转换—正断拉张作用和不对称盆地:另一种拉分盆地模式

大陆转换断层常常伴生—些较小型的拉分盆地。但是,常常发育于转换断层附近的大型盆地,并不符合拉分模式,沿死海裂谷和El Pilar断层伴生的几个盆地的构造证明了这种观点,这些盆地极不对称,其一侧边界基本上沿着线状转换断层,另—侧则是—条近平行的正断层,表明走滑运动和转换—正断层拉张作用是同时发生的。这种现象不符合经典的断层理论,其原因可能是沿离散板块边缘转换断层比附近地壳软弱得多。分析发育于相对较硬的地壳内一条软弱转换断层附近的水平主应力方向表明,聚敛和离散板块运动分别造成了与断裂近垂直的挤压和拉张为特征的应力场。沿圣安德烈斯、死海以及El Pilar转换系统的构造样式表明,沿转换断层走向这两种应力状态可随时间发生预期的变化。     

转换—伸展型盆地

介绍了转换－伸展型盆地的基本特征,并讨论了其发育机制,走滑带的盆地,特别是一些大型的沉积盆地,具有显著的不对称结构,其一例为陡倾的走滑断层,另一侧为与之近于平行的缓倾的正断层,表明盆地的发育受走滑作用及垂直走滑断层的拉伸双重机制控制。     

基底收缩对挤压构造变形特征影响——来自砂箱实验的启示

进行了 4个砂箱模型的模拟实验。其中基底收缩单侧挤压剖面模型以形成后冲叠瓦式断层为特征 ,基底无收缩单侧挤压剖面模型则以发育前冲叠瓦断层为特征。基底收缩斜向双侧挤压平面模型形成两组不同走向的逆断层 ,一组为与挤压带边界基本平行的主控断层 ,另一组为与挤压方向近于垂直的雁列断层。而基底无收缩斜向双侧挤压平面模型仅形成一组与挤压带边界基本平行的逆断层。这些模型的实验结果表明 ,基底收缩对挤压构造变形特征具有重要的影响。后冲 (或向陆冲向 )叠瓦式这种较为罕见挤压构造、以及与挤压方向近垂直的雁列断层的形成与基底的收缩作用有关。对于类似于焉耆盆地这种通常认为是压剪形成的挤压构造组合 ,笔者认为用“基底收缩条件下的斜向挤压作用”可更加贴切地加以解释。     

正向和斜向裂谷作用实验模型

砂箱实验模拟了正向和外向裂谷的三维演化过程，裂谷作用的方位角α（α为裂谷轴和伸展方向之间的夹角）分别取90°（正向裂谷）、75°、60和45°（斜向裂谷）。实验模型分别在水平和垂向上做切面。正向裂谷模型以长、直的边界断层和内断层与拉伸方向正交为特征。外向裂谷模型以短、分段的边界断层和内部断层为特征。在科向裂谷模型中，边界断层呈雁行排列，并与基底伸展带平行；裂谷内断层与伸展方向大角度相交。在中度外向和斜向裂谷（α＝60°和45°）中，随着拉伸量的增加，裂谷内断层朝着平行于边界断层方向发生旋转。在所有实验中都没有发现走滑或斜滑断层。所有模型中，裂谷边界断层和内部断层沿走向分段，在断层重叠部位形成中继断坡构造。共轭正断层组成的调节带能够实现裂谷系统走向方向上半地堑不对称性的转变和沉降中心的错开。实验产生的断层样式可与现代年轻裂谷中断层样式进行很好的对比，在这些现代裂谷中，也没有发现由基底控制的走滑或科滑转换断层。实验模型得出断层的几何形态可以作为识别正向和斜向裂谷中断层样式的样板。     

柴达木盆地北缘新生代构造变形的物理模拟

文中设计了3种类型的基底收缩挤压砂箱实验模型和一种基底无收缩挤压砂箱实验模型，用于研究柴达木盆地北缘新生代构造的变形机制。实验结果表明，基底收缩挤压模型以反冲断层发育为特色。在双侧对称对冲挤压模型中，正冲和反冲断层的发育程度基本处于均衡状态；在双侧不对称对冲挤压模型中，反冲断层更加发育，尤其在挤压速度较快一侧更加显著；单侧挤压模型中，以反冲断层发育、正冲断层很少为特征。由此表明，基底收缩作用和挤压作用的不对称性促使反冲断层的发育。根据实验结果与实际剖面的对比，笔者认为，基底收缩和不对称挤压是导致该区特殊剖面结构的可能原因，该区新生代构造变形是在基底收缩作用参与下、以祁连山为主的侧向不对称挤压作用的结果。     

万安盆地扭动构造形迹及构造油气藏研究

位于万安滩西陆架区的万安盆地处于印支地块南缘、曾母次地块的西北侧，是新生代发育的大型板内具扭性的断坳复合型盆地。由于可能受向南延伸的红河区域走滑 裂（ＲＲＦ）的影响，多有右旋剪切应力场作用。故万安盆地的边界断层和盆内断层均不同程度地反映出扭动构造特征和扭动构造样式。早第三纪以张扭作用为主，后期（晚中新世）局部地区受到轻微压扭作用的改造。与扭动构造伴生的圈闭类型多样，烃源丰富，成熟度高，具有良好的油     

斜向挤压构造的物理模拟及其对焉耆盆地构造解释

针对焉耆盆地的实际构造问题,设计了刚性边界基底均匀收缩斜向挤压砂箱实验模型。实验结果表明,斜向挤压情况下,挤压带边界方向和挤压方向对构造线走向起控制作用,其中边界方向的控制作用更加显著。斜向挤压作用与压扭作用不完全等同,斜向挤压虽然也有走滑分量,但被均匀地分布在整个变形区域,故不一定形成具明显走滑特征的断层。笔者认为,对于焉耆盆地这类构造的形成,用斜向挤压作用可以得到更好的解释。      

基底收缩对斜向挤压盆地构造格局影响的实验研究

实验设计了不同基底条件的两个斜向挤压砂箱模型,实验结果表明:基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成复杂的构造面貌,说明复杂构造格局并非总是意味着盆地经历了复杂的构造变形过程、或变形历史。基底收缩的斜向挤压实验模型说明盆地内部不同走向的断层也可以形成于同一挤压变形过程,不同走向的断层非总是意味着盆地经历了多期构造作用。基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成雁列式断层带,雁列式断层带并非是走滑活动、或拉分作用的确凿证据。基底收缩可以促使斜向挤压盆地形成背冲式构造组合格局。基底收缩的斜向挤压实验模型为研究复杂构造格局盆地的成因机制提供了新思路。     

斜向逆冲断层相关褶皱的正演模型与实例分析

斜向逆冲作用在自然界普遍存在,研究斜向逆冲断层相关褶皱的构造几何学特征,识别断层相关褶皱是否存在斜向逆冲有重要意义。文章采用Trishear 4.5、Gocad以及Trishear3D软件构建一系列不同滑移量的断层转折褶皱和断层传播褶皱的二维正演剖面,通过连接一系列不同排列方式的二维剖面建立了三种不同逆冲滑移方向的断层转折褶皱和断层传播褶皱的假三维模型,通过不同假三维模型的比较分析来探讨斜向逆冲断层相关褶皱的构造几何学特征。研究发现,斜向逆冲断层相关褶皱区别于正向逆冲断层相关褶皱的特征主要有两点：① 正向逆冲断层相关褶皱层面等高线图上的最高点与后翼等高线中点的连线以及水平切面上的核心点与后翼中点的连线方向均与断层走向垂直,而斜向逆冲断层相关褶皱的最高点以及核心点与后翼中点的连线方向均与断层走向斜交,并且最高点与后翼等高线中点的连线方向或者核心点与后翼中点的连线方向均与逆冲滑移方向一致;② 在褶皱平行断层走向纵剖面上,正向逆冲断层相关褶皱各个层面最高点的连线是直立的,而斜向逆冲断层相关褶皱各个层面最高点的连线发生倾斜。通过这两个特征可以判别褶皱是否存在斜向逆冲以及逆冲的方向。将模型分析结果运用到四川盆地西南部三维地震勘探资料所覆盖的邛西背斜和大兴西背斜的实例中。研究结果表明,两个背斜均存在右旋斜向逆冲,逆冲方向与各自断层走向的夹角均为70°左右,邛西背斜和大兴西背斜的逆冲方向分别是NE79°和NE77°左右,这与龙门山南段晚上新世以来的主应力方向以及反演的汶川地震最大主应力方向一致。     

北黄海盆地构造变形及动力学演化过程

以北黄海盆地构造几何学、运动学特征为基础,探讨了北黄海盆地的构造变形样式及动力学演化过程。研究表明,北黄海盆地的构造变形包括伸展构造变形、挤压构造变形、扭动构造变形以及反转构造变形等,北黄海盆地发育的区域动力学背景即是以区域拉伸作用为主、且叠加有水平挤压作用以及相关的扭动作用,并由此导致了北黄海盆地是以一系列地堑、半地堑式坳陷组成的拉张断陷盆地;北黄海盆地的伸展、挤压与升降作用受控于板块相互作用引起的区域引张与挤压应力场并辅以深部软流圈的微弱上拱隆起作用,其动力学演化过程包括晚侏罗世—早白垩世伸展断陷、晚白垩世—古新世热隆、始新世—渐新世裂陷、渐新世末期—新近纪早期构造反转以及新近纪热沉降等5个阶段。     

正断层的阶区构造及生长机制：以狼山山前断层带为例

正断层带在生长过程中内部发育有阶区构造,阶区在正断层的相互作用、连接过程中起重要控制作用,同时阶区还影响地表径流和沉积盆地的发展、流体的运移和圈闭的形成。位于内蒙古河套断陷西缘的狼山山前断裂是晚新生代以来持续活动的大型正断层系统,断层带内部发育有不同类型的阶区构造。识别出了两种类型阶区的连接方式,一种是两条平行断层之间的斜坡从"软连接"到"硬连接"的演化过程;另一种是楔状阶区通过一条断层向另一条断层扩展的方式连接产生。基岩中的先存构造要素控制并影响山前正断层的展布方位及阶区的形态:基底内部NNE向糜棱面理控制山前断层带的走向,早期向SE倾斜的逆冲断层面被正断层局部利用。沿断层倾向方向,山前正断层逐渐向盆地方向扩展,最新活动的断层位于盆地边缘甚至盆地内部;沿断层走向方向,狼山山前正断层逐渐向南西侧扩展。     

东尼日尔Termit盆地叠置裂谷的演化:来自构造和沉积充填的制约

东尼日尔Termit盆地是中西非裂谷系中典型的中—新生代裂谷盆地。在充分应用钻井和地震解释资料的基础上,根据构造、沉积充填及主要区域性不整合面的特征,分析了该盆地的演化过程。盆地内主要发育两类断层,第一类断层形成于早白垩世,于古近纪发生继承性活动,第二类断层为形成于古近纪的新生断层。全盆地普遍存在4个主要区域性不整合面,分别位于下白垩统、上白垩统、古近系、新近系—第四系底部。下白垩统和古近系沉积特征受断层活动控制明显,上白垩统和新近系沉积中心位于盆地中部,在其沉积时构造活动较弱。构造和沉积充填特征表明,Termit盆地经历了白垩纪和古近纪—第四纪两期裂谷旋回叠置的演化过程。下白垩统和古近系沉积于同裂谷期,沉积充填受断层活动控制;上白垩统和新近系—第四系沉积于后裂谷期,以热沉降拗陷作用为主。     

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.      

裂陷盆地断层的形成和演化——目标砂箱模拟实验与认识

摘要 断层的分布、活动和演化是裂陷盆地构造研究的核心,也是其油气勘探的关键。大量高精度的三维地震资料表明裂陷盆地内断层分布组合十分复杂,无法用经典构造地质学理论——Anderson模式作出合理的解释, 现有的模式（叠加模式和斜向伸展模式等）也还没有很好地揭示裂陷盆地断层复杂性的实质和断层形成和演化的内在规律。本文以渤海湾盆地张巨河构造带和北部湾盆地涠西南凹陷两个有高精度三维地震资料覆盖、断层分布与组合十分复杂并富含油气的典型裂陷盆地区为原形,进行了目标砂箱模拟实验,再现了目标区构造的基本特征。砂箱实验所揭示裂陷盆地断裂系统的基本特征是：1）基底先存构造（主要所控制的断层构成了盆地断裂系统的基本格架;2）断层的形成与演化决定于基底先存断裂的取向、区域伸展方向及伸展量。首先形成的是有刚性边界基底先存断裂控制的断层。其次,形成的是薄弱带基底先存断裂控制的断层。继而,形成的是小型基底先存断裂控制的断层。最后,在远离基底先存构造的区域,形成与伸展方向垂直的新生断层。3）伸展作用早期,断层的方位主要决定于基底先存断裂的方位。随着伸展量的增大,受伸展方向的影响越来越大,晚期形成的断层常反映区域伸展作用方向。4）不协调递进伸展变形过程是导致裂陷盆地复杂断层体系的根本原因。上述砂箱模拟实验揭示的裂陷盆地在不协调性伸展作用下断层的形成与演化规律可以利用“不协调性准则”从理论上给予解释,表明在裂陷盆地中具有普遍意义。     

前陆盆地的地层模式：逆冲变形和岩石圈流变的解释

为了预测在逆冲作用期间，产生于陆相前陆盆地中的地层形态和相模式，在数字模拟中结合了侵蚀和沉积作用。模拟结果的地层资料明显地表明，任何因相的退缩形成的阶梯层状的岩相组合，都可看作是一次逆冲事件的标志；相的退缩、盆地前缓隆起向逆冲断层方向迁移以及侵蚀不整合的出现是相辅成成的。以前，人们对前陆盆地在演化过程中所产生的盆地波长的改变，一直是用岩石圈粘弹性松弛的观点进行解释的。笔者则认为，盆地波长的改变主要     

黄县早第三纪断陷盆地充填特征及层序划分

黄县早第三纪断陷盆地充填沉积序列共划分出三个层序（三级层序）,层序Ⅰ不完整,层序Ⅱ和层序Ⅲ皆由低位体系域、扩张体系域和萎缩体系域三个基本单位构成。层序界面主要有区域构造运动界面和盆地构造应力转换面体系域转换界面两种类型。聚煤作用、油气聚集主要发生在盆地低水位至扩张期,低水位和扩张体系域含有主要的煤层和油气母岩（生油岩）。     

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     

帕米尔突刺东缘冲断带构造形成机制:物理模拟及讨论

利用物理模拟实验,建立了两个不同边界条件的模型分别模拟帕米尔突刺东缘柯克亚-和田褶皱冲断带和喀什-叶城转换断层带的逆冲走滑构造演化过程,进而分析和讨论了研究区构造变形特征和变形机制。物理模拟实验结果表明:(1)帕米尔突刺东缘的柯克亚-和田褶皱冲断带和喀什-叶城转换断层带均形成于压扭应力场作用下,发育明显断层走滑现象,前者逆冲前缘断层兼具左行走滑特征,后者逆冲前缘断层则具右行走滑特征,但前者总体走滑量明显小于后者;(2)帕米尔突刺东缘的柯克亚-和田褶皱冲断带和喀什-叶城转换断层带走滑作用均主要位于山前边界断层带,越靠近逆冲前缘(盆地内部),走滑效应越微弱,挤压效应越明显;(3)在边界走滑断层前缘(往盆地方向),弧形断裂由挤压方向向前依次产生,并且斜向相交,验证了帕米尔东缘冲断带构造演化符合自南向北依次变新的规律;(4)在斜向压扭作用过程中,走滑断层构造带不一定发育明显的高角度甚至直立的断层,也可能表现为逆冲叠瓦构造楔样式,形成走滑逆断层,故在进行帕米尔突刺东缘(如塔西南山前)地震剖面构造解析时应充分关注这种构造类型。     

索尔库里盆地的形成,演化及其与阿尔金断裂带的关系研究

阿尔金走滑断裂带主要由阿尔金主干断层与和条近于平行的左行走滑断层和斜交断层组成,其空间分布规律可用左行走滑简单剪切模型解释。索尔库里盆地是阿尔金断裂带中一个新生代断陷盆地,属于典型松弛分叉型走滑拉分盆地。索尔库里盆地扩张开始于上新世,至今扩张量约为４０ｋｍ,其扩张速率约为０．８ｃｍ／ａ。按相同的位移速率,本文估算了阿尔金主干断层自始新世晚期以来的走滑量,大约为３２０ｋｍ。     

伸展方式对伸展构造形成特征影响的相似模拟

本文分析了三种不同基底伸展方式、具有膝状边界形态的砂箱实验模型 ,结果表明基底伸展方式的不同可以导致伸展盆地平面变形面貌和剖面构造样式上的显著差异。伸展方式对于凹形边界和凸形边界具有不同的影响。凹侧主动伸展模型在凹形边界附近形成平行边界复合方向的断层 ,在凸形边界附近则形成平行边界走向的断层。凸侧主动伸展则趋于在两侧边界附近形成近于垂直伸展方向的断层。由此可见 ,可能借助伸展盆地的断层平面变形面貌判别主动分离块体。