新疆北部哈拉阿拉特山走滑—冲断复合构造特征与油气勘探方向

位于准噶尔盆地西北缘前陆冲断带北段的哈拉阿拉特山,以往认为是一个典型的逆冲推覆构造带。笔者通过野外地质调查和对地震与大地电磁测深(MT)资料的综合解释研究,发现该区总体表现出走滑—冲断复合构造特征。其形成受控于达尔布特断裂在不同时期不同性质的活动,主要经历了两个阶段:二叠-三叠纪是以逆冲推覆为主兼具走滑的斜向冲断,形成该区以逆冲推覆构造为主要特征的走滑—冲断构造;侏罗纪以来主要以左行压扭走滑变形为主,沿达尔布特断裂变形强烈,形成花状构造,并在一定程度上改造了前期形成的逆冲推覆构造,但强度较弱。因此,目前在哈拉阿拉特山地区所见到的构造现象实际上是二叠纪至三叠纪斜向冲断和侏罗纪以来的压扭走滑两期构造变形的叠加样式,总体构成走滑—冲断复合构造。这一地质构造模型的建立对地震解释具有指导作用,同时指出逆冲推覆构造下盘的隐伏背斜未经后期走滑改造,是油气勘探的重要方向。     

扎伊尔山冲断-走滑构造演化特征与物理模拟

早期认为准噶尔盆地西北缘扎伊尔山构造带是典型的逆冲推覆构造体,但其在新的过山二维地震剖面上表现出冲断-走滑构造的特征,"石炭系—二叠系挤压推覆"和"三叠系—侏罗系压扭走滑"两阶段形成了前陆冲断带完整的冲断-走滑体系。通过物理模拟西北缘挤压、扭动两个阶段地层、断层性质和样式变化,证实了西北缘冲断-走滑构造体系的存在,总结其发育规律,归纳出平面"川"字型样式和剖面"从"字型模式。地质构造模式的建立为西北缘整体构造认识指出新的方向,同时对地震解释和井位部署具有重要作用。     

塔里木盆地塔中低凸起内部构造变形特征

根据地震剖面解释成果,分析了塔里木盆地塔中低凸起内部主要构造变形特征。塔中地区构造变形以层内滑脱和基底卷入并存,伸展、逆冲、反转与走滑相伴生为主要特征,主要构造样式可分为挤压构造、走滑构造、拉张构造、反转构造和塑性流动构造等5大类,进一步可细分为多个亚类。受早期构造背景和区域动力学机制变化影响,塔中地区不同构造样式分布具有一定规律性,NW向和NE向断裂分别具有挤压逆冲和走滑性质,拉张构造发育在深部中、下寒武统和浅部三叠系内,而反转构造主要发育在深部寒武系和奥陶系内。     

塔中隆起NNE向走滑断裂特征及形成机制

为了确定塔中隆起NNE向走滑断裂特征及形成机制,利用构造要素相关性分析及构造解析方法,通过对二维和三维资料的解释,揭示了走滑断裂的构造变形特征,确定了走滑断裂的形成机制。NNE向走滑断裂在地震剖面上表现为压扭和张扭在垂向上叠加的特点,其形成演化主要经历了中奥陶世末压扭和晚志留世—中泥盆世张扭两个阶段。先存基底软弱带和塔里木板块周缘造山带的演化共同控制了这套走滑断裂的形成。中奥陶世末,塔里木板块南缘洋盆俯冲闭合产生的近南北向挤压应力斜向作用于NNE向的基底软弱带之上,导致断裂上部地层被撕裂产生走滑分量,从而形成了北东向的左旋走滑断裂系统,同时,来自塔里木板块西北缘的挤压应力垂向作用于走滑断裂上,导致NNE向走滑断裂发生压扭变形。晚志留世—中泥盆世,塔里木板块南缘的挤压应力继续斜向作用于NNE向走滑断裂之上导致其继续发生走滑变形,同时,来自塔里木盆地西北缘的NW向伸展应力垂向作用于走滑断裂上,导致NNE向走滑断裂发生张扭变形。     

柴达木盆地北缘走滑-冲断构造特征及其油气勘探思路

处于阿尔金左行走滑构造带东缘的柴北缘,过去一致认为是个前陆逆冲带,并对其逆冲构造特征作了大量的研究。通过本次的野外地质勘察和深部地震测线研究,证实柴达木盆地北缘的主要变形样式为走滑-挤压构造,具有挤压推覆特征的同时伴生有走滑构造,并且主要断层系统沿走向滑动的距离远大于沿倾向冲断推覆的距离,从而建立了柴北缘走滑-逆冲构造的地质模型;这对其地震解释有指导作用。从柴达木盆地的构造变形时间序列和演变特征从西向东依次扩展、构造活动从老变新,认为柴北缘的走滑-逆冲构造受阿尔金山大型走滑构造和祁连山剧烈的逆冲挤压构造共同控制。最后研究了柴北缘的走滑-逆冲构造特征对油气勘探的意义,加强勘探评价冷湖—南八仙走滑逆冲构造带的翼部断块圈闭和赛什腾山南缘逆冲推覆体下伏地层。     

帕米尔突刺东缘冲断带构造形成机制:物理模拟及讨论

利用物理模拟实验,建立了两个不同边界条件的模型分别模拟帕米尔突刺东缘柯克亚-和田褶皱冲断带和喀什-叶城转换断层带的逆冲走滑构造演化过程,进而分析和讨论了研究区构造变形特征和变形机制。物理模拟实验结果表明:(1)帕米尔突刺东缘的柯克亚-和田褶皱冲断带和喀什-叶城转换断层带均形成于压扭应力场作用下,发育明显断层走滑现象,前者逆冲前缘断层兼具左行走滑特征,后者逆冲前缘断层则具右行走滑特征,但前者总体走滑量明显小于后者;(2)帕米尔突刺东缘的柯克亚-和田褶皱冲断带和喀什-叶城转换断层带走滑作用均主要位于山前边界断层带,越靠近逆冲前缘(盆地内部),走滑效应越微弱,挤压效应越明显;(3)在边界走滑断层前缘(往盆地方向),弧形断裂由挤压方向向前依次产生,并且斜向相交,验证了帕米尔东缘冲断带构造演化符合自南向北依次变新的规律;(4)在斜向压扭作用过程中,走滑断层构造带不一定发育明显的高角度甚至直立的断层,也可能表现为逆冲叠瓦构造楔样式,形成走滑逆断层,故在进行帕米尔突刺东缘(如塔西南山前)地震剖面构造解析时应充分关注这种构造类型。     

西准噶尔达拉布特断裂带中段晚古生代构造分析

走滑断裂构造在中亚造山带增生及演化过程的研究中扮演了重要角色,其主要构造单元均被走滑断裂带所分割。西准噶尔造山带是中亚增生型造山带的重要组成部分,达拉布特断裂是西准噶尔造山带中一条重要的走滑断裂,其复杂的构造表现吸引了大量研究者的关注。前人不仅在其构造解释上存在着走滑断层、逆冲断层或压扭性断层等诸多争议,且在其活动时代问题上也有不同的看法。本文依据在达拉布特断裂带中段开展的详细野外构造学工作,结合前人针对该地区石炭纪火山岩、浊积岩和造山后花岗岩侵入体所做的同位素年代学工作成果,对达拉布特断裂的活动性质和活动时代进行了讨论。结果确认在中二叠统沉积之前,达拉布特断裂带存在两期变形事件,分别对应于320Ma左右沿NE-SW的较深层次的左行走滑事件D1和表现为脆-韧性转换域的轴面倾向SE的褶皱作用构造事件D2。前者为主期变形事件,而后者发生在中二叠统沉积之前。本文同时报道了沿达拉布特断裂带出露右行走滑构造形迹,并讨论了其可能的成因。沿达拉布特断裂带的多期构造事件记录了西准噶尔地区造山后大规模走滑构造调整过程,是晚古生代晚期中亚各个陆块拼合后大规模陆内调整在西准噶尔造山带的具体体现。     

准噶尔盆地莫索湾凸起西缘走滑断裂分层变形特征及形成机理

准噶尔盆地莫索湾凸起周缘地区发育大量走滑断裂,变形特征复杂,由于地震资料质量限制,断裂活动时间划分不一,形成机理不明。以莫索湾凸起西缘征沙村地区走滑断裂为研究对象,对征沙村地区走滑断裂的几何学形态及运动学特征展开研究。结果表明：征沙村走滑断裂分层差异变形,主要分为3层。深构造层二叠系发育近SN向和近WE向两组走滑断裂,WE向断裂近SN左行错断,剖面以负花状构造样式为主。中构造层三叠系—侏罗系八道湾组仅发育近WE向断裂,平面上形成马尾状、平形状以及叠接状构造样式,剖面表现正花状构造样式。浅构造层侏罗系三工河组断裂走向为近WE向,平面上呈线性展布,剖面以挠曲变形为主。3构造层断裂叠合发育,形成直立线状、Y形以及花状构造样式,其中近SN向断裂发生右行走滑,近WE向断裂发生左行走滑。将征沙村断裂演化期次分为3期：晚二叠世准噶尔地块逆时针旋转,形成近SN向走滑断裂,表现为负花状构造;早侏罗世天山NE—SW向挤压应力形成近WE向走滑断裂,表现为正花状构造;晚侏罗世极少数近WE向断裂继承发育。     

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。     

塔里木盆地塔中低凸起古生代断裂构造样式与成因探讨

三维地震资料解析表明,塔中低凸起古生代断裂样式复杂,发育有4期不同性质的断裂:①寒武纪—早奥陶世张性正断裂,其展布形态和发育规模为后期构造活动奠定了基础;②晚奥陶世逆冲及走滑断裂,具有明显的分带、分段性,东部主要为基底卷入逆冲断裂,中西部为盖层滑脱和北西向走滑断裂;③志留—泥盆纪挤压应力环境下形成的走滑断裂体系,北东南西向展布,包括主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑3个组成要素,主干断裂在剖面上断面近于直立,直插基底,延伸较远,与其他各级断裂构成花状构造,其尾端发育有羽列断裂,拉分地堑受多级断层控制,平面上呈菱形;④二叠纪岩浆活动派生断裂,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,形成一系列似"花状构造"。从断裂平面展布来看,塔中古生代断裂整体上呈发散的帚状,其构造枢纽端位于东段,内旋层左旋扭动,外旋层右旋,内旋层指向发散端,属张扭性帚状构造。     

统一应力场中基底断裂对盖层复杂断块变形的影响——来自砂箱实验的启示

基底先存断裂的活动会对其盖层岩层的变形起到较大的影响,尤其当应力直接作用于基底时更是对变形起到了控制作用。通过一系列的砂箱实验模拟分析了在统一的构造应力场中,当深部的基底断裂作平移滑动时盖层断块的被动变形情况:当其具有伸展分量时,会形成一个近对称的走滑 伸展裂谷形态,当具有挤压分量时,会形成以逆冲走滑断裂为边界的对称的局部挠曲隆起;同时在剖面上会形成典型的走滑构造特征,变形区域的大小与伸展或挤压分量的大小有关。先存的盖层断块受到基底作用力时,除内部变形本身还会发生旋转,形成局部的拉伸和挤压区;当一个地区的基底断裂多次活动甚至发生反转时,就会使地表形成特别复杂的构造现象;郯庐断裂带中段的埕岛-垦东潜山构造带的变形是一个典型的走滑基底控制的情况,实验结果证明基底的走滑反转变形造成这些断块的旋扭,盖层的非完全反转形成了剖面上的“复式花状构造”。     

准噶尔盆地西北缘横断层特征及形成机制探讨

准噶尔盆地西北缘是全盆地油气最为富集的区域, 沿着北东向克-乌断裂带有数条北西向横断层分布, 与主断裂直交或斜交, 这些横断层具有重要的构造与成藏意义。 运用地貌影像资料、区域布格重力异常、地震资料, 标定出横断层, 并分析其特征, 最后结合构造模拟实验探讨了横断层形成机制。 研究表明：1） 准噶尔盆地西北缘横断层是克-乌断裂活动产生的伴生构造, 呈近等间距分布在克-乌断裂带上, 为北西走向, 具有走滑性质;2） 构造模拟实验结果表明, 这些横断层主要为斜向挤压环境下形成的 X 型共轭剪切断层或主逆冲断裂活动差异造成的调节断层。     

雪峰山西侧贵州地区中生代构造特征及其演化

贵州中生代变形主要发生在燕山期,发育三幕褶皱变形、两幕逆冲和三幕走滑。根据区域对比、卷入褶皱的地层和褶皱间的叠加关系,判断三期褶皱的形成顺序依次为近东西向、北东向和南北向,时限在J3—K2之间。逆冲推覆构造主要由向北西或西逆冲的近南北向逆冲断层组成,大体与南北向褶皱同时形成; 自雪峰构造带西缘向西,依次划分出根部带、中部带和前锋带。但是,在根部带识别出两幕逆冲推覆,其它两带各识别出一幕。走滑断层也有3个方向：东西向、北东向和近南北向。东西向走滑断层呈现出右行压扭的运动学特征,而大多数北东向走滑断层是左行张扭性质的。依据各个方向断层间的切割和限制关系,推测东西向走滑断层最早形成,其次是南北向逆冲断层,北东向走滑断层最晚活动。这些断裂和褶皱特征,总体表现出贵州多重多种复合联合的构造特征,最后,探讨了本区的构造成因模式。     

CROSS-SECTIONS OF THE WESTERN HIMALAYAN FOOTHILLS:PROBLEMS IN RESTORATION AND IMPLICATIONS FOR CRUSTAL SHORTENING

CROSS-SECTIONS OF THE WESTERN HIMALAYAN FOOTHILLS:PROBLEMS IN RESTORATION AND IMPLICATIONS FOR CRUSTAL SHORTENING1　PowersPM ,LillieRJ ,YeatsRS .StructureandshorteningoftheKangraandDehraDunreentrants ,Sub Himalaya ,India[J].GSABulletin ,1998,110 :10 10～ 10 2 7.…     

塔里木盆地塔中隆起断裂系统特征及其对海相碳酸盐岩油气的控制作用

结合新三维地震与区域地质资料研究,塔里木克拉通中部的塔中隆起挤压断裂与走滑断裂发育,张性断裂欠发育,断裂系统具有构造样式的多样性、形成演化的多期性、构造发育的继承性及平面展布的区段性。新资料表明挤压断裂缺少基底卷入型,多在中寒武统盐膏层滑脱,主要发育4种断裂样式,形成于早奥陶世末,多具有扭压作用与分段性。塔中隆起北斜坡新发现一系列北东向左旋走滑断裂带,剖面上以负花状构造、直立型构造、正花状构造为主,平面上发育向西南方向收敛的雁列构造、羽状构造、帚状构造等;塔中地区经历志留纪晚期、中泥盆世、晚二叠世等三期走滑断裂作用,东南方向强烈斜向挤压作用是走滑断裂形成的动力机制。塔中隆起断裂主要分布在下古生界,三类、三级、四组方向断裂控制了塔中隆起纵向分层、南北分带、东西分块的构造格局。塔中隆起经历新元古代强伸展-弱挤压的断裂发育阶段、寒武纪-奥陶纪局部弱伸展-强挤压逆冲断裂发育阶段、志留纪-中泥盆世走滑断裂发育阶段、石炭纪-早三叠世局部断裂继承性发育阶段等4阶段9期的差异发育演化史。塔中隆起断裂对下古生界海相碳酸盐岩油气分布控制作用明显,断裂控制了油气的纵向复式聚集,断裂带储层发育、油气富集;不同时期、不同类型断裂控油作用有差异性,断裂带横向上的变化造成油气分布的区段性;油气源断裂与储层组成的运聚体系内具有流体分布的有序性。     

鄂西白垩纪远安盆地的变形带构造

鄂西白垩纪远安盆地中大量发育变形带及其密切相关的断层,主要分为两期,早期为带有正断性质的北北东向组变形带及简单的正断层,形成在同沉积或早成岩阶段,而晚期为带走滑性质的北-南向组和北东向组变形带及复活断层,形成在白垩纪以后.根据实测的共轭变形带和断层滑动数据,古应力分析的结果表明,早期为北西西-南东东向拉张的伸展状态,而...     

Neotectonic transpressional intraplate deformation in eastern Eurasia: Insights from active fault systems in the southeastern Korean Peninsula

Transpression occurs in response to oblique convergence across a deformation zone in intraplate regions and plate boundaries. The Korean Peninsula is located at an intraplate region of the eastern Eurasian Plate and has been deformed under the ENE–WSW maximum horizontal compression since the late Pliocene. In this study, we analyzed short-term instrumental seismic (focal mechanism) and long-term paleoseismic (Quaternary fault outcrop) data to decipher the neotectonic crustal deformation pattern in the southeastern Korean Peninsula. Available (paleo-)seismic data acquired from an NNE–SSW trending deformation zone between the Yangsan and Ulleung fault zones indicate spatial partitioning of crustal deformation by NNW–SSE to NNE–SSW striking reverse faults and NNE–SSW striking strike-slip faults, supporting a strike-slip partitioned transpression model. The instantaneous and finite neotectonic strains, estimated from the focal mechanism and Quaternary outcrop data, respectively, show discrepancies in their axes, which can be attributed to the switching between extensional and intermediate axes of finite strain during the accumulation of wrench-dominated transpression. Notably, some major faults, including the Yangsan and Ulsan fault zones, are relatively misoriented to slip under the current stress condition but, paradoxically, have more (paleo-)seismic records indicating their role in accommodating the neotectonic transpressional strain. We propose that fluids, heat flow, and lithospheric structure are potential factors affecting the reactivation of the relatively misoriented major faults. Our findings provide insights into the accommodation pattern of strain associated with the neotectonic crustal extrusion in an intraplate region of the eastern Eurasian Plate in response to the collision of the Indian Plate and the subduction of the Pacific/Philippine Sea Plates.     

准噶尔盆地基底构造

我们已完成了穿越准噶尔盆地及其周边地区的I-I、II-II、III-III、IV-IV和额敏—哈密剖面5条综合地球物理剖面。通过综合研究,初步了解准噶尔盆地及邻近地区的地球动力学问题:准噶尔盆地基底由北部的乌伦古地体和南部的玛纳斯地体组成。两者的分界为西西北方向的滴水泉—三个泉缝合线。其西部与北东向Dalbutte缝合带相连,东部与北西向的Cranamary缝合带相连。准噶尔盆地北部的乌伦古地体基底为双层构造,上层为泥盆系和下石炭统组成的褶皱基底,大致表现为北厚(3~5 km)、南薄(1~2 km)。缝合线以南的玛纳斯地体为单层基底,即新元古代结晶基底。准噶尔盆地地壳厚度为44~52 km,北薄南厚。周边山区地壳厚度高于盆地地区。盆地及邻近地区地壳分为上、中、下层,并且中地壳一般较薄。盆地地区的地壳存在多条深断裂。南北方向发育了6条主要深断裂,分别为红车、德伦山、石溪、呼图壁、彩南和阜康。这些断层倾角较大,向上延伸至上地壳下部,向下切入地壳基底界面。壳内水平构造和构造面无明显垂向断层,似有“开放断层”特征。这些断层是上地幔物质挤入地壳的良好通道。此外,该地区还有两条主要的横向深断层。一是北西西走向的滴水泉—三个泉深断裂,它向南倾斜,具有逆断层性质,可能会破坏滴水泉—三个泉缝合带。另一条是近东西向的昌吉—玛纳斯深断裂,向南倾斜,主要发育在中下地壳,具有逆断层性质。这些深断裂对盆地构造发育具有一定的控制作用。准噶尔盆地西部的莫霍面基本连续地延伸到了天山的莫霍面,并且后者的莫霍面深度明显大于前者。但是,盆地东部的莫霍面与博格达山脉的莫霍面并不连续。前者以叠加关系延伸到后者之下,表明盆地东部的地壳向博格达山脉俯冲。这有助于解释天山东部构造活动相对减弱而博格达山脉向北推高的构造地貌现象。周边准噶尔盆地具有挤压盆地-山地构造耦合格局,尤其是南部边界东部博格达—准东盆地的山地-盆地构造耦合。现在将准噶尔盆地与吐哈盆地分开的博格达山脉是年轻的、仍在上升的山脉。博格达山的隆升是印支运动以来多次推覆造山运动的反映,其现貌是新近纪以来新构造运动的结果。准噶尔盆地盖层发育经历了3个阶段:与天山和松潘—甘孜造山带形成有关的二叠纪—三叠纪前陆盆地阶段,区域压缩较弱的侏罗纪—早始新世陆内坳陷阶段,以及新近纪晚期以来与天山抬升有关的活化前陆盆地阶段。     

基底收缩对斜向挤压盆地构造格局影响的实验研究

实验设计了不同基底条件的两个斜向挤压砂箱模型,实验结果表明:基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成复杂的构造面貌,说明复杂构造格局并非总是意味着盆地经历了复杂的构造变形过程、或变形历史。基底收缩的斜向挤压实验模型说明盆地内部不同走向的断层也可以形成于同一挤压变形过程,不同走向的断层非总是意味着盆地经历了多期构造作用。基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成雁列式断层带,雁列式断层带并非是走滑活动、或拉分作用的确凿证据。基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成背冲式构造组合格局。基底收缩的斜向挤压实验模型为研究复杂构造格局盆地的成因机制提供了新思路。     

青东凹陷复合型花状构造成因分析

青东凹陷内大型北西-北西西基底断层上发育一种结构特殊的花状构造——复合型花状构造,在凹陷内表现为构造高带,对油气成藏具有重要的控制作用。在三维地震剖面的解释和分析基础上,结合平面构造反射层资料的综合分析,发现其中的断层在平面上以右阶雁列式或平行式组合排列,剖面上基底主断层向上撒开并与多条次级断层组合成似花状构造。组成这些似花状构造的断层均为正断层,但其中的地层却表现为上拱的背形。根据断裂发育特点及区域构造应力演化特征对其进行成因分析,认为其形成是由于北西-北西西向基底断层在盆地南北向拉伸下的张扭性(斜向拉张)活动与古近纪末反转期压扭性活动叠加的结果。其形成过程经历了古近纪伸展期似负花状构造形成阶段和古近纪末反转期背形构造形成阶段。