准噶尔盆地南缘中生代正反转构造分析

本文以地质露头、钻井和测井资料为约束,运用断层相关褶皱理论解释了新处理的准噶尔盆地南缘94条工业地震反射剖面,并通过数值模拟实验以及平衡剖面恢复技术,合理地再现了准噶尔盆地南缘第一排褶皱冲断带中生代构造演化的运动学过程。研究结果表明准噶尔盆地南缘中三叠世-中侏罗世为拉张环境,喀拉扎正断层、昌吉正断层发育,并控制中-上三叠统-中-下侏罗统沉积; 中-晚侏罗世转变为挤压环境,早期正断裂发生反转,同时控制第一排背斜带的齐古逆断裂开始发育,齐古背斜、昌吉背斜雏形形成; 上新世(N₂)再次发生强烈挤压,齐古背斜、昌吉背斜和喀拉扎背斜最终定型。     

断层相关褶皱的三维构造几何学分析:以川西三维地震工区为例

现有的断层相关褶皱理论均基于平衡剖面原理而建立的二维几何学模型。所谓的假三维模型则是通过一系列的二维剖面复合而成的,真正意义上的三维断层相关褶皱理论尚未确立,仍然处于探索阶段。本文采用Trishear 4.0和GoCad软件,分别构建一系列不同位移量的断层转折褶皱和三剪断层传播褶皱的二维正演剖面,将这些正演剖面按照一定的线性位移梯度平行排列,从而建立起断层转折褶皱和三剪断层传播褶皱的假三维理论模型并加以分析和讨论。进而选取川西南盆地中三维地震勘探所覆盖的邛西断层转折褶皱和盐井沟断层传播褶皱,作为真三维实际解释模型的两个实例。研究表明,邛西背斜是一个典型的剪切断层转折褶皱,盐井沟背斜是一个典型的三剪断层传播褶皱;断层相关褶皱的假三维理论模型与实际解释模型的对比分析,可以看出沿背斜走向的位移梯度是控制三维构造几何学特征的基本因素,然而自然界断层面几何学的复杂多变以及岩层力学性质的各向异性,是造成断层相关褶皱真三维理论模型难以建立的主要原因。     

斜向逆冲断层相关褶皱的正演模型与实例分析

斜向逆冲作用在自然界普遍存在,研究斜向逆冲断层相关褶皱的构造几何学特征,识别断层相关褶皱是否存在斜向逆冲有重要意义。文章采用Trishear 4.5、Gocad以及Trishear3D软件构建一系列不同滑移量的断层转折褶皱和断层传播褶皱的二维正演剖面,通过连接一系列不同排列方式的二维剖面建立了三种不同逆冲滑移方向的断层转折褶皱和断层传播褶皱的假三维模型,通过不同假三维模型的比较分析来探讨斜向逆冲断层相关褶皱的构造几何学特征。研究发现,斜向逆冲断层相关褶皱区别于正向逆冲断层相关褶皱的特征主要有两点：① 正向逆冲断层相关褶皱层面等高线图上的最高点与后翼等高线中点的连线以及水平切面上的核心点与后翼中点的连线方向均与断层走向垂直,而斜向逆冲断层相关褶皱的最高点以及核心点与后翼中点的连线方向均与断层走向斜交,并且最高点与后翼等高线中点的连线方向或者核心点与后翼中点的连线方向均与逆冲滑移方向一致;② 在褶皱平行断层走向纵剖面上,正向逆冲断层相关褶皱各个层面最高点的连线是直立的,而斜向逆冲断层相关褶皱各个层面最高点的连线发生倾斜。通过这两个特征可以判别褶皱是否存在斜向逆冲以及逆冲的方向。将模型分析结果运用到四川盆地西南部三维地震勘探资料所覆盖的邛西背斜和大兴西背斜的实例中。研究结果表明,两个背斜均存在右旋斜向逆冲,逆冲方向与各自断层走向的夹角均为70°左右,邛西背斜和大兴西背斜的逆冲方向分别是NE79°和NE77°左右,这与龙门山南段晚上新世以来的主应力方向以及反演的汶川地震最大主应力方向一致。     

地貌形态指数反映的青藏高原东北部宛川河流域新构造活动

宛川河为黄河的一级支流,位于青藏高原东北部的兰州盆地东部.该区域历史时期曾发生多次6级以上地震.以DEM数据为基础,通过河流水系分析和地貌形态指数的计算,讨论了区域新构造活动特征.山前曲折度指数(SMF)在宛川河北为1.03~1.18,在兴隆山北前缘为1.83~2.88;河谷宽高比指数(VF)在宛川河北部为0.36~2.34,在南部的兴隆山为0.55~13.SMF与VF值的大小和分布特征表明研究区新构造活动活跃,且宛川河以北(前人推测有断层存在)新构造活动的活跃程度更高.流域盆地非对称性指数(AF)在宛川河北部东南端的异常揭示存在掀斜断块和褶皱运动;结合裂点分布和沟谷错断等地貌特征,发现宛川河北正断裂的东南端也存在西北--东南向走滑活动.     

东天山博格达山前构造变形与地形定量关系:基于三维建模与地貌分析

东天山受印度?欧亚板块碰撞的远程影响,新构造活跃,同时在气候影响下地表侵蚀速率有明显的空间差异,是探讨构造活动、地表过程和气候变化相互作用的理想区域;而反映构造变形的断层滑移量和地形起伏度是理解构造和气候相互作用的重要参数.通过三维地震反射深度剖面解译构建东天山阜康断裂带西端古牧地背斜三维构造几何形态,发现阜康断裂带断...     

长江源地区通天河段水系格局演化与构造活动的关系

青海玉树地区长江源区通天河段构造运动活跃,地震频发,如2010年曾发生7.1级地震;该地区分布有黄河、雅砻江、澜沧江等水系上游河网,水系呈直角状、倒勾状分布,是研究水系演化与新构造活动关系的理想区域。通过地形分析、河流水系分析和地貌指数计算,探讨了该地区水系格局演化对走滑断层相关构造活动样式的响应过程。该地区主要发育北西—南东和南西—北东两组流向的水系,其中北西—南东向河谷多为低河流比降、宽阔的不适称谷地,而南西—北东向河谷多为高河流比降、陡峭的峡谷。河流陡峭度指数（k_s）在通天河东南段为高值,在通天河流域西南段多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为低值;河流坡降指数（SL）在流域内整体差异不大,但在水系倒勾状或直角交汇区域的值高;流域高程积分值（HI）在通天河两侧大于0.45,在多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为0.15~0.45。地形、水系和地貌指数的分布特征表明该地区水系可能原为南东流向的平行水系,后期由于走滑断裂剪切作用导致河流改向、袭夺而演化为倒勾状水系。其中当江、立新乡、隆宝镇、上拉秀乡北部等地区断陷形成局部积水中心,而通天河南西—北东向细小支流如宁恰曲等由于断层东北向的逆冲抬升而溯源侵蚀加强,袭夺了原南东流向的河流。     

下扬子句容断陷盆地负反转构造特征及对油气的控制

负反转构造在自然界中是普遍存在的,研究负反转构造的几何学特征和发育特征,对认识区域地质和对油气的勘探开发都具有重要意义。本文通过对三维地震剖面进行解析,在句容盆地发现中生代存在典型的负反转构造,并理清了该地区中生代的构造演化过程。通过对剖面的一系列分析发现:句容盆地在中三叠世末—早、中侏罗世的印支运动是挤压构造环境,中晚侏罗世的燕山早期是挤压的构造环境,到晚白垩世—古近纪的燕山晚期的构造运动,区域应力场从挤压变为伸展,形成一系列的伸展盆地,造成了句容盆地的构造反转;句容盆地白垩纪—第四纪地层的沉积由负反转断层控制,形成北断南超的盆地构造形式。负反转构造的主要起始时间为白垩纪中晚期,反转强度较大,周围地区反转构造不发育。燕山晚期的伸展运动对油气圈闭的影响不是完全破坏性的,在此地区可能有较好的油气圈闭的,在最下部层位的高家边组泥岩盖层,此套地层厚度大,只要不受断层的切割,就能对油气形成良好的封堵作用,可作为下古生界圈闭的区域性盖层。     

晚第四纪长江源区水系演化对断裂活动和气候变化的响应

河流沉积/侵蚀过程和水系演化对构造活动、气候变化和侵蚀基准面的响应过程与机制是流域地貌的重要科学问题。长江源地区河流受高寒气候和走滑断层引起的局部多种构造活动样式的影响,是河流地貌过程对气候变化和构造活动响应的典型案例。文章通过野外考察、地貌指数(陡峭指数(k_sn)、 Chi（χ）、 Gilbert指数、河谷宽高比（Vf）)的计算、沉积学和地形分析,探讨了长江源水系演化对构造活动和气候变化的响应过程。通天河和澜沧江支流从上游相对年老的谷地(北西-南东向低k_sn值、高Vf值的宽谷)转变为下游相对年轻的谷地(南西-北东向高k_sn值、低Vf值的陡峭峡谷),表明南西-北东向河流对北西-南东向河流的袭夺。通天河和澜沧江支流上游地区显示的高χ值、低起伏地形向下游方向快速转变为低χ值、高起伏地形,也指示澜沧江和通天河向上游溯源侵蚀、袭夺分水岭地区原有老年期水系。局部分布的北西-南东向河谷（风口）、一系列间隔分布低洼地内河流沉积物和初步光释光年测年结果（13.3 ka和> 115 ka）表明该地区在晚第四纪（可能在暖期）发育一条南...     

龙门山褶皱冲断带南北分段性与汶川地震的关系

龙门山褶皱冲断带位于青藏高原东缘与四川盆地之间,中生代以来主要经历了晚三叠世和新生代两期重要的地壳缩短变形,形成了典型的逆冲推覆构造带.龙门山的形成和演化与青藏高原隆升以及地震活动有着密切的关系,因此龙门山褶皱冲断带南北两段的差异性被众多学者所关注.文章在前人工作的基础之上从3个角度来阐述龙门山南北两段的差异性:1)地质调查和地震反射剖面解释表明,晚三叠世龙门山北段变形强烈而南段变形不明显,南北分段格局就此形成;2)汶川地震同震地表破裂的差异,北段以右旋斜向逆冲为主,南段则主要以逆冲为主.兼有少量的走滑分量;3)同震断裂的三维构造建模揭示出,同震断层的三维几何形态同样存在南北差异,北段同震断层只有一条且不能向下延伸至深部的主滑脱层,而南段同震断层有两条分支,二者在大约10km的深度合并成一条,并向下延伸至约17km深度与主滑脱层相连.因此,认为汶川地震同震破裂的南北分段性是由于晚三叠世龙门山先存的南北构造差异性所引发的.     

川西盐井沟断层传播褶皱的三维构造建模与磁组构分析

当前断层相关褶皱研究的发展方向是从二维向三维的转换。文中基于Arcgis、Discovery以及Gocad等三维软件平台,对川西盐井沟地区地震资料进行精细的解析,得出盐井沟背斜是一个典型的三剪断层传播褶皱,并建立了它的三维模型。同时考虑到单纯符合几何约束的构造解释普遍存在着多解性和不确定性,结合几何学的三维建模和动力学的有限应变分析研究断层相关褶皱。在川西盐井沟地区18个采样点钻取了184块定向岩心样品,通过磁组构的分析结果发现,盐井沟地区的磁组构基本上都是弱应变的初始变形组构,褶皱前翼应变强度比后翼略强。断层传播褶皱三剪带是有限应变最为集中的区域,在模型预测的三剪带内,磁组构反映的有限应变也较为强烈。磁组构所指示的构造应力场大致为NW-SE向挤压缩短,与断层相关褶皱的几何学与运动学模型的预测相一致。