塔里木盆地阿瓦提凹陷周缘的晚新生代张扭性断层带

塔里木盆地西北部的阿瓦提凹陷周缘发育晚新生代正断层,其中第四纪的正断层活动是塔里木盆地构造地质研究的新发现。这些正断层受先存基底断裂控制,平面上沿沙井子断裂带、阿恰断裂带和吐木休克断裂带右阶式雁列状分布,构成右阶左旋张扭性正断层带。剖面上,向下断达下古生界后不清楚,向上断至第四系上部,构成阶梯状或小型地堑(或负花状构造)构造。生长系数计算结果表明,正断层带形成于新近纪末,第四纪早-中期持续活动,到第四纪晚期停止活动。这些张扭性正断层带的成因是阿瓦提地块相对于周边地质体的顺时针旋转而致,其动力学来源于印度板块与欧亚板块陆-陆碰撞,在晚喜马拉雅山期依然持续作用而导致的远程效应。     

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。     

Characteristics of boundary fault systems and its hydrocarbon controlling on hydrocarbon accumulation in Awati Sag,Tarim Basin,China

Based on the interpretation of two-dimensional seismic data, this paper analyzes the characteristics of three boundary fault systems including the Shajingzi fault, the Aqia fault and the Tumuxiuke fault around the Awati sag of the Tarim Basin, and studies its controlling on hydrocarbon accumulation. Neotectonic movement is ubiquitous in oil and gas bearing basins in China, such as Neogene intense activities of large boundary thrusting faults of the Awati sag: Shajingzi fault, Aqia fault and Tumuxiuke fault. Based on a large number of seismic data, it is showed that they have section wise characteristics in the direction of fault strike, and active periods and associated structures formed of different sections are different. Usually, large anticlinal structures are formed in the upper wall, and faulted anticline controlled by companion faults are formed in the bottom wall. Large faults cut the strata from Cambrian up to Neogene. For the anticline in the upper wall, fault activities caused by neotectonic movement played a destructive role in hydrocarbon accumulation, thus the preservation condition is critical for reservoir formation. In this sense, attention should be paid to formations in the upper walls of Aqia fault and Tumuxiuke fault under the Cambrian salt bed, whose plastic deformation could help to heal faults. Companion faults in the bottom wall cut down to the Cambrian and up to the Triassic serving as the pathway for hydrocarbon migration, and associated structures in the bottom wall are noteworthy exploration targets.©2019 China Geology Editorial Office.     

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。     

塔里木盆地南部塘古孜巴斯坳陷发现晚新生代伸展构造

通过认真、系统的地震资料解释,在塔里木盆地南部的塘古孜巴斯坳陷及周缘首次发现晚新生代正断层。在塘古孜巴斯坳陷内部发现的晚新生代正断层走向为北西-南东向,剖面上组合成地堑或堑-垒构造,与巴楚隆起东北缘所发育的晚新生代正断层相似。塘古孜巴斯坳陷西北缘发现的两条晚新生代正断层走向为北东-南西,剖面组合成一地堑构造,与阿瓦提凹陷西北缘沙井子断裂带上发育的晚新生代张扭性正断层带走向一致,但不具备张扭性变形特征。正断层形成于上新世晚期(约3 Ma),持续演化至更新世早期(约2 Ma)。正断层的活动时间也与阿瓦提凹陷周缘的晚新生代正断层一致。它们形成于一个区域性弱伸展构造应力场内,代表印度-亚洲碰撞远程效应下,塔里木盆地脉式挤压(-冲断)过程中的一个构造间歇期。     

塔里木盆地西北缘沙井子构造带断裂构造分析

沙井子构造带位于塔里木盆地西北缘,是分隔阿瓦提凹陷和温宿凸起的边界断裂。它是塔里木盆地研究最薄弱的大型断裂构造带之一。根据系统、精细的地震资料解释,沙井子构造带存在3套断裂体系:深部楔状冲断构造、狭义沙井子断裂和浅部的伸张构造。深部楔状冲断构造形成于志留纪—泥盆纪,由北西倾向的主冲断层和南东倾向的反冲断层形成构造楔; 构造楔主要由前寒武纪变质岩组成,冲断前锋楔入于寒武系中部,造成上覆地层向温宿凸起方向的急剧抬升。狭义的沙井子断裂,即通常所说的沙井子断裂,为一条高角度基底卷入型挤压走滑断裂,形成于二叠纪末—三叠纪初,错断了早期的深部冲断楔。浅部的伸展构造形成于第四纪早-中期,为一系列较小规模的正断层,沿狭义沙井子断裂呈右步雁列状排列,构成左行剪切张扭性断裂带。深部的楔状冲断构造和浅部的伸展构造是本次研究的新发现。     

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入断裂,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—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。     

塔里木盆地中部满深1断裂带的多期断裂活动

满深1断裂带位于塔里木盆地中部的阿满过渡带,走向NNE-SSW,是三维地震解释发现的一条断裂带。精细的三维地震解释识别出6期断裂,从老到新包括：南华—震旦纪正断层、晚奥陶世—早志留世逆冲断层、中志留世—石炭纪正断层、二叠纪正断层、三叠纪逆冲断层和侏罗纪正断层。中志留世—石炭纪的正断层可以进一步划分为中志留世—中泥盆世正断层和晚泥盆世—石炭纪正断层两期。前者为主,是昆仑—阿尔金早古生代碰撞造山带的造山后构造;后者是前者的复活。中志留世—石炭纪正断层作用形成一系列近南北走向的正断层,组合成一条NNE-SSW走向的右列左旋张扭性断层带,形成满深1断裂带。二叠纪裂谷作用成因的正断层和岩浆活动显著改造断裂带,使之基本定型。三叠纪的冲断构造叠加于依合2构造之上。侏罗纪伸展作用对构造带有一定的调整影响。南华—震旦纪正断层和晚奥陶世—早志留世的冲断构造与满深1断裂带相交,对构造带的形成影响不大。侏罗纪正断层的发现,是塔里木盆地当时处于区域性伸展构造背景的重要证据。     

塔里木盆地西南坳陷发现晚新生代伸展构造

通过认真、系统的地震资料解释, 我们在塔里木盆地西南坳陷首次发现晚新生代正断层。 这些正断层发育于西南坳陷的东北部, 走向 NE-SW, 剖面上组合成堑垒构造, 个别剖面上显示负花状构造特征。 正断层主要发育于新生界, 向上断至的最高层位是第四系更新统下部。 倾向相反的正断层向下交汇后断距消失, 断层继续向下延伸的情况不清楚。 根据断距 变化和生长指数计算, 正断层形成于上新世晚期, 持续演化至更新世早期。 正断层的形成演化过程与以往在阿瓦提凹陷、巴楚隆起和塘沽孜巴斯坳陷发现的晚新生代正断层基本一致, 正断层活动时间为 ca. 3～2 Ma。 它们形成于一个区域性弱伸展构造应力场, 代表印度-亚洲碰撞远程效应下, 塔里木盆地脉式挤压冲断过程中的一个构造间歇期。     

塔里木盆地西北缘沙井子断裂带的构造特征与形成演化

塔里木盆地西北缘的沙井子断裂带, 位于塔北隆起的温宿凸起和北部坳陷的阿瓦提凹陷之间。它是塔里木盆地的一条一级断裂带, 由沙井子断裂、英雄断裂、温宿断裂和沙南断裂组成。其中沙井子断裂是主干断裂, 其它3条是其分支断裂。本轮研究新发现温宿分支断裂, 并将沙南断裂解释为英雄断裂前缘的反冲断层, 归属沙井子断裂带。沙井子断裂带的雏形形成于奥陶纪末-志留纪初, 在泥盆纪末-石炭纪、二叠纪末-三叠纪初、侏罗纪末-白垩纪初、白垩纪末-古近纪初和新近纪-第四纪发生过多期冲断作用和新近纪末-第四纪初的张扭性构造变形后, 才最终定型。沙井子断裂带是一条断控油气富集区带, 温宿油田、托探1油藏、沙南1油藏、新苏地1油气藏等都受其控制。

     

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。     

塔里木盆地西北缘神木园—古木别孜冲断系的构造样式和形成演化过程

塔里木盆地西北缘的神木园—古木别孜冲断系,由神木园冲断带和古木别孜冲断带组成。前者位于乌什凹陷北缘,以厚皮构造为主,形成基底卷入型冲断楔。后者位于乌什凹陷南缘,为一盖层滑脱冲断构造,主滑脱面位于中新统吉迪克组膏泥岩。其中,古木别孜背斜是古木别孜断裂的断层传播褶皱。该冲断系是晚新生代南天山陆内造山带南麓的前陆褶皱冲断带的一部分,属于印度—亚洲碰撞的远程效应。该陆内造山带叠加在先存的增生—碰撞造山带之上。生长地层显示,神木园—古木别孜冲断系形成演化过程为前展式。其变形首先发生于冲断系根带的神木园冲断带,起始于上新世中期（3.5 Ma）。上新世末—第四纪初（1.8 Ma）向前推进至古木别孜冲断带,并在第四纪持续演化。

     

塔里木盆地温宿凸起构造特征新认识

温宿凸起位于塔里木盆地西北缘, 平面上呈北东-南西向展布。本文从温宿凸起周缘及内部断裂构造解释入手, 结合区域地质结构特征、构造单元划分和构造演化研究, 认为温宿凸起的形成和演化主要受古木别孜和沙井子两条主断裂控制, 表现为夹持在乌什凹陷和阿瓦提凹陷中间的一个古隆起。温宿凸起内部发育一系列次级断裂, 将其划分为阿克苏低凸带、阿克雅断凸带、古木别孜断裂带和沙井子过渡带4个构造单元。温宿凸起具有长期隆升、短期沉降的特点: 在加里东晚期-喜马拉雅早期, 受两条边界主断裂形成并持续活动的影响, 温宿凸起长期隆升, 造成了其地层的广泛剥蚀; 喜马拉雅中期为温宿凸起稳定沉降阶段, 沉积了新近系吉迪克组碎屑岩沉积。喜马拉雅晚期差异隆升形成西高东低的大型鼻状构造背景, 东部接受了新近系康村组、库车组沉积, 西部高部位未接受沉积。边界断裂定型后, 温宿凸起亦最终定型, 形成了现今的构造面貌。综合研究认为, 温宿凸起和塔北隆起构造性质有显著差异, 二者为不同构造单元, 应将其归属为柯坪断隆而非塔北隆起。喀拉玉尔滚断裂为塔里木盆地一级构造单元塔北隆起和柯坪断隆的界线。本文研究成果对指导温宿凸起勘探生产、重新认识塔里木盆地西北部构造演化和构造格局有重要意义。

     

渤海海域郯庐断裂带新生代活动方式与演化规律——以青东凹陷为例

青东凹陷东边界为郯庐断裂带在渤海海域内西支断裂所在,平面上由4条北北东向断裂呈左阶雁列式排列,剖面上以上盘下降为主,局部具有张扭性和压扭性花状构造现象。青东凹陷东界上的郯庐断裂新生代经历了古近纪右行平移正断层活动、古近纪末盆地挤压反转中的逆右行平移、新近纪的弱拉张活动和第四纪以来的逆右行平移4个演化阶段。古近纪断陷期,先存的郯庐断裂带由于具有较低的强度,在南北向伸展应力场作用下复活并表现为具有右行平移分量的斜向拉张活动,在浅部新生4条左阶雁列式断层,并与盆地内北西向基底断裂系统和东西向新生正断层共同控制了古近系的沉积格局。古近纪末发生了盆地反转,结束了断陷盆地发育阶段,在北东东-南西西向区域挤压应力作用下郯庐断裂表现为逆右行平移活动。新近纪坳陷阶段,盆地内构造活动较弱,主要受控于岩石圈热沉降作用,但郯庐断裂仍具有较弱的伸展活动。第四纪以来,郯庐断裂再次转变为逆右行平移活动。     

滇西北弥渡地区主要断裂晚新生代发育特征及其动力学机制

弥渡地区位于滇西北断陷带东南缘,红河断裂带尾端与程海断裂交汇部位,是揭示滇西北断陷带形成机制及其与红河断裂带间运动学关系的关键区域。综合利用遥感解译及野外调查发现,区内主要发育有北东向的毛栗坡断裂,北西—北北西向的凤仪-定西岭断裂、弥渡断裂、密祉断裂、寅街断裂。对断裂错动地质、地貌体及擦痕的统计分析结果表明,毛栗坡断裂第四纪以左旋走滑活动为主兼具有正断分量;弧形的弥渡断裂及北西向的寅街断裂第四纪期间均以正断活动为主;上新世期间凤仪-定西岭断裂以右旋走滑为主,密祉断裂主要为伸展正断,二者第四纪期间均无明显活动。据弥渡地区主要断裂的几何形态、运动学特征及红河断裂带晚新生代活动性变化过程推测,控制弥渡盆地展布的弥渡断裂、寅街断裂等主要第四纪活动断裂是在继承和改造红河断裂带原有断层行迹的基础上形成的。上新世或更早,弥渡地区及滇西北断陷带的断裂活动与地壳张扭变形可能与红河断裂带尾端伸展变形作用有关,但第四纪期间,程海断裂基本上完全控制了弥渡地区主要活动断裂的发育,这一时期区内张扭变形的动力可能来自于川滇内弧带的顺时针旋转以及周缘南汀河断裂、畹町断裂与理塘断裂等左旋走滑断裂引起的区域性走滑拉分的共同作用。     

西秦岭北缘构造带的新生代构造活动——兼论对青藏高原东北缘形成过程的指示意义

西秦岭北缘构造带是青藏高原东北部一条重要的北西西向构造带,它由一组近于平行的断裂组成,中部发育活动的左旋走滑断裂,两侧发育向外扩展的多条逆冲断裂,剖面上呈向北偏心的花状构造。自古近纪中晚期以来西秦岭北缘构造带成为青藏高原早期的北东边界,其新生代构造活动控制了两侧的新生代盆地沉积演化和构造变形。在构造带南侧滩歌盆地自古近纪中晚期堆积了一套厚度较大的砾岩和砂岩地层,但未见新近纪地层;沿西秦岭北缘构造带中部在中新世形成具有剪切拉张性质的武山—漳县盆地,沉积了厚度超过千米的砾岩、砂岩和泥岩序列;在构造带北侧陇西盆地从古近纪中晚期至中新世晚期一直处于前陆盆地发育阶段,沉积了连续的新生代地层序列。在中新世晚期以后,整个构造带遭受挤压变形,逆冲活动强烈,中部的武山—漳县盆地和北侧的陇西盆地相继消亡,新生代地层发生强烈构造变形,位于构造带南侧的滩歌盆地也同时发生轻微缩短变形。第四纪晚期以来西秦岭北缘构造带断裂活动主要表现为左旋走滑运动方式,而逆冲断裂活动则迁移到了北东方向的海原断裂和香山—天景山断裂(又称中卫—同心断裂)等构造带之上,实现了大区域范围内的应变分配。     

青藏高原东北缘固关-虢镇断裂中段第四纪以来活动特征

固关-虢镇断裂是青藏高原东北缘、鄂尔多斯地块西南缘陇县-宝鸡断裂带中的一条主要断裂,该断裂的运动特征和活动性包含了青藏高原向东北方向扩展机制的重要信息。固关-虢镇断裂中段在卫星影像和DEM图上都显示出清晰的线性影像特征,地貌上表现为清楚的地貌陡坎,陡坎高80～100 m。通过卫星影像判读、野外调查、探槽开挖和年龄测试等方法的综合研究,结果认为固关-虢镇断裂中段第四纪早期有明显活动,并以左旋走滑运动为主,左旋走滑运动利用了早白垩世形成的正断层面;晚更新世以后固关-虢镇断裂停止了活动。造成断裂运动方式和活动性转变的原因是,第四纪以来印度-欧亚大陆碰撞的远程效应到达青藏高原东北缘之后,陇县-宝鸡断裂带周围的块体因为相互作用进行调整,形成了该断裂带局部构造应力以剪应力为主所致。     

歧口凹陷及周缘新生代构造的成因和演化

歧口凹陷及周缘构造带发育不同方向的新生代断层,主要包括NE、NNE、NEE、近EW和NW向等,从运动学平衡角度推测这些断层均应不同程度地表现为具走滑分量的正断层或上盘斜落的走滑断层。本文提出一个双动力过程模式来解释歧口凹陷及周缘构造带的形成和演化。始新世时主要发生NWW—SEE向区域裂陷伸展,形成NE—NNE向正断层和NEE—近EW向传递断层;渐新世时,受纵贯研究区的NNE向深断裂右旋走滑的影响,叠加了SN向的局部伸展,形成大量NEE—近EW向盖层正断层。晚第三纪时NNE向区域性伸展作用基本停止,深断裂仍继续右旋走滑活动,引起盆地区断层进一步活动。     

苏北盆地金湖凹陷西斜坡构造特征及构造演化

基于苏北盆地金湖凹陷的地质及地球物理资料,根据区域构造演化背景和剖面,描述了该凹陷的构造特征,讨论了该凹陷西斜坡构造演化阶段,并探讨了其构造演化特征。结果表明：金湖凹陷西斜坡地区断裂构造发育,大部分断层弧形弯曲,断层以小级别断层为主,断层组合以拉张型为主,断块圈闭发育;西斜坡在新生代期间的构造演化可划分为斜坡发育阶段（古新世阜宁期）、差异抬升阶段（始新世戴南期一三垛期）、逆冲褶断阶段（始新世三垛期末）、构造稳定阶段（新近纪和第四纪）等4个阶段;新生代构造活动强弱交替,断层活动差异性明显,古新世阜宁期和始新世三垛期断层活动规模和活动强度较大,新生代整体持续西抬东降,有利于聚集来自斜坡东部深部凹陷的油气形成油气藏。