准噶尔盆地西北缘红3 井东侧断层构造几何学、运动学模型

红3井东侧断层的成因与中拐凸起的形成与演化密切相关,解析其构造几何学与运动学特征对于揭示中拐凸起自晚古生代以来的构造变形具有积极作用,并对于研究区的油气勘探具有重要意义。本文利用断层相关褶皱理论,不整合面识别及平衡剖面的方法,对红3井东侧断层进行精细的构造解析、建模与构造复原。中拐凸起发育白垩系-侏罗系、侏罗系-三叠系、三叠系-上乌尔禾组、上乌尔禾组底界及佳木河组-石炭系5个区域不整合面。研究认为,红3井东侧断层为一断层传播褶皱模型,发育生长三角,平面上分为北段、中段和南段。受海西晚期及燕山期的区域挤压作用的影响,红3井东侧断层在早二叠世末期（P₁f末期）至中二叠世晚期（P₂w）及早侏罗世晚期（J₁s）至晚侏罗世发生两期传播活动,并在中段发生分支,分支断层的断距较小。早期的断层活动在中段最强,南段其次,北段最弱。中-下二叠统被抬升,遭受大面积剥蚀,地层缩短量约为3.8 km。晚期的断层活动微弱,且只发生在中段和北段,地层缩短量约为200 m。红3井东侧断层自北东向南西方向的传播、推覆作用控制了中拐凸起的主体构造形态,整体具有“南北分段、早晚期构造叠加”的特征。     

库车坳陷东部异常流体压力特征及其对构造变形的控制

为探究库车坳陷东部异常流体压力特征及其对构造变形的影响,在研究区25口井的钻井、完井及测井资料基础上,利用“等效深度法”计算出泥岩段流体压力,并结合实测流体压力对其进行校正,从而刻画出该地区依奇克里克构造带、秋里塔格构造带以及阳霞凹陷超压发育特征,在此基础上拟合流体压力随深度的变化规律,估算出在依奇克里克构造带以及秋里塔格构造带基底滑脱层有效摩擦系数为0.138∽0.238;通过解释过井的地震剖面,运用构造楔相关理论计算出基底滑脱层强度F = 0.103 4∽0.172 9,将其与利用基底滑脱层流体压力比计算出来的有效摩擦系数进行比较,发现两者之间存在比较好的吻合性,以此证明估算基底滑脱层有效摩擦系数的可信度;计算出若研究区不发育流体超压,则基底滑脱层有效摩擦系数应为0.342∽0.485,说明研究区广泛发育的流体超压有效降低了原基底滑脱层有效摩擦系数的59.1%∽69.8%,意味着在研究区沿基底滑脱层发生剪切作用所需要的构造应力大幅度减小。     

深部俯冲板片三维构造重建及其几何学、运动学研究——以汤加—克马德克地区俯冲板片为例

西南太平洋板块与澳大利亚板块之间的汤加—克马德克俯冲带,是研究地球动力学最重要的区域之一.本文研究根据MIT-P08地震数据,结合板块构造边界、地震活动分布、海岸地形数据等,基于GOCAD软件平台建立三维地震层析成像,对西南太平洋板块的汤加—克马德克俯冲板片进行三维解释.地震层析成像显示汤加—斐济地区地幔至少存在三个"高速"异常体.早期汤加—克马德克俯冲板片穿过地幔转换带,并进入下地幔,最大深度达1600 km.三维构造模型揭示了汤加—克马德克板片在深度600~800 km处存在断折形变,该俯冲板片去褶皱恢复后,测量其俯冲的最大位移达2600 km.汤加—克马德克板片开始快速俯冲的时间至少在30 Ma之前,平均移动速率约为68~104 mm /a.俯冲板片三维构造重建和恢复,可以有效揭示俯冲板片几何学、运动学,为研究深源地震成因、地球深部变化过程和动力学机制提供约束.     

冲断构造与正反转构造物理模拟实验的研究进展

冲断构造和正反转构造是我国西部叠合盆地中典型的构造样式,其构造物理模拟实验是研究和模拟自然界冲断构造（正反转构造）变形特征和动力学过程的一种有效的实验方法。在查阅大量相关资料的基础上,本文概述了物理模拟实验的发展历史,以及国内外在实验理论、实验技术和从二维到三维转变等方面的研究现状。目前,构造物理模拟实验已被广泛应用于构造地质学、石油构造地质学等众多研究领域,是油气勘探研究由定性描述跨入半定量-定量分析的有效途径之一。本文分别阐述了冲断构造和正反转构造在近年来取得的进展：1）在冲断构造物理模拟实验方面,介绍了双指向冲断构造和推覆体、地表作用对冲断构造的影响以及冲断构造中地层缩短量和应变等3方面的进展;2）在正反转构造物理模拟实验方面主要讲述了基底对反转构造演化型式的制约以及反转临界条件的三维构造模拟取得的进展。同时,认为物理模拟在未来的发展过程中应紧密结合数值模拟、高精度成像技术和数据采集技术等。作为研究构造变形机制的重要媒介,冲断构造物理模拟在塑性变形对冲断构造的影响、如何反映现代构造地质学成果以及模拟过程中如何加入化学物质迁移等问题方面仍存在不足。此外,高端实验室的建设和模拟技术也是构造物理模拟实验面临的一个问题。     

断层相的概念及应用

断层相是相分析方法在断层研究中的应用,它实现了对断层三维空间结构、断层结构单元及断层内部岩石物性特点的精确描述.从空间展布上来看,断层具有明显的带状结构,可以将其划分为破碎带和诱导裂缝带2部分.结构单元是断层空间的基本组成,也是断层相研究的基本对象.通过应用断层相分析手段对典型断层包络体内部变形特点进行精确描述,介绍了断层相在实际工作中的研究方法,并最终建立了硅质碎屑岩地层中拉张性断层相模式.分析表明,断层相分析方法对于研究断层的封闭性和稳定性具有非常重要的理论意义,在油气勘探开发及工程建设过程具有广泛的应用价值.     

龙门山中段山前带浅层冲断系统的结构、形成与演化

本文依据断层相关褶皱几何学原理,对龙门山中段地震剖面进行了精细解释。研究发现,龙门山中段山前带浅层冲断系统存在多套滑脱层,具有上下分层变形特征。浅层滑脱层为上三叠统须家河组三段(T_3~x3)的碳质页岩夹煤层,其上发育双重构造和叠瓦构造;下三叠统嘉陵江组四、五段(T_1j~(4-5))的膏岩层,发育断层传播褶皱、冲起构造和构造楔;深层为下寒武统的泥页岩层,发育断层转折褶皱和滑脱褶皱。该区滑脱断层所控制的地层变形和缩短量各不相同,其中三叠系上统缩短量最大,大于30 km;三叠系下统至古生界地层缩短量约为14.5 km;侏罗系以上的地层缩短量则较小。研究区内的通济场断裂(F_3)为印支末期形成的一套逆冲断层组,其下部交于下寒武统滑脱层,深度约为10 km;关口断层(F_4)和彭县断裂(F_5)为晚侏罗世一早白垩世形成的逆冲断层,下部交与下三叠统嘉陵江组滑脱层,深度大约为8～10 km。这些断层以前展的方式破裂,并且长期活动。龙门山中段自中生代以来存在多期构造事件,主要发生诺利末期、印支晚幕、燕山期和喜马拉雅期。其中,燕山期和喜马拉雅期是龙门山活动最强烈的两个阶段,在龙门山中段山前带表现为大量断裂的长期活动,地壳缩短和龙门山快速隆升,并形成多种构造样式。     

珠江口盆地开平凹陷边界断层三维几何学与运动学

神开断层位于开平凹陷北部,是发育在南海被动大陆边缘洋陆过渡带的大型伸展拆离边界断层.本文以高精度2/3D地震资料和测井资料为基础,首次对神开断层的三维几何学和运动学特征进行剖析.根据断距变化,结合走向、倾向、倾角特征,将神开断层分为西南、中、东北三段;空间上认为神开断层断面是由多个等倾角区组成的复杂曲面,重建其几何学形态模型,通过5个垂向轴面和3个横向轴面将神开断层断面分为20个区.以正断层相关褶皱理论为指导,对神开断层运动学特征进行深入研究;根据平衡剖面对比,认为断层西南段、东北段在始新世早期开始发育,中段在始新世中晚期发育并与西南段和东北段连锁形成一条断层;断层旋转程度自西南向东北变弱;断层西南段反转强度最大,中段次之,东北段无反转.神开断层西南段为"反犁式"形态;中段为"座椅式"形态,与大洋核杂岩伴生;东北段为"犁式"形态.断层下盘的波瓦状构造为古老的拆离断层面,与神开断层一起构成拆离断层系.     

鄂尔多斯盆地西缘马家滩地区构造沉降特征与三叠纪延长期的盆地属性

为了确定鄂尔多斯盆地西缘中段延长期盆地属性，本文以马家滩地区9口探井为基础，通过对构造沉降曲线进行分析，结合盆地沉降曲线正演模拟，将马家滩地区沉降划分为9个阶段，认为延长期盆地西缘马家滩地区应处于弱伸展环境，其中长10段—长8段沉积时期应为岩石圈热冷却作用早期引起的快速沉降阶段，长7段—长1段沉积时期为热冷却作用中后期引起的缓慢沉降，盆地属性应为克拉通内坳陷盆地。