山西地堑系太原盆地晚新生代沉积环境演化及物源分析

【目的】山西地堑系因其独特的大地构造位置成为研究中国东部晚新生代变形的热点地区,然而受露头剖面的局限,目前少有报道地堑系盆地完整的沉积环境演化的工作,对进一步认识地堑系演化过程造成了困难。【方法】通过太原盆地ZK01钻孔揭露的约8.1 Ma以来的详细沉积记录,开展了沉积环境和物源分析工作。【结果和结论】沉积环境分析表明太原盆地经历了河流—三角洲/湖泊—河流的沉积环境演化过程,其中分别在5.8~4.4 Ma和2.2~1.6 Ma发育两期覆盖整个太原盆地的湖泊。物源分析表明在5.8 Ma前后存在物源转变。5.8 Ma以前物源主要来自东部太行山脉的侏罗系石英砂岩;5.8 Ma以后物源转为以三叠系长石砂岩为主,同时吕梁山北部的变质岩和火山岩碎屑进入盆地,表明汾河开始流入太原盆地。太原盆地沉积环境演化与区域古气候和构造的关系,表明盆地的湖泊扩展过程主要受构造沉降控制,是青藏高原东向扩展作用的构造—地貌响应。

喜马拉雅北缘丁木错地堑第四纪软沉积物变形构造

通过野外地质调查,分析了喜马拉雅北缘丁木错地堑第四纪软沉积物变形构造的成因机制,探讨了其与区域构造活动的响应关系。结果表明丁木错地堑第四纪湖积物中主要发育负载构造、火焰构造、液化砂岩脉、拉伸软布丁构造和滑塌变形等软沉积物变形构造,并可见微正断层、同沉积断层和阶梯状断层伴生产出。软沉积物变形构造的发育明显受控于丁木错活动正断层,显示地震触发软沉积物变形构造特征。综合丁木错地堑第四纪软沉积物变形构造的组合类型、分布特征与构造背景表明其为古地震事件的产物。丁木错地堑第四纪古地震事件反映了丁木错断裂的构造活动性,结合近年来沿丁木错断裂地震活动的增加,表明该区仍具有潜在地震活动的风险。

定日县岗嘎地堑盆地隐伏断层氡气特征及其活动性分析

在中尼铁路的前期地质勘查工作中,岗嘎地堑盆地的活动断层对于铁路选址的影响是不可忽略的因素。为查明岗嘎地堑盆地的盆地边界断层、3个地垒的边界正断层以及其他隐伏断层的位置与活动性,开展了土壤氡气测量工作。通过测量,查明了盆地的东侧、西侧、北侧3个边界断层的大致位置,明确了3个地垒边界正断层的位置及其延伸走向。对盆地内断层的活动性进行了分析,北侧断层的活动性整体强于南侧,东侧强于西侧。研究可为中尼铁路的选址工作提供科学依据。

青藏高原新生代地堑构造研究中几个问题的讨论

青藏高原新生代近南北走向地堑构造是高原现今最为显著的构造现象,对探讨青藏高原构造演化具有重要意义,也是现今高原研究的热点构造问题之一。针对目前地堑构造研究中存在的分布范围、形成时代和形成机制等关键问题,根据笔者新的研究和对以往研究资料综合分析认为,地堑构造广泛发育于喜马拉雅地体、冈底斯地体和羌塘地体,地堑构造形成于14～7Ma。地堑构造是高原地壳南北向强烈挤压短缩隆升之后,构造体制发生转变并在深部热动力学机制作用下快速隆升的结果,地堑构造标志着高原隆升作用由早期挤压短缩机制向晚期深部热动力机制的转变,并非高原隆升达到最大高度重力塌陷的标志。

伊舒地堑构造演化的沉积充填响应

伊舒地堑是一典型的转换伸展型盆地，它以构造上和沉积上的不对称结构，沉降中心的明显迁移和快速沉降充填为主要特征。本文应用盆地充填记录、盆地构造格架和盆地沉降史分析论证了伊舒地堑构造演化过程中不同级别的幕式裂陷作用，确定了幕式裂陷作用的沉积响应。此外。

地堑式断陷盆地油气成藏规律分析--以伊通地堑岔路河断陷南部为例

伊通地堑属佳—伊地堑的南段,是郯庐断裂带的北延部分,其内的岔路河断陷为一典型的地堑式断陷盆地。综合剖析表明,该断陷内的砂体主要为重力流性质的湖底扇沉积。湖底扇内扇中的水下泥石流或垮塌堆积砂砾岩对油气具有封堵性,湖底扇的中扇砂体具有一定的储集性能。内扇发育水下泥石流或垮塌堆积的湖底扇中扇砂体易于构成岩性圈闭。纵向上,此类断陷盆地具有广泛的含油性,易于形成多个含油层位;平面上,其有利勘探区带位于距控盆断裂一定距离的盆地两侧边缘区,特别是盆地盖层断裂有一定程度发育的边缘带,更有利于岩性油气藏的形成。油气勘探的目标主要为湖底扇中扇的舌状岩性油气藏和滚动背斜油气藏。

深部地堑构造区域沿空工作面冲击地压分析及防治措施

针对地堑构造区域容易发生冲击地压灾害的问题,以山东某矿6305工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析和数值模拟等方法,深入研究了深部地堑区沿空工作面冲击危险性,并提出了相应的卸压措施。研究结果表明:6305工作面回采至FL37断层时,工作面前方距离地堑构造带处15~30 m超前支承压力明显,最大应力为34 MPa,而当回采至地堑构造区域时,FL39断层处应力变化不大,即地堑构造区域应力变化不明显。根据6305工作面回采期间应力云图及微震数据,针对高应力集中区可采取大直径深孔卸压、顶板致裂以及爆破卸压方案进行卸压解危措施。经过钻屑法的卸压监测,实现了对6305工作面的安全开采,对其他类似工作面的安全生产具有重要意义。

渭河地堑盆地新构造运动及其基本特征

渭河地堑盆地新构造运动表现繁多,运动类型齐全。本文侧重从多层地形、切割地形、沉积厚度、岩相变化、地形变、活动断裂、地裂缝、黄土节理与切沟等方面,结合建造与改造,讨论该区的垂直升降运动和断裂运动两大类型,并从中总结归纳了区内的构造应力场、运动的阶段性、间歇性、继承性与新生性、运动幅度与速度、运动时期、块体运动、以及区域地壳稳定性和活动性等基本特征,提出了不少新认识,从而加深了该区的研究深度和广度。

半地堑反转构造的砂箱实验模拟

设计了两组半地堑反转构造的理想砂箱实验模型． 实验结果表明， 边界条件对半地堑反转构造形成特征有着十分明显的影响． 刚性边界条件下， 沿着边界断层可以产生一定的反转逆冲现象， 反转逆冲的程度与边界断层的倾角大小有关， 倾角越缓反转逆冲现象越显著． 而在自由边界条件下， 边界断层均无反转逆冲现象， 只是发生倾角变陡现象． 沿半地堑边界断层的反转逆冲作用十分有限， 反转逆冲主要通过新生低角度逆冲断层得以实现， 地堑内部断层通常不发生反转逆冲， 仅有倾角变陡现象． 新生低角度逆冲断层的倾角与其距盆地边部的距离有关， 距离越大倾角越小．

山西地堑系的现代构造活动特征

山西地堑系近二十多年来地壳垂直活动较为强烈,山区上升幅度为30—50毫米,盆地下降幅度为20—40毫米。主要断裂垂直位移速率小于1毫米/年,有些断裂水平位移速率约1.5—2.0毫米/年。本区现代构造活动,主要受北东—北东东向挤压作用,致使地堑系出现了北北东向不连续的剪切破裂带,两侧块体作相对右旋扭动,再加上北西向的拉张作用,区内形成了一系列的断陷盆地。

半地堑式断陷盆地的油气成藏模式——以松辽盆地梨树断陷为例

半地堑式断陷盆地是松辽盆地深部断陷的主要类型,是今后油气勘探重点。以梨树断陷为例,根据半地堑式断陷盆地的构造和层序地层发育特点,针对此类盆地的生储盖组合规律,总结出该类盆地中主要存在有滚动背斜油气藏、断层油气藏、超覆型上倾尖灭岩性油气藏、相变型上倾尖灭岩性油气藏、透镜型岩性油气藏、潜山油气藏等6种类型;探讨了半地堑式断陷盆地的油气成藏模式。

银川地堑地壳挤压应力场:深地震反射剖面

银川地堑位于南北地震带北段,地质结构复杂,活动构造发育.为了调查银川地堑的构造特征及断裂分布情况,布设了NW向跨银川地堑的深地震反射剖面,首次获得银川地堑地壳的精细结构.结果表明,银川地堑具有典型的拉张挤压型沉积盆地特征,上地壳反射连续性好,层位丰富,能量强,断裂发育.下地壳和莫霍面记录了挤压与拉张的发展过程.莫霍面呈密集反射层,横向不连续,深度变化较大,最深处位于剖面的中部.剖面西段的地壳反射呈现弯曲状特征,剖面中部地壳包含"扁豆状"的反射形迹.这可能记录了晚三叠世以来,银川地堑受到来自西部的挤压作用.剖面东段的下地壳和莫霍面反射都被黄河断裂带错开,断裂两侧莫霍面发生错断,显示出黄河断裂带深部的走滑拉张作用.深地震反射剖面也揭露出贺兰山东麓断裂带和黄河断裂带是控制盆地的两个最主要深部断裂.贺兰山东麓断裂带切穿了上、中地壳地层.黄河断裂带是一个规模巨大的陆内走滑断裂,浅层表现为一个典型的花状构造,延伸至下地壳,切穿莫霍面.地堑逆冲推覆带与剖面中、西部地壳形态表明该地堑从盆地到基底都受到来自西南方向的区域挤压应力场作用.探讨了银川1739年8级地震的成因以及银川地堑的良好的油气远景.

构造因素对半地堑盆地的层序充填的影响

运用平衡剖面分析和构造物理模拟实验方法研究了典型铲式正断层模型上盘盆地的发育过程．研究表明，铲式正断层的产状以及断层上盘的变形方式直接影响上盘盆地的形态和沉积层序结构．简单铲式正断层的上盘发育相对简单的半地堑盆地，复杂铲式（坡坪式）正断层的上盘则发育包含有内部次级背斜凸起和向斜凹陷的复式半地堑，而且半地堑盆地的宽度与拆离断层面深度成正比．在沉积物补偿充填的情况下，渐进伸展将使半地堑的宽度也保持不变，从而使半地堑构造斜坡上产生“视水退”的层序结构现象，并且使盆地中“垂向加积”的沉积层序演变为宏观上“侧向加积”的沉积层序．这种由构造因素对半地堑盆地的层序充填的影响在渤海湾盆地的部分老第三纪断陷中得到印证．

施力方式对半地堑反转构造变形特征影响的物理模拟实验研究

根据断层的上下盘施力方式的不同设计了两组实验,以探讨在刚性边界条件下的半地堑反转构造的变形特点。实验结果表明(1)在自由边界基底驱动下形成的盆地反转规模较大,刚性边界处会沿原断层发生反转,而在自由端断层不会反转,但会形成深部低角度逆冲滑脱断层;(2)在刚性下盘侧向驱动下很小的挤压量就会形成盆地的反转,但是反转的范围较小,随着原设边界断层的角度由小到大,盆地内的断层会发生由刚性边界处单侧发生反转到两侧边界断层发生近对称式反转的变化;(3)实验结果证实了辽河坳陷西部凹陷反转构造是在刚性下盘为主动盘挤压变形下形成的。

吉林省伊通地堑莫里青断陷水下扇沉积特征

伊通地堑位于吉林省中部 ,属佳—伊地堑的南段 ,是郯庐断裂带的北延部分 ,其西北缘为主控断裂 ,而东南缘为补偿极性断层。主控深大断裂和狭长的盆地分布使得该地堑的构造和沉积比较复杂 ,发育有多个小的断陷盆地。莫里青断陷是其中的一个主要含油气二级断陷盆地 ,其沉积盖层主要为古近系 ,属于扇三角洲沉积体系和湖泊水下扇沉积体系。油气主要分布在双阳组不同的沉积体系中。水下扇和扇三角洲在岩相组合、测井曲线特征和地震反射结构上均有较大的区别。水下扇的内扇、中扇和外扇随着时间的变化在平面上的分布有很大变化 ,而西北边缘的扇三角洲一直保持不变。本区水下扇的形成与构造、物源和湖平面变化等因素有关。控盆断裂的长期活动使得在双阳组二段沉积时期发育大量的水下扇 ,而物源供给规模决定着水下扇的时空分布形态 ,直接物源形成的扇体规模较大 。

西藏桑日县沃卡地堑的第四纪正断层活动及其机制探讨

遥感解译和地表调查结果发现,西藏桑日县的沃卡盆地构成了藏南近南北向裂谷带中最东端的错那-沃卡裂谷的北段,它是在该区近东西向的逆冲构造带停止活动之后,上地壳沿N108±1°E方向发生区域性的伸展变形所形成的第四纪活动明显的地堑式断陷盆地。晚第四纪期间,控制该盆地发育的主边界断裂带为整体呈北北东走向、倾向西侧、长50～60km的盆地东缘正断层。该断裂带也是1915年桑日M7.0级地震的控震断裂。断裂活动速率的估算结果表明,该断裂带MIS6以来的垂直活动速率介于0.4～0.9mm/a之间,末次冰期盛冰期以来断裂平均活动速率最合理的估计值为1.2±0.3mm/a。Q3晚期以来活动速率的明显增加可能标志着该断裂带全新世进入了地震丛集期。

伊通地堑断层系统与构造样式

与走滑相关的盆地构造一般比较复杂,主要表现为断层系统较复杂和构造样式类型丰富。通过对三维地震资料进行系统的构造解析,结合区域地质和钻井资料的分析表明,伊通地堑的断层系统在平面上主要由近东西向的张性正断层和北东走向的张剪性断层组成,反映盆地具右旋走滑的应力体制;断层在演化序列上分为4个类型,与盆地的形成和演化之间存在良好的对应关系。地堑构造样式以"基底卷入型"为主,从盆地的动力学机制的角度,它属于"走滑—拉分型",进一步可将它概括为5种类型的构造样式,而且每一个断陷都以一种构造样式占主体,其展布具有明显的规律性。构造样式的差异是造成不同断陷具有独特油气分布规律的主导因素。

山西地堑系强震的活动规律和危险区段的研究

山西地堑系是我国著名的历史强震活动带之一。作者系统地分析了山西地堑系历史强震的重复和迁移现象、M≥7级地震前中强地震的活动特征、蠕变曲线的线性分段性,并根据近期地震活动的特点,判断了现今地震活动暂态和未来地震活动性;最后,在现有的形变测量资料、历史地震和古地震研究成果的基础上,确定了山西地堑系内可能发生强震的危险区段。

伊通地堑莫里青断陷双阳组敏感性储层类型及其分布规律

莫里青断陷位于伊通地堑的西南部,是一呈北东向展布的狭长半地堑式断陷。其内发育的古近系始新统双阳组是研究区目前主要的产油层位,油气储层主要为近源堆积砂体,油井投产后产能变化急剧。大量实验测试数据分析表明,不同区带、不同埋深的双阳组储层中存在不同程度的中强碱敏性、中强酸敏性、中强水敏性及中强盐敏性,其主要分别受控于高岭石填隙物、碳酸盐胶结物、伊蒙混层及伊利石矿物的分布特征。根据影响各种敏感性的岩石矿物分布规律及敏感性机理综合研究,可将莫里青断陷双阳组储层区分为7种敏感性类型,不同敏感性储层类型在断陷中分布具有明显的规律性。断陷盆地中,储层砂体的粘土基质含量高,敏感性明显,敏感性储层类型分布规律的研究对油气勘探开发具有重要的经济意义。

伊通地堑岔路河断陷储层成岩演化史与成岩模式

依据岔路河断陷大量的岩心、薄片、扫描电镜、X衍射等资料,详细研究了岔路河地区储集层特征及成岩作用类型.按照成岩阶段划分标准,将成岩阶段分为早成岩A期和B期,晚成岩A期和B期,其中晚成岩A期又分为A1和A2两个亚期;运用BasinMod软件对主要构造部位进行埋藏史和热史的分析,并结合孔隙演化史的研究,分析了储层成岩演化过程,结果显示,在30Ma以前,储层以压实和胶结作用为主,下部的双阳组和奢岭组孔隙度从32%左右下降至15%左右,上部的永吉组和万昌组孔隙度从32%左右下降至20%左右.在30～10Ma,各地层都沉降至最大埋深,较深部的双阳组和奢岭组砂岩中长石大量溶解,孔隙度增加至18%左右,为油气储存提供了良好的孔隙空间,永吉组和万昌组孔隙度变化不大.在充分考虑了岔路河地区的埋藏史、有机质热演化史、成岩作用演化史以及岩石类型与沉积相等影响因素的基础上,建立了该断陷的3种成岩模式:冲积扇成岩模式、扇三角洲成岩模式和半深湖-深湖相成岩模式.