塔里木盆地玉北地区奥陶系储层构造裂缝定量预测

在应用有限元法对塔里木盆地玉北地区不同裂缝发育期古构造应力场进行数值模拟的基础上,根据岩石破裂准则及应变能守恒,构建裂缝参数与构造应力间定量模型,开展储层裂缝定量预测。研究结果表明:玉北地区奥陶系储层内部裂缝以构造缝为主,其发育受构造位置控制作用明显,主要在加里东晚期—海西早期及海西晚期发育,加里东晚期—海西早期裂缝密度主要介于0.04~0.2条/m之间,海西晚期裂缝密度主要介于0.2~2.0条/m之间,且海西晚期构造运动对早期裂缝改造作用明显,受海西晚期构造运动改造,早期裂缝开启性明显提高,裂缝开度平均提高78.6%;加里东晚期—海西早期及海西晚期两期裂缝继承性发育区,裂缝发育程度及开启性高,更有利于油气运移与聚集,为油气富集有利区。      

鄂尔多斯地块西南缘中元古代玄武安山岩地球化学特征及其构造意义

铁马河玄武安山岩位于鄂尔多斯地块西南缘,沿六盘山东麓断裂带出露。岩石发育气孔和杏仁状构造,具有斑状结构—间隐结构,斑晶主要为长条状斜长石和少量蚀变暗色矿物。岩石地球化学呈现富Na2O、FeOT、Al2O3,贫MgO、TiO2、K2O的特点,稀土配分曲线为右倾轻稀土富集型,LREE/ HREE=6. 50~7. 01,(La/Yb)N为5. 62~7. 14,富集Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,Nb、Sr和Ti相对亏损,δEu= 0. 69~0. 91。样品n（87Sr)/n(86Sr)i为0. 70587~0. 70934,εNd(t)介于-6. 9 ~ -4. 8之间,TDM为2562~2730 Ma,Nb/Ta（6. 60~8. 25）低于大陆地壳的平均值,指示了受俯冲流体改造的古老富集地幔参与了岩浆形成。SHRIMP锆石U- Pb定年结果显示铁马河玄武安山岩形成于中元古代早期（~1740 Ma）,其形成与研究区中元古代早期陆内伸展作用引起的古老岩石圈地幔减压熔融有关,是华北克拉通陆内裂谷发育过程在鄂尔多斯地块西南缘的体现。     

阿尔金-西昆仑加里东中晚期构造作用在塔里木盆地塘古兹巴斯凹陷中的响应

对塔里木盆地塘古兹巴斯凹陷志留系与奥陶系(S/O3)、上泥盆统与志留系(D3d/S)2个区域角度不整合的三层结构特征及属性进行详细研究,分析了不整合面下构造变形特征、不整合面结构类型分布、不整合面上初始沉积砾岩成分及其物源.发现加里东中期该区形成了塔里木盆地独特的不整合结构,构造不整合(S/O3)明显地受北东东-南西西走向逆冲断裂系控制,在凹陷北部逆冲断裂系上盘发育中等角度单斜不整合和褶皱不整合,沿断裂带形成了多个角度不整合带;加里东晚期不整合(D3 d/S)区域上呈现由南向北的剥蚀特征,局部受继承性再活动的断裂控制存在北东东向的中角度单斜不整合带,且构成了加里东中期及晚期的叠合不整合.两期不整合面上的初始沉积砂砾岩有明显差异,加里东中期不整合面上初始沉积以近源的沉积岩为主、物源来自被动大陆边缘;晚期不整合面上的初始沉积砾岩主要为硅质岩和变质岩,物源主要来自较远的被动大陆边缘及大陆岛弧.综合分析表明,晚奥陶世末塘古兹巴斯凹陷主要受到阿尔金、西昆仑的构造作用;中志留世-晚泥盆世主要受到西昆仑及阿尔金碰撞造山活动共同作用.在加里东构造运动中晚期,凹陷中控制不整合发育的NEE向逆冲断裂系与南阿尔金断裂在活动时限、强度、区域应力场上具有可比性.加里东中、晚期不整合的三层结构及其属性是反映阿尔金-西昆仑早古生代构造运动发生、发展、终结动态演化过程的良好证据.     

锆石裂变径迹年龄对济阳坳陷新生界源区构造背景的指示意义

沉积物中的锆石裂变径迹分析可以用于示踪沉积盆地的源区性质及其构造演化信息。济阳坳陷新生界9块砂岩样品的锆石裂变径迹中值年龄介于183.1±15.0 Ma～100.0±5.6 Ma之间,锆石单颗粒年龄均大于其地层沉积年龄。对没有通过χ²检验的6块样品进行了多组分年龄分离分析,表明多数样品主要由2个年龄组分组成。总体上,砂岩锆石裂变径迹单组分年龄具有较好的一致性,主要介于389.1±5.1 Ma～272.7±14.6 Ma(P1)、238.1±7.8 Ma～203.6±6.6 Ma(P2)、179.3±13.9 Ma～96.8±17.8 Ma(P3)、80.3±15.7 Ma～55.3±6.0 Ma(P4)之间。这4组年龄组分分别记录了晚古生代、三叠纪、晚侏罗-早白垩世及晚白垩世-古新世时期内锆石裂变径迹完全退火时的年龄。结合区域地质背景认为,济阳坳陷新生界的主要物源是燕山运动中期强烈的构造岩浆活动期内发育的上侏罗统-下白垩统的火山岩和火山-碎屑岩系; 海西期、印支期以及燕山晚期-喜马拉雅山早期过渡时期的构造岩浆活动也对坳陷有少量物源贡献。     

塔里木盆地玉北地区奥陶系储层构造裂缝成因模式

在基于成像测井、岩心及薄片资料对玉北地区构造裂缝进行识别并总结其发育规律的基础上, 根据裂缝切割关系、充填方解石阴极发光及包裹体特征划分裂缝发育期次, 并应用有限元法数值模拟不同裂缝发育期古构造应力场特征, 结合裂缝发育力学机制, 分析不同时期断层-褶皱控制下的裂缝成因模式。研究结果表明, 玉北地区奥陶系构造裂缝主要沿高陡带发育, 其发育程度、产状受断层、褶皱共同控制, 共发育4期裂缝, 其中加里东中期Ⅰ、Ⅲ幕裂缝受断层主控、加里东晚期至海西早期裂缝受断层与褶皱共同控制、海西晚期裂缝主要受褶皱控制; 与断裂走向较一致的高角度裂缝对储层发育贡献最大, 加里东晚期-海西早期及海西晚期两期裂缝发育区, 更有利于油气聚集。      

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.     

鄂尔多斯地块西南缘中元古代玄武安山岩地球化学特征及其构造意义

铁马河玄武安山岩位于鄂尔多斯地块西南缘,沿六盘山东麓断裂带出露。岩石发育气孔和杏仁状构造,具有斑状结构—间隐结构,斑晶主要为长条状斜长石和少量蚀变暗色矿物。岩石地球化学呈现富Na₂O、Fe O^T、Al₂O₃,贫Mg O、TiO₂、K₂O的特点,稀土配分曲线为右倾轻稀土富集型,LREE/HREE=6.50～7.01,(La/Yb)_N为5.620.69～0.91。样品[n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)]_i为～7.14,富集Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,Nb、Sr和Ti相对亏损,δEu=0.70587～0.70934,ε_Nd(t)介于-6.9-4.8,T_DM为2562～2730～Ma,Nb/Ta(6.60～8.25)低于大陆地壳的平均值,指示了受俯冲流体改造的古老富集地幔参与了岩浆形成。SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示铁马河...     

陡倾逆断层形成机制——以塔里木盆地色力布亚断层为例

中国西部盆地多发育陡倾逆冲断层,但对其成因仍未取得统一认识。色力布亚断裂带位于塔里木盆地的西部,是一条典型的陡倾逆冲断层,为研究陡倾断层的成因提供了很好的实例。根据最新地震剖面与地层分析认为,色力布亚断裂上部倾角约为65°,经两期构造运动形成,第一期是加里东晚期运动-海西早期运动（362~439 Ma）,第二期为喜马拉雅中期运动（5.3~23.3 Ma）;正是断层的多期活动形成了上部的陡倾断层,即先存缓倾逆断层的活动改变了局部应力场,使最大主应力轴由水平变倾斜,随之产生的库伦断裂倾角变陡,并伴生反冲逆断层。同时利用数字砂箱模拟结果验证了上述推断。      

塔里木盆地塔中及周边地区下古生界构造样式与成因演化

文通过研究区深层主要变形带构造变形解析,确认塔东南下古生界构造基本轮廓形成于中奥陶世末,定型于奥陶纪末—志留纪,北部和西部分别有喜山期和海西晚期构造的叠加。以塔中Ⅰ构造带—塔中5-38井构造带、塘北—玉北构造带、塔中南缘构造带为界,研究区可分为4个构造样式不同的构造单元。单元边界的构造变形相对剧烈,以逆冲—走滑断裂带为主,单元内部构造变形相对较弱。自东南向盆地内部,构造变形由强变弱。东南边缘塘沽巴斯凹陷以弧形向西北展布的基底滑脱型逆冲构造为特征,变形最为剧烈。晚奥陶世以凹陷为主,奥陶纪末期志留纪褶皱隆起。北侧为塔中隆起,是一个断裂—褶皱复背斜,主体发育于中奥陶世晚期,缺失中奥陶统,且控制了上奥陶统良里塔格组沉积时期孤立台地沉积,于奥陶纪末—志留纪定型。构造带以基底卷入扭动挤压断裂—褶皱变形为主,总体受控于北缘断层,自西向东逆冲幅度增大,西部为南北对称复背斜,东部形成向北逆冲的构造带。塔中隆起西段自北向南由逆冲挤压向压扭性走滑构造转变。西部巴楚东段及塔西南东部以区域性的隆升为主,与塔中隆起相似,大面积缺失中奥陶统地层。北部顺托地区则以走滑断裂发育为主,断裂主要活动期为奥陶纪末—志留纪和海西晚期。构造变形组合显示,塔东南下古生界构造变形动力主要来自盆地东南部,是东昆仑与阿尔金洋渐进闭合、俯冲碰撞过程导致塔里木板块变形的产物。变形时序及研究区NE向断裂运动规律表明板块作用自中加里东至晚加里东持续压扭的过程。塔东南地区各单元构造样式与强度差异表明盆地盖层变形明显受到基底断块与内部寒武系膏泥岩分布的制约。其次,断裂的多期活动体现了后期构造的叠合改造的作用,顺托地区NE向断裂可能与海西晚期构造运动的延展有关。     

渤海湾盆地南堡凹陷新近系泥岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

详细研究渤海湾盆地南堡凹陷新近系馆陶组和明化镇组泥岩的稀土元素地球化学特征。结果表明：样品稀土总量为146.2×10^-6～317.1×10^-6,平均值为223.3×10^-6;w(LREE)/w(HREE)为8.1～14.5,平均值为11.5,相对富集LREE;Eu为明显负异常;δCe基本正常。δCe和Ce_anom值的变化反映馆陶组和明化镇组为陆相沉积,水介质条件为富氧环境。稀土元素分布模式、组合特征及其与燕山褶皱带地区不同时代(期)花岗岩和中酸性火山岩稀土元素的对比结果表明：馆陶组和明化镇组地层的物源基本相同,主要来自凹陷北部燕山褶皱带地区于燕山期发育的中酸性火山岩和花岗岩体,少部分来自沉积岩。与不同构造环境杂砂岩的稀土元素特征的对比结果及δCe的特征表明南堡凹陷新近系源区属性为活动大陆边缘背景。