巴楚隆起北缘吐木休克断裂活动期次再认识及其对油气勘探的启示

吐木休克断裂是塔里木盆地西部的一条大型基底卷人断裂,构成塔里木盆地次级构造单元阿瓦提凹陷和巴楚隆起的边界,由于断裂附近大量地层的缺失,难以确定断裂活动时间。通过对吐木休克断裂带典型地震剖面的系统解释,根据剖面特征,将其自西向东划分为5段,结合区域构造背景、沉积地层展布特征及其接触关系,重新厘定了吐木休克断裂的活动期次。结果表明吐木休克断裂具有多期活动特征,晚加里东期已开始逆冲活动,早侏罗世一早白垩世时期发生大规模冲断活动,巴楚隆起北缘构造在此时已形成雏形,喜山期为继承性冲断活动并最终定型。在此基础上建立了巴楚北缘油气成藏演化模式,认为吐木休克断裂上盘第一排构造带的碳酸盐岩圈闭及断裂下盘碎屑岩断鼻圈闭是下步有利勘探区带,关键是加强油气保存条件评价,巴楚北缘仍具有较好油气勘探前景。     

塔里木盆地巴楚隆起断裂差异活动特征及成因演化

巴楚隆起是塔里木盆地重要的含油气构造单元,因其断裂构造特征与演化异常复杂,严重制约了对该地区构造特征及演化的认识和油气勘探工作。本文通过对地震资料精细构造解释,并结合塔里木盆地构造演化背景及最新的钻井、露头等资料,阐明了巴楚隆起断裂活动具有明显的分期差异性和分区、分带、分段及分层差异性。巴楚隆起断裂构造主要经历了4期差异活动,即加里东早期发育张扭性断裂、海西晚期断裂挤压反转、喜马拉雅山中期断裂强烈压扭逆冲与分区差异变形、喜马拉雅山晚期西南缘断裂带分段分层差异改造与叠加。断裂演化主要受控于加里东早期、海西晚期和喜马拉雅山中-晚期构造运动及对应时期塔里木古陆周缘洋盆开合与造山作用,喜马拉雅山中期是巴楚隆起断裂活动关键期,因受西昆仑和西南天山强烈挤压,隆起西段发生“屈服型”冲断隆升与走滑旋转,东段相应发生“受限型”弧形逆冲与向南掀斜,喜马拉雅山晚期断裂主要活动表现在隆起西北缘和西南缘,特别在西南缘断裂带发生了强烈的分段、分层差异叠加改造,其成因与西昆仑强烈隆升和向北挤压密切相关。     

吐木休克构造带构造模型新解

吐木休克构造带位于塔里木盆地巴楚隆起北缘,为巴楚隆起和北部阿瓦提凹陷的分界,其形成与巴楚隆起的成因密切相关,作为克拉通内部发育的大型断裂,其构造活动一直持续至现今,探讨其形成过程及成因机制对于研究克拉通内部构造变形样式及成因具有重要意义。本文立足于前人研究成果和认识,以近垂直于吐木休克断裂带走向的二维地震资料为基础,运用断层相关褶皱理对相应剖面进行了轴面及等倾角域划分及断层识别,刻画了吐木休克构造带的二维几何学特征,并利用三维建模技术建立了其三维几何学形态;利用平衡剖面技术,分析了吐木休克构造带的构造演化,揭示了其运动学特征;结合其运动特征及前人研究成果,探讨了其成因机制。研究认为吐木休克构造带具有多层滑脱的特征,整体上具有西段构造活动强烈,向东逐渐减弱的特征;吐木休克断裂带在各段其构造样式较为一致,为由基底两套滑脱层及反冲断层组成的复合构造楔;构造带初始形成于中晚奥陶世并长期继承性活动,生长地层及地层的缺失情况指示构造带的形成过程可主要分为3 个期次,其中以中晚二叠-白垩纪的构造活动最为强烈,为吐木休克构造带的主要形成期,新生代的构造活动具有走滑性质。     

塔里木盆地中央隆起带断裂活动及其对海相克拉通解体的作用

在地震剖面地质构造解释的基础上,深入分析了塔里木盆地断裂系统在中央隆起带的形成演化及塔里木海相克拉通盆地演化过程中的作用.研究表明,塔里木盆地中央隆起带主要发育中加里东I幕(早奥陶世末)、II幕(晚奥陶世末)和喜马拉雅运动中晚期(中新世末以来)共3期大规模断裂系统.这些断裂系统的活动控制了中央隆起带构造演化过程和隆坳格局的变迁,其中巴楚隆起经历了加里东中晚期隆后斜坡和海西-燕山期前隆,至喜马拉雅运动中晚期最终定型为挤压断隆.塔中隆起形成于中加里东I幕构造运动,至中加里东II幕构造运动定型,而塔东隆起则形成于中加里东II幕构造运动并基本定型;将塔里木古生代海相克拉通盆地的演化过程划分为海相克拉通盆地的形成、解体和消亡(即陆内前陆和挤压坳陷形成)3个演化阶段,认为中加里东两期断裂系统的形成是塔里木海相克拉通解体的重要原因.      

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。     

塔里木盆地中央隆起带断裂系统分析

本文以地震剖面解释为基础,深入分析塔里木盆地中央隆起带主要断裂带的构造样式和变形特征,确定不同时期断裂系统的分布规律,并试图建立中央隆起带断裂系统发育与周缘造山带演化之间的联系,进而阐明其发育的动力学背景。论文提出了塔里木盆地中央隆起带断裂构造变形样式分类体系;在巴楚隆起的南部边缘,识别出两套区域性的盖层滑脱构造系统,其中浅层色力布亚-玛扎塔格滑脱冲断层逆冲到巴楚南部边缘之上,并构成了现今塔西南前陆冲断系的锋缘断裂;发现了分布在塘古巴斯坳陷的中东部和塔中隆起东部的、规模巨大的、向北西方向凸出的弧形逆冲断裂系统。该弧形逆冲断裂系统的东南部以车尔臣断裂为界,主要形成于晚奥陶世末期,锋缘断裂以盖层滑脱逆冲为特征,与早奥陶世末期发育的、呈NW向展布的塔中Ⅰ号断裂带、塔中10号断裂带、塔中2号断裂带和塔中22号断裂带等构成的基底卷入式逆冲断裂形成明显的交切关系;论文将周缘造山带的重大构造运动事件与塔里木盆地内部不同时期发育的断裂系统相对比,在塔里木盆地内划分出分别与西昆仑造山带、阿尔金造山带和南天山造山带相关的三套断裂系统。     

探讨塔里木盆地巴楚断隆的正反转构造

巴楚断裂位于塔里木盆地中央隆起带西段,经历了古生代拉张断陷,中,新生代挤压隆升的正反转构造演化历史,早古生代,巴楚地区位于克拉通内坳陷的南翼,晚古生代,西段为－ＮＷ向的低隆,东段仍是阿瓦提凹陷的一部分;中生代形成断隆雏形,新生代形成现今西高东低,北高南低的前缘断块隆起,其主要构造反转期为第三纪,巴楚断隆的发育极大地受南到北两凹陷沉降的影响,其成因主要是由于板块碰撞和走滑断裂活动所形成的剪切挤压所致     

塔里木盆地巴楚隆起构造格架及形成演化

巴楚隆起是塔里木盆地重要的油气勘探地区之一。文中基于新的地震、航磁、重力等资料解释结果和区域构造演化剖面,重新分析了巴楚隆起的构造格架及形成演化。研究认为:巴楚隆起在剖面上为压扭性断裂控制的"两断夹一隆"构造样式,在平面上具有"东西分区、南北分带"的构造格局。此与塔里木盆地断裂构造体系的展布、基底结构与构造、地壳深部地质背景及古构造应力场演变等关系密切。该隆起是一个从震旦纪开始发育演化的继承性活动型古隆起,其形成演化经历了加里东构造旋回阶段(Z—D2)、海西构造旋回阶段(D3—P)、印支—燕山构造旋回阶段(T—K)和喜马拉雅构造旋回阶段(E—Q)。这一新认识对巴楚地区的油气勘探部署和潜力评价均具有重要指导作用。     

塔里木盆地阿恰构造带断裂构造分析

阿恰构造带位于塔里木盆地西部,主要由阿恰断裂和乔来买提断裂组成,构成了塔里木盆地次级构造单元阿瓦提凹陷和巴楚断隆分界线的西北段。通过地震资料解释,将阿恰断裂带分为西段、中段和东段3部分。西段为基底卷入型单断逆冲构造样式,断层倾向巴楚断隆;中段为"Y"字形基底卷入型逆冲构造样式,除倾向巴楚断隆的主冲断层外,还发育倾向相反的反冲断层,开始显现出楔状冲断构造的轮廓;东段为典型的楔状冲断构造,倾向巴楚断隆的主冲断层向上断至中寒武统,其冲断位移量完全被倾向阿瓦提凹陷的反冲断层吸收。同时,在阿恰断裂的西段和中段,断层上盘还发育第四纪正断层,而断裂东段不发育。研究认为阿恰断裂带主要存在两期断裂构造:深部基底卷入型逆冲断裂带和其上叠加的浅部正断层。前者形成于新近纪库车组沉积前,在库车组沉积期间持续活动,并在新近纪晚期定型;后者是本次研究首次发现的,形成于第四纪早中期,且只发育在阿恰断裂带的西段和中段。     

塔里木盆地吐木休克构造带断裂构造分析

吐木休克断裂位于塔里木盆地西部,是一条大型基底卷入型断裂构造带,构成塔里木盆地次级构造单元阿瓦提凹陷和巴楚断隆的分界。根据系统的地震资料解释,可以将吐木休克断裂分为西段、中段和东段3部分,各段构造特征有所差异。西段,为单一的基底卷入型高角度逆冲断层,倾向巴楚断隆; 中段,除倾向巴楚断隆的主冲断层外,倾向相反的反冲断层越来越清晰,楔状冲断构造的轮廓逐渐显现出来。同时,在断层上盘还发育第四纪正断层; 东段,倾向巴楚断隆的主冲断层,向上断至中寒武统,未断开中寒武统以上的地层,其冲断位移量完全为倾向阿瓦提凹陷的反冲断层所吸收,形成典型的楔状冲断构造。根据地震资料解释,认为吐木休克断裂带主要存在两期断裂构造:深部高角度基底卷入型逆冲断裂带和其上叠加的浅部正断层。前者形成于库车组沉积前,在库车组沉积期间持续活动,并在新近纪晚期定型; 后者是本次研究首次发现的,形成于第四纪早中期,仅发育在吐木休克断裂带的中部。     

塔里木盆地断裂构造分期差异活动及其变形机理

本文的目的是探讨塔里木盆地断裂构造分期差异活动过程及其变形机理.在地震剖面解释、钻井资料和地质资料综合分析的基础上,通过编制塔里木盆地不同时期断裂系统图,提出控制塔里木盆地断裂构造形成和演化主要构造活动期次为:加里东早期、加里东中期、加里东晚期-海西早期、海西晚期、印支期、燕山期和喜马拉雅期.加里东早期断裂活动受伸展环境制约,沿先存基底断裂带形成张性正断层.加里东中期、加里东晚期-海西早期断裂活动以逆冲作用为主,在塔东、塔中、塘古巴斯、巴楚和麦盖提地区最为发育.海西晚期断裂活动也是以逆冲作用为特征,并从早期断裂强烈活动的塔中、塘古巴斯、玛东等地区,迁移到塔北隆起和东部地区.印支、燕山和喜马拉雅期,前陆地区断裂构造发育,形成叠瓦冲断带、褶皱-冲断带、双重构造、盐相关构造等;但在盆内稳定区,断裂构造不发育,活动性弱.古生代断裂构造发育分布的控制机理,主要与区域大地构造环境的变化和构造转换、先存基底断裂带、大型区域性不整合、滑脱带等要素密切相关.区域大地构造环境的变化和构造转换主要受控于塔里木周缘洋盆的伸展裂解、俯冲消减和洋盆闭合的时限和强度.先存基底断裂带或基底构造软弱带往往控制着后期断裂的发育位置和展布方向.大型区域性不整合和滑脱带控制着断裂构造的发育和分布层位.中、新生代断裂构造发育分布的控制机理,与区域大地构造环境及其构造转换、区域构造位置有关.中、新生代塔里木断裂构造主要分为三种环境,即前陆构造环境、盆内稳定区构造环境和隆升剥蚀区构造环境.盆内稳定区断裂构造不发育,活动性较弱.中、新生代断裂构造主体发育在前陆构造环境中,主要受控于周缘造山带强烈隆升、挤压冲断、走滑-逆冲或逆冲-走滑作用,同时与喜马拉雅晚期盆-山耦合作用及滑脱层的发育有关.     

塔北隆起北部叠加断裂构造特征与成因背景分析

塔北隆起在塔里木叠合盆地演化时期经历了古克拉通隆起、早期前陆前缘隆起、库车再生前陆盆地斜坡3个阶段。经过两期成盆构造变革阶段，塔北隆起北部垂向上叠加深、浅层两组断裂系统：深层断裂系统为基底逆冲断裂，发育冲断构造、背冲构造组合；浅层断裂系统为正断层，发育地堑、地垒构造样式组合。两组不同性质断裂系统的发育均对应于两期造山挤压背景下前陆盆地形成阶段。笔者认为，深层断裂并非是处于早期前陆变形区域，而是处于挤压背景下板内塔北古克拉通隆起“纵弯”构造变形中岩层破裂的结果。浅层断裂是库车再生前陆盆地阶段塔北隆起北部基底（前中生界构造层）受水平挤压翘曲变形（纵弯变形）导致上覆岩层引张破裂的结果。     

基于岩体塑性位错理论的龙门山区域构造系统演化过程

青藏高原对四川盆地的挤压作用导致了龙门山断裂带的形成及其山脉的隆起。本文以龙门山附近区域板块运动以及深部岩体力学特性为背景,采用FLAC3D软件模拟再现了时间跨度为700万年的龙门山区域构造系统演化过程。研究结果表明：在板块运动作用下,F1、F2和F3断层依次形成,贯通的断层对地表的抬升具有较强的控制作用,当断层贯通于地表后,龙门山及其以西的川西高原持续隆起,平均抬升速率约为138mm/yr,而龙门山断裂带以东的川西坳陷只有较小的抬升量,从而导致川西高原抬升8996 m, 致使该区域产生6000m左右的落差,模拟的地形特征与目前的龙门山地形地貌基本相似。依据模拟结果与实测资料,绘制了龙门山断裂带形成及其附近区域地形地貌的演化过程图,呈现了板块挤压、断层塑性位错、地表侵蚀和沉积作用等因素共同作用对地形地貌的塑造过程。     

塔里木盆地巴楚隆起东段北东向走滑断裂特征

通过对塔里木盆地巴楚隆起东段地震资料的精细解释,发现研究区发育一系列NE、NEE走向的走滑断裂及逆冲滑脱断裂。主要构造样式有花状构造、平行高陡断裂带、滑脱逆冲叠加走滑断裂等。主要有4期构造活动:加里东中期压扭走滑、海西早期张扭走滑、海西晚期继承压扭走滑、喜山期继承活动。其中,加里东中期Ⅰ幕,开始形成NE走向的撕裂断层-调节断层。加里东中期Ⅲ幕,NE向走滑断裂大规模的沿先存NE向基底薄弱带和NE走向的撕裂断层-调节断层基础上开始发育,同时形成了几组NEE向压扭断裂带。加里东晚期海西早期,沿先存走滑断裂继承发育了一系列负花状走滑断裂。海西晚期、喜山期,部分NE向断裂再次开启继承发育。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具强烈的改造作用,具备发育多种圈闭类型的潜力,是油气藏保存和再调整的关键因素。     

塔里木盆地巴楚隆起西段边界断层联接及变形特征

在前人研究的基础上, 利用最新的地震和钻井资料, 分析了巴楚隆起西段与麦盖提斜坡过渡区色力布亚、康塔库木两条边界断层的构造特征.色力布亚和康塔库木断层均表现为基底卷入型逆冲断层, 两条断层之间通过软联接的形式发生相互作用.色力布亚断层沿其走向往南东方向位移量逐渐减小并终止, 康塔库木断层沿其走向往南东方向位移量逐渐增大.构造转换带传递了色力布亚断层和康塔库木断层的位移量, 使巴楚隆起西段边界断层总位移量保持一致.该转换带属于同向倾斜型构造转换带, 现今处于转换带复杂阶段.转换带内发育次级断层和走向裂缝, 有利于形成裂缝型油气藏, 也是油气运移的有利通道, 是巴楚地区未来油气勘探的重要目标.      

塔里木盆地库车坳陷西秋古隆起的形成及其演化

重力异常资料显示,库车坳陷南缘西秋构造带深层发育有基底隆起。本文通过地震资料解释确认了西秋构造带深层占隆起的结构,分析了占隆起的形成和演化过程。西秋构造带南侧边缘存在一条区域性基底断裂,断裂北侧新生界下伏中生界、古生界明显减薄或地层缺失,总体上表现为断背斜形态的古隆起构造。结合区域构造演化分析认为,泥盆纪~石炭纪(D-C)塔里木克拉通边缘隆升、二叠纪-三叠纪(P-T)受南天山负荷影响产生的克拉通边缘压陷的构造演化过程中,西秋构造带处于"跷跷板"式地壳升降运动的"支点"部位,发育古隆起和基底卷入高角度断层,晚期南天山隆升向南斜向推挤的挤压剪切应力场使古隆起边界断层复活,基底断裂活动并在新生界之下形成冲断隆起。