桐柏—大别山掀斜隆升对长江中游环境的影响

桐柏—大别山自早更新世晚期以来，不断发生着自北向南的掀斜隆升，从而对长江中游的环境，尤其是水系的演化产生了严重影响．主要表现在：鄂西各东西向河流的阶地高差自北向南逐渐降低；江汉平原水系同步向南发生异常弯曲，长江主河道不断南移，湖相沉积范围也由北向南收缩和迁移；鄂东长江两岸水系和河谷地貌发育不对称，长江主河道紧逼南岸丘陵区．现代地壳形变资料表明：桐柏—大别山的掀升作用仍在继续，由此引起的环境问题还将存在和发展．

构造掀斜对单断湖盆湖平面变化的影响

在陆相单断盆地中，如果不考虑湖水总体积的改变，当断块发生掀斜时，因非均衡构造沉降会发生以下五种变化：（１）缓坡湖退；（２）陡坡湖进；（３）湖心湖水变深；（４）湖面变窄；（５）可容纳空间增大。

新疆阿尔泰山的掀斜隆升及其构造制约

新疆北部阿尔泰山自渐新世以来,不断发生自北东向南西的掀斜隆升和右行走滑剪切作用,从而对额尔齐斯河、乌伦古河流域的环境,尤其是水系的演化产生重要影响。主要表现在:南北向河流的阶地高差自北东向南西逐渐降低;右行走滑剪切作用使水系同步发生异常弯曲;主河道向西南方向迁移,紧逼西南岸;河道两岸水系和河谷地貌发育不对称;现代地壳形变资料表明,阿尔泰山的掀斜隆升和右行走滑剪切作用仍在继续,由此引起的环境问题还将继续存在和发展。认为由北东向南西的掀斜隆升和右行走滑剪切作用是欧亚大陆阿尔泰山脉西南麓隆升的主要机制。

滇西白洋厂砂岩型铜矿区逆冲-掀斜走滑断层组合控矿构造解析

砂岩型铜矿床(沉积岩容矿层状铜矿床)作为一种重要的铜矿床广泛发育于滇西兰坪盆地内。经典的砂岩型铜矿床成因模式认为该类矿床形成于伸展背景下的沉积盆地内,但兰坪盆地内的砂岩型铜矿床则产出于挤压背景下的陆-陆碰撞造山带内,其成矿与地壳缩短密切相关。通过详细构造解析揭示成矿与构造变形的时空关系是理解挤压背景下铜成矿过程的基础。本文基于12.5万区域地质调查,详细分析了白洋厂砂岩型铜矿床的区域构造、矿体与构造的空间关系。构造分析结果显示,矿区白垩系经历了中新世东西向挤压变形,形成近南北走向逆断层+近东西走向掀斜-走滑断层构造组合;地壳缩短期间,在主要逆断层前锋(下盘)形成中新世含石膏层的小型周缘前陆盆地。铜多金属矿化发生在逆断层主破碎带或上盘次级破碎带内,赋矿围岩皆为白垩系。基于构造-盆地-矿体这一空间关系,结合矿石结构、区域地质特点,我们提出成矿金属元素主要源自中新世周缘前陆盆地卤水,还原硫来自隐伏于白垩系之下的晚三叠统三合洞组中的还原性流体。始于中新世早期的地壳缩短在晚三叠世、白垩纪地层中形成破裂构造,使得中新世周缘前陆盆地中的卤水下渗、保存于晚三叠世地层中的还原性流体上升,而当两种流体在主要断裂破碎带内发生混合时,则发生硫化物沉淀成矿。

太原掀斜构造特征及其成因分析

在对太原掀斜构造形迹分析的基础上,通过节理统计,以板块构造和大陆动力学理论为基础,研究了古构造应力场特征和构造演化历程。结果表明:太原掀斜构造由东山背斜、西山向斜和太原断陷组成。中生代以来的构造演化可分为中生代晚期、古近纪及新生代晚期三个阶段。主体构造,即东山背斜、西山向斜以及相伴生的南北向褶曲等都是在中生代晚期北东—南西向右旋力偶作用下形成。区内等距分布的北东东向至东西向的正断层组等次级构造及太原断陷的雏形形成于古近纪北东—南西向左旋力偶。在新生代晚期北西—南东向拉张应力作用下,太原断陷进一步拉张下陷,形成现今构造格局。不同时期应力场和板块构造动力系统不尽相同,但它们之间有继承的特点,其形成演化与区域大陆动力学条件转化和演化一致。

掀斜块体滑脱深度的几何学研究

本文从几何学的角度,根据掀斜块体长度、掀斜角、脊的隆起量和边界断层倾角等几何要素,推导出了计算掀斜块体滑脱深度的表达式。结果表明,旋转平面状正断层围限块体的滑脱深度与脆韧性转换带上顶面深度一致,为10—15公里;铲形正断层围限块体的滑脱深度达到或超过脆韧性转换带深度,为20—30公里。

鲁西掀斜山地貌与新生代断块运动

依据鲁西掀斜断块山区所选１６地点地貌形态数据，进行聚类和排序分析，揭示了断块山地形态与山前盆地沉积建造的内在联系，从而探讨该地区新生代地壳运动的基本特征。

构造掀斜主导的断陷湖盆缓坡层序“源—汇”正演模拟定量研究

断陷湖盆缓坡带的构造掀斜作用对其地层叠置样式和沉积体系展布具有重要的控制作用。通过基于“源—汇”系统理论的地层正演模拟研究方法,在三级层序地层格架下(以2 Myr为总时长)对断陷盆地缓坡带构造掀斜型层序地层发育样式及其相关地貌演化、沉积物通量变化进行了定量表征。以恒定的绝对湖平面为研究前提,共建立了高/低沉积物供给的背景下4种不同的地层正演模型。两种不同缓坡带掀斜初始位移模型的设定反映了掀斜点和沉积滨线的相对位置,以便于不同掀斜层序样式对比分析。研究表明,掀斜支点位于滨线之上的模型常形成湖侵和正常湖退,而掀斜支点位于滨线之下的模型常形成强制湖退。滨线迁移轨迹和层序叠置样式的不一致性贯穿整个层序发育过程,是沉积物通量及滨线迁移共同作用的结果。该模型中沉积物通量的变化直接响应于源区地貌演变,滨线迁移则受控于新增可容空间和沉积物供给的相互关系。这一系列构造掀斜型层序模型及其相关成因解释对断陷盆地层序地层格架及其叠置样式的精细解剖具有重要的指导意义。该模拟研究对断陷湖盆的高频湖平面变化特征也有较为合理的解释(如海洋同位素3期以来的贝加尔湖)。然而本次正演模拟所设置的初始地貌较为单一,在相同构造、气候条件下和不同沉积物供给背景下所形成地层模型无法涵盖所有缓坡带层序地层类型。由此可见,基于“源—汇”系统思想探讨断陷盆地层序地层多样性的相关模拟工作仍然任重道远。

后期掀斜油藏形成工业产能所需顶板隔层厚度

准噶尔盆地腹部莫北地区三工河组油藏在晚第三纪普遍遭受了掀斜改造作用。为探索顶板泥岩隔层厚度对后期掀斜导致油气散失效应的抑制作用，对莫北地区三工河组油藏成藏主控因素进行了综合分析。认为晚第i纪后期的喜山掀斜作用对准噶尔盆地莫北地区三工河组油藏的次生改造作用很大，致使M109井区J1s2^1-2油藏的油气基本散失殆尽，顶部的J1s2^1-2油藏也遭受不同程度的破坏。通过对该区探井、评价井的整体分析及局部开发井区的量化模拟，得出该区J1s2^1-2油藏形成工业产能所需的顶板泥岩隔层厚度为8～14m。为该区的油藏整体评价和开发井网部署提供了有利的技术支持。

旋转掀斜斜坡区构造-沉积演化特征及油气地质意义--以渤海湾盆地歧口凹陷板桥斜坡为例

为明确旋转掀斜斜坡区构造—沉积演化特征及其对岩性油气藏的控制作用,以渤海湾盆地歧口凹陷板桥斜坡区为例,运用地震、测井及岩心薄片等资料,分析了板桥斜坡构造演化特征、不同构造阶段沉积特征及其与岩性油气藏成藏的关系。认为板桥斜坡古近纪经历了"整体沉降—旋转掀斜"2个阶段,古地貌具有"早缓—晚陡"的特征,古构造经历早期单斜—晚期箕状的演化过程。E_(3s3)-E_(3 s_1~x)以构造整体沉降为主,古地貌平缓,沧县隆起物源向整个斜坡区大面积输送,发育大型辫状河三角洲沉积,前缘砂体在现今缓坡区叠置连片;E_(3s_1~z)-E_3 d发生旋转掀斜,斜坡区主体发生构造反转,形成现今箕状格局。板桥斜坡大面积缓坡为岩性圈闭形成提供构造背景,早期古地貌平缓有利于缓坡区优质砂体叠置连片,晚期旋转掀斜有利于上倾尖灭岩性圈闭形成。板桥斜坡中、低缓斜坡区E3sx1三角洲前缘水下分支河道有利砂体叠置连片,储集物性好,与油源断层匹配,是岩性油气藏勘探有利地区。据此,在缓坡区新落实多个岩性圈闭发育带,部署完钻的12口井相继获得高产油气流,圈闭钻探成功率高达85%。

哀牢山地区新生代岩浆活动与掀斜式抬升:来自短周期密集台阵观测的证据

地质研究表明,新生代以来哀牢山-红河剪切带南段先后经历了掀斜式抬升和复杂成矿过程.为探讨该区大坪、长安等重要金及多金属矿床的深部结构及其成矿动力学背景,在云南南部布设一条长240km、台间距约500m的短周期密集台阵剖面.利用台阵记录的远震数据,用接收函数H-κ扫描和共转换点叠加方法,揭示了绿春-马关剖面地壳精细结构特征,并获得以下认识:(1)剖面下方地壳平均厚度37km,平均波速比为1.75;哀牢山隆起下方地壳偏厚,地壳平均波速比为异常高值1.79,高于东西两侧的华南和印支地块,可能暗示造山后地壳内富含铁镁质组分或存在热流体异常.(2)哀牢山隆起下方的中上地壳存在显著倾斜界面,指示哀牢山中上地壳在造山过程中遭受了强烈变形;较弱的Moho界面Pms转换波震相、上地幔顶部较低的P波速度、地表高热流值及普遍发育的温泉等证据表明,哀牢山-红河剪切带南段存在强烈的壳幔相互作用;包括幔源岩浆的底垫作用(东强西弱)、印度板块侧向碰撞的挤压作用及红河断裂走滑运动引起的差异性隆升等,这些深部作用共同导致了哀牢山的掀斜式抬升.(3)结合矿集区的位置、地壳平均波速比变化特征、小震分布、Moho界面形态及Pms震相振幅横向变化情况等,推测哀牢山断裂是新生代深部成矿岩浆上涌的通道,对该时期哀牢山地区发育多形式金属矿床起重要控制作用.

歧口凹陷板桥斜坡区新生代断裂特征及油气地质意义

歧口凹陷发育多类型斜坡构造,为地层岩性油气藏主要富集区。板桥斜坡为歧口凹陷西缘受边界断裂控制的旋转掀斜型斜坡,斜坡内断裂特征复杂。在钻井及高分辨地震三维解释基础上,对板桥斜坡区内断裂特征进行分析,并探讨其油气地质意义。研究表明,板桥斜坡内部发育3组不同类型的断裂系,其组合类型、变形特征及成因机制具有显著差异。西侧的大张坨平行断裂系受控于差异伸展作用,缓岸带一侧发育一组平行排列的张性断裂,断裂走向与斜坡倾向垂直,形成断鼻背景上的单一斜坡构造;东侧的长芦羽状断裂系及高沙岭帚状断裂系形成受伸展走滑作用共同控制,断裂走向与地层倾向平行,形成顺向复杂断裂斜坡构造。斜坡区演化经历了初始裂陷期-旋转掀斜期-坳陷沉降期3个阶段,控制了斜坡区古地貌特征、沉积体系类型及砂体展布。断裂活动特征的差异则控制了油气运聚特征的不同,早衰型断裂易于油气短距离运移在中深部富集成藏,继承型断裂两侧具多目的层立体含油的特征。

断陷湖盆斜坡构造类型及特征——以歧口凹陷为例

斜坡构造紧靠生油气凹陷,处于油气运移的指向区,是断陷湖盆油气规模聚集的有利构造单元,也是继"复式油气聚集带"之后各油田继续实现勘探突破与规模增储的有利勘探区带。歧口凹陷作为典型而独特的断陷湖盆,在古近纪时期,受基底差异沉降以及继承性大断裂活动两大主控因素共同影响,发育有5大斜坡区,划分为阶状断裂斜坡、多阶挠曲斜坡、简单斜坡、及旋转掀斜斜坡4种类型,5大斜坡环歧口凹陷中心呈规律性展布。

鄂尔多斯盆地中生代地层剥蚀量估算及其地质意义

盆地演化中地层的沉积与剥蚀及盆地的历史构造形态变动是盆地分析及其矿产富集的重要影响因素。本文考虑到盆地西部白垩系的声波时差资料的分段性和估算中生代三叠纪以来抬升剥蚀事件强度所需选择合理方法的重要性,采用钻井分层资料“点连线,线线相交闭合”方式,应用以地层对比为主的方法估算了三叠纪以来4期地层抬升并遭受剥蚀的剥蚀量。估算结果发现,白垩纪末期为三叠纪以来最强烈一期全盆抬升剥蚀事件,三叠纪末期、中侏罗世和侏罗纪末期等3期剥蚀事件相对较弱。剥蚀强度分布与盆地演化模拟结果表明,盆地自三叠纪以来的构造变动表现为一掀斜过程;对盆地三叠系油气生成、运聚的影响分析认为,三叠系烃源岩在晚侏罗世前已生烃,掀斜构造演化过程使油气运移指向盆地东部及东南地区。

鄂尔多斯盆地埋藏演化史恢复

鄂尔多斯盆地沉积背景和勘探资料表明,盆地西部地区白垩系的声波时差资料具有明显的分段性,用泥岩压实趋势法估算三叠系及其以上地层剥蚀厚度缺乏普遍适用性。采用钻井分层资料“点连线、线线相交闭合”方式及以地层对比为主的方法对三叠纪以来4期地层抬升并遭受剥蚀的剥蚀量进行了恢复,并对结果进行了对比验证。恢复结果表明,白垩纪末期为三叠纪以来最强烈的一期全盆抬升剥蚀事件,三叠纪末期、中侏罗世和侏罗纪末期这3期剥蚀事件相对较弱。自三叠纪以来,盆地表现出掀斜构造演化过程。

滇西点苍山—哀牢山隆升构造样式和隆升时限

滇西高原的隆起是新生代晚期青藏高原构造域重要的地质事件。点苍山—哀牢山地区的地层分布、沉积建造等资料表明:该区的区域地层面理产状存在明显的变化,山脉东侧以陡倾角的构造面理发育为主,西侧以缓倾的层状面理发育为主;变质变形程度从东北向西南逐渐减弱,依次为高角闪岩相变质的花岗质片麻岩、低角闪岩相和绿片岩相的片岩-千枚岩-板岩组合以及弱变形的中生界沉积岩系;山脉NE侧发育的断层三角面和正断层面上发育的假玄武玻璃,指示山脉东侧边界是一条快速运动的构造边界。通过40Ar/39Ar和磷灰石裂变径迹测试揭示,点苍山在3～5Ma经历了快速冷却事件。综合研究认为,点苍山—哀牢山的隆升为掀斜式,东部隆升幅度大,西部隆升幅度小;其隆升最新时限为距今3～5Ma,为上新世以来隆起形成的山脉。

中扬子地区早寒武世构造—沉积样式与古地理格局

前寒武纪—寒武纪转折期是地球历史演化的重要阶段之一,不仅纪录了后生动物的产生、灭绝以及加速分异的过程,同时也伴随着全球构造重组、长期全球性海洋缺氧、海洋地球化学明显的变化等。为了更好地认识这一重要时期地球表层环境演变及动力机制,我们对鄂西—湘西北地区下寒武统地层(相当于第1、2阶)进行了详细的沉积相和层序分析,在3大岩相组合(碳酸盐岩、硅岩、黑色泥岩/页岩)中识别出了16种主要岩相类型,并根据岩相时空变化识别出4个沉积层序(S1～S4)。在寒武纪开始时,湘西碳酸盐台地发生暴露,而台缘南侧发生裂陷,台地北侧的湘西北地区(如石门杨家坪)也发生大幅沉陷,但往北至三峡地区变浅,过渡为碳酸盐台地,形成两隆两凹的古地貌格局,这种巨大侧向地形差异(起伏)指示伸展构造背景下的断块掀斜作用,这种构造作用在寒武纪早期呈幕式活动,从而控制了该时期的沉积作用、沉积样式及其空间分布,并以沉积层序体现,因此每一层序代表了一幕从构造(拉张)强化到衰减过程的沉积响应。在构造幕的开始阶段,由于强的拉张和断裂掀斜作用,湘西碳酸盐台地发生暴露或变浅,而在该台缘南侧发生断陷,形成断阶,深部富硅热液流体沿断裂向上运移到断阶海底形成浅海热液喷流系统(硅烟囱),所以此处层序底部往往由一套特殊的硅质沉积(如有多管—孔丘状硅岩、脉状硅岩或漏斗状/楔状硅岩体)组成。此带向东南盆地方向,由于热液活动衰减和海水影响的增强,主要发育层状硅岩。从湘西北至三峡地区,层序底部一般由薄层状硅岩(常含泥质)组成,且向台地方向量减少(但碳酸盐岩增多)。在构造幕晚期,由于构造活动衰减,热液硅通量大幅减少,除深水盆地外,碳酸盐工厂恢复生产,因此层序上部主要由碳酸盐岩组成(深水盆地除外)。从第四构造幕热液活动后,盆地基底热衰减迅速,深部硅输入通量大幅减少,并在扬子地块发生大范围均匀挠曲沉降和快速海平面上升,造成碳酸盐台地淹没,形成了牛蹄塘组(或同期)富有机质黑色岩系。从此后,中扬子地区进入了一个新的构造—沉积演化时期。

北黄海盆地东部M隆起构造特征及演化

北黄海盆地是中国东部近海中生代断陷型盆地,详细记载着中国东部复杂的构造活动信息,期间经历了多期岩浆活动和构造反转。M隆起位于北黄海盆地东部,其构造活动记录比周边的坳陷更为详细。为充分认识M隆起的地质结构及沉积响应关系,在充分利用地震、钻测井等资料的基础上,结合区域构造背景,从构造运动学和动力学等方面探讨分析其构造演化历程,进而为北黄海盆地乃至中国东部地区的构造演化提供新的依据。高精度三维地震资料及地质分析揭示,该隆起区发育有5个典型的不整合面,纵向上可划分为5个构造层。结合北黄海盆地所处构造位置、构造变形和沉积充填特征,及板块运动和区域构造演化史,将北黄海盆地东部M隆起自中侏罗世至今的构造演化划分为5个阶段(共9期):裂陷阶段(稳定沉积期、掀斜形成期、早白垩世凹陷沉积期)、构造反转阶段(晚白垩世抬升剥蚀期)、再次裂陷阶段(早渐新世初沉积期、早渐新世末剥蚀期、F2断层活跃期)、再次构造反转阶段(整体抬升期)、区域沉降阶段(区域沉降期)。

塔里木盆地北缘断褶带层间氧化带发育样式及砂岩铀矿找矿潜力

塔里木盆地北缘处于强断褶带,缺乏稳定平缓的斜坡带。以中侏罗统、上新统为主的砂岩型铀成矿目的层在断陷区、褶皱区发育不同的层间氧化带样式,形成的铀矿有所不同。已经发现的层间氧化带分为陡倾型和反转型。陡倾型层间氧化带定位于山间残留断陷盆地和山前断裂附近,多数地段氧化带已经剥蚀殆尽,局部有残留。反转型层间氧化带受盆内复背斜(或隆起)的抬升隆起影响使得层间氧化带发生反转掀斜,部分过渡带及铀异常体—矿体被剥蚀出地表。主要的铀矿体呈倒卷状,部分呈透镜状。综合分析表明,研究区铀成矿有利地段为断陷区、盆缘第一级褶皱露头区和隐伏的褶皱带。