三门峡断陷盆地及邻区深部结构及成因——来自深地震反射与大地电磁测深的证据

近年来,围绕三门峡断陷盆地中的油气、地热资源做了大量的工作,成因机制研究较少,严重制约了矿产资源的勘探开发。本文在前人研究工作基础上,结合野外地质调查并利用高精度深反射地震剖面、大地电磁(MT)、重磁等地球物理探测技术,对三门峡盆地进行综合研究。发现三门峡盆地主要由东、西2个负花状构造构成,西花状构造体大于东花状构造体;盆地东部边缘以观音堂隆起与洛阳凹陷相邻,观音堂隆起发育有壳内透镜状低速体,其东、西两侧均发育有规模较大的隐伏逆断层。研究区内莫霍面为大约5 km厚度滑脱层,在深反射地震剖面上表现为蚯蚓状反射特征,指示滑脱层为西向运动。莫霍面滑脱层上部与下部新发现多条弧形断层。地质与地球物理资料综合研究表明,莫霍面滑脱层的解耦作用是三门峡断陷盆地花状构造形成的主因;在不同时空构造力系作用下,形成研究区新生代全地壳旋转花状构造盆地。

小导管帷幕注浆法在巷道过断层破碎带的应用

在巷道掘进过程中遇涌水的断层破碎带,需先治水再掘进,常用方法为先工作面预注浆,再采用超前管棚+U型钢联合支护。但在含有大量淤泥、砂砾充填物的断层破碎带中,由于预注浆孔难以成型,而影响注浆效果。为解决此问题,马坑铁矿采用“花管”状的小导管作为超前管棚及注浆通道,对小导管进行注浆,加固巷道的围岩,使形成稳定的帷幕,并在马坑铁矿西矿段100m阶段上盘运输巷成功应用。

渤海湾盆地桩海地区NNE向断层性质及其对油气的影响

根据对高分辨率三维地震资料和钻井资料的联合解释,研究了渤海湾盆地桩海地区近NNE向断裂及其伴生构造的地质特征。这些断裂在平面上呈雁行状排列,在断层两盘构造变形和地层差异明显并存在伴生的雁列褶皱,在地震剖面可见发育完好的花状构造,因此具有走滑构造特征。NNE向断裂与郯庐断裂基本平行,早期的走滑作用形成于印支期,晚侏罗世到早白垩世的右旋走滑作用导致了沿断裂带深部岩浆的大量侵入和控制了晚中生代盆地巨厚陆源碎屑沉积;晚期走滑作用主要表现为长堤潜山构造中新生代地层中不连续的雁列状断裂构造。

阿尔金断裂双层花状构造的厘定

阿尔金断裂带主要经历了两阶段的构造演化 ,形成不同层次且具有不同特点的典型花状构造型式。宏观断层构造组合、断层擦痕产状的变化以及节理组合充分反映出晚期阶段浅部层次花状构造的存在 ,早期阶段中部层次花状构造由反映区域应变型式的糜棱状岩石中其它应变标志性组合的存在表现出来。结合Ar Ar记年与矿物对测温结果 ,表明前者形成于距今 46Ma ,是一次规模最强烈的变形叠加事件 ;后者由距今 91～ 89Ma的韧性走滑运动形成 ,并伴有断层带内的低级变质作用 (温度 2 70～ 5 0 0℃ ,压力 0 .0 5～ 0 .45GPa)。两阶段双层花状构造并存充分说明区域性走滑作用过程及其调节作用的多阶段性与继承性 ,其出现部分地调节了由印度板块和欧亚板块陆—陆碰撞过程中区域性地壳物质的向东蠕散和隆升过程。

塔里木盆地塔中低凸起北斜坡古生代断裂展布与构造演化

通过对塔中低凸起北斜坡4500km2三维地震数据体的精细解析,根据不整合面和生长地层分析以及断层与地层之间的接触关系,厘定划分出4期不同应力性质的断裂,分别为寒武纪—早奥陶世拉张断裂、晚奥陶世冲断挤压和北西向走滑断裂、志留纪—泥盆纪北东向走滑断裂以及二叠纪的岩浆刺穿。寒武纪—早奥陶世拉张断裂展布形态和发育规模奠定了后期构造活动的基础;晚奥陶世断裂呈发散的帚状,向东南方向收敛,断裂分布具有明显的分带和分段性,东部主要为逆冲断裂,中西部发育北西向走滑断裂,晚奥陶世断裂体系可划分为6组呈北西向展布的弧型断裂带,各弧形断裂带由多条断裂组成,其形成可能与古生代阿尔金北缘北西向冲断挤压有关;塔中志留纪—泥盆纪走滑断裂体系主要是在挤压应力环境下形成的,呈北东向展布,走滑断裂体系由3部分组成:主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑,其中主干断裂剖面上表现为高角度近似直立断面,直插基底,延伸较远,剖面上呈花状构造,尾端羽列断裂在主干断层的尾端发育,主要位于主干断裂的北端,拉分地堑平面上呈菱形,受多级断层控制;二叠纪岩浆刺穿在塔中三维区呈点状或条带状,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,岩浆侵入和底辟作用致使地层隆升,形成一系列逆断层性质的"正花状构造"。构造活动决定了断裂发育,早古生代塔里木盆地及其周缘地区伸展-聚敛构造演化构成了一个较为完整的威尔逊旋回,寒武纪—早奥陶世塔里木周缘古大洋拉张裂解,早奥陶世末—晚奥陶世部分古大洋俯冲消减,晚奥陶世—泥盆纪周缘大洋部分闭合,发生弧陆或陆陆碰撞,二叠纪岩浆活动代表了另一个构造旋回的开始。

潍北拉分盆地形成演化及其对成油气条件的控制

潍北盆地是发育于郯庐断裂带内的中、新生代盆地。在大量地震资料解释与构造成图的基础上,通过构造解析和沉积分析等基础工作.证实潍北盆地是一个典型的走滑伸展盆地,盆地演化经历了走滑挤压阶段(白垩纪末)、走滑伸展阶段(孔店组沉积期)、坳陷与走滑挤压阶段(新近纪)等3个阶段。构造样式包括花状构造、伸展构造以及走滑挤压产生的压扭性断鼻等。控盆断裂的右行走滑导致了孔店组一段、二段砂体向南迁移。潍北盆地发育良好的生储盖组合以及多类型圈闭,具有良好的勘探前景。

准噶尔盆地西北缘走滑断层特征及油气地质意义

准噶尔盆地西北缘前陆冲断带构造样式复杂多样,除规模较大的逆断层外,还发育一系列北西向的走滑断层。以高分辨率三维地震资料为基础,对断裂体系分析表明克拉玛依—百口泉地区的走滑断层可分为花状走滑断层和简单走滑断层两类,二者在成因、剖面特征等方面具有明显差别。研究结果认为走滑断层对油气的运聚成藏具有重要的双重控制作用,即能作为有效的运移通道,又能够起遮挡作用而形成圈闭。

似花状断裂密集带富油差异性--以渤海湾盆地南堡凹陷中浅层为例

在三维地震、钻井资料及前人研究成果基础上,利用联合剖面对比追踪,累计隆起幅度和盖层断接厚度等研究方法,分析了渤海湾盆地南堡凹陷中浅层似花状断裂密集带平面和垂向富油特征及其差异性,并建立了油气成藏模式。研究认为:1南堡凹陷内似花状断裂密集带较发育,展布方向主要为北东向,以背形断裂密集带为主;2平面上似花状断裂密集带内部及边部是油气富集的主要区域,内部较边部油气富集程度高,背形似花状断裂密集带较向形似花状断裂带油气富集程度高,背形似花状密集带内累计隆起幅度控制着油气富集程度上限;3垂向上油气富集程度受控于盖层断接厚度,东营组二段盖层断接厚度控制似花状断裂密集带内中浅层的油气聚集,馆陶组盖层断接厚度控制中浅层内垂向油气聚集层位;4背形似花状断裂密集带内累计隆起幅度较大区域,且东营组二段盖层断接厚度小于90~95 m阈值区域为下一步勘探有利区。

塔里木盆地压扭断裂带构造特征与油气聚集

塔里木盆地是一个经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山多期构造变动而发育起来的大型复合叠合盆地，断裂构造是最醒目的构造形迹，其中压扭断裂是盆内较为发育的一种构造样式。压扭断裂主要分布在隆起带之上，在平面上呈扫帚状、入字型和雁行式几何形态；在剖面上呈花状构造或逆冲构造样式。断裂具有多期性、继承性、差异性和转化性的运动学特征。断裂带可以形成丰富的构造样式、促进油气垂向运移、改善储层物性和控制油气分布，是有利的油气聚集带。根据勘探成果，９０％以上的油气藏与断裂且主要是压扭断裂有关，并且背冲构造样式是最有利的油气聚集形式。

辽河油田东部凹陷中段走滑断层与油气的关系

走滑构造不仅加速含油气盆地油气的运移和富集,而且在促使油气圈闭的形成过程中也促使形成圈闭中的优良储集层。在具备生、储、盖地质条件时,花状构造样式的含油气性优于其他构造样式,不仅控制着油气藏的分布,而且走滑断层的应力释放区往往是油气富集区。扭应力作用使生油层中的分散油气被“强拧”驱赶、运移至花状构造背斜核部,在负花状构造的上升盘中形成高产油气流。辽河坳陷内的黄沙坨和欧利坨子地区便是郯庐断裂在辽河坳陷东部凹陷中段的应力释放区,对该区走滑断层的识别和解释,不仅对东部凹陷中段油气藏的形成、分布及富集有了新的认识,而且可为寻找同类油气藏提供依据。

方正断陷中部发育走滑断层的地震证据及有利区带预测

方正断陷是依舒地堑中北部的一级负向构造单元。为了确定盆地的形成机制,明晰其中断层体系的性质,利用新三维地震资料对方正断陷进行了详细的构造解析。剖面上'花状构造'、平面上断层雁行式展布与空间上'海豚效应'等6方面地震地质证据证明方正断陷中部发育走滑断层系。走滑断层发育证明方正断陷在新生代以来发生过右行平移运动。方正断陷是在走滑构造背景下形成的与走滑相关的断陷盆地。综合走滑断层的石油地质特征研究预测,区内德善屯凹陷的中心及坡折处具有很好的油气勘探潜力。

塔里木盆地塔中低凸起古生代断裂构造样式与成因探讨

三维地震资料解析表明,塔中低凸起古生代断裂样式复杂,发育有4期不同性质的断裂:①寒武纪—早奥陶世张性正断裂,其展布形态和发育规模为后期构造活动奠定了基础;②晚奥陶世逆冲及走滑断裂,具有明显的分带、分段性,东部主要为基底卷入逆冲断裂,中西部为盖层滑脱和北西向走滑断裂;③志留—泥盆纪挤压应力环境下形成的走滑断裂体系,北东南西向展布,包括主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑3个组成要素,主干断裂在剖面上断面近于直立,直插基底,延伸较远,与其他各级断裂构成花状构造,其尾端发育有羽列断裂,拉分地堑受多级断层控制,平面上呈菱形;④二叠纪岩浆活动派生断裂,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,形成一系列似"花状构造"。从断裂平面展布来看,塔中古生代断裂整体上呈发散的帚状,其构造枢纽端位于东段,内旋层左旋扭动,外旋层右旋,内旋层指向发散端,属张扭性帚状构造。

辽东湾JZ27-33区块伸展型右行走滑双重构造系统

辽东湾JZ27-33区块发育3条大型NNE向走滑断裂,分别为辽中3号断裂(或者辽中1号断裂)、辽中2号断裂和辽东2号断裂,在平面上,3条走滑断裂呈"雁行式"展布,其间密集发育具有走滑性质的正断层,这些正断层在平面上成NE或者NEE走向,与主走滑断裂斜交,其锐角的指向为本盘地层在平面上的位移方向;在横剖面上,负花状构造是研究区内的大型走滑断裂在横剖面上的重要特征,综合分析认为,研究区的断裂特征在平面上表现为"双重构造"特征,在横剖面上表现为(负)花状构造,构成了典型的"伸展型右旋走滑双重构造"系统,并且认为,形成这种构造样式的控制因素主要有:郯庐断裂带的右旋走滑作用、平面展布特征、多期构造活动以及能干性特征明显的沉积地层。

郯庐断裂带南段巨型正花状构造的发现及地质意义

根据地球物理资料,郯庐断裂带(与合肥盆地接触的部分)平面上是一个破碎带,宽度约22km,断裂带内地层与两侧的下扬子陆块、华北陆块的地震反射特征和电性特征均存在较大差异,郯庐断裂带具有明显的分界特征.在横剖面上郯庐断裂带显示正花状构造,由一条走滑主断裂和几条平行的伴生断裂组成,其中主断裂断面直立,一直延伸到地下15km深处,仍未见消失或变缓的趋势,是压扭性断裂的典型特征.

准噶尔盆地西北缘256走滑断裂带特征及地质意义

以三维地震资料、测井资料为基础,结合区域地质特征,查清了克拉玛依油田八区下乌尔禾组油藏内部近南北向的256断裂带的分布特征,认为256断裂带具有走滑性质,剖面上为花状构造,具有丝带效应、破碎带和火山岩体错断等特征。该断裂带对八区下乌尔禾组油藏具有重要控制作用,断裂带拉张区为油气富集区。

辽河东部凹陷走滑构造及其与火山岩分布的关系

走滑构造可分为压扭和张扭两类,平面上主干走滑断裂都表现为一条贯通性的走滑构造带,剖面上前者表现为正花状构造(向上撒开的逆断层组),后者表现为负花状构造(向上散开的正断层组)。它们的伴生构造在平面上分别表现为与主干走滑断裂共生的雁列褶皱、雁列逆断层(压扭)和雁列正断层(张扭)。在实际剖面中由于构造应力场的变化还常见由正—负花状构造组合的复合花状构造。在平行于走滑构造带方向,有时断层面倾角会变化,直至倾向相反(丝带效应);走滑断裂带各点所受的应力可从挤压(褶皱)—逆断变为伸展—正断(海豚效应)。走滑断裂在火山岩盆地中普遍发育,是构造—火山作用关系研究的重要方面。研究区走滑断裂系统由贯通性主干走滑断裂和伴生构造两部分组成。主干走滑断裂平面上侧向延伸长,其附近多为与之成锐角相交的雁列正断层组;剖面上同时出现负花状构造和正花状构造,断层面陡倾且有时两侧地层厚度不等。根据雁列构造与主干断层间锐角指示方向和断层切割层位可判别,该区于古近纪主要发育右旋走滑断裂系。火山岩分布明显受走滑断裂带控制,火山喷发中心沿主干断裂呈串珠状分布;火山岩厚度于主干断裂附近最大,向两侧减薄,多终止于次级断裂附近;厚度大于1 km的火山岩距主干断裂通常在2 km范围内。

渤海西部沙垒田凸起区走滑断层演化及其对油气的控制作用

渤海海域西部沙垒田凸起区潜山为太古界花岗岩,新近系河流相碎屑岩直接覆盖在基底潜山之上。该区发育长约20km的NE向右旋走滑断层,斜切整个凸起。潜山内发育的NE和NW向两组走滑断层走向夹角约100°,NE向主走滑断层持续活动至今;NW向断层延续较短,局部表现为沟道,新近纪停止活动。该区走滑断层整体表现为负花状构造。新近纪构造运动在主走滑断层附近诱发大量近EW向左旋张扭性小断层并对主走滑断层形成切割。高分辨率三维地震资料精细解释表明,该区断层演化经历了三个阶段,即新近纪前基底断裂走滑阶段、新近纪早期盖层张性断裂弱雁列化阶段、新近纪晚期盖层张扭性断裂强雁列化阶段。凸起区走滑断层的多期活动不仅形成了断背斜圈闭,而且控制了走滑断层两盘古近系的沉积,对油气聚集和重新分配产生影响。

辽河坳陷欧利坨子地区构造成因及石油地质意义

欧利坨子地区是辽河油田稀油年产500×104t的重要资源接替区，石油地质储量近3000×104t。通过对新采集处理的三维地震资料以及钻井、测井资料进行解释和构造发育史研究，分析了欧利坨子地区新生界古近系的构造特征及成因，并探讨了其对油气运移、成藏的控制作用，指出了下一步有利勘探目标。研究认为：①古近纪为欧利坨子地区构造格局的定型期，其构造演化先后经历了拱张、裂陷、衰减、再陷4个阶段，主要构造运动为沙三段沉积时期的伸展运动和东营组沉积时期的走滑运动②研究区现今构造格局是伸展构造体系与走滑构造体系叠加而形成的，南、北构造差异演化是正、逆断层相间的特殊花状构造的形成原因并导致了同一条断层性质发生正逆转换；③主干断层在油气运移时期表现为封闭性，起遮挡作用，不利于油气的二次运移；④剧烈的构造运动在很大程度上改善了储层物性；⑤花状构造高部位、依附于主干断层的断鼻等是油气聚集的最有利区域，西部超覆带发育地层油气藏。

南海西南部西纳土纳盆地中部走滑构造带分段性及对油气控制作用

为了研究南海西南部印度尼西亚纳土纳群岛西侧西纳土纳盆地走滑构造特征及对油气的控制作用,对研究区三维地震资料进行了精细分析,并结合切片和剖面特征对走滑构造进行了刻画。研究表明盆地中部中新世晚期发育北西向右旋走滑构造,由南东向北西,构造特征存在明显差异,根据其平面、剖面特征及活动强度分为东段、中段和西段。东段平面上为平直的、贯通的主干走滑断裂和雁列断层组,剖面上为花状构造;中段平面上为S型贯通的主干走滑断裂和雁列断层组,剖面上为花状构造;而西段平面上为雁列构造,没有贯通的主干走滑断裂,剖面上主要为断阶组合。推测走滑构造的分段性受走滑强度、断层几何形态和盖层厚度的影响,并对圈闭形成和油气运移、聚集具有明显的控制作用。

秦岭商丹断裂带的构造变形与形成环境分析

秦岭商丹断裂带是华北板块与扬子板块的构造缝合带,具有复杂的构成和长期的演化历史。文章选取了商丹断裂带的2条横剖面,综合运用宏观构造分析、显微构造分析、岩石有限应变测量、断层岩的变形温度估测及EBSD石英光轴组构测量分析等方法对商丹断裂带进行了精细的研究。研究结果表明:商丹断裂带两侧岩片相对倾斜,呈正花状;东段线理保留得比西段好,南北两盘线理差异明显,南盘以倾向线理为主,北盘以水平线理为主;商丹断裂带岩石均受到压扁作用,东段岩石比西段岩石所受的压扁作用更强;商丹带断层岩变形温度多集中于(500±30)℃范围内,东段温度比西段高,北盘温度比南盘高,由断裂带向两侧温度逐渐下降。EBSD组构分析结果表明,剪切带中石英主要以中低温菱面〈a〉组构和低温底面〈a〉组构为特征。