伸展构造拉张量计算方法的适用性分析及在琼东南盆地的应用

文章将三种以面积平衡为原理的几何学方法应用在物理模拟拉张实验中，对比三种方法的结果与模型设计参数间的 误差，讨论了三种方法的优缺点和适用范围。其中层长守恒方法需要假设在构造变形过程中层长保持不变，通过曲线拉直 可以恢复构造各阶段拉张量和拉张总量。利用面积守恒可以计算拉张构造中滑脱层深度，面积深度法允许构造变形过程中 层长和层厚的变化，多个构造前沉积地层的面积深度拟合直线可以反映构造整体拉张量和滑脱层深度。面积守恒法在已知 构造滑脱层位置的基础上，通过同构造沉积地层可以计算出拉张活动不同阶段拉张量变化和拉张总量。结合琼东南长昌凹 陷剖面特征，面积守恒法是计算其拉张量变化最准确又有效的方法，面积守恒法应用结果确定过长昌凹陷剖面在岭头组、 崖城组和陵水组沉积阶段的拉张量分别为13.8 km、15 km和21.4 km，拉张总量为50.2 km，拉张率为42.7%。三种方法在物 理模拟实验和琼东南盆地中的应用结果表明，在伸张构造中由于剪切变形作用，基于面积守恒的方法优于层长守恒的方 法。面积深度法利用构造前沉积地层的几何形态来预测构造整体拉张量和滑脱层深度，面积守恒法可以利用同构造沉积地 层和已知的滑脱层位置来预测拉张构造整体的拉张量和不同阶段的拉张量变化。     

伸展构造拉张量计算方法的适用性分析及在琼东南盆地的应用

文章将三种以面积平衡为原理的几何学方法应用在物理模拟拉张实验中,对比三种方法的结果与模型设计参数间的 误差,讨论了三种方法的优缺点和适用范围。其中层长守恒方法需要假设在构造变形过程中层长保持不变,通过曲线拉直 可以恢复构造各阶段拉张量和拉张总量。利用面积守恒可以计算拉张构造中滑脱层深度,面积深度法允许构造变形过程中 层长和层厚的变化,多个构造前沉积地层的面积深度拟合直线可以反映构造整体拉张量和滑脱层深度。面积守恒法在已知 构造滑脱层位置的基础上,通过同构造沉积地层可以计算出拉张活动不同阶段拉张量变化和拉张总量。结合琼东南长昌凹 陷剖面特征,面积守恒法是计算其拉张量变化最准确又有效的方法,面积守恒法应用结果确定过长昌凹陷剖面在岭头组、 崖城组和陵水组沉积阶段的拉张量分别为13.8 km、15 km和21.4 km,拉张总量为50.2 km,拉张率为42.7%。三种方法在物 理模拟实验和琼东南盆地中的应用结果表明,在伸张构造中由于剪切变形作用,基于面积守恒的方法优于层长守恒的方 法。面积深度法利用构造前沉积地层的几何形态来预测构造整体拉张量和滑脱层深度,面积守恒法可以利用同构造沉积地 层和已知的滑脱层位置来预测拉张构造整体的拉张量和不同阶段的拉张量变化。     

歧口凹陷伸展滑脱构造系统的厘定及其地质意义

歧口凹陷是渤海湾盆地中部黄骅坳陷的一个次级凹陷,凹陷内蕴藏着丰富的油气资源,是渤海湾盆地油气勘探的重点区块。在叠前三维地震剖面精细构造解释分析的基础上,识别和建立了歧口凹陷伸展滑脱构造系统。该系统分为南部伸展滑脱系统和北部伸展滑脱系统,南部滑脱系统以羊二庄滑脱断裂为主体,连接张东断裂、张北断裂、赵家堡断裂等伸展断裂组合而成,北部滑脱系统以沧东断裂为主体,连接大张坨断裂、海河断裂、港西断裂、港东断裂、南大港断裂等伸展断裂构成。在平面上两大滑脱系统各自构成一个帚状断裂体系,在剖面上表现为叠瓦式几何形态,与次级断裂常构成"Y"型或复"Y"型组合样式,向深部会聚到主滑脱面。歧口凹陷古近纪时期变形基本都限定在区域性底滑脱界面之上,并具有多层次滑脱构造特征,控制和影响了歧口凹陷不同级别的构造形态和组合样式,同时对盆地的沉降过程也有重要的控制作用。歧口凹陷伸展滑脱构造为本区的油气储集和运移提供了有利条件,并初步探讨了歧口凹陷伸展滑脱构造的动力学条件。     

南宫凹陷边界断裂滑脱深度及意义

根据冀南地区南宫凹陷构造发展演化历史特征,确定了南宫凹陷形成的动力学机制,即南宫凹陷是在裂陷动力学变形机制背景下形成的断陷盆地.特定的伸展构造背景决定了边界断裂滑脱深度的计算方法,由南宫凹陷边界断裂——明化镇断裂几何学和运动学特点,属典型的铲形正断层,结合I.Moretti关于铲形正断层控边盆地的滑脱深度和伸展量估算公式,估算出明化镇断裂的滑脱深度平均在8km以上,其数值与前人对华北地区深地震剖面所揭示的滑脱深度数据基本一致,从一个侧面反映了所取得数据的可靠性,这对该区油气勘探工作有一定的指导意义.     

苏北溱潼凹陷的拉张量研究及构造运动强度分析

运用正演平衡剖面方法，本文对苏北溱潼凹陷三条剖面的演化过程进行了模拟，恢复计算出各断层各期次的伸展量，该箕状凹陷各发展阶段的拉张量以及对应于三期主要构造运动的拉张量。结果表明，构造运动具有延续性，仅在某些组段的表现更为强烈。在时空上，拉张活动具有很大的不均衡性，在凹陷的西南部，中部及东北部地区，拉张量及沉积特征均有很大差异，构造运动的强度也各不相同。     

渤海湾盆地大歧口凹陷新生代构造演化与盆地原型

大歧口凹陷位于渤海湾盆地黄骅坳陷中北部,是中新生代叠合盆地中新生界沉积最厚的凹陷。本文基于大量二维、三维地震剖面和钻井资料,从凹陷主控断裂活动性、沉积沉降中心分布和构造格架等方面,侧重对大歧口凹陷新生代构造演化过程和原型盆地类型进行研究。认为:1)大歧口凹陷构造单元有4级,凹陷具有"东西分带、南北分块"的平面构造格局和北断南超箕状断陷的剖面结构。2)凹陷内断裂有4级,主要断裂的规模、活动期次和断裂活动具有演化的阶段性和空间的迁移性,典型构造带活动性具有由北往南迁移的特点。3)新生代期间整个大歧口凹陷的沉积沉降中心均在东部海域的歧口主凹内,但整体具有往南迁移的趋势。4)凹陷经历了拓展裂谷、拉分断陷、箕状断陷和碟状坳陷4个构造演化阶段,断陷阶段在整个构造演化时期意义重大,且具有走滑拉分特点。故认为大歧口凹陷原型盆地是一种"板内拉分盆地"。     

河南东濮凹陷古近系各组段的原始地层厚度分布及其构造古地理意义

东濮凹陷位于河南省濮阳市东部,属中原油田。古近系自下而上包括沙河街组一至四段和东营组。古近系原始地层厚度分布反映出东濮凹陷在古近纪具有裂陷盆地的构造古地理特点,但是古近纪不同时期裂陷盆地的特征有明显的差异。沙四段沉积时期发育多沉降—沉积中心的断陷湖盆,且沉积中心不稳定;沙三段沉积时期兰聊断层是控制东濮凹陷的主边界断层,发育由2条相对稳定的NNE向沉降—沉积带构成的复式半地堑断陷湖盆,控凹断层位移沿走向的差异导致局部沉降—沉积中心在次级凹陷带内沿轴向迁移;沙二段、沙一段和东营组沉积时期东濮凹陷发育“反S型”沉降—沉积带,反映兰聊断层南段的垂直位移明显小于中段,而盆地南部的长垣断层与黄河断层的垂直位移量明显增大。古近纪构造古地理演化特征可能是导致断陷湖盆发育的岩石圈动力学机制变化的结果。     

济阳坳陷车镇凹陷构造演化与动力学成因机制

车镇凹陷构造研究欠缺,制约了油气勘探的进一步发展。采用构造解析、构造演化平衡剖面分析和构造物理模拟实验相结合的方法,明确了车镇凹陷形成的构造动力学成因机制。结果表明：车镇凹陷新生界经历了伸展（Ek-Es⁴）和走滑-伸展（Es³-Ed）两个断陷期,属于NNE-NE向右旋走滑-伸展断层控制的近菱形走滑-伸展型盆地。走滑-伸展阶段的走滑-伸展构造和区域加速沉降控制了车镇凹陷狭窄-陡深-多洼的构造格局。车镇凹陷在孔店组-沙四段时期主要受到拉张应力的作用,方向为NW-SE向。从沙三段开始,车镇凹陷开始受到NW-SE向走滑-伸展作用。印度板块由NNE向楔入欧亚板块之下以及太平洋板块NWW向低速俯冲于欧亚板块之下,郯庐走滑断裂带和兰聊走滑断裂带发生右旋剪切,导致渤海湾盆地进入走滑-伸展构造体制,是车镇凹陷的主要成因。     

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。     

南襄盆地地质结构与形成演化

南襄盆地是以古近系沉积为主的中—新生代含油气盆地,分析其地质结构和形成演化对盆地油气勘探和研究造山带之上盆地构造特征均有重要意义。笔者以重磁电、地震、钻井和测井资料为基础,系统分析南襄盆地的地层展布、构造特征和形成演化,探讨各凹陷地质结构差异的控制因素,分析盆地成因。通过研究认为,南襄盆地是由深大断裂分割的数个隆起和半地堑型凹陷组成,平面具分带、分块构造格局;垂向上由不整合面划分为基底、上白垩统、古近系、新近系—第四系4套构造-地层层序。其构造演化可划分为晚白垩世断陷初期—白垩纪晚期差异反转期、古近纪强烈断陷-廖庄组沉积末期强烈隆升剥蚀、新近纪拗陷期3个伸展-聚敛构造旋回。泥岩滑脱作用和基底性质差异导致的控凹边界断裂沉降差异,是盆地各凹陷地质结构差异的主控因素。南襄盆地是在晚白垩世以来北西—南东向剪切拉张应力场下地幔隆起和地壳下沉均衡作用下形成的简单剪切型伸展拆离盆地。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷北部构造层及演化史研究

以地震剖面解释为基础,认识纵向上不同时期发育的断裂体系组合规律和构造特征;在分析构造特征的基础上,将乌尔逊凹陷北部划分为上部、中部和下部构造层,并阐述各构造层的构造特征。通过制作乌尔逊凹陷北部构造演化史剖面,认为盆地的演化分为三个构造旋回、五个演化阶段,并认为乌尔逊凹陷是由三期盆地叠合而成,即早期裂陷盆地、中期断陷盆地、晚期凹陷盆地。     

珠江口盆地开平凹陷构造沉降史及其主控因素

为探究珠江口盆地开平凹陷构造沉降特征以及主控因素,以2条地震剖面的最新解释成果为基础,在地震剖面上共选取43个虚拟井进行构造沉降史计算,并进行综合分析。结果表明:(1)开平凹陷裂陷期(49～30 Ma)构造沉降量较大,各洼陷构造沉降差异性较大;裂后期(30 Ma至今)构造沉降量相对较小,各洼陷构造沉降差异性较小;(2)开平凹陷文昌组沉积期(裂陷一幕,49～39 Ma)为最大构造沉降期,恩平组沉积期(裂陷二幕,39～30 Ma)构造沉降速率显著减小,漂移期(30～17.5 Ma)和新构造运动期(17.5 Ma之后)构造沉降量均出现了不同程度的增大;(3)差异性沉降是开平凹陷的一个基本特征,多期次构造运动和拆离断层分段性、差异性活动是主控因素。     

非洲中部Muglad盆地Fula凹陷断裂特征分析

Muglad盆地是非洲中部的一个中-新生代裂谷盆地,Fula凹陷是其北部的一个富油气凹陷。凹陷的圈闭类型包括断背斜、断鼻、断垒和断块等,均与断裂有关。本文通过地震资料解释,对凹陷内断裂的几何特征和发育期次进行分析,识别出Fula凹陷的主要构造样式,并制作了骨干剖面的构造平衡剖面,恢复了研究区自白垩纪以来的构造演化过程。研究结果表明:Fula凹陷可划分为4个构造层,分别为基底、第一裂陷、第二裂陷和第三裂陷构造层。自下而上,各构造层断裂走向逐渐由NNW转变为NWW。其中,基底构造层发育主干断层,控制Fula凹陷的构造格局;第一裂陷构造层发育大量的次级断层;第二、三裂陷构造层断裂密度变小,断距减小。研究区发育三级断裂,平面上多呈斜列式、平行、“帚状”或“辫状”组合,而剖面上多呈多米诺式、斜列式、铲式扇等组合。其中多数一、二级断裂在Abu Gabra期形成。由各断陷期的伸展速率可知,自白垩纪以来,Fula凹陷的断裂活动强度逐渐减弱。     

琼东南盆地深水区构造演化及东西段构造差异对比

以琼东南盆地为研究对象,在地震资料构造解释的基础上,选取琼东南盆地6条典型剖面,采用面积守恒法对其进行平衡剖面的恢复,计算出各个剖面在不同时期的拉张量以及拉张率,以此为基础对琼东南盆地的构造演化过程及区域性差异进行了定性以及定量分析。研究表明,在琼东南盆地中部位置,水平拉张率显著减小并较为稳定,表明盆地内部的打开是均匀的;琼东南盆地新生代的构造演化分为四个阶段,65~33.9 Ma: 盆地伸展活动开始;33.9~23 Ma: 盆地伸展活动增强并达到顶峰;23~10.5 Ma: 伸展活动明显减弱,发育了少量继承性断层;10.5~0 Ma: 平静沉积,基本没有断裂活动。琼东南盆地东西段构造样式存在明显差异,盆地西部断裂数量较少,单一断层断距大,有利于油气从烃源岩向内部储层运移填充,上部形成良好的盖层,防止油气的逃逸;盆地东段地堑内部发育较多断裂,断裂期次多、组合复杂,沉积盖层厚度薄,不利于油气的保存。基底性质和先存断裂影响着琼东南盆地东、西部的构造演化。     

琼东南盆地构造沉降的时空分布及裂后期异常沉降机制

为考察琼东南盆地构造沉降的时空分布及裂后期异常沉降机制,利用回剥技术计算了盆内68口井的构造沉降史,并选择15口代表井进行拉张应变速率反演及拉张因子计算。结果表明:琼东南盆地构造沉降空间上表现为中央凹陷带和南部凹陷带强于北部凹陷带;时间上在裂陷期出现局部快速沉降-整体慢速沉降—局部快速沉降的阶段特征,进入裂后期逐渐减缓并在15.5～10.5Ma期间减至最低值,但自10.5～5.5Ma以来又明显增大。裂后期异常沉降在盆地东西部都有明显表现,在北部凹陷带较小,在中央凹陷带内往东区有逐渐增大趋势;时间上裂后异常构造沉降随时间增大,增长过程具有快-慢-快的阶段性。分析认为:裂后阶段早期的快速沉降可能是裂陷期非均匀拉张的结果,而晚中新世以后的快速构造沉降主要与岩浆活动有关。     

渤海盆地新生代构造演化特征

在渤海盆地8个主要凹陷各选取一口井,对每口井构造沉降史特征进行分析,结果表明渤海盆地的构造沉降特征各凹陷不统一,南部和北部先沉降,再逐渐向中部迁移,最后以中部沉降为主,沉降中心明显由周缘向盆地中心迁移,反映构造活动的阶段性和地区差异性。在辽东湾选取了一条地质剖面对其做平衡剖面分析,并结合构造沉降史分析,表明渤海盆地的新生代构造演化分为以下3个阶段:a.断陷期,孔店组—沙四段沉积时期为断陷早期,沙三段沉积时期为强烈断陷期;b.断拗期,沙二段—沙一段沉积时期为断拗早期,东三段—东二段沉积时期为强烈断拗期;c.坳陷期(东一段沉积时期—第四纪)。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代沉降特征

在对渤海湾盆地黄骅坳陷区域构造特征的22条地震剖面解释的基础上,分析了黄骅坳陷沉降特征。通过对黄骅坳陷的9个主要凹陷沉降史的研究表明,黄骅坳陷新生代构造沉降量的时空差异性分布明显。时间上,黄骅坳陷具有"幕式"沉降特征,孔店组沉积期为裂陷Ⅰ幕、沙三段沉积期为裂陷Ⅱ幕、沙一段和沙二段沉积期和东营组沉积期为裂陷Ⅲ幕、馆陶组和明化镇组下段沉积期为热沉降幕、明化镇组上段和第四系的沉积期为加速热沉降幕。不同沉积期盆地沉降在空间分布上,沉降速率上都有明显差异。通过对凹陷尺度单井的埋藏史曲线,构造沉降曲线,基底沉降图和沉降中心迁移图对比分析表明,空间上,黄骅坳陷新生代沉降作用具有明显的迁移规律,总体是自南向北,自西向东迁移,现今的沉降中心位于歧口凹陷海域部分。     

珠江口盆地开平凹陷构造—地层层序与盆地演化

开平凹陷位于珠江口盆地珠Ⅱ坳陷的西部,处于洋陆过渡带的特殊位置,大部分区域位于陆坡深水区。研究开平凹陷的构造—地层层序和盆地演化,对认识盆地结构和油气勘探具有重要意义,对南海北部洋陆过渡带的结构特征和成因机制的研究也有一定的帮助。本文基于井震结合的思路,利用最新的钻井和高精度地震资料,并结合区域地质背景,建立了开平凹陷的地层系统;依据区域性不整合面的发育特征,对开平凹陷构造—地层层序进行了划分;利用平衡剖面技术,重点分析了开平凹陷始新世以来的构造演化。研究发现开平凹陷发育始新统文昌组底部、渐新统珠海组底部和上中新统粤海组底部3个区域性不整合面,由此将开平凹陷在纵向上划分为4个构造层:基底构造层、断陷期构造层、拗陷期构造层和加速沉降期构造层。开平凹陷的形成演化经历了基底形成、始新世断陷、渐新世—中中新世拗陷及晚中新世—第四纪加速沉降4个阶段。凹陷内的断陷活动主要受拆离断层差异性活动的控制。     

银川盆地南部灵武凹陷基底构造特征

灵武凹陷位于银川断陷盆地东南部,受喜马拉雅期两次构造应力作用,即鄂尔多斯地块EW向的拉张应力及青藏高原NE向的挤压应力,造就了该区现今复杂的地质构造格局,为构造转折、交汇部位。自1970年以来监测到银川盆地及其周缘大于2.0级以上地震约3 000余次,且大多数小震及中强地震集中于灵武凹陷范围内,存在较严重的地震灾害隐患。以往研究表明,断裂构造为地震发生的根本原因,地层是决定地震活动次生灾害的主要因素。为解译灵武凹陷基底地质构造,笔者以1：5万区域重力资料为基础,以钻孔、地震剖面、大地电磁测深、可控源音频大地电磁测深剖面资料为约束,利用2.5D人机交互反演技术对灵武凹陷基底特征进行了精细刻画,为地震灾害防治工作提供依据。     

二连盆地早白垩世断陷及基底构造的耦合性

基底构造在沉积盆地的形成与演化过程中扮演着重要的角色.本文利用地球物理资料和地表地质调查数据, 对二连盆地早白垩世断陷分布规律与基底构造特征及其关系进行了研究, 并分析了基底构造对富油凹陷的控制作用.结果表明, 二连盆地早白垩世68个断陷总体上自北东向南西呈弥散式分布, 这些断陷可分为南部断陷群与北部断陷群, 断陷群夹持在隆起之间, 总体上构成了正负相间的盆岭构造格局.基底构造控制着二连盆地早白垩世断陷分布, 表现为: 断陷群沿着深断裂分布; 坳陷对应着基底先存复向斜, 隆起对应着基底先存复背斜; 刚性的锡林浩特地块分割了断陷群.深断裂作为构造薄弱区在伸展变形过程中优先重新活动, 并控制着断陷的发育与分布; 盖层演化和基底构造之间具有良好的继承性; 基底流变性发生突变的区带对断陷的发育与分布也具有控制作用.盆地基底断裂带上叠的凹陷、基底断裂带交汇处上叠的凹陷和刚性基底上新生的凹陷在伸展变形过程中构造继承性好、沉降量大、优质烃源岩发育, 是富油凹陷发育的有利区域.