甘肃金川矿区古构造应力场恢复及演化研究

金川矿区经历了复杂的构造演化历史,目前其成矿期后的构造变形特征和应力场演化阶段仍缺乏精细剖析。文章运用构造解析方法对金川矿区地表基岩中的断层进行了分期和配套,确定了构造变形序列,认为矿区存在4组重要的断层组合,包括北东向逆冲断层和北西向走滑断层、北东向走滑断层和北西向逆冲断层、北西向正断层以及北东东向走滑断层。通过研究断层破裂面及擦痕构造,利用赤平投影法恢复了断层的古构造应力场,结合区域大地构造演化历史,准确限定了金川矿区成矿期后的应力场演化阶段,对认识区域构造演化和开发新远景区具有重要意义。结果显示,金川矿区在成矿期后经历了4期古构造应力场作用,表现为多阶段不同方向的挤压和伸展过程,分别响应了区域中生代以来的一系列构造热事件,Ⅰ期表现为早—中侏罗世的北西—南东向挤压应力场,Ⅱ期为晚侏罗世的北东—南西向挤压应力场,Ⅲ期为早白垩世的北东—南西向伸展应力场,Ⅳ期为晚白垩世以来的北东—南西向挤压应力场。     

一种古构造恢复方法探讨--以乌马营构造为例

古构造恢复是探索多旋回盆地油气藏改造、重组的有效手段之一。古构造恢复的基本原理是“回剥”,即通过“退变形”而获得不同地质演化阶段某构造层的埋藏起伏变化。回剥可以视为剔除上覆地层,并将不同时期古水准面恢复到原位的过程。利用层序充填特点和古水平面重塑研究古构造的新方法。在三维地震覆盖区,标示古水平面的层序特点在较高精度成像的地震数据体中是可以识别的,利用三维地震解释技术,可以精确恢复针对圈闭或局部构造单元的变形史和变形基础。在黄骅坳陷乌马营地区进行了实例应用研究,研究表明：利用该方法可精确恢复三维空间内、不同时期潜山高点迁移的变化规律;古构造恢复的结论与WS1井气藏特点的吻合,为潜山天然气藏的评价和目标勘探提供了决定性依据。     

库车坳陷第三纪断层滑动分析与古构造应力恢复

研究构造应力场的时空变化对于认识和理解褶皱冲断带的构造变形过程和油气构造圈闭的最终定型具有重要意义.基于对库车坳陷内第三系和同时卷入变形的白垩系中发育断层的野外观测,采用断层滑动数据反演方法,对库车坳陷的第三纪构造古应力进行恢复.结果表明:库车坳陷第三纪的构造应力方向在空间位置上变化不大,在时间上经历了从NNW-SSE向到NWW-SEE的转变,构造挤压变形经历了两个阶段:即NNW-SSE向逆冲挤压变形和相对较晚的NWW-SEE向逆冲挤压变形.结合库车坳陷油气成藏期,第二阶段的构造挤压变形发生在库车组沉积期间,为坳陷内油气的聚集提供了良好的圈闭条件.文中还探讨了造成库车坳陷内挤压应力场的两种可能动力成因.     

库车坳陷西段盐构造二维平衡恢复与复原构造剖面分析

天山南麓库车坳陷西部沉积古近系膏盐岩,盐层下伏中生界发现万亿立方米储量天然气田,是我国西气东输重要气源。库车坳陷盐下是油气勘探关注目标,目前研究认识不能满足勘探需求,尤其是盐构造形成机制存在争议,盐构造平衡恢复是研究难点。本文应用二维构造平衡剖面技术,综合地震剖面、钻井和地表地质资料,选取库车坳陷西段四条剖面,通过StructureSolver公司开发的构造恢复软件(简称SS),开展平衡恢复工作,分层恢复盐上层、膏盐层、盐下层,复原挤压变形前地震剖面。研究结果揭示库车坳陷西段发育二期盐构造:渐新世-中新世发育刺穿型盐丘,上新世-第四纪发育挤压型盐构造。挤压作用下早期盐丘演变为盐席、盐墙,盐上层发育盐逆冲断层和盐背斜,盐下发育叠瓦状逆冲断层和挤压构造楔。库车坳陷西段盐层上覆冲积扇沉积(重力)差异负载是发育盐丘的原因,盐丘分布于山前冲积扇前端和却勒冲积扇南侧。库车坳陷盐下发育逆冲构造楔,应用临界楔理论研究构造楔顶面坡度与底部滑脱层角度变化,盐下构造楔顶面坡度突变,指示底部滑脱层角度发生变化,推断古生代基底正断层卷入逆冲构造楔。     

二维分形技术在地震勘探构造解释中的应用

作者在文中探讨了二维分形布朗运动在地震勘探构造解释中的应用,并针对地震资料,提出了具体实用的算法,并以此算用Ｃ＾＋＋语言编制了相应处理软件,对实测地震资料进行了处理,取得了明显的效果。     

应用二维有限元方法恢复阿留申岛弧边缘晚白垩世板块增生附加体古构造应力场

一系列有限单元模型模拟了阿留申岛弧板块边缘附加体在晚白垩世板块增生过程中古构造应力场的演变特征。该地区板块增生过程中的楔形附加体具有不同的长度和厚度,在数学模拟过程中,附加体被假定为弹性连续体,根据有限单元程序计算出数学模型应力场,断裂发育状况是根据库仑-莫尔准则确定的。有限单元模型的边界条件为太平洋板块相对北美大陆板块的俯冲及与板块俯冲作用有关的大洋地壳的逆冲作用。数学模拟实验的结果表明,附加体古构造应力场有一定的演化规律。在板块增生的早期阶段,古应力1σ表现为近水平方向的压应力,逆断层发育于附加体中。大洋地壳的逆冲作用使得附加体应力轨迹重新定向,正断层发育于楔形附加体的底部,平移断层发育于大洋地壳的深部位置。逆冲作用可能导致了楔形附加体的侧向增生和垂直方向上的厚度加大。在板块增生的晚期阶段,楔形附加体中晚白垩统沉积岩尚未固结时,古应力1σ表现为近于垂直方向的压应力;当晚白垩统沉积岩固结之后,1σ为近于水平方向的压应力,逆断层发育于楔形附加体顶部。晚白垩统沉积岩的成岩过程对楔形附加体顶端古应力场分布特征和断层发育状况影响较大。     

基于构造应变分析的裂缝预测方法及其应用

地层应变是构造裂缝产生的直接因素,根据构造应变大小可以预测构造裂缝发育的位置和强度,对研究区的主要裂缝发育区进行划分。文章以松辽盆地徐家围子断陷徐中地区营城组四段（简称营四段）为研究对象,在建立研究区精细的三维构造模型基础上,利用“构造恢复”方法实现研究区古构造恢复,通过开展有限应变值计算来预测构造裂缝的平面分布。研究表明：研究区营四段主要包括3个造缝期,即营城组末期、泉头组—青山口组时期、嫩江组时期,其中,营城组末期与泉头组—青山口组时期的构造变形较为强烈,是裂缝的主要形成时期。根据应变大小与试气产量的关系,将研究区划分为3类裂缝发育区,Ⅰ类裂缝发育区已钻井验证,表明利用构造应变对裂缝的预测结果可靠,Ⅱ类裂缝发育区可作为深层天然气的下一步挖潜的重要方向,Ⅲ类裂缝发育区产能较低,裂缝对储层的改造作用有限。     

天山构造带新生代构造变形二维有限元模拟

利用地质、地球物理成果，建立了横跨天山，包含准噶尔和塔里木盆地等构造单元的二维离散模型．模拟在5种不同边界条件下，整个天山构造带的应力应变和位移，结果表明：天山地区构造应力场以近NS向为主，主要动力源来自南部塔里木地块的向北推挤，北部准噶尔地块向南的推挤作用要弱于南部塔里木地块．主压应力多分布在天山地区下地壳及上地幔，主干断裂带附近也有集中，剪应力集中区分布在断裂带及其与地壳内界面相交处，总应变集中在天山下地壳及其上地幔部分，断裂带附近更为集中，尤其是边界断裂．剪应变主要集中在断裂带上，特别是边界断裂，位移以水平位移为主，在天山两侧山前最大，内部相对较小且以垂直位移为主．     

二连盆地哈南油田伸展构造体系裂缝及其油气地质意义

哈南油田构造断裂十分复杂,受伸展构造体系裂缝及断层的控制,形成有与断层共生的裂缝组系和断层活动派生的裂缝组系。裂缝与NE向断层平行或与其斜交或横交。裂缝力学性质表现为张裂缝、剪裂缝和张剪裂缝,以张裂缝为主。无论是何种力学性质的裂缝,如果裂缝没有被充填,则会对油气聚集和开发产生影响。有效裂缝可以为储层提供油气运移通道和油气储集空间,在油田开发中,裂缝与断层组成裂缝网络形成的断裂导水,会致使注水层系混乱,形成非同层注水局面,影响着层系开发的效果。     

三维构造恢复中原位归属问题的方法技术

针对目前复杂构造三维恢复过程中地质体产生空间位置变化的不确定性,采用三维原位恢复方法,以巴楚断隆S1 构造为例,通过对比S1 构造恢复过程中所选取的标准区域与样本区域在构造变形前后的空间位置变化,分析构造变化过程中S1 构造整体模型的位置变化规律; 并据此将构造复原后的模型整体变化至初始位置,消除S1 构造因去掉石炭系顶面断距带来西南方向的位移,也消除了因去掉石炭系褶皱所带来西南方向的位移。研究表明,运用三维原位恢复技术,能够确保地质模型在构造复原前后空间位置不变,进而保证研究主体在构造恢复过程中空间位置的相对稳定,为分析构造变形带来的影响奠定空间比较基础。     

三维古构造恢复技术在油气评价中的应用——以珠江口盆地番禺-流花地区为例

目前常用的古构造图的制作方法为"厚度图法"和"断层平移法",这两种方法对断控圈闭为主的古构造恢复具有一定的局限性,且不能定量化的研究古构造生长发育情况。本论文首次将三维古构造恢复技术应用于珠江口盆地番禺-流花地区。三维古构造恢复技术在应用时,避免了厚度异常现象,实现了去压实恢复,能够更真实的反映古构造情况。该技术在珠江口盆地番禺流花地区"A"构造的应用,达到了定量分析古构造发育的效果,并且认识到了A构造在关键时期T32时期古构造幅度较小,后期构造幅度增大是A构造充满度过低的重要原因之一。     

张性盆地构造分析模拟技术与应用

论述了张性盆地二维剖面构造分析的模拟技术的基本原理和方法,主要包括构造变形史恢复、压实恢复、剥蚀恢复、盆地伸展历史、断层滑脱深度和盆地沉降-埋藏史几方面,并用研制的模拟软件系统,以辽东湾地区的剖面为例,简述了其初步应用。     

皖南地区加里东运动构造特征

前人认为皖南地区加里东运动仅表现为抬升造陆运动。文中从构造运动不整合接触关系证据、盖层构造、劈理及变形变质程度,以及古构造应力场特征等方面开展研究。于皖南地区多处发现了上泥盆统与下伏志留系呈角度不整合接触,表明了区内发育加里东褶皱。通过区域地质调查和构造解剖,揭示了区内复式褶皱为加里东和印支两期褶皱叠加的产物。其中,加里东期构造样式主要为区域性开阔褶皱,规模巨大,其轴迹呈北东东向或近东西向延伸,然而,印支期构造样式为线性中常褶皱,规模较小,其轴迹主要呈北东向展布。应用赤平极射投影法对研究区内的褶皱轴面产状、劈理产状要素进行统计分析,结果显示发育加里东期、印支期等多期变形构造;并利用该法求得褶皱两翼优势产状,应用数学计算法计算出区内3期构造应力场特征值,显示华南地块自南而北向扬子地块俯冲挤压的陆内造山动力学过程。早古生代盖层造山属性为陆内造山。区内加里东期褶皱构造属性的厘定和深入研究,对区域构造格架的建立具有重要意义。     

库车坳陷克拉苏-依奇克里克构造带的构造演化

野外露头上的小尺度构造记录着整个褶皱逆冲带运动学演化进程。通过对库车褶皱逆冲带坎亚肯褶皱发育的小尺度构造的特征和相互叠加、切割关系的分析,认为克拉苏-依奇克里克构造带在新生代的构造挤压变形中经历了三个阶段,即平行层面的挤压缩短作用阶段、弯滑与弯流褶皱作用阶段和逆冲断层改造作用阶段。同时,对不同阶段出现的断层滑动数据进行反演和古应力恢复的结果表明,整个变形过程,最大主应力方向σ1(即构造缩短方向)集中分布在NNW—SSE,没有发生大的变化,说明三个阶段的构造变形是在同一稳定应力场下发生的,从而进一步证明所有的变形是同一次构造挤压下的渐进式序列变形,而不是多期构造挤压变形的结果。此次构造挤压变形主要发生在康村沉积期(12～5Ma),对于克依构造带的构造圈闭最终定型起着决定性作用。     

塔里木盆地西南部麦盖提斜坡构造演化过程的 记录——生长地层及生长不整合

根据塔里木盆地西南部麦盖提斜坡生长地层的发育模式,并结合不整合类型及发育特征的变化规律,探讨了麦盖提斜坡的构造演化过程。认为在早古生代时期,麦盖提斜坡为一北倾的斜坡,构造高点位于斜坡南部;晚古生代,麦盖提斜坡的构造演化过程具有明显的分段性,斜坡西段主要的构造演化时期始于早石炭世,并持续至早二叠世,构造高点迁移至斜坡中部,呈现出"中间高、两头低"的古构造特征;而斜坡东段的主要构造演化时期推迟至晚二叠世。新生代,麦盖提斜坡已反转为南倾的斜坡,构造高点已迁移至斜坡北部,斜坡东段从前中新世开始进入构造演化时期,而西段则推迟至中新世,且东段的构造活动强度要大于西段。     

复杂伸展盆地区平衡剖面的恢复方法

编制构造演化剖面可以对构造变形进行定量、半定量分析,对构造活动和演化研究具有重要意义。受伸展叠加走滑多期变形影响,复杂伸展盆地区断层、褶皱发育,为平衡剖面的恢复过程带来了一些困难和问题,影响了盆地演化分析的准确性。本文根据存在的问题,提出了一种利用Cdr（CorelDRAW）软件对复杂伸展盆地区变形进行恢复的新方法。该方法充分考虑变形、剥蚀和压实作用对恢复产生的影响,主要包括以下两个方面：1）地层恢复。如果浅部构造变形对深部影响不大,在恢复时采用层厚不变原则逐层进行回剥;若后期存在区域挤压作用,盆地整体发生构造反转形成褶皱,浅部每剥去一层,深部地层即相应消除该时期产生的应力叠加效应,此时需要对弯曲地层进行拉平处理。2）断层恢复。对生长断层而言,断层恢复就是消除上覆岩层产生的重力效应。对于深部早期生长断层而言,浅部地层对其只有压实作用而不影响其产状,此时应遵循深、浅部断层分开、独立恢复的原则。这种平衡剖面恢复的方法是基于地层及断层发育的构造部位、活动期次及其成因关系提出的,更加符合地质逻辑,能够更好地反演复杂伸展盆地区构造变形过程。运用该方法对渤海湾盆地济阳坳陷青西地区进行了平衡剖面反演,得出该区构造演化受控于伸展、构造反转和走滑影响。     

不整合结构构造与构造古地理环境 ——以加里东中期青藏高原北缘及塔里木盆地为例

不整合结构与不整合面结构具有不同的属性及特征.本文在分析不整合三层结构的基础上,进一步剖析了平行不整合、角度不整合、异岩不整合等3大类不整合的结构构造,划分出10个具有不同结构特征的不整合亚类.重点针对不整合面下的构造变形特征、不整合结构类型的平面分布、不整合面上的初始沉积物、物源及其层序结构等展开了精细研究,对不同结构类型的不整合形成运动学及动力学进行了初步探讨.并以塔里木盆地志留系与奥陶系不整合为例,在盆地尺度,解析不同区域不整合结构类型的特征、性质及差异.现今保留的志留系与奥陶系不整合在盆地中南部广大地区呈角度不整合,在阿瓦提-满加尔坳陷南部、巴楚隆起中西部、塔中隆起北部为低角度、北倾的单斜角度不整合;在塘古兹巴斯凹陷表现为中-低角度的断褶不整合,呈北东向展布,在巴楚隆起东部及塔中隆起的南部局部也存在北东向展布的断褶不整合.在盆地北部塔北隆起西部局部存在褶皱不整合,东部存在低角度、南倾、单斜不整合.而盆地中部在阿瓦提-满加尔凹陷中北部、塔东凹陷东北则以平行不整合为特征.结合沉积地层发育及构造演化分析,恢复了志留系沉积前构造古地理,塔里木盆地大部分为混积陆棚沉积、中部碳酸盐岩台地被逐渐淹没,满加尔及英吉苏凹陷为盆地相沉积.伴随着盆地南缘西昆仑-库地洋、南阿尔金洋的闭合及碰撞造山,在盆地南部主体为南北向的缩短,塘古兹巴斯凹陷为南东-北西向缩短,且变形强度明显大于南北向的缩短.因此,盆地南部的南东-北西向挤压作用是该期最活跃的构造作用,和田古隆起北部、塘古兹巴斯凹陷北东向加里东期褶皱带西北部,应是塔里木盆地第一期油气大规模运移聚集的有利区,值得进一步探索.本文通过对不同时期不整合结构的解剖,尝试区别分析不同期次构造事件的作用及效应,识别单一构造事件(或构造运动)在构造古地理重建及成藏、成矿中的作用.     

福建明溪盖洋地区震旦纪火山岩及古火山构造恢复

明溪盖洋地区广泛发育的震旦纪火山岩，均已遭受区域变质，前人多数是从变质岩角度对其作研究，笔者是从火山岩及火山作用角度，在调研变质火山岩岩石宏观与微观特征的同时，着重调查古火山构造，研究不同火山产物空间分布特征，寻找残存的古火山构造形迹，并结合遥感资料信息。初步恢复古火山中心，为研究这一时期火山活动特点乃至南平-宁化构造-岩浆带的演化及古构造环境提供了新的资料。     

东濮断陷湖盆陡坡带构造演化史恢复研究

陡坡带构造演化史研究对断陷湖盆具有重要意义,平衡剖面技术在面积(体积)守恒的基础上为恢复构造演化史提供了一种科学合理的技术方法.通过对东濮凹陷兰聊陡坡带进行平衡剖面法构造演化史恢复,再现了兰聊断层的活动规律及其对东濮断陷湖盆发展演化的控制作用,明确了东濮凹陷早第三纪层序地层发育特征、坡折带类型及其对砂砾岩扇体的控制作用,指出了隐蔽油气藏发育的有利层段和分布的有利地区.