渤海海域新生代褶皱作用

基于地震资料解释,总结了渤海海域新生代褶皱作用的类型、控制因素及分布。从力学成因上看,渤海海域褶皱作用可以划分为4种类型,即与拉张作用有关的、与扭动作用有关的、与重力滑动诱导的挤压作用有关的和与压实、底辟等重力作用有关的褶皱作用。与拉张和挤压有关的褶皱作用发生在古近纪,分别沿长期活动的控制性断裂和斜坡带分布。与扭动有关的褶皱作用发生在新近纪晚期,主要分布在盆地东部郯庐断裂经过的地方。重力褶皱中的披覆褶皱作用贯穿于整个新生代,分布在凸起上;而盐底辟褶皱作用分布局限,目前仅在盆地南部的莱州湾凹陷有所发现。从目前渤海海域油气勘探实践看,沿断裂带分布的与新近纪晚期扭动褶皱相关的圈闭是有利的储油气构造。

海拉尔盆地贝尔凹陷伸展断层转折褶皱作用及其对沉积作用的制约

海拉尔盆地是叠置于内蒙—大兴安岭古生代碰撞造山带之上的中新生代盆地,总体上呈北东向展布,由3坳、2隆5个一级构造单元组成,自西向东依次为扎贲诺尔坳陷、嵯岗隆起、贝尔湖坳陷、巴彦山隆起和呼和湖坳陷,其中贝尔凹陷是贝尔湖坳陷南部的1个二级构造单元。贝尔凹陷的控陷断层为1个上凸、2个上凹断层转折组合构成的犁式正断层,在深部发育伸展双重构造。在犁式正断层上盘由于上凸断层转折产生的活动轴面与断层面为同旋向剪切,而上凹断层转折产生的活动轴面与断层面为反旋向剪切,在断层上盘形成2个背斜中间夹1个向斜的构造组合。由活动轴面与固定轴面之间滚动面的宽度确定控陷断层F1在早白垩世南屯期晚期的水平伸展量为6 850m。贝尔坳陷伸展断层转折褶皱的几何学和运动学特征,反映了断层滑移速率、构造沉降速率和沉积速率对凹陷内沉积地层变形特征的影响和构造活动对沉积作用和油气地质条件的制约。贝尔凹陷南屯组上段内部角度不整合的形成与变形作用中的剥蚀作用和沉积间断无关,而是由于半地堑从略欠补偿充填向过补偿充填状态转变时,沉积速率相对于构造沉降速率显著增加所致。

三角剪切断层传播褶皱作用理论与应用

基底断层在沉积盖层中传播所形成的褶皱形态难以用平行膝折褶皱理论进行解释,这在于两者的流变学性质有很大差异。Erslev提出了三角剪切断层传播褶皱理论,认为下伏断层的脆性强破裂变形为向上变宽的三角形分布式剪切所调节,三角形顶点固定于断层端点。Hardy和Ford拓展了这一理论并成功地建立数字模拟模型,Allmendinger进一步建立与完善了三角剪切的正演模型与反演方法。通过运动学模型预测结果与天然构造观察和相似模拟实验结果的对比分析,以及通过一系列力学模型对运动学模型的检验,三角剪切断层传播褶皱理论被证实并获得了广泛应用。对前陆盆地、克拉通盆地和走滑盆地的基底卷入型构造与走滑或斜向滑动构造,都可以应用三角剪切断层传播褶皱理论来分析变形样式及其分布特征。该理论可以有效地预测隐伏断层的初始破裂点、断层传播量与发育部位,已成功地应用于工程地质与地震灾害预报等方面。

伸展断层相关褶皱作用研究进展

在伸展背景下发生的断层相关褶皱作用即伸展断层相关褶皱作用。本文对伸展断层相关褶皱作用的地质背景、构造形态和演化特点等方面的研究进展进行了简要的总结与回顾,认为在长期伸展的同沉积正断层环境、沉积速率较高的伸展环境和与伸展断层端点传播相关的伸展褶皱环境中有利于发育伸展断层相关褶皱作用,伸展断层相关褶皱的应力-应变特点、几何学特征及其褶皱类型与挤压环境下形成的断层相关褶皱有所不同。伸展断层相关褶皱作用在有关盆地的油气勘探中具有重要的意义。

中下部地壳拆离断层带演化中的褶皱作用:以辽南变质核杂岩为例

作为变质核杂岩构造的重要组成部分,拆离断层带内广泛发育的褶皱构造与其寄主岩石一样记录了中下地壳拆离作用过程。选取辽南变质核杂岩金州拆离断层带内褶皱构造作为研究对象,基于叶理与褶皱构造关系分析,划分了褶皱期次与阶段性;通过形态组构分析、结晶学组构分析及石英古温度计等技术方法的应用,初步分析了拆离断层内褶皱的形成机制,为辽南地区拆离作用过程提供约束。根据褶皱形成与拆离作用的时间关系,将拆离带内褶皱分为拆离前褶皱、拆离同期褶皱和拆离后褶皱;拆离作用同期的褶皱按时间早晚分为早期(a1)阶段、中期(a2)阶段、晚期(a3)阶段。不同阶段褶皱的野外形态、叶理与褶皱关系等方面的差异,以及形态组构与结晶学组构的特征,为判断和恢复褶皱的形成机制提供了佐证,揭示出拆离断层带褶皱是在纵弯-压扁和顺层流变的共同作用下递进剪切变形的产物。在拆离作用过程中,a1阶段和a2阶段褶皱以纵弯、压扁褶皱作用为主,a3阶段褶皱以弯滑作用为主。褶皱作用记录了拆离断层一定温度范围内(主要集中在380～500℃)的变形特征,拆离作用从早期到晚期的演化整体处于相对稳定的应变状态下。对金州拆离断层带而言,在区域NW-SE向伸展过程中,还伴随着NE-SW向微弱的收缩。

天山中段南麓的第四纪褶皱作用

天山是亚欧大陆内部重要的活动构造带,通过地表地质和地震剖面解释相结合的研究方法,在天山中段南麓库车再生前陆逆冲带内部,鉴别出库车塔吾背斜南翼的褶皱崖和东丘里塔格背斜北翼的褶皱崖.褶皱崖是由于断层台阶状转折和运动,其上盘原来水平的沉积层和地表面因活动轴面及固定轴面的分离而形成单斜构造.测量褶皱崖的形态,利用受变形的第四纪沉积物的年代,求得深处断层所造成的地壳缩短,东丘里塔格背斜北翼第四纪缩短率为(1±0.1)mm/a.东丘里塔格背斜和库车塔吾背斜的褶皱崖证实了库车地区地壳缩短构造延伸进入第四纪晚期.

渐进滚动断层的传播褶皱作用：一种可能在浅前陆带中形成区域伏卧…

对于伏卧背斜，当假设有很大的向前剪切量不能成立，且构造抬升速度大于沉积速度时，目前利用与逆冲有关的褶皱作用几何模型不能很好地解释浅前陆逆冲褶皱带中的强烈反转至伏卧背斜现象。我们开发的新的断层传播褶皱作用几何模型可以用来解决这些问题。

中国四川盆地八角场气田低起伏滑脱褶皱作用的机理

我们使用三维（3D）地震反射数据和建立在力学约束基础上的新的二维（2D）和3D构造恢复方法来深入地了解中国四川盆地八角场背斜的发育。该构造形成了对八角场气田的圈闭，据报告，该气田在很厚的上三叠统三角洲前沿和湖岸相硅质碎屑岩内含有大量天然气储量。基底滑脱位于中三叠统蒸发岩单元，在此之上的层根据它们的机械应力被折叠和断裂为各种密度。新的恢复方法使得我们能够探测各种断层位移方向，并断定八角场构造主要是通过倾滑和挤缩褶皱作用生长的。此外，我们量化了各构造层内缩短的样式和大小。基底滑脱层上的大量缩短和延性增厚与一般的滑脱褶皱模型一致。然而，我们证实，基底滑脱上的滑动要远大于这些模型预测的，这意味着基底滑脱上的滑动超出了构造范围进入了前陆。此外，褶皱核心中的构造增厚被产生了构造叠瓦的基底滑脱中的一系列小对冲断层局部化了。这意味着八角场滑脱褶皱是通过类似于冲褶席的机理生长的，这对在褶皱的不同机械层内划分缩短和应变的方式有重要意义。

东北布鲁克斯山岭Lisburne群滑脱褶皱的晚褶和褶后大断裂的证据和作用

Lisburne群碳酸盐岩滑脱褶皱露头区的野外证据和统计分析表明，大量的裂缝形成于褶皱之后。褶前裂缝和与峰褶有关的贯穿应变又叠加了晚褶裂缝和褶后裂缝。晚褶裂缝为东西走向，平行于褶皱轴。它们及早期的构造在后期又叠加了大量南北向张性裂缝。东西向和南北向裂缝系统具有相似的平均间距和中值间距。褶皱角和裂隙间距的统计分析表明，随着褶皱的加密，东西向和南北向的裂隙间距将加大1／2-1／3，并且变化略微加剧。如果裂缝和褶皱关系密切的话，那么这一特征与预测结果相反。预测结果表明，两组裂缝彼此相似且受褶皱影响较小。这种褶皱作用与最明显的裂缝形成之间微弱的成因关系可作为一个重要的研究例子，其主要研究成果可用于储层模拟。裂缝与褶皱之间复杂的成因和时间关系可能会产生若干组特征不同(如大小、充填量及终止类型)的裂缝。如果不认识清楚，就会导致错定井住或者产能及采收率估算不准确。例如，该裂缝系统的模拟显示，渗透性变化在80％以上，取决于裂缝的充填、形成时间和流体流动方向。

米仓山区盖层褶皱构造变形分析

通过１∶５万区域地质调查和构造研究，首次提出米仓山区构造模式是在印支期到喜马拉雅期秦岭造山、四川成盆的山－盆耦合作用动力学和区内岩石力学性质差异分层结构的地质背景下，经历主波长－接触应变褶皱之后，通过断展褶皱作用以先成褶皱包络面和盖层底部角度不整合面为褶皱变形面形成的一个巨型不协调背斜构造。充实并运用主波长理论公式估算了褶皱作用期间的有关参数。建立了区域构造两类四型五阶段演化模式。

断层调整与控制作用下的叠加构造变形：以贵州地区燕山期构造为例

褶皱叠加方式与其形成的构造现象极为复杂。常见3种叠加方式为共轴叠加、横跨叠加和斜跨叠加。如果地质体均一,断层不发育,即会形成理想型叠加褶皱的构造样式。如果发育区域性大型断层,在不同方向的区域应力场作用下,加上地质体的不均一,就会在不同的区块内形成更为复杂的叠加褶皱与构造组合。贵州境内自古生代-中生代先后发育了5条切割基底的区域性断裂,至早中中生代,这些断层将区内切割为6个主要构造块体。在三叠纪之后的燕山构造运动期间,发生了强烈的构造叠加变形,早燕山期与晚燕山期区域应力场方向不同,使得不同区域断层的性质、位移发生变化,断层的多次活动起到了应力释放与调整作用,再加上块体地质结构的不均一性与软弱层的滑脱作用,最终在不同区块内发生了不同的褶皱叠加作用,形成了不同的褶皱构造样式与构造组合。

断层相关褶皱理论与应用研究新进展

自Rich(1934)提出断层转折褶皱的几何学概念以来,Suppe(1983)首次将其定量化,建立了褶皱形态与断层形态和断层滑动之间的定量关系,奠立了断层相关褶皱理论的基本模型。20年来,不但建立了断层传播褶皱、断层滑脱褶皱等基本端员类型的几何学与运动学模型,也建立与完善了断层相关褶皱叠加样式的几何学与运动学模型,例如叠瓦构造、构造楔与干涉构造等。研究同构造沉积作用,建立了生长断层相关褶皱的几何学与运动学模型,将沉积作用与断裂作用、褶皱作用及构造隆升作用等有机地联系起来。考虑地层的力学性质与变形差异,提出与建立了剪切断层转折褶皱理论,并建立了断层相关褶皱的一系列力学模型。20年来,断层相关褶皱的基本研究方法经历了由二维剖面与平面分析向全三维空间分析的转变,由几何学、运动学模型向力学模型的转变,实验模拟技术与数值模拟技术在断层相关褶皱理论模型的建立与检验中发挥了重要作用。断层相关褶皱的理论和方法在工程地质、地震灾害预报与油气勘探开发等领域获得了广泛的应用。中国在天山、祁连山和龙门山等相邻的前陆盆地的活动构造与含油气圈闭研究中,应用断层相关褶皱的理论与方法取得了重要进展。

张性环境中与断裂相关的褶皱类型及特征

张性环境下与断裂相关的褶皱作用 (包括纵向褶皱作用和横向褶皱作用 )的研究刚刚起步 ,以往的研究都将后者归因于走滑扭动或挤压反转的结果。但最新研究表明 ,横向褶皱多与张性环境下正断层作用相关的位移变化密切相关 ,也即横向褶皱是应变控制的构造 ,而不是应力控制的构造。根据相关断裂级别 ,横向褶皱级别也分为 5类 :盆地级别 (一级 )的横向褶皱、控坳及控隆横向褶皱、控凹及控凸横向褶皱、控制断鼻的横向褶皱、小尺度孤立横向褶皱 ,并与断裂分级对应。对张性环境下褶皱同时的干涉和先后的叠加 (统称复合作用 )进行了系统研究 ,对复合褶皱样式进行创新与探讨。这一研究不仅有助于伸展区发现新的圈闭类型 ,指导油气勘探 ;而且在于可创新性地在平面构造图上进行断裂生长顺序和组合规律的定性分析 ,同时还可对沉积相分布、沉积厚度变化等进行对应分析。

褶皱相关断裂构造形成条件与发育机制：燕山中部露头尺度变形研究为例

总结了褶皱相关断裂发育机制的3个构造几何学模型:同心圆褶皱模型、膝折带褶皱模型和弯流褶皱模型。基于燕山中部中、新元古界地层中发育的5个露头尺度褶皱及其中、小型断裂构造的实例剖析,探讨了收缩变形过程中褶皱与断裂构造发育时序与褶皱相关断裂构造的产生机制。研究指出,规模与所在褶皱构造相当或略小的断裂构造当中,既有形成时间早于褶皱变形的断层,也有在褶皱变形过程中调节褶皱不同部位应变差异的褶皱相关断裂构造,而且卷入后期变形的早期断裂可能成为制约褶皱成核位置的影响因素,以及成为枢纽叠覆楔构造的形成方式之一。断层位移-距离曲线特征和断层与褶皱变形几何学、运动学关系分析,可用来判断断层、褶皱变形发生相对时序。认为影响褶皱相关断裂构造发育的机制主要有3种:(1)纵弯滑褶皱作用中,翼部顺层滑动受到限制而无法持续时,将通过断层向上切层的方式予以调节,从而形成翼部或转折端揳入逆冲断裂以及背离向斜和指向背斜逆冲断层;(2)各种因素导致的褶皱曲率变化是褶皱相关断裂产生的重要机制之一,褶皱曲率变化可由褶皱轴面的合并和新生直观反映,轴面合并引起褶皱曲率变化的层位,可能是诱发褶皱相关断裂,如背离向斜和指向背斜逆冲构造开始产生的重要部位;(3)能干性差异和强硬层之间距离较大的岩层组合发生纵弯褶皱变形时,软弱岩系在褶皱核部的聚集和逃逸,是迫使递进收缩的强硬层产生褶皱相关断裂构造的重要机制。

内蒙古浩尧尔忽洞金矿床多期构造控矿作用浅析

文章对浩尧尔忽洞金矿床控矿构造进行了分析,指出区域内主要存在三期构造岩浆作用控制着金矿体的空间展布。第一期构造变形发生在加里东期,地层受强烈的挤压作用,形成一系列紧闭线性褶皱和深大断裂;第二期构造作用发生在海西早期,大规模岩浆侵入使地层强烈变形呈"残留体"分布在花岗岩基中,形成了大量中酸性脉岩和含金属硫化物石英细脉;第三期强烈脆韧性剪切作用形成了一系列挤压破碎带和透镜体,为稍晚期含金硫化物细脉侵位提供了良好空间。

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．