平衡剖面技术在龙门山中段构造解释中的应用

龙门山推覆冲断带地形条件恶劣,构造断裂复杂,阻碍了该区油气资源的勘探进程。为搞清龙门山推覆冲断带下的构造样式,验证其构造解释方案,应用平衡剖面技术,对龙门山中段具典型构造特征的地质、地震综合解释剖面进行平衡恢复。实例分析证明,平衡剖面技术可正确指导龙门山中段构造剧烈变形区的构造解释方案,并可定性、定量分析构造变形期次和变形程度,为下一步油气勘探提供可靠依据。      

龙门山构造变形与油气关系探讨

龙门山构造变形始于印支期,经历燕山期和喜山期多次递进变形,构造变形时期具有由北向南、由西向东逐渐变晚和构造变形强度西侧强、东侧弱的特点。龙门山冲断带具有南北分段、东西分带和纵向分层的差异变形特征。龙门山逆冲推覆带构造变形强烈,油气保存条件差。山前断褶带主要发育断弯背斜、断展背斜和断挡背斜等,变形适中,油气保存条件好,龙门山山前断褶皱带有利于油气富集,形成构造油气藏。     

龙门山冲断带北段前山带构造分带性及山前带变形特征

龙门山冲断带构造分带性是龙门山构造研究中的核心内容和关键科学问题.在野外实测地质大剖面以及路线地质调查的基础上,根据冲断带不同部位构造样式的不同,将龙门山冲断带北段前山带划分出3个构造亚带,即唐王寨-仰天窝飞来峰-滑覆体构造亚带、楼子坝-雁门坝-马角坝叠瓦冲断亚带、矿山梁-天井山-二廊庙冲断背斜亚带.各亚带具有不同构造变形特征:飞来峰-滑覆体构造亚带具有"推覆加滑覆"的构造叠加和演变特征;叠瓦冲断亚带中冲断构造十分发育,从北西至南东方向,不同系、同一系中不同组、同一组中不同段的地层依次由老向新逆冲,组成典型的叠瓦状构造样式,逆冲断裂向西呈铲式倾斜,并收敛于逆冲断裂系底板断层之上.构造岩片中褶皱构造十分发育,以断层传播褶皱为主,其轴迹走向和轴面产状与叠瓦冲断亚带中各条断层的总体产状几乎相同,均倒向前陆方向.冲断背斜亚带具有双重构造特点,在浅层表现为近直立的短轴背斜,构造样式以断层转折褶皱为主,深层由多个逆冲岩片叠置而成.下寺-金子山-厚坝山前带浅部层次中冲断稀少、规模较小、变形微弱,主要表现为向南东倾斜的单斜构造,深部层次发育有大型隐伏逆冲断裂.从前山带和山前带总体上具有变形强度向前陆方向有规律递减、卷入构造的地层逐渐变新、变形层次逐渐变浅的趋势,反映了冲断构造具有前展式特征.冲断构造是晚三叠世与新生代两期构造变形的产物:晚三叠世构造变形强烈,是龙门山前陆冲断带的主要形成期;新生代变形较弱,叠加和改造了晚三叠世的构造变形.     

川西龙门山冲断带构造油气藏类型及分布预测

野外地质考察和地震剖面解释表明川西龙门山冲断带具有复杂的构造地质特征,认为研究区发育类型众多的构造变形样式,主要有背冲断块、三角带构造、逆冲断层带和断块构造、断层相关褶皱构造以及双重构造等,不同类型的构造变形样式形成不同类型的构造油气藏。不同类型构造油气藏具有一定的分布规律,在平面上具有分带性,并与龙门山冲断带的主干断裂密切相关,如北川-映秀断裂与马角坝-通济场-双石断裂之间主要发育与断层相关的褶皱型油气藏;马角坝-通济场-双石断裂与广元-关口-大邑断裂之间主要发育三角带构造型油气藏以及一些断滑褶皱型油气藏,等等。在纵向上具有分层性,区域性滑脱层之上发育各种类型的构造油气藏,主要有背冲断块型油气藏、逆冲断裂带内的构造油气藏等,滑脱层之下发育双重构造型油气藏、断层相关及与背斜有关的构造油气藏。     

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 %。     

龙门山前陆褶皱冲断带构造解析与川西前陆盆地的发育

通过详细的野外地质调查和精细的地震剖面构造解析。揭示了龙门山前陆褶皱冲断带的基本构造特征。对比分析了龙门山北段与南段构造变形几何学和运动学的差异。提出龙门山北段主要表现为一系列复杂的逆冲推覆构造,晚三叠纪变形强于新生代;龙门山南段则以基底卷入的叠瓦状冲断为特点,晚白垩纪-早第三纪变形尤为突出。与前陆褶皱冲断带相对应的是,川西晚三叠纪时期的周缘前陆盆地主要表现在整个龙门山褶皱冲断带的前渊地区;而晚白垩纪-早第三纪再生前陆盆地却局限在川西盆地的南部,并且印-藏碰撞的持续挤压作用使得晚新生代构造变形不断向东扩展进入川西盆地南部。     

秦岭南缘大巴山褶皱－冲断推覆构造的特征

秦岭造山带南缘的大巴山巨型逆冲推覆构造主要是在秦岭造山带板块俯冲碰撞造山与中、新生代以来陆内造山过程中长期复合作用形成的。详细的室内外构造研究表明,巴山逆冲推覆构造可以巴山弧形断裂带为界划分为北大巴山逆冲推覆构造和南大巴山逆冲推覆构造。北大巴山自北而南依次由安康－武当推覆体、紫阳－平利推覆体、高桥－镇坪推覆体和高滩推覆体逆冲叠置而成。南大巴山则以镇巴－阳日断裂为界,分为北部的前陆冲断褶皱带和南部的前陆褶皱带。北大巴山主要是印支期碰撞造山作用和燕山期陆内逆冲推覆作用叠加改造的结果,南大巴山则主要是燕山期递进变形过程中的产物。构造变形北强南弱,北以冲断褶皱变形为特征,南以皱褶作用为主;北部褶皱紧闭复杂,向南渐变为宽缓的薄皮构造。逆冲作用在时序上具有由北向南扩展传递的特点。     

鄂东南地区印支期以来构造变形特征及油气意义

利用区域地震大剖面及MT资料,结合地面地质调查成果,对鄂东南地区的深部地质结构及典型构造样式进行了分析,认为该区发育以基底岩系顶面和志留系顶面为主滑脱面的大型逆冲推覆构造,并识别出双重逆冲构造、叠瓦状构造、台阶式结构、对冲构造及反冲断层等典型构造样式;同时对上下地质结构的变异进行了探讨,提出志留系滑脱层之下的“原地体”具有变形相对较弱、褶皱宽缓开阔的特点,在后期拉张改造中受到上盘“异地体”的保护,应是有利的油气勘探领域,双重逆冲构造内部发育的断层相关褶皱(如随阳构造)是重点勘探目标。     

龙门山冲断带分段机理研究

前陆冲断带具有巨大的油气勘探潜力,构造分段性控制油气分布。龙门山冲断带构造分段特征明显,但对分段性的形成机理缺乏深入研究。总结前人砂箱模拟实验成果认为:盆地基底差异和推覆带附近刚性体分布的差异,是造成冲断带构造分段的主要原因。龙门山前川西古拗拉谷的发现,为盆地基底存在差异提供了有利证据,古拗拉谷两侧发育大邑古隆起、江油——老关庙古隆起,在后期逆冲推覆过程中形成阻挡。通过对龙门山推覆带基底特征和刚性地体进行分析,结合前人模拟实验结果,明确提出龙门山冲断带构造分段机理:龙门山北段构造的形成是以碧口地块为动力,龙门山初始裂谷边缘古隆起形成阻挡,在古隆起上方形成冲断带;中段以彭灌杂岩体[彭县——灌县(都江堰)杂岩体]传递动力,在川西古拗拉谷坳陷部位,刚性体挤入盆地内部,印支期——喜马拉雅期,古坳陷部位继承性地发展为川西前陆盆地;南段以宝兴杂岩体传递动力,在大邑古隆起上方形成冲断带。     

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。     

试论龙门山逆冲推覆作用的沉积响应─—以成都盆地为例

本文根据现今龙门山前陆盆地（成都盆地）沉积特征和龙门山冲断带第四纪以来的逆冲推覆事件，研究了龙门山逆冲推覆作用对成都盆地沉积的控制作用和成都盆地沉积对龙门山逆冲推覆作用的响应，总结了龙门山冲断带逆冲推覆作用的沉积响应模式和地层标识，为研究龙门山冲断带地质演化提供了新的思路和方法。     

造山带逆冲推覆构造研究的主要新进展

造山带逆冲推覆构造研究是造山带研究中最为重要的课题之一。造山带外带即前陆褶皱冲断带(主要发育盖层冲断推覆体,一般遵循薄皮构造变形规则)与造山带内带(主要是基底褶皱推覆体,呈现厚皮构造变形规律)结晶逆冲推覆构造的几何学、运动学特征存在较大差异,二者形成机制也不相同,但其间仍有紧密的联系。近20年来造山带逆冲推覆构造研究的主要新进展为:①前陆褶皱冲断带逆冲断层及其相关褶皱的几何学特征分析已趋定量化,对其组合类型与演化时序有了更全面的认识,且对前陆褶皱冲断带的发展演化模式取得了新的共识,即遵循临界库仑楔模式;②平衡剖面技术在前陆褶皱冲断带的应用已从二维平衡与复原演进到三维平衡与复原,且日渐计算机化;③对造山带内带结晶基底逆冲推覆构造的主要类型(C型与F型逆冲岩席)及其特征已有较深的理解;④对前陆褶皱冲断带与结晶基底逆冲构造的相互关系及其形成演化模式有了新认识。目前造山带逆冲推覆构造研究过程中存在的主要问题为:①造山带内带结晶逆冲推覆构造的研究比较薄弱;②造山带晚期走滑构造及伸展构造的叠加与改造使得造山带内结晶逆冲推覆构造更为复杂化,致使其研究难度加大;③全面、精细的造山带深部地球物理资料较缺乏;④造山带内结晶逆冲岩席变形变质历史与超高压变质岩的形成机制及折返过程之间的关系尚未揭示清楚。在今后研究过程中应加强对上述问题的深入研究。     

龙门山逆冲推覆作用的地层标识

文章详细论述了龙门山前陆盆地充填地层中所记录的能反映龙门山冲断带逆冲推覆作用的地层标识。根据地层标识，并结合龙门山冲断带构造分带，主干断裂与地层切割关系，以及岩浆岩和变质岩年龄频谱，将龙门山冲断带自诺利克以来的逆冲推覆作用分为６个逆冲推覆构造幕和１１个逆冲推覆构造事件，龙门山冲断带逆冲推覆作用在时间上具多幕性和周期性，在空间上具产展式进推覆的特点，逆冲推覆作用的强度具有由北东向南西迁移的特点，并具     

桂中坳陷改造期构造样式及其成因

桂中坳陷的构造演化一般划分为原型期和改造期两大阶段。改造期主要属于挤压构造样式,目前的研究还相对比较薄弱。从大地构造动力学背景入手,结合区域地质事件,按照盆地发育世代与造山带演化阶段,综合近期野外地质调查与深层地球物理勘探成果等,分析了改造期挤压构造样式。主要有三大区域性冲褶变形构造系,包括大瑶山逆冲推覆构造系,右江逆冲推覆构造系以及雪峰山隆起南缘重力滑覆构造系。总体上,负向地形多褶皱紧闭,正向地形形成相对宽缓的箱状复式背斜褶皱;深层主要发育有基底断裂卷入引发的冲起构造以及与断层相关的断弯、断展、滑动等褶皱样式,浅层有逆冲推覆、纵弯、叠加等褶皱样式。目前桂中坳陷受到东西两侧剪切、向南拉张的应力作用。     

准噶尔盆地南缘中段构造的平衡剖面研究

笔者以平衡剖面理论为指导,利用平衡剖面反演技术,研究了准噶尔盆地南缘中段3条代表性剖面构造的几何学、运动学与发育史。研究表明准噶尔盆地南缘中段山前冲断带构造变形强度由北到南整体表现为由弱变强,反冲断层位移逐渐增大、反冲断层所滑脱的层位亦逐渐加深。纵向上划分为基底卷入型褶皱—冲断带和滑脱型褶皱—冲断带;在横向上不同构造带之间通过相邻构造的变形样式和滑脱层位的渐变实现位移的传递、转换和互补,从而保持褶皱—逆冲断层累计缩短量沿走向有规律的渐变关系。     

秦岭略阳—白水江地区双向推覆构造及形成机制

秦岭勉县—略阳板块缝合带在略阳地区构造样式总体表现为以一系列韧性逆冲断层为骨架,不同岩片(块)由北向南逆冲叠置的叠瓦状构造系,并在北部以状元碑走滑剪切转换带为界与白水江—光头山自南向北的逆冲推覆构造系构成不对称双向推覆构造。两大推覆构造系结构构造分别具有明显的分带性。略阳逆冲构造系包括:前缘褶皱—逆冲带、中部逆冲叠瓦带和后缘逆冲带;白水江—光头山逆冲推覆构造系由前锋推覆带、中部褶皱—逆冲带和根带组成,并显示前展式扩展方式。双向推覆构造形成于印支晚期—燕山早期,是扬子板块北缘碧口地块与南秦岭地块强烈碰撞造山的产物,反映了板块边界对造山带构造变形样式的控制作用以及造山带结构构造的复杂性。     

南大巴山前陆冲断带构造样式及变形机制分析

大巴山构造带位于秦岭造山带和四川盆地的过渡部位,形成于印支-燕山期,定型于喜山期。按照构造变形样式及其组合特征,从北东向南西可依次划分为北大巴山逆冲推覆构造带、南大巴山前陆褶皱-冲断带(又包括叠瓦断层带、断层-褶皱带和滑脱褶皱带等3个亚带)和四川盆地东北部低缓构造区等3个构造带(区)。南大巴山冲断带地表构造以类侏罗山式褶皱为显著特征,主要发育叠瓦断层系、断层相关褶皱、被动顶板双重构造、反冲断层系和冲起构造等变形样式。北东-南西向挤压应力和滑脱层是控制南大巴山及其前缘构造变形的主要因素,结合区域地质研究成果,建立了南大巴山及其前缘地区依次从震旦系-下寒武统-志留系-中下三叠统逐渐抬高的多层次滑脱前展模式。     

鄂尔多斯盆地西缘马家滩地区的构造样式与圈闭分布规律

鄂尔多斯盆地西缘冲断带是我国南北构造带的重要组成部分,是阿拉善地块与鄂尔多斯地块之间陆内构造变形的产物,研究其地质结构与构造样式是探讨陆内构造变形机制的基础,同时也是剖析地震活动与开展油气勘探的重要依据。本文基于该区近年来新的钻井、高精度二维与三维地震资料,应用构造解析方法,研究构造变形样式及圈闭分布特点。研究表明,马家滩地区地处鄂尔多斯盆地西缘冲断带中段,经历长期的伸展—聚敛旋回演化,是贺兰山—六盘山陆内造山带变形系统的一部分。马家滩地区的地质结构具有"分带、分层、分段"特征,自西向东发育后缘伸展带(银川地堑)、逆冲推覆构造带(包括韦州—苋麻湾冲断席、石沟驿向斜)、前缘过渡带和天环凹陷;前缘过渡带以石炭—二叠系煤层或泥岩为区域滑脱层分为上、下构造变形系统,下构造变形系统向西缓倾,发育低幅度背斜;上构造变形系统发育三排断层相关褶皱背斜带,向南变窄,上构造变形系统因滑脱层发育差异而南、北分段,二者之间斜向过渡转换。马家滩地区及邻区主要发育伸展-聚敛旋回制约的反转构造系统、陆内造山变形制约的扩展式前陆变形系统和后陆造山后伸展变形系统等3种构造变形系统;前缘过渡带上部构造系统经历印支晚期、燕山期和喜马拉雅期三期变形,形成不同期次、不同方向的叠加构造。马家滩地区发育断层传播褶皱、双重构造、叠瓦构造、构造楔和反冲断裂组合(冲隆构造)等构造样式,形成断背斜、断鼻及断块等油气圈闭类型,圈闭分布受断层控制呈带展布。马家滩地区构造圈闭发育,为西缘油气勘探的有利远景目标区。     

西北婆罗洲深水褶皱冲断带相关褶皱构造样式

深水褶皱冲断带的构造形态和特征会随着时间而变化进而影响深水油气勘探开发,而针对这个方面的研究在西北婆罗洲褶皱冲断带内相对薄弱.利用地震和地质相结合的方法,确定了逆冲相关褶皱的构造样式,探讨了其形成演化过程和主控因素,建立了研究区逆冲相关褶皱成藏模式.结果表明:研究区深水褶皱冲断带内发育隐伏型、顶部断裂型、滑塌型以及埋藏型4种逆冲相关褶皱构造样式,且平面上这4种逆冲相关褶皱自海向陆依次发育,其中隐伏型背斜褶皱幅度较低,海底无突出地形显示,主要发育于褶皱冲断带最前端;顶部断裂型背斜在海底有清晰的地形显示,以背斜顶部断裂发育为特征;滑塌型背斜顶部受正断层效应影响,翼部发育块体滑塌沉积;埋藏型背斜主要发育于现今陆架边缘附近,上覆厚层沉积层,在海底无突出地形表现.研究区所发育的4种逆冲相关褶皱构造是成因上有密切联系的统一整体,一个典型逆冲相关褶皱的形成大致经历滑脱、初始逆冲、强烈逆冲和埋藏4个阶段,依次发育隐伏型、顶部断裂型、滑塌型以及埋藏型4种背斜构造样式.同时,沿逆冲褶皱冲断带走向,受地形、沉积物供给、天然气水合物发育等因素控制,在同一挤压应力作用下,不同部位发育的逆冲相关褶皱样式存在差异性.在这种特殊的构造背景下,研究区发育独特的断裂控藏模式,极具勘探潜力.      

挤压断裂构造样式地震解释

挤压构造的动力学为板块与板块碰撞形成造山带,在造山带一侧或造山带内部形成挤压型盆地,这些盆地在挤压应力作用下,形成叠瓦逆冲、复合逆冲、多层次滑脱逆冲、多产状逆冲断裂构造组合。文中对与挤压逆冲有关的褶皱构造样式——断弯、断展、断滑褶皱构造进行了描述,指出在加强非背斜构造样式勘探的同时,也应加强背斜构造样式的勘探。油气资料显示80%～90%的油气生产来自背斜构造样式的油气田,面积大、幅度高的挤压构造是形成大、中型油气藏的地质条件。