柴达木盆地北缘南八仙背斜深、浅断裂系统耦合分析

柴达木盆地内部发育有丰富的基底和浅层断裂,二者之间的成因机制目前还存在较大争议。文章基于高精度三维地 震反射数据和钻井资料,对柴达木盆地北缘南八仙背斜的深、浅断裂系统的几何形态和相互耦合关系进行了分析。南八仙 地区主要发育两条近EW走向的高角度基底断裂,分别为南倾的马仙断裂和北倾的仙南断裂,都是中生代晚期就开始发育 的老断裂,并在新生代重新活化。在新生界内部还发育NW走向和近EW走向两组浅层正断层体系,断距都很小。NW走向 正断层主要位于马仙断裂南侧（上盘）,呈雁列式排列。近EW走向正断层范围较小,仅局限在南八仙背斜核部、仙南断裂 上部,由一系列近平行的正断层组成,在仙南断裂上部形成一个小型的地堑构造,切割了NW走向的正断层体系。分析认 为NW走向正断层与马仙断裂左旋走滑导致的尾端拉张有关,而近EW走向正断层体系与高角度仙南断裂逆冲活动导致的 浅层剪切拉张有关。综合前人研究成果认为柴达木盆地广泛存在的浅层断裂成因多变,深、浅断裂耦合关系十分复杂,先 存断裂在新生代构造活动中起到了一定的控制作用。     

阿尔金断裂新生代构造活动的两阶段性——来自地震属性分析的证据

自新生代以来,柴达木盆地西北缘各构造单元受青藏高原持续挤压和阿尔金断裂走滑的影响,构造变形复杂,发育有多种不同性质,不同规模的断裂.地震属性技术是三维(3D)地震资料解释和构造分析的可靠依据,有助于客观、准确的揭示断裂的空间分布情况,是复杂地区地质解释的重要工具.本文利用地震属性技术,对位于阿尔金断裂南侧柴达木盆地西部的小梁山背斜深、浅层进行详细的断裂解译,发现该地区深部发育早期EW向逆冲断层;晚期由于阿尔金断裂大规模走滑的作用,形成由深部引发的NW向“楔形”逆冲断层,深部NW向断层的活动引发浅层的滑脱褶皱.综合分析认为阿尔金断裂新生代的活动分为早期隆升形成EW向斜向逆冲断层,晚期走滑运动发育控制现今背斜形态的NW向断层,具有两阶段活动的特点.     

西江凹陷早新生代断裂演化及其对南海北缘应力场顺时针旋转的响应

南海北部发育了一系列的新生代盆地,该类盆地记录了新生代早期南海北缘应力场顺时针旋转过程,西江凹陷位于珠江口盆地内,记录了这一过程.利用丰富的二维、三维地震资料,针对西江凹陷断裂体系的演化过程进行了研究.凹陷基底在新生代之前作为华南陆缘的一部分,经历了多期次复杂的构造演化,形成了NE和NW两个方向的基底断层; 早-中始新世,NE向先存断裂优先复活,由太平洋板块俯冲后撤在研究区产生的NW-SE向伸展应力所致; 晚始新世-早渐新世,近EW向断裂大量发育,NW向断裂以走滑方式复活,该时期断层演化主要受太平洋俯冲方向的变化、印度板块碰撞及古南海的拖拽导致该地区应力场顺时针转变为近NS向的影响; 进一步通过物理模拟实验验证了断裂的演化机制,NE向先存断裂施加NS向拉张应力,先存NE向断裂局部复活,大量近EW向断层沿着NE向先存断裂展布位置形成,剖面上表现为正断层; NW向断裂在NS向拉张应力条件下,可见NW向走滑大量复活,局部发育少量的近EW向断裂.该研究对南海北缘新生代应力转变过程研究具有重要的借鉴意义.      

华北地块南部断裂体系新构造活动特征

根据野外观察、测量与分析,特别是综合华北地块南部断裂体系第四纪活动性质的构造和地貌标志,表明现今华北地块南部NWWNW向断裂活动最为显著,主要表现为左旋走滑性质;在前新生代构造基础上发育的三门峡-鲁山-舞阳断裂带和新构造期发育的新乡-商丘断裂带是具有走滑性质的新生代壳内活动断裂。地球物理资料表明,在介休-新乡-溧阳和巴东-泉州-台湾地震带西北部的深部存在两个NW向构造带,在地幔可能汇聚为一条构造带。综合这些断裂及其所控断陷盆地的展布特征,明确了该区的NE向、NW向及近EW向断裂的运动学关系。即在应力应变基底格局的制约下,两个NW向构造带强烈的左旋走滑拉分运动作用下导致华北地块南部发育拉分盆地,NW向新断裂的形成和先存NNE、NW及近EW向断裂的复活,控制了新生代复杂的断裂或断块构造格局的形成。     

柴达木盆地新生代不同层次构造特征

应用柴达木盆地地震、非地震资料进行综合解释研究发现,新生代盆地深、浅层构造存在较大差异,盆地沉积在不同时期受到不同构造格局的控制。古近系受近东西向构造控制,新近系受北西向构造控制,显示了柴达木盆地新生代为不同时期受不同方向构造控制的大型叠合盆地。盆地地层深、浅层构造变形特征不同,深层表现为陡倾的逆冲断裂构造,以断块构造为主要特征;中浅层表现为滑脱褶皱与滑脱断裂构造;地表在背斜核部发育斜列展布的正断层构造。盆地经历了多旋回沉积和多方式的后期改造,不同的构造组合形成了不同的储油气构造模式,认识这一点对于盆地深层的油气勘探,特别是寻找隐蔽油气藏具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地北部重磁场及其基底断裂特征研究

为了明确鄂尔多斯盆地北部基底断裂特征,在分析其重磁场特征基础上,采用小波多尺度分解和功率谱分析的方法获取了基底重磁异常场,并对其基底断裂构造进行了综合识别和解释。研究发现盆地北部布格重力异常场呈东高西低、航磁场呈近东西、正负相间排列的特征;盆内发育28条基底断裂,整体上以NE向和EW向基底断裂为主,NW和SN向基底断裂错断或斜交分布的构造格架;EW—NE向基底断裂形成于～1.95Ga阴山地块与鄂尔多斯地块的陆陆碰撞事件,其中新召北—泊尔江海子南(F4+F10)基底断裂带在中元古代之前是一条不同构造单元的分界线;SN—NW向基底断裂是上述陆陆碰撞过程中形成的撕裂构造,中元古代在近EW向拉张应力场下选择性激活。盆地北部基底断裂体系形成是不同陆块相互作用的产物,并在后期选择性活化,为研究华北克拉通化和再造过程提供了构造变形的证据。     

南海北部新生代盆地断裂系统及构造动力学影响因素

利用地震资料、油气勘探资料分析了南海北部大陆边缘珠江口-琼东南新生代盆地断裂系统的时空差异及动力学成因机制.珠江口-琼东南盆地古近系裂陷构造层以NE向、近EW向基底正断层构成的伸展断裂系统的几何学、运动学沿着盆地走向有明显变化,盆地内部隐伏的区域性和局部的NW向断裂及相关构造变形带构成伸展断裂系统之间的构造变换带.在空间上,区域性的云开、松涛-松南等NW向构造变换带以西为NE-NEE向正断层构成的"非拆离"伸展断层系,以东为NE向正断层、近EW向正断层(走滑正断层)复合而成的拆离伸展断层系.在时间上,古近纪裂陷作用可划分为早(文昌组沉积期)、中(恩平组/崖城组沉积期)、晚(珠海组/陵水组沉积期)3个有明显差异的裂陷期.裂陷早期,盆地西部以平面式正断层控制的简单地堑、半地堑为主,伸展量相对较小,东部则以铲式正断层控制的复式地堑、半地堑为主,伸展量相对大,断层向深部收敛在中地壳韧性层构成拆离的伸展断层系统.裂陷中期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有继承性活动特点,珠江口盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,并向深层切割早期浅层拆离断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着云开构造变换带发育反转构造.裂陷晚期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有活动性减弱特点,琼东南盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着琼中央构造变换带发育反转、走滑构造.珠江口-琼东南盆地不同区段断裂系统及其构造演化的差异性受盆地基底先存构造、地壳及岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,拆离伸展断层系统与发育NWW向"贯穿"断裂的基底构造薄弱带、现今地壳局部减薄带相关,南海扩展由东而西的迁移诱导北部大陆边缘块体沿着先存NW向深大断裂发生走滑旋转是导致变换构造带两侧差异伸展的动力学原因,应力场及岩石圈热结构变化是引起拆离断层深度变化的重要因素.     

塔里木盆地巴楚隆起北缘的吐木休克断裂与巴东断裂

吐木休克断裂位于塔里木盆地西部,巴楚隆起和阿瓦提凹陷之间,是一条大型基底卷入型冲断构造。走向NW‐SE,呈弧形向NEE凸出;倾向巴楚隆起。根据构造变形特征,断裂自NW向SE可以划分为4段。Ⅰ和Ⅲ段为简单基底卷入型冲断构造段;Ⅱ段发育背冲断层,与主干断层呈“y”字型剖面组合关系;Ⅳ段为基底卷入型楔状构造,主冲断层顶部出现一条向巴楚隆起逆冲的反冲断层。断裂上盘发育背斜,下盘有明显的“牵引构造”,显示吐木休克断裂可能是由吐木休克背斜北翼突破形成的,是一条褶皱相关断层。吐木休克断裂形成于中新世晚期至上新世初,持续演化至第四纪。断裂带上发育的上新世末—第四纪初正断层代表印度—亚洲碰撞脉动式远程效应的一个构造间歇期。吐木休克断裂东侧的巴东断裂是巴楚隆起与塔中隆起的过渡构造带,雏形形成于奥陶纪晚期—志留纪,晚新生代复活。     

克拉通内走滑断裂空间结构及派生构造新样式：以塔里木盆地顺北12号断裂为例

随着高精度连片三维地震资料的采集,塔里木盆地克拉通内部发育的中小滑移距走滑断裂呈现出复杂的空间结构与构造样式.为此,以顺北12号断裂为研究对象,开展了顺北12号断裂及派生构造的三维空间结构、活动特征和活动期次的精细解析与成因机制分析.结果表明：（1）顺北地区主干走滑断裂自西向东挤压变形逐渐增强,其中顺北12号断裂处于NE向走滑断裂体系的过渡位置,构造样式上既发育西侧弱挤压断裂体系的“拉分-平移-压隆”三段式分段结构,也发育东侧强挤压断裂体系的“压脊构造”.（2）顺北12号断裂碳酸盐岩顶面北部发育NE20°走向派生分支断裂,浅层发育沿下伏主干断裂走向展布的雁列正断层,上部雁列正断层活动强烈,连接形成扇形雁列带,下部主干断裂线性发育,从而形成了一种上部连片发育雁列正断层、下部发育高陡直立断裂的新的分层变形样式.（3）在盆缘动力背景影响下,顺北12号断裂及其派生分支经历了3期左行走滑活动：在加里东中期Ⅲ幕顺北12号断裂及其派生分支断裂初始活动;加里东晚期,深部断裂活化并相互影响,拖曳上覆地层形成第一期雁列正断层;海西中期,形成第二期雁列正断层.     

柴北缘大型基底断裂——马仙断裂的构造特征研究

利用地面地质、地球物理和钻井资料,对位于柴达木盆地北缘的马仙断裂带的平面分布和剖面结构特征进行了分析,详细的研究了该断裂的形成、发育时间和运动学特征,在此基础上,提出了一个合理的断裂活动的运动学模型。研究认为马仙断裂形成于晚白垩世,在整个新生代期间长期活动,控制了断裂两侧的盆地结构、沉积分布和油气聚集,是一条断面南倾的具有左行走滑分量的斜向冲断层。马仙断裂的运动特征源于南祁连山对盆地的差异性推覆作用。     

塔里木盆地巴楚隆起北缘阿恰基底卷入构造

塔里木盆地巴楚隆起为第四系不整合覆盖的古隆起,在其西北缘发育NW走向的阿恰断裂、萨拉姆布拉克背斜、向斜和隐伏的乔来麦提断裂。地震剖面和钻井资料显示,阿恰断裂为倾向南的基底卷入逆冲断裂,向北逆冲,错断层位从前寒武系基底一直到中寒武统膏岩,从西向东逆冲断距减少。乔来麦提断裂则以中寒武统膏岩为滑动面,向南逆冲,并在断层端部发育萨拉姆布拉克断层扩展褶皱。这两种类型构造样式的断裂(基底卷入断裂和盖层滑脱断裂),在剖面上组成典型的楔形构造几何形态,平面上形成三角形构造。遥感影像解译指出阿恰断裂和萨拉姆布拉克向斜向北西方向延伸进入柯坪逆冲带,并在该带有相应方向的地表构造显现,与北东走向的柯坪逆冲带组成叠加构造。生长地层分析确定基底卷入构造形成于始新世—中新世,而柯坪逆冲带形成于第四纪,明显晚于巴楚隆起形成时代。     

柴北缘大型基底断裂——马仙断裂的构造特征研究

利用地面地质、地球物理和钻井资料,对位于柴达木盆地北缘的马仙断裂带的平面分布和剖面结构特征进行了分析,详细的研究了该断裂的形成、发育时间和运动学特征,在此基础上,提出了一个合理的断裂活动的运动学模型。研究认为马仙断裂形成于晚白垩世,在整个新生代期间长期活动,控制了断裂两侧的盆地结构、沉积分布和油气聚集,是一条断面南倾的具有左行走滑分量的斜向冲断层。马仙断裂的运动特征源于南祁连山对盆地的差异性推覆作用。     

CENOZOIC BASIN EVOLUTION, STRUCTURAL STYLES OF THE QAIDAM AND AN ESTIMATE OF DENUDATION IN ADJACENT MOUNTAIN SYSTEMS, NORTHEAST QINGHAI—TIBETAN PLATEAU

CENOZOIC BASIN EVOLUTION, STRUCTURAL STYLES OF THE QAIDAM AND AN ESTIMATE OF DENUDATION IN ADJACENT MOUNTAIN SYSTEMS, NORTHEAST QINGHAI—TIBETAN PLATEAU     

柴达木盆地西部新生代生长构造格架与油气聚集

柴达木盆地西部地区新生界断裂划分为同生逆断裂、后生同生逆断裂和后生断裂 ,背斜发育有同生断展背斜、后生断展背斜及生长背斜 ,昆北断阶区褶皱发育演化序列为同生断展背斜之上叠加了生长背斜 ,一里坪坳陷、茫崖坳陷褶皱发育演化序列是后生断展背斜上叠加了同生断展背斜 ,同生断展背斜之上又叠加了生长背斜。新生代生长构造格架由三期生长构造组成 ,古近纪—早上新世逆同生构造、中—晚上新世逆同生构造和中—下更新世生长背斜组成 ,不同构造单元构造格架组成略有不同。三期生长构造是由E—N12 盆地基底扭压整体拗陷作用、N22 —N3 2 盆地基底扭压差异拗陷作用和Q盆地基底扭压缓慢拗陷作用而形成的。构造圈闭主要有同生断展背斜、后生断展背斜、生长背斜、断鼻等 ,且具有明显的层次性 ,主要分布在昆北断阶、茫崖坳陷。同生逆断裂的长期活动有利于油气的运移、聚集 ,位于油源区附近的同生和后生断展背斜有利于油气聚集成藏。     

南天山库车秋里塔格褶皱带三维构造分析

笔者利用库车秋里塔格地区3000km的二维地震反射资料，结合地表构造测量成果，分段叙述秋里塔格褶皱带的构造几何学和运动学性质，说明构造交汇部位断层和褶皱的叠加过渡关系，并通过二维构造剖面的组合，建立秋里塔格褶皱带的三维构造几何模型。研究发现秋里塔格褶皱带为浅部断层传播褶皱与深部断层转折褶皱叠加形成的复合型背斜带，深部台阶状逆断层的叠加作用、叠加断层位移量的转换、断层断坡高度的变化造成地表背斜沿走向发生变化，笔者通过测量断层叠加方式、断层位移量转换、断层断坡高度，说明秋里塔格褶皱带背斜叠加、扭曲、分叉现象的构造机理，并且给出了秋里塔格褶皱带断层的滑移量。