基底断层在断陷盆地断层系统发育中的作用——以苏北盆地南部高邮凹陷为例

苏北盆地南部的高邮凹陷,是一古近纪半地堑式断陷盆地。其中发育了近东西向、北东东向与北北东向3套断层系统。高邮凹陷基底存在着中三叠世末前陆变形所形成的北东东向逆冲断层与晚侏罗世北北东向左行平移断层。古近纪期间该凹陷处于近南北向拉伸的区域伸展应力状态,近东西向断层就是在此应力作用下新生的正断层。高邮凹陷边界上总体北东东向的真①断层、吴①断层与柳菱断层皆是追踪北东东与北北东向两组基底断层而发育的,并以前者为主。它们呈现为右行平移正断层活动,因而真①断层派生了3条左阶雁列状的真②断层。凹陷中、西部大量出现的北东东向断层,一方面是由于南、北边界上北东东向断层影响了局部应力状态,另一方面也有部分是复活的基底断层。凹陷内部北北东向断层皆为复活的基底断层,以活动早、规模小为特征。高邮凹陷各类基底断层的复活方式包括形成直接复活断层、派生雁列状断层、断续分布断层与连接断层。高邮凹陷断层系统的形成机制表明,区域应力状态与基底断层是决定断陷盆地内断层系统方位与活动方式的两个关键因素,基底断层的作用与影响是不容忽视的。

东濮凹陷伸展连锁断层系统及其演化作用

东濮凹陷NNE向的主干基底断层向深部延伸与深层的拆离滑脱断层衔接在一起,与诱导出的调节断层以不同的方式连接,构成东濮凹陷的伸展连锁断层系统。东濮凹陷不同区段的连锁断层形态表现出不同的几何学和运动学特征。北区兰聊主断层面表现为相对较缓的平面式形态,伸展连锁断层系统总体上为多米诺式半地堑系。中区伸展连锁断层系统总体上表现为大型铲式正断层上盘的一个不对称的地堑。南区兰聊主断层面表现为坡坪式形态,断陷结构相对复杂。东濮凹陷伸展连锁断层系统的演化大体分为4期,不同区带伸展连锁断层系统演化模式不同,对古近系沉积和石油地质条件有较大的影响。

垦东—埕岛构造带古近纪断层活动特征

垦东—埕岛构造带是济阳坳陷东北部重要的富油气带,通过对该区古近纪应力场和断层活动特征进行分析,明确了各个断层的形成机制,从而理清了各个凸起的形成原因和彼此之间的关系。研究结果表明,研究区存在北西向、北东东向与北北东向3组前新生代基底断层,前两者为中三叠世印支期前陆变形中形成的逆冲断层,而后者为晚侏罗世郯庐断裂带平移伴生的左行平移断层。在古近纪南北向区域拉张过程中,研究区北西向基底断层为左行张扭性复活,而北北东向基底断层为右行张扭性复活。至新生代,在南北向拉张应力作用下,新生断层表现为近东西向。在多期构造活动下,多方位断层使该构造带上的各个凸起呈现为张扭性的半地垒构造,它们共同复合构成了垦东—埕岛构造带。

青东凹陷北西向断层成因分析

青东凹陷是渤海湾盆地济阳坳陷东侧的新生代盆地,其东界为郯庐断裂。该凹陷古近纪期间为断陷盆地,新近纪至第四纪期间为坳陷盆地。其中发育了近东西向、北西向与北北东向断裂体系。前者为新生的正断层,后两者为复活的基底断层。古近纪期间青东凹陷处于南北向拉张的区域应力状态,北西向基底断层复活中处于斜向拉伸,从而呈现为左行平移正断层。这类基底断层在古近纪早阶段(孔店至沙四下期)活动强,控制了凹陷内北西向展布的沉积格局。古近纪晚阶段(沙四上期以后的古近纪)近东西向新生正断层活动占主导地位,主要形成了近东西向展布的沉积格局。北西向基底断层复活中出现了直接活动、新生雁列断层、直接活动并扩展成东西向正断层3类活动方向。北西西向基底断层多呈现为直接活动,而北西向大型基底断层表现为新生雁列断层,反映了基底断层方位对其复活方式的影响。

苏北盆地高邮凹陷隐蔽性断层构造特征分析与预测

晚白垩世晚期—新生代发育的高邮凹陷,是苏北盆地南部典型富含油气的半地堑式断陷盆地,自南向北分为南断阶、深凹带与北斜坡。该凹陷复杂断裂构造系统与相应的沉积格局受印支期NEE向逆冲基底断层系与晚侏罗世伊泽纳崎板块高速斜向俯冲形成的NNE向左行平移基底断层系影响,同时受古近纪期间区域近SN向拉张应力状态控制。北斜坡东部花瓦构造带主体EW向正断层与NNE向隐蔽性断层发育了限制型、连接型、复合型3类隐蔽性断块圈闭模式,同时在平面上形成多种组合样式。通过研究花瓦区隐蔽性断块圈闭实例与有限差分法数值模拟,分析总结出高邮凹陷NNE向隐蔽性断层的成因机制与构造特征,并推断了5条隐蔽性断层发育带。

松辽盆地南部十屋断陷构造特征研究

十屋断陷位于松辽盆地东南隆起区南端,是一个断坳叠置型复合盆地,下部为西断东超单断箕状盆地,地层由西向东部斜坡区逐层超覆.本文通过对700多平方公里三维地震资料的解释成果研究认为,十屋断陷的构造特征呈“三隆两凹”特征,三隆分别为:中央构造带、秦家屯-艾家构造带和皮家构造带;而其间由两个凹带(十屋深凹区、小宽深凹区)所分割.十屋断陷深层油气主要聚集在这三个构造带上.三个构造带的产生原因与基底断层密切相关.营城组末期和登娄库组末期的构造运动对油气的早期生成和聚集都起到至关重要的作用,在这两期形成的局部构造都是油气聚集的重要场所.

西昆仑山前柯东构造新生代构造变形及油气意义

利用高分辨率三维地震剖面、地表露头以及钻井数据分析了西昆仑山前克里阳—甫沙构造带东段柯东构造的特征,认为柯东构造为压扭构造,主要发育基底断层,表现为强烈变形的褶皱前翼和宽缓的后翼(顶部)。生长地层揭示克里阳—甫沙断层于上新世逆冲形成柯东单斜(鼻隆),具有卷入翼部旋转的变形机制;后期克里阳—甫沙断层发育突破断层将柯东单斜切割为断块,并导致地表出露一套高陡倒转的地层,这套地层卷入了侏罗系—新生界。柯东构造的深部断块构造变形较弱,使得油气藏得以保存,KD1井显示这类断块具有很好的勘探潜力。

高邮凹陷断阶带古新统断裂特征与形成机制

综合运用高精度三维地震资料和钻井资料,对高邮凹陷南部断阶带古新统断裂体系进行了系统解析。主边界断层真1和吴1断层均呈现出波状弯曲特征,而次级断层展布则具有分段特征。西段以NEE向平行断层为主,过渡段主要发育弧形断层,而东段则以近EW向斜列式断层为特征。结合区域构造背景分析和物理模拟实验对比研究,阐明了不同类型断裂构造的成因机制。认为真1和吴1断层均是基底断层复活的产物,而不同区段拉伸性质不尽相同则导致了次级断裂的分段特征。

南黄海陆架沉积物中褶皱的形态及成因

更新世以来南黄海陆架具有构造活动性强、沉积厚度大（100-300m）、褶皱变形保存完整等特点，是研究未固结沉积物中褶皱变形的理想“实验室”．高分辨率单道地震剖面揭示了南黄海陆架沉积物中具有不同几何形态的三种褶皱：（1）断层相关褶皱（包括断层扩展褶皱和断层牵引褶皱）；（2）横向弯曲褶皱；（3）复合作用褶皱．对褶皱的成因和几何形态的研究表明，控制未固结沉积物中褶皱形成的因素是基底断层及其形成的断块，而不是区域应力场．大量孔隙水可能对沉积物的几何形变具有重要的影响作用．沉积物中断层扩展褶皱和牵引褶皱在形变程度上具有连续性，说明两者在成因上存在联系．断层扩展褶皱可能引发的地震活动和变形带在海洋工程地质评估中应受到重视．

长宁地区复杂地震活动的力学成因分析

长宁地区地震活动复杂,发生在长宁背斜轴部的长宁MS6.0地震及其后续中强余震的震源机制与相距仅十几公里的南部向斜区内的中强震具有显著差异;这种差异仅仅是由于发震断层构造不同所造成的,还是孕育地震的应力场本身也存在局部变化?为了回答这一问题,本文在通过双差层析成像反演修正小震定位和波速结构的基础上,利用小震综合震源机制解方法获取了长宁地区地壳应力场的精细结构,并据此分析了其与中强震震源机制解的力学一致性.研究发现,长宁地区地壳应力场的最大主应力轴在整个区域内基本都处于近水平状态,其方位虽由北向南发生了一定角度的顺时针旋转,但也基本保持为近东西向;相比之下,应力类型在长宁背斜轴部和南部向斜区之间存在显著差异——前者为逆冲型,而后者为走滑型.同时,这两个局部区域的应力场与对应区域内的中强震震源机制解的吻合度较高,但与非对应区域内的中强震震源机制解的吻合度较低,甚至在力学上是相抵触的,表明区域应力场的局部改变是长宁地区复杂地震活动的必要力学基础.通过岩石力学估算,本文认为岩石泊松比的横向差异很可能是造成这种应力场局部改变的主要成因.此外,本文还对长宁MS6.0地震序列的发震构造进行了探讨,认为长宁背斜轴部在6~9 km深度内存在基底断层,而正是这种基底断层在区域应力场作用下发生错动导致了长宁MS6.0地震序列的发生.

塔里木盆地玛扎塔格构造带断裂构造分析

玛扎塔格构造带是麦盖提斜坡与巴楚断隆之间的一条边界断裂带,其中已发现和田河气田。断裂构造对于圈闭的形成和油气运聚成藏具有决定性的制约作用。通过系统的地震剖面解释,在玛扎塔格构造带识别出3期断裂构造:第1期构造活动以中寒武统的膏盐层为主滑脱面,由麦盖提斜坡向巴楚断隆冲断,伴生有断层传播褶皱发育,形成于新生界沉积之前,玛扎塔格背斜形成;这期冲断构造是本次研究的一个新发现。第2期活动为基底卷入型挤压走滑断裂,由相互背冲、近于平行的玛南断层和玛北断层组成,形成于中新世末,玛扎塔格背冲断块背斜形成。第3期活动以古近系底部的膏盐层为主滑脱面,由麦盖提斜坡向巴楚断隆冲断,也伴有断层传播褶皱发育,形成于更新世—全新世。在此基础上讨论了区域构造演化对玛扎塔格构造带3期断裂活动的形成和发育的控制。

河南东濮凹陷构造样式分析

东濮凹陷古近系整体构造特征表现为复杂半地堑结构,具有"东西分带和南北分段"的特征。NNE向基底断裂发育,呈带状分布。大致沿白庙—南何家一带、毛岗—柳屯一带发育两条EW向的区域性构造变换带,将古近系伸展断陷分为南、中、北3个区段,不同区段横剖面上的构造样式、沉积格局、乃至油气聚集特征均有很大的差异。在复杂的构造发展过程中,东濮凹陷参与构造变形的岩石类型既有碎屑岩又有盐岩,构造应力场性质以张性为主,后期叠加了扭性应力。因此,在东濮凹陷不同构造部位形成了以伸展断裂构造、变换构造、伸展褶皱和盐构造为主的伸展构造样式,伴有走滑构造样式,盆地性质为裂谷盆地。

现代石油地质学——幔源油气理论

现代科学理论、实验、航天探测、勘探开发实践成就已经证明,石油的大规模存在不以生命物质的存在为前提,石油源于地球100 km以下的深部,由先存的碳氢元素合成;而属于C—H—O体系的生物分子在任何条件下,都不能向重于甲烷的C—H体系烃类分子转化;烃类是地幔烃碱流体的组成部分,地幔烃碱流体上升过程中与围岩发生碱交代作用,在临界温度转化成富含金属、非金属和稀土元素的石油热液;石油热液在上升通道中发生分异,形成金属、非金属、稀土和油气矿藏。断陷盆地油气上升通道是小断距基底走滑断层,油气成藏于该类断层控制的花状断裂体系内部,分布距离花状断裂不超过2 km;压陷盆地油气上升通道是仰冲型造山带和盆地之间的逆冲断层,油气成藏于逆冲断层附近。进入断陷盆地水体中的石油热液,经历分异作用后,形成化学沉积层和油层;油层由于水化和氧化作用,进一步转化为石油沥青,石油沥青经历埋藏和热解将转化为煤层。进入大洋底部和陆地冻土带的烃类,在合适的温压条件下形成天然气水合物。大洋热液喷口、大洋和陆地泥火山是地球现代排气的窗口,盆地和油气藏正在接受深部油气的供给。

雪峰运动在瓮安白岩背斜的表现形式

在贵州省范围内，晚元古亩早期的浅变质岩系与其上的震旦系大都为区域性激角度不整合或平行不整合，但在瓮安白岩背斜核部，接触关系变化很大，有平行不整合、冲刷不整合、还有大角度不整合。角度不整合露头线段共三处，共长１７２０ｍ，占露头线段总长的１１％。角度不整合的形成是由于发生在雪峰构造期的断裂变形所致。用赤平投影方法恢复其原始产状，获知该变形是拉张伸展形成的地堑式断层，其形成环境是当时的地壳表层，该变形发生的时间应是在雪峰构造阶段的晚期。因此，雪峰运动可分为两幕；即早期的回反上升幕，和晚期的拉张伸展幕。

塔里木盆地玛扎塔格构造带深层构造分析

玛扎塔格构造带位于塔里木盆地麦盖提斜坡和巴楚隆起交界处,是和田河气田的主要储集构造带,石油地质条件优越。尽管前人对该地区做了大量研究,但由于其复杂构造变形严重影响了下部构造的地震成像,无法在地震剖面上直接识别出深部构造形态,其断裂带形成机制及深部展布形态仍存在争议。而深部构造的认识与油气勘探效益密切相关。本文基于面积-深度法对玛扎塔格构造带典型地震剖面进行量化分析,通过剖面浅层结构预测其深层构造特征。研究结果表明:①玛扎塔格中构造层构造变形主要受到深层基底断裂控制,而不是以中寒武统膏盐层为滑脱层的薄皮滑脱构造变形。结合区域地质背景和演化历史,深层基底断裂可能是前寒武纪拉张环境形成正断层的再活化。②玛扎塔格深部断裂的发育对该区域油气分布有重要的影响。玛扎塔格构造带油气资源丰富,目前主力油气层位于盐上碳酸盐储层,而中下寒武统是塔西南区域重要的烃源岩,中寒武统膏盐层作为一种有效的盖层,在区内连续分布。切穿膏盐层的深层基底断裂有利于沟通盐下烃源岩和盐上储层,有利于该区域的浅部成藏。

塔里木盆地玉北三维区撕裂断层特征及形成机制

为了确定玉北三维区撕裂断层的形成机制,利用构造要素相关性分析及构造解析方法,通过三维地震资料解释,揭示了玉北三维区撕裂断层的构造变形特征,确定了研究区撕裂断层的形成演化模式.结果表明:玉北三维区发育的撕裂断层在地震剖面上表现为高陡断裂带,具有明显的花状构造特征.根据撕裂断层两侧断块运动方向和断块间的相对运动方向,可以将玉北三维区发育的撕裂断层分为单侧逆冲型和同向差异逆冲型两种类型.这些撕裂断层的形成演化明显受基底断层和区域挤压应力的控制.先存基底断层控制后期撕裂断层的发育位置和展布方向,区域挤压应力在基底断层两侧造成的位移变形量差异为撕裂断层的形成提供了动力来源.

库车坳陷东部断裂特征与构造演化

山前逆冲褶皱带的几何学和运动学研究属于构造地质学前沿课题,也是全球山前盆地油气勘探开发所关注的问题.综合二维地震剖面、钻测井数据、地质填图资料,建立了库车坳陷东部两类断层几何学和运动学模型,绘制了吐孜洛克断层和东秋里塔格断层断距分布图以及东秋里塔格背斜位移缩短量分布图.研究资料表明库车坳陷东部发育两种类型断层,古近纪发育高角度逆冲断层,造成山前基底抬升,白垩系-古近系被剥蚀;上新世发育低角度逆冲断层,引发库车坳陷中生界-新生界变形,形成盆地腹部隐伏的叠瓦状逆冲构造.