准噶尔南缘逆冲带多个逆冲断层同期活动的几何学证据

天山北缘为典型的大陆内部活动构造特征,发育准噶尔盆地南缘逆冲带,主要表现为新生代时期形成的多排平行山体的背斜和逆冲断层。野外地质考察、地表填图指出,第二排背斜带玛纳斯背斜和吐谷鲁背斜核部均发育一条逆冲断层,背斜北翼发育一条逆冲断层,并导致河流阶地变形和断层崖的形成。地震资料解释和钻井数据证实玛纳斯背斜和吐谷鲁背斜北翼和核部存在多条向北逆冲的断层,在这些背斜和南侧第一排构造清水河背斜和奇古背斜之间的向斜之下存在隐伏的东湾背斜。二维地震测网构造解释指出东湾背斜为同时活动的、叠置的双重逆冲构造,并造成玛纳斯背斜和吐谷鲁背斜浅层发育一系列无序叠瓦逆冲断层。野外观察和地震解释的生长地层和地层不整合分析证实,这些无序逆冲断层形成时间主要为中新世晚期,一直到第四纪西域组(Q_1x)和乌苏群(Q_2)时期和第四纪中晚期(Q_4)。我们提出准南地区多个逆冲断层同期活动模式不同于新逆冲断层向前陆方向扩展时,旧断层不活动的模式。同期逆冲作用模式展示由于深部有序逆冲作用形成的双重逆冲构造发育期间,同期活动的逆冲作用可在浅层地表形成一系列无序逆冲断层,类似于叠瓦扇逆冲断层。

川西龙门山逆冲带北段多断层同时逆冲几何学证据

四川盆地西北部龙门山逆冲构造带北段逆冲构造变形较为复杂,其构造变形始于中三叠世末,持续到中生代末期,新生代再次重新发生构造变形,形成复杂的逆冲推覆构造带,现今仍有活动。该构造带从西向东可划分出五个构造单元:轿子顶推覆体、唐王寨推覆体、叠瓦断层系及断层相关褶皱带和前缘单斜构造带。本文基于中国石油最新油气勘探成果,通过二维地震测网构造解释及钻井资料,应用多断层同时逆冲概念建立了后展式多断层同时活动构造模式,对龙门山逆冲带北缘进行详细构造解剖,提出新解释方案,认为:①轿子顶异地推覆体之下与唐王寨逆冲推覆体后缘之间,存在古生界叠置逆冲岩片组成的褶隆构造‒背斜;②唐王寨逆冲推覆体为异地推覆的大向形构造;③唐王寨推覆体前缘发育多条向南东逆冲的叠瓦逆冲断层组成的叠瓦断层系,该叠瓦断层系是由褶隆构造多个逆冲岩片中的逆冲断层向山前逆冲的前缘逆断层组成;④矿山梁、天井山等背斜构造为复杂化的一断层扩展褶皱,而且在褶皱前翼(东南翼)发育多条向南东逆冲的逆冲断层组成的一系列无序逆冲叠瓦断层;⑤前缘单斜构造带之下为早侏罗世地层不整合覆盖的早期发育的隐伏逆冲构造,野外观察和地震解释及地层之间不整合分析证实,这些无序逆冲断层形成时间主要为早侏罗世之前。结合低温热年代‒裂变径迹年龄数据,证实龙门山逆冲构造带晚期重新活动时代为中新世晚期一直到第四纪。龙门山逆冲构造带北段多个逆冲断层同时活动模式不同于新逆冲断层向前陆方向扩展时,旧断层不活动的模式。该模式展示由于深部有序后展式逆冲作用形成的双重逆冲构造发育期间,同时活动的逆冲作用可在浅层地表形成一系列无序逆冲断层,类似于叠瓦扇逆冲断层。总体上龙门山逆冲构造带形成时间从造山带向盆地逐渐变老,但龙门山逆冲构造带多期构造就有可能导致深部多个逆冲断层垂向上叠置,地表浅部形成飞来峰构造,或者一系列叠瓦状无序逆冲断层。

中亚费尔干纳盆地构造演化和油气远景浅析

中亚地区油气资源丰富并且出口潜力巨大,加强与中亚国家的能源合作可以增加我国能源安全的系数。本文以中亚费尔干纳盆地为主要研究对象,通过野外构造变形的解析,发现盆缘发育典型的无序型逆冲断层。以此为基础,结合盆地的沉积环境更替,讨论了费尔干纳盆地中生代以来的构造演化。费尔干纳盆地的基底形成于晚古生代,与石炭纪末期南天山洋的关闭有关。三叠纪至侏罗纪,费尔干纳盆地进入了陆内坳陷阶段,沉积了一套河湖相碎屑岩。侏罗纪末期至白垩纪的早期,受中特提斯洋关闭的影响,费尔干纳盆地进入挤压阶段。白垩纪至古近纪,天山造山带以南地区受新特提斯洋扩张的影响,发生了区域性海侵事件,生物繁盛,沉积了优质的烃源岩。古近纪与新近纪之交,随着阿拉伯地块与欧亚大陆的碰撞,新特提斯洋最终关闭,盆地再次进入挤压阶段。新近纪至第四纪时期,盆地内沉积了巨厚的陆相碎屑,不整合地覆盖于古近系之上。受印度与欧亚大陆持续汇聚作用影响,费尔干纳盆地在第四纪进入了前陆盆地演化阶段。通过南天山板块缝合带南、北两侧含油气盆地生储盖组合及构造演化的对比,发现费尔干纳盆地上古生界具有较好的油气资源潜力。我们的研究扩展了费尔干纳盆地的油气前景。

大巴山前陆冲断带构造样式和演化过程的数值模拟

由于大巴山地区处于独特的构造背景,拥有丰富的油气资源,正吸引人们开展日益深入的研究。本文通过有限差分方法,利用平面应变的二维弹塑性本构模型,对大巴山前陆冲断带开展了系列数值模拟研究。结果表明,前陆区拥有相对软弱的滑脱层(含膏盐岩的中下三叠统),是大巴山前陆冲断带主滑脱面由后陆向前陆逐渐抬升的主控因素。该滑脱层的分布以及同构造沉积的分布限定了主前缘逆冲断裂(镇巴断裂)的位置,通过该断裂,大巴山后陆的强烈缩短应变由深滑脱层(震旦系下部)向南传递至浅滑脱层(三叠系中下统)。镇巴断裂和城口断裂一起,它们的长期活动性,可能调节了大巴山一半以上的总缩短应变。同构造沉积发生后,前陆区浅层侏罗山式褶皱往前扩展的同时,后陆的先成断裂也继续活动并发生顺时针旋转,构成无序逆冲扩展序列。主要断层的逆冲扩展和经典背驮式不同,缩短应变主要由主断层下盘向后陆深部俯冲来实现。模拟结果和大巴山地质原型的近似程度,说明了利用有限差分软件对地质构造进行模拟的可行性。