准噶尔西北缘斜向挤压构造与走滑断裂

古板块构造研究表明古生代以来,准噶尔地块以斜向方式拼合到阿尔泰（Altaids）造山带构造域内,导致准噶尔西北缘一直处在斜向挤压构造背景之下,并发育高角度逆冲推覆构造带以及横向走滑断裂。地面地质调查、遥感卫星影像解译、大地电磁测深剖面和地震剖面构造解释资料综合研究表明,准噶尔西北缘边界断裂为达拉布特左行走滑断裂,西北缘逆冲推覆构造带为基底卷入的高角度逆冲断裂褶皱带; 在与逆冲带走向相垂直方向,发育有北西向横向走滑断裂,这些断裂为同一斜向挤压构造背景下形成的同期构造,形成时间约在晚二叠到侏罗纪之间。大地电磁测深和地震剖面解释表明,达拉布特走滑断裂控制了西北缘高角度逆冲断裂的分布与性质。西北缘二维和三维地震剖面解释表明,横向走滑断裂样式为正花状构造或者负花状构造,同时具有向南东或北西方向逆冲和拉伸的特征。横向走滑断裂为西北缘逆冲构造南北方向分段的主要断裂,并控制了西北缘中生代地层的沉积。西北缘构造是形成于主边界断裂的斜向挤压作用,而基底卷入逆冲断裂则属非纯挤压形成的逆冲构造。     

准噶尔西北缘斜向挤压构造与走滑断裂

古板块构造研究表明古生代以来,准噶尔地块以斜向方式拼合到阿尔泰（Altaids）造山带构造域内,导致准噶尔西北缘一直处在斜向挤压构造背景之下,并发育高角度逆冲推覆构造带以及横向走滑断裂。地面地质调查、遥感卫星影像解译、大地电磁测深剖面和地震剖面构造解释资料综合研究表明,准噶尔西北缘边界断裂为达拉布特左行走滑断裂,西北缘逆冲推覆构造带为基底卷入的高角度逆冲断裂褶皱带; 在与逆冲带走向相垂直方向,发育有北西向横向走滑断裂,这些断裂为同一斜向挤压构造背景下形成的同期构造,形成时间约在晚二叠到侏罗纪之间。大地电磁测深和地震剖面解释表明,达拉布特走滑断裂控制了西北缘高角度逆冲断裂的分布与性质。西北缘二维和三维地震剖面解释表明,横向走滑断裂样式为正花状构造或者负花状构造,同时具有向南东或北西方向逆冲和拉伸的特征。横向走滑断裂为西北缘逆冲构造南北方向分段的主要断裂,并控制了西北缘中生代地层的沉积。西北缘构造是形成于主边界断裂的斜向挤压作用,而基底卷入逆冲断裂则属非纯挤压形成的逆冲构造。     

走滑构造体系盆山耦合与区带分析

走滑构造体系盆山耦合常由于走滑断层弯曲所产生 ,结合油气勘探中盆地—区带—圈闭 3个层次 ,相应地划分为 3类走滑断层 :(1)转换断层为控盆断层 ;(2 )转移断层为控带断层 ;(3)撕裂断层为控藏断层。走滑断层伴生盆地按力学性质可以划分为 :(1)走滑伸展盆地 ;(2 )走滑挤压盆地及 (3)走滑旋转盆地。转移断层可以与裂谷盆地或前陆盆地复合 ,发育断裂互联网络 ,形成雁列褶皱或雁列断块油气区带 ;撕裂断层与低角度正断层或逆冲断层相交时常形成有利圈闭 ,如活板构造等。     

清镇县毛栗山小型走滑构造研究

清镇县毛栗山发育的走滑构造型式,是一种出露良好,形式新颖的构造类型.它是笔者在1989年夏教学活动中,对毛栗山村南新修贵—黄公路沿线构造形迹的野外观测,初步发现和厘定的,文中描述和分析了区内各种构造形迹特征、组合展布型式及其运动程式等问题,力图在研究省内小型构造方面,进行一次有益的尝试。     

走滑断裂带的两类花岗岩

大型走滑断裂带,由于在水平方向的运动,导致两个区域发生扩张;另两个区域发生压缩。前者控制了拉分火山沉积盆地,形成了与火山作用同源的走滑—拉分张裂型侵入岩;后者控制了菱形地垒,形成了走滑—挤压隆起型花岗岩。这两类花岗岩同时产于同一走滑断裂带的不同部位,因其构造环境不相一致,在宏观上以被动就位和强力就位而有明显区分;在微观上以岩石化学等物质组分或趋近典型的张裂性花岗岩套,或趋近典型的挤压性花岗岩套,而泾渭分明。首次发现的这两类花岗岩并存的实例,为产于辽吉黑东部鸭绿江断裂带中的东宁老黑山—珲春农坪的走滑—拉分张裂型花岗岩套和浑江荒沟山走滑—挤压隆起型花岗岩套。它们形成的时代均属晚三叠世。     

新疆北部哈拉阿拉特山走滑-冲断复合构造特征与油气勘探方向

位于准噶尔盆地西北缘前陆冲断带北段的哈拉阿拉特山,以往认为是一个典型的逆冲推覆构造带。笔者通过野外地质调查和对地震与大地电磁测深(MT)资料的综合解释研究,发现该区总体表现出走滑—冲断复合构造特征。其形成受控于达尔布特断裂在不同时期不同性质的活动,主要经历了两个阶段:二叠-三叠纪是以逆冲推覆为主兼具走滑的斜向冲断,形成该区以逆冲推覆构造为主要特征的走滑—冲断构造;侏罗纪以来主要以左行压扭走滑变形为主,沿达尔布特断裂变形强烈,形成花状构造,并在一定程度上改造了前期形成的逆冲推覆构造,但强度较弱。因此,目前在哈拉阿拉特山地区所见到的构造现象实际上是二叠纪至三叠纪斜向冲断和侏罗纪以来的压扭走滑两期构造变形的叠加样式,总体构成走滑—冲断复合构造。这一地质构造模型的建立对地震解释具有指导作用,同时指出逆冲推覆构造下盘的隐伏背斜未经后期走滑改造,是油气勘探的重要方向。     

辽河油田东部凹陷中段走滑断层与油气的关系

走滑构造不仅加速含油气盆地油气的运移和富集,而且在促使油气圈闭的形成过程中也促使形成圈闭中的优良储集层。在具备生、储、盖地质条件时,花状构造样式的含油气性优于其他构造样式,不仅控制着油气藏的分布,而且走滑断层的应力释放区往往是油气富集区。扭应力作用使生油层中的分散油气被“强拧”驱赶、运移至花状构造背斜核部,在负花状构造的上升盘中形成高产油气流。辽河坳陷内的黄沙坨和欧利坨子地区便是郯庐断裂在辽河坳陷东部凹陷中段的应力释放区,对该区走滑断层的识别和解释,不仅对东部凹陷中段油气藏的形成、分布及富集有了新的认识,而且可为寻找同类油气藏提供依据。     

柴达木盆地及相邻造山带区域断裂系统

根据对祁连山、昆仑山、阿尔金山和柴达木周缘露头的野外地质调查和盆地地震反射剖面的解释，分析了柴达木盆地及相邻造山带区域断裂系统及其对盆地演化的控制作用，提出5个区域断裂系统对柴达木盆地的形成和发展演化起着重要控制作用：（1）祁连山－柴达木盆地北缘断裂系统；（2）东昆仑山－柴达木盆地南缘断裂系统；（3）阿尔金走滑断裂系统；（4）鄂拉山走滑断裂系统；（5）甘森－小柴旦断裂系统。这些断裂系统控制了柴达木盆地的展布方向、盆地内次级断裂的形成和分布、沉积中心的迁移及油气聚集带的分布。     

Uniform Strike-Slip Rate along the Xianshuihe-Xiaojiang Fault System and Its Implications for Active Tectonics in Southeastern Tibet

Recent studies on the Xianshuihe-Xiaojiang fault system suggest that the Late Quaternary strike-slip rate is approximately uniform along the entire length of the fault zone, about 15±2 mm/a. This approximately uniform strike slip rate strongly supports the clockwise rotation model of the southeastern Tibetan crust. By approximating the geometry of the arc-shaped Xianshuihe-Xiaojiang fault system as a portion of a small circle on a spherical Earth, the 15±2 mm/a strike slip rate corresponds to clockwise rotation of the Southeastern Tibetan Block at the (5.2±0.7)×10-7 deg/a angular velocity around the pole (21°N, 88°E) relative to the Northeast Tibetan Block. The approximately uniform strike slip rate along the Xianshuihe-Xiaojiang fault system also implies that the Longmenshan thrust zone is not active, or at least its activity has been very weak since the Late Quaternary. Moreover, the total offset along the Xianshuihe-Xiaojiang fault system suggests that the lateral extrusion of the Southeastern Tibetan Block relative to Northeastern Tibetan Block is about 160 km and 200-240 km relative to the Tarim-North China block. This amount of lateral extrusion of the Tibetan crust should have accommodated about 13-24% convergence between India and Eurasia based on mass balance calculations. Assuming that the slip rate of 15±2 mm/a is constant throughout the entire history of the Xianshuihe-Xiaojiang fault system, 11±1.5 Ma is needed for the Xianshuihe-Xiaojiang fault system to attain the 160 km of total offset. This implies that left-slip faulting on the Xianshuihe-Xiaojiang fault system might start at 11±1.5 Ma.     

一种板内小尺度走滑断层平面分段研究方法——以塔里木盆地顺北5号断层中北段为例

近年来在顺北地区1号和5号走滑断层带上获得了重大的油气突破,证明了在塔里木盆地内发育的小尺度走滑断层对断控油气藏具有控藏、控储的特征。该类走滑断层在剖面上贯穿多套古生代地层,纵向结构复杂,在空间上为深层线性走滑叠加浅层雁列正断层的构造样式,钻井揭示在断层带上不同分段的井产能差异明显,表明走滑断层在奥陶系碳酸盐岩顶界面的分段性对油气成藏具有重要的控制作用。本文选取顺北5号断层中北段作为研究对象,针对深层不同层系线性走滑断层分段特征差异明显这一特征,基于不同尺度下断层的断距与分段长度之间的相关性及多断层演化理论,提出了利用沿着走向等间距统计断层的垂向断距变化的方法对深层线性走滑断层开展分段性研究工作,该方法综合了断层的活动强度、演化程度和剖面构造形态来分析断层的分段特征,适用于不同性质的断层分段性特征研究。研究表明5号断层中北段在奥陶系碳酸盐岩顶界面可划分为14段,在寒武系膏盐岩层顶界面可划分为10段,两个层系的断层分段性在空间上具有继承性与差异演化的特点,其中寒武系膏盐岩滑脱构造中的膏盐逃逸对油气的疏导具有破坏作用,奥陶系碳酸盐岩顶断层活动强度、分段叠接样式、断层分段不同位置对断控缝洞型储层发育规模具有重要的控制作用,揭示了断层在平面上的分段特征及纵向结构对断控缝洞型油气成藏具有重要的控制作用。     

地震剖面中走滑断层旋向判断模型——以塔东阿拉干北断层为例

地震剖面解释中尚无走滑断层旋向的直接判别标志,本文提出了一个在地震剖面解释中直接判断走滑断层旋向的模型。该模型假定断层作用前既存的某个地层厚度有变化,则垂直或斜交地层厚度变化方向的走滑断层必定在穿过断层的地震剖面中两盘地层厚度不等。确定了地层厚度变化方向,又测定了剖面中两盘地层厚度,则走滑断层的旋向就可以唯一地确定下来。穿过塔里木盆地东部阿拉干北右行走滑断层的地震剖面资料证实了这一模型的适用性。     

准噶尔盆地西北缘走滑断层特征及油气地质意义

准噶尔盆地西北缘前陆冲断带构造样式复杂多样,除规模较大的逆断层外,还发育一系列北西向的走滑断层。以高分辨率三维地震资料为基础,对断裂体系分析表明克拉玛依—百口泉地区的走滑断层可分为花状走滑断层和简单走滑断层两类,二者在成因、剖面特征等方面具有明显差别。研究结果认为走滑断层对油气的运聚成藏具有重要的双重控制作用,即能作为有效的运移通道,又能够起遮挡作用而形成圈闭。     

大型油气系统形成的盆地动力学背景

找寻大油气田的急迫任务带动了当今新一轮战略性、区域性的基础地质和石油地质研究.在盆地中识别富生烃凹陷及其所控制的油气系统具有关键意义.没有富生烃凹陷就没有大油气田赖以形成的首要基础.富生烃凹陷及大型油气系统的形成又有其特有的盆地动力学背景, 认识后者对前者的控制关系可提供战略性预测.渤海湾盆地作为中国东部陆上及海域伸展类盆地最重要也最典型的代表, 其数十年勘探和研究历程揭示了富生烃凹陷、大型油气系统和盆地动力学过程的内在联系.岩石圈伸展和裂陷的背景下, 盆地内隆坳分异的构造格架、快速沉降、高地温和异常高压系统提供了富生烃凹陷和大型油气系统形成的构造背景, 与古近系中晚期有利的古气候、古环境条件匹配形成了最有利生烃的超富养湖盆类型.根据多个富生烃凹陷的典型研究提出了大型油气系统形成的模式, 进一步分析了富生烃凹陷形成背景的多样性.值得指出的是, 目前所知西北地区大型叠合盆地中最重要的富生油凹陷, 如准噶尔盆地的二叠纪中央凹陷、塔里木盆地的满加尔凹陷可能都形成于伸展和裂陷背景下, 中新生代则以挤压、挠曲占优势.提出用当代盆地动力学和油气系统的思路与方法重新认识含油气盆地及其油气系统演化的动力过程, 进行新一轮基础性、区域性研究, 为发现新领域、找寻大油气田提供地质理论基础.      

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。     

中国西部盆地台盆区高角度断层的成因及控油气作用分析

给出了中国西部盆地台盆区普遍发育高角度(倾角 > 45°) 断层的证据, 从断裂形成的力学机制上分析了高角度断层的成因, 认为中国西部盆地台盆区高角度断层的形成主要受压扭性应力场控制, 同时与脆性地层的变形特点有关.断层面静封闭压力由岩石泊桑比、上覆地层容重、断层埋藏深度和倾角、最大和最小主应力以及断层走向与最大主应力方向的夹角等计算, 作为断层开启性评价的一个指标, 断层面静封闭压力的计算表明, 断层的开启性随断层倾角的增加而增加, 同时, 沿断层面运移的油气所受浮力在平行断层面方向上的分力也随着断层倾角的增加而增加, 这就决定了高角度断层更有利于油气的垂向运移.结合西部盆地的具体分析, 认为中国西部盆地区域性高角度断层是沟通深部成藏动力学系统与中上部成藏动力学系统的重要通道, 是中上部系统成藏的关键, 直接决定着中上部系统中油气的分布, 在每一系统内部发育的高角度断层具有使油气在断层断开的最新层位中优先充注成藏的基本规律.这些认识对指导油气勘探具有重要意义, 而且, 这些认识同样可推广到其他存在高角度断层的盆地中.      

辽东湾坳陷东部地区走滑双重构造的发育特征 及其石油地质意义

在将构造发育特征与走滑双重构造理论模型进行类比分析的基础上,对辽东湾坳陷东部地区的走滑双重构造的发育特征进行了研究,并结合油气勘探实践成果,就其石油地质意义进行了探讨,研究结果表明:在受控于走滑与拉伸并存的多动力源区域地质背景下,辽东湾坳陷新生代构造演化体现了断陷与拗陷、拉张与走滑的叠加效应,NNE走向的辽中1号断裂、辽中2号断裂及辽东断裂的发育不仅控制了辽东湾坳陷东部地区的凸凹格局,其走滑侧接关系也导致了研究区走滑双重构造的发育;辽东凸起是由于辽中2号断裂、辽东断裂走滑弯曲、右行左阶侧接而形成的挤压走滑双重构造,而辽中凹陷在早期拉张断陷基础上,经历了后期走滑作用的改造,其断裂体系的发育体现了辽中1号断裂与辽中2号断裂的右旋右行侧列所产生的拉张走滑双重构造效应;在走滑双重构造的增压带,断裂侧向封堵性强,有利于形成有效的断层圈闭,是油气藏发育的有利区带。     

准噶尔盆地腹部断裂控油的物理模拟实验及其成藏意义

根据准噶尔盆地腹部地区二维和三维地震断裂构造样式解释、深浅层断裂生长指数和活动速率计算及声发射各主要构造运动期最大主应力值测试, 结合盆地区域构造演化与油气成藏等研究成果, 研究了盆地腹部地区断裂系统的形成演化、基本特征及其控油模式, 并转化为实验模型, 模拟了单一相(油相)连续、稳态流体运动条件下, 深、浅两套断裂输导体系中石油的运移和聚集过程.结果表明盆地腹部地区受周缘板块的相互碰撞产生的挤压和走滑构造作用及多期次构造运动的影响, 断裂发育, 纵向上明显存在深、浅层两套不同性质的断裂系统, 深层为基底卷入式压扭性逆冲断裂系统, 浅层为盖层滑脱型张扭性正断层系统, 其分别形成于海西运动中晚期和燕山运动早中期等强烈构造活动时期; 高渗透性断裂带的确是油气快速运移的优势通道, 盆地腹部地区深、浅层断层均是石油向上运移的主要输导体, 断裂带渗透率大小决定着石油运移的方向和路径.在断层带顶部存在盖层封闭的条件下, 石油在断层带中的运移呈不均匀地向上运动, 断层带中含油饱和度自上而下增加, 在向下增加的过程, 石油倾向于在区域性盖层之下储层物性好的砂层中运移, 而且是优先进入断裂上盘渗透率较大的砂层中, 随着断裂带含油饱和度的不断地增加和断裂上盘储层物性好的砂层中进油量不断增多, 进行侧向运移, 最终聚集成藏, 尔后再进入断裂下盘相应的砂层中, 进油量较少; 而物性较差的砂层中很少有石油进入.该实验结果得到了盆地腹部地区断裂两侧储层流体地球化学分析测试数据的佐证, 对深化断裂输导体系下石油运移聚集成藏的理论认识与指导该地区的油气勘探实践均具有重要意义.