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（T3x3）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（T1j45）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14.5km; 侏罗系以上的地层缩短量则较小。研究区内的通济场断裂（F3）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（F4）和彭县断裂（F5）为晚侏罗世—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。     

龙门山中段山前带构造楔的发现及其几何学、运动学特征:对青藏高原东南缘隆升动力学机制的约束

运用断层相关褶皱几何学原理,对龙门山中段山前的地震反射剖面进行解释。研究发现,龙门山中段山前带垂向上具有多套滑脱层。其中深层次滑脱层位于前震旦系基底深度约(19±2)km的地方,其上发育双重构造和叠加构造楔,构造楔是龙门山中段山前带重要的构造样式之一。工区A剖面深层构造楔模型以后展破裂式叠加形成,断层产生的滑移量达45.5 km;B剖面深层构造楔模型以前展破裂式叠加形成,断层产生的滑移量约16.6 km;构造楔的形成导致上部断裂和岩层隆升并褶皱变形,A、B剖面山前地层相对川西平原最大抬升量分别为8 km和3 km。构造楔沿龙门山中段山前带走向平面上呈带状分布,具有不同的规模和几何形态;分析其形成时间较晚,可能形成于喜马拉雅期。通过对深层叠加构造楔几何学和运动学的定量计算,其正演运动学模型与实际剖面解释相吻合。深层叠加构造楔的形成在龙门山中段前山带有着其相应的成因机制,在所能限定的空间范围内,其特殊的地理位置、构造特征与成因,可以为研究青藏高原东南缘隆升的动力机制提供一定的约束。     

龙门山中段山前河流Hack剖面和面积-高程积分的构造地貌研究

2008年5月12日龙门山发生了8.0级特大地震,仅仅时隔5年,在2013年4月20日,龙门山构造带南段又发生了M7.0级地震,说明该区域构造运动频繁发生,也因此成为地质地貌学家研究构造—地貌—水系的理想场所。构造活动对河流的发育、形态（纵剖面形态、平面形态、三维地貌）等有重要影响。基于DEM数据,本文提取了龙门山中段山前地区的湔江（R1）、金河（R2）、绵远河（R3）、干河子（R4）和安昌河（R5）5条河流及其次流域,分别计算了5条河流的Hack 剖面、河长坡降指标（SL参数）以及标准化坡降指标（SL/K）等构造地貌参数,并计算了这5条河流及其次流域的面积-高程积分值,对该地区的构造活动、地貌演化特征进行分析。研究表明：1）龙门山中段山前地区5条河流的Hack剖面皆呈上凸形态,表明龙门山中段山前地区处于构造抬升状态; 2）该地区的SL参数主要反映的断裂构造活动信息,SL参数在映秀-北川断裂峰值最为明显,说明该地区该断裂的活动性最强; 3）龙门山中段的5条河流面积-高程积分线接近凹形,该地区地貌演化整体上处于“壮年期”向“老年期”过渡阶段; 4）龙门山中段山前地区构造活动性在空间上有差异性,该地区的中南段活动性较强,北段地区活动性较弱。     

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。     

龙门山褶皱冲断带典型地震剖面平衡剖面恢复及构造演化分析

近年来,龙门山褶皱冲断带是国内外专家学者研究复杂构造地质的天然实验室。通过野外地质调查和精细地震构造解释,利用最新最的油气勘探地球物理资料,通过选取龙门山北段、中段、南段与构造走向基本垂直的成像效果较好具有代表性的区域地震大剖面3条,借助Geo—sec二维平衡剖面构造恢复技术,对龙门山褶皱冲断带的构造发育及其演化过程进行分析。通过对各段构造发育及断裂演化史进行深入剖析,总结出7种构造发育样式以及北、中、南段构造组合特征。通过对比北、中、南段构造发育及演化特征,证实龙门山褶皱冲断带是由多期构造运动叠加形成的复式构造,具体表现为基底卷入推覆冲断、盖层滑脱叠瓦状推覆冲断、逆冲双重构造等多种构造样式。印支运动早期以前,主要以拉张环境为主,缓慢隆升;印支晚期以后,以挤压环境为主,逆冲推覆快速隆升,至喜马拉雅运动时期定型。在此基础上,综合石油地质综合评价,结合各段区域内已发现气田的构造特征,对有利油气构造样式进行了预测,指出其中的被动断弯与断展背斜构造、顶板双重构造、背冲构造是油气勘探的有利构造样式。     

龙门山中段前山带构造特征及含油气性研究

文章讨论了龙门山中段前山带的横向构造特征和纵向构造变形层次,并从构造演化角度重点分析了大圆包隐伏构造的油气赋存条件.研究表明,本区构造变形始于印支期,止于喜马拉雅晚期,主要发育浅层次脆性变形的推覆构造、以彭灌飞来峰群为代表的滑覆构造以及滑脱构造.大圆包构造为推覆体之下的隐伏构造圈闭,印支期-燕山早期隆起带上的正向古构造圈闭是早期油气聚集的关键,晚期构造裂缝改善了超致密砂岩的储集条件,生储盖组合良好,具有较好的油气勘探前景.     

龙门山褶皱冲断带南北分段性与汶川地震的关系

龙门山褶皱冲断带位于青藏高原东缘与四川盆地之间,中生代以来主要经历了晚三叠世和新生代两期重要的地壳缩短变形,形成了典型的逆冲推覆构造带.龙门山的形成和演化与青藏高原隆升以及地震活动有着密切的关系,因此龙门山褶皱冲断带南北两段的差异性被众多学者所关注.文章在前人工作的基础之上从3个角度来阐述龙门山南北两段的差异性:1)地质调查和地震反射剖面解释表明,晚三叠世龙门山北段变形强烈而南段变形不明显,南北分段格局就此形成;2)汶川地震同震地表破裂的差异,北段以右旋斜向逆冲为主,南段则主要以逆冲为主.兼有少量的走滑分量;3)同震断裂的三维构造建模揭示出,同震断层的三维几何形态同样存在南北差异,北段同震断层只有一条且不能向下延伸至深部的主滑脱层,而南段同震断层有两条分支,二者在大约10km的深度合并成一条,并向下延伸至约17km深度与主滑脱层相连.因此,认为汶川地震同震破裂的南北分段性是由于晚三叠世龙门山先存的南北构造差异性所引发的.     

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 %。     

龙门山中段彭灌断裂带汶川Ms8.0地震同震破裂断层识别及其浅、表构造特征

2008年汶川Ms8.0地震在龙门山中段的彭灌断裂带产生的地表破裂,是该地震产生的第二大地表破裂带.综合应用地质、钻井以及二维、三维地震数据,利用横贯前山带的多条人工地震反射剖面,对彭灌断裂带产生同震破裂的断层进行准确识别和解释.研究表明,龙门山中段的彭灌断裂带是一套由3条主要断层和次级广泛发育的断裂组合构成,浅层表现...     

龙门山中段清平飞来峰的构造变形特征及形成机制

在野外考察、室内分析的基础上对清平飞来峰的构造特征、形成机制进行了研究。其结果表明清平飞来峰具有明显的叠覆式特征,共分5层。各层峰体特征、成因各具特色,下部两层为推覆体,上部三层为滑覆体。推覆体与滑覆体共同构成同一飞来峰,为龙门山飞来峰中所少见。从而证实了龙门山飞来峰先发育推覆体,后发育滑覆体的地质景观确实存在。     

四川龙门山中段早埃姆斯期生态地层及古环境新认识

本文讨论了龙门山中段白石-苟家大型飞来峰内早埃姆斯期的甘溪组分布及岩性特征。首次将甘溪组划分为两个生态地层单元,即Anetoceras-Plectodonta群落及Dicoelostrophia-Eosophragmophora群落;指定了群落的层型剖面,分析了各群落的生物组成、丰富度、生态特征及生态环境。认为区内早埃姆斯期属深水陆棚至深水盆地沉积环境,为龙门山区泥盆纪沉积盆地的性质和演化提供了新资料。     

四川龙门山中段早埃姆斯期生态地层及古环境新认识

本文讨论了龙门山中段白石 苟家大型飞来峰内早埃姆斯期的甘溪组分布及岩性特征。首次将甘溪组划分为两个生态地层单元 ,即Anetoceras Plectodonta群落及Dicoelostrophia Eosophragmophora群落 ;指定了群落的层型剖面 ,分析了各群落的生物组成、丰富度、生态特征及生态环境。认为区内早埃姆斯期属深水陆棚至深水盆地沉积环境 ,为龙门山区泥盆纪沉积盆地的性质和演化提供了新资料。     

龙门山南段构造变形及应力序列

2008年5月12日的汶川大地震表明龙门山断裂带仍然是一个构造活动带,为达到防震减灾的目的,对龙门山进行深入研究显得非常必要。作者通过龙门山南段的怀远和雅安两条实测构造地质剖面,应用传统的构造解析法,结合构造带的分带讨论思想,对野外实测的褶皱、节理和断层等构造变形要素进行综合分析,确定出各构造带的变形和应力序列。中央断裂带构造变形次数达10次以上,其中以NW-SE向逆冲最多,部分为左旋逆冲或右旋逆冲。滑覆体构造变形序列达5次左右。前山断裂带的构造变形序列较少,约5次以上。     

贺兰山构造带构造—地层层序及构造演化

贺兰山构造带及邻区形成演化经历有多期叠加改造和多个伸展—聚敛旋回构造运动,形成了区域内多套构造—地层层序,因此,开展贺兰山构造带构造—地层层序及构造演化研究对深入理解其地质结构和油气勘探有着重要的意义。本文旨在综合利用野外调查、地震数据和1：50 000区域地质资料,采用野外实地调查和地震剖面精细解析相结合的方法对研究区区域不整合面的分布特征和规律进行详尽分析研究,根据区域不整合面的发育特征,建立区域地层年代格架,划分构造—地层层序,进而对盆地演化阶段进行探讨。研究表明,研究区自下至上发育Pt2Ch-Jx/Pt1、∈1/An ∈、C2/O、T/P、J1-2/An J、K1/An K1、E3q—N/AnE,据此将研究区垂向上划为7个构造—地层层序：基底构造层、中元古界构造层、震旦系—奥陶系构造层、石炭系—三叠系构造层、侏罗系构造层、下白垩统构造层、新生界构造层。贺兰山构造带构造演化经历中新元古代—早古生代陆缘盆地坳陷—裂谷演化阶段;晚古生代—中三叠世陆相盆地坳陷沉积阶段;晚三叠世局部伸展;中侏罗世—早白垩世大规模逆冲推覆阶段,普遍发育多条大型北东向逆冲断裂;始新世开始进入盆—岭构造形成阶段。     

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。     

龙门山南段飞来峰构造变形及形成演化

龙门山前山构造带中分布着大量的飞来峰。为了解其构造演化过程,主要通过分析研究龙门山南段白石-苟家飞来峰和金台山飞来峰内部及下覆地层的构造变形特征,确定出其至少经历了5个构造变形序列,并结合前人资料讨论龙门山南段飞来峰的形成和演化。