鄂尔多斯西缘中段断裂体系特征研究

研究区地质构造上隶属于陶乐-彭阳冲断带中段韦州-马家滩褶断带,这一特殊的构造位置与演化特征,造就该区具备地热、煤炭等资源形成的优良地质条件。以往研究表明,断裂构造是地热及煤炭赋存的最主要控制因素。为解译鄂尔多斯西缘中段断裂体系特征,作者以1∶20万区域重力资料为基础,钻孔、大地电磁测深剖面为约束,利用水平方向导数、归一化标准差等各类边界识别方法,对研究区断裂体系进行精细解译,为后期地热资源及煤炭勘探工作提供依据。

珠江口盆地文昌A凹陷西部地区断裂体系的拓扑结构、分形特征及其与油气藏分布的关系

为明确含油气盆地中断裂体系结构特征与油气藏分布的关系,文章以珠江口盆地珠三坳陷文昌A凹陷西部地区为研究对象,在对各层系断裂精细解析的基础上,通过对断裂网络体系的节点、分支类型分析及分维值计算,定量表征了研究区断裂网络体系的拓扑结构及分形特征,并就断裂网络体系拓扑结构、分形特征与油气藏分布的关系进行了探讨。研究结果表明:受控于区域拉张应力顺时针方向的转变,研究区断裂发育以NE向为主转变为以NWW向为主;不同层系断裂体系的拓扑结构具有差异性,珠三南断裂、珠三6号断裂和珠三2号断裂附近拓扑值较高,由深至浅断裂体系的I节点的比例逐渐增大,Y、X节点的比例逐渐减小,I-I分支的比例逐渐增大,I-C、C-C分支的比例逐渐减小,连通性由好变差;不同层系断裂体系的分形特征具有时空差异,NE向断裂带和NW向断裂带交汇区分维值较高,由深至浅断裂体系的分维值先增大后减小,复杂程度先增强后减弱;断裂体系的拓扑结构、分形特征与与油气藏分布具有良好的耦合关系,高拓扑值与高分维值的叠合区是油气成藏的有利区。

塔河油田奥陶系走滑断裂体系特征及成因机制

塔河油田奥陶系“断溶体”油藏是塔里木盆地油气勘探开发的重要对象。本文对塔河油田10区西、于奇西、于奇8井三块三维地震资料开展了精细的走滑断裂构造解析,并在此基础上对塔河油田走滑断裂体系的形成演化过程与成因机制有新认识。研究结果表明:(1)除了在塔河油田南部10区西、托普台等区块发育典型的“X”型共轭走滑断裂体系外,首次发现塔河油田北部于奇地区发育非对称式共轭走滑断裂体系,据此划分出塔河油田南、北两大走滑断裂体系,但两者在形成时间、最大主应力方向、动力学来源等方面均存在明显差异;(2)两大走滑断裂体系的形成及演化过程大致分为3个阶段:加里东期中期I幕形成南部NNE、NNW两组走向的“X”型共轭走滑断裂体系,最大主压应力方向为N3°E,主要受到西昆仑洋俯冲消减作用产生的由S向N的挤压应力;加里东期晚期—海西期早期形成北部以近NE走向为主、少量SN走向组成的非对称式共轭走滑断裂体系,最大主压应力方向为N23°E,主要受到南天山洋俯冲消减作用产生的由N向S的挤压应力,海西期晚期继承性活动,主应力方向保持不变;印支期—燕山期两大走滑断裂体系继承性活动,最大主压应力方向为N37°E,主要受到南部古特提斯洋闭合作用产生的由S向N的挤压应力;(3)运用广义剪切活动准则的理论和方法,半定量分析了10区西F1(NNE走向)、F2(NNW走向)两组“X”型共轭走滑断裂在不同时期的性质和活动性:加里东期中期I幕,F1(NNE走向)、F2(NNW走向)两组断裂初始形成,均为剪切作用下的库仑破裂(活动性系数fa=1.0);加里东期晚期—海西期,F2(NNW走向)断裂压扭活动(活动性系数fa=1.1),F1(NNE走向)断裂整体不活动(活动性系数fa=0);印支期—燕山期,F1(NNE走向)断裂发生张扭活动(活动性系数fa=2.1),F2(NNW走向)断裂整体活动较弱(活动性系数fa=0.6)。因此,明确了塔河油田走滑断裂体系的分布、形成演化及不同时期的活动强弱,可以为更好地指导塔河油田下步断溶体油藏的勘探开发部署奠定基础。

塔里木盆地顺北及邻区走滑断裂体系差异发育特征及成因机制探讨

塔里木克拉通盆地内部走滑断裂体系滑移距小、变形弱、埋深大,其成因机制一直以来是构造领域研究的热点和难点问题。基于高密度三维地震新资料,开展了顺北及邻区系统编图和走滑断裂精细解析工作,对比解剖和明确了顺北东区和顺北西区走滑断裂体系的差异发育特征及活动规律,并探讨了其成因机制。结果表明:顺北东区发育约NE30°走向近平行主次级走滑断裂体系,深部主干走滑断裂变形强于次级走滑断裂且自西向东挤压程度增强,上覆雁列断层活动整体呈现自西向东增强的变化;顺北西区走滑断裂体系南北差异明显,北部以一组由塔北隆起向南延伸减弱的NW向断裂体系发育为主,南部以一组数量多、密度大、多期活动的约NE15°走向断裂发育为主。顺北地区走滑断裂体系“南北分区展布、东西差异活动、多段拼接生长”的发育特征,揭示其由多套形成于不同区域应力场下的走滑断裂体系分区差异展布并向腹部延伸对接而成,推测这与晚奥陶世盆缘受到多方向挤压的构造事件有关。

新生代区域伸展方向转变对珠三坳陷断裂体系发育演化的控制作用

沉积盆地内断裂体系的复杂性与多样性及其形成演化机制长期以来备受关注。以南海北部陆缘珠三坳陷为研究目标,在大量三维地震资料构造解析的基础上,分析了新生代区域伸展方向的转变规律,探讨了其对断裂体系发育演化的控制作用。研究结果表明:珠三坳陷断裂具有多走向、多级别、多性质的特点,依据断裂走向可以划分为NNE-NE、NWW-NW和近EW向3组,不同走向断裂发育特征、断裂性质及分布规律存在差异。新生代珠三坳陷区域伸展方向经历了顺时针旋转的演化,由古新-中始新世神狐-文昌组沉积期的NW-SE向,转变为晚始新-早中新世恩平-珠江组沉积期的近SN向,到中中新世韩江组沉积期至今的NNE-SSW向。新生代区域伸展方向的转变与先存断裂共同控制了珠三断裂体系的发育演化,整体上导致各演化阶段活动断裂特征存在差异。从具体断裂上看主要表现在:古新-始新世强烈活动的南断裂带南支西段在中晚期消亡;南断裂带北支不同分段的断裂性质存在一定差异;走向弯曲的琼海1号、南断裂带北支文昌B凹北段晚期发生局部构造反转。以上几方面现象共同反映了新生代区域伸展方向转变对珠三坳陷断裂体系发育演化的控制作用。

伊通盆地断裂体系特征及其演化历史

综合利用最新的地震、航磁、钻井等资料,对伊通盆地断裂体系进行了重新认识,并对断裂演化及其油气成藏的控制作用进行了综合分析。伊通盆地主要是受西北缘走滑断裂控制的新生代走滑-伸展盆地;断裂的性质、特征及演化极其复杂,按断裂特征及规模可划分为3个级别。一级断裂为西北缘和东南缘控盆边界断裂;二级断裂为早期张扭作用形成的呈雁列展布的马鞍山断裂,2号、3号、4号断裂和晚期压扭作用形成的西北缘逆冲断裂;三级断裂为盆地演化过程中形成的众多次级断裂。伊通盆地断裂演化特征与太平洋板块的俯冲作用、印度板块和欧亚大陆碰撞作用以及盆缘大黑山地垒和那丹哈达岭地体挤压位置与隆升强度密切相关,断裂演化经历了古近纪成盆期的右旋张扭作用阶段和新近纪反转期的右旋压扭及基底隆升作用阶段;新近纪反转期压扭作用形成的西北缘断褶带具有良好的油气勘探潜力。

准噶尔盆地西北缘断裂体系分形特征与油气藏分布

应用分形理论对准噶尔盆地西北缘油气区的断裂体系进行研究,发现断裂的平面分布具有分形特征。对于断裂体系而言,分形维数越大,则断裂分布越不均匀,断裂越发育。在此基础上,讨论了断裂的性质及走向与分形维数的关系。正断裂以NW向为主,自相似性强,其分维数(0.562 3)大于NE向正断裂的分维数(0.561 1)。逆断裂则以NE向断裂为主,自相似性强,其分维数(1.135 6)大于NW向逆断裂的分维数(0.988 0)。在有断裂发育的油气藏中,其分维数(1.964 0)大于无断裂油气藏的分维数(1.763 0)。而在有逆断裂发育的油气藏中,其分维数(1.954 0)更是远远大于有正断裂油气藏的分维数(1.146 0)。

渤海海域渤东地区断裂体系与盆地结构

以渤东地区为研究对象,运用丰富的三维地震资料,文中将剖面特征分析与水平相干切片特征分析相结合,在对断裂体系精细刻画的基础上,建立了不同类型断裂的结构模式,分析了断裂的展布特征,并就断裂体系对盆地结构的控制作用进行了研究,结果表明:渤东地区新生代断裂体系发育特征吻合于郯庐断裂新生代右旋应力场,表现为以NNE向走滑断裂为主枝、以NE向拉张断裂为侧枝、近EW向断裂为细脉的特点,可以划分为走滑断裂、拉张-走滑断裂、走滑-拉张断裂和拉张断裂四种基本类型,受断裂性质和活动强度的影响,不同类型断裂的空间结构存在明显差异;受郯庐断裂左旋到右旋的转变、拉张作用与走滑作用强弱的转变、地幔上涌水平拉张到热沉降的转变等因素的影响,不同时期的断裂体系存在明显差异,依据断裂对盆地结构的控制作用,可将新生代盆地发育划分为左旋-右旋转换、走滑-拉张断陷、拉张-走滑断陷和走滑-拗陷4个不同的演化阶段。明确断裂的时空差异性对于渤东地区油气勘探具有重要指导意义。

松辽盆地深层断裂体系对火山岩成因和火山岩相带的控制:以徐深地区为例

松辽盆地深层包括古中央隆起带、东部断陷带和西部断陷带3个一级构造单元,每个构造单元又可划分为断阶带、洼槽带、斜坡带和单元间的隆起带,每个构造带由受断裂控制的多个断背斜、断块组成;深层断裂体系由基底断裂、同沉积断层及局部小断裂构成。指出各构造单元具有火山活动与构造运动双重成因机制,断裂与火山活动共同控制了深层的构造格局及地层发育,也控制了火山岩相的类型与分布;断裂活动引起的或与断裂活动伴生的火山活动导致火山物质对盆地的充填、改造或塑造盆地次级单元构造样式和盆地构造格局,使得不同构造部位地层发育具有明显的差异性;火山岩的特征表现为高位喷发,低位填充的特征,沿火山口一带厚度较大。

东濮凹陷断裂体系及其意义

断裂是断陷盆地的一种普遍地质构造现象 ,因此 ,研究断裂的规律性十分重要。人们通常将平面上延伸方向相同或相近的一组断层称为一个断裂系统 ,它是对断裂的一种平面静态描述 ,强调的是断裂的平面走向。本文将同一成因、同一时期、不同级别、不同倾向、不同走向断裂的集合体称为一个断裂体系 ,一个断裂体系可以包括几个断裂系统。断裂体系是对断裂的立体特征、时间性的四维描述和分析。与张文佑先生针对大地构造提出的断裂体系不同 ,本文所阐述的断裂体系是针对凹陷级别的断陷而言的。

鲁西地块新生代断裂体系活动性与深部动力机制

根据野外观察分析,综合前人研究成果,对新生代时期鲁西地块的深、浅部构造特征、地震活动性以及动力学机制进行了分析。结果表明,鲁西地块新生代浅表主体断裂构造格局为NW—NWW走向断裂构成的多米诺式组合,震源机制解和野外观测揭示,其具有左旋走滑性质,并与NE向断裂共同控制了新生代盆地的形成和发育。地球物理资料揭示,鲁西地块深部15~20km处存在一条缓倾滑脱带和大规模低速异常体,浅表多米诺式断裂体系归并到该滑脱带,表现为深浅部构造的脱耦性,深部高低速异常体的过渡区域控制发育了鲁西地区两条NW向中强地震带。动力学成因上与太平洋板块俯冲作用导致地壳减薄、地幔上涌并在地幔楔中发生小尺度对流有关,并造成了鲁西地块的隆起抬升。

塔里木盆地中北部断裂体系划分及形成机制探讨

基于地震地质解释,刻画了塔里木盆地中北部断裂体系的平、剖面特征,分析了不同断裂体系的结构模式、形成机制及演化历史。结果表明,该区分为4个断裂体系:(1)托普台"X"型走滑断裂体系,下古生界主要发育NNE、NNW向"X"型共轭剪切破裂及"1"字形直立构造、正花状构造,而中新生界多表现为NNE向雁列式张性正断裂及负花状、堑垒构造;(2)塔中NW向逆冲断裂体系,以近NW向基底卷入式或滑脱式逆冲断裂为主,发育"y"字形构造;(3)顺托NE向走滑断裂体系,奥陶系及以下层系表现为近NE向左旋走滑及"1"字形直立、正花状构造,而志留-泥盆系主要发育近NE向雁列式张性正断裂及负花状、堑垒构造;(4)塔河盐下"T"型断裂体系,下古生界层系由近EW向逆冲断裂与近SN、NNE向走滑断裂组成,中新生界层系主要发育NEE向、近SN向雁列式张性正断裂组。断裂体系的研究明确了研究区压扭走滑和张扭走滑作用的叠加改造过程,认为主要受控于盆缘古洋盆5期的消减闭合及碰撞造山作用。结合研究区构造动力学背景分析,将该区断裂体系的演化过程划分为中晚奥陶世的强挤压弱走滑期、晚志留—中泥盆世的强挤压强走滑期、晚石炭—早中二叠世的强拉张弱走滑期、晚二叠世—三叠纪的强挤压弱走滑期和侏罗纪—新近纪的弱挤压弱走滑期。

根据重、磁资料探讨中国东部及其邻域断裂体系

对中国贺兰山－龙门山以东的中国陆、海及其邻域，在分析地球物理场特征的基础上进行断裂体系研究．基本以重、磁资料为基础，结合地质资料，重点讨论断裂构造，进而揭示出断裂体系主要分为板块边界断裂带、块体边界断裂带和块体内部断裂带．这些断裂反映出研究区＂东西成带、南北分块＂的特征。

松辽盆地南部西区断裂体系与油气分布

松辽盆地断裂体系的形成受控于盆地的演化过程,并影响各演化阶段的充填序列和油气分布。根据成因特征将松辽盆地南部西区断裂体系分为断陷期生长断裂体系、拗陷期伸展断裂体系和反转断裂体系,系统论述了断裂体系的成因机制、分布特征以及断裂体系在不同演化阶段的相似性和差异性,论述了断裂体系对油气分布的影响:断陷期生长断层控制着断陷盆地群的形成与发展,拗陷期伸展断裂体系控制着油气成藏序列和油气藏分布规律,反转断裂体系使油气再次发生运移,地层因拱张而产生裂缝,改善了储集条件,利于油气成藏。

南海中、南部断裂体系及其构造意义

中新生代时期,欧亚板块、太平洋-菲律宾海板块、印度-澳大利亚板块等几大板块之间的相对运动和相互作用,导致南海中、南部形成复杂的断裂体系和构造格局。本文利用两种主要的解释方法在该海域识别出断裂达数百条之多,以张性正断层为主。按其发育规模可分为三级:一级断裂为板块缝合线、俯冲带、大型裂谷带和走滑带;二级断裂一般延伸上百公里并切穿沉积基底,断距较大,往往控制其两侧的地层发育;三级断裂规模相对较小,主要在新生界内发育,与邻近的二级断裂有明显的成因联系。依据断裂的分带性将区内的断裂构造体系划分为西缘断裂体系、西南缘断裂体系、东南缘断裂体系、东缘断裂体系、岛礁区断裂体系和海盆断裂体系。本区断裂的发生发展过程与构造活动密切相关,不同的断裂发育期次反映了不同的区域构造活动。本区断裂发育期次可分为三期,其发育时间为第一期(K -E2 )、第二期(E3 -N2 )和第三期(N3 -Q)。

东营凹陷辛镇构造复杂低级序断裂体系形成的构造物理模拟实验

东营凹陷中央隆起带的辛镇构造是被 2条平行的二级断层切割而形成的长条状地堑 ,地堑内的低级序断裂体系控制复杂断块油藏的油水分布。为客观认识低序级断层与高级序断层的几何关系以及复杂低级序断裂体系的形成和演化 ,以指导低级序断层组合 ,进而指导复杂断块油藏开发中后期挖潜 ,按辛镇构造的地质条件进行构造物理模拟实验。模拟结果证实 ,在拉张应力作用下 ,2条平行的高级别断层之间可以形成低级别的弧形断裂 ,弧形断裂包括单个弧形、波状弧形和套叠式弧形等不同的构造样式。弧形断裂的几何特征与岩石颗粒非均匀的质点位移密切相关。图 6参

准噶尔盆地中拐凸起断裂体系特征及形成演化

准噶尔盆地中拐凸起经历了多期构造运动,断裂叠加改造作用强烈,断裂关系极为复杂。利用最新采集的高精度三维地震资料,对中拐凸起发育的断裂进行了精细解析,识别出逆断裂、正断裂、走滑断裂等多种性质的断裂,它们发育具有明显差异性。剖面上,以三叠系底和白垩系底为界,将中拐凸起断裂划分为深层石炭系—二叠系挤压逆冲断裂体系、中层三叠系—侏罗系压扭走滑断裂体系和浅层白垩系—新近系伸展正断裂体系,并分析了不同断裂体系的叠加关系。平面上,将中拐凸起发育的断裂划分为红3井东逆冲-走滑断裂系统、598井东逆冲-走滑断裂系统、红山嘴东逆冲-走滑断裂系统、五区南逆冲断裂系统、克拉玛依逆冲-弱走滑断裂系统和拐6井走滑断裂系统,它们各自具有独特的构造与组合特征。根据准噶尔盆地西北缘构造演化背景,结合平衡剖面恢复,将中拐凸起断裂体系划分为二叠纪挤压逆冲阶段、三叠纪—侏罗纪压扭走滑阶段和白垩纪—新近纪掀斜伸展阶段。

塔中地区走滑断裂体系的发现及其地质意义

依据2003年获得的高质量三维地震资料,在塔里木盆地塔中地区首次发现了具一定规模的NE向的走滑断裂体系。走滑断裂体系由东西两条主断裂和其间的菱形拉分地堑以及发育在主断裂尾端的羽列张扭断层组成。走滑断裂广泛发育,对碳酸盐岩储层改造、火山活动及圈闭形成具有一定的控制作用。这一发现改变了对塔中地区构造特征的单一认识,启发了对塔里木盆地中晚奥陶世构造背景的新认识。文中认为这种走滑断裂体系主要是在晚加里东期张扭应力环境下形成的,其发育时期与塔里木盆地油气成藏期基本匹配,这组断裂很可能是一组重要的油气通道。

渤海海域渤南地区新生代断裂体系与盆地演化

利用现今丰富的三维地震资料，将地震剖面解释与相干切片分析相结合，对渤海海域渤南地区断裂发育与盆地结构进行研究，明确了断裂体系及构造演化特征。结果表明：新生代郯庐断裂渤南段可分为东、中、西三支，并与受郯庐走滑断裂影响的近EW向、NW向和NE向主干断裂体系共同组成了渤南地区网格状的构造格局；而区域应力背景的改变导致渤南地区走滑和伸展作用的强弱发生了变化，使得构造演化可划分为左旋走滑-强伸展、右旋走滑-强伸展和弱走滑-弱伸展三个阶段，第一阶段孔店组~沙四段郯庐断裂东支强烈活动，中支和西支活动微弱，NW向和近EW向大断裂活动形成了黄河口凹陷和莱州湾凹陷的盆地格局；第二阶段沙三段~东营组走滑断裂三支及其他方向主干断裂均活动，NE向和近EW向次级断裂开始发育，各盆地持续性伸展断陷；第三阶段馆陶组-明化镇组右旋走滑减弱，郯庐断裂中支和西支发育呈一系列NE向雁列断层，东支及其他方向主干断裂附近次级小断层继续增多，各盆地转为了整体的坳陷。

湘中断裂体系分维与锑矿分布

笔者将分形几何学的原理和方法,应用于湘中地区断裂体系的二维平面分布特征研究,发现在研究的标度范围内(r约2～80km)不仅具有统计自相似性,并且同一地区,不同分区具有不同的分维值D。分维值分布特征为东南区分维值高于西北区分维值。将本区断裂体系的这种分维值分布特征与锑矿床分布特征对比,可发现锑矿床(点)产出较多,矿床规模较大的地区,其分维值较大。