渤海海域中郯庐深断裂带的结构模型及新生代运动学

郯庐深断裂带自安徽庐江—山东郯城、沂水、安丘一线向北延伸进入渤海海域被新生代盆地沉积层和海水覆盖。根据区域重、磁力异常图解释的渤海海域的郯庐深断裂带位于莱州湾—渤海东部—辽东湾东部一线,总体走向NNE,对应于渤海海域NNE向地幔隆起带的东部斜坡。渤海海域新生代盆地与地幔隆起呈镜像反映,构成古近纪断陷的边界断层包括NE向、NNE向、NEE向、NW向和NWW向等多个方向,且多表现出铲式正断层的几何学、运动学特征。渤海海域新生代盆地在莱州湾—渤海东部—辽东湾东部发育有由2～4条走向NNE向、陡倾斜的基底走滑断层及相关构造变形组成的右旋走滑构造带,位置与区域重磁资料解释的郯庐深断裂带大致相当。综合深层地壳结构和新生代盆地构造特征有理由认为,渤海海域中新生代盆地中的走向NNE向、陡倾斜的基底走滑断层构造带的与深层至少切割莫霍面的深断裂带构成了一条地壳尺度垂向的强变形构造带。渤海海域的郯庐深断裂带在新生代时期郯庐断裂带并非只发生右旋走滑运动,在区域裂陷作用中控制古近纪断陷的伸展断层可能利用了深断裂带在浅层地壳的部分断层面,并且因为伸展位移在中地壳层中发生拆离滑脱,而深断裂带的右旋走滑位移才使浅层断层与深层断层保持紧密联系。     

准噶尔盆地北东向构造及其油气地质意义

准噶尔盆地深、浅层构造存在差异, 通过地震、地质资料分析了准噶尔盆地发育在中、晚二叠世、三叠纪的北东向构造特征, 认为中、晚二叠世、三叠纪地层沉积受北东和北西向正断裂控制, 由北东向正断裂控制的沉积中心构成了雁列组合特征.地质力学和大地构造背景分析认为, 盆地形成期的北东向构造与边缘断裂的左旋走滑作用有关.北东向的逆冲断裂形成于或主要活动于三叠纪末的盆地挤压反转作用.成盆拉张和反转挤压作用都使得北东向构造成为有利的油气聚集带, 上叠盆地的披盖沉积对北东向油气聚集带的保存起到重要作用      

阿尔金断裂带新生代活动在柴达木盆地中的响应

阿尔金断裂新生代以来发生多期次的走滑运动,并伴随强烈的隆升作用,进而影响柴达木盆地新生代的构造演化。本文通过遥感卫星影像解译、地震反射剖面解释、区域地层分析,结合野外考察资料对阿尔金断裂新生代活动在柴达木盆地中的响应进行了研究。对柴达木盆地卫星影像的解译发现盆地中褶皱形态指示了近东西走向的褶皱构造带与近南北走向的褶皱构造带的叠加干涉效应,其中近东西向褶皱构造带是在印度/欧亚板块碰撞作用下青藏高原隆升并向北东扩展过程的响应,近南北向褶皱构造带是阿尔金断裂新生代活动的响应。对NW-SE向穿过阿尔金山-柴达木盆地的盆山结合带地震反射剖面的再解释,发现新生代地层中发育的多层生长地层,记录了阿尔金断裂新生代活动的信息。对盆地中新生代地层分布等厚图褶皱干涉样式的分析表明,上油砂山组沉积时期(14.9Ma)阿尔金断裂活动已经明显影响到柴达木盆地,而狮子沟组沉积时期(8.2~2.6Ma)断裂活动对柴达木盆地改造最强。通过对研究区已有的低温热年代学数据和沉积、构造、磁性地层年代学等方面研究成果的总结和分析,认为阿尔金断裂在新生代至少存在三期(~30Ma,~8Ma、~2.6Ma)强烈的构造活动和隆升作用,在柴达木盆地内表现为相应地质时代沉积速率的加快、沉积物岩性的变化、构造地貌的变形和同构造生长地层的出现。其中后两期(~8Ma、~2.6Ma)构造活动在整个青藏高原及周边地区广泛存在,为准同期构造事件,而月牙山地区地震地表破裂带的发现则表明阿尔金断裂带现在仍在强烈活动,并且直接影响到了柴达木盆地。阿尔金断裂带新生代以来的构造活动具有多期性,并影响和改造了柴达木盆地,可能对油气成藏有重要影响。     

北部湾盆地乌石凹陷东洼伸展滑脱构造发育演化模式及其油气地质意义

北部湾盆地乌石凹陷从古新世早期到渐新世末期经历了多幕次的伸展,在裂陷Ⅱ幕时期形成了一组近E-W向的伸展滑脱断裂系,但其形成机制及演化过程尚未明确. 基于油气勘探过程中获取的全新高精度三维地震资料,应用构造?地层综合解释以及定量分析的技术方法,对乌石凹陷东洼伸展滑脱构造进行了深入的解析. 结果表明,乌石东洼新生代地层共发育7条近E-W或NE-SW向展布的伸展滑脱断层（Fa?Fg）,这些伸展滑脱断层与北倾的7号断层相向倾斜发育,共同控制了流沙港组一段到涠洲组一段的跷跷板式地层沉积和大型滚动背斜的形成. 从演化上来讲,在始新世早中期（T100-T83）盆地为由NE-SW向展布的7号断层和局部基底小规模正断层控制的地堑或半地堑盆地,早期局部沉积的流沙港组三段被晚期连续沉积的厚层流沙港组二段油页岩覆盖. 始新世晚期?渐新世晚期（T83-T60）,盆地沉积了由对倾发育的伸展滑脱断层和7号断层共同控制的流沙港组一段?涠洲组一段,对倾断层的先后活动导致了沉降沉积中心的迁移,控制了复杂的“跷跷板式”滚动背斜及“包心菜”构造的发育. 新近纪以来（T60-海底）,盆地的构造活动性减弱,转变为坳陷型盆地. 描述了乌石凹陷东洼裂陷Ⅱ幕时期形成的伸展滑脱构造的几何学特征,并解析了伸展滑脱构造的形成模式,提出了滑脱断裂发育有自下坡断层组向上坡断层组迁移的规律,对解决油气的运移、储存、保存等问题有重要的意义.      

歧口凹陷伸展滑脱构造系统的厘定及其地质意义

歧口凹陷是渤海湾盆地中部黄骅坳陷的一个次级凹陷,凹陷内蕴藏着丰富的油气资源,是渤海湾盆地油气勘探的重点区块。在叠前三维地震剖面精细构造解释分析的基础上,识别和建立了歧口凹陷伸展滑脱构造系统。该系统分为南部伸展滑脱系统和北部伸展滑脱系统,南部滑脱系统以羊二庄滑脱断裂为主体,连接张东断裂、张北断裂、赵家堡断裂等伸展断裂组合而成,北部滑脱系统以沧东断裂为主体,连接大张坨断裂、海河断裂、港西断裂、港东断裂、南大港断裂等伸展断裂构成。在平面上两大滑脱系统各自构成一个帚状断裂体系,在剖面上表现为叠瓦式几何形态,与次级断裂常构成"Y"型或复"Y"型组合样式,向深部会聚到主滑脱面。歧口凹陷古近纪时期变形基本都限定在区域性底滑脱界面之上,并具有多层次滑脱构造特征,控制和影响了歧口凹陷不同级别的构造形态和组合样式,同时对盆地的沉降过程也有重要的控制作用。歧口凹陷伸展滑脱构造为本区的油气储集和运移提供了有利条件,并初步探讨了歧口凹陷伸展滑脱构造的动力学条件。     

歧口凹陷滑脱构造剖析及对油气地质意义

重力滑脱构造在盆地演化中较为常见,地层或岩体在重力作用下向下方滑动所产生的构造变动存在广泛。歧口凹陷为渤海湾新生代盆地内一个次级构造单元凹陷,其特点是新生代沉积巨厚且构造活动强烈,为重力滑脱和相关构造形成提供了发育条件。按照滑脱面性质的不同,将歧口凹陷的滑脱构造分为3类:地层-断裂复合滑脱、顺层滑脱和断裂滑脱。在该凹陷中选其各自具代表性的构造,如埕北滑脱构造、塘沽新港滑脱构造和大张坨滑脱构造进行结构特征和演化等方面剖析。研究认为,歧口凹陷滑脱构造形成的主控因素为新生代凹陷区快速沉积、凸起带强烈隆升、前第三纪地层的滑移层和热力作用。滑脱构造大多有褶皱和断裂相伴生,其组合方式不同可为油气成藏提供有利条件。     

准噶尔盆地深层地质结构叠加演变与油气赋存

根据地表露头、地震、钻井、测年资料,应用地层回剥方法,对准噶尔盆地深层结构进行了解剖。现今的构造区划是石炭系顶面隆坳格局的反映,深、浅层地层沉积隆坳格局和构造变形特征存在差异。石炭纪末的构造事件导致盆地褶皱变形、隆升剥蚀,形成了北西向为主的背向斜构造。早二叠世-中二叠世,沉积在南部,存在多沉积中心、多构造应力环境,形成了二叠纪早中期重要的烃源岩层系。晚二叠世-侏罗纪存在两期大型湖进坳陷盆地沉积,将下伏盆地埋藏,为盆地重要的区域盖层。早侏罗世-中侏罗世西山窑组含煤岩系是盆地内重要的烃源岩层系,中侏罗统头屯河组沉积前,盆地内形成西南高、北东低的大型车莫古隆起,并遭受了强烈剥蚀。白垩系沉积前,盆地受深层断裂活动控制,在侏罗系形成雁列组合正断层构造。白垩纪-新生代,盆地发生翘倾构造作用,北天山山前强烈沉降,褶皱变形,北部隆升。盆地深层存在石炭系、二叠系和侏罗系富含有机质的烃源岩,与叠合连片发育的三叠系、侏罗系、白垩系、新生界泥岩、煤系、膏泥岩等构成了盆地内多套源盖组合,成为盆地油气富集的基础。盆地深层油气围绕构造变动后的富烃中心区赋存。     

济阳坳陷深层构造及其对中新生代盆地发育的控制作用

以3D地震资料和钻井资料的解释为基础,通过对济阳坳陷深层进行构造 地层分析和构造解析,系统阐明了中、新生代各期构造运动在研究区的地质表现,确定出收缩构造系统、伸展构造系统和走滑构造系统等多期构造样式;提出印支期逆冲断层系由多条显著向NE或NNE向凸出的弧形展布断裂系组成;识别出代表燕山主期构造运动的不整合界面(Tgm),确定了J3-K1时期断陷盆地的分布格局;认为印支期逆冲断裂系统是控制本区晚中生代和新生代早期盆地发育的重要的控制性先存基底构造。在区域动力学分析的基础上探讨了该盆地复杂的叠合结构和山脉 盆地的转换过程及机制。从盆地研究的角度,揭示了华北东部中、新生代陆内动力学过程,对于研究区油气勘探实践具有重要意义。     

北黄海盆地构造几何学研究新进展

北黄海盆地是发育于胶辽隆起背景之上的中、新生代沉积盆地。研究表明,北黄海中、新生代沉积盆地的基底由古生界沉积岩层和前寒武纪变质岩系等组成,盆地不同程度地发育于中新生代下构造层(J₃-K₁)、中构造层(E₂-E₃)和上构造层(N).从油气资源和中、新生代地层发育情况出发,将北黄海海域划分为辽东-海洋岛隆起区、北黄海盆地和胶北-刘公岛隆起区3个一级构造单元。其中北黄海盆地包括6个二级构造单元和24个三级构造单元;盆地内褶皱、断裂构造十分发育,褶皱构造可划分为区域挤压型、局部伴生型和披覆型3类,断裂构造主要可见近EW-NE向、NW向和NNE向3组,其中近EW-NE向和NNE向断裂比较发育,控制着盆地隆、坳分布格局和沉积特征。      

渤海西部海域新生代构造与演化及对油气聚集的控制

渤海西部处于渤海湾盆地黄骅坳陷中北区,东与渤中坳陷衔接,周临多个新生代富(含)烃洼陷,该区具有较大的油气勘探潜力。本文利用区内现有的大量勘探资料对其基本构造特征、演化史及其对油气聚集的控制作用进行了详细的研究与探讨。认为研究区整体构造格架受近东西向、北东向、北西向3组基底断裂控制,近东西向和北西向断层控制古近纪断陷及区内整体构造格局,而北东向与北西向断层在新近纪发生较强烈的走滑活动; 研究区新生代经历了多阶段演化过程,同时又整体表现出具隆拗过渡、整体隆升的演化背景; 复杂多阶段的演化过程使得区内油气多层位复式成藏; 另外,新近纪晚期构造活跃使得区内油气多在新近系浅层晚期成藏,并沿北西向与北东向断层优势成藏展布。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代结构特征及构造动力学模式

为了揭示黄骅坳陷新生代构造动力学机制, 本文运用油区构造解析理论, 对黄骅坳陷新生代盆地结构特征做了综合分析。结果表明黄骅坳陷的古近系可视为发育在沧东断层上盘的地堑—地垒构造系统。不同区段的盆地结构特征有显著的差异, 南区总体表现为两个地堑式断陷, 断陷结构与基底断裂产状的变化有关; 中区南部表现为由3条SE向倾斜的正断层控制的半地堑系, 向北变为地堑断陷结构; 北区盆地结构主要受NE向和NW向断层控制, 表现为半地堑或地堑断陷结构。在黄骅坳陷新生代盆地结构特征分析的基础上, 进一步讨论盆地结构演化过程和动力机制之间的关系, 提出了黄骅坳陷新生代构造动力学模式。     

南海西部海域新生代构造古地理演化及其对油气勘探的意义

南海西部海域构造复杂,主要发育有北东—北东东向、北西向和近南北向3组深大断裂。其中,北西向断裂与板块汇聚、碰撞有关,多具走滑性质;北东—北东东向断裂具有与中国东部裂谷盆地相似的发育特点,呈张扭性质;近南北向断裂可能是南海在扩张活动期间于洋、陆壳过渡部位形成的走滑调节断裂,是洋盆扩张的西部边界。新生代里,南海经历了4次成盆事件与3期扩张活动,盆地经历了古新世—中始新世陆缘断陷、渐新世—早中新世扩展与中中新世以来的热沉降3个演化阶段。陆缘断陷阶段的充填系列主要是北东—北东东向与北西向的河流—冲积扇、湖泊沼泽等陆相沉积及火山岩等;盆地扩展阶段表现为中-小型断陷、断-坳陷逐渐复合与联合为大-中型坳陷,古地理格局逐渐由河流与湖沼陆相环境演变为滨海至浅海相的沉积环境;热沉降阶段的成盆活动逐渐减弱以至停止,地层表现超覆,盆地出现联合迹象。结合以往勘探与油气资源调查成果分析,认为南海西部海域陆架陆坡区发育的大-中型沉积盆地石油地质条件良好,蕴藏着丰富的油气资源,勘探潜力巨大。     

地震剖面记录的柴达木盆地西部地区新生代构造变形特征

柴达木盆地被昆仑山、阿尔金山和祁连山围限,新生代盆地发育受周边山体隆升的控制。柴西地区是整个盆地内构造最复杂的地区,形成了NWW 和NEE 走向的两套断裂体系,地震剖面上明显发育生长地层。为研究柴西地区构造运动模式及期次与周边山体及断裂活动之间的关系,基于该区主干地震剖面的最新解译成果,对剖面中的断裂及生长层序进行分析。确定柴西地区新生代活动断裂集中在3 个时期,分别控制不同生长层序的发育: 早期活动的断层控制生长层序1 的发育( TR ～ T3 , 53. 5 ～ 31. 5 Ma) ,晚期活动断层控制生长层序2 的发育( T'2 ～ 现今,14. 9 ～ 0 Ma) ,新生代以来一直活动的断层也控制着一套生长层序。区内构造演化主体方向由昆仑山和阿尔金山前不断向盆内扩展并共同调节构造展布方向。     

韩城矿区南中深部隐伏逆冲构造的发现及其地质意义

分析隐伏逆冲构造变形特征,揭示构造形成机制,开展构造预测,指导煤地质勘查。通过地表精细观测、二维地震勘探及钻探工程验证等综合方法,在发现并了解其形态学特征基础上,分析表层构造与深部构造耦合关系,结合古构造应力场,阐述构造成因。结果发现南北向深部隐伏逆冲构造,西倾东冲,断面倾角为20°~35°,断于石盒子组内和下伏含煤岩系及其基底内,地层垂直断距为190~260 m,水平断距260~470 m;浅部地层表现为同向展布的不对称背斜构造,二者空间上密切共生,几何学和运动学具相关性,成因上具统一性;浅层背斜构造是深层逆冲作用控制下断展褶皱作用的结果。隐伏逆冲构造是燕山运动中期盆地内部因阻抗来自东侧构造挤压应力,而产生的反向逆冲构造作用响应。该逆冲构造错断煤层,造成煤层重复,控制了煤层的空间分布,构成韩城矿区南中深部重要的构造边界。      

柴达木新生代成盆动力学过程及对油气的控制

利用天然地震环境噪声成像研究柴达木盆地及邻区的岩石圈结构,利用工业地震剖面研究新生代构造变形的几何学与运动学特征,在此基础上讨论柴达木盆地新生代的成盆动力学过程与演化。柴达木盆地及邻区的岩石圈表现出向南和向北挠曲的特征。其中,东昆仑-可可西里地区地壳深度30～40 km 的低速层向北抬升,可与柴达木盆地内部深度15 km 左右的低速区相连接,反映了东昆仑-祁漫塔格山向柴达木盆地的逆冲推覆作用,因此在岩石圈尺度上,柴达木新生代成盆动力学过程与前陆盆地是相似的,表现为构造负荷引起的挠曲沉降。柴达木盆地新生代构造变形受控于柴西南和柴北缘两期冲断系统,柴北缘冲断系统形成于古新世-始新世路乐河-下干柴沟期,主要记录于祁连山山前、阿尔金山山前北段及冷湖和鄂博梁深层;柴西南冲断系统形成于早中新世下油砂山期以来,现今盆地南部的北西向构造带和盆地北部的冷湖和鄂博梁浅层构造都属于这期冲断系统。由于柴西南冲断系统的前锋构造已扩展至柴达木盆地北缘,并受到阿尔金山和祁连山的阻挡,缺少稳定的台盆区,因而使得柴达木盆地新生界不发育前陆盆地特有的楔状沉积结构。柴西南和柴北缘两期冲断系统的叠加,不仅使得柴达木新生代构造变形在时间和空间上呈现有次序的分布,也使得新生代盆地呈现出开启到封闭的演化格局,从而对新生界油气生成和聚集产生了重要影响。     

柴达木盆地柴西南区震积岩的发现及其引发的勘探启迪

随着勘探和开发的需要,岩性油气藏成为柴达木盆地西南区石油勘探的一个重要领域,然而由于受多期的构造叠加改造,致使柴西南区岩性油气藏分布规律不清,勘探接替领域不明确。笔者通过研究发现,由于受盆缘及其北西向二级断裂的影响,盆地西南区地震活动强烈,深、浅层均发现一系列与地震有关的震积岩,可见阶梯状小断层、液化砂岩脉、振动液化卷曲变形构造、砂火山、火焰状构造、假结核、震积砂枕、震积砂球构造、串珠状构造及震褶层等原地震积岩的软沉积物变形特征,另外可见地震引起的重力滑塌或泥石流形成的滑塌构造和角砾岩化变形特征,诸如震裂岩、震塌岩、自碎屑角砾岩、液化角砾岩、内碎屑副角砾岩等异地震积岩。事实上这些震积岩能够极大地改善储集层渗透性,使渗透率大幅度增加,为油气勘探和开发提供了新的视角和领域。更为重要的启迪是形成震积岩的古地震具有重要的触发机制,很容易引起三角洲前缘相的岩性发生滑塌,进而形成滑塌扇、浊积等一系列沉积现象,这种储集体将成为油田储量增长的新亮点,本着这种思想,笔者通过叠前地震多属性的预测及先进的叠前AVO反演预测,在柴西南区跃东斜坡带发现这种滑塌体的存在,并建立了相应的沉积模式图。这样将可能突破了以往该区“环凹找油”的勘探思路,明确提出了古凹陷区仍然是柴西南区寻找岩性油气藏的一个主要领域。     

Analysis on Structural Control of Coal Distribution in the Northern Qaidam Basin, NW China

The distribution of the Jurassic coal measures in the northern Qaidam Basin is obviously controlled by the regional structures. Based on the existing data of coalfield exploration and combined with the analysis of coalfield basement structures, features of the main faults, and the distribution of coal measures, this paper brings forward a scheme of coalfield tectonic divisional units and the definition of the coal-controlling structural styles in the northern Qaidam Basin. The structure control of the distribution of coal measures is further discussed. Several stages of regional tectonic activities since the Indosinian has led to the distribution of coal measures into the characteristics of zonation from the north to south and block from east to west. The results indicate that the structural deformations are the most intense in the front of the three uplifted belts, which are characterized by the combination of thrusts. The coal measures are uplifted to the shallow formations, and are easy to be exploited, but the scale of mines is small because of serious damages by the coal distribution. On the contrary, the stress and strain are weak in the three depressions, with the coal-controlling structural styles being mainly the thrust-fold and thrust-monocline combinations. The distribution of coals in the depressions is relatively stable. The shallower part of the depression will become the key areas for exploration and development of coal resources in the northern Qaidam Basin.     

西昆仑—帕米尔造山带及其北缘前陆盆地板内变形构造

笔者总结了西昆仑—帕米尔造山带及塔西南前陆盆地板内变形的各类构造模式、构造分带、新生代变形格局及构造演化,提出其新生代板内变形具有弧形构造分段性和阶段性演化的特点,发现了依格孜牙、柯克亚、桑株—杜瓦、卡兹克—阿尔特薄皮弧形推覆构造、齐姆根主弧形构造段及玉力群—克里阳构造段的三角带构造及叶尔羌—棋盘对冲过渡型弧形构造。认为对冲过渡型弧形构造及各弧形构造分段间的斜冲走滑带是塔西南前陆盆地板内变形的特殊产物。     

雅布赖盆地构造演化与油气聚集

雅布赖含油气盆地位于中国西部河西走廊地区北部,处于华北克拉通阿尔善地块中南部过渡带,属北祁连构造带,中生代为走滑拉分盆地,新生代为挤压冲断坳陷盆地。燕山早期,形成东西向雅布赖拉张断陷,主控断裂为北大山正断层,沉积中心位于盆地南部;燕山中期,碰撞造山作用致使盆地北部急剧抬升,北部中-下侏罗统地层遭受强烈剥蚀;燕山晚期,阿拉善地块及其北部地区处于伸展构造环境,雅布赖山前产生东西向正断层,急剧活动,快速沉降,形成了北东向展布的新的拉张断陷盆地。喜马拉雅期,在挤压走滑作用下,雅布赖盆地南部形成北西向南倾逆冲的推覆构造,致使北大山正断层发生错断瓦解,最终形成"东隆西坳,南断北超"的挤压坳陷构造格局。雅布赖盆地主体沉积凹陷具有较强分割性,沉降凹陷分布于南部,最大沉积岩厚度为5 400 m;凹陷内侏罗系最为发育,中侏罗统新河组、青土井组暗色泥岩、煤岩为烃源岩,砂岩为储集层,新河组泥岩互层作盖层,构成盆地内最主要的含油气组合。由于雅布赖盆地特定的早期深埋,晚期抬升破坏构造格局,造就侏罗系砂岩储层早期强烈压实致密,侏罗系煤系烃源岩成熟较晚,构造发育期与烃源岩排烃期不匹配,生成油气主要表现为近源成藏与层内滞留,形成源内自生自储,致密油应是主要勘探对象。