介质不均匀性和断层倾角对同震位移场影响的数值模拟

利用三维有限元数值模拟方法,定量研究了介质不均匀性和断层倾角变化对同震位移场的影响。模拟结果显示：1）在均匀及纵向分层介质模型中,对于垂直走滑断层地震,水平位移场分量与介质的泊松比呈较弱的负相关,垂直位移场与介质的泊松比呈正相关,水平位移场与剪切模量呈正相关,垂直位移场与剪切模量呈负相关;2）模型介质的横向变化对同震位移场有较大影响,剪切模量的横向变化对地震位移场影响最大,且两者呈负相关,在垂直走滑断层地震中,保持断层一侧块体的介质参数不变、减半另一侧块体的剪切模量,剪切模量减半的块体中的最大垂直位移分量增大55.6%;3）倾角对同震位移场有重要影响。断层附近,倾角对位移场起控制作用,对于高倾角逆冲断层(60°~90°),上盘断层附近区域的水平位移场出现反向,反向区域的范围随倾角的增大而增大,当倾角为90°时,上盘水平位移场全部反向;断层倾角增大时,断层附近下盘的水平位移场的增大幅度较大。     

鲜水河走滑断层主形变带与地震形变带关系的研究

本文分析了主形变带和地震形变带与老断层面的关系,指出主形变带与地震形变带不能简单地看成一致或重合,二者是随时空变化的。把断层形变测线布置在地震形变带最大剪切形变段上,不一定能测到断层带上平时的最大剪切形变值。鉴于鲜水河走滑断层两盘同时运动的事实,建议把形变测线布置在老断层带非闭锁段上,并向两侧延长80—100m。     

渤海湾沙北地区共轭走滑断裂带特征及其对油气的控制作用

利用三维地震、钻井和岩心薄片等资料,研究渤海湾沙北地区共轭走滑断裂的平面、剖面特征,分析走滑断裂对沉积体系、圈闭发育及油气运聚的控制作用。结果表明:共轭走滑断裂具有明显分期及分段特征,古近纪强伸展弱走滑,新近纪走滑加强;派生断裂与主走滑断裂搭接,形成平面呈马尾状、剖面呈花状的构造样式;主走滑断裂与边界断裂交汇形成断槽,是物源水系进入湖盆的主要通道,砂体沿走滑断裂走向富集。走滑断裂控制形成众多断块及断鼻圈闭,走滑应力决定圈闭规模及油气运聚。增压型构造圈闭面积大,侧封性好,有利于油气保存,是沙北地区下一步勘探有利目标。     

1970年通海Ms7.7地震后青藏高原东南部小江断裂带和红河断裂带的库仑应力变化研究

基于1970年通海MS7.7地震的破裂参数,利用模型对不同岩石圈流变特性下库仑破裂应力的变化进行研究,探讨通海地震的静态同震变形和短期震后变形对小江断裂带和红河断裂带上潜在地震活动的影响。结果表明,这2条断裂带的一些断裂段在深度7.5 km处库仑破裂应力增量(ΔCFS)的震时变化达到0.12~0.50 bar,48 a后由于下地壳和上地幔的应力松弛,相同位置的库仑破裂应力增量高达0.22~0.90 bar。说明1970年通海MS7.7地震增强了小江断裂带和红河断裂带上潜在的地震活动性,在将来的地震工作中应加强对其的研究,并通过增加野外观测的方式监测其地震活动与地壳运动模式。     

走滑与伸展叠合区构造特征及石油地质意义——以渤海南部BZ25-1/1S油田为例

根据三维地震、录井、测井、圈闭要素等资料,通过断裂体系发育与演化,以及构造控制下的沉积相类型及展布差异、圈闭类型及分布差异分析,研究走滑与伸展构造叠合区特征,并对BZ25-1/1S油田油气深浅成藏差异的原因进行分析。结果表明:伸展断裂体系控制研究区的构造格局与演化,走滑作用形成的压扭应力改造研究区构造格局;伸展构造控制沉积相类型及平面展布,并与断层相匹配,控制研究区深浅成藏的输导及储盖条件;伸展作用控制浅部构造圈闭的形成,走滑作用控制深部构造圈闭的形成,两者结合为深浅成藏差异性提供圈闭条件;伸展断层上盘易于浅部运聚成藏,下盘易于深部层位成藏。     

孤东地区走滑作用对油气成藏的控制

通过陆地和海域地震资料重新整合,重新厘定孤东地区主控断层性质,结合构造物理模拟实验及孤东地区石油地质条件,分析断层性质对油气分布的控制作用。结果表明:孤东、垦东断层具有明显的右旋走滑作用,并派生右行左阶增压叠置和拉张释压马尾扇构造样式。增压叠置区位于孤东低凸起,油气聚集分布,为主要成藏区,以浅层成藏为主,潜山不成藏;拉张释压马尾扇区位于孤东断层尾端,油气分布较少,为主要失利区。两种构造样式的相互结合共同控制孤东地区油气的运移与分布。该结果为研究走滑派生构造特征地区的油气分布特征提供参考。     

西秦岭北缘断裂和海原断裂的走滑转换变形及其与陇山地块的相互作用

根据对调查资料、航卫片判译和已有文献的综合分析，研究了西秦岭北缘断裂（ＸＱＬＦ）东段和海原断裂（ＨＹＦ）南段的走滑转换、变形及其与陇山地块的相互作用。ＸＱＬＦ以几何学结构复杂和多期活动为特征，主带各段呈左阶斜列。ＨＹＦ南段的陇县－宝鸡断裂（ＬＢＦ）由４条断层组成７０ｋｍ的宽带，中更新世以来表现为左旋走滑运动。ＸＱＬＦ和ＬＢＦ在运动过程中均产生走滑挤压或走滑拉伸的转换变形。被上述断裂切割围限的陇山地块，从晚白垩世至早第四纪一直处于强烈的挤压变形状态。中晚第四纪以来，可能还具有顺时针旋转变形和位移。     

走滑断裂活动导致地应力解耦的机理研究——以龙门山断裂带东北段为例

2008年汶川MS8.0地震后,沿龙门山断裂带系列水压致裂地应力测量结果表明,断裂带东北段(茂县-绵竹连线东北侧)北川、平武及广元等地浅表层最大主应力方向与区域应力场相比发生了25°~69°不等的偏转,亦称地应力解耦。初步分析认为,龙门山断裂带东北段的右旋走滑活动直接导致了区域内最大主应力方向的解耦,且最大主应力方位向偏转角度与断裂右旋走滑活动量正相关。为合理解释这一现象,探讨走滑断裂活动导致地应力解耦的机理,本文采用二维有限元数值模拟方法,选取汶川MS8.0地震断裂(龙门山中央断裂)上的同震右旋走滑位移作为边界条件,首先模拟了龙门山断裂带东北段右旋走滑活动产生的扰动应力特征,之后结合断裂带附近典型钻孔地应力测量结果,叠加该扰动应力作用,从力学机理上深入剖析断裂右旋走滑活动产生的扰动应力对区域应力场(或初始应力场)的影响,并对其附近不同构造部位最大主应力方向偏转现象进行定量解释。初步结果表明：1) 走滑断裂活动导致地应力解耦主要是通过断裂滑动产生的扰动应力对区域应力场的附加影响实现的;2) 在固定的断裂活动长度和摩擦强度情况下,走滑断裂活动导致区域最大主应力方向偏转角度基本与活动断裂走滑位移量呈正比;3) 受汶川MS8.0地震影响,龙门山断裂带大致以茂县-绵竹为界,西南侧的宝兴-映秀-汶川一带最大主应力方向偏转角度很小,基本与区域应力场一致,而东北侧的北川-平武-广元一带则发生角度不等的偏转,3个地区最大主应力方向平均偏转角度分别为65°、56°和29°,该角度与龙门山断裂带东北段同震右旋走滑位移量呈正相关。     

塔里木盆地顺北5号走滑断裂带北段超深层裂缝储层的地震属性表征方法研究及应用

塔里木盆地顺北5号走滑断裂及其伴生裂缝的分布控制了储层的形成和油气的运聚成藏。如何选择对裂缝储层响应好的地震属性并用其描述储层的空间展布, 是裂缝型储层预测的研究基础。由于研究区不同尺度断裂裂缝发育规模差异较大及客观上存在地震分辨率的差异, 在实际研究过程中需要采用不同的技术方法及其组合对不同尺度和特征的断裂裂缝进行识别。地震属性对比测试表明倾角约束的高精度相干体和面状特征属性可表征断距超过40 m的大尺度断裂; 分频融合相干和应变能属性可表征断距15~40 m的中尺度断裂; 断裂似然体刻画和缝洞增强体可表征断距15 m以下的小尺度断层和裂缝。然后将典型地震属性与成像测井解释得到的实际裂缝数据及裂缝密度曲线进行相关性拟合, 进而优选出混沌属性、面状属性、结构张量第三分量、分频融合相干4种属性, 并将4种属性融合成新的属性用于裂缝密度体计算, 最后用该方法半定量预测裂缝的分布。裂缝预测结果表明以走滑断裂带中部的压扭性断裂处为中心, 约1.5 km范围的鹰山组下段地层整体裂缝最为发育, 为优势储层勘探开发区。      

隐性走滑断裂识别标志及其与油气聚集的关系——以青东—莱州湾构造带为例

为了研究郯庐断裂带隐性走滑断裂特征和发育机制,确定它对油气成藏的控制作用,利用青东—莱州湾构造带高精度三维地震和钻井资料,研究隐性走滑断裂的构造特征、识别标志、断裂样式及成因机制,分析它与油气聚集关系。结果表明:研究区隐性走滑断裂可归纳5种识别标志:(1)断裂走向一致、倾向相反;(2)断裂平面变形明显、两侧地层产状突变;(3)断裂两侧地层厚度、地震相差异大;(4)断裂呈直立"栅栏状"特征;(5)断裂两侧油水关系不统一。包括潜山直立型、盆缘调节型、盆内末端型和盆内桥连型四类构造样式。该区隐性走滑断裂的大量发育与喜山运动向东挤出、太平洋板块向西俯冲的共同作用有关;隐性走滑断裂对圈闭形成、沉积特征和油气的运聚具有明显控制作用。该结果可以有效指导研究区油气二次勘探,为走滑断裂带的精细勘探提供参考。