伊通盆地断裂体系特征及其演化历史

综合利用最新的地震、航磁、钻井等资料,对伊通盆地断裂体系进行了重新认识,并对断裂演化及其油气成藏的控制作用进行了综合分析.伊通盆地主要是受西北缘走滑断裂控制的新生代走滑-伸展盆地;断裂的性质、特征及演化极其复杂,按断裂特征及规模可划分为3个级别.一级断裂为西北缘和东南缘控盆边界断裂;二级断裂为早期张扭作用形成的呈雁列展布的马鞍山断裂,2号、3号、4号断裂和晚期压扭作用形成的西北缘逆冲断裂;三级断裂为盆地演化过程中形成的众多次级断裂.伊通盆地断裂演化特征与太平洋板块的俯冲作用、印度板块和欧亚大陆碰撞作用以及盆缘大黑山地垒和那丹哈达岭地体挤压位置与隆升强度密切相关,断裂演化经历了古近纪成盆期的右旋张扭作用阶段和新近纪反转期的右旋压扭及基底隆升作用阶段;新近纪反转期压扭作用形成的西北缘断褶带具有良好的油气勘探潜力.     

塔里木盆地东南缘新生代断裂系统

结合野外地面地质调查成果,并通过对地震、大地电磁等地球物理资料的精细解释构建了塔里木盆地东南缘新生代断裂系统。塔东南新生代断裂系统可以划分为三大体系:阿尔金断裂体系、车尔臣断裂体系和西昆仑断裂体系。阿尔金北缘断层在存在走滑性质的同时,更多的表现为向北西的强烈冲断;车尔臣断裂体系由车尔臣断裂及次级断层和一系列反冲断层组成,除表现为向北西冲断外,还具有左行走滑特征;西昆仑断裂体系主要由自南向北的冲断的逆冲断层组成,在与阿尔金断裂交汇处,受阿尔金左行走滑的影响呈弧形弯曲。     

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。     

Regional Fault Systems of Qaidam Basin and Adjacent Orogenic Belts

The purpose of this paper is to analyze the regional fault systems of Qaidam basin and ad-jacent orogenic belts. Field investigation and seismic interpretation indicate that five regional fault sys-tans occurred in the Qaidam and adjacent nment.qin belts, controlling the development and evolution of the Qaidam basin. These fault systems are: (1)north Qaidam-Qilian Mountain fault system; (2) south Qaidam-East Kunhm Mountain fault system;（3）Altun strike-slip fault system; (4) Elashan strike-slip fault system, and (5) Gansen-Xiaochaidan fault system. It is indicated that the fault systems controlled the orientation of the Qaidam basin, the formation and distribution of secondary faults within the basin,the migration of depocenters and the distribution of hydrocarbon accmnulation belt.     

台北盆地构造特征

台北盆地发育在弧陆碰撞的背景下,但长期以来对其构造特征一直认识不清,因此直接影响对盆地形成的认识.钻井、地震勘探等资料研究表明,山脚断层是控制盆地形成的主要正断层,而不是走滑断层,但并不是一条完整的正断层,而是由三个段落组成.各个段落控制一个沉积中心,彼此之间没有沟通.沉积中心的变化反映出山脚断层活动的各段落活动性并不一样,向北东方向随时间逐渐增强,目前最为活动的集中在中段和北段,南段已经停止活动.研究表明盆地中发育的一些北西向正断层是盆地中不同沉降中心沉降时的次生断层,而很难用走滑体系来解释.台北盆地并不是一个孤立发育的盆地,盆地是与金山断层东南的大屯火山群一同陷落的,具有一致的地球物理场背景、沉降规模以及正断层活动,因此广义的台北盆地从沉降范围和机制上还包括金山断层以南的大屯火山群.台北盆地的这些特征表明该盆地并不是走滑体系中形成的拉分盆地.     

准噶尔盆地西缘车排子凸起构造演化及断层形成机制

结合区域构造地质背景,采用现今构造静态描述与构造演化过程剖析相结合的研究思路,分析了车排子凸起的几何学与运动学特征,剖析了车排子凸起的构造演化过程,探究了构造演化过程控制下不同类型断层的形成机制.结果表明:车排子凸起之上发育两套断裂系统,即海西印支期形成的断穿石炭系白垩系底的逆断层,喜马拉雅期形成的断穿白垩系、古近系和新近系的正断层.车排子凸起构造演化过程可以划分为强烈隆升剥蚀阶段(C₃J)、缓慢沉降阶段(KE)、局部伸展阶段(NQ)3个阶段,这3个阶段的构造应力背景具有差异性,导致不同阶段形成的断裂体系和地层厚度差异性明显.C₃J时期,车排子凸起处于向东推覆的逆冲褶皱带上,发育向东逆冲的红车断裂带和断穿石炭系白垩系底的逆断层,无地层沉积;KE时期,红车断裂带的右旋压扭活动使车排子凸起处于逆冲楔顶部带,受北东向挤压,先期逆断层有的继承性持续发育,有的停止发育,还有的发育一段时间后停止发育,并形成盲冲断层,地层从南东向北西沉积尖灭;NQ时期,北天山向北强烈挤压隆升的作用使车排子凸起处于前缘隆起带,一些逆断层发生负反转,同时在NQ发育大量正断层,受凸起向南倾作用,地层南厚北薄.     

穆格莱德盆地断层倾角模式及成因探讨

利用穆格莱德盆地有代表性的19口井的高分辨率六臂倾角测井处理结果,及地层产状“蝌蚪图”在断层附近的变化特征,对比过井地震剖面上的断层显示特征,探讨走滑伸展盆地背景下断层的倾角显示模式及其成因。应用彩色模式分析倾角,用一种类似常规测井曲线形态分类方法对倾角模式进行分类,将该盆地中的断层倾角模式划分为圆滑形、尖峰形、伞形、箱形、膝形、雁列形及各种形态的组合形。结果表明研究区内以圆滑形和尖峰形出现最多,膝形最少见,组合形以尖峰化的圆滑形和雁列一尖形组合为主,对各类形态所对应的断层倾角模式及沉积条件进行了探讨。     

陆相裂谷盆地构造沉积学特征:以松辽盆地伏龙泉断陷为例

构造沉积学不仅强调大地构造背景条件对盆地演化的控制作用,同时还注重盆地内部的构造特征与沉积充填特征之间的控制及响应关系研究。陆相裂谷盆地发育过程中,构造作用强烈,盆地沉积充填过程复杂,进行构造沉积学研究对揭示盆地构造沉积演化过程具有重要意义。以大量地震、钻测井资料为基础,结合大地构造背景资料,研究松辽盆地伏龙泉断陷发育过程中的构造、沉积演化特征,分析构造活动与沉积作用之间的响应及控制关系,并由此讨论半地堑陆相湖盆的沉积充填演化规律及其控制因素。研究表明,在伏龙泉断陷盆地演化过程中,早期的火山岩隆起对盆地初始裂陷期形态具有明显的影响作用;边界断层的分布及其生长速率特征则对盆地结构演化过程起着首要的控制作用。盆地裂陷期,研究区古气候环境比较稳定,构造因素是控制该陆相裂谷盆地地层序列与沉积特征的首要因素;断裂发育特征决定了盆地的古地貌特征,而盆地的古地貌特征直接影响着盆地内部的沉积充填类型与沉积体系展布格局;区域构造抬升与断块掀斜是该半地堑盆地内部发育不整合面的主要因素。在陆相裂陷盆地的构造沉积特征研究中,构造沉积学显示出了其必要性与适用性,有利于在揭示构造沉积现象的同时,合理解释其地质成因。     

Fault Characteristics in Longmen Mountain Thrust Belt,Western Sichuan Foreland Basin,China

Through field geological survey,the authors found that abundant thrust faults developed in the Longmen (龙门) Mountain thrust belt.These faults can be divided into thrust faults and strike-slip faults according to their formation mechanisms and characteristics.Furthermore,these faults can be graded into primary fault,secondary fault,third-level fault,and fourth-level fault according to their scale and role in the tectonic evolution of Longmen Mountain thrust belt.Each thrust fault is composed of several secondary faults,such as Qingchuan (青川)-Maowen (茂汶) fault zone is composed of Qiaozhuang (乔庄) fault,Qingxi (青溪) fault,Maowen fault,Ganyanggou (赶羊沟) fault,etc..The Longmen Mountain thrust belt experienced early Indosinian movement,Anxian (安县) movement,Yanshan (燕山)movement,and Himalayan movement,and the faults formed gradually from north to south.     

基底断层在断陷盆地断层系统发育中的作用——以苏北盆地南部高邮凹陷为例

苏北盆地南部的高邮凹陷,是一古近纪半地堑式断陷盆地。其中发育了近东西向、北东东向与北北东向3套断层系统。高邮凹陷基底存在着中三叠世末前陆变形所形成的北东东向逆冲断层与晚侏罗世北北东向左行平移断层。古近纪期间该凹陷处于近南北向拉伸的区域伸展应力状态,近东西向断层就是在此应力作用下新生的正断层。高邮凹陷边界上总体北东东向的真①断层、吴①断层与柳菱断层皆是追踪北东东与北北东向两组基底断层而发育的,并以前者为主。它们呈现为右行平移正断层活动,因而真①断层派生了3条左阶雁列状的真②断层。凹陷中、西部大量出现的北东东向断层,一方面是由于南、北边界上北东东向断层影响了局部应力状态,另一方面也有部分是复活的基底断层。凹陷内部北北东向断层皆为复活的基底断层,以活动早、规模小为特征。高邮凹陷各类基底断层的复活方式包括形成直接复活断层、派生雁列状断层、断续分布断层与连接断层。高邮凹陷断层系统的形成机制表明,区域应力状态与基底断层是决定断陷盆地内断层系统方位与活动方式的两个关键因素,基底断层的作用与影响是不容忽视的。     

Fault-Growth Pattern of the South Margin Normal Fault of the Yuguang Basin in Northwest Beijing and its Influencing Factors

Based on high-resolution remote sensing image interpretation, digital elevation model 3-D analysis, field geologic field investigation, trenching engineering, and ground-penetrating radar, synthetic research on the evolution of the Yuguang Basin South Margin Fault (YBSMF) in northwest Beijing was carried out. We found that the propagation and growth of faults most often occurred often at two locations: the fault overlapping zone and the uneven or rough fault segment. Through detailed observation and analysis of all cropouts of faults along the YBSMF from zone a to zone i, we identified three major factors that dominate or affect fault propagation and growth. First, the irregularity of fault geometry determine the propagation and growth of the fault, and therefore, the faults always propagate and grow at such irregular fault segments. The fault finally cuts off and eliminates its irregularity, making the fault geometry and fault plane smoother than before, which contributes to the slipping movement of the half-graben block in the basin. Second, the scale of the irregularity of the fault geometry affects the result of fault propagation and growth, that is, the degree of the cutting off of fault irregularity. The degree of cutting off decreases as irregularity scale increases. Third, the maximum possible slip displacement of the fault segment influences the duration of fault propagation and growth. The duration at the central segments with a large slip displacement is longer than that at the end segments with a smaller slippage value.     

琼东南盆地松东凹陷断裂发育特征

松东凹陷位于琼东南盆地东北部,是受琼东南盆地6号断裂控制、总体呈南断北超的新生代凹陷。松东凹陷断裂复杂,理清断裂的发育特征有助于加深对琼东南盆地区域构造演化的认识,具有重要油气地质意义。基于近几年新采集的地震资料,结合区域地质背景,从剖面上和平面上多方位对松东凹陷的各种类型断层进行了系统解释和厘定,分析了断裂的组合样式、活动期次、发育规律及展布特征。结果表明:松东凹陷单条断层剖面上多呈犁式、平直式,多条断层组合常呈复合"Y"字形、羽状、帚状和网状;平面上单条断层多为弧形、直线形,多条断层组合常呈帚状、斜交式和平行式;松东凹陷断层按期次可划分为始新世NE向、渐新世近EW向和中新世NWW向三组,NE向断层控制松东凹陷的边界及其内部次级构造,渐新世近EW向断层和中新世NWW向断层组合形成六组断裂带成排分布,并伴有多条近SN向走滑断层发育;松东凹陷不同期次断裂的发育是区域应力场伸展方向随时间发生顺时针旋转的结果。结合松东凹陷的断裂发育特征和成因机制分析,最终认为该区断裂对油气成藏起到控烃源、控运移和控圈闭的作用,SN向走滑断层周缘以及构造变换带是油气成藏有利位置。     

多世代旋转正断层对断陷盆地沉积迁移的控制——柴达木早、中侏罗世盆地性质

基于盆-山耦合关系、地震剖面解释及盆地沉积特征,认为早侏罗世柴达木为箕状断陷盆地,具“南断北超”性质,中侏罗世亦为箕状断陷盆地,具“北断南超”性质。昆仑山北缘正断层与阿尔金左行、鄂拉山右行走滑断裂,分别控制了早侏罗世柴西、柴东箕状断陷盆地;随着昆仑山隆升向北扩展,北倾的高角度正断层逐渐旋转上凸,柴南早侏罗世地层逐渐剥蚀而缺失,仅残存于柴北缘鄂博梁、冷湖构造带等地区。下侏罗统与基底接触带发育的“鱼鳞式”构造,为地壳不均匀隆升时,多世代旋转正断层先后切割所致。柴西南隆升导致中侏罗世地层向北、北东迁移,并出现反向箕状断陷盆地。因此,柴达木早—中侏罗世箕状断陷盆地的反向与沉积迁移,记录了青藏高原北部地壳由水平拉张转换为垂向隆升并向北扩展的地质过程。     

Multistage deformation of linked fault systems in extensional regions: An example from the northern Perth Basin,Western Australia

Linked fault systems identified in the northern portion of the onshore Perth basin comprise north‐striking normal faults, the dominant structures in the basin, and hard linkages—east‐striking transfer faults. The former are either divided into segments of distinctive character by, or terminate at, the transfer faults. The fault systems were initiated by west‐southwest‐east‐northeast extension in the Early Permian but were reactivated by subsequent rifting with approximately east‐west extension in the Jurassic. They were also reactivated by the oblique extension of northwest‐southeast orientation associated with Gondwana continental breakup in the Late Jurassic ‐ earliest Cretaceous. In addition to reactivation, older structures of the linked fault families controlled the development of younger fractures and folds. During the oblique extension, the linked fault systems define releasing bends, characterised by a rollover anticline in the hangingwall of the Mountain Bridge Fault, and restraining bends where contractional folds are sites of major commercial hydrocarbon fields in the basin.     

准噶尔盆地东北部逆冲推覆构造特征

准噶尔盆地东北部乌伦古坳陷内的断裂主要发育在坳陷周缘和中部,平面上以北西-南东向、北北西向和近东西向逆冲-走滑断层为主,地震剖面上显示为基底卷入型断层。存在坡坪式、叠瓦式、双重式、背冲式、对冲式等多种逆冲推覆构造样式。研究区内断裂的生长指数揭示主要断裂以及断裂体系其中生代活动强度具有横向和纵向的迁移规律:横向上,东早西晚,有自东向西的拓展演化规律;纵向上,主控断裂随时间由红盆断裂依次向红盆南断裂、喀拉萨依断裂转变,断裂活动中心由北东到南西迁移。西北部变形较东南部变形弱,受力方向来自北东和南东方向。     

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。     

伊通盆地二号断层与西拉木伦河断裂带及油气的关系

利用重力、航磁、电法和地震资料,结合区域构造地质特征,对伊通盆地二号断层研究认为:二号断层是西拉木伦河断裂带向吉林省东部延伸的一部分。佳木斯-伊通地堑的左旋活动将西拉木伦河断裂带错断,在地堑内保留的西拉木伦河断裂带的一部分作为伊通盆地的基底断层。该断层继承性活动,断层两侧地层发生差异性沉降,逐渐演化为现今的二号断层。作为伊通盆地内一条最重要的同沉积断层,二号断层控制其上下盘地层的沉积和油气成藏。二号断层与其上盘构成陡坡断裂坡折带,控制上盘的沉积物分布;同时断穿基底,沟通下部双阳组和奢岭组的油气源。二号断层早期开启有利于运移油气,晚期盆地反转时封闭,对梁家构造带的油气藏保存起积极作用。     

基于重力异常的松辽盆地构造特征识别

为了解决构造识别中多个断层不能同时识别倾向的问题,提出了利用断裂构造重力异常水平导数的分布特征实现的倾向成像技术,即断裂水平导数变化率较小的一侧指示断裂的倾向;由此可直接标识出断裂的特征,避免了以往该类方法复杂的运算。将这种技术应用到松辽盆地的实测重力异常的处理中,获得了松辽盆地的构造特征。松辽盆地东西两侧具有明显的重力异常差异,但已有的电法、地震资料难以揭示这种差异的原因。笔者以地震数据为约束,利用重力数据进行松辽盆地地层界面的反演,获得了莫霍面及以下的界面特征;认为松辽盆地重力异常差异的原因是松辽盆地莫霍面下方10 km存在一个界面,且由于太平洋板块的俯冲造成该界面在松辽盆地发生了较大的起伏,从而呈现异常的变化。     

塔中低凸起古生代断裂构造样式与成因探讨

三维地震资料解析研究表明,塔中低凸起古生代断裂样式复杂,发育有四期不同性质的断裂：（1）寒武纪-早奥陶世张性正断裂,其展布形态和发育规模为后期构造活动奠定了基础;（2）晚奥陶世逆冲及走滑断裂,具有明显的分带、分段性,东部主要为基底卷入逆冲断裂,中西部为盖层滑脱和北西向走滑断裂;（3）志留-泥盆纪挤压应力环境下形成的走滑断裂体系,北东南西向展布,包括主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑三个组成要素。主干断裂在剖面上断面近于直立,直插基底,延伸较远,与其它各级断裂构成花状构造,其尾端发育有羽列断裂。拉分地堑受多级断层控制,平面上呈菱形;（4）二叠纪岩浆活动派生断裂,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,形成一系列似“花状构造”。从断裂平面展布来看,塔中古生代断裂整体上呈发散的帚状,其构造枢纽端位于东段,内旋层左旋扭动,外旋层右旋,内旋层指向发散端,属张扭性帚状构造。