鄂西—渝东区膝折构造

包括鄂西—渝东区在内的川东褶皱带的高陡背斜,实际上是多岩层层系在纵弯作用下形成的区域大尺度膝折构造。它是江南—雪峰基底拆离推覆体由SE向NW方向水平挤压作用下中上扬子古生界盆地沉积盖层产生递进(衰减)变形的结果。膝折构造是一种兼具剪切褶皱和弯滑褶皱2种作用特征的褶皱。它往往发生在岩性相对均一的一系列脆性和单层厚度较薄、多层粘性差较大的岩系中。根据褶皱变形强度和几何形态,将鄂西—渝东区的膝折构造进一步划分为挠曲背斜、膝折背斜、箱状背斜、尖棱背斜和寄生背斜5种构造样式。膝折构造控制了川东地区天然气藏的形成与分布。

中生代川东褶皱带的数值模拟:两阶段的构造演化模型

中生代川东褶皱带发育着两种不同的褶皱组合型式,以NE向齐岳山断裂为界,东侧为隔槽褶皱,西侧为隔档褶皱,二者在成因上均与不同埋深的滑脱带密切相关。本文利用FLAC6.0软件模拟了川东褶皱带的两阶段形成过程：隔槽褶皱区和隔档褶皱区依次形成。在断坡倾角为30°的情形下,当滑脱带在隔档褶皱区和隔槽褶皱区分别处于寒武系和角度不整合面向下3~4 km的基底深处时,模拟得到的结果能很好地再现该褶皱带的总体形态特征。只有当连接两个褶皱区滑脱带的断坡具有≤30°的低倾角时,它才能高效地将水平位移传递到隔档褶皱区,意味着地表出露的高倾角齐岳山断裂基本上没有参与整个褶皱带的形成过程,是晚期或后期形成突破地表的。断弯褶皱的出现会造成被卷入的早期褶皱发生共轴叠加的递进变形。这样机械加厚的地壳在重力均衡作用下发生抬升,并遭受风化剥蚀直至准平原化,似乎就可以形成两褶皱区之间近数千米的整体剥蚀厚度差。

川东侏罗山式褶皱构造带的物理模拟研究

川东地区发育一系列NE走向的侏罗山式褶皱构造,按照褶皱的组合形态,自东向西发育隔槽式褶皱和隔档式褶皱,齐岳山断裂是二者的分界线。本文采取物理模拟手段对川东侏罗山式褶皱形成的控制因素进行实验研究,选取硅树脂模拟滑脱层,石英砂和微玻璃珠模拟沉积盖层,改变盖层与基底之间摩擦力、盖层的物性、滑脱层的埋藏深度等因素。模拟实验研究表明,滑脱层的深度和盖层性质是川东侏罗山式褶皱形成的主要控制因素。齐岳山断裂以东地区主要是下寒武统膏页岩充当滑脱层,滑脱层埋深较大,地表构造形态表现为隔槽式褶皱;齐岳山断裂以西地区,下二叠统泥质灰岩充当滑脱层,埋深较浅,盖层表现为隔档式褶皱。微玻璃珠是模拟侏罗山式褶皱较好的实验材料,推测川东薄皮构造带形成时候以塑形变形为主。

川东高陡断褶带构造特征及其演化

在川东地震资料基础上,结合地质资料,系统分析了川东高陡构造特征、演化特征及成因机制。川东高陡断褶带经历了由拉张向挤压转变的动力学环境,主要划分为4期构造演化阶段:弱褶皱阶段(印支期以前)、褶皱雏形阶段(印支期)、褶皱活跃阶段(燕山期)、褶皱定型阶段(喜马拉雅期)。川东高陡断褶带现今构造格局受早期基底断裂控制、晚期多期挤压构造叠加改造,定型"隔挡式"高陡断褶带排状展布;受纵向2套主要膏盐滑脱层及1套次要泥页岩滑脱层影响,川东断褶带纵向上可划分为3个构造形变层,在多期挤压应力过程中,各构造层纵向上形成、演化具有差异性,构造形态截然不同。四川盆地多期挤压构造叠加改造对川东盐类矿床和油气保存产生了重要影响。

川东褶皱带海相碳酸盐岩气层产能预测

川东褶皱带飞仙关组飞三段、长兴组储集层为海相碳酸盐岩地层,非均质性强,产气量高,资源量丰富。为进一步评价非均质性储集层性质,通过对该区气层的测井、录井特征参数研究,提出了含气指数的概念,探索了该区气层初始稳定产能的定量预测方法,并建立了相应的评价模型,对位于川东褶皱带石柱复向斜建南构造新近钻探的JP12井飞三段水平气层产能进行了预测,经试气验证JP12井的应用获得了成功。

川东明月峡双重楔形构造叠加模式

川东隔挡式褶皱由一系列北东走向的线性褶皱带组成,为典型的高陡背斜构造带。该区油气勘探目的层主要集中在中浅层石炭系,而且钻井主要位于构造核部,钻井深度相对较浅,由于地震资料对构造陡翼地层的反射资料显示品质较差,从而对该构造认识出现了多种解释结果。笔者应用断层相关褶皱理论,依据钻井资料标定,对川东褶皱带典型构造明月峡背斜构造的二维地震剖面测网及两条宽线二维地震剖面重新进行详细构造分析及解释。解释结果表明,如果假定地层厚度不变,明月峡构造样式可以认为是两个楔形构造垂向上叠合而成,发育两期构造。据此本文提出了明月峡背斜双楔形构造发育几何学模式图,分析了两期楔形构造垂向上叠加模式。根据已有的研究成果,地表变形是深部逆冲作用的结果,推测早期中浅层构造变形时间为中白垩世,晚期深层构造为晚新生代时期,而且晚期构造改造了早期构造。构造解释结果给出,剖面几何形态为浅层发育向东的反冲断层扩展褶皱,中深层分别以三叠系膏岩和志留系泥页岩为顶、底滑脱面的楔形构造,深层构造分别以志留系泥页岩和震旦系泥页岩为顶、底滑脱面的楔形构造。构造几何分析指出,深层楔形构造形成时间晚于中深层楔形构造,并改造了早期中深层楔形构造,从而出现了构造高点的向西偏移的现象。在平面分布上,明月峡背斜浅层高陡构造背斜东翼宽度从北向南逐渐变窄,深层楔形体楔形角度逐渐变大,构造缩短量相应增加。

湘西沅麻盆地早白垩世红层古地磁学研究及其对川东褶皱带新生代构造变形的指示

川东褶皱带作为华南板块中部的“侏罗山式”褶皱,开始形成于晚古生代.自白垩纪晚期开始,受太平洋板块和印度板块对欧亚大陆挤压的影响,这一构造带乃至华南板块中部又叠加了新的构造变形.但是,目前对于川东褶皱带白垩纪以来的构造演化缺乏足够的认识.位于川东褶皱带东侧、雪峰造山带西麓的沅麻盆地形成于早白垩世.晚白垩世以来,沅麻盆地与川东褶皱带处于同一构造应力场中,因此对盆地内早白垩世红层的古地磁研究对于解释川东褶皱带中生代晚期以来的构造演化有着重要的意义.该研究在沅麻盆地早白垩世红层中开展的古地磁学研究获得了可靠的原生剩磁分量:Ds=15.6°,Is=42.9°,k=118.6,α_(95)=2.6°,表明沅麻盆地自早白垩世以来发生了4.1°±3.0°的顺时针构造转动.对川东褶皱带周缘白垩纪古地磁数据所揭示的地壳旋转变形,与断裂和褶皱轴组成的构造线迹变化之间的线性相关性分析,表明川东褶皱带位于齐岳山断裂带东南侧的部分,受印度板块-欧亚大陆、太平洋板块-华南板块间的挤压作用,自晚白垩世以来累积了约50~93 km的右旋错断量.