川东南构造变形特征及其对页岩气保存的影响

川东南地区构造变形复杂,二叠系和志留系含有丰富的页岩气资源。依据岩性和地震资料的解释,寒武系膏盐层与中-下三叠统膏盐层对构造变形有重要控制作用,多数断层沿膏盐层滑脱。研究区包括盆内和盆缘两部分,盆内发育形态对称的盖层滑脱式褶皱;盆缘发育基底卷入式褶皱冲断构造,分为山前推覆带和山前转换带,前者发育高陡的三角楔构造,后者由冲断带、褶皱带和斜坡带组成。构造演化分析表明:晚侏罗世齐岳山断层开始发育,盆内地层发生挠曲变形;白垩纪盆缘形成三角楔构造,盆内主要构造和断裂已经发育;新生代齐岳山褶皱隆升,盆内寒武系之上沉积盖层褶皱形成多个背斜和向斜。山前推覆带构造高陡、变形强烈,页岩气保存条件差;山前转换带构造变形程度适中,其褶皱带背斜完整,页岩气保存条件好;盆内中-下三叠统膏盐层封盖性好,埋深适中的背斜为页岩气有利勘探目标区。      

川东高陡断褶带构造特征及其演化

在川东地震资料基础上,结合地质资料,系统分析了川东高陡构造特征、演化特征及成因机制。川东高陡断褶带经历了由拉张向挤压转变的动力学环境,主要划分为4期构造演化阶段:弱褶皱阶段(印支期以前)、褶皱雏形阶段(印支期)、褶皱活跃阶段(燕山期)、褶皱定型阶段(喜马拉雅期)。川东高陡断褶带现今构造格局受早期基底断裂控制、晚期多期挤压构造叠加改造,定型"隔挡式"高陡断褶带排状展布;受纵向2套主要膏盐滑脱层及1套次要泥页岩滑脱层影响,川东断褶带纵向上可划分为3个构造形变层,在多期挤压应力过程中,各构造层纵向上形成、演化具有差异性,构造形态截然不同。四川盆地多期挤压构造叠加改造对川东盐类矿床和油气保存产生了重要影响。     

东秋里塔格构造带构造特征及油气勘探区带

东秋里塔格构造带是塔里木盆地库车坳陷的前缘构造带,整体表现为受新近系吉迪克组膏盐岩滑脱层控制的分层变形构造特征。盐上构造层主要发育断层相关褶皱,盐岩层以塑性流动变形为主,盐下构造层发育断层相关褶皱、冲起构造、逆冲断块等多种构造样式。依据盐下构造层变形特征,自西向东将东秋里塔格构造带划分为过渡构造段、叠瓦扇构造段、前端冲起构造段以及后端冲起构造段四段。过渡构造段内膏盐岩层发育层位由库姆格列木群转变为吉迪克组,盐下发育叠瓦扇构造;叠瓦扇构造段盐下发育典型的逆冲叠瓦构造样式;前端冲起构造段盐下发育断弯褶皱背斜,并在反冲断层的复合作用下发生冲起,主逆冲断层之下发育次级逆冲夹片;后端冲起构造段盐下发育断弯褶皱,并在背斜北翼发育一个独立的冲起构造。东秋里塔格构造带具备有利生储条件,构造分析表明过渡构造段、叠瓦扇构造段以及前端冲起构造段的盐下次级逆冲夹片具备勘探潜力,是有利的油气勘探区带。     

新疆南天山库车坳陷区东秋里塔格断褶带构造特征及新活动性

库车坳陷是南天山中段新构造运动异常强烈的地区,内部发育有四排近EW向展布的逆断裂-背斜带,由南天山山前向塔里木方向依次为:山麓逆断裂-背斜带;喀桑托开逆断裂-背斜带;秋里塔格逆断裂-背斜带和亚肯盲逆断裂-背斜带.东秋里塔格背斜属秋里塔格逆断裂-背斜带东段部分,其构造运动尤为强烈.研究表明:东秋里塔格背斜是浅部滑脱面与其南翼逆冲断层共同形成的断层传播-滑脱混生褶皱,背斜南翼的浅层逆冲断层和深层的断坡构造是重要孕震场所.东秋里塔格浅部背斜核部的背冲式断裂和北翼的膝折属于派生的次级构造,断裂的规模、错动量有限.东秋里塔格背斜南翼逆断层最新活动错断Ⅱ级阶地砾石层,其活动年代至少为全新世早期,这次错动在地表留有3～4 km长的古地震破裂形迹,说明断裂具粘滑运动特征.     

江南造山带北部早中生代岳阳—赤壁断褶带构造特征及变形机制研究

早中生代(晚印支-早燕山期)岳阳-赤壁断褶带位于江南造山带与中扬子前陆盆地交界地带.作者对该构造带进行了地表地质调查,以此为基础探讨了构造剖面结构及构造变形动力机制.岳阳-赤壁断褶带自南而北可分为岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带,桃花泉-肖家湾盖层滑脱褶皱带,以及赤壁-嘉鱼前陆盆地断-褶-盆构造带.岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带自南而北依次有郭镇向斜、官山背斜、临湘倒转向斜和聂市背斜,组成隔槽式褶皱组合.褶皱轴面多向南倾,褶皱变形面为南华系盖层与冷家溪群褶皱基底间的角度不整合面和顺界面的滑脱断裂面.桃花泉-肖家湾盖层滑脱褶皱带主要发育轴面南倾倒转褶皱,褶皱波长较小,卷入地层为南华系-志留系以及上石炭统-中三叠统沉积盖层.赤壁-嘉鱼前陆盆地断-褶-盆构造带以南倾蒲圻断裂(江南断裂)为南部边界,发育T3-J2前陆盆地沉积,带内褶皱与断裂卷入地层包括沉积盖层以及T3-J2地层:南部断裂与褶皱轴面南倾.北部轴面近直立.自南西至北东,研究区内构造线走向由EW向渐变为NEE-NE向.上述构造分带及变形特征反映出自南向北的运动指向,表明岳阳-赤壁断褶带具前陆冲断带构造性质.从断裂相关褶皱理论出发,以地表构造特征为依据,厘定了岳阳-赤壁地质剖面结构并进行了变形动力机制分析,认识如下:①自南而北、自下而上的多个滑脱层及其间的南倾逆断裂或断坡(主要为江南断裂)组成近似台阶状的逆冲断裂系统,从总体上控制了构造块体的滑移、逆冲以及相应的构造格架或变形分区.②郭镇向斜为基底滑脱褶皱,官山背斜具滑脱褶皱和断裂传播褶皱双重成因,聂市背斜为断裂转折褶皱;临湘向斜为受两侧背斜控制的被动向斜,由于弯滑褶皱作用在其两翼沿不整合界面形成滑脱断裂.③岳阳-临湘基底滑脱-逆冲带隔槽式褶皱的形成主要受控于褶皱基底的滑脱和基底整体的水平压缩,其形成机制类似于肿缩式褶皱.最后讨论认为湘东北-鄂东南地区不存在大规模、长距离的逆冲推覆构造.     

南大巴前陆冲断带构造变形几何类型、分布特征及其成因分析

南大巴前陆冲断带位于秦岭造山带向四川盆地过渡的部位,是晚三叠世扬子-秦岭俯冲碰撞与中新生代以来陆内造山形成的。根据构造变形的几何学特点,自北东向南西发育紧靠城口断层的根带、坪坝断裂与鸡鸣寺断裂之间的中带、镇巴-鸡鸣寺断裂与铁溪-巫溪隐伏断裂之间的锋带。各带发育不同的构造变形:根带的冲断层系统以逆冲叠瓦构造为主控构造组合,同时发育构造三角带、冲起构造和双重构造等组合;中带的冲断褶皱系统以发育断层相关褶皱组合为主;锋带发育为滑脱褶皱系统,以类侏罗山式褶皱为主控构造,同时发育了箱状背斜、膝折构造、倒转背斜、平卧褶皱、紧闭背斜、同斜背斜、虚脱不协调背斜等滑脱褶皱。垂向上发育3套区域性滑脱层:震旦系泥页岩和寒武系泥页岩、志留系泥页岩、下三叠统膏盐岩;在南秦岭自北而南的推覆作用下,依次沿这3套滑脱层逐级抬升而向南滑脱,存在"推覆作用(叠层滑动)→冲断作用(切层滑动)→层滑作用(顺层滑动)"的滑脱变形序列,从而造就南大巴的多种构造变形类型及其有序分布特征。     

川东南泸州地区多滑脱层构造特征及变形机制

近年来川东南地区页岩气勘探开发逐步向深层领域拓展，尤其是泸州地区显示出3500 m以深页岩气勘探开发的巨大潜力。为了进一步明确泸州地区构造特征及变形机制，依据地震资料对该地区进行了构造解析，采用离散元数值模拟探究了其构造变形的主控因素，恢复了泸州地区中新生代构造演化过程。研究表明：多滑脱层和区域构造挤压是泸州地区构造变形的主要控制因素。受膏盐岩影响，泸州地区发育低陡的盖层滑脱构造，垂向分层明显，形成断展褶皱、滑脱褶皱和滑脱层间隐伏褶皱、双重构造等复合的构造。该区域构造变形主要受下寒武统膏盐岩滑脱作用控制，膏盐岩和页岩滑脱层协调变形向低陡背斜核部聚集。燕山晚期以来，泸州地区多滑脱层沉积伴随区域挤压，发育盖层滑脱的隔档式褶皱；喜山期褶皱带再次隆生，原有的断层和剪切带位移量增大，滑脱层间形成一系列次生断层和隐伏褶皱。背斜处油气藏容易受到破坏，向斜处是页岩气勘探的有利地区，其中对冲型向斜结构相对简单，内部应力相对稳定。     

库车冲断带秋里塔格构造带东段构造样式与构造演化

秋里塔格构造带位于库车褶皱冲断前缘,其东段包括东秋里塔格背斜和库车塔吾背斜。野外调查和地震剖面解释表明:秋里塔格构造带东段盐下发育断层转折褶皱; 盐上东秋里塔格背斜为滑脱箱状背斜,库车塔吾背斜核部为南倾逆冲断层所破坏。演化剖面显示秋里塔格构造带东段在侏罗纪断陷期发育了正断裂,其后为平静期,直到库车晚期后逆冲断层和褶皱快速发育,背斜最终形成。膏盐岩及古构造对构造变形具有重要影响,一方面作为滑脱层,分割了盐下层与盐上层,导致二者形成不同的构造样式; 另一方面塑性流动充填于背斜核部。由于膏盐岩的厚度差异,东秋里塔格背斜盐上发育褶皱,而库车塔吾背斜核部被逆冲断层破坏,膏盐层厚度还影响了膏盐层上下构造高点的相对位置。盐下构造的发育受侏罗纪古构造控制,进而影响了盐上构造的发育。     

孟加拉湾若开褶皱带晚新生代构造特征初步研究

孟加拉湾若开褶皱带位于印度-缅甸山脉西部山前,由NNW—SSE向带状分布的多排背斜构成,其构造特征研究仍然十分薄弱。本文通过钻井资料和二维地震反射剖面精细构造解析,尝试分析若开褶皱带晚新生代构造特征,重点关注若开褶皱带的滑脱层发育特征及背斜几何学及运动学特征,结果表明若开褶皱带发育多个滑脱层:①底部滑脱层,位于约6.5s(双程走时)处;②中部滑脱层,层位存在变化,可能位于第四系底部或上中新统下方约2.5s处。在区域挤压作用下,若开褶皱带发育与底部滑脱层和中部滑脱层相关的滑脱褶皱,构造变形主要受控于底部滑脱层,而中部滑脱层影响了局部构造变形。生长地层记录显示若开褶皱带构造变形自东往西迁移,变形前缘形成于第四纪。基于构造分析结果提出了若开褶皱带褶皱变形的两种运动学端元模型:模型1中不发育中部滑脱层,滑脱褶皱发育于底部滑脱层之上;模型2中发育中部滑脱层,滑脱褶皱发育于中部滑脱层和底部滑脱层之上,形成上、下两套构造层。若开褶皱带背斜几何学和运动学特征受下伏滑脱层控制,背斜在走向上叠置、分叉可能暗示着背斜下伏滑脱层在走向上发生了改变。流体超压可能是影响若开褶皱带构造变形的重要控制因素。     

塔里木盆地孔雀河斜坡维马克背斜构造的构造特征与形成演化

维马克背斜构造带位于孔雀河斜坡的东部,该背斜构造带西段发育北西走向断裂,东段发育北东东走向断裂,是孔雀河斜坡两大断裂系统的构造转换地带,解析该背斜构造带的构造特征对于认识孔雀河斜坡成因演化和塔里木盆地东北缘早古生代以来的地球动力学背景都具有重要的意义。本文利用断层相关褶皱理论,通过对过孔雀河斜坡维马克背斜构造带地震剖面的精细解释,分析了该背斜构造的构造特征并讨论了其形成演化。维马克背斜构造带西段受北西走向的断裂组F_w1 和F_w2 控制,维马克1号背斜呈北西-南东向展布,东段受北东东走向的断裂组F_w3 和F_w4 控制,维马克2号背斜呈北东-南西向展布,维马克背斜卷入变形的地层为中-上奥陶统、志留系、侏罗系和白垩系,控制背斜形态的断裂系统具有挤压扭动的动力学特征,维马克背斜构造带及其南北两侧盆山系统构造演化大致经历了5期构造运动,维马克背斜构造带至库鲁克塔格山前带地壳缩短37.4 km,南段英吉苏凹陷南缘斜坡带缩短4.31 km,缩短率为25.32%。研究认为,维马克背斜断裂系统是北西向和北东东向两大断裂系统相互影响下的特定构造样式,来自南北不同方向的构造应力在维马克背斜构造带产生走滑效应,使得维马克背斜构造断裂系统具有挤压扭动的特征。     

川西和川东北地区差异构造演化及其对陆相层系天然气成藏的影响

川西和川东北地区处于扬子地台西北缘,均具有褶皱冲断带-前陆盆地的二元结构,其构造特征具一定相似性。根据地震资料解释和典型气藏解剖,再结合前人研究成果,分析了川西和川东北地区构造演化差异性及其对各自成藏特征的影响,结果表明：川西地区主要受龙门山造山带影响,从印支期中晚期开始发育前陆盆地,之后主要受燕山中晚期和喜马拉雅期构造运动的影响;而川东北地区从燕山早期开始发育前陆盆地,之后在燕山中期和晚期受大巴山、米仓山和雪峰山联合作用影响,最后大巴山造山带在喜马拉雅期的强烈活动使其最终定型。上述差异构造演化对川西和川东北地区陆相层系的成藏特征的影响主要表现在4个方面：烃源岩的发育、输导体系的形成、气藏的保存和天然气成藏过程。川西地区主要发育须家河组烃源岩,形成了以NE向和SN向断裂及其伴生裂缝为主的输导体系,多期构造运动形成的大型通天断裂影响了山前断褶带气藏的保存,成藏经历了印支晚期、燕山中期、晚期和喜马拉雅期4个关键时刻。川东北地区发育须家河组和下侏罗统两套烃源岩,输导体系以NW向断裂为主,隆升剥蚀和大型断裂造成了山前断褶带较差的保存条件,成藏经历了燕山中期、燕山晚期和喜马拉雅期三个关键时刻。     

克拉通盆地构造转折区中-新生界构造特征及其控藏意义——以鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区延长组为例

基于三维地震、测井、岩矿测试等资料，分析了镇泾地区中生界断裂体系特征与成因，结合源岩热演化与储层物性反演结果，恢复了长8段油气成藏的动态演化过程，探讨了中生代以来构造活动对长8段油气成藏的影响作用。研究认为鄂尔多斯盆地内部镇泾构造转折区构造变形受盆地边缘影响明显，发育复杂断裂体系，构造特征及演化对油气藏的形成与分布有重要控制作用。结果表明：（1）中生界北西向、北东东向、近东西向3组断裂发育，平面上呈雁列式带状展布，剖面上为高陡产状且小断距错动。印支期北西向主断裂走滑明显，中、晚燕山期北东向断裂活动加强，喜山期北东东向次级断裂密度增大，并派生大量剪切裂隙。（2）长8段油藏经历了晚三叠世储集层、烃源岩层初始沉积形成，早白垩世初期少量低熟油近源充注形成岩性油藏，早白垩世末成熟油快速输导形成受断层及裂缝控制的构造-岩性油气藏，晚白垩世以来早期油藏调整等4个阶段。（3）印支运动控制了烃源岩及储层展布范围，I类北西向走滑断裂控制了镇泾地区中生界构造格局；中、晚燕山运动加速烃源岩热演化进程，并改善储层物性，II类断裂活动，为烃类输导提供垂向通道；喜山运动使先存中生界断裂活动，控制油气调整范围及油藏差异富集；其中北东东向II类张性或张扭性断裂导流性能好，是最为有效的富油断层。     

龙门山南段大邑地区断裂带活动多期性研究

四川省大邑地区地处龙门山南段,是有名的地震多发地区。文章基于现代构造地质学理论,通过地震解释及构造几何分析、断层相关褶皱原理与几何分析方法、运动学正演模拟方法,开展了对大邑地区断裂带活动多期性研究,结果表明大邑地区断裂带活动具有多期性的特点。自印支期以来主要经历了两期三次构造活动:印支晚期的低角度逆冲推覆过程,须家河组四段(T3x4)中上部形成生长地层;喜马拉雅期Ⅰ幕,隐伏断层再次活动,造成侏罗系与下伏三叠系的变形差异;喜马拉雅期Ⅱ幕,龙门山构造带区域应力场向前传递,大邑地区形成高角度逆冲断层,断层沿深部滑脱层在大邑地区向上逆冲直至地表,早期隐伏断层被错断,伴随次级断层、反冲断层产生。     

川西坳陷孝泉—丰谷构造带变形特征及成因机制模拟

通过对三叠系不同组段顶面构造图分析和主干地震剖面解释,认为川西坳陷孝泉—丰谷构造带具有走向分带、垂向分层变形特征。该构造带走向上可划分为孝泉、新场、合兴场、丰谷等4排北东东向雁列式滑脱褶皱带,与合兴场—石泉场近南北向背斜构造带近直交;垂向上以雷口坡组内膏盐层为界分上、下两个构造层,上部构造层发育滑脱断层及其相关的褶皱构造,下部构造层产状平缓,断层、褶皱构造不发育。多组平面、剖面模拟实验结果表明：孝泉—丰谷北东东向滑脱褶皱带可能是在龙门山褶皱隆升产生的北西向挤压应力和秦巴山系褶皱隆升产生的近南北向挤压应力联合作用下形成的;合兴场—石泉场近南北向构造带可能是在北西方向的应力单独挤压作用下形成的;雷口坡组内膏盐层在空间上不均衡分布是产生走向分带、垂向分层变形的主控物质因素。     

川东与大巴山褶皱冲断带交汇区构造几何学和运动学特征

川东与大巴山褶皱冲断带交汇区位于四川盆地东北缘,由温泉井—马槽坝背斜带、云安场背斜带和方斗山背斜带组成,其形成过程受川东构造带和大巴山构造带的双重控制,开展川东与大巴山褶皱冲断带交汇区构造几何学和运动学特征研究,对认识华南板块和华北板块之间的拼贴碰撞及演化具有重要意义。本文基于野外调查、钻测井资料和二维地震资料,以断层相关褶皱理论为指导,通过对四条二维地震剖面的精细解析,揭示了交汇区构造几何学特征,并应用2Dmove软件恢复了研究区构造运动学过程。研究认为:①交汇区在南北方向上显示为大型的复向斜结构,垂向上被区内下三叠统嘉陵江组膏盐层、志留系泥页岩层和下寒武统泥页岩层三套滑脱层分为上、中、下三大构造层,上构造层主要发生滑脱褶皱变形,中、下构造层发育断层较多,主要发育双冲构造、冲起构造以及断层转折褶皱;②研究区中构造层构造变形最为强烈,构造缩短率达10%,上、下构造层构造缩短率较小,均为6%左右,且各构造层缩短率由西到东呈现出逐渐增大的趋势;③中生代以来,研究区的构造演化过程分为三个阶段:晚三叠世到晚侏罗世稳定沉积阶段、早白垩世到古近纪早期对冲变形阶段、古近纪晚期至今定型阶段。     

川东北宣汉—达县地区构造演化及其对油气藏的改造作用

川东北宣汉—达县地区是当前我国南方海相油气勘探的重要探区和突破区,在对该区约500 km2三维地震精细解释结果和区域构造背景综合分析的基础上,结合构造演化剖面和普光、毛坝场两个典型油气藏的综合特征,分析了不同时期、不同应力场下宣汉—达县地区构造样式及构造圈闭的形成与后期叠加改造。研究结果显示晚印支期普光、毛坝场等构造已具雏形,燕山晚期构造定型,在中构造层形成大量的北东向构造,喜山期被北西向构造叠加改造。进而从构造角度剖析了喜山运动特别是断裂、褶皱及局部构造的演化对早期油气藏的调整改造作用,研究表明喜山运动对宣汉—达县地区普光、毛坝场等构造圈闭油气藏的空间几何形态、构造演化特征、断裂疏导体系及储盖条件等均具有重要影响作用。     

造山带挤出构造

挤出构造模式已经从二维变形进入三维变形研究，在喜马拉雅造山带，高喜马拉雅结晶地体沿北倾的主中央逆冲断层和北倾 的绒布寺正断层，表现为相对刚性体之间的韧性体的楔状挤出。非连续介质大变形有限元数值模拟结果为这一模式提供了力学依据。在前人工作的基础上，提出了东阿尔卑斯三维管状挤出模式，将上部脆性层划分出北部左行平移带，南部右行平移带和中部挤出楔，中部韧性层在南阿尔卑斯和欧洲前陆碰撞过程中，既有垂向挤出，也有侧向挤出，在平行缩短方向的剖面上，由箱状背形隆起演化成逆－逆断层组合的楔状挤出，形成三角断面的管状，在垂直缩短方向的剖面上，中部韧性层呈不均匀流动，形成管状层流－韧性层中心为纯剪切，上部和侧部为简单剪切，在陕甘川邻接区，由于祁连山－北秦岭加里东喧向南的推挤和川西前陆的刚性阻挡，造成西秦岭和东松潘－甘孜复合造山体的三维滑脱挤出，以北西西向玛曲－略阳滑脱逆冲断裂和北东向青川一茂县滑脱逆冲断裂为界，将陕甘川邻接区的三维滑脱挤出复合造山体划分为西秦岭滑脱挤出带，摩天岭0若尔盖滑脱挤出楔和龙门山滑脱挤出逆冲椎覆带，以近南北向岷江滑脱逆冲断裂为界将滑脱挤出楔进一步划分成摩天岭滑脱挤出体和苦尔盖滑脱挤出体，除了不同构造单元的不均匀隆升外，摩天岭还表现出向西的侧向挤出。     

雪峰造山带北段地质构造特征——以慈利—安化走廊剖面为例

以慈利—安化走廊带为例, 对雪峰造山带北段西部地质构造特征进行了调查研究。研究表明, 雪峰造山带在廊带上可分为北部武陵断弯褶皱带和南部雪峰基底拆离带。武陵断弯褶皱带内主要发育北东东—东西向褶皱和同走向逆断裂, 另有少量北东向和北北西向右行平移断裂、北东东—东西向正断裂; 雪峰基底拆离带发育东西—北东向褶皱和同走向逆断裂、正断裂以及少量北东向平移断裂。武陵断弯褶皱带变形主要受控于板溪群底界面向北的滑脱及其导生的逆冲; 雪峰基底拆离带变形主要受控于切穿冷家溪群褶皱基底的断裂拆离与逆冲, 拆离与逆冲的方向总体由南向北, 但南缘总体逆冲方向指向南, 从而组成背冲构造样式。上述褶皱和断裂形成于武陵运动、加里东运动、印支运动、早燕山运动等挤压事件, 白垩纪伸展事件, 古近纪中晚期区域北东—北北东向挤压以及古近纪末—新近纪初北西向挤压等构造事件, 其中以加里东运动和印支运动形成的褶皱和同走向逆断裂最为重要。雪峰造山带北段与中段—南段一样具背冲构造样式, 但受加里东期近南北向挤压的区域大地构造背景影响, 北段逆冲、增厚和抬升作用的强度与幅度更大。