库车坳陷东秋里塔格断裂晚第四纪活动和滑动速率

东秋里塔格断裂是库车坳陷内活动最为强烈的断裂之一,断错了波斯坦托克拉克河两岸的各级阶地。利用全站仪对河西岸的阶地变形进行了精确测量,得到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地形成以来东秋里塔格断裂的垂直断错量分别为12.5 m、20 m和24.5 m,并根据前人资料和区域类比的方法对各级阶地年龄进行了估计,计算得到晚第四纪以来该断裂的平均垂直滑动速率为1 mm/a左右,所引起的地壳缩短速率为(1.97~2.13)mm/a。     

库车坳陷活动构造的基本特征

简要介绍了南天山山前库车坳陷的主要活动逆断裂-背斜带的分布特征、构造样式、最新活动证据等资料。平面上库车坳陷呈一“眼”状,由南北两大背斜带构成。北部靠近南天山为一套向南逆冲的逆断裂-背斜系统,最新活动的逆断裂-背斜带为喀桑托开逆断裂-背斜带;南部靠近塔里木盆地的是一套向北逆冲的逆断裂-背斜系统,最新活动的主要是秋里塔格逆断层-背斜带及其以南的亚肯背斜等新背斜;南北两大背斜系统夹持着拜城盆地。坳陷区北部的喀桑托开断裂与坳陷区南部的秋里塔格断裂带是区内最主要的活动断裂,前者长逾60km,后者长近200km,沿这两条断裂带均发现了清楚的断裂露头和古地震形变带。此外,在秋里塔格背斜带以南发育了更新的、规模较小的背斜,表明库车坳陷区的褶皱作用继续向盆地方向扩展。石油地震剖面资料显示,库车坳陷南北两侧的褶皱作用均受盖层与基底之间的滑脱断层控制,属于山前的薄皮构造。滑脱面的深度可达10km左右。这是库车坳陷主要的发震层     

库车坳陷西部喀拉玉尔滚断裂的活动时间、形成机制及其构造意义

喀拉玉尔滚断裂是塔里木盆地北缘、库车坳陷西边界的一条NW向右行走滑断裂,同时也是库车坳陷和温宿凸起的分界断裂,对其开展研究对于认识库车坳陷的构造变形具有重要意义,但目前对该断裂的展布特征、活动时间及形成机制仍存在较大争议。文中根据深部地球物理资料、高分辨率遥感卫星影像解译,并结合前人研究成果,对该断裂进行了系统的研究工作。结果表明,喀拉玉尔滚右行走滑断裂向N延伸穿过了阿瓦特背斜,但其S向并未延伸至北喀背斜南部,总体延伸约40km,走滑断距约达4.1～4.3km。喀拉玉尔滚右行走滑断裂形成于上新世初期,其活动可能一直持续至今,但强度已明显减弱。喀拉玉尔滚断裂的形成除了受断裂两侧基底性质差异的控制外,还与膏盐层的厚度差异密切相关。前者影响了断裂两侧地壳水平缩短量的差异,从而导致新生代沉积盖层被撕裂;后者在挤压应力的作用下影响盐上构造层的产生与演化,进而影响断裂的形成。此外,先期盐构造(盐底辟)的存在可能也对断裂的形成起到了重要作用。喀拉玉尔滚右行走滑断裂作为库车坳陷西部的边界断裂,对其两侧甚至整个库车坳陷东、西部地壳缩短量有一定的调节作用。同时,断裂对南天山前陆盆地的地质地貌、油气资源的运...     

褶皱陡坎中相关断层在缩短量计算中的作用——以东秋里塔格背斜为例

通过对东秋里塔格背斜地区内与褶皱陡坎伴生的次级断层进行的地质调查,确定了该次级断层属于伸出向斜的逆冲断层,也给出了次级断层的发生时间晚于褶皱作用起始时间的1个变形实例。褶皱陡坎中发育的次级断层使得陡坎上盘地层沿断层面整体向上迁移,不仅次级断层使得阶地面发生掀斜并增大褶皱陡坎的坡度,而且直接影响了区域缩短增量计算的真实性。计算结果显示,当不考虑次级断层对褶皱陡坎高度的影响时,计算所得缩短增量为51.42m,考虑次级断层对褶皱陡坎高度的影响时,计算得到的地壳缩短量为45.23m。二者相差6.19m,偏差占总缩短增量的13.7%,是一个不可忽视的量值。东秋里塔格背斜北翼和南翼的褶皱陡坎发育于相同岩性的基岩中而且具有相同的形成机制。但是背斜北翼在水平距离不足300m的范围内发育了3级褶皱陡坎,这表明北翼相对于南翼,其活动枢纽带更为紧闭。这是由于北翼存在更加强烈的挤压应力及更加快速的隆升作用。因此,次级断层的研究对于正确认识区域构造演化、了解褶皱与断层相互作用关系具有重要意义。但是仍存在很多问题:1)受观察剖面范围有限、次级断层分布不连续和断距沿延伸方向不断增大等因素的制约,次级断层对缩短增量造成的影响可能被低估,计算结果应为缩短量的最小值。2)次级断层增加的陡坎高度与断层的断距、倾角具有怎样的定量关系?3)若次级断层只发育于活动枢纽带内,又会产生怎样的影响?这些问题还需更多的研究实例来进行更加深入的研究。     

库车坳陷克拉苏逆冲带晚期快速成藏机理

基于库车坳陷克拉苏逆冲带喀桑托开背斜带克拉1、克拉2和克拉3构造油气生、运、聚过程分析, 以及通过一系列油气藏地球化学证据表明, 烃源岩晚期快速生烃与超压流体主排放通道及其控制的天然气快速汇聚输导体系是逆冲带天然气晚期快速成藏的2个重要条件. 由于逆冲带构造叠加导致的地层重复加厚, 使得下伏烃源岩快速深埋, 在较短的2.3 Ma时间内烃源岩成熟度自1.3% Ro增加到2.5%Ro, 熟化/生烃速率达到了0.539%Ro/Ma, 表现出逆冲构造叠加作用对烃源岩生烃的显著加快效应, 以及逆冲带烃源岩在短期内可以为晚期成藏快速提供充足的气源. 该背斜带具有多种构造样式, 只有断层扩展褶皱相关断层才能形成切穿膏泥岩盖层的超压流体主排放通道, 由此导致的盐下流体低势区成为天然气快速汇聚的有利部位. 露头构造、地震剖面解释构造和自生高岭石与储层物性证据一致表明, 克拉2构造相关断裂形成的超压流体主排放通道及其天然气快速汇聚输导体系是该大型气田成藏的关键; 而克拉2构造两侧的克拉1和克拉3构造由于不具备天然气快速汇聚输导体系, 从而不利于天然气聚集成藏.     

秋里塔格褶皱带东段探槽的古地震事件

位于天山南麓库车坳陷中的东秋里塔格背斜带是典型的活动逆断裂褶皱带,1949年的库车M71/4地震发生在该逆断裂褶皱带上。目前,仍然没有发现此次大地震的地表破裂带,也没有确定其发震断层。同时,由于这一地区相关的年代学研究匮乏,对于这一地区的古地震事件仍然缺乏系统性地认识。文中基于野外调查获取的地表地质特征和通过石油地震反射剖面解读的深部构造,定性地分析了研究区内的地表活动断层与深部低倾角滑脱断层、褶皱变形的关系。我们聚焦于冲破至地表的活动断层,选择在库车塔吾背斜北翼和东秋里塔格背斜南翼的突破断层上开挖了5个探槽,分析了探槽中与古地震事件相关的构造和地层沉积特征。根据OSL(光释光)和¹⁴C测年结果,利用逐次限定法识别出了6次古地震事件。在这些古地震事件中,有的地表破裂同时发生在褶皱带南、北两翼的突破断层上,有的仅在褶皱带北翼的突破断层上发生。总体而言,这些古地震事件引起的地表破裂具有南天山低角度逆断层古地震破裂变形普遍存在的2种现象,即单条断层多次破裂和多条断层同时破裂。已揭示的古地震事件具有一定的丛集性,在距今7.4ka以来具体表现为:距今5.7～7.4ka共发生...     

塔里木库车坳陷新生代盐构造解析及其变形模拟

塔里木盆地北缘库车坳陷新生代盐构造为油气聚集提供了丰富的圈闭和良好的盖层,是我国重要的油气勘探目标.通过详细的野外地质观测和二维、三维地震反射剖面解析,结合物理模拟实验和离散元数值模拟,发现库车坳陷发育三层结构的挤压冲断型盐构造:盐上层逆冲断层和褶皱、盐岩塑性流变形成的盐丘和盐背斜和盐下层构造.盐岩聚集于拜城凹陷南北两侧,盐下构造发育于拜城凹陷北侧,盐上构造向南传播的更远,盐上层与盐下层的构造形态和高点存在较大的差异,它们没有一一对应的关系.库车坳陷盐构造分为两个阶段:渐新世-中新世库车坳陷构造变形微弱,天山山前的重力(沉积)差异负载导致盐岩发生塑性流变,由山前向盆地流动,形成刺穿型盐丘、盐株;上新世库车坳陷受到强烈挤压,发生大规模逆冲推覆,早期的盐底辟构造演变为盐席断层推覆体,形成大型盐撤凹陷、外来盐席和整合型盐背斜.盐岩边界、区域构造应力变化、差异负载(沉积负载和局部构造负载)是影响库车坳陷盐构造的三个主要因素.     

库车坳陷的地震孕震环境初探

库车坳陷中强地震前的小震活动不明显 ,而跨断层和流动重力等地球物理观测资料所反映的异常却相对清晰 ,笔者认为这是由其孕震环境所决定的。文中从库车坳陷的地质构造、地壳结构、地震活动、地球物理观测资料等方面对地震孕震环境进行了初步探讨。研究表明 ,库车坳陷是天山南缘和塔里木北缘的挤压破碎带 ,是具有前古生代基底的中、新生代沉积区 ;地壳结构不均一 ,地震震源分布在高低速过渡带附近 ;受塔里木地块周边 7级大震的启动 ,库车坳陷的地震活动具有后发性、成丛性、持续性和准周期性的特点     

焉耆盆地北缘哈尔莫敦背斜区的活动断裂及其形成机制

逆断裂-背斜是天山地区一种重要构造形式.对逆断裂-背斜区中的活动断裂和背斜之间的组合关系和形成机制的探讨,有利于帮助我们认识在挤压应力作用下形成的构造系统.焉耆盆地北缘哈尔莫敦背斜是盆地北缘断裂向盆地内扩展的新生逆断裂-背斜.背斜主逆断裂以30°左右的倾角向盆内逆冲,现今构造运动强烈.通过对哈尔莫敦背斜航片解译和陡坎剖...     

塔里木盆地库车坳陷中新生代构造应力场及其油气运聚效应

通过岩石声发射实验和构造变形分析, 对塔里木盆地库车坳陷中新生代构造期次进行了划分. 在此基础上, 结合岩石磁组构分析和岩石的记忆信息, 定量恢复了各构造期次的构造应力场分布特征. 并根据油气成藏期构造应力场的有限元数值模拟和已知油气藏的分布关系, 对该区构造应力场的油气运聚效应进行了分析. 库车坳陷自中生代以来经历了6次主要的构造运动, 除燕山早期构造应力场表现为最大主应力方向为北西-南东向的伸展应力场以外, 其余各期构造应力场都以最大主应力方向为近南北向的水平挤压为特征. 随着古特提斯洋关闭, 印支期该区处于较强的挤压环境, 其构造应力场的最大主压应力值明显较大. 由于欧亚大陆内部均衡调整, 燕山早期该区处于弱伸展环境, 最大主压应力值较小. 之后随着欧亚大陆南缘一系列碰撞事件发生, 该区又处于挤压环境, 最大主压应力依次由小变大, 喜马拉雅晚期达到高峰, 是该区的主要构造变形期. 构造应力场不仅形成了该区油气运移的通道和圈闭构造, 而且还是油气沿断层垂向运移的主要驱动力, 在油气成藏过程中起着主导作用.     

库车坳陷第三系构造层序的构成特征及其对前陆构造作用的响应

第三纪库车坳陷是在南天山强烈逆冲导致的挠曲沉降背景下发育的前陆盆地.区内的第三系可划分为四个区域性的沉积旋回或构造层序,它们均由微角度不整合或区域性冲刷面所分隔. 构造层序由下部水进和上部水退序列组成.每一构造层序的沉积构成反映了从前陆逆冲挠曲沉降到回弹上隆的演化过程. 构造层序界面的形成与回弹隆起、遭受剥蚀和随后的逆冲变形作用有关.第三纪前陆盆地的层序地层格架和沉积体系域的配置受到前陆构造作用的控制.从第Ⅰ至第Ⅳ构造层序的发育演化反映了第三纪南天山向库车前陆盆地不断逆冲的过程.坳陷北缘东、西部在沉积样式上存在明显差异: 库车县一线以西强烈的逆冲造山导致巨厚的山前扇砾岩带发育和角度不整合, 该线以东由于逆冲造山较弱而缺乏粗粒的扇带发育. 盆地基底的东、西分块可能是造成这种差异的深部原因.     

库车坳陷节理和剪切破裂发育特征及其对区域应力场转换的指示

叠合盆地的演化必然经历过区域应力场的变化, 研究沉积盆地区域应力场的性质及其转变对于认识盆地形成与演化过程中受力状态、构造变形特征有着重要意义. 节理与剪切破裂作为微小应力场变化的敏感标志, 以其在区域上广泛分布并具有一致方位的重要特征, 可以用来恢复区域应力场的状态及其演化过程. 通过对中、新生界发育的节理与剪切破裂的方位、几何样式、序列关系及其与断层、褶皱的先后关系的仔细观测和分析, 发现NEE-SWW和NNW-SSE方向的系统节理在全区发育最普遍, NW-SE方向的系统节理与剪切破裂较少; 而且NEE-SWW向系统节理最早形成, NWW-SEE向和NW-SE向系统节理较晚, 而一些方向不一的共轭剪切破裂可能同时或晚于NWW-SEE向和NW-SE向系统节理形成. 根据节理和剪切破裂与应力的各种关系, 结合库车坳陷的区域构造活动历史和构造变形特征, 认为NEE-SWW向系统节理的形成是该地区在白垩纪晚期区域隆升作用诱发的弱伸展作用的产物, 而NNW-SSE向和NW-SE向的节理则是同构造期的变形, 与新近纪近N-S的强烈挤压变形作用有关, 共轭剪切破裂则可能是受左行走滑作用的结果. 在进入新近纪后, 最大主应力(σ 1)的方向从垂向变成水平, 应力场发生了转变.     

新疆南天山库车坳陷晚第四纪以来地壳缩短速率的初步研究

库车坳陷是南天山中段新构造运动异常强烈的地区,发育4排近EW向展布的逆断裂-背斜带。通过野外实地考察及前人资料分析,认为该区晚第四纪以来的构造变形主要集中于喀桑托开逆断裂-背斜带、秋里塔格逆断裂-背斜带和最南缘的亚肯逆断裂-背斜带之上,而且不同构造带之间的变形方式存在较大差异。作者利用全站仪(total station)对上述构造带的变形地貌进行了精确测量,并结合年代学分析,得到喀桑托开逆断裂-背斜的地壳缩短速率为1·0~2·0mm/a,秋里塔格逆断裂-背斜带的地壳缩短速率为2·5~3·0mm/a,亚肯盲逆断裂-背斜的地壳缩短速率为1·5~2·0mm/a。晚第四纪以来,库车坳陷SN向总的地壳缩短速率不<5·0~7·0mm/a     

塔里木地块库车坳陷早白垩世古地磁结果及磁倾角偏低的成因探讨

运用主成分分离及线性区段等方法 ,使早白垩世样品明显分离出二组磁组分 .叠加剩磁为喜山期重磁化 ,特征剩磁明显偏离现代地磁场方向 ,经倾斜校正后 ,有很好的一致性并通过了倒转检验 ,给出塔里木地块库车坳陷早白垩世巴西盖组古地磁新数据 .综合已有的古地磁结果 ,获得了塔里木地块早白垩世平均剩磁方向及平均古地磁极 ,阐明了塔里木地块早白垩世磁倾角明显偏低这一现象 .分析导致磁倾角偏低的诸多因素 ,认为压实作用可能是导致磁倾角偏低的重要因素之一 .     

塔里木地块库车坳陷早白垩世古地磁结果及磁倾角偏低的成因探讨

运用主成分分离及线性区段等方法,使早白垩世样品明显分离出二组磁组分.叠加剩磁为喜山期重磁化,特征剩磁明显偏离现代地磁场方向,经倾斜校正后,有很好的一致性并通过了倒转检验,给出塔里木地块库车坳陷早白垩世巴西盖组古地磁新数据.综合已有的古地磁结果,获得了塔里木地块早白垩世平均剩磁方向及平均古地磁极,阐明了塔里木地块早白垩世磁倾角明显偏低这一现象.分析导致磁倾角偏低的诸多因素,认为压实作用可能是导致磁倾角偏低的重要因素之一.     

加州断层活动的分形成丛性

我们研究了加州几个地区古地震记录的时间分布,时间的尺度从数十年至数十万年。分析时使用了断层泥的电子自旋共振坪的定龄方法所获的年龄数据,断层带~(14)C定龄的沉积物及历史地震的记录。在加州中部的圣安德烈斯断层中历史记录和圣加布里埃尔断层带的古地震记录都具有自相似特性,分维为0.43～0.46。在历史地震和古地震时间尺度上,加州南部的圣安德烈斯断层带的分维是0.67,表明比加州中部更为均匀的断层活动。在小于一年的时间尺度上,很大程度的分布是随机的。     

塔里木地块库车坳陷早日垩世古地磁结果及磁倾角偏低的成因探讨

运用主成分分离及线性区段等方法，使早白垩世样品明显分离出二线磁组分。叠加剩磁为喜山期重磁化，特征乘磁明显偏离现代地磁场方向，经倾斜校正后，有很好的一致性并通过了倒转换检验，给出塔里木地块库车坳陷早白垩世巴西盖组古地磁亲数据。综合已有的古地磁结果，获得了塔里木地块早白垩世平均剩磁方向及平均古地磁极，阐明了塔里木地块早白垩世磁倾角偏低这一现象，分析导致磁倾角偏低的诸多因素，认为压实作用可能是导致磁倾角偏低的重要因素之一。     

铲式断层形成演化的动力学机制及其数值模拟

从递进变形的观点出发，对铲式断层形成的动力学机制提出了一个新的见解，认为铲式断层是由于先存断层在变形演化过程中发生了旋转变形的结果，并用动态有限元数值模拟方法形象地再现了高角度断层逐渐演变为铲式断层的过程     

渤中坳陷新构造运动断裂活动带PL19-3大型油田晚期快速成藏

中国含油气盆地处于全球（晚期）新构造运动强烈活动区,近年来油气晚期快速成藏成为我国学者关注的热点.本文针对形成于渤中坳陷新构造运动强烈活动带的PL19-3大型油田,围绕油气生成、运移、聚集过程及其晚期快速成藏的识别标志进行了研究,指出新构造运动控制下的快速沉降导致的多生烃凹陷和多层段源岩快速成熟为大型油田晚期快速充注提供了充足的油源;郯庐断裂带与北京-蓬莱断裂带交汇区密集发育的晚期活动断裂和高孔渗性砂体构成了快速运移通道;频繁地震活动引起的断层＂地震泵＂作用是晚期快速充注的驱动机制.PL19-3油田高地温异常和油藏内温度非均一性,以及流体包裹体均一温度异常是晚期幕式快速充注的识别标志.