龙门山褶皱冲断带典型地震剖面平衡剖面恢复及构造演化分析

近年来,龙门山褶皱冲断带是国内外专家学者研究复杂构造地质的天然实验室。通过野外地质调查和精细地震构造解释,利用最新最的油气勘探地球物理资料,通过选取龙门山北段、中段、南段与构造走向基本垂直的成像效果较好具有代表性的区域地震大剖面3条,借助Geo—sec二维平衡剖面构造恢复技术,对龙门山褶皱冲断带的构造发育及其演化过程进行分析。通过对各段构造发育及断裂演化史进行深入剖析,总结出7种构造发育样式以及北、中、南段构造组合特征。通过对比北、中、南段构造发育及演化特征,证实龙门山褶皱冲断带是由多期构造运动叠加形成的复式构造,具体表现为基底卷入推覆冲断、盖层滑脱叠瓦状推覆冲断、逆冲双重构造等多种构造样式。印支运动早期以前,主要以拉张环境为主,缓慢隆升;印支晚期以后,以挤压环境为主,逆冲推覆快速隆升,至喜马拉雅运动时期定型。在此基础上,综合石油地质综合评价,结合各段区域内已发现气田的构造特征,对有利油气构造样式进行了预测,指出其中的被动断弯与断展背斜构造、顶板双重构造、背冲构造是油气勘探的有利构造样式。     

川西龙门山冲断系构造样式与前陆盆地演化

龙门山冲断系构造样式卷入深度，可分为基底冲断层－挤压断块一盖层褶皱－冲断系两大类。在剖面上将龙门山构造带划分为５个带。龙门山冲断系扩展顺序分为：前期由推覆作用引起的前展式扩展；后期由重力滑覆作用引起后展式扩展。据平衡剖面及构造复原，龙门山冲断系总滑移量为１２０ｋｍ。川西特提期域构造演化可划分为大陆裂解，洋－陆俯冲，陆－弧碰撞、冲断造山及川西隆起５个阶段。     

龙门山中段前山带构造特征及含油气性研究

文章讨论了龙门山中段前山带的横向构造特征和纵向构造变形层次,并从构造演化角度重点分析了大圆包隐伏构造的油气赋存条件.研究表明,本区构造变形始于印支期,止于喜马拉雅晚期,主要发育浅层次脆性变形的推覆构造、以彭灌飞来峰群为代表的滑覆构造以及滑脱构造.大圆包构造为推覆体之下的隐伏构造圈闭,印支期-燕山早期隆起带上的正向古构造圈闭是早期油气聚集的关键,晚期构造裂缝改善了超致密砂岩的储集条件,生储盖组合良好,具有较好的油气勘探前景.     

龙门山冲断带构造特征研究主要进展及存在问题探讨

在前人研究成果基础上,对龙门山冲断带差异构造变形特征,构造几何样式,构造演化等几个方面进行了综述。研究表明,龙门山冲断带具有明显差异构造变形特征,即东西分带、南北分段、上下分层,同时发育大量构造变形样式,如断层相关褶皱、三角带、飞来峰、双重构造等等,在经历了多期复杂构造演化之后,构造变形样式具有多期叠加特征,最后提出详细地表构造地质建模、地震剖面精细解释及合理模型的建立,同时结合多种量化测试分析手段能够有效推进龙门山冲断带复杂构造样式与多期构造演化阶段分析研究工作,以及推动该地区的油气勘探。     

龙门山南段冲断带流体活动特征

龙门山因其关键的构造位置和典型的前陆冲断构造,历来受到国内外学者的广泛关注。由于其冲断推覆构造发育,地壳内存在多层次的推覆滑脱构造带,形成了良好的流体运移和聚集场所。而流体是盆山物质交换的最主要介质,与盆地内油气及金属矿床的形成分布密切相关。龙门山冲断带特殊的构造位置,多期次的构造活     

龙门山中段山前带构造变形历史与物理模拟

龙门山冲断构造带具有NE分带、EW分段的构造变形特征。龙门山构造带中段逆冲推覆带是以出露彭灌杂岩及其前缘发育飞来峰为典型特征,变形以倾向北西的紧闭倒转-同斜褶皱为主;推覆-滑覆带变形强烈,发育一系列叠瓦状逆冲断层及相关的褶皱,及一系列由泥盆系至下三叠统碳酸盐岩构成的飞来峰,地腹发育厚皮构造,以叠瓦冲断构造为主;而前陆坳陷变形较弱,地表主要为SE倾伏的单斜,地腹则发育断层相关褶皱。通过构造物理模拟认为:1)龙门山中段构造变形受力边界主应力与断裂走向间的锐夹角为70°;2)变形样式总体为双滑脱层所控制的分层滑脱垂向叠加构造组合;3)构造变形过程具有3个阶段,早期须家河组沉积之后产生的滑脱断层垂向叠加,中期在遂宁组沉积期间和晚期在蓬莱镇组沉积期间及其后,发生滑脱断层垂向叠加,且控制沉积。     

龙门山中段推覆构造的变形特征

论述了龙门山三大推覆体和推覆面的构造变形特征，认为耿达一汶川推覆体为褶皱冲断推覆体，映秀一白水河推覆体为冲断推覆体，彭灌推覆体为冲断褶皱推覆体，并将其划分为两个次级推覆体，而相应的推覆面分别为韧性变形为主叠加后期脆性变形；脆一韧性变形以脆性为主及脆性变形的特征，其形成次序由北西向南东，即前展式扩张方式，主要活动时期为印支期和喜马拉雅期。     

论龙门山彭灌杂岩体的构造属性

位于龙门山中段的彭灌杂岩是一个巨大的岩性复杂的地质体，形成于前寒武纪时期。剖面研究和１：５万区域地质填图表明，它是处于龙门山中段推覆构造带中的一个构造变形十分强烈 构造片体，是推覆过程中经受了强烈改造的一个古老杂岩体的外来岩块。其接触关系和侵位方式均属构造成因，仅在片体内部局部保留原始热侵位特征。杂岩体内部的变形特征均属印支－喜马拉雅期的构造形迹。     

龙门山前陆褶皱冲断带的平衡剖面分析

对龙门山前陆褶皱冲断带形成的正反转构造过程有过许多分析 ,但明显缺乏直接的证据和定量的分析。本文在地层资料分析的基础上 ,借助平衡剖面分析验证龙门山形成的正反转构造过程 :志留纪至中三叠世受多条倾向北西的同沉积断裂控制 ;晚三叠世以来遭受北西—南东向挤压、抬升和剥蚀 ,形成逆冲推覆构造。在晚三叠世和新生代的两期板块碰撞的影响下 ,龙门山产生了两期褶皱冲断作用 ,但在南、北两段表现出显著不同的变形过程。龙门山北段表现为复杂的逆冲推覆构造 ,能明确划分出两期构造变形 ,晚三叠世的变形强烈 ,缩短率达 31.7% ;而新生代的变形较弱 ,缩短率仅为 10 .5 %。南段则表现出基底卷入的叠瓦状冲断的特点 ,主要体现新生代的构造变形 ,晚三叠世的构造变形基本上被改造 ,南段整体缩短率达 2 6 .2 %。     

龙门山南段推覆构造与前陆盆地演化

龙门山南段推覆构造带可划分为四个亚带,陇龙褶皱推覆构造带,宝头冲断推覆构造带,中林－双薄皮推覆构造带,前陆褶皱构造带,依据龙门山南段推覆构造样式,变形特征及前陆盆地的沉积特征,论述了在龙门山南段推覆构造和前陆盆地的同步演化历史。     

构造平衡分析及其对前陆褶皱冲断带构造极性的制约:以浙西北地区为例

应用多级平衡恢复原则,对浙西北地区褶皱-冲断构造样式及其组合进行缩短量计算与分析,同时,对前陆褶皱冲断带的变形缩短量和前陆盆地的缩短量及其二者关系进行了探讨,表明后者包容于前者之中.平衡缩短量与构造样式空间展布关系的研究表明前陆褶皱冲断带蕴含了递进变形的复杂过程,记录了造山作用及其挤压变形从初始→发展→顶峰→尾声的连续过程.综合分析表明缩短量自南东向北西呈递减趋势,即向前陆方向缩短量减少,与应变状态向前陆方向减弱是协调一致的.构造平衡及其综合分析是浙西北前陆褶皱冲断带向北西的构造极性的主要制约因素之一.     

四川龙门山地区反转构造样式分析及其成因机制探讨

反转构造是当今构造地质学研究的新兴热点领域,本文尝试以反转构造和断层相关褶皱理论来探讨龙门山褶皱冲断带及川西前陆盆地中的反转构造样式及其成因。著者在综合前人研究成果的基础上,通过野外地质调查,室内构造分析与建模系统研究了龙门山地区典型的反转构造样式,讨论了龙门山带的反转性质,主干断裂的成因以及反转动力学机制。研究表明,龙门山的发育机制为一斜向正反转过程,区内发育有反转断层转折褶皱、被动陆缘型反转滑脱褶皱、反转断层传播褶皱以及受古生代裂谷控制的反转构造等反转构造类型;反转时期主要为印支期,本区在印支运动之前同时属被动陆缘和裂谷的构造背景;进入印支期后,受扬子陆块、华北陆块、羌塘陆块之间相互碰撞的影响而造山。该过程在本区不同地段表现存在差异,这种差异受控于前期的构造格局以及后期不同方向挤压应力的叠加。四川前陆盆地的发育和该过程有密切的联系,盆地内部具有裂谷构造反转的证据。     

龙门山北东段山前涪江第四纪冲洪积扇地貌演化及其构造响应

青藏高原东缘龙门山北东段山前涪江冲积扇在武都盆地内的覆盖面积约为25 km2,区域构造上为江油断层、香水-让水断层等组成的江油断裂带右旋走滑构造域。通过宇宙核素成因埋藏年龄测试技术精确地测定发源于龙门山北东段主要河流-涪江自第四纪以来发育的三期冲积扇形成年代,即早更新世冲积扇（1.84 Ma）、中更新世冲积扇（0.54 Ma）和全新世冲积扇。由于龙门山北东段-江油断裂的右旋走滑兼逆冲运动,导致涪江早更新世冲积扇扇头右旋错动约3.2 km,之后形成新的冲积扇（中更新世积扇）。随着江油断裂继续的继续活动,中更新世冲积扇扇头又被右旋错动了约0.8 km,之后形成全新世的冲积扇。涪江形成以来总共右旋错动距离约为4 km。同时,早、中更新世冲积扇褶皱隆升了约50 m,早更新世冲积扇总共褶皱隆升了约100 m。这在一定程度上反映了龙门山构造带北东段第四纪以来沉积对构造演化的响应过程。     

南天山褶皱冲断带西段变形空间差异性及控制因素

新生代早期印度板块与欧亚板块持续碰撞汇聚导致欧亚板块内部发生大规模的陆内变形,天山造山带再次隆升,并向塔里木盆地大规模逆掩推覆,形成了现今南天山褶皱冲断带,其变形表现出明显的空间差异性。本文以南天山褶皱冲断带西段为研究对象,通过对不同构造带的地震剖面解释、运用平衡剖面技术恢复出各演化阶段发育过程并计算出相应的变形量,分析本区构造带的空间差异性及其控制因素。通过分析认为南天山褶皱冲断带西段可以进一步划分为巴什布拉克构造段,乌恰-阿图什-喀什构造段和柯坪西缘构造段。其中,巴什布拉克构造段变形特征主要呈一系列对冲构造和背驮盆地样式。乌恰-阿图什-喀什构造段变形特征表现为深、浅两个层次:深部发育堆垛构造和构造楔,浅部发育断层传播褶皱和逆冲断层改造的褶皱带。柯坪西缘构造段变形更加强烈,也表现为深、浅两个层次:深部发育堆垛构造,堆垛程度更大,浅部也发育断层传播褶皱和逆冲断层改造的褶皱带以及反冲断层系。结合该研究区的地质概况进一步分析,本文认为南天山褶皱冲断带西段构造变形的差异性可能与新生代以来帕米尔块体向北推进、塔拉斯-费尔干纳右行走滑断裂的活动、先存断裂的活化与韧性滑脱层的影响有关。     

Tectonic Evolution of the Middle Frontal Area of the Longmen Mountain Thrust Belt, Western Sichuan Basin, China

By analyzing the balanced cross sections and subsidence history of the Longmen Mountain thrust belt,China,we concluded that it had experienced five tectonic stages:(1)the formation stage (T3x) of the miniature of Longmen Mountain, early Indosinian movement, and Anxian tectonic movement created the Longmen Mountain;(2)the stable tectonic stage(J1)where weaker tectonic movement resulted in the Longmen Mountain thrust belt being slightly uplifted and slightly subsiding the foreland basin;(3)the intense tectonic stage(J2-3),namely the early Yanshan movement;(4) continuous tectonic movement(K-E),namely the late Yaushan movement and early Himalayan movement;and(5)the formation of Longrnen Mountain(N-Q),namely the late Himalayan movement. During those tectonic deformation stages, the Anxian movement and Himalayan movement played important roles in the Longmen Mountain'S formation.The Himalayan movement affected Longmen Mountain the most;the strata thrust intensively and were eroded severely.There are some klippes in the middle part of the Longmen Mountain thrust belt because a few nappes were pushed southeastward in later tectonic deformation.     

Tectonic Evolution of the Middle Frontal Area of the Longmen Mountain Thrust Belt,Western Sichuan Basin,China

By analyzing the balanced cross sections and subsidence history of the Longmen Mountain thrust belt, China, we concluded that it had experienced five tectonic stages: (1) the formation stage (T3x) of the miniature of Longmen Mountain, early Indosinian movement, and Anxian tectonic movement created the Longmen Mountain; (2) the stable tectonic stage (J1) where weaker tectonic movement resulted in the Longmen Mountain thrust belt being slightly uplifted and slightly subsiding the foreland basin; (3) the intense tectonic stage (J2-3), namely the early Yanshan movement; (4) continuous tectonic movement (K–E), namely the late Yanshan movement and early Himalayan movement; and (5) the formation of Longmen Mountain (N–Q), namely the late Himalayan movement. During those tectonic deformation stages, the Anxian movement and Himalayan movement played important roles in the Longmen Mountain’s formation. The Himalayan movement affected Longmen Mountain the most; the strata thrust intensively and were eroded severely. There are some klippes in the middle part of the Longmen Mountain thrust belt because a few nappes were pushed southeastward in later tectonic deformation.     

龙门山南段活动构造分布特征

本文在综合解译地质图、遥感影像及数字高程模型的基础上,沿着青衣江河谷对龙门山南段多条断裂进行了详细调查。将前第四纪大规模不整合边界作为断裂的分布范围,同时通过构造地貌标志确定最新的活动断裂位置,如断错山脊、断层槽谷、河道形态变化等。解译过程中也参考了前人研究成果,如开挖探槽位置信息,浅层地震剖面资料。调查结果显示,松潘—甘孜褶皱带与龙门山接触地带发育了中岗断裂、永富断裂,晚第四纪活动特征不明显。龙门山后山、中央、前山3条主干断裂在南段依次对应耿达—陇东断裂、岩井—五龙断裂、与双石—大川断裂,与北段具有相似的断块构造。3条断裂都有断错地貌特征但断裂分支较多,其中盐井—五龙断裂有一条分支为宝兴断裂,双石—大川断裂有小关子断裂一条分支。在前陆地区,基底滑脱带延伸至浅部盖层,断坡处发育了始阳断裂、新开店断裂等浅部分支断裂。通过这些断裂分布样式、断错地貌特征、与实测地质剖面发现,龙门山南段具有纯挤压特征,最新构造活动已经开始改造前陆地区,是扩展的边界。而龙门山北段具有和逆冲相当的走滑分量,表明青藏高原在推挤龙门山的过程中,龙门山北缘向西秦岭方向发生走滑逃逸,龙门山南段由于同时受川滇块体向东推挤作用而呈现纯挤压特征。高原推挤作用集中于松潘—甘孜褶皱带东缘的小金弧形构造,控制了龙门山断裂带南北构造差异。     

基于地震与非地震联合约束下复杂冲断带构造建模:以西昆仑山前柯东构造带为例

柯东构造带是揭示西昆仑山前冲断带变形过程的关键区之一,也是当前油气勘探重要的目标区。由于该区构造变形 强、地层速度变化快以及地表条件复杂等因素,导致当前勘探面临着地震勘探资料品质差,构造建模多解性强等问题。文 章利用R型因子降维分析方法,通过对柯东构造带甫沙地区的重、磁、电反演成果进行降维分析,结果表明甫沙地区深部 发育断块构造,不存在地震剖面上显示的背斜构造;同时联合地震资料的综合解释,认为现今的甫沙地区发育的断块构造 是早期的完整背斜受早更新世山前右旋走滑断裂改造的结果。在柯东构造带的综合建模实践表明,通过地震与非地震方法 的联合约束可以为认识复杂冲断带的构造变形提供有效的手段。     

Differential Hydrocarbon Accumulation Controlled by Structural Styles along the Southern and Northern Tianshan Thrust Belt

The Kuqa and the Southern Junggar foreland thrust belts, which lie to the southern and northern Tianshan, respectively, were formed under a strong compressional tectonic setting. Due to the differential propagation and deformation under the control of the décollement horizon, the structural deformation styles differ in the Kuqa and Southern Junggar thrust belts. Imbricated stacking is developed in the Kuqa thrust belt, forming a piggyback imbricated pattern of faulted anticline and fault-block structural assemblage dominated by salt structures. In contrast, wedge-shaped thrusts are developed in Southern Junggar, mainly forming vertical laminated patterns of multi-wedge-structure stacks strongly influenced by the décollement horizons. The different deformation patterns and structural styles of the north and south of Tian Shan control the contrasting characteristics of hydrocarbon accumulation in the foreland thrust belts of the Kuqa and the Southern Junggar thrust belts, including the variance in the hydrocarbon trap types, pathway systems and hydrocarbon-bearing horizons. Proven by the hydrocarbon accumulation research and exploration achievements, recent exploration targets should focus on sub-salt piggyback imbricated structural patterns in the Kuqa and the deep laminated patterns in the Southern Junggar thrust belt.