云南省洱源县差异构造变形及其动力学成因探讨

云南省洱源县构造上位于青藏高原东南缘,发育多条区域性主干断裂,具有复杂的构造特征及多期演化阶段。为深入分析洱源县断裂和褶皱构造的性质及其空间展布特征,本文通过野外地质调查和ArcGIS软件,探讨了该县内构造变形的空间展布规律。研究结果表明:(1)洱源县域内多条区域性断裂具有多期性、多方向性、多极性等特征,并且褶皱构造形成和演化与主干断裂的演化密切相关;(2)洱源县具有东西分带和南北分段差异构造变形特征,其中分带性是指由北北西走向的多条断裂带自西至东构造扩展而在地表所表现出来的分带特征,分段性则反映了新生代以来多条北东东走向的后期断裂对早期构造进行错断和改造之后而在平面上所展现的分布规律;(3)上述差异构造变形特征的形成是由于区域应力场在中新世发生变化所致,应力场由中新世之前的左行压扭性构造应力转为右行张扭性构造应力。

叠合盆地差异构造变形与油气聚集

文中探讨叠合盆地差异构造变形特征及其对油气聚集的控制作用。叠合盆地差异构造变形受控于多期构造演化导致的多期构造应力场转换、多种变形介质变化以及多方位边界条件的变化,主要表现为:(1)受关键构造变革期应力场转换制约的分期差异构造变形,早期一般受区域伸展作用形成垒-堑构造,中期由于板块聚敛活动形成冲断滑脱和潜山-披覆构造,晚期在叠置的前陆盆地形成褶皱-冲断带;(2)受大型主断裂带控制的分带差异构造变形,这些大型主断裂带一般与先存基底断裂或基底软弱带有关,不同构造带的变形强度呈有规律变化;(3)受多层次滑脱带控制的分层差异构造变形,深层次滑脱构造变形主要表现为与盆山耦合有关的滑脱拆离变形,中层次滑脱构造表现为基底层系的滑脱拆离,浅层次滑脱构造表现为与盐膏岩或泥页岩有关的塑性构造变形;(4)受构造转换带控制的分段差异构造变形,区域性转换带本身常成为重要的横向构造带,不同构造段之间变形样式和运动学过程具有较大差别,局部构造转换带往往形成有利的油气圈闭。差异构造变形与烃源岩发育、油气成藏期、圈闭形成演化、油气藏形成和分布及油气保存条件密切相关。

库车坳陷东段差异构造变形特征及控制因素

库车坳陷东段不同构造带几何学变形特征和演化过程有所差异,依据最新的地震资料解释成果,对坳陷东段吐格尔明和东秋里塔格2个构造带的构造变形特征进行对比,在此基础上,结合生长地层特征和区域动力环境的转变讨论2个不同构造带的差异演化过程,并对其控制因素进行分析。结果表明:吐格尔明构造带为在古生代凸起和基底断裂基础上经后期构造活动改造而发育的断裂上盘断隆背斜,盐构造发育较少,整体上表现为均一构造变形;东秋里塔格构造带主要构造变形发生在新近纪以来,盐构造较为发育,分层收缩构造变形特征显著。导致这种差异的主要因素为各构造带遭受的应力、先存构造和盐岩沉积厚度不同。

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。

塔里木盆地巴楚隆起卡拉沙依断层差异构造变形特征及其控制因素

根据最新的地震资料,运用断层相关褶皱理论和平衡剖面技术,对巴楚隆起中部卡拉沙依断层的差异变形特征进行了分析。卡拉沙依断层是巴楚隆起内部的多期活动断层,经历了加里东早期、加里东中期Ⅰ幕、海西晚期和喜马拉雅早期等关键变形期。平面上卡拉沙依断层表现为2条规模不同的断层自南西向北东呈剪刀式会聚,剖面内卡拉沙依断层表现为由沿寒武系滑脱的坡坪式盲冲断层和基底卷入式高角度逆冲断层共同组成。含膏盐岩层系控制了卡拉沙依断层的分层变形特征,基底先存构造的差异性控制了卡拉沙依断层的分段变形特征,区域构造应力场转换控制了卡拉沙依断层的分期差异变形特征。

叠合盆地关键构造变革期与分期差异构造变形

叠合盆地存在多期构造变革,关键构造变革期的表现形式可以概括为:隆升剥蚀型变革期、海-陆转换型变革期和冲断-褶皱型变革期。关键构造变革期的主要控制因素有构造应力场转换、深部动力学机制的改变、深部热体制的转换等。关键构造变革期使叠合盆地具有明显的分期差异构造变形特征,我国大型叠合盆地分期差异构造变形主要表现为:加里东运动期隆升剥蚀、海西运动期隆升剥蚀和冲断-褶皱、海西-印支运动期海-陆转换、燕山运动期冲断-褶皱和喜马拉雅运动期冲断-褶皱,具体表现为构造变形的迁移和叠加、盆地结构类型的变化、区域不整合的形成、盆地边界的迁移、挤压和伸展的转换、盆山格局的变化等。

川南綦江-赤水地区晚燕山期以来差异构造变形

受到燕山晚期先后两期不同方向的挤压应力:大娄山SN向水平推挤作用、江南雪峰造山带SE-NW向的递进变形作用和喜山期整体的剧烈隆升作用,川南綦江-赤水地区晚白垩世以来发生显著差异构造变形。根据在多边界的条件下形成的多构造体系的联合与叠加现象,分析了本区构造演化时序。通过对本区典型地震剖面的的解释得出差异构造变形方式为滑脱褶皱冲断作用造成的收缩变形,并运用平衡剖面演化分析,计算了水平方向上的伸缩率;由点到线及面,运用声波时差法、磷灰石裂变径迹法、地震剖面趋势法和地质对比法恢复了各地区晚白垩世以来的剥蚀量,以此分析了研究区垂直方向上的隆升幅度。最后综合上述2个方向的构造形变量分级评价了各个构造单元的差异构造变形强度。

塔里木盆地主要山前带差异构造变形及对油气成藏的控制

塔里木盆地库车、塔西南和塔东南山前带在构造变形和活动强度等方面存在较大的差异性,这也决定了油气地质条件与油气分布的不均衡性。通过对3个山前带地质剖面的对比研究,结合对典型成藏模式的剖析,探讨山前带差异构造变形特征对油气成藏的控制作用。库车山前带以逆冲推覆及盐构造为主,构造圈闭规模大、幅度高;主要有盐下和盐上两种成藏模式,通源断裂十分发育,库姆格列木组膏盐岩对盐下油气的保存非常有利。塔西南山前带变形分段特征明显,包括三角带构造、双重逆冲、叠加背斜等,构造圈闭规模和完整性不如库车山前带;成藏模式也体现出分段差异,上白垩统-阿尔塔什组膏泥岩和普司格组泥岩的封闭效果较好,但运移路径复杂,先存油气易遭受后期调整和破坏。塔东南山前带具有一定构造分段性,若羌凹陷山前以冲断变形为主,远离山前的第二排背斜、断背斜圈闭具备基本的成藏条件;民丰凹陷山前以叠瓦逆冲和三角带构造为主,古近系膏泥岩封盖能力有限,深部逆冲断块及凹陷内部的低幅度背斜等是较现实的勘探目标。

差异构造演化控制倾斜油水界面之实例——伊朗雅达油田

针对中东地区油藏普遍存在油水界面倾斜的特征,以伊朗雅达(Yada)油田为例对其成因进行探讨。通过对层序界面三维地震资料精细解释,以及系统的构造演化分析,认为研究区油气成藏关键期集中于新生代扎格罗斯前陆盆地演化阶段,而该阶段经历了多期较强烈的南北向差异性构造活动,在扎格罗斯东西向持续挤压背景下,后期南北向构造反转形成的长轴背斜圈闭对早期古油藏短轴背斜圈闭进行改造,从而形成了油水界面倾斜、继承性构造高点含油幅度最大、构造反转越强油水过渡带跨度越大等特征的非稳态油气藏。结果表明,研究区南北向差异性构造演化控制了油气成藏模式和油藏形态。

基于地表流域指数和相关资料综合研究帕隆藏布地区的差异构造隆升

帕隆藏布地区差异隆升的研究对于东构造结地区构造变形机制的理解以及断块模型的建立具有重要的科学意义。本文基于GIS平台,利用ASTER-30m的DEM数据,计算了帕隆藏布地区19个流域地貌单元的面积-高程积分指数(HI),并结合地震资料、地表沉积与侵蚀过程综合研究了该区域的差异隆升。结果表明HI值的空间分布能够反映出研究区的差异隆升。研究区不同地方处于不同程度构造隆升,主要存在着两个相对较强的隆升中心,一个位于东构造结附近,另一个位于嘉黎断裂带、怒江断裂带交汇部位。此外,研究区内流域演化、地震活动以及地表沉积、侵蚀之间紧密关联,共同构成了证据链,揭示了一个完整的"地下构造运动—地表地貌演化"的过程。

鄂尔多斯盆地西南缘延长组存在差异构造运动的地质意义

鄂尔多斯盆地西南缘环县—镇原地区是近几年的重点勘探地区,随着勘探实物工作量的加大,出现的一些地质现象成为人们关注的焦点。文中根据长7—长6段存在的凝灰岩、震积岩、含灰砾岩和长7—长1段地层加厚等多种资料的综合研究,认为长7—长6段沉积期与长9—长8段沉积期区域构造背景存在明显差异,这种不均衡造成了该区不同层系、不同区块地层层序、沉积环境、岩石学特征的差异,进而影响了含油性。为此该文提出了分区分层、不同油藏类型区别勘探的思路。

渝东大焦石坝地区差异构造变形

在地震资料的基础上,结合区域地质资料,对大焦石坝地区进行分层、分带和分期差异构造变形特征研究,总结了南、北段的差异变形规律,并探讨了南北向乌江断裂构造变形带和大耳山断裂构造变形带的成因机制。结果表明,大焦石坝地区纵向上发育4套构造形变层,平面上由东到西分为冲断褶皱带、逆冲-滑脱褶皱带和滑脱褶皱带,燕山期以来先后遭受南东-北西向、近东西向和北东-南西向3期挤压应力作用。大焦石坝地区为逆冲推覆构造的前锋带,主滑脱层由前寒武系向寒武系转变,自东向西发生前展式递进变形,同时由于齐岳山断层分段性及前寒武系基底滑脱断层的结构差异,导致了近南北向大耳山和乌江断裂构造变形带的形成,使北段、中段和南段自东向西分别表现出冲断作用—压扭作用—断滑作用—滑脱作用、冲断作用—压扭作用—断展作用—滑脱作用和冲断作用—断弯作用—断展作用—滑脱作用的变形规律。

川东齐岳山断层北部差异构造变形特征

根据地震资料结合区域地质资料,对川东齐岳山断层构造几何学和运动学特征及断层演化史进行了分析。齐岳山断层自北往南剖面形态上依次表现为“y”字形、“之”字形和铲形,地表出露断层倾向从北西变为南东;断层具有明显的分段式结构,断层西侧周缘构造样式自北向南由“巫山—吐祥段的隐冲加断滑褶皱”至“吐祥—忠县段的断展加滑脱褶皱”至“忠县—焦石坝段的基底冲断—断展褶皱”至“焦石坝—南川段的冲断褶皱”,断层东侧周缘则整体表现为冲断构造变形;齐岳山断层形成于早燕山期,之后又经历了燕山运动中期的挤压作用与燕山运动晚期的伸展作用,以断层中段变形程度最强。齐岳山断层差异构造变形导致断层两侧油气保存条件明显不同,断层周缘二级台阶构造形态呈铲形处为有利油气勘探区。

琼东南盆地新生代东西分块差异构造演化及控藏意义

运用构造解析方法,通过精细地震资料解释和断层活动性分析,对琼东南盆地东西分块差异构造演化特征及其构造控藏差异进行了深入研究。根据区域构造差异,首次厘定了松南凹陷与宝岛凹陷边界,并分析认为该边界为琼东南盆地东西区分块差异构造演化边界。以此为界,盆地西区以北东构造走向为主,以发育大型简单铲式断层控制的大型地堑、半地堑凹陷为特征;盆地东区以近东西构造走向为主,以发育Y字型断层、铲状及板状阶梯断层控制的大型地堑、复式地堑为特征。综合分析认为,琼东南盆地东西分块差异构造演化的主控因素主要有三点:限制性边界条件、地壳结构与热流差异、差异构造地质因素。限制性边界条件差异与区域构造应力场转换是控制盆地东西分块断裂时空差异的主控因素,而地壳结构与热流差异和差异构造地质因素最终加剧了盆地东西区差异演化。在此基础上,开展了琼东南盆地深水区构造差异控藏综合研究,主要包括烃源岩、沉积体系及成藏区带差异研究,认为深水西区凹陷半地堑结构窄深,以发育海陆过渡相及陆源海相烃源岩类型为主,烃源岩埋深大,热演化程度高,生排烃时间晚,成藏层系以新近系重力流沉积为主,受半地堑凹陷结构控制主要发育3个成藏区带:陡坡带沟源断层垂向运移成藏区带、中央带高压底辟裂隙垂向运移成藏区带和缓坡带侧向运移成藏区带,以前两种成藏区带最优。深水东区(复式)地堑结构宽浅,以发育陆源海相烃源岩类型为主,烃源岩埋深浅,热演化程度中等,生排烃时间早,成藏层系以前古近系潜山及古近系三角洲海陆过渡相沉积为主,受地堑结构控制对称发育4个成藏区带:南北部凸起区断-砂-脊复合疏导格架侧向运移成藏区带和两侧近凹断阶带断层垂向运移成藏区带,这4四个区带成藏条件有利,均有油气发现,应为下步勘探重点领域。

豫西地区中新生代差异构造变形

受华北板块与秦岭造山带的构造联合、太平洋构造域的叠合作用,豫西地区中新生代构造边界复杂,发生多期次、多性质构造演化,致使构造变形时空差异显著。为揭示中新生代构造变形差异,通过构造精细解析以及平衡剖面恢复以阐明水平方向构造差异,并基于埋藏史模拟,展示垂向差异沉积与隆升剥露。分析显示,以中燕山期为关键构造变革期,豫西地区垂直方向构造变形形成两个构造层:印支-中燕山期挤压构造层与晚燕山-喜马拉雅期伸展构造层,并根据变形方式与变形强度,划分出南缘冲断-伸展构造带、渑池-伊川-汝州逆冲推覆-伸展构造带、北缘断块区、嵩山北斜坡-断陷区、嵩山-箕山隆起区等5个构造带。受制于水平构造变形差异,垂向上相应存在强烈隆升-断陷沉积、中等隆升-断陷沉积、中等隆升-断块剥蚀、轻微隆升-断块剥蚀4类沉积与隆升模式。

墨西哥Burgos盆地Perdido构造带深浅双层盐分布特征及南北差异构造形变

墨西哥湾油气资源丰富、资源潜力巨大,复杂的盐构造变形是油气成藏的重要影响因素。为了研究复杂盐构造的变形规律,本文利用区域地质、重力和地震资料,对Burgos盆地Perdido构造带的双层盐构造开展研究,探讨了深浅双层盐的特征,从盐岩变形机制的角度说明盐构造样式的不同。研究表明,深层母盐受控于基底古构造格局,边缘隆起带控制了母盐底辟的分布;浅层盐蓬受控于母盐的重力滑脱再变形,母盐的剪切撕裂作用控制了浅层盐蓬的分布。深浅两套盐不同的空间配置关系最终决定了Perdido带南北不同的盐构造变形机制与构造样式。北段深浅双层盐构造整体变形,形成以盐底辟和冲断背斜为主的构样式;而南段深浅双层盐构造分层变形,形成了以盐核背斜和盐前滑脱逆冲为主的构造样式。

北部湾盆地福山凹陷差异构造特征与油气分布

通过对北部湾盆地福山凹陷构造几何学特征、动力学特征及形成演化特征进行分析，总结了福山凹陷在纵向上、平面上具有差异的构造发育特点：纵向上发育深、浅2套断裂体系；平面上构造东西分异，西侧构造复杂，以帚状构造为主，东侧构造简单，以梳状构造为主。受构造特征差异的影响，福山凹陷油气具有上油下气、西油东气的差异分布规律，帚状断裂带影响了油气的分布与富集。

黔中地区多期构造演化、差异变形与油气保存条件

黔中地区构造演化经历了基底、原特提斯、古特提斯和新特提斯等四大旋回,进一步划分为早期裂谷(前南华纪)、台地-被动大陆边缘(南华纪—志留纪)、台地-陆内裂谷(泥盆纪—二叠纪)、稳定台地(早、中三叠世)、陆相断陷(晚三叠世—古近纪)和断褶隆升(新近纪—第四纪)等6个阶段。控制黔中地区构造—沉积格局的关键构造变革期为:都匀运动、广西运动、印支中期运动、燕山晚期运动和喜马拉雅运动。黔中地区差异构造变形特征十分明显,自东往西可以划分为4个构造带,即雪峰构造带、麻江-凯里构造带、黔中构造带和黔西北构造带等。受NW—WNW向展布的构造转换带控制,黔中地区在南北方向上具有构造分段性特征。黔中地区具有盖层多样性特征,主要发育3类盖层,即盐岩、泥页岩和致密碳酸盐岩。盐岩类盖层分布局限。构成区域性封盖条件的泥页岩主要分布在下寒武统(牛蹄塘组和金顶山组)和中下志留统(翁项群),分布较稳定。致密碳酸盐岩盖层可能以下寒武统清虚洞组灰岩和泥灰岩最为有利。

奥连特盆地17区块南部差异性构造演化与非稳态油藏

奥连特盆地前陆期是油气成藏的关键期,在东西向持续挤压背景下,经历了多期次的南北向差异性构造演化变形,是该盆地形成非稳态油气藏的主控因素。在对奥连特盆地的前渊轴部区域二维地震资料精细层序边界解释的基础上,通过系统的构造演化和成藏模式演化分析,发现现今简单鼻状构造背景上的、无明显构造圈闭控制的倾斜油水界面非稳态油气藏,其含油气范围受控于较早一期的古背斜圈闭。另外,依据油藏动力学,该区现今的低倾角地层、稠油物性及南北走向的鼻状构造与东西展布的储集砂体的配置关系等因素,均不利于油气的再次运移,从而形成了平面含油气范围与现今圈闭不匹配的非稳态油气藏。

合肥盆地构造演化、差异变形及油气勘探前景

合肥盆地的发育经历了基底形成、坳陷、断陷及构造反转等阶段的演化,进一步可以划分为坳陷盆地发育期(早侏罗世—中侏罗世)、前陆盆地发育期(晚侏罗世)、走滑盆地发育期(早白垩世)、断陷盆地发育期(晚白垩世—古近纪)和盆地消亡期(新近纪—第四纪)等5个阶段。控制合肥盆地构造-沉积格局的关键构造变形期为:早燕山期、中燕山期、晚燕山期—早喜马拉雅期。合肥盆地差异构造变形特征十分明显,自南往北可以划分为3个构造带,即金寨—舒城逆冲—伸展叠合构造带、六安—肥西逆冲推覆-断陷叠合构造带、淮南—定远冲断-断陷叠合带。这种南北方向的构造分带性受NWW向展布的断裂带控制。笔者依据对盆地各构造形变区勘探潜力的分析,确立了淮南—定远冲断-断陷叠合带为Ⅰ类远景区,即最有利的构造形变区;六安—肥西逆冲推覆-断陷叠合带为Ⅱ类远景区,即有利构造形变区;金寨—舒城逆冲-伸展叠合构造带为Ⅲ类远景区,即较有利构造形变区。