被动陆缘盆地陆隆斜坡对盐构造形成的影响 ——来自物理模拟实验的启示

被动陆缘盆地盐构造形成的影响因素及时空演化分析受到了国内外学者的高度重视.丰富的油气资源促进了被动陆缘盆地地震资料品质的不断提升,高精度地震数据的解译结果表明,被动陆缘盆地盐层下的地形往往具有大型的起伏特征,而前人在基底构造形态对盐构造形成影响方面的研究并未取得共识,仍需要深入研究和探讨.为此,本文基于前人的研究认识,...     

南大西洋被动陆缘盆地盐构造形成的控制因素

南大西洋两岸被动陆缘含盐盆地油气分布与盐构造的构造样式及分布有直接联系。基于地震资料的构造解译和物理/数值模拟实验,前人对被动陆缘盆地盐构造的形成演化进行了大量研究,然而尚缺乏对盐构造形成演化主控因素的系统论证。本文基于地震资料的构造解释,采用离散元数值模拟手段,通过2组共8个模型的对比实验,探讨了被动陆缘盆地底板倾斜角度和盐岩上覆地层厚度对盐构造形成的控制作用。数值模拟的结果表明:①随着底板倾斜角度的增加,盐岩及其上覆沉积流动速度逐渐增大。其中,从无倾角到2.5°倾角,盐岩流速增加最大,后续陆源沉积搬运距离增加了约1.5倍,远高于其他角度模型间的距离增量;②盐层的上覆地层厚度越大,后续沉积搬运能力越差,盐构造及其相关构造越难形成。上覆地层的厚度直接影响了盐岩的流动速度,上覆地层厚度每增加1m,沉积物的搬运距离减小约5%~10%。最后,基于上述模拟结果定量分析,探讨了两种因素对盐构造形成的影响机制。     

下地壳流变学性质对南大西洋两岸盆地结构不对称性的控制

南大西洋两岸被动陆缘盆地蕴藏大量的油气资源,是近年来油气勘探的热点区域。南大西洋两侧共轭盆地的结构存在明显的不对称性,南美侧的桑托斯盆地垂直走向方向的宽度(约850 km)是位于非洲侧的南宽扎盆地(约200 km)的4倍。盆地结构的不对称性导致南大西洋两岸被动陆缘盆地油气分布与成藏规律具有明显的差异,但是盆地结构不对称性的动力学成因目前还存在较大争议。为此开展2D热力学耦合的地球动力学数值模拟实验,数值模拟中采用有限元方法求解黏-弹-塑性连续介质的本构方程。实验结果证明了下地壳流变学性质差异是控制盆地结构的关键因素。当下地壳流变学性质不对称时,在克拉通上发育的盆地往往为狭窄盆地,而在造山带上发育的盆地为宽广盆地。克拉通深厚地壳通过改变软流圈的流动影响地壳破裂和盆地结构。与前人数值模拟结果相比,本文的模型不仅能正演不对称盆地的形成过程,也能预测共轭盆地不对称极性,与南大西洋地质情况能够更好吻合。     

下刚果盆地白垩系盐构造的形成演化

下刚果盆地具有巨大的油气资源和潜力,盐构造控制着油气成藏和分布。其盐岩流动的不规律性,增加了盐构造的形成演化和演化期次分析的难度,前人主要通过平衡剖面恢复的方法对断裂等构造形态进行定量恢复,但对盐构造形成演化过程的认识及变形期次刻画的准确性明显不足。本文基于数值模拟手段,通过沉积地层的分时期加载方法,正演了下刚果盆地的构造演化过程,探讨并明确了盐构造的演化阶段。数值模拟结果表明,下刚果盆地盐构造的形成主要分为3个阶段：盐岩初始流动阶段、盐构造形成阶段和构造稳定阶段。形成底辟构造的主要时期是古新世-中新世。其中,古新世-渐新世开始形成底辟构造,中新世多个大规模底辟构造形成,且该时期是盐构造活动最强烈时期。在此基础上进一步完成了下刚果盆地盐构造活动变形与重力作用流动、上覆沉积地层厚度不均一以及沉积扇体的进积作用关系分析。     

下刚果盆地白垩系盐筏物理模拟研究

被动陆边边缘含盐盆地广泛发育的盐筏是一种重力滑脱作用下的极端薄皮伸展形成的构造样式,对于盆地后裂谷期的演化都有着重要的影响。基于物理模拟,除去考虑常规的盐层厚度、基底倾角、前构造沉积层厚度等单因素的影响之外,研究着重基底倾角与同沉积速率的组合影响,同时注重初始模型的设置与实际地质条件的吻合,使模拟结果更有意义。实验结果表明,触发下刚果盆地白垩系盐筏活动的机制为重力滑脱作用而非差异负载作用;盐筏构造最关键的控制因素为基底倾角及同沉积速率;其中基底倾角控制了盐筏形成过程中断裂的分布及筏体的滑脱速率,而同沉积速率则控制了筏体之间沉积填充的样式,两者相对速度的快慢控制了盐筏的构造样式,下刚果盆地白垩系盐筏构造是沉积速率相对较快条件控制的结果。