汊涧斜坡带阜宁期应力场数值模拟及低级序断层发育规律预测

汊涧斜坡带位于金湖凹陷西斜坡南部,第三系沉积期间主要经历了吴堡和三垛运动,形成了复杂的断裂体系,属复杂断块油藏,区内低级序断层较为发育。根据断层平面展布确定阜宁期最小主应力方向为北北西350°,采用有限元法建立地质模型并进行构造应力场数值模拟,计算得出各应力分布,并据此对低级序断层发育规律进行预测。研究表明,汊涧斜坡带阜宁期最大、最小主应力均为水平方向,形成的低级序断层具有张扭性特征;低级序断层的发育主要受最大与最小主应力差值及剪应力控制,主应力差值控制断层优势发育地区,平面剪应力控制断层走向,剖面剪应力控制断层倾向。     

高邮凹陷真武断裂带西部低级序断层发育规律预测

在应用蚂蚁追踪技术对真武断裂带西部低级序断层进行解释并根据主要断层走向确定阜宁期构造应力方向的基础上,应用构造应力场数值模拟法模拟阜宁期古构造应力的分布,从应力的角度对低级序断层的平面及剖面发育规律进行预测,最后将预测结果与构造解析结果进行对比。研究结果表明,应用蚂蚁追踪技术对低级序断层进行解释获得的蚂蚁属性体断裂痕迹清晰直观,应用效果要优于相干体技术、方差体技术等其他地震属性技术;真武断裂带西部阜宁期最小主应力方向为NW333°-SE153°;低级序断层的发育主要受阜宁期最小主应力及剪应力控制,最小主应力控制断层的优势发育区,平面剪应力控制断层的平面展布,左旋剪应力区主要发育近东西走向断层,右旋剪应力区主要发育北东走向断层,剖面剪应力控制断层的倾向,左旋剪应力区主要发育北倾、西倾断层,右旋剪应力区主要发育南倾、东倾断层。      

基于构造应力场数值模拟的复杂断块油藏低级序断层预测——以南堡凹陷M区为例

针对低级序断层地震资料的多解性,通过构造解析,在确定低级序断层发育时期和构造背景的基础上,对南堡凹陷M区馆陶期构造应力场进行了数值模拟;并以岩石破裂准则为依据,用最小主应力解释了低级序断层的优势发育地区,用平面剪应力解释了低级序断层的优势走向,用剖面剪应力解释了低级序断层的优势视倾向,预测了低级序断层的发育规律。研究结果表明,南堡凹陷M区三级断层活动具有明显的分段性和分期性特点;在区域性南北向拉张和火山喷发造成的局部拱升的共同作用下,研究区中部为东一段低级序断层发育的优势区,发育近北西走向和近北东走向两组低级序断层,东部主要发育一组近北东走向的低级序断层,西部主要发育一组近北西走向低级序断层,断层视倾向以北倾为主。      

渤南洼陷古近纪早中期应力场数值模拟及其与断层发育的关系

以地震、地质、测井等资料为基础,通过构造演化及断层落差法,分析渤南洼陷断层的分布及活动特征,为数值模拟提供地质模型。古近纪早中期是渤南洼陷断层的主要形成时期,发育NWW向、NEE向、NE向断层,断层组合以伸展构造样式为主,兼具走滑构造样式。运用ANSYS软件对渤南洼陷古近纪早中期构造应力场进行有限元数值模拟,模拟结果显示,古近纪早中期,最小主应力为张应力,断裂带内部为应力的低值区,断层上盘附近应力集中;差应力的高值区与断层分布一致;平面剪应力为右旋剪切特征,高值区主要发育NWW向、NE向断层,低值区以NEE向断层为主。模拟结果显示,构造应力场与断层的关系主要表现在2个方面:一方面,构造应力场控制断层的发育及分布,即差应力决定断层的优势发育区,平面剪应力控制断层发育的走向;另一方面,断层活动可以改变局部构造应力场大小,主要影响断层上盘附近一定距离内的应力场,造成应力集中,进而影响次级断层的形成。     

准南逆冲褶皱带超压与逆冲断层持续活动

天山北缘准南地区的褶皱带为自新生代以来一直持续活动的逆冲构造带,由于逆冲断层的持续活动,形成了现今断层和相关褶皱。钻井资料显示,准南逆冲褶皱带内的超压层主要发育在古近纪安集海河组泥岩和紫泥泉子组泥岩之中,而该泥岩同时又成为逆冲断层发育的主滑脱面。通过多年来对准南地区地面地质调查、二维地震和三维地震资料的解释以及钻井证实,我们统计出准南逆冲褶皱带现存的逆冲断层倾角分别集中在两个区间: 30±5°和50±5°区间。应力分析表明,在持续挤压应力作用下,超压层(泥岩、页岩和煤系地层)中和超压层之下地层中发育的早期逆冲断层与晚期最大主压应力之间的夹角处在30±5°之间时,作用在断层面上的最大主应力与最小主应力比达到最小值,因此该断层最容易再次活动,形成最大的流体压力,因而断层周围的流体就会沿着最大主应力方向发生流动,断层本身就会成为流体运移的主要通道; 而早期逆冲断层与晚期最大主压应力之间的夹角处在50±5°之间时,作用在断层面上的最大主应力与最小主应力比较大,断层重新活动所需要的流体压力较高,导致断层作为流体运移的通道因被挤压而闭合。应力分析和钻井实测应力均指出,准南逆冲褶皱带发育的超压为挤压构造应力形成的超压。这些研究表明,准南逆冲褶皱带的逆冲断层持续活动,导致早期发育的断层在晚期应力作用下,断层倾角聚集在两个优势区间,油气沿最大主压应力方向运移,聚集油气则沿断层滑动面发育形成构造超压,导致该区域油气长期处于运移与聚集的动平衡状态。     

塔里木盆地玉北地区奥陶系储层构造裂缝成因模式

在基于成像测井、岩心及薄片资料对玉北地区构造裂缝进行识别并总结其发育规律的基础上, 根据裂缝切割关系、充填方解石阴极发光及包裹体特征划分裂缝发育期次, 并应用有限元法数值模拟不同裂缝发育期古构造应力场特征, 结合裂缝发育力学机制, 分析不同时期断层-褶皱控制下的裂缝成因模式。研究结果表明, 玉北地区奥陶系构造裂缝主要沿高陡带发育, 其发育程度、产状受断层、褶皱共同控制, 共发育4期裂缝, 其中加里东中期Ⅰ、Ⅲ幕裂缝受断层主控、加里东晚期至海西早期裂缝受断层与褶皱共同控制、海西晚期裂缝主要受褶皱控制; 与断裂走向较一致的高角度裂缝对储层发育贡献最大, 加里东晚期-海西早期及海西晚期两期裂缝发育区, 更有利于油气聚集。      

安徽池州马头铜钼矿容矿构造特征及构造应力场浅析

研究区位于安徽池州市梅村镇西峰庙—马头平移断层东北端,该处岩体和围岩的内外接触带区域发育了一中型铜钼矿.分析了研究区铜钼矿赋存条件和容矿构造的发育特征,统计了容矿节理的产状,整理绘制出成矿期研究区的构造应力场分布图.认为研究区内的容矿节理以张性节理为主,经极射赤平投影后得到的优势产状为285°∠87°,容矿节理和主断裂产状基本一致.研究区内构造应力场最大主应力轴(σ1)的方位为15°,最小主应力轴(σ3)的方位为105°,倾角近水平.此构造应力场与燕山晚期中国东部构造应力场一致,最大主应力均为NNE-SSW方向.在此区域构造应力场的控制下,形成了区内广泛发育的NNE-SSW向、具走滑性质的断层以及张性节理.     

胶东金矿集中区构造体系多层次控矿规律研究

提出中新生代东亚大陆与西太平洋带活动带相互关联的构造剪切带即是NNE向新华夏系巨型构造带。胶东金矿集中区产生于洋-陆过渡关联的该NNE向构造剪切带。对胶东构造体系进行了进一步研究,指出胶东中生代主要发育新华夏体系和华夏式构造系,而纬向构造体系,即EW向构造不发育。在此基础上,对胶东金矿集中区构造控制矿带、矿床、矿脉、地球化学分布和物理化学条件等不同层次特征加以分析,提出了胶东金矿成矿期构造具有多层次控矿特点,新华夏系NEE向泰山式构造控制胶东区域金矿带的展布;新华夏系NNE向区域剪切带控制金矿田产生部位;构造带断裂性质控制金矿矿床类别;构造断裂带的产状控制矿床矿体的倾伏侧伏规律;剪切构造两盘的运移特点和断裂组合形式控制矿脉的分布规律;构造变形岩相带控制构造地球化学特征;构造控制水岩系统成矿物理化学条件等认识。成矿构造研究、测量和资料分析证实,成矿阶段构造应力场最大主应力和最小主应力轴面是近于水平的,而中间主应力接近于垂直;区域成矿期应力场呈水平反钟向扭动剪切状,具有新华夏系应力场特征。从中生代应力场分析发现,除了区域反钟向挤压剪切构造特征外,主要成矿阶段构造环境还表现出应力松弛和拉张的特点,有普遍的断裂上盘下滑的构造成矿的特征。     

苏北盆地金湖凹陷铜城断裂带的构造演化特征

苏北金湖凹陷内部断裂发育并活动强烈,不同规模、性质、时期的断层交织在一起共同控制了凹陷内油气资源的形成与分布。铜城断裂带位于金湖凹陷南部,是龙岗次凹和汊涧次凹之间的构造高带。古近系沉积期间经历了吴堡和三垛运动,形成复杂的断裂带,组成断鼻—断块油藏。铜城断层平面上表现为一条近南北向的线状主位移带,主断层倾向南段东倾,北段西倾;铜城断层两侧发育一系列次级正断层,东盘次级正断层走向北东,倾向北西,西盘次级正断层走向近东西向,倾向北北西,这些次级正断层与铜城断层呈锐角相交,构成雁列构造。关于铜城断裂带的构造演化特征,长期以来存在不同的认识。基于构造演化剖面的分析并结合构造应力场数值模拟,认为铜城断裂带古近纪经历了由简单到复杂的演化过程,阜宁组沉积期,在NW—SE向区域拉张应力作用下,受杨村断层的控制,在杨村断层下降盘形成一系列与其近平行的次级断层;三垛组沉积晚期,在近东西向区域挤压应力作用下形成铜城逆断层,并发育断展背斜;三垛组沉积末期,铜城断层表现为"P"剪切走滑正断层。     

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。     

内蒙古狼山地区南北向断裂构造应力场特征及其与区域构造演化关系

内蒙古狼山地区断裂构造十分复杂,主要发育有南北、东西、北东和北西走向的断裂构造.从南北向断裂的几何形态、运动性质、构造应力场特征入手进行研究,结合野外实地调查与测量,运用极射赤平投影方法,求出构造应力场的主应力轴方位,进而对本区的构造演化进行了探讨.初步认为,研究区发育的近南北向断裂至少受到过两期构造应力场的作用,第一期是在晚二叠世,由于华北克拉通向北、西伯利亚板块向南活动而形成碰撞拼贴运动所产生的近南北向近水平挤压构造应力场,此时构造应力场的主应力轴σ₁为北偏东10°左右,向北倾伏,倾伏角为15°~20°.在这一期构造应力场的作用下,狼山地区发育了一套破裂系统,它们分别表现为近东西走向的挤压构造带和逆断层、近北东走向的以左行为主的走滑断层、近北西走向的以右行为主的走滑断层以及近南北走向的张性断层.这些早期的断裂系统也制约着该区域后来的构造活动,第二期构造应力场是侏罗纪以来古太平洋板块向亚洲大陆俯冲而产生的.此构造应力场的主应力轴σ₁为北西-南东向,倾伏向为150°左右,倾伏角为10°~20°.第二期构造应力场的作用,使早期南北向断裂由原来的张性破裂面转为左行走滑,早期东西向断裂转为右行走滑,早期北东向左行滑动面转为压性面和褶皱轴方向,而早期的北西向破裂面则转为张性破裂性质.      

鄂尔多斯地块南缘地应力测量研究

利用水压致裂法得到的地应力测试数据对鄂尔多斯地块南缘地壳浅部地应力分布规律及断层活动性进行研究。结果表明:（1）两个水平主应力随深度线性增长,应力梯度分别为0.032和0.021,在测量深度域内水平和垂直应力的关系为S_H > S_h > S_V,该应力状态有利于断层发生逆断层活动,与1556年华山大地震的发震正断层的性质不同;（2）研究区的最大水平主应力方向为北南-北北西向,与区域速度矢量场方向一致,与其他资料解译的区域构造应力方向有一些差异,主要是受鄂尔多斯地块周缘断层活动的影响;（3）利用Mohr-Coulomb准则及Byerlee定律,摩擦系数取0.6~1.0,对研究区的地应力状态进行分析,发现鄂尔多斯地块南缘的测点未达到或超过地壳破裂极限状态,不存在断层失稳或地震等其他形式的地壳活动,处于较稳定地壳应力状态;（4）实测数据为该区补充了新的地应力测量资料,研究结果为该区工程设计及建设、构造应力场数值模拟提供了边界条件,对于该区地质灾害评价、地壳稳定性以及大陆动力学的研究具有重要意义。      

贵州东南部榕江加里东褶皱带内的现今地应力分布特征及构造分析

贵州东南部位于盖层极不发育的榕江加里东褶皱带内,为查明该区域内的地应力状态,在贵州省黔南州境内进行了7个钻孔的水压致裂地应力测量工作,同时结合贵州西部已有研究结果和贵州西北部1个钻孔的地应力测量资料,对贵州东南部与西部和西北部的地应力分布差异进行了对比研究,最后结合断层的活动性质以及Byerlee准则探讨了测孔区域断层的稳定性,结果表明:水平主应力在研究区占主导地位,最大水平主应力方向表现为北西向;根据安德森断层理论,三向主应力的相对大小有利于逆断层和走滑断层的活动,这与研究区发育的活动断层性质相对应;最大和最小水平主应力的线性拟合结果表明,研究区水平主应力的梯度大于黔西煤层地区、广西盆地东北部和全国的地应力梯度值,最大水平主应力的值在相近深度上大于黔西、黔西北地区和广西盆地东北部;三都断裂带附近存在较高的构造应力,μ_m值（最大剪应力与平均主应力的比值）较高,表明断层处于摩擦极限平衡状态;而三江-融安断裂两侧的构造作用存在较为明显的差异,西侧的构造作用强于东侧;虽然部分钻孔内的μ_m值都处于高值,但区域应力方向与断层多以较大角度相交,因此断层是稳定的,这与研究区的地震活动性相吻合。      

东濮凹陷北部沙三段古压力恢复及油气运聚动力构成

综合应用流体包裹体法和盆地模拟法, 恢复了东濮凹陷北部沙三段古压力, 并分析了成藏期油气运聚动力构成。研究结果表明, 沙三段超压分布受构造格局、沉降中心、生烃中心控制明显, 超压幅度表现为洼陷区大、中央隆起带次之、西部斜坡带最小, 受盐岩层发育影响, 濮卫-文留地区盐岩下部层系表现为压力系数高值区。成藏期超压和浮力是研究区沙三段油气运聚的主要动力, 压力过渡带和正常压力带是油气的主要聚集场所。研究区主要存在超压驱动、超压-浮力联合驱动和浮力驱动等3种类型的驱动机制, 其中斜坡带和洼陷带等超压带主要为超压驱动, 部分中央隆起带上的压力过渡带为超压-浮力联合驱动, 西部斜坡带和部分中央隆起带等正常压力带主要为浮力驱动。      

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。     

青藏高原东缘鲜水河断裂带磁组构特征及构造意义

为了探究鲜水河断裂带的几何学、运动学特征,在野外构造、显微构造分析基础上,研究了鲜水河断裂带296块构造岩定向样品的磁组构特征和热磁特征,结果显示样品的平均磁化率km值总体较小,属微弱磁性到弱磁性;热磁实验及其显微构造表明顺磁性的页硅酸盐(如黑云母)等矿物对糜棱岩类样品磁化率贡献较大;磁化率各向异性度PJ总体较大,表明鲜水河断裂带构造变形强烈;磁化率椭球体形状参数T总体大于0,扁率E总体在1附近分布,说明鲜水河断裂带磁化率椭球体以扁圆形为主,整体上磁面理较磁线理发育,进一步显示出鲜水河断裂带构造变形样式以剪切、压扁为主,伴有拉伸的构造变形,同时也反映出鲜水河断裂带多次变形的综合特征;最小磁化率主轴Kmin方位表明鲜水河断裂带北段和南段分别受近EW向和NE-SW向主压应力控制;同时Kmin方位及其倾伏角特征显示鲜水河断裂带总体以左行走滑剪切为主,北段两侧块体在鲜水河断裂带两次不同的构造活动时期,各自有一定的相对抬升,但抬升幅度均不大;南段则是SW块体相对NE块体抬升,抬升幅度较大;整个断裂带特征显示出鲜水河断裂带在向南发展逐渐转化为挤压构造,这可能与青藏高原物质的向东逃逸受阻以及鲜水河断裂带与龙门山断裂带在此交接的地质背景不无关系.     

滇中多尺度地质异常的构造背景场

滇中成矿带具有多尺度地质异常,它们受多级构造系统的制约。中南南北构造带控制了作为区域性地质异常的滇中成矿带,伸展构造系统,逆冲构造系统和剪切构造系统控制了局部性地质异常,剥离断层,逆冲断层－脆－韧性剪切带等控制了小型地质异常。