走滑断裂“分期—异向”变形过程砂箱物理模拟：以塔里木盆地顺北5号断层北段为例

塔里木盆地顺北5号走滑断裂是顺北及邻区一条克拉通内小尺度走滑断裂带,整体分为3段：北段、中段和南段.选取顺北5号断层北段为研究对象,结合断层几何学和运动学解析,应用构造物理模拟实验,明确了走滑断层的变形特征与形成机制.结果表明：顺北5号断层北段主体表现为多段式特征,发育平直型、压隆型和拉分型3种类型构造样式.北段主要活动时期为加里东中期Ⅲ幕与加里东晚期,表现为两期异向叠加变形作用,早期（T74界面）表现为多种组合样式分段生长特征,晚期（T70界面）表现为雁列式正断层分布特征.基于顺北5号断层北段砂箱物理模拟证实,早期走滑作用控制断层分段变形特征,晚期张扭作用控制着雁列式断层的分布规律.因此,“分期-异向”叠加变形控制了顺北5号断层北段走滑断层的变形过程和形成机制.     

哈拉哈塘地区超深层走滑断裂构造变形特征及其石油地质意义

塔里木盆地哈拉哈塘地区走滑断裂控制着碳酸盐岩储层的发育和油气的富集。受多期构造活动和地层岩性差异的影响,哈拉哈塘地区走滑断裂的空间结构多样、断裂演化过程复杂,走滑断裂带结构差异对油气富集的控制机理仍存在争议。本文基于高精度三维地震资料、钻井资料的一体化研究,建立起哈拉哈塘地区走滑断裂的空间变形样式及分层分段模型。通过分析走滑断裂控制下的单井油气产能差异,明确了走滑断裂构造变形差异对油气富集的控制作用。结果表明：(1)该区走滑断裂在平面上具有分段特征,断裂带相互交切导致断裂空间结构复杂,形成多种组合样式,单一断裂带可划分为尾部、主位移带、叠接区以及断裂间截切部位,共发育9种平面样式,分别是尾部的羽状、马尾状、雁裂状样式,主位移带发育的线性及分支型样式,断裂叠接部位发育的辫状及软连接型样式,截切部位的交汇型和终止型样式。走滑断裂变形特征符合Riedel剪切模型,主干断裂周围发育分支断裂,断裂的发育以生长连接为主,截切部位伴随有断裂相继滑动引起的调节变形;(2)走滑断裂的纵向分层变形控制着油气的运移和成藏过程。断裂贯穿膏岩层是油气向上运移的关键。奥陶系碳酸盐岩的改造作用控制着油气的储集规模及...     

塔里木盆地顺北及邻区走滑断裂体系差异发育特征及成因机制探讨

塔里木克拉通盆地内部走滑断裂体系滑移距小、变形弱、埋深大,其成因机制一直以来是构造领域研究的热点和难点问题。基于高密度三维地震新资料,开展了顺北及邻区系统编图和走滑断裂精细解析工作,对比解剖和明确了顺北东区和顺北西区走滑断裂体系的差异发育特征及活动规律,并探讨了其成因机制。结果表明：顺北东区发育约NE30°走向近平行主次级走滑断裂体系,深部主干走滑断裂变形强于次级走滑断裂且自西向东挤压程度增强,上覆雁列断层活动整体呈现自西向东增强的变化;顺北西区走滑断裂体系南北差异明显,北部以一组由塔北隆起向南延伸减弱的NW向断裂体系发育为主,南部以一组数量多、密度大、多期活动的约NE15°走向断裂发育为主。顺北地区走滑断裂体系“南北分区展布、东西差异活动、多段拼接生长”的发育特征,揭示其由多套形成于不同区域应力场下的走滑断裂体系分区差异展布并向腹部延伸对接而成,推测这与晚奥陶世盆缘受到多方向挤压的构造事件有关。     

塔里木盆地顺南地区走滑断裂发育特征及演化

顺南地区位于塔里木盆地塔中隆起北部.受多期构造应力影响,该地区以走滑断裂大量发育为典型特征.对三维地震资料的精细解释和深入分析结果表明,研究区走滑断裂具有垂向分层、平面分段、多期次构造叠加的特征.顺南地区主要发育北东、北东东和北西向3组走滑断裂.北东向断裂活动性强,平面上发育雁列式断层及马尾状构造,剖面上主要发育对称花状、正花状与负花状上下分层叠置的复合花状构造.北东东和北西向断裂活动性较弱,剖面上以单条直立走滑断裂为主,平面上呈线性延伸或由多段同向走滑断层连接而成.根据断层构造样式和受力性质,将顺南1断裂沿走向划分为4段：2个复合花状-拉张段和2个简单花状-挤压段,拉张段和挤压段沿走向交替出现.顺南走滑断裂的形成主要经历了5期构造运动：加里东早期、加里东中期Ⅰ幕、加里东中期Ⅲ幕、加里东晚期-海西早期和海西晚期.其中,加里东中期Ⅰ幕和加里东中期Ⅲ幕为该区主要断层活动期.     

塔里木盆地顺北5号走滑断裂带北-中段构造特征与多期构造叠加演化时-空序列

顺北5号走滑断裂带,以独特的“纵向分层、走向分段、多期构造叠加”为典型的宏观构造特征.因其构造变形的复杂性,准确掌握其构造特征,进而重建其构造叠加演化历史仍然是一个关键命题,这对于理解走滑断裂带时-空演化过程具有重要意义.研究以深钻井和高精度三维地震资料为基础,通过剖面、层面构造解析与剖面构造回剥反演,对顺北5号带北-中段构造变形特征与多期构造叠加变形时-空序列进行精细、全面的研究,得出如下结论：（1）深部（震旦系至中奥陶统）主剪切带内,不同层系构造特征差异显著,沿断裂带走向构造变形显著分段,在纵向、走向两个维度都表现出显著的应力-应变局部化特征.（2）浅部碎屑岩层内（上奥陶统至石炭系）,发育走滑相关褶皱变形和三套雁列正断层组.三套雁列正断层组上下叠置、多期叠加变形.其中,第一、第二雁列正断层组与发育在同一层系的走滑相关压扭背斜分别同期耦合变形.（3）顺北5号带北-中段经历了初始破裂期（中奥陶世末-晚奥陶世初）、构造雏形期（桑塔木组沉积早-中期）、构造大发展期（柯坪塔格组沉积期）、构造继承性活动期（塔塔埃尔塔格组沉积中后期至东河塘组沉积前）、剪切方向反转期（晚石炭世-二叠纪）等5个阶段...     

鄂尔多斯盆地大牛地区块板内走滑断裂构造特征及演化

克拉通盆地板内走滑断裂对碳酸盐岩岩溶及成藏具有重要控制作用,鄂尔多斯盆地主体斜坡区断裂隐蔽性强、分布杂乱,解析难度大,目前研究薄弱,制约了对盆地构造演化及多层系立体成藏认识.为此,以油区构造解析理论为指导,通过对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部大牛地区块三维地震数据的精细解释,配置并厘定了研究区走滑断裂的构造特征及演化过程,为盆内碳酸盐岩层系走滑断裂整体研究及控藏作用提供依据.研究表明,（1）大牛地区块发育4条不同走向的走滑断裂,即近NS-NNE向石板太断裂、NW向秃尾河断裂和小壕兔断裂、NEE向台格庙断裂,具有垂向分层、走向分段特征.（2）大牛地区块走滑断裂的形成演化分为加里东-海西期、印支期、燕山期及喜山期等4个阶段,其中,从加里东-海西期持续至印支期形成右阶左行台格庙断裂及左阶右行石板太断裂北段;燕山期形成左阶右行秃尾河断裂及右阶左行石板太断裂南段.（3）大牛地区块走滑断裂的形成背景和机制受周边板块相互作用影响,其中,石板太断裂北段与台格庙断裂构成的X型断裂体系与扬子板块与华北克拉通碰撞挤压有关,而石板太断裂南段与秃尾河断裂构成的X型断裂体系则与古太平洋板块向欧亚板块的俯冲挤压有关.     

板内小位移走滑断裂特征解析：以塔里木、四川及鄂尔多斯盆地为例

板内小位移走滑断裂在全球广泛发育,对沉积盆地油气运聚成藏和差异富集具有重要控制作用.在对我国中西部三大含油气盆地内部小位移走滑断裂几何学特征对比分析基础上,揭示了塔里木、四川及鄂尔多斯盆地小位移走滑断裂平剖面特征和走滑构造样式的共性及差异性,进而结合区域动力背景分析了上述三大叠合盆地内部小位移走滑断裂的成因演化.研究表明：（1）我国中西部塔里木、四川和鄂尔多斯盆地小位移走滑断裂十分发育,塔里木盆地主要发育于盆地中北部地区及巴楚隆起、四川盆地主要发育于盆地腹部地区、鄂尔多斯盆地主要发育于南部地区和北部杭锦旗地区;（2）三大盆地走滑断裂线形特征明显,但平面展布具有很大差异,塔里木盆地中北部可划分出5个特征迥异的走滑断裂发育区、四川盆地腹部走滑断裂呈不规则网状、鄂尔多斯盆地泾河地区走滑断裂主要呈北东东向、局部呈北西向.（3）三大盆地走滑断裂剖面均呈高陡产状,均发育纯走滑、张扭、压扭及叠加/反转等走滑构造,其中塔里木盆地花状和直立状走滑断裂均比较普遍;四川盆地腹部走滑断裂多为直立状,花状相对偏少;鄂尔多斯盆地泾河地区走滑断裂多呈复合花状或“花上花”特征且走滑反转特征典型.（4）塔里木、四川及鄂...     

准噶尔盆地莫索湾凸起西缘走滑断裂分层变形特征及形成机理

准噶尔盆地莫索湾凸起周缘地区发育大量走滑断裂,变形特征复杂,由于地震资料质量限制,断裂活动时间划分不一,形成机理不明。以莫索湾凸起西缘征沙村地区走滑断裂为研究对象,对征沙村地区走滑断裂的几何学形态及运动学特征展开研究。结果表明：征沙村走滑断裂分层差异变形,主要分为3层。深构造层二叠系发育近SN向和近WE向两组走滑断裂,WE向断裂近SN左行错断,剖面以负花状构造样式为主。中构造层三叠系—侏罗系八道湾组仅发育近WE向断裂,平面上形成马尾状、平形状以及叠接状构造样式,剖面表现正花状构造样式。浅构造层侏罗系三工河组断裂走向为近WE向,平面上呈线性展布,剖面以挠曲变形为主。3构造层断裂叠合发育,形成直立线状、Y形以及花状构造样式,其中近SN向断裂发生右行走滑,近WE向断裂发生左行走滑。将征沙村断裂演化期次分为3期：晚二叠世准噶尔地块逆时针旋转,形成近SN向走滑断裂,表现为负花状构造;早侏罗世天山NE—SW向挤压应力形成近WE向走滑断裂,表现为正花状构造;晚侏罗世极少数近WE向断裂继承发育。     

塔里木盆地顺北地区13号走滑断裂带发育特征

塔里木盆地顺北地区走滑断裂带属于典型的克拉通内走滑断裂,而且与油气成藏关系密切。本文基于三维地震资料解释成果,对顺北13号走滑断裂带的变形特征、活动期次、活动强度进行分析,并结合区域构造应力场探讨其形成机制。顺北13号走滑断裂带整体呈NNW走向,可识别长度超过100 km,具有“平面分段、纵向分层、多期发育”的特点。断裂带在深层主要发育压扭构造,北段以挤压为主,南段以平移为主;在浅层主要表现为右阶斜列边界断裂控制的双断或多断地堑。顺北13号走滑断裂带主要在加里东中期(晚奥陶世)和海西晚期(中-晚二叠世)发生较强烈的活动,在加里东晚期(志留纪)也发生弱活动,断裂带活动性整体由北向南减弱,运动学标志显示其为一条右旋走滑断层。顺北13号走滑断裂带的发育过程主要受控于塔里木盆地北缘天山洋的多期俯冲挤压而产生的自北向南的主压应力,断裂带自北向南发生扩展延伸,与顺北5号走滑断裂带北段具有一定相似性。     

塔里木盆地深层走滑断层分段特征及对油气富集的控制:以塔北地区哈拉哈塘油田奥陶系走滑断层为例

塔里木盆地奥陶系走滑断层是发育在克拉通内部稳定区的小滑移距走滑断层,对于深部储层形成与油气富集具有重要的控制作用。基于哈拉哈塘油田4 140 km2三维地震资料,在高精度相干切片提取与地震精细解释基础上,对研究区奥陶系走滑断层进行了分段研究并讨论了分段性对于储层发育与油气富集的控制作用。结果表明：(1)哈拉哈塘油田奥陶系走滑断层整体格局为由北东、北西向断层组成的纯剪机制下形成的共轭走滑断层,单条走滑断层的构造特征符合Riedel剪切模型,主干断层周围主要发育R剪切分支断层。(2)根据走滑断层不同部位构造样式、应力状态的差异,建立了小滑移距走滑断层分段发育模式。走滑断层端部为应力发散区,多表现为马尾状构造,可分为伸展型和挤压型马尾状构造。走滑断层内部由线性段、斜列叠覆段、分支断层段、辫状构造段组合而成。线性段呈线性延伸,剖面上为孤立的高陡直立断层。斜列叠覆段分为拉张型叠覆段和挤压型叠覆段,其类型受控于次级断层旋向与阶步的关系。分支断层段多为斜交压扭样式,羽状断层发育较少。辫状构造段内部断垒与断堑交错发育,划分为张扭段、压扭段。(3)不同段具有不同的储层发育特征。马尾状构造段、斜列叠覆段、辫状构造段储层最为发育,分支断层段储层较为发育,线性段储层相对不发育。(4)综合储层发育位置、油源断裂与分支断层配置关系、局部构造高3方面因素,建立了6类与走滑断层相关的油气富集模式。R剪切分支断层与主干断层夹持部位、压扭段内部、马尾状分支断层高部位是北部潜山顺层岩溶区最为发育的3种油藏富集模式;压扭段内部、张扭段是南部断控岩溶区油气更富集的部位。论文成果认识对于完善克拉通盆地稳定区小滑移距走滑断层分段发育规律具有重要的理论意义,对于受控于走滑断层的岩溶缝洞型油气藏的勘探开发具有一定的生产指导意义。     

塔中隆起走滑断裂分层变形机制研究的物理模拟实验

塔中隆起位于塔里木盆地中央隆起带中部,是塔里木盆地油气勘探的重点区块之一。塔中地区奥陶系碳酸盐岩走滑断裂发育,控储控藏作用明显,走滑断裂成因机制的研究对于油气勘探开发十分重要。塔里木盆地塔中隆起走滑断裂具有典型的分层变形特点,为了明确塔中隆起走滑断裂分层变形机制的主控因素设计了4组物理模拟实验模型。实验结果表明:走滑断裂分层变形特征的形成主要与垂向上地层性质变化(分层)和多期活动(分期)有关,分层与分期都能造成走滑断裂产生分层变形的特征,塔中走滑断裂分层差异变形特征,是由垂向上地层岩性差异性和构造活动多期性共同造成的。     

深层致密碳酸盐岩走滑断裂带核带结构与断控储集体簇状发育模式：以塔里木盆地顺北4号断裂带为例

综合利用地震属性、常规/成像测井、取心标定以及生产动态资料,通过对顺北4号断裂带内部核带结构综合厘定与统计分析,开展走滑断裂断控型储层发育特征研究。研究结果表明,走滑断裂带核带结构决定了主要储层类型,分段构造样式控制了核带结构及其对应优势缝洞的发育部位。断裂带内部并非“连片”发育均质储集体,在单个断面的控制范围内,角砾带与裂缝带通常呈组系展布,规模储层之间夹持致密的基岩,整体构成簇状发育特征。不同类型分段内部,断面控制的核带结构也有各自的特点。压隆段活动强度大,内部钻井揭示的角砾带和裂缝带从数量和宽度上均具有明显优势,呈现出“多破碎带+多裂缝带”的特征。拉分段核带结构多发育在边界断面附近,内部核带结构欠发育,活动强度仅次于压隆段。平移段活动强度为3类分段中最弱,核带结构规模相对最小,单断面控制的裂缝带个数最少且间距最大。为了最大限度地动用有效储层以获得更高的单井产能,应根据不同分段类型各自核带结构的发育特点,有针对性地设计井轨迹,确保尽可能多地钻揭断裂带内部核带结构。结合单井单位压降产能分析表明,储集体规模并非控制单井产能的唯一因素,不同性质分段的储集体连通性可能是控制单井产能的另一个...     

塔里木盆地顺北地区下古生界走滑断裂带断距分段差异与断层宽度关系

学者们对塔里木盆地顺北地区的下古生界走滑断裂带活动期次、发育时间、分段性和内部结构差异展开过一些研究,但尚未达成共识.厘清断距和断层宽度的分段差异.有助于对该地区走滑断裂展开更详细的研究.以200 m水平间距统计下古生界走滑断裂断距和断层宽度,采用线性拟合的方式落实断距与断层宽度之间的定量关系.结果表明:(1)顺北1号...     

塔里木盆地库车坳陷中部构造变形样式及分布特征

库车坳陷是塔里木盆地北部一个次级构造单元,受晚新生代陆内造山作用控制,发育典型的挤压冲断构造; 同时,由于古近系和新近系盐层的存在,发育丰富的盐相关构造; 另外,冲断构造各段之间的调节作用还形成了一系列的走滑构造。本文利用最新的2D、3D 地震资料及钻井资料,分析总结了库车坳陷中部的变形样式及分布特征。研究结果表明: 1)根据变形的成因机制,将库车坳陷的构造变形划分为收缩构造、盐构造及走滑构造。2)收缩构造以逆冲断层及褶皱样式为主,盐上构造层可划分为断层相关褶皱和褶皱相关断层,其中断层多在盐层内滑脱。盐下构造层根据断层组合方式可划分为叠瓦状冲断构造、楔形冲断构造及滑脱冲断构造。盐构造可以划分为盐席、盐墙、盐楔入、盐刺穿及盐拱构造。走滑构造在剖面上可见花状构造及不协调变形,平面上则可见雁列褶皱、马尾断层及海豚效应。3)收缩构造及盐构造主要分布于克拉苏构造带及秋里塔格构造带内,自南天山至盆地中心,盐下构造层由叠瓦状冲断构造过渡至滑脱冲断构造,过渡带内则发育楔形冲断构造; 走滑构造集中于坳陷西部的阿瓦特-却勒构造段以及东部的克拉3-东秋8构造段。     

准噶尔盆地腹部两类走滑断裂带及其构造变形样式

走滑断裂带对中国西部压扭性叠合盆地大中型油气田形成与分布具有重要的控制作用,也是研究难点之一.基于高密度三维地震资料,本文采用多种地震构造解析技术,瞄准噶尔盆地腹部侏罗系开展了精细走滑断裂带解释和变形样式分析.在燕山Ⅱ幕构造活动期,侏罗系发育了NWW向左行压扭性和NE向左行张扭性两类走滑断裂带.它们都是由4组剪切断层复合而成,共同遵从左行简单剪切模式,但几何学特征和构造属性差异很大.NWW和NE向走滑断裂带不存在共轭剪切关系,而是在钝夹角区（135°左右）普遍具有弧形联合与归并趋势.在构造变形中,两类同期左行走滑断裂带弧形联合控制了变形区域旋扭形变和剪切破裂,构成了一个大尺度“面”状旋扭构造体系.旋扭构造变形样式对中亚陆内造山带研究具有一定借鉴意义,也为压扭盆地的油气勘探实践提供了新思路.