反转构造研究进展及其盆山一体化研究思路

近年来反转构造作为盆地和造山带研究的一个重要方面,在油气勘探领域中的重要作用也日趋显著.介绍了盆地反转构造的研究概况,总结了过去近80年的盆地反转构造研究历程,阐述了反转构造的概念、识别方法、分类、定量研究、成因机制.随着诸多新方法技术的应用和原有技术精确度的提高,盆地反转分析越来越朝着多元化、综合化方向发展.反转构造定年、反转构造综合分析方法、反转作用与盆地演化研究等集中体现了现阶段盆地反转构造研究的进展.详细总结了反转构造在造山带内的应用进展,指出了先存构造的结构对反转构造几何学特征的控制作用以及正确区分薄皮构造与厚皮构造在反转研究中的重要性.造山带前缘的逆冲体系作用也是引起前陆盆地反转的主要因素,走滑反转和斜向反转在造山带中也很普遍.通过对沉积盆地和造山带反转构造研究的分类介绍,提出了盆山一体化反转构造研究的思路,并基于盆山耦合关系理论,阐述了构造反转在油气成藏和富集成矿中的作用.这种思路是顺应地球系统科学和大陆动力学研究的需要而提出的.此外,新方法技术的综合运用是盆山一体化反转构造研究的重要支撑和必然趋势.     

反转构造与油气圈闭

反转构造作为伸展盆地中的重要构造类型以及它对油气的聚集作用己成为石油地质界广泛重视的研究课题之一。盆地从拉张→挤压的构造反转对油气生成、运移和聚集有明显的控制作用。本文在综述反转构造的研究进展基础上，重点对伸展盆地反转构造构造样式、圈闭条件及其与油气聚集的关系进行了论述，旨在为我国东部含油气盆地中寻找与反转构造有关的油气藏提供科学基础。     

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。     

略论拉张盆地内的正反转构造

正反转构造是拉张性盆地中的一种重要的构造类型。本文着重分析了正反转构造的类型及特征，以及与油气聚集的关系。为在含油气盆地中寻找与正反转构造有关的油气藏提供理论指导。     

反转构造与造山带研究

反转构造的研究已成为造山带构造研究的一个重要内容。反转构造模拟和实践所得出的断层组合形态和形成顺序有助于对造山带及前陆褶皱和逆冲带的正确认识。由于张性断层的控制作用，６０年代中期发展起来的薄壳构造模式在现实中并不普遍适用，构造剖面的平衡恢复因此亦需加倍谨慎。在造山带研究中，还需注意反转构造与走滑构造之间的区分。     

前陆盆地研究的回顾与展望

前陆盆地是指位于克拉通边缘，外侧为活动造山带的沉积盆地，其成因主要与克拉通边缘的被动下弯和造山带一侧的构造负荷作用有关，盆地在形成演化、构造变形和沉积特征方面表现出独特的特征，并与造山带的演化密切相关，目前国内外这类盆地在油 气方面已显示出巨大的潜力，成为石油地质学家和构造地质学家关注的热点。     

含油气盆地构造分析的认识与实践

摘 要　 从我国含油气盆地研究与勘探实践出发‚结合当今盆地构造分析在理论上的重大进 展‚重点讨论盆地类型与地球动力学的关系‚盆地与造山带的耦合关系‚盆地内构造变形与 动力学背景的关系‚盆地构造活动与油气分布的关系等。     

中国陆内造山带造山过程地球动力学分析

本文论证了我国陆内造山带岩石圈结构、造山过程岩石圈浅层变形构造样式、盆山变形构造时空耦合关系、造山过程与沉积盆地变形动力学模式等。提出中国西部造山带造山过程岩石圈变形总体是：上部以伸展变形为主,中部以挤压变形为主,下部以伸展变形为主。通过中国造山带造山过程与沉积盆地变形作用时空耦合关系对比研究,首次建立起造山过程与沉积盆地形成时空耦合关系的三类四型动力学模式：单向楔入造山推覆成盆、双向楔入造山推覆成盆、剪切造山反转成盆和伸展造山断陷成盆模式。     

准噶尔西部陆内盆地构造演化与油气聚集

准噶尔盆地西部油气资源丰富,油气分布受构造演化过程控制作用显著。本文根据地表露头、地震、钻井、同位素年代学资料对盆地西部多期构造演化进行了研究,发现现今的盆地结构是造山带与盆地的相互作用下多期成盆演化与构造叠加演变的结果。根据地层不整合接触关系与空间展布特征,将该区构造地层层序划分为石炭系、中下二叠统、上二叠统—三叠系、侏罗系、白垩系、新生界等6个构造地层层序。石炭纪末的构造事件为车排子、中拐凸起和玛湖、沙湾、四棵树凹陷的形成奠定了基础。早二叠世为伸展构造环境,形成玛湖、沙湾及四棵树3个沉降、沉积中心,盆地西部重要烃源岩形成。中二叠世形成坳陷型盆地,沉积、沉降中心由山前向盆地内迁移。中二叠世末构造运动导致了西部山前沉积地层反转与隆升剥蚀,断裂向盆地逆冲。晚二叠世—三叠纪大型坳陷盆地的沉积、沉降中心在沙湾凹陷,受车排子凸起北翼断裂控制,地层向北、西超覆沉积,相继将中拐凸起、玛湖凹陷及山前断裂带埋藏。三叠纪末的构造运动在乌-夏和车排子地区形成向盆地方向的逆冲构造带。前侏罗纪,造山带与盆地表现出不同方式、不同强度构造耦合作用。侏罗纪—白垩纪,西准噶尔的构造活动弱,湖盆地不断扩张,沉积地层不断向造山带方向超覆;沉积、沉降中心由西向东,再由东向西,最后向南迁移演化。新生代,北天山山前强烈拗陷,盆地整体南北向掀斜,形成新近纪前陆盆地。盆地的多期翘倾掀斜作用与后期沉积地层向造山带的超覆沉积作用控制了油气的聚集,被后期埋藏的冲断带成为油气富集带。     

中亚与中国西北地区含油气盆地基本类型及成因分析

根据目前掌握的资料，我们将中亚与中国西北地区的含油气盆地分为４种成因类型：即拉分或裂谷型张裂盆地，构造样式呈现为复式地暂；陷落型前陆盆地，构造样式为反转构造，早期因克拉通块向造山带缘下俯冲，导致后者上部地壳重力力陷落成半地暂，晚期由于造山带向外扩展使盆地前期构造发生反转；岩岩圈块断型克拉通盆地，构造样式为继承性明显的重叠构造；叠加型复合盆地，盆地发育的各个时期受不同方向应力场控制，无论是变形或沉积     

关于大陆构造研究的一些思考与讨论

指出板块构造理论在解释大陆构造中的不足之处,从而在进一步深化板块构造理论发展的同时,构建大陆构造理论体系;通过长期大陆构造研究实践并利用国内外大陆造山带的6个例子提出有关大陆的基本问题,诸如早期大陆起源、超大陆方式演化的大陆演化机制以及大洋和大陆岩石圈的本质不同和构造旋回;说明大陆是由板块构造(包括可能的板块构造远程效应)和大陆自身机制分别形成的组分的拼合体.主张大陆有自身的机制操控它的起源、保存和演化.在排除了来自板块边缘以及板块远程效应的作用力的前提下,出现在陆内环境的造山作用可由大陆本身尤其可能由陆内中小块体之间的相互作用引发.需要强化大陆构造研究,在深化板块构造理论的同时,探索和创建大陆构造理论体系.     

中国板块构造研究的某些新进展

<正> 1972年尹赞勋综合大量国外资料,在我国首次较系统地介绍了板块构造理论,接着李春昱、傅承义等又著文进一步介绍板块构造的基本理论,在我国广大地质工作者中引起了强烈的反响。由于当时还处在十年动乱时期,板块构造这一新兴学说得不到应有的重视,研究工作未能广泛开展,只有局部地区的探索。李春昱先生不顾古稀之年,带领西北地质研究所少数几人,首先开展了祁连山—秦岭地区的板块构造研究工作,这对我国板块构造研究起了先锋作用。     

"蓝色风暴"与"红色革命"——论创建新的"大陆构造学说"

60年代兴起的板块构造学说如一场"兰色风暴"席卷全球,开创了地球科学的新纪元。但是,板块构造学说也存在许多难以解释的问题,板块构造学说解决不了大陆地质问题。大陆有不同于海洋的特点,大陆需要有新的理论。为此,美国构造学家在2002年率先提出了超越板块构造(beyond plate tectonics)的思想,开辟了地球科学研究的新领域,具有里程碑式的意义。作者的研究发现,板块构造学说解释不了花岗岩问题,应当另辟蹊径,开展一场"红色革命",创建有别于板块构造学说的新的大陆构造学说。作者指出,板块构造不是全球构造,板块构造 地幔柱构造也不是全球构造,板块构造 大陆构造才是全球构造。文中回顾了中国大陆构造研究的历史和现状,建议将大陆的形成与演化、大陆构造与板块构造的关系、陆壳与地幔的关系和大陆变化与环境、生态、人居的关系作为大陆构造学研究的4个目标,提出4项研究任务,并建议以中国东部活化和青藏高原抬升两个课题作为研究的切入点。文中还探讨了大陆构造学研究的前景,分析了中国在创建新的大陆构造学中的有利条件和不利因素,指出开创新的大陆构造学说,需要国家的大投入,思想的大解放和人才的大引进。     

月球构造新认识：基于60m高精度全月月形图的月球构造形态学研究

一直以来月球上都没有发现像地球上一样的全球板块构造现象,被认为是属于单板块构造的行星体并且是不活动的。随着月球地形探测精度的提高,人们逐渐发现了一些地质现象表明月球并不像之前想象的一样是不活动的。高精度的月形数据显示出了月球上除了存在众所周知的(撞击作用产生的)复杂的撞击构造外,仍然存在许多可能由内生作用产生的构造特征:如裂谷、山脊、火山群等。本文利用最新高精度月球激光高度数据(LOLA数据)建立了全月60m(相当于7秒网格)高精度月形图。由于数据量超大(TB级别),作者编写了基于并行架构的集群计算处理代码,其计算效率提高了近300倍。基于这些图件,作者在全球范围内找出许多重要的构造现象,并根据其构造及地质特征进行分类研究。研究结果表明并不像之前认识一样,月球上的确存在许多地质构造体是由月球的内生地质作用所产生,并建立对于月球结构和构造的新认识。此外,通过对比发现,像地球上全球尺度的线性山脉只是板块构造运动的结果;另一方面,在无板块构造的行星上,就像月球一样,会产生大面积的高地(月陆)和低地(月海地区),这种地质现象很有可能是行星地壳岩浆演化的直接结果。在文章最后,作者还将制作出的60m分辨率的全月月形系列图件附后并公开,以方便其他科研人员进一步开展相关研究;并以此敬献中国地质科学院60周年庆典。     

地球的起源与演化研究进展

地球科学在研究远古地球的形成与演化方面积累了越来越多的证据 ,人类对于太空的观测程度也不断提高 ,加深了对类地行星的认识 ,取得了重要的成果。太阳系中的火星和金星可能存在已经绝灭了的生命。慧星和小行星对地球的多次撞击有能力导致严重的环境效应及生命大灭绝。行星的演化可能有两种模式 :冷的星团加热及热的星云冷却。火星上存在与地球壳体非常相似的沉积岩 ,说明有流动水存在的可能。较高地热的太古代地壳热流输出被认为是认识地壳构造特性的关键。晚太古代会聚与离散大陆边缘的对比研究表明太古代板块运动与年轻的板块构造旋回在样式及幕次方面都没有根本的区别。元古代大陆的增生是由于元古代源于地幔的板块构造及产生于地幔的热柱构造导致新生成分的加入而造成的。裂谷、盆地、推覆及伸展、火山侵入作用是显生宙大陆增生的主要因素。     

Crustal deformation effects on the chemical evolution of geothermal systems: the intra-arc Liquiñe–Ofqui fault system,Southern Andes

A better understanding of the chemical evolution of fluids in geothermal and hydrothermal systems requires data-based knowledge regarding the interplay between active tectonics and fluid flow. The Southern Andes volcanic zone is one of the best natural laboratories to address this issue because of the occurrence of numerous geothermal areas, recent seismic activity generated by regional fault systems, and intense volcanic activity. Geothermal systems have been understudied in this area, and limited scientific information exists about the role of local kinematic conditions on fluid flow and mineralization during the development and evolution of geothermal reservoirs. In this study, we provide data for a 1:200,000 scale geological and structural map of the Villarrica–Chihuio area as a setting in which to perform a structural analysis of active geothermal areas. This structural analysis, combined with geochemical modelling of hot spring data, allows the identification of two magmatic-tectonic-geothermal domains based on fault systems, volcanic activity, and lithologies. The Liquiñe–Ofqui fault system (LOFS) domain encompasses geothermal areas located either along the master or subsidiary faults. These are favourably orientated for shear and extension, respectively. In the LOFS domain, the geochemistry of hot spring discharges is controlled by interaction with the crystalline basement, and is characterized by low B/Cl conservative element ratios and high pH. In marked contrast, the arc-oblique long-lived fault systems (ALFS) domain includes geothermal occurrences located on the flanks of volcanoes forming WNW-trending alignments; these systems are built over faults that promote the development of crustal magma reservoirs. Unlike the first domain, the fluid chemistry of these geothermal discharges is strongly controlled by volcanic host rocks, and is typified by lower pH and higher B/Cl ratios. Reaction path modelling supports our model: chemical evolution of geothermal fluids in the Villarrica–Chihuio area is strongly dependent on structurally controlled mechanisms of heat transfer. Within this framework, heat transfer by conduction is responsible for the LOFS domain, whereas magmatically enhanced advective transport dominates heat flow in the ALFS domain. Although more studies are needed to constrain the complex interplay between tectonics and fluid flow, results from this study provide new insights towards efficient exploration strategies of geothermal resources in Southern Chile.     

Salt tectonics at the margins of young oceans

The paper is devoted to salt tectonics in marginal oceanic salt-dome basins and is based on a wide synthesis of the literature and the author’s data. For the first time, the general pattern of global distribution of these basins has been illustrated by a map. Their localization and structure, tectonic position and evolution, and peculiar morphokinematic features of salt tectonics are characterized and compared with the attributes of salt tectonics inherent to continental regions. The geodynamic settings of the initial formation of marginal oceanic basins and their present-day arrangement have been refined, as well as the onset of salt tectonics therein, manifested in various styles. It has been shown that the geodynamic type of basin and stages of its geodynamic evolution determine the morphokinematic type of salt tectonics, character of its manifestation, and dislocations in host sedimentary complexes, and, therefore, they are auxiliary indicators of geodynamic regimes. The mechanisms of salt tectonics, its effect on the structure of overlying sedimentary sequences, and localization of hydrocarbon fields are discussed.     

全球构造研究的思考

“板块构造”并不直接等价于全球构造。将各板块同一构造力学属性和特征的边界分别连接起来 ,可以建立起环太平洋深俯冲构造系、南半球为主体的洋脊构造系和北半球为主体的陆 /陆浅俯冲构造系 ,它们空间展布的分区 ,揭示了全球表层构造格架具有N/S半球与 0°/ 180°半球双棕胀缩耦合非对称性。这一认识获得全球地热与地幔质量分布非均一性的初步证明。此全球构造格局和运动 ,可作为启发和约束地幔运动和动力学分析的表层边界条件。全球板块内部的次级构造 ,在大陆型板内有两种 ,一是以盆、山、原 (高、低 )作为次级构造单元 ,重点是研究它们的演化耦合关系 ;二是以次板块、地块、块体之类的概念作为次级、再次级构造单元 ,重点是研究块体以及多块体之间的应力、应变和运动的相互关系。两种研究方式的不同 ,也可能与研究的目的和时间尺度要求不同有关。两者能否融合 ,应不应该融合 ,需深入思考。地球多圈层相互作用的科学目的是建立地球大系统科学。流体地球部分与固体地球部分以往因研究的时间尺度很难匹配而分立。但地球一系列“微动态”行为 ,如地震、火山、洋脊涌流等 ,其时间尺度和多级的动态韵律与地球流体的动态韵律是可以比较的。固体地球微动态行为对地下流体的运动有重要影响。     

流水下切的动力学机制、物理侵蚀过程和影响因素:评述和展望

流水下切是指河流河道在基岩中的垂直切割。自20世纪90年代以来,由于对全球尺度的气候、地表过程和构造之间相互作用的认识,以及工程建设和天然资源管理决策的需要,流水下切成为构造地貌学的理论研究前缘。文章从动力学机制、物理侵蚀过程、三大外来变量构造、气候和基准面变化的影响,以及区分这些变量影响的可能性等方面,对流水下切研究的最新进展予以评述。未来流水下切研究要在流水动力学和地球动力学两方面探索更多的科学问题     

基于Hkr值的北天山冰川侵蚀空间分布特征及其主控因素研究

确定冰川侵蚀的主控因素及其与各影响因素间的相互作用方式,不仅对深入认识冰川侵蚀的物理机制和理解冰川作用区地貌演化具有重要的意义,也是探讨构造、气候、地形间相互关系的根本。然而,以往的学者仅在构造活动略单一的区域研究冰川侵蚀的主控因素,致使对构造的影响认识不足,那么,构造是否是冰川侵蚀的主控因素呢？又是如何作用于冰川侵蚀？北天山第四纪冰川作用规模巨大,留下了丰富的冰川遗迹,其气候与构造条件也多样,因而成为探讨上述问题的理想区域。本文在北天山北坡自西向东选取了7个冰川流域,基于每个流域的Hkr值和冰川侵蚀影响因子的定性定量数据,分析了该区域冰川侵蚀的分布规律及其影响因素。结果表明,北天山各流域冰川侵蚀自西向东有减小趋势,该变化趋势是构造、气候、地形共同作用所致。其中,山顶高度和降水对冰川侵蚀的影响最显著,两者均通过对冰川规模施加作用来控制冰川侵蚀,而构造也可能通过影响顶点高程、积累区面积、冰川规模,进而作用于冰川侵蚀,但是其是否发挥主要作用有待进一步认识。因此,冰川规模可能才是导致北天山各冰川流域侵蚀差异的根本原因。