寒武系页岩为滑脱层,滑脱层深度小,构造样式主要表现为逆冲推覆构造。     

库车坳陷西段阿瓦特构造转换带盐构造演化特征及影响因素

为厘定库车坳陷西段盐岩沉积边界盐构造演化特征及影响因素,利用野外地质调查、工业地震剖面解析和三维沙箱物理模拟实验对阿瓦特构造带进行了综合分析.结果表明：（1）阿瓦特构造带是库车坳陷西段典型挤压构造转换带,由乌什凹陷至阿瓦特凹陷,形成了由叠瓦逆冲断层向盐相关褶皱过渡的构造转换特征;（2）塔拉克走滑断层发育于乌什凹陷和阿瓦特凹陷交界处,是一条发育于盐上覆层的滑脱形成调节性横断层.受该断层影响,在盐上覆地层中形成塔拉克向斜、塔拉克背斜等拖曳式盐相关构造.越靠近塔拉克走滑断层,褶皱拖曳揉皱作用越强,甚至容易发育褶皱相关断层,促使盐岩出露地表;（3）阿瓦特构造转换带新生代变形主要受区域挤压作用、盐层分布及基底断裂活动共同控制.     

美国Paradox盆地盐构造新生代的拉伸活化

美国科罗拉多高原Paradox盆地中的裂口盐墙和盐背斜,主要是在古生界和中生界沉积物的差异负载作用下发育起来的。盐构造顶部的平缓褶皱,通常被认为是晚白垩纪至古新世拉腊米挤压运动的产物,而其脊顶地堑与山谷,则被认为是挤压后的松弛拉伸及盐溶作用所造成的。基于野外调查、物理模拟以及现代盐构造学理论,研究认为这些平缓褶皱和脊顶地堑,主要是新生代始新世至渐新世北北东向区域拉伸作用的产物。因为岩盐较其围岩软弱,拉伸形变主要集中在早先形成的盐墙、盐背斜及其较薄的顶板中,使盐构造发生活化并形成新的拉伸构造。顶板中的拉伸构造主要包括正断层、地堑、断层滑移(断滑)褶皱以及滚动褶皱。由于区域拉伸方向斜交盐构造走向,断层分布多呈羽列状。在母盐层较厚地区,拉伸使盐刺穿在正断层之下次动上升;而在母盐层较薄地区,拉伸使盐刺穿下降。在初始盐刺穿较高地区,盐构造的侧翼下降;而在初始盐刺穿较低地区,盐构造整体下降。拉伸使盐刺穿变宽,脊顶地堑下沉,形成拉伸型下降盐刺穿特征性的尖角盐体构造。局部地区,盐体从破碎的顶板间溢出,覆盖了下沉的脊顶地堑。     

Paleostress pattern and salt tectonics within a developing foreland basin (north-western Subhercynian Basin, northern Germany)

Analysing the paleostress field in sedimentary basins is important for understanding tectonic processes and the planning of drilling campaigns. The Subhercynian Basin of northern Germany is a perfect natural laboratory to study the paleostress field in a developing foreland basin. The simple layer-cake geometry of the basin-fill is dominated by several piercing and non-piercing salt structures. We derived the paleostress field from the orientation of fracture sets, faults, slickensides and stylolites. On a regional scale, the basin-fill is characterized by a horizontal compressional paleostress vector that is mainly NNE-SSW-oriented, which reflects the Late Cretaceous inversion phase in Central Europe. We show that the local paleostress field is distinctly perturbated due to the salt structures. Along the edge of the salt pillows, the maximum horizontal paleostress vector is deflected by up to 90° from the regional trend. In the case of the Elm salt pillow, it forms a radial pattern. Restoration of balanced cross-sections demonstrates at least 9 % of the shortening of the north-western part of the Subhercynian Basin was achieved by folding. The salt structures in the north-western Subhercynian Basin are the result of varying stress conditions. Initial extension in the Triassic caused first salt movements that prevailed during the Jurassic and Early Cretaceous. Most important is the Late Cretaceous contractional phase that shortened the diapirs and led to the formation of the salt pillows between diapirs due to detachment folding. We derive four main controlling factors for such salt-dominated contractional basins: (1) the wedge-shape basin-fill is the product of the dynamic load at the southern margin of the basin, (2) a basal salt layer fed the diapirs and acted as a detachment horizon during the later shortening, (3) detachment folding was the dominating deformation mechanism during contraction, and (4) the pre-existing diapirs controlled the position of the detachment folds.     

新疆库车盆地东秋里塔格构造带新生代的构造演化

东秋里塔格构造带位于库车前陆盆地的南缘,新生代经历了强烈的构造挤压和构造沉降。平衡剖面分析、生长地层识别和重点井沉降史的数值模拟表明:古新-始新世库姆格列木群沉积期间构造活动微弱并沉降缓慢。渐新世苏维依组沉积期间,构造活动开始加强,沉降速度加快,并形成了一些小断距的逆断层。中新世构造活动进一步加强,沉降加速,沉积了厚层的吉迪克组膏盐层;康村组沉积时期,构造挤压使得膏盐层发生塑性流动,形成盐枕,康村组发育生长地层。随后的上新世库车组沉积期间,研究区先发生快速沉降,然后,随着南天山急剧隆升,冲断作用迅速向南扩展。约在早更新世,库车褶皱冲断带前锋到达东秋里塔格构造带,并最终定型,使得该区发生强烈的构造变形,形成大量的逆冲断裂构造带,膏盐层表现出明显的塑性流动,形成盐推覆构造。     

库车褶冲带博孜敦底辟新生代盐构造变形期次:来自盐动力层序的证据

盐动力层序是指被动盐底辟周缘发育的一套角度不整合地层,是识别盐盆地早期被动底辟的标识。库车地区盐构造由于被上新世区域大规模挤压事件显著破坏,其古新世–中新世的早期演化过程尚存在争议。本文首次将盐动力层序的研究方法运用在库车地区盐构造研究中,并通过对库车褶冲带的博孜敦盐底辟进行野外观察、地层恢复、地震解译后发现,库车地区博孜敦盐底辟南西翼渐新统–中新统发育一套与盐底辟活动相关的沉积层序,小层序之间以角度不整合为界,但随着远离底辟地层之间的接触关系很快变为整合接触,符合直立状复合型盐动力层序的模型。由此认为,库车地区早期被动盐底辟发育,盐构造的演化变形可分为两个期次:早期被动底辟期(渐新世–上新世早期)与后期挤压改造期(上新世–现今)。通过对比物理模拟结果与地震资料解译结果认为,库车地区早期被动底辟作用很可能受控于始新世以来的冲积扇沉积加载作用。     

Structure of an active foreland fold and thrust belt,Papua New Guinea

Geological structure of the active foreland fold and thrust belt of Papua New Guinea has been interpreted using high-quality seismic-reflection data. Three en échelon anticlines, the Strickland, Cecilia and Wai Asi, are located along the frontal margin of the Papuan Fold Belt. All three are foreland-vergent and cut by hinterland-dipping thrust faults that sole into a common detachment beneath the Oligocene to Miocene Darai Limestone. Two of the anticlines are linked by a right-lateral transfer zone. Folding occurs primarily in the upper 2000 m of strata, which consist of Darai Limestone overlain by Miocene to Quaternary siliciclastic sedimentary rocks. Beneath the Darai Limestone lies the less-competent shaly Ieru Formation, which exhibits disharmonic folding and variable bed thickness. Seismic-reflection data clearly show that the Plio-Pleistocene upper Era Beds are deformed to the same extent as the underlying Darai Limestone, demonstrating that most of the observed deformation has occurred during the Late Pliocene and Pleistocene.     

渤海海域莱州湾凹陷KL11 2地区盐构造特征

本文主要利用最新的钻井和三维地震资料对渤海海域莱州湾凹陷盐构造几何形态、形成演化及其控制机理进行分析。莱州湾凹陷沙河街组四段含有较厚的岩盐和膏盐层,并在KL112地区发生聚集隆起,形成典型的盐底辟（盐枕）构造。KL112地区盐构造外部形态在不同地区发生了明显变化,从南向北,逐渐由过成熟底辟向成熟底辟和盐枕变化,南部的盐构造已进入底辟后演化阶段,而北部的盐构造仍处于盐枕阶段。受盐体塑性流动影响,盐构造周缘还发育有盐撤凹陷和阶状反向断层等盐相关构造。KL112地区盐构造的形成主要受伸展作用、重力滑动、浮力、沉积差异负载、基底构造以及郯庐断裂带的走滑作用等因素影响,主控因素为伸展作用背景下的重力滑动作用,但郯庐断裂带的走滑作用对盐体的塑性流动及其最终定位也有重要的影响。     

东海西湖凹陷中新世末反转背斜构造成因机制:来自基底结构差异的新认识

东海西湖凹陷广泛发育中新世末形成的大型反转背斜,关于背斜成因前人多认为与外力作用有关,忽视了凹陷内部结构的影响.以重磁震资料综合解释分析为基础,系统梳理中新世末反转背斜分布及其与凹陷基底结构的关系,并结合构造物理模拟实验方法探讨基底结构差异对反转背斜发育的影响.结果表明,中新世末反转背斜与高磁性火成岩基底分布呈现出明显的相关性,且均具有南北分段差异.凹陷北段火成岩基底分布在中央洼陷-反转带内,反转背斜主要在火成岩基底东缘区发育;凹陷南段火成岩基底分布在东、西两侧边缘,反转背斜主要在边缘火成岩基底内侧发育.构造物理模拟实验结果显示,在挤压背景下,压应力通过相对刚性硅胶边缘释放,控制挤压背斜褶皱的形成;表明不同岩性基底所产生的抗压强度差异能显著影响反转背斜分布.最终提出在挤压背景下,高磁性、高抗压强度的火成岩基底所引起的局部构造应力场改变是决定中新世末反转背斜强弱分布的关键因素.      

南天山库车褶皱-冲断带喀拉玉尔滚构造带新生代变形特征及其控制因素

喀拉玉尔滚构造带是南天山库车褶皱-冲断带的变形前缘, 其地下深层变形特征仍然不清楚.结合野外地质调查结果、数字高程模型数据、钻井数据和高品质二维地震反射剖面, 厘定喀拉玉尔滚构造带背斜的平面展布、几何学和运动学特征及变形时间, 并结合前人研究成果探讨喀拉玉尔滚构造带新生代变形控制因素.喀拉玉尔滚构造带为典型的挤压构造带, 近EW向延伸约165km, 由一系列带状背斜组成, 且背斜核部发育多条隐伏逆冲断层.喀拉玉尔滚构造带新生代变形特征主要表现为5个方面: (1)北喀背斜为盐枕构造; (2)中喀背斜和南喀背斜的几何形态不对称、背斜倾伏方向相反, 分别为向北和向南, 二者交汇处发生了位移转换; (3)羊塔克背斜和英买力背斜为基本对称的低幅度滑脱褶皱; (4)背斜幅度整体上从西往东逐渐降低; (5)背斜变形时间从西往东逐渐变新.研究结果表明, 喀拉玉尔滚构造带新生代变形主要受区域挤压作用、盐层和基底构造共同控制.      

Multiphase structural evolution of the western margin of the Girardot subbasin, Upper Magdalena Valley, Colombia

More than 1400 km of two-dimensional seismic data were used to understand the geometries and structural evolution along the western margin of the Girardot Basin in the Upper Magdalena Valley. Horizons are calibrated against 50 wells and surface geological data (450 km of traverses). At the surface, low-angle dipping Miocene strata cover the central and eastern margins. The western margin is dominated by a series of en echelon synclines that expose Cretaceous–Oligocene strata. Most synclines are NNE–NE trending, whereas bounding thrusts are mainly NS oriented. Syncline margins are associated mostly with west-verging fold belts. These thrusts started deformation as early as the Eocene but were moderately to strongly reactivated during the Andean phase. The Girardot Basin fill records at least four stratigraphic sequences limited by unconformities. Several periods of structural deformation and uplifting and subsidence have affected the area. An early Tertiary deformation event is truncated by an Eocene unconformity along the western margin of the Girardot Basin. An Early Oligocene–Early Miocene folding and faulting event underlies the Miocene unconformity along the northern and eastern margin of the Girardot Basin. Finally, the Late Miocene–Pliocene Andean deformation folds and erodes the strata along the margins of the basin against the Central and Eastern Cordilleras.