中国石油构造样式.docx
- 文档编号:6235149
- 上传时间:2023-01-04
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:24.12KB
中国石油构造样式.docx
《中国石油构造样式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中国石油构造样式.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
中国石油构造样式
中国石油
构造样式
绪论
石油构造是在一种主导构造应力作用下形成各种变形的整体。
地壳运动可概括为无个字“升、降、开、合、扭”。
地槽转化为地台的过程实质上是由洋壳转化为陆壳的过程。
地台转化为地槽实质上就是陆壳裂解转化为洋壳的过程。
在沉积盆地中,最常见的是由开裂环境转化为收缩环境。
正反转构造:
负向构造转化为正向构造。
负反转构造:
正向构造转化为负向构造。
石油构造类型表
类型
构造样式
伸展构造
盆地伸展构造样式、盆地内伸展构造样式
收缩构造
叠瓦冲断层构造样式、复合冲断层构造样式、多层次滑脱构造样式、二角带构造样式、对冲构造样式
走滑构造
走滑断层、走滑断裂带中的沉积盆地
垂直构造
底辟构造样式、压头构造样式、撞击构造样式
反转构造
正反转构造样式、负反转构造样式
第一章沉积盆地构造分析
、沉积盆地按地球动力学分类
(一)开裂环境
随着大陆的解体,沉积盆地的形成往往与岩石圈的引张应力
有关。
1、大陆裂谷盆地(有些裂谷与造山带以高角度相交,称之为碰撞裂谷)
2、大陆边缘拉裂盆地
3、边缘海盆地
(二)收缩环境
板块或块体的聚合形成造山带,在造山带一侧或造山带内形成一系列压陷盆地。
在这些地区以挤压应力作用为主,地壳缩短加厚,形成各种收缩构造。
1、山前压陷盆地(前陆盆地属此类)
2、山间压陷盆地
(三)剪切环境
1、拉分盆地
2、断层边缘盆地
3、断层楔盆地
4、断层角盆地
5、走滑横向盆地等
(四)重力环境
1、克拉通盆地
2、撞击盆地(陨石坑等)
二、中国中、新生代沉积盆地形成的地质背景
从全球观点来看,造山带的形成与深海槽的消亡、大陆的解体、漂移是密切相关的。
即裂解作用与造山作用是相对应的。
裂陷使地壳伸展,形成各种类型的伸展构造;造山使地壳缩短,形成收缩类型的构造。
(一)印支期
中国西部,印支旋回既有“开”又有“合”,裂陷作用与聚合造山作用并行不悖,彼此紧密相关。
在“开”与“合”两大地质事件中,中国西部由于岩石圈的不均一性,古老陆块与软弱带接触区发生裂陷,形成断陷盆地。
(二)燕山期燕山运动自下而上可分为三次激化期。
早燕山期:
早、中侏罗世与晚侏罗世之间
中燕山期:
晚侏罗世与早白垩世之间
晚燕山期:
晚白垩世与早第三世之间
中国西部地区,由于藏南海槽强烈扩张,岗底斯地体与古亚洲大陆拼帖,这一演化过程中,近南北向的开裂与聚合交替发生。
西部地区除老的坳陷盆地继承发育外,还产生许多山间或山前断陷。
在挤压应力作用下,西部地壳明显收缩,为了达到均衡,远端发生北东向断陷,河西、阿拉善等地区的上侏罗-下白垩统半
地堑的形成就是远端效应的结果。
(三)喜玛拉雅期
喜玛拉雅旋回以晚白垩世(或古新世)与始新世、始新世与渐新世、渐新世与中新世之间区域性不整合为代表,反映了新生代三次明显的地壳运动激化期,分别代表了喜玛拉雅运动的第
一、二、三幕。
从喜玛拉雅旋回形成的构造格局有以下特点。
1、喜玛拉雅运动第一幕,中国西部藏南特提斯洋沿雅鲁藏布江俯冲带向北俯冲,其北早喜玛拉雅褶皱开始形成,并有大量中酸性岩浆侵入。
中国中部地区则大部隆起,中生代盆地已经萎缩。
中国东部因太平洋板块的形成,进而向西俯冲,并在弧后及大陆边缘产生裂陷作用,形成大量的地堑-地垒或半地堑-半地垒构造,以及许多小型断陷盆地。
2、喜玛拉雅运动第二幕,由于藏南特提斯洋最后关闭,印度大陆与中国大陆发生碰撞作用及其后续效应,青藏地区地壳急剧缩短,老山系纷纷复活,如天山、祁连山、昆仑山等相继崛起,山系的重力势横向扩展,产生强烈的侧向挤压应力,在山系及边缘形成逆冲断裂。
由于逆冲作用地壳缩短,在造山带地壳急剧加厚,使岩石圈挠曲,在山系边缘或山系内部形成山前和山间盆地。
中国中部则因印度板块与中国大陆碰撞并向北推挤,在其碰撞主应力方向形成了北东向的碰撞裂谷,如汾渭地堑、银川地堑等断陷盆地,中国东部的裂陷进一步加强,以正断层控制的地堑或半地堑断陷盆地发育达到高潮,并有大量的中、酸性岩浆沿断裂侵入形成岩墙群。
东南沿海则因边缘海逐渐开放,形成开裂或边缘海盆地。
3、喜玛拉雅运动第三幕,由印度大陆与中国大陆碰撞的后续效应持续作用,中国西部表现为山系进一步崛起,逆冲断裂及褶皱作用进一步加强,在各盆地内形成大量不对称褶皱,山系边
缘形成磨拉石堆积。
中国中部大部分地区隆起,局部断陷继续沉降。
中国东部因热冷却和沉积负荷作用,由引张体制转化为垂直
作用,因而盆地普遍下降,形成坳陷盆地。
新构造运动时期,中国东部进一步沉降,形成渤海、黄海、东海等,逐渐演变为今日的低丘及平原景观。
西部则因青藏高原的急剧上隆,形成当今世界屋脊。
三、中国中、新生代沉积盆地的演化
(一)中国中、新生代沉积盆地类型
中国中、新生代沉积盆地类型表
构造环境
盆地类型
实例
开裂环境
大陆裂谷盆地
渤海湾、苏北、江汉、北部湾盆地等
大陆边缘拉裂盆地
珠江口盆地等
边缘海盆地
南海中央盆地、冲绳盆地等
造山环境
山前压陷盆地
酒泉-民乐盆地等
山间压陷盆地
柴达木、塔里木、焉耆盆地等
剪切环境
拉分盆地
滇西诸盆地等
(二)盆地演化的构造模型(根据不同应力作用形成的盆地
的构造样式的叠加)
1、裂陷型:
由张应力作用形成的地堑或半地堑型构造。
2、裂陷-裂陷型:
由于不同的裂陷作用幕形成的地堑与半地堑的叠加(前期地堑,后期半地堑)。
3、坳陷-裂陷型:
早期为地堑、半地堑型裂陷盆地,后期为垂直沉降的坳陷。
4、压陷型:
逆冲断裂控制的断陷盆地。
5、单冲压陷-裂陷型:
6、对冲压陷-裂陷型:
7、坳陷-对冲压陷-裂陷型:
第二章伸展构造
挤压与引张是地壳运动的两个不同侧面,彼此并行不悖。
即:
在空间中,一些地区挤压隆起、地壳收缩增厚,而另一些地区则发生引张裂陷、地壳伸展减薄。
一、盆地伸展构造样式(区域)
1、帚状构造组合:
这类组合主干铲型正断层为一滑脱断层。
2、反帚状构造组合:
3、背倾式构造组合
4、牌组式(多米诺式)构造组合
二、盆地伸展构造调节带
在伸展构造研究过程中,断裂或裂谷的几何形态沿走向发生明显变化,特别是半地堑不对称性交替变化,这样的变化是通过横断层、传递断层或传递带、调节带来完成的。
这些横向构造带/断层是为了保持区域伸展应变守衡而起到调节作用的。
实际上,不同类型的调节带是以不同的构造样式出现的,有的地区则以隆起、鼻状构造等横向构造带来调节区域伸展应变守衡的。
中国中、新生代沉积盆地的伸展构造调节带主要有以下几种
类型。
1、同向倾斜伸展构造调节带:
同向倾斜的半地堑群,半地堑与半地堑多呈错列状,相互之间通过斜坡来调节。
2、背向倾斜伸展构造调节带:
两组背向的半地堑通过之间的凸起来调节两侧半地堑的伸展应变。
3、相向倾斜伸展构造调节带:
两个相向半地堑之间的凸起为调节带。
4、同向倾斜串联式伸展构造调节带:
半地堑一端与同向倾斜的另一半地堑端相联,在相互联接端形成了高垒带或鼻状构造成为两个半地堑伸展应变的调节带。
5、S型伸展构造调节带:
两个半地堑倾向相反,伸张正断层呈“S”状相联,两者之间高隆或横断层为伸展应变的调节带。
三、(伸展)盆地内部次级伸展构造样式(局部)
伸展构造盆地形成过程中,通常是边沉降、边断裂,边沉积、边变形,即是一种渐变的过程。
实际上,伸展盆地是一种大型的生长构造,在盆地伸展构造演化过程中常常形成大量的生长断层(同生断层),对盆地伸展构造形变起调节作用。
这些断层组合成盆地内次级伸展构造。
(一)滑动断阶:
分布在半地堑断陷陡翼,由于边缘重力不稳,造成岩体沿边缘铲型正断层面节节向下滑塌,滑塌体多夹持在破裂带内。
(二)滚动背斜(逆牵引构造):
是一种与生长断层有关的褶皱。
“滚动”是指地层向断面的回倾。
生长断层呈勺状,地层在断层面上滑动,即沿着弯曲面的正向断裂运动,使两盘发生垂向位移,同时也把断块拉开,上下盘之间形成原始裂缝;为了弥合这个潜在空间而使下降盘地层发生沉陷或塌陷,通常形成反向断层,形成小型地堑。
如果下降盘的下掉弯曲来弥合潜在空间,则形成逆牵引挠曲(滚动背斜)。
滚动背斜一般为小型宽缓不对称短轴背斜,近断层一翼陡,陡翼比缓翼的倾角大1.5-3倍。
背斜多沿生长断层呈串珠状分布,轴向与断层走向近于平行,背斜高点靠近断层附近,一般在0.5-1.5公里以内。
构造上下层高点不重合,向深层逐渐偏移,高点偏移的轨迹与断面大致平行,构造幅度最大的在构造中间层位上,向上向下幅度变小。
(三)掀斜断块:
在张应力作用下,岩石块体沿剪切破裂面发生旋转掀斜,造成岩体伸展变薄,形成半地堑、地垒相间排列。
可分为顺向掀斜和反向掀斜构造样式。
(四)滑落背斜:
沉积岩体沿滑动面向断陷中心滑移,在中心部位形成背斜构造。
(五)滑覆构造:
由坚硬岩石组成盆地边缘斜坡,其上半固结的新沉积物由于受重力作用的影响,沿着斜坡向凹陷中心滑动,当前方锋带遇到阻拦时,由于重力滑动的惯性力造成锋带向上逆冲而形成滑覆构造。
新沉积物为滑覆体,在滑覆体后方是伸展,形成地堑,前锋带是收缩,发育逆冲断层及牵引背斜等构造
四、伸展构造的运动学特征
(一)伸展构造运动方式
1、水平伸展运动:
裂陷伸展过程中,地壳或岩石圈断块体沿水平引张应力作用方向发生分离或伸长。
2、掀斜(旋转)运动:
这种运动可以分解为绕某个水平(或垂直)参照轴分别在剖面上和水平面发生似枢转运动。
绕水平轴的似枢转运动造成岩石块体不均匀的抬升与下降,使块体的水平参照轴发生倾斜,可称之为断块体的掀斜(旋转)运动;绕垂直轴发生的似枢转运动,称之为断块体的水平旋转运动(或水平剪切运动),造成断块体定向方位的改变。
半地堑的形成。
3、垂直差异升降运动:
地壳或岩石圈裂陷过程中,水平伸展运动与垂直差异升降运动是同时发生的。
(二)伸展构造运动特征:
各种运动(水平伸展、掀斜、旋转、垂直差异升降等)在地壳或岩体裂陷过程中是一个连续的过程。
五、盆地伸展构造的动力学分析
(一)岩浆活动
(二)深部构造背景
(三)伸展构造运动模式
1、纯剪切伸展构造模式
2、简单剪切伸展构造模式
3、分层剪切伸展构造模式
4、变质核杂岩体伸展构造模式
(四)伸展构造动力学过程
裂陷伸展作用有两种动力学机制:
1、“主动裂陷”机制—由软流圈热隆起产生。
由于软流圈上隆,岩石圈减薄,地壳拉张沉陷形成了裂陷伸展盆地。
在此方式下,地幔热异常出现在裂陷伸展盆地形成之前,软流圈局部隆起及热对流、热底辟驱动岩石圈或地壳发生裂陷伸展,这是裂陷伸展盆地形成的主动力源。
2、“被动裂陷”机制—区域应力场引起的裂陷伸展作用。
在此机制中,板块相互作用引起的区域引张应力场是驱动岩石圈裂陷伸展机制的主要动力源。
中国西部一些盆地由于板块碰撞或地体拼帖的远端效应,引发了垂直于造山带走向的引张作用,形成了垂直于造山带的裂陷伸展盆地,属被动裂陷伸展机制。
(五)半地堑断陷具有较高的热流值和地温剃度,有利于有机质的热演化。
第三章收缩构造
挤压与引张是地壳运动的两个不同侧面,彼此并行不悖。
即:
在空间中,一些地区发生引张裂陷、地壳伸展减薄,而另一些地区则挤压隆起、地壳收缩增厚。
一、收缩构造概述
板块构造理论认为,板块或块体的聚敛可以形成碰撞造山带
和俯冲带
1、碰撞造山带:
由于洋盆收缩、封闭,使大陆-大陆、岛弧
-大陆、岛弧-岛弧、外来地块(地体)-大陆(岛弧)间聚敛碰撞焊接形成的造山带。
2、俯冲造山带:
大洋岩石圈向另一板块之下俯冲,导致仰
冲板块前缘形成山脉或岛链。
在这些造山带一侧或造山带内部常形成一系列挤压挠曲盆地,并在水平挤压应力作用下,形成各种各样的收缩构造。
收缩构造主要分布在造山带前缘的挠曲盆地或压陷盆地中,造山带前缘常常成排成带出现冲断褶皱构造。
收缩构造在靠近造山带时常有基底卷入,而远离造山带时只在盖层中滑脱,因此可分为基底卷入型厚皮构造和盖层滑脱型薄皮构造。
逆冲推覆构造—可分为褶皱推覆体、冲断推覆体。
由于冲断作用还可以形成相关的褶皱,即,断展褶皱(断层扩展褶皱)、断弯褶皱(断层弯曲褶皱)、断滑褶皱(断层滑动褶皱)等。
二、收缩构造的结构要素
收缩构造的各种构造样式是由逆冲断层组合而成。
许多逆冲断层的断层面并不是一规则的面,而是呈阶梯状的,由一系列的断坡和断坪构成。
逆冲断层冲断面之上的构造单元(上盘)称为冲断席,其沿着主要的近水平逆冲断层滑动,滑动距离可大可小,规模大者称之为推覆体(或称纳布构造)。
收缩构造的滑移活动多是沿冲断层断面进行的,但大多数逆冲断层多发育在塑性较强的地层中,如煤系地层、膏盐层、页岩层等。
由于强烈挤压,滑脱层(如煤系地层)内部揉皱现象十分普遍,发育大量的小型平卧褶皱或透镜体、眼球状构造等。
三、收缩构造样式
(一)叠瓦冲断构造组合
叠瓦冲断系是指冲断作用依次发育,形成的叠瓦状冲断层组合。
这些冲断层一般是上陡下缓、断面下凹的犁式逆冲断层,剖面上相临的几条断层向下汇合于顺层滑脱带中。
滑脱带实际上是主干逆冲断层。
1、前展式叠瓦冲断组合--逆冲断层由盆地外围(造山带)向盆地内依次发育形成的组合。
2、后展式叠瓦冲断组合--逆冲断层由盆地内向盆地外围(造山带)方向依次发育形成的组合。
这种组合少见。
(二)复合冲断构造组合:
是两种或多种冲断构造样式的复合体。
主要是由下部楔状的双重构造与上部呈叠瓦冲断系复合而成的。
(三)多层次滑脱构造组合:
滑脱构造又称拆离构造或脱顶构造。
由于滑脱断层不延续到滑脱面以下,因而造成上、下岩块或地层之间截然脱节现象,故称滑脱构造。
(四)三角带构造组合三角带是发育在逆冲断裂带前缘的一种构造组合,即由双重构造与反冲断层组合而成。
底部为一向造山带方向缓倾的逆冲断层,其上为一系列倾向造山带的叠瓦冲断层,顶部为向盆地倾斜的反冲断层,构造剖面形态恰似三角形。
三角带象坚硬的楔子劈开了沉积层。
当叠瓦冲断构造沿底部滑脱面滑动楔入沉积层中时,上部地层就会向后抬起(或拆离),并沿膏泥岩或异常高压带形成了反冲断层,形态上恰似一个三角形。
(下部地层沿滑脱面向前楔入,上覆地层沿由于下伏楔入而形成的反向逆冲断层向后逆冲)
(五)对冲断裂带组合在靠近造山带挠曲盆地边缘,由于造山带向盆地内方向推挤形成了山前的逆冲褶皱系。
而在盆地的另一侧则处于被动边缘,于是产生了对冲断裂系,这类断层的断面与山前冲断带断面倾向相反,并具生长断层的性质。
四、与逆冲断层有关的褶皱
褶皱成因机制:
纵弯作用、横弯作用、剪切作用、流变作用、重力滑动、重力扩展、逆冲作用等。
(一)断弯褶皱---沉积层沿着台阶状断层轨迹发育的褶皱,又称之为断坡褶皱。
这类褶皱并不多见。
(二)断展褶皱---逆冲断层向更高层位扩展时,在其锋端
形成的褶皱。
(三)断滑褶皱---地层沿冲断层滑脱面滑移,在其锋端受阻,地层发生褶皱。
五、收缩构造的成因机制
褶皱成因机制:
纵弯作用、横弯作用、剪切作用、流变作用、重力滑动、重力扩展、逆冲作用等。
推覆体---挤压体制下引起的推覆体。
滑覆体---重力作用和伸展滑覆作用下引起的岩席滑移体。
(一)重力成因说:
关于逆冲推覆构造的成因,早期是“重力说”占主导地位的,以后又细分为重力滑动成因和重力扩展成因。
1、重力滑动是由于构造运动或地壳均衡作用,使地壳局部上升,而后又受重力作用发生顺缓坡的长距离滑动而形成推覆体,其底部滑脱面是正断层,而不是逆断层。
重力扩展成因是重力扩展作用发生在塑性大的软弱岩层中,或是未固结的含水沉积物中,因受重力作用,发生扩展或流动。
2、重力扩展作用形成的推覆体,前锋部位出现一些规模较小的逆冲断层,断层倾向与滑动方向相反。
重力滑动与重力扩展常常相伴出现,但二者运动方式不同,推覆体的内部构造也有所区别。
它们的共同特征是,推覆体后常常有拉张作用形成的正断层和断陷,其成因与前缘的重力滑动或扩展有关。
(二)侧向挤压说:
无论是褶皱推覆体还是逆冲推覆体,都是岩层在强大侧面压力挤压下形成的。
这些构造在相当大的范围内存在着一个大的近水平的底部滑脱面。
滑脱面上部地层受到侧向挤压应力作用时,便顺着滑脱面发生独立的变形运动。
(许多地质学家把板块的俯冲与碰撞看成是造成横向挤压的驱动力,但这种挤压如何转达到前陆地带或大陆内部多属推测性的。
许多逆冲断层的断面与俯冲带倾斜方向相反,而只有靠近俯冲带的逆冲断层断面才与其倾向方向一致。
这说明前陆地带的逆冲断层并不是板块俯冲带挤压的直接产物,况且由于俯冲作用造成的挤压应力不可能通过处于岩浆呈塑性状态的岛弧传达到前陆地带的。
)在美国阿巴拉契亚,发现由前寒武系变质岩组成的阿巴拉契亚山脉之下,是一条巨大近水平的逆冲拆离断层,使前寒武系变质岩逆掩在下古生界之上,外来席厚度达5-15公里,自南东向北北西推移了260公里,这个发现提出了这样的认识:
1、岩石圈板块内部,特别时上部15-30公里深度范围之内,存在许多大型近水平的壳内高导层。
地震反射资料证明,地震速度并不总是随深度的增加而增加,往往存在相对的低速带。
这些低速高导层是地壳内部大型逆冲或水平滑脱带,表明地壳或岩石圈时层圈式的结构。
2、地表大逆冲断层倾角较陡,而往下倾角变缓甚至变平顺层滑脱。
3、在板块边缘不仅存在俯冲带和逆冲带,而在远离边界的板块内部也会遭受不同程度的变形。
当大陆边缘受到俯冲、削减、挤压和碰撞收缩作用时,在大陆内部也会沿着低速高导层等软弱带发生多层次的拆离,把岩石圈板块剥离成近水平产状的薄岩席,各岩席发生独立变形,并沿着滑脱面发生大规模的滑移、逆冲和推覆。
六、收缩构造与油气的关系
第四章走滑构造
一、走滑断裂/构造概念走滑构造是指在水平作用下产生变形的总和。
走滑断层---断层面近于直立,断面一侧相对于另一侧作水平运动。
根据断层卷入的深度,可把走滑断层分为板块之间和板块内部的两种类型。
板块之间可称之为“转换断层”;板块内部的则可称之为走滑断层;如果仅仅发育在盖层滑脱带之上的可称为横断层。
二、走滑断裂特征
走滑断层具有的特征:
1、走滑断层的断面直立,并断入基底;
2、断层两侧地层基本上不能对比;
3、断层两侧地层不发生旋转(不能用作旋转作用来解释);
4、平面上有平移断点,断层延伸一般较远,以直线或曲线
为重要特征;
5、走滑断层在平面上延伸多消失在造山带或海洋中,或与转换断层相联。
如圣安德烈斯断层。
6、走滑断层断面上向上撒开分叉,形似“花朵”,称之为花状构造。
但目前解释花状构造大多为反转构造或反转断层,真正的花状构造很少。
7、断面直立向下消失终止于滑脱带上(韧性剪切带)。
8、许多走滑断层最突出的特征是在主位移带内部或相邻区分布有“雁列式”断层或褶皱。
由张应力形成的雁列式构造,不一定是走滑平移活动的产物;但压性褶皱、断裂组合成的雁列式构造来识别走滑断层的存在,其可靠性要高一些。
9、走滑断层在走滑过程中,形成多种构造组合,称之为走滑构造组合。
10、走滑断层的走滑活动易引起天然地震,多是地震活动带。
11、平面上,走滑形变带特别狭窄,这反映了剪切应力水平传递的特点。
因为应力不是来自于垂直断层线的方向,而是来自于平行断层线的方向,应力集中在断裂带附近释放。
三、走滑断层的成因分析
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中国石油 构造 样式
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)