四川龙门山地区反转构造样式分析及其成因机制探讨

反转构造是当今构造地质学研究的新兴热点领域,本文尝试以反转构造和断层相关褶皱理论来探讨龙门山褶皱冲断带及川西前陆盆地中的反转构造样式及其成因。著者在综合前人研究成果的基础上,通过野外地质调查,室内构造分析与建模系统研究了龙门山地区典型的反转构造样式,讨论了龙门山带的反转性质,主干断裂的成因以及反转动力学机制。研究表明,龙门山的发育机制为一斜向正反转过程,区内发育有反转断层转折褶皱、被动陆缘型反转滑脱褶皱、反转断层传播褶皱以及受古生代裂谷控制的反转构造等反转构造类型;反转时期主要为印支期,本区在印支运动之前同时属被动陆缘和裂谷的构造背景;进入印支期后,受扬子陆块、华北陆块、羌塘陆块之间相互碰撞的影响而造山。该过程在本区不同地段表现存在差异,这种差异受控于前期的构造格局以及后期不同方向挤压应力的叠加。四川前陆盆地的发育和该过程有密切的联系,盆地内部具有裂谷构造反转的证据。     

塔里木盆地北部构造转换形式及其成因

摘 要　 塔里木盆地北部褶皱 逆冲断层变形在平行于区域构造方向上通过构造转换而变化。 构造转换形式包括纵向(渐变)和横向(突变)两种。 变形缩短程度沿走向保持均一或渐变时发 生纵向转换, 其中包括雁列式断裂间的转换和逆冲断层向其他构造(末端背斜、 分支断层)的 转换, 横向转换调节变形缩短程度沿走向的突然变化。 在前陆盆地内, 横向转换带的发育主 要与沉积层厚度变化、 滑脱层分布、 造山带的作用程度和方式有关;前陆克拉通地区横向转 换带的发育则可能主要与板块边界形态等边界条件有关。 纵向转换带的发育与内在、 外在变 形条件沿走向的渐变有关     

英吉英凹陷中—新生代背驮式前陆盆地构造特征及成因机制

英吉苏中新生代凹陷是在古生代逆冲推覆构造背景之上发育起来的背驮式前陆盆地，盆地的沉积作用和变形作用严格受基底参与的逆冲断层的控制。中新生代构造由北向南可划分七个带：北部斜坡带；群克－新开屏背斜带；英北向斜带；阿拉干背斜带；英南向斜带；古城墟斜坡带和罗布庄断凸带。叠瓦式逆冲断层，冲起构造，构造三角带，断展褶皱和披覆构造是英吉苏凹陷的主要变形样式。自三叠纪以来，不同时期的沉积中心自造山带向前陆方向迁移，中新生界变形的动力学和运动学是塔里木板块南缘活动大陆边缘的板块拼贴事件和壳内拆离缩短作用有关。     

四川盆地北部大巴山山前带构造样式与变形机制

利用最新的地震和地表地质资料,对四川盆地北部大巴山山前构造进行综合解释。按构造样式差异,将大巴山山前构造带划分出3个构造带：通江-黄金口西NW向潜伏断褶带、五宝场-铁山坡NW-NE向构造交汇带及温泉井-奉节近EW向构造带;其对应的前缘构造样式分别为反冲断层型、褶皱滑脱型及双向冲断-褶皱型。中生代以来的构造变形主要有2期：印支晚期,以NE向褶皱作用为主;燕山中、晚期-喜马拉雅期,以NW向冲断-褶皱作用为主。大巴山前缘构造受不同方向挤压应力联合作用的控制。     

塔里木盆地塔北隆起英买2号背斜的成因机制与构造模型

英买力低凸起位于塔北隆起西部,是重要的含油气区域。英买2号背斜的研究与认识对于揭示区域构造演化及南部多个内幕型碳酸盐岩背斜的成因机制具有重要意义。本文运用断层相关褶皱原理及平衡剖面等方法,对英买2号背斜的地震剖面进行解释及复原。研究表明,英买2号背斜为固定翼长的滑脱褶皱,滑脱面位于中寒武统下部塑性层中,背斜演化经历了宽缓斜坡、起伏南倾、构造逆冲、稳定沉降掩埋和调整改造等5个阶段。背斜开始隆升时间为奥陶纪末期,地层缩短量为400～700 m,在海西末期隆升后遭受严重剥蚀,后期发育具传播性质的断层,伴有2期生长构造发育,背斜的前翼发生翼部旋转,发育生长三角,后翼有上超现象,体现了不同时期沉积速率的变化,也反映了后期构造活动的阶段性与持续性。     

塔里木盆地孔雀河斜坡维马克背斜构造的构造特征与形成演化

维马克背斜构造带位于孔雀河斜坡的东部,该背斜构造带西段发育北西走向断裂,东段发育北东东走向断裂,是孔雀河斜坡两大断裂系统的构造转换地带,解析该背斜构造带的构造特征对于认识孔雀河斜坡成因演化和塔里木盆地东北缘早古生代以来的地球动力学背景都具有重要的意义。本文利用断层相关褶皱理论,通过对过孔雀河斜坡维马克背斜构造带地震剖面的精细解释,分析了该背斜构造的构造特征并讨论了其形成演化。维马克背斜构造带西段受北西走向的断裂组F_w1 和F_w2 控制,维马克1号背斜呈北西-南东向展布,东段受北东东走向的断裂组F_w3 和F_w4 控制,维马克2号背斜呈北东-南西向展布,维马克背斜卷入变形的地层为中-上奥陶统、志留系、侏罗系和白垩系,控制背斜形态的断裂系统具有挤压扭动的动力学特征,维马克背斜构造带及其南北两侧盆山系统构造演化大致经历了5期构造运动,维马克背斜构造带至库鲁克塔格山前带地壳缩短37.4 km,南段英吉苏凹陷南缘斜坡带缩短4.31 km,缩短率为25.32%。研究认为,维马克背斜断裂系统是北西向和北东东向两大断裂系统相互影响下的特定构造样式,来自南北不同方向的构造应力在维马克背斜构造带产生走滑效应,使得维马克背斜构造断裂系统具有挤压扭动的特征。     

伸展盆地区断裂构造特征与成因

近十年来断裂构造研究进展迅速，研究思路发生了重大转变，强调应变与应力在断裂形成过程中的同等重要性。重点论述了断裂位移特征及影响因素，断裂位移在断层中部最大，端部最小至零，具有与断层规模无关的特征，但它受断裂分段、连接、近端过程等影响而发生变化。位移作为应变的结果，控制着横向褶皱的形成和分布、沉积中心的迁移(断裂单侧扩展时)或沉积位置不变但范围扩大(断裂双侧扩展时)以及沉积充填结构等。探讨了断裂三维几何形态分类及断裂形成与形态的控制因素：深部与浅部耦合(基底构造的活化与沉积盖层的响应)，建造与改造的耦合，边界条件与构造应力场，沉积压实和埋藏作用等。提出了断裂分级和组合规律，总体上伸展区断裂可分五级，一级控盆，二级控坳，三级控带，四级控圈，五级复杂化；不同级别的断裂三维组合规律可分为软连接组合和硬连接组合。伸展区断裂生长史可划分为成核、扩展、释压、连接、消亡和活化6个阶段。     

逆牵引背斜构造特征和成因

综述了许多学者对逆牵引背斜构造特征和形成机理的讨论。根据近年来对于渤海湾新近纪-第四纪盆地的研究,提出了一种新的解释,即逆牵引构造和伴生的简单或复杂y字形正断层组合是由于区域伸展作用下不同运动方式和差异位移产生的,并强调指出,逆牵引背斜构造与走滑作用产生的负花状构造在构造特征和成因上是不同的,不要把这两者混为一类构造。     

塔里木盆地北部构造转移形式及其成因

塔里木盆地北部褶皱－逆冲断层变形在平行于区域构造方向上通过构造转换而变化。构造转换形式包括纵向和横向两种。变形缩短程度沿走向保持均一或渐变时发生纵向转换，其中包括雁列式断裂间的转换和逆冲断层向其他构造的转换，横向转换变形缩短程度沿走向的突然变化。     

准噶尔盆地南缘吐谷鲁背斜的构造解释与初步建模

通过对过吐谷鲁背斜地震剖面的构造解释,分析了吐谷鲁背斜深部构造的组合样式:深部断层在吐谷鲁处形成一构造三角带,导致对应的复合叠加褶皱的出现。在构造解释的基础上,利用地震主剖面与联络剖面的栅状图和地震主剖面的排列图,展示了组成吐谷鲁背斜的主要构造以及拟三维构造模型     

英吉苏凹陷中─新生代背驮式前陆盆地构造特征及成因机制

英吉苏中新生代凹陷是在古生代逆冲推覆构造背景之上发育起来的背驮式前陆盆地。盆地的沉积作用和变形作用严格受基底参与的逆冲断层的控制。中新生代构造由北向南可划分七个带：北部斜坡带；群克─新开屏背斜带；英北向斜带；阿拉干背斜带；英南向斜带；古城墟斜坡带和罗布庄断凸带。叠瓦式逆冲断层、冲起构造、构造三角带、断展褶皱和披覆构造是英吉苏凹陷的主要变形样式。自三叠纪以来，不同时期的沉积中心自造山带向前陆方向迁移。 中新生界变形的动力学和运动学是与塔里木板块南缘活动大陆边缘的板块拼贴事件和壳内拆离缩短作用有关。     

山西天池煤矿构造特征及其形成机制

基于天池煤矿地质勘探资料,结合区域构造背景研究了矿井地质构造特征及形成机制。天池煤矿构造属简单构造,地层总体呈走向北东、倾向北西的单斜构造,矿井内褶皱发育程度较低,断层以正断层为主,其次为低角度逆掩断层。陷落柱分布较为杂乱,成群出现,常见于褶皱轴部。自三叠纪末期开始一直受到区域构造活动的控制作用,印支期受SN向的挤压,形成了一些近EW向的构造;燕山期经历两期NWW--SEE向挤压使井田内地层及煤层主体呈NE走向;喜山早期的NE—SW向挤压,导致NE向断层的性质发生转变;上新世开始表现为区域上的伸展作用。     

大杨树盆地的构造特征及变形期次

大杨树盆地是叠置于大兴安岭造山带的东部,与松辽盆地紧邻,呈北北东向长条带状展布的中新生代断陷-坳陷型盆地。大杨树盆地经历了多期变形作用,具有以伸展构造为主、并被挤压构造和反转构造叠加的构造特征。早白垩世龙江期主要受到了NWW—SEE向的拉伸作用,形成一系列北北东向控陷犁式正断层组合,在控陷断层的上盘发育小型箕状断陷;早白垩世九峰山期,大杨树盆地受挤压作用控制,使早期形成的断陷盆地发生反转作用,形成正反转构造,同时在某些地段形成逆冲断层和断层传播褶皱;早白垩世甘河期,大杨树盆地再次受到伸展作用,形成了一系列北北东向小型断陷。早白垩世晚期(甘河期之后)—晚白垩世早期,大杨树盆地受到强烈的挤压作用,使早期控陷正断层出现正反转作用,在盆地的浅部形成大型断层传播褶皱,使大杨树盆地全面隆升遭受剥蚀。第四纪大杨树盆地具有伸展的特征,发育一系列小型伸展断陷。     

铜官山S状背斜构造综合解析

通过褶皱、断裂、节理、线理等构造形迹的系统观测对铜官山S状背斜的形成过程和机制进行了综合构造解析,发现该背斜经过了3次构造变形,2次构造叠加复合.早期NE向褶皱的S状弯曲是由于前期EW向断裂限制的结果;晚期S状弯曲是由于新华夏构造应力场导致轴近水平的麻花状旋扭的结果;还通过物理模拟和数字模拟验证了限制型及麻花型S状构造形成机制.值得注意的是,通过铜官山S状背斜的综合构造解析可以扩大到整体下扬子台褶带的构造演化力学解析.从而证明根据局部地区的构造综合解析才是认识区域大地构造运动方式、方向及其变化最直接、最可靠的证据.     

Three-dimensional Geometry and Kinematics of the Changning Anticline in the Southern Sichuan Basin

In this study, we aim to clarify the structural characteristics and deformation process of the Changning anticline. We carefully interpret 38 two-dimensional (2D) seismic profiles in the study area and establish three-dimensional (3D) geometric and quantitative kinematic models of the Changning anticline. This study shows that the basement fault controls the formation of the Changning anticline. The fault slope of the main fault in the basement shows ‘steep in the upper and gentle in the lower’ structural characteristics vertically, possessing obvious segmentary characteristics transversely and presents the overall characteristics of ‘steep in the east and gentle in the west’. Further analysis shows that the Changning anticline proceeds west and terminates at the boundary defined by current surface features but gradually disappears westward across the Mt. Huaying fault zone. Furthermore, we identified that deformation of the Changning anticline began during the early Yanshanian movement period. Under compressional stress from the southeast, the anticline slid forward along the basement fault until the end of the Yanshanian movement period, when the dominant WNW–ESE structure gradually emerged. Since the Himalayan movement period, a series of NE-trending structures have been formed in the anticline, owing to multi-directional compressive stress.     

塔西南阿其克背斜地质构造特征及与油气关系

阿其克背斜是塔里木盆地西南坳陷南缘的一个横向转换构造,该构造的特殊性在于其枢纽走向与造山带总体是垂直的,而非平行.笔者通过分析阿其克背斜南、中、北3段地质剖面及各剖面中核部与两翼地层的极射赤平投影,揭示了阿其克背斜的几何学、运动学、动力学特征.结合地震解释剖面、区域构造背景及前人研究成果,建立了阿其克背斜形成过程的地质模型,认为它是在断层传播褶皱和断层转折褶皱共同作用下,以断层传播作用为主分3个阶段形成的断坡背斜构造,垂向上自下而上分原地系统、准原地系统和外来系统中的推覆体3个构造层次.塔里木盆地的菱形边界性质造成阿其克地区EW向的挤压应力场.由于背斜上部外来系统中的推覆体南部翘起遭受剥蚀,东侧被阿其克断层破坏,因此对油气圈闭不利,但在北部异地推覆体之下,原地系统中过熟烃源岩及毗邻凹陷内的烃源岩可以通过断层、不整合面向上部准原地系统中的宽缓背斜圈闭供给油气.     

东北东部虎林盆地的构造特征、成盆机制及敦-密断裂带北东段的形成时代

虎林盆地位于黑龙江省东部,是叠置在佳木斯地块之上的中、新生代断陷-坳陷盆地,其构造变形可以划分为3个构造演化阶段：早白垩世为NW-SE向伸展作用阶段,主要形成一系列各自独立的NE向箕状断陷群;晚白垩世为NW-SE向挤压作用阶段,使部分早期控陷正断层发生反转,形成反转构造,虎林盆地转化为具有多个沉降中心的NE向挤压坳陷盆地群;古近纪-第四纪为NNW-SSE向挤压作用阶段,虎林盆地的构造格局发生了重大变化,不仅使部分早期控陷正断层发生反转作用形成大型反转构造,而且在七虎林河凹陷与中央隆起之间形成NEE向大型逆冲断层（敦-密断裂）和断层传播褶皱,它们共同控制了盆地的形成和沉积作用,虎林盆地转化为具有1个中央隆起和南、北2个坳陷的NEE向挤压坳陷型盆地。东北地区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景,包括虎林盆地在内的东北东部盆地群的形成与伊泽纳奇板块、太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。敦-密断裂带总体上呈NE向展布,具有左行走滑的性质,在靠近虎林盆地的北东段转变为NEE向展布,断层的性质也转变为逆冲断层,敦-密断裂带北东段的逆冲作用很可能与该断裂带的NE向左行走滑作用在NEE向的转换挤压有关。敦-密断裂带自古近纪始新世-渐新世虎林期开始活动,一直持续活动到第四纪。     

Structural Styles of the Longmenshan Thrust Belt and Evolution of the Foreland Basin in Western Sichuan Province, China

The Longmenshan thrust system consists of two major groups of structural styles according to the depth of their involvement: basement thrusts-compressional fault blocks; fold-thrust system in the cover. In cross-section, the Longmenshan structural belt is divided into 5 zones. The propagation of the Longmenshan thrust system is piggy-back due to pushing at the early stage and overstep due to gravity sliding at the late stage. Balanced cross-sections and palinspastic reconstruction reveal that the total sliding displacement of the thrust system amounts to 120 km. The tectonic evolution of the Tethys domain in western Sichuan has experienced 5 stages: continental break-up; ocean-continent subduction ; continent-arc collision; orogenic thrusting; uplift of western Sichuan.     

柴达木盆地南翼山—尖顶山地区构造特征及变形时间的确定

南翼山-尖顶山地区位于柴达木盆地西北部,与阿尔金斜坡带毗邻,一系列北西向紧闭背斜和夹于其间的宽缓向斜构成了本区的构造格架.研究区自中生代以来主要经历了两个阶段的变形作用:(1)在早-中侏罗世,主要受到伸展作用控制,形成箕状断陷;(2)狮子沟期-现在,一直受到SW-NE向挤压作用.尖顶山背斜自狮子沟期开始形成,其下伏早期控陷正断层由于挤压发生反转作用,形成了大型断层传播褶皱;南翼山背斜自七个泉期开始形成,由深部、浅部两个背斜构造叠合而成,深部为一大型断层转折褶皱,浅部为构成Ⅰ型构造三角带的两个台阶状逆冲断层的相向逆冲作用在断层上部形成一个类似于滑脱褶皱的箱状背斜.南翼山背斜、尖顶山背斜的形态比较完整,构造形成时间与油气成熟、运移的时间匹配良好,具有十分有利的油气勘探前景.