南海北部湾盆地迈陈凹陷构造演化与变形机制

利用海上地震、钻井资料,从关键控制因素——构造应力场及转变出发,运用构造几何学、运动学分析方法,重新分析北部湾盆地迈陈凹陷构造样式和断裂系统,探讨凹陷演化的动力学机制。研究表明迈陈凹陷经历了两期构造应力场的重要转变:①早渐新世,区域构造应力场由早期断陷NW-SE向伸展顺时针旋转为近S-N向伸展,凹陷区由简单伸展变形转变为斜向伸展变形;②中新世以来,凹陷由断拗转变为拗陷。根据构造应力场的转变,将迈陈凹陷新生代由早而晚划分为早期断陷、中期断拗过渡和晚期拗陷三个构造演化阶段。不同构造演化阶段的地层展示了构造样式和断裂体系的差异性与规律性,不同构造演化阶段控制了油气成藏要素及其配置条件,中期断拗过渡阶段的渐新统涠洲组具有最有利的油气成藏条件。     

沁水盆地东部构造演化特征及构造物理模拟

沁水盆地东部煤层气勘探潜力巨大,构造演化特征相对独特。依据野外地质踏勘资料,对沁水盆地东部的构造特征进行系统研究。利用平衡剖面回剥方法,定量分析典型剖面的运动学参数。在研究区构造几何学、运动学特征分析基础上,基于构造物理模拟实验,再现了沁水盆地东部的构造演化过程,从而对研究区构造演化取得了新的认识。研究表明,沁水盆地东部依次经历了弱挤压-强挤压-弱伸展-强伸展的演化过程,可将其构造演化划分为板块拼合盖层沉积(J_1前)、陆内强烈挤压变形(J_2～J_3)、微弱伸展活化(K-E)和陆内伸展裂谷(N-Q)4个阶段。此构造演化对沁水盆地东部煤层气的聚集与勘探开发具有重要影响,其动力来源主要受控于区域构造应力场的重大转变。早侏罗世以前,板块碰撞拼合及印支运动的辐射将沁水盆地东部置于NNW-SSE向挤压应力场;中-晚侏罗世,研究区开始出现重要构造分异与转折,整体转向NW-SE向强挤压应力场,逆冲断裂雏形在此阶段形成;白垩纪-古近纪,区域应力场由NW-SE向挤压应力场转变为NW-SE向伸展应力场,研究区构造体制发生重大转折;21世纪以来,研究区进入陆内伸展改造,构造格局至此基本定型。     

南堡凹陷断裂系统形成机制及构造演化研究

基于南堡凹陷地震资料的构造解释成果,结合平衡剖面技术可以判断断裂系统的发育情况、研究断裂系统形成机制、重现凹陷的构造演化历史.结果表明南堡凹陷构造样式可分为"坡坪式"、"铲式"和"多米诺式"构造样式,构成了深部的"Y"型断裂组合、浅部的"X"型断裂组合.古近纪为凹陷的裂陷发育阶段,其发育机制为郯庐断裂带控制的伸展变形机制;新近纪为凹陷的拗陷发育阶段,其发育机制为重力、热演化共同控制沉降机制.现今不同圈闭类型的构造格局主要受古近纪构造活动及东营、馆陶期构造活动的控制,受断裂发育演化的影响.     

沾车凹陷新生代盆地基底构造演化的物理模拟

为了弄清沾车凹陷的构造特征及演化过程,根据边界几何特征结合其动力学条件对其进行了一系列的平面构造物理模拟实验,结果表明:①沾车凹陷在新生界时期的运动方式以伸展为主,伸展方向为SN向;②不同走向的正断层是在同一伸展过程中形成的,曲折边界主断层主导了其内部次级构造的分布与产状,偶尔出现的逆断层是在伸展情况下形成的;③断阶带潜山多形成于主断层的内凹区,一般产生在主断层走向与伸展方向斜交地带,斜坡带上在外凸区易于残留而成潜山.     

红旗凹陷典型构造变形特征及物理模拟

红旗凹陷是经历了多期建造与改造的叠合盆地,现今难以见到原型盆地的面貌,导致断裂体系的形成机制复杂,在建造期、改造期断裂系统的发育机制,断裂系统之间的迁就、利用、切割改造关系尚不清楚。因此其构造演化及形成机制至今仍然存在较大的分歧。基于相似性原理,首次在研究区运用构造物理模拟实验方法,对凹陷北西边界红西断层控制作用下的伸展和挤压形成的构造样式及演化规律进行研究,以再现动力学演化过程,并取得了与实际地质情况较高的吻合度。结果表明,凹陷受到间歇性的伸展和挤压力的影响,共经历了断陷期(塔木兰沟组-南屯组一段)、断坳转换期(南屯组二段-伊敏组)和坳陷期(青元岗组)三个构造演化阶段。在变形过程中,内部形成的调节断层发育具有期次性,断陷期的发育的断层终止在南屯组一段顶面,断坳转换期发育的断层终止在伊敏组顶面。可见凹陷的构造样式主要受犁式控陷断层和区域伸展、挤压作用的共同影响。     

西湖凹陷反转构造物理模拟研究

反转构造是东海盆地西湖凹陷特征构造。由北向南反转构造呈明显分段性变化,北段是"Y"字型构造,中段为膝折带构造,南段为高角度叠瓦状逆冲构造。通过构造物理模拟实验再现了反转构造形成过程和控制因素。实验结果表明:反转构造由北向南规律性变化受控于不同的边界条件,北段和南段为弱边界条件,中段为刚性边界条件;挤压边界与先存正断层之间距离对反转构造样式具有明显影响。挤压边界距离早期正断层越远,反转背斜核部离早期正断层越近,反之越远。     

渤海湾盆地南堡凹陷新生代断裂系统形成机制

基于南堡凹陷实际地质条件设计了3组不同伸展方向的平面砂箱模型,根据模型试验结果与地质实际综合分析,探讨了南堡凹陷新生代断裂系统形成机制.研究结果表明:南堡凹陷新生代构造是区域南-北向伸展作用的产物,南堡凹陷的复杂断裂系统是在南-北向伸展过程的不同阶段逐步形成的;南堡凹陷新生代构造的形成主要受控于特定的边界几何条件,并非多期构造作用叠加或先存走滑断裂重新活动的结果.     

大洼──昌图凹陷的构造演化与油气分布

大洼─昌图凹陷是铁岭─昌图盆地内的一个次级负向构造单元，是在海西褶皱带基底上发育起来的一个晚侏罗世至早白垩世的早断晚拗型凹陷．依其构造及沉积特征，并结合我国东部中生代的构造特点将其演化划分为四个阶段：即凹陷的孕育期、断陷期、拗陷期及萎缩消亡期．并运用板块理论对其演化的动力学机制进行探讨．最后通过构造对生储盖的控制作用，指出有利的勘探部位．     

高邮凹陷南断阶西部断裂特征及其成因机制

在断层基本特征及构造演化史分析的基础上,明确了高邮凹陷南断阶西部断裂各断层的发育顺序,并对断层级别进行了划分,结合构造应力场数值模拟法对各级别断层的成因机制进行了探讨.研究表明真①断层早在泰州期便开始发育,真②断层主要形成于戴南期,这2条断层的发育演化受区域伸展及郯庐断裂带影响明显;真①与真②断层之间的三级断层主要形成于阜宁期,其形成发育主要受真①断层派生的古局部构造应力场控制,在黄珏南和许庄地区最小主应力高值区断层发育密集,最小主应力不仅控制了断层的发育位置,还控制了断层的活动强度;剪应力控制了断层的平面展布,左旋剪应力区主要发育近东西走向断层,右旋剪应力区主要发育北东走向断层.     

松辽盆地敖古拉-他拉哈断裂带构造演化

敖古拉-他拉哈断裂带与松辽盆地中央拗陷区中浅层系油气聚集密切相关。其发育背景复杂,发育历史漫长,活动期次多,是多期构造运动叠加的结果。通过对敖古拉-他拉哈断裂带系统的构造演化研究,认为断裂带主要经历了3个演化阶段:一是在沙河子期伸展—拉张阶段形成2条北北东向斜列展布的深层主干断裂;二是拗陷期青山口组第一段沉积末期在深层主干断裂上方的T_2反射层上形成密集分布的小断层带,此时断层带的形成和演化明显受到深层断陷展布格局的制约;三是在萎缩期明水组沉积末期的区域挤压作用使得深层主干断裂发生反转,向上扩展形成一个北北东向的断裂带,敖古拉-他拉哈断裂带最终定型。     

塔北隆起中西部新近纪末构造应力场数值模拟

根据油田地震资料解释和构造分析,建立了新近纪末塔北隆起中西部平面与剖面地质模型,通过线弹性有限元方法的计算,得出该地区应力场模拟结果。构造应力场模拟结果表明,区域性南北向挤压应力控制了整个塔北隆起中西部新近纪末的构造应力场;研究区内牙哈断裂、轮台断裂、红旗断裂、英买7断裂在新近纪末为压扭性断裂,并具有左行走滑分量,喀拉玉尔滚断裂为右行走滑断裂,羊塔克断裂为纯压性逆冲构造;在区域挤压应力作用下,受主干断裂影响形成的局部构造应力场控制了局部次级构造类型的产生;从剖面应力场模拟结果来看,最大主应力方向在中央断隆区由水平变为倾斜,垂向应力分量变大,是导致压拱构造形成的主要因素。     

基于新钻井对柴达木盆地东部石炭系分布及控制因素的再认识

通过钻井、野外地质考察、地震精细解释等资料,重新确定柴达木盆地东部石炭系残余地层的分布范围,并根据平衡剖面恢复和印支期应力场数值模拟分析柴达木盆地东部构造演化特征,探讨石炭系分布的影响因素。结果表明:石炭系主要分布于大柴旦凹陷、德令哈凹陷、霍布逊凹陷和大红沟凸起等地区,鱼卡凹陷、欧南凹陷基本无石炭系残留;石炭系残余分布受古地理格局和后期构造运动共同控制,古地理格局造成了东西方向石炭系分布的差异,柴达木盆地东部地区印支期褶皱抬升,形成近东西走向背斜凸起,造成石炭系抬升剥蚀;柴达木盆地东部在印支期以逆冲断裂和与之相关的断展褶皱为主要构造变形模式,在不均匀分布的最大主应力与右旋剪应力共同作用下,石炭系在各地区遭受不同程度的剥蚀。     

东辛地区营26断层变换带形成机制模拟

为了分析叠覆型断层变换带的形成机制,揭示变换带内断裂体系的发育规律,根据区域应力机制设计相应的张扭及底辟复合作用实验装置,从湿度不同的砂、黏土及砂泥混合物中选取微湿的细砂作为实验材料,并与应力场数值模拟相结合,对东营凹陷东辛地区营26变换带沙河街组沉积期进行构造物理模拟。结果表明:营1与营31断裂是沙河街组沉积前由NE10°的伸展作用同时形成的两条平行断裂,二者向两侧的伸展位移在叠覆带边缘诱导出一条与伸展方向呈50°斜交的张扭性变换断层,随着二者叠置程度的增大,变换断层的发育程度也增大。之后,区域性的右旋走滑运动形成一系列雁列式分布的变换断层,其优势走向与剪切应力场方向一致,后期的底辟作用加剧了断裂系统的复杂程度。断层的转折端、交汇和分叉处以及次级断层形成的局部小断块内,最大主应力和最小主应力差值较大,为低级序断层的优势发育区。另外,平面上斜交的剪切断层在不同方向的走滑活动造成的局部断块的掀斜运动加剧了低级序断层复杂程度。     

断层物理模拟实验及其在河南新庄油田断层封闭性评价中的应用

河南新庄油田核桃园组第二、第三段为复杂小断块稠油藏,部分断层的封闭性在蒸汽吞吐生产过程中变差,影响了开发效果.应用全直径岩心建立了断层物理模型,并进行岩心流动实验,以BQ57区为例应用于断层封闭性评价中.结果表明,该井区距生产井40 m的断层在蒸汽吞吐过程中封闭性较好.断层物理模拟实验研究成果与数值模拟研究成果及生产动态资料吻合较好.该研究成果对油田开发方案的调整和改善开发效果提供了可靠依据,同时也有助于国内外同类油藏进行蒸汽吞吐开采时的断层封闭性研究.     

牛庄洼陷西南部沙三中亚段浊积岩储层成岩作用与物性演化

通过岩心观察、薄片鉴定、图像分析、包裹体分析、碳氧同位素分析及物性测试等技术方法,结合埋藏史、有机质热演化史和油气成藏史,对东营凹陷牛庄洼陷西南部沙三中亚段浊积岩储层成岩作用与物性演化进行研究。结果表明:沙三中亚段浊积岩储层整体以中低孔—低渗特低渗为特征,经历了弱碱性—酸性—碱性—弱酸性的成岩环境演化过程;成岩作用类型多样,主要胶结溶解作用序列为早期菱铁矿胶结/早期方解石胶结→长石溶蚀/石英加大/自生高岭石沉淀→铁方解石、铁白云石胶结/少量石英溶蚀→少量长石溶蚀/石英加大/黄铁矿胶结,压实作用存在于整个埋藏过程中;物性演化与油气成藏史的匹配关系表明,沙三中亚段浊积岩常规储层与致密储层共存,其中致密储层分为"边致密边成藏型"和"先致密后成藏型"两种类型;常规储层主要位于中厚层砂岩的中部,对勘探最有利,其次为"边致密边成藏型"储层,主要存在于中厚层砂岩的顶部或底部,"先致密后成藏型"储层最不利,多为薄层砂岩。     

塔北隆起中西部新近纪末构造应力场数值模拟

根据油田地震资料解释和构造分析,建立了新近纪末塔北隆起中西部平面与剖面地质模型,通过线弹性有限元方法的计算,得出该地区应力场模拟结果。构造应力场模拟结果表明,区域性南北向挤压应力控制了整个塔北隆起中西部新近纪末的构造应力场;研究区内牙哈断裂、轮台断裂、红旗断裂、英买7断裂在新近纪末为压扭性断裂,并具有左行走滑分量,喀拉玉尔滚断裂为右行走滑断裂,羊塔克断裂为纯压性逆冲构造;在区域挤压应力作用下,受主干断裂影响形成的局部构造应力场控制了局部次级构造类型的产生;从剖面应力场模拟结果来看,最大主应力方向在中央断隆区由水平变为倾斜,垂向应力分量变大,是导致压拱构造形成的主要因素。     

粤东地区中生代金属矿床的成矿机制

在前人大量系统和深入的成矿地质背景和成矿地质地球化学研究的基础上,根据粤东地区锡、钨、铜、银、金多金属矿床(点)区域成矿作用特征,着重探讨了在中生代花岗质火山-侵入杂岩岩浆作用的背景下,成矿元素的富集过程及成矿物质的迁移、沉淀机制.研究认为,成矿物质的富集经历了地壳岩石的选择性部分熔融、花岗质岩浆分异、流体-熔体分馏和流体与流经岩石相互反应(水-岩作用)4个阶段.由于作为热源的岩浆熔体的存在及不同成因断裂裂隙构造的产生,富含成矿元素的岩浆热液流体上升,并与深循环的大气降水热液混合,形成热液对流体系.在长期的热液对流循环中,随着构造脉动和物理化学条件的改变,沉淀出不同阶段的矿石,并在不同的构造部位和围岩中形成不同类型的矿床.     

走滑强控型盆缘洼陷控洼机制及主烃灶预测——以渤海盆地庙西南洼为例

研究渤海海域盆缘洼陷——庙西南洼的生烃能力,指导该区油气勘探。以三维地震资料为基础,利用剖面特征分析、古地貌恢复及水平方差切片分析等技术,对庙西南洼古近纪走滑、伸展等控洼断裂的活动期次、活动性质、活动强度进行研究,明确断裂的控洼机制,分析洼陷沉降中心的迁移规律,建立洼陷的演化模式,进而优选有利烃灶的发育位置。依据控洼断裂活动性质与强度的变化,可将其划分为4期构造运动:伸展主控期、伸展-走滑分异期、走滑-伸展联控期、走滑强拉期。不同期次的断裂活动导致洼陷结构的改变,使沉降中心不断迁移:孔店组-沙四段沉积时期中东部多沉降中心、沙三段沉积时期西南部沉降中心、东营组沉积时期南部沉降中心,呈现由东向西、由北向南的迁移规律,围绕走滑带往复迁移。中南次洼作为古近纪庙西南洼的继承性沉降中心,有利于烃源岩的成熟、保存,为研究区主烃灶发育区。