赣西北港口——马坳地区多层滑脱构造的基本特征

滑脱构造是岩石圈中普遍发育的一类构造形式。赣西北港口—马坳地区的盖层系统具备多层滑脱构造特征。经区域地质调查认为，早期属于挤压体制下的滑脱构造，晚期属于重力滑脱构造。     

基于构造变形约束的川东寒武系膏盐层分布

四川盆地东部广泛沉积一套寒武纪潟湖相的云质膏盐层,盐下的地层及其构造是四川盆地新的油气勘探突破点。该地区高陡构造变形非常复杂,而且钻到该套膏盐层的钻井少,其构造变形特征和分布范围不清,难以落实构造圈闭和优质储集层的分布。通过地震地质综合研究,基于盐构造的构造变形特征和膏盐层的地震响应特征,开展了四川盆地东部寒武系膏盐层的构造变形及分布范围研究。该套膏盐层作为底部滑脱层引发川东形成薄皮构造,发育隔档式褶皱。隔挡式构造模式与寒武系膏盐层的盐构造变形为正相关关系,寒武系膏盐层是该地区构造格局的主控因素,亦是隔档式构造形成的必要条件。利用膏盐岩的岩石力学性质和对构造的控制作用,结合地震反射特征,预测了寒武系膏盐盆在平面上的展布:其西边界沿华蓥山构造边界延伸,向北沿水口厂构造展布直到大巴山前,往南沿川南低陡构造带西边界向南西展布。寒武纪膏盐盆的沉积中心在方斗山沿北东—南西向一线。     

川东—武陵地区构造格局及其演化

陆内变形是现今大陆动力学研究的重要内容之一。川东-武陵地区位于扬子地块的内部,远离板块边界,是研究陆内变形的绝佳场所。通过野外断裂构造详细的解析、褶皱构造的形态分析以及沉积地层接触关系的研究,建立了川东-武陵地区显生宙构造格局,探讨了多期构造演化过程。晚中生代以来的两次构造作用奠定了研究区的构造格架,认为滑脱层的深度及数量从根本上控制了川东-武陵地区侏罗山式褶皱变形的差异,褶皱与断裂构造几乎同时形成,川东地区的隔挡式褶皱为单层滑脱变形的结果,而武陵地区的褶皱构造是由于多层次滑脱背景下、差异隆升剥蚀造成的不同构造层次褶皱出露的结果。结合区域地质演化,提出川东-武陵地区显生宙时期主要经历了五期构造演化。晚志留-中泥盆世、石炭纪末和中、晚三叠世之交,研究区均以整体的抬升作用为主,不发育任何褶皱构造;晚侏罗-早白垩世发生大规模褶皱-逆冲作用;新生代晚期,受印度与欧亚大陆汇聚作用的影响,区内断裂带走滑方向发生反转,早期构造被强烈改造。      

湘鄂西—渝东褶皱带多重滑脱构造变形特征与构造模型

湘鄂西—渝东褶皱带为多层系、多类型天然气大型聚集区,揭示其结构与成因将为拓展该区勘探新领域提供重要依据,为其它陆内强构造变形区的油气评价提供重要参考。本文利用两条拼接的跨研究区的地震反射剖面,以断层相关褶皱几何学、运动学分析方法为指导,对湘鄂西—渝东褶皱带进行精细构造解析。研究结果表明,湘鄂西—渝东褶皱带构造变形主要与4套区域滑脱层有关,具有多层次拆离、多级别滑脱、多方向冲断及多样式组合的特征。纵向上由深及浅依次以低幅度构造、双重构造和冲褶构造为主要特征,空间上自南东向北西总体为由基底滑脱向盖层滑脱、由单层滑脱向多层滑脱的陆内递进式变形。湘鄂西—渝东地区存在多套“源—储—盖”组合,基于多重滑脱构造变形系统及“相对稳定”保存单元概念,认为未来常规天然气勘探可重点关注寒武系盐下领域,非常规页岩气需继续加强对寒武系、志留系、二叠系构造弱变形区的评价。     

先存薄弱带对帕米尔弧形构造带形成的影响：来自构造物理模拟实验的制约

帕米尔弧形构造带的形成与先存弧形薄弱带密切相关,这些先存薄弱带如何在印度-欧亚板块碰撞初期就被活化是地学界关注的科学问题。本文利用构造物理模拟实验,研究先存弧形构造薄弱带如何影响帕米尔弧形构造带的形成。本文依据相似性准则,设计了两组构造物理模拟实验,包括先存弧形薄弱带(对比模型)和先存弧形薄弱带加地壳滑脱层。实验结果表明:①先存弧形构造带上继承性发育从而形成帕米尔弧形构造带是完全可能的;②在先存弧形薄弱带而无滑脱层的情况下,变形逐渐由南向北传递,呈现典型的前展式的变形过程,最终变形到达先存弧形薄弱带的时间较晚;构造样式上主要表现为一系列南倾断裂控制的变形带不断向北增宽;所造成的地形格局总体上呈现向北单调递减的地形楔形态;③在先存弧形薄弱带而有地壳滑脱层的情况下,先存弧形薄弱带在变形初期就立即活化,之后变形带才表现出从推板向北逐渐传递的过程,最终当变形量足够大时,会在弧形薄弱带前缘形成前锋断裂;构造样式上,表现为一系列的冲起构造;所造成的地形格局总体上为山-谷相间的形态;④帕米尔北缘的先存薄弱带如果在新生代印度-欧亚板块碰撞初期就开始活化,必须存在滑脱层(解耦层)。该新生代早期的滑脱层是否存在、位于什么深度和界面仍有待于进一步研究。     

川东-武陵构造带下古生界海相页岩构造变形特征及对页岩气保存的影响

川东-武陵构造带下古生界发育的两套海相页岩层系(下寒武统牛蹄塘组和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组)不仅是区域内重要的滑脱层,也是页岩气勘探开发的重点层位。通过野外详细的构造解析及室内显微观察,从宏观露头—显微尺度分析了页岩的变形特征,认为页岩至少存在两期构造变形:早期顺层向北西或南东的逆冲和晚期的切层断层作用。页岩的变形强度随着与断裂带距离的变化而发生改变,远离断裂带的地区页岩变形主要表现为近直立的微裂隙,属脆性域;靠近断裂带,页岩的变形特征逐渐表现为脆-韧性过渡,开始发育糜棱化构造;在断裂带内部,页岩强烈面理化,发育大量的糜棱化构造,属韧性域。通过氩离子抛光和扫描电镜技术,分析了变形页岩内部的孔隙演化特征,认为随着变形作用从脆性—脆-韧性过渡—韧性的转变,页岩内部的孔隙类型不仅可以发生转换,而且页岩内部孔隙的大小、分布特征也随之改变。在此基础上,进一步讨论了中国南方复杂构造区下古生界页岩变形对页岩气保存的影响,认为顺层剪切滑脱作用会改变页岩内部的孔隙体系,有利于页岩气的富集;切层的伸展或走滑剪切作用不仅会破坏先前形成的油气圈闭,而且会导致油气沿着断裂带从高势区向低势区运移,进而造成油气散失。      

川东北宣汉-达县地区构造应力场对裂缝的控制

川东北宣汉-达县地区晚白垩世受到南东方向的挤压作用,始新世晚期-渐新世早期受到北东方向的挤压作用,两期构造活动导致宣汉-达县地区下三叠统飞仙关组碳酸盐岩中形成构造裂缝,对油气藏开发产生较大的影响。在考虑岩层与岩层之间相互影响的基础上,结合共轭节理和机械双晶的分析结果,利用三维有限元分析技术,计算宣汉-达县地区飞仙关组古构造应力大小,获得了两期古构造应力场的分布特征。通过岩石破裂阈值的限定,对普光、毛坝区块构造裂缝（张裂缝和剪裂缝）的发育区域进行预测,依据综合破裂率对岩层破裂强度进行评价,为提高裂缝钻遇率,降低勘探开发风险提供了科学的地质依据。      

川东与大巴山褶皱冲断带交汇区构造几何学和运动学特征

川东与大巴山褶皱冲断带交汇区位于四川盆地东北缘,由温泉井—马槽坝背斜带、云安场背斜带和方斗山背斜带组成,其形成过程受川东构造带和大巴山构造带的双重控制,开展川东与大巴山褶皱冲断带交汇区构造几何学和运动学特征研究,对认识华南板块和华北板块之间的拼贴碰撞及演化具有重要意义。本文基于野外调查、钻测井资料和二维地震资料,以断层相关褶皱理论为指导,通过对四条二维地震剖面的精细解析,揭示了交汇区构造几何学特征,并应用2Dmove软件恢复了研究区构造运动学过程。研究认为:①交汇区在南北方向上显示为大型的复向斜结构,垂向上被区内下三叠统嘉陵江组膏盐层、志留系泥页岩层和下寒武统泥页岩层三套滑脱层分为上、中、下三大构造层,上构造层主要发生滑脱褶皱变形,中、下构造层发育断层较多,主要发育双冲构造、冲起构造以及断层转折褶皱;②研究区中构造层构造变形最为强烈,构造缩短率达10%,上、下构造层构造缩短率较小,均为6%左右,且各构造层缩短率由西到东呈现出逐渐增大的趋势;③中生代以来,研究区的构造演化过程分为三个阶段:晚三叠世到晚侏罗世稳定沉积阶段、早白垩世到古近纪早期对冲变形阶段、古近纪晚期至今定型阶段。     

塔里木盆地库车坳陷收缩构造变形模型若干问题的讨论

塔里木盆地库车坳陷中、新生界表现出以逆冲断层、纵弯褶皱为基本结构要素的收缩构造变形特征。本文依据地质-地球物理勘探资料,建立了"薄皮收缩构造"和"分层收缩构造"两种模型,讨论了不同构造变形模型的几何结构、收缩变形量、构造动力学机制等方面的差异,并认为"分层收缩构造模型"更为合理。"分层收缩构造模型"强调塔里木克拉通与南天山之间的侧向挤压,中、新生界受岩层能干性影响而发生分层收缩构造变形,新生界以伴生有破冲断层的滑脱褶皱变形为主,中生界以逆冲断层及相关褶皱变形为主,深层发育基底卷入的逆冲断层和断块构造,但是不同层次的收缩变形量基本保持一致。按照平衡剖面原理测算库车坳陷新生界的收缩量为12～15 km,卷入收缩构造变形的深度在山前应该为20～26 km,因此部分逆冲断层应该切割到盆地基底中。尽管变形强度总体上是自深而浅、自造山带向前陆逐渐减弱,作为浅层强变形的秋里塔格构造带的深层也可能发育一定程度的收缩构造变形,构成深层的油气圈闭。     

断裂构造三维模型研究评述

从构造地质学的野外观测、构造物理学的实验模拟和数学模拟等三方面概述了因内外断裂构造三维模型研究的现状和进展,评述了模型研究的主要方法,建立了进行该项研究工作的一般流程,并对该领域内的主要问题和解决途径作了探讨。     

通南巴背斜几何学、运动学与构造模型

通南巴背斜发育于四川盆地东北米仓山冲断构造带和大巴山弧形冲断构造带的构造叠合部位, 其形成与演化受到米仓山与大巴山的联合影响, 然而目前其变形特征以及变形机制认识尚且不清楚, 精细研究通南巴背斜构造几何学、运动学对于揭示背斜成因机制以及认识陆内构造变形具有积极作用.本文以覆盖通南巴背斜的三维地震资料为基础, 运用断层相关褶皱理论和平衡复原等方法, 精细刻画出通南巴背斜几何学与运动学特征, 并建立构造模型, 探讨其成因机制.研究表明, 通南巴背斜总体具有"东西分段、上下分层、早晚期构造叠加"的特征, 具体表现为: 1)受控于三叠系嘉陵江组膏盐滑脱层、志留系泥岩局部滑脱层以及前震旦系滑脱层, 通南巴背斜分为上、中、下、深4套构造层, 表现为多层滑脱变形特征, 其中, 中部构造层变形强度最大; 2)深部(前震旦系)构造楔发育于整个通南巴背斜, 其个数和几何学形态的变化直接影响了上覆背斜形态以及分段性背斜高点差异; 3)位移沿楔端点向前传递过程中, 受到川中刚性基底的阻挡, 背斜前翼旋转, 形成次级褶皱调节断层; 4)通南巴背斜晚期受大巴山向西南推覆挤压的叠加作用, 表现为中部构造层在东北段发育一系列双重构造和叠瓦构造, 并导致嘉陵江组以上地层被动变形褶皱.     

川东北地区构造-热演化探讨——来自(U-Th)/He年龄Ro的约束

利用镜质组反射率和磷灰石与锆石的(U-Th)/He年龄一起模拟了川东北地区三叠纪以来的构造-热演化特征.结果表明早三叠世的热流值在51～66 mW/m2,自晚三叠世至白垩纪随盆地性质由前陆盆地演化为陆内坳陷盆地,热流缓慢降低直至现今的44.5 mW/m2.但在晚白垩世-古新世时期受燕山晚期构造运动的影响,热流有一个微弱增高的现象.同时,磷灰石和锆石的He年龄揭示了川东北地区大致在晚白垩世期间开始隆升且抬升剥蚀量较大.因此,磷灰石和锆石的(U-Th)/He年龄可以揭示后期详细的冷却历史.     

香港区域构造背景：新重力模型的意义

香港位于华夏地块东南缘,跨座于莲花山断裂带上。中生代花岗岩的同位素特征表明,莲花山断裂带正好发育于地壳内一条主要不连续面上方。香港重力模型的上部为均质的上地壳,下部为约２５ｋｍ厚的太古代长英质中下地壳,两侧力更富铁镁质的元古代地壳。长英质壳体的南部边界向北陡倾,而北部边界则近直立。欧拉重力异常可判定上地壳的基底断裂,也与地表的断裂有关。中下地壳中的不连续面被认为与华夏地块内的主干剪切带有关,而剪切     

断展褶皱要素对隐伏滑脱层深度及几何样式的约束:数学分析及其在重庆地区薄皮构造中的应用

根据平衡地质剖面原理,在前人建立的断展褶皱数学模型基础上,进一步推导出断展褶皱要素组合对隐伏滑脱层发育深度和几何样式的限定。需要给定的参数组合包括:断展褶皱后翼倾角2θ、翼间角γ、背斜的构造高度h、背斜的宽度LAB、断端点T以上地层厚度h0。这些参数均可由野外实测或地震剖面解释中给定。由这些参数可以推导出:断坡的倾角α、断坡的顶点T到断层滑距开始降低的点P的距离LTP、地层的压缩量f0、隐伏滑脱层的深度h’。将此推导过程用VC++编程软件ZB1.0加以实现。根据地震剖面的解释及地表资料整理结果,把上述演算结果应用于重庆方斗山地区的茨竹亚背斜的2个剖面中,计算出隐伏滑脱层的深度分别为8.10~8.63 km,证明茨竹亚背斜隐伏主滑脱层发育于寒武系底部。滑脱断层断坡倾角为29°~45,°属于中等倾角。这一研究成果既可在理论上定量计算隐伏滑脱层样式和深度,又能指导对潜伏构造的勘探实践。     

东天山康古尔构造带红丘陵段主期构造变形温度及时代约束——来自石英EBSD组构的证据

康古尔构造带位于东天山觉罗塔格造山带北部,是构建中亚造山带晚古生代增生造山过程的关键。系统建立康古尔构造带的变形样式和变形条件,对进一步理解其构造背景和动力学机制具有重要意义。本文基于康古尔构造带红丘陵段构造解析、糜棱岩显微构造和石英c轴组构分析,厘定出2期构造变形：D1期为南北向挤压韧性剪切,变形温度为500~650℃;D2期为右行剪切,变形温度小于350℃。综合已有区域构造热年代学数据分析认为,D1期变形时间为294~280 Ma,形成于康古尔有限洋盆闭合后的中天山地块与吐哈地块南北向碰撞挤压过程,D2期右行剪切发生于276~242 Ma的后碰撞陆内缩短环境。本研究可为康古尔构造带晚古生代构造演化过程提供重要支撑。     

川东北地区构造-热演化探讨——来自（U-Th）／He年龄和Ro的约束

利用镜质组反射率和磷灰石与锆石的(U-Th)/He年龄一起模拟了川东北地区三叠纪以来的构造-热演化特征。结果表明早三叠世的热流值在51～66mW/m2,自晚三叠世至白垩纪随盆地性质由前陆盆地演化为陆内坳陷盆地,热流缓慢降低直至现今的44.5mW/m2。但在晚白垩世—古新世时期受燕山晚期构造运动的影响,热流有一个微弱增高的现象。同时,磷灰石和锆石的He年龄揭示了川东北地区大致在晚白垩世期间开始隆升且抬升剥蚀量较大。因此,磷灰石和锆石的(U-Th)/He年龄可以揭示后期详细的冷却历史。     

山东仰口地区超高压变质岩混杂带的组成及其构造变形

从构造岩石角度将山东青岛仰口地区发育的超高压变质岩混杂带划分为构造整合单元和构造混杂单元两个组成部分,对不同单元的岩性组成及其超高压变质特征进行了描述。着重对不同构造单元中的构造变形期次进行了划分。总结了不同期次构造变形的宏观及微观特征。结合苏鲁超高压变质带在区域上构造变形期次的研究情况,初步提出形成仰口地区超高压变质岩中各种构造形迹的构造模式,并对它们所反映的仰口超高压带形成和折返的构造意义进行了探讨。     

中国中西部褶皱冲断带构造变形机制与结构模型

基于复杂构造解析和实验模拟研究,揭示了中西部前陆褶皱冲断构造带主要表现为受侧向挤压形成的滑脱冲断构造变形过程和结构样式;明确了单层滑脱挤压冲断构造变形存在临界增生和非临界增生两种变形机制,发育脆性拆离型、塑性滑移型和黏性流动型3种作用类型,并受滑脱层强度、地层厚度、底部边界和外动力过程等4种主要因素影响。复杂冲断构造带基本上表现为受多层单滑脱作用控制形成的垂向叠置组合结构,本文提出了复杂滑脱冲断变形结构的可分解性以及受不同性质的滑脱层组合控制形成特征结构模式,并揭示了前陆冲断带前缘多滑脱构造变形结构中由浅层向深层逐渐发育的变形时序;建立了中西部再生前陆冲断带结构模型、构造单元以及基本构造类型;并基于前陆盆地多阶段构造演化过程以及晚期的隆升剥蚀-沉降沉积过程,提出了中西部两种类型冲断带的控油气作用及其勘探领域。     

川东北地区断裂构造对砂岩型铀矿床的控制作用

本文从断裂构造对铀矿床的控制出发,研究了川东北砂岩型铀矿床的形成机理,总结了该区砂岩型铀矿床的选点准则,最后进行了铀成矿远景预测。