渤海湾盆地歧口凹陷扭动构造及其油气地质意义

受东部边界郯庐断裂和西部边界太行山前大型走滑断裂的影响,渤海湾盆地中部歧口凹陷区处于伸展与走滑共同作用的地区,利用最新连片采集的超大面积地震资料开展构造研究,发现该区古近纪在发育伸展构造的同时也发育走滑扭动构造,该类构造与古近系内伸展构造共存.在剖面上依据基底和盖层中断裂组合的不同可以分为4类构造样式:走滑-复杂断裂褶皱型、走滑-简单花状构造型、逆冲-简单花状构造型和走滑-挠曲褶皱型.同时,扭动构造带不仅对盆地基底物性的改造有着有利影响,还控制了古物源的入口方式和有利砂体的展布.在前第三系、古近系和新近系构造层中形成了不同类型的有利油气藏,其中古近系挠曲背斜、大型断鼻和地层岩性油气藏以及新近系逆牵引背斜和断鼻翼部都是重要的勘探领域.近两年沿走滑扭动带及其两侧进行的油气勘探已获得成功,对该带研究具深远理论意义及现实意义.      

渤海湾盆地沉积层中X型共轭断裂的发育特征与油气意义

X型共轭断裂作为一种张性或张扭性应力环境中的常见构造样式,在渤海湾歧口凹陷地区有着广泛的分布。本文结合渤海湾盆地歧口凹陷东部的歧东断裂带为例,详细描述了X型共轭断裂的剖面特征,对整个共轭体系的空间样式进行了归纳,并分析得出结论,歧东断裂是明化镇组沉积以来的晚期断裂(8 Ma),不控制地层沉积。42 Ma以来渤海湾盆地一直处于近东西向的区域挤压应力场之下,并由此产生了一系列南北向拉张的断裂,平面上表现为走向近东西向的张扭性断裂兼具一定的走滑分量。渤海湾盆地新生代以来的沉积地层由于成岩压实诸多方面因素的影响,地层在不同深度固结程度存在较大差异,整体上表现为地层传递应力的能力从基底到盖层逐渐减弱,大致地划分为刚性基底,半固结地层和松散未固结盖层。松散的盖层由于传递应力能力较弱,如果没有基底的带动,难以主动地发生破裂;而盆地刚性基底在当时的区域应力场之下,东西走向的张扭性断层并不是其优选的破裂方式,也就是说,像歧东断裂这样的X型正断裂也很难切穿基底地层。这使得X型断裂常常出现在盆地中部半固结的沉积物内。从这个意义上讲,X型断裂发育的半固结地层和刚性基底两者的内部应力场是不一样的,尽管大区域的东西向挤压应力是统一的。X型共轭断裂特殊的空间构造样式的识别及其构造意义的确定对寻找油气圈闭具有重要意义。由于X型断裂系是张扭性构造应力场条件下形成,体系具有相对较好的开放性,油气容易从下部油源运移到浅部形成圈闭,这是X型断裂相关油气勘探的大方向。但是X型断裂在相交区域变形的一些特点,又使得这些相关油气圈闭的勘探具有一定特殊性。     

南海西南部西纳土纳盆地中部走滑构造带分段性及对油气控制作用

为了研究南海西南部印度尼西亚纳土纳群岛西侧西纳土纳盆地走滑构造特征及对油气的控制作用,对研究区三维地震资料进行了精细分析,并结合切片和剖面特征对走滑构造进行了刻画。研究表明盆地中部中新世晚期发育北西向右旋走滑构造,由南东向北西,构造特征存在明显差异,根据其平面、剖面特征及活动强度分为东段、中段和西段。东段平面上为平直的、贯通的主干走滑断裂和雁列断层组,剖面上为花状构造;中段平面上为S型贯通的主干走滑断裂和雁列断层组,剖面上为花状构造;而西段平面上为雁列构造,没有贯通的主干走滑断裂,剖面上主要为断阶组合。推测走滑构造的分段性受走滑强度、断层几何形态和盖层厚度的影响,并对圈闭形成和油气运移、聚集具有明显的控制作用。     

塔里木盆地巴楚隆起北缘吐木休克弧形基底卷入斜向滑移构造

石油地震资料揭示塔里木盆地中央巴楚隆起为结晶基底和古生代地层相对隆升区,地表为第四纪陆相碎屑岩不整合覆盖,隐伏隆起大部分区域缺失中、新生界。在隆起南北两侧构造变形比较强烈,均发育基底卷入的逆冲构造和古生界内逆冲构造。根据钻井资料和二维地震测线详细的构造解释,应用断层相关褶皱理论得知：吐木休克基底卷入逆冲断层是在中生界早期形成的基底卷入楔形构造的基础上,在新生界晚期再次活动形成的;新生代晚期中亚地区强烈陆内变形,导致塔里木盆地先期形成的巴楚隆起再次挤压隆升;晚期变形过程中,先存构造与形成新构造挤压方向的偏差导致新构造发育有走滑分量,形成典型的斜向挤压构造——吐木休克旋转弧形构造。平面分布上,弧形构造东西向延伸的中段和北东向延伸的西段,早期为基底卷入楔形构造,晚期发育基底卷入逆冲构造;近北西向延伸的东段,晚期发育基底卷入楔形构造叠加在早期基底卷入楔形构造之上,说明该构造至少经历了两期变形。由于晚期基底卷入逆冲断层具有走滑分量,导致盖层单斜构造发育3类应变带及相应构造：拉伸变形带发育的正断层、剪切变形带发育的走滑断层及挤压应变带即走滑构造分量;西段发育左行逆冲走滑断裂带及伸展变形;东段发育右行逆冲走滑断裂带。弧形构造西部发育的构造样式与2012年Keating等模拟的斜向断层位移形成的构造样式非常相似,说明弧形构造西段吐木休克基底卷入逆冲构造具有走滑分量,从而合理地解释了该区发育的构造样式及正断层形成机制。     

郯庐断裂带早新生代的活动性质研究

郯庐断裂带是新生代以来中国东部大陆大地构造演化中最重要的构造带之一,对郯庐断裂的认识制约了大型盆地的形成演化的认识及油气资源的评价。本文在野外实地调查的基础上,从郯庐断裂带与地层的穿切关系入手,借助最新的地震反射剖面以及第一手野外资料,判定郯庐断裂带在新生代早期经历了强烈的活动,表现为左旋兼具逆冲的性质。通过分析覆盖在郯庐断裂带之上火山岩中的断裂发育样式和地震反射剖面上的地层覆盖关系,认为中新世以来,相当于渤海湾盆地的东营运动之后,构造应力场发生了变化,郯庐断裂带不再有显著的活动,发育了新的断裂体系。郯庐断裂新生代兼有垂向位移的走滑活动奠定了中国东部古近纪盆地形成、沉积演化和油气资源成藏的基本格局。     

四川盆地川中地区走滑断裂的分布、类型与成因

近期研究发现四川克拉通盆地内存在大型走滑断裂带,是断控油气藏勘探开发的有利新领域,走滑断裂的分布与成因对油气目标评价具有重要意义。本文在三维结合二维地震资料解释的基础上,分析走滑断裂的分布与成因类型,并探讨走滑断裂的形成机制。结果表明,川中三维地震工区发育北西向走向为主的大型板内走滑断裂系统;走滑断裂呈雁列、斜列的不连续的带状分布,断裂发育成熟度低,具有断裂样式的多样性与分层分布的差异性;四川盆地存在川中克拉通内走滑断层、川东南帚状走滑构造、川东调节走滑带、川东北楔入走滑带、川西北斜向冲断走滑带等5个地区发育5种类型走滑断裂带;走滑断裂形成于震旦系灯影组沉积晚期,受控于原特提斯洋俯冲背景下的斜向伸展作用,基底北西向先存断裂构造复活,形成了调节斜向伸展裂陷槽的川中板内走滑断裂系统。结果揭示克拉通盆地可能发育大型的板内走滑断裂系统,不同于常规的板缘与板内调节走滑断裂系统。     

“伸展-走滑”复合作用下构造变形的物理模拟

新生代渤海湾盆地为典型的"伸展-走滑"复合盆地, NNW-SSE向伸展作用和NE-SW向走滑作用的复合效应导致盆地内部构造样式的复杂性和多样性。本文针对走滑作用方向与伸展作用方向垂直的情况,就不同"伸展-走滑"复合条件下的断裂发育特征与演化过程开展了3类13组构造物理模拟实验,结果表明:①在先伸展后走滑的条件下,早期发育的伸展断层被晚期走滑断层强烈切割、改造,平面上表现为雁列式组合或主走滑断层,剖面上发育花状构造;②先走滑后伸展的条件下,平面上表现为早期雁列式的R剪切复活,作为晚期伸展正断层的转换断层,剖面上表现为似花状构造;③伸展和走滑同时作用的情况下,伸展与走滑作用的强弱配比关系影响断裂的发育特征,可建立"走滑强于伸展"、"走滑伸展强度相近"和"伸展强于走滑"三类模式。实验结果在辽东湾坳陷得到了印证,可为渤海湾盆地及类似伸展-走滑复合盆地的构造解析及动力成因机制分析提供指导和借鉴。     

济阳坳陷东部长堤走滑断裂带构造特征及演化过程

济阳坳陷东部长堤断裂是一条特征明显的走滑断裂带,以T₂地震反射层（沙河街组二段底面反射层）为界,发育深层次和浅层次两套断裂系统。深层次断裂系统为长堤走滑断裂带的主体,发育R-P断层组合,剖面上呈丝带状构造样式,平面上呈发辫状构造样式;浅层次断裂系统由一组近南北向左阶羽状雁列带组成,雁列带中的每条断层为近南北向走滑断裂的T断层。Es₃-Es₂^下期,长堤走滑断裂带开始活动,发育深层次断裂系统,系由济阳坳陷和渤中坳陷之间的构造调节作用所造成;Es^上₂-Ed期,发育浅层次断裂系统,与长堤深层次断裂持续活动以及沉积盖层的逐渐增厚有关,同时,郯庐断裂带开始对研究区的构造格局产生影响;Ng-Nm期,研究区处在巨大的北东向走滑递进应变带中,长堤近南北向走滑断裂带让位于郯庐断裂带控制的北东向走滑体系。     

塔北隆起X型走滑断裂成因机制的新解释

塔里木盆地塔北隆起发育两组呈小角度相交(40°)的透入性X型走滑断裂,分别沿着NNE走向和NNW延伸。在对塔北哈拉哈塘地区三维地震资料解释的基础上,对走滑断层的几何展布特征以及断层的剖面变形特征进行研究;同时重点解析了RP6断裂和HA13断裂,分析比较NNW向与NNE向断层的变形及发育特征差异;结合盆地重磁资料以及周缘造山带的活动特征,对塔北隆起小角度的X型走滑断层的发育机制以及演化进行了分析。研究表明,塔北隆起走滑断层在垂向上具有明显的分层变形特征,分为三个构造层:震旦系-中寒武统下构造层(TH₃界面以下)、上寒武统-中奥陶统中构造层(TH₃-TO₃t界面)和上奥陶统-石炭系上构造层(TO₃t-TP界面)。断层在下构造层和中构造层中整体处于压扭环境,多发育正花状构造;上构造层中断层主要发育负花状构造或正断层,整体处于张扭环境。两组断裂比较,NNW向断裂活动性强,在各构造层中均有显著的断裂特征发育,垂向连通性强,发育先存基底断裂,而NE向断层主要发育在中构造层,在下构造层和上构造层中断层发育不明显。活动性分析表明,断层的形成与演化具有多期性,走滑断层的形成经历了三期主要活动:中寒武世末、中晚奥陶世和志留纪-石炭纪。塔北隆起X型走滑断裂的形成受到了NNW向基底断裂和薄弱带的控制,NNW向先存基底断裂带或薄弱带优先发育走滑断裂,基底断裂与主挤压应力方向的夹角小于45°-Φ/2,NNE断层的发育受NNW向先存断裂限制,最终形成小角度相交的X型断裂。     

库车坳陷盐下构造对盐上盖层变形的影响因素分析

库车坳陷是在地壳或者岩石圈尺度整体挤压作用下,收缩构造变形形成的一个构造单元,膏盐岩层等软弱岩层可能导致滑脱断层发育,并引起盐上和盐下不协调收缩变形,区域挤压作用下一些先存基底断裂带的逆冲位移是控制盐上层冲断褶皱变形的主要因素。运用地震资料、地表露头、钻测井资料以及非地震资料等,对库车坳陷区域大剖面的盐上层、盐下层的构造变形样式进行分析,认为南天山在挤压收缩变形中隆升,诱导盆山过渡带发育基底卷入的高角度逆冲断层,先前基底断层的复活影响了盆地沉积盖层的构造变形,基底断裂与盖层断层组合样式在走向上基本一致,盖层强变形带与基底断裂带上下呼应。     

鸡西盆地梨树镇坳陷晚白垩世构造演化与油气成藏条件

运用地层学、构造地质学以及成藏系统等理论和方法,系统阐述了梨树镇坳陷油藏的成藏条件.梨树镇坳陷断裂经历了城子河组时期的伸展变形、穆棱组时期的走滑变形和猴石沟组时期的强烈反转构造变形三个阶段.依据断裂发育特征和各级不整合面,将坳陷自下而上划分为下部城子河组断陷构造层、中部穆棱组断坳转化构造层和上部猴石沟组坳陷构造层,各个...     

从西宁盆地新生代变形探讨青藏高原东北缘的变形特征

位于青藏高原东北缘的西宁盆地在新生代期间的变形具有明显的阶段性,新生代早期该盆地顺时针的转动在西宁盆地中的基底中产生或复活了一些北北西向的左行走滑断裂。晚期（中新世以来）,由于盆地边缘断裂持续强烈活动并伴随着一定的顺时针旋转,在盆地中形成一系列切割盆地基底的北北东向和北东向次级断裂,盆地中不同方向次级断裂不同时间的发育与边界左行斜向剪切造成的变形类似。同时盆地中薄皮与厚皮构造共同发育为特征,不仅盆地盖层发生了一定程度的褶皱变形,而且沿着切割盆地内部的断裂,往往基底被抬升至地表,形成比较明显的基底卷入型褶皱。西宁盆地因此被分割,形成了一系列更小的次级盆地。而青藏高原东北部新生代变形同样具有以上特征,斜向挤压是该地区变形的重要方式,正是由于长期的斜向挤压,造成了盆地内部与边界之间的应变分配,盆地内部基底隆起,并逐渐分割原先的大盆地。而热水—日月山断裂以及温泉断裂发育在海原断裂与昆仑山断裂之间的阶区,它们的活动和发育与边缘大型走滑断裂有重要的联系,同时也是压剪作用的重要特征之一。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代伸展量的时空分布特征*

以渤海湾盆地黄骅坳陷22条区域地震剖面的构造解释为基础,利用平衡剖面技术计算了不同位置剖面的伸展量、伸展率和伸展系数,并分析了伸展量的时空分布规律。研究表明,黄骅坳陷新生代具有幕式伸展的特点,而且伸展量的时空分布极不均匀。空间上,伸展量主要是由盆地主边界断层伸展位移造成的,主边界断层位移较大处的伸展量也相应较大;时间上,水平伸展运动可以分为始新世、渐新世和新近纪3个时期,其中,始新世伸展主要发生在盆地南部,渐新世发生在中北部,新近纪伸展量较小,主要发生在中部。伸展量时空分布是受盆地构造变形、构造演化控制的。始新世,NNE向沧东断层的伸展位移是控制盆地伸展变形的主要因素,且沧东断层在盆地南区的伸展位移量较大。渐新世,NNE向沧东断层在盆地中北区的伸展位移量相对较大,同时盆地内部NNE向基底断层的右旋走滑诱导的NE向基底正断层对盆地伸展变形做出贡献。新近纪,盆地在后裂陷的热沉降过程中NNE向基底断层仍然有右旋走滑位移,致使盆地中部发育NE向盖层正断层。     

塔中北坡“复合花状”构造发育特征及成因机制

学者们对塔中北坡走滑断层的活动期次和发育时间以及形成机制展开过一些研究,但尚未达成共识.近期高品质三维地震资料的获得,有助于对该区走滑断层展开更详细的研究.基于三维地震数据的解释,发现塔中北坡发育一系列下断穿寒武系基底、上断至中泥盆统的NNE向走滑断裂.地震剖面上显示多数走滑断裂几何学形态复杂,以上奥陶统为界,断裂呈现下部"正花状"与上部"负花状"相互叠置的"复合花状"构造样式.三维地震相干切片显示,下部断裂呈NNE向线性延伸且只分布于主位移带附近;上部断裂为NW走向,整体上呈现为右阶雁列排布.根据界面沿断层局部"隆升"高度的分析以及断层生长指数的计算可知,下部断层形成时间不早于晚奥陶世,上部雁列正断层的发育时间为中志留-中泥盆世.结合塔里木盆地周缘构造背景分析,认为下部基底断层可能发育于晚奥陶世,与古昆仑洋强烈俯冲碰撞作用相关;上部雁列断层的形成可能受控于下部基底走滑断层的活化,与阿尔金域强烈的褶皱造山作用相关.      

米仓山、南大巴山前缘构造特征及其形成机制

在对四川盆地东北部盆山结合部地表地质和石油地球物理资料综合分析的基础上,阐述了米仓山前缘构造、南大巴山前缘构造的几何学、运动学特征;发现了二者的共性和不同,二者均以双重构造为主,通过古生代构造层的叠置,而迅速抬升出露地表,米仓山前缘以被动顶板双重构造为主,即典型的"三角带"构造,南大巴山前缘以主动顶板双重构造为其显著特征;初步分析了原因,区域滑脱层,特别是嘉陵江组-雷口坡组膏盐岩滑脱层及古生界泥页岩滑脱层,构成了顶板和底板逆冲断层,其间的台地相碳酸盐岩构成了断夹块,受米仓山早期基底隆升和侧向挤压,形成了被动顶板双重构造,南大巴山递进挤压变形,形成了主动顶板双重构造。     

青藏高原东北缘岩石圈缩短变形——深地震反射剖面再处理提供的证据

青藏高原是由印度板块和亚洲板块于50～60 Ma碰撞而形成的全球最高最大的高原,已成为多数国内外学者的共识.然而,关于它的岩石圈变形机制却是长期争论的问题.深地震反射剖面是精细揭示岩石圈结构、分辨变形样式的有效技术.重新处理的松潘地块一西秦岭造山带深地震反射剖面揭示出岩石圈变形的细节,以地壳上部的双重逆冲构造、地壳中部...     

Spatial Characteristics and Controlling Factors of the Strike‐slip Fault Zones in the Northern Slope of Tazhong Uplift,Tarim Basin: Insight from 3D Seismic Data

The detailed characteristics of the Paleozoic strike-slip fault zones developed in the northern slope of Tazhong uplift are closely related to hydrocarbon explorations. In this study, five major strike-slip fault zones that cut through the Cambrian-Middle Devonian units are identified, by using 3D seismic data. Each of the strike-slip fault zones is characterized by two styles of deformation, namely deeper strike-slip faults and shallower en-echelon faults. By counting the reverse separation of the horizon along the deeper faults, activity intensity on the deeper strike-slip faults in the south is stronger than that on the northern ones. The angle between the strike of the shallower en-echelon normal faults and the principal displacement zone(PDZ) below them is likely to have a tendency to decrease slightly from the south to the north, which may indicate that activity intensity on the shallower southern en-echelon faults is stronger than that on the northern ones. Comparing the reverse separation along the deeper faults and the fault throw of the shallower faults, activity intensity of the Fault zone S1 is similar across different layers, while the activity intensity of the southern faults is larger than that of the northern ones. It is obvious that both the activity intensity of the same layer in different fault zones and different layers in the same fault zone have a macro characteristic in that the southern faults show stronger activity intensity than the northern ones. The Late Ordovician décollement layer developed in the Tazhong area and the peripheral tectonic events of the Tarim Basin have been considered two main factors in the differential deformation characteristics of the strike-slip fault zones in the northern slope of Tazhong uplift. They controlled the differences in the multi-level and multi-stage deformations of the strike-slip faults, respectively. In particular, peripheral tectonic events of the Tarim Basin were the dynamic source of the formatting and evolution of the strike-slip fault zones, and good candidates to accommodate the differential activity intensity of these faults.     

Modelling cover deformation and decoupling during inversion,using the Mid-Polish Trough as a case study

Seismic sections across the NW part of the Polish Basin show that thrust faults developed in the sedimentary units above the Zechstein evaporite layer during basin inversion. These cover thrust faults have formed above the basement footwall. Based on the evolution of the basin, a series of scaled analogue models was carried out to study interaction between a basement fault and cover sediments during basin extension and inversion. During model extension, a set of normal faults originated in the sand cover above the basement fault area. The distribution and geometry of these faults were dependent on the thickness of a ductile layer and pre-extension sand layer, synkinematic deposition, the amount of model extension, as well as on the presence of a ductile layer between the cover and basement. Footwall cover was faulted away from the basement only in cases where a large amount of model extension and hanging-wall subsidence were not balanced by synkinematic deposition. Model inversion reactivated major cover faults located above the basement fault tip as reverse faults, whereas other extensional faults were either rotated or activated only in their upper segments, evolving into sub-horizontal thrusts. New normal or reverse faults originated in the footwall cover in models which contained a very thin pre-extension sand layer above the ductile layer. This was also the case in the highly extended and shortened model in which synkinematic hanging-wall subsidence was not balanced by sand deposition during model extension. Model results show that inversion along the basement fault results in shortening of the cover units and formation of thrust faults. This scenario happens only when the cover units are decoupled from the basement by a ductile layer. Given this, we argue that the thrusts in the sedimentary infill of the Polish Basin, which are decoupled from the basement tectonics by Zechstein evaporites, developed due to the inversion of the basement faults during the Late Cretaceous-Early Tertiary.