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裂陷盆地断层的形成和演化——目标砂箱模拟实验与认识 总被引：4，自引：0，他引：4
摘要 断层的分布、活动和演化是裂陷盆地构造研究的核心,也是其油气勘探的关键。大量高精度的三维地震资料表明裂陷盆地内断层分布组合十分复杂,无法用经典构造地质学理论——Anderson模式作出合理的解释, 现有的模式（叠加模式和斜向伸展模式等）也还没有很好地揭示裂陷盆地断层复杂性的实质和断层形成和演化的内在规律。本文以渤海湾盆地张巨河构造带和北部湾盆地涠西南凹陷两个有高精度三维地震资料覆盖、断层分布与组合十分复杂并富含油气的典型裂陷盆地区为原形,进行了目标砂箱模拟实验,再现了目标区构造的基本特征。砂箱实验所揭示裂陷盆地断裂系统的基本特征是：1）基底先存构造（主要所控制的断层构成了盆地断裂系统的基本格架;2）断层的形成与演化决定于基底先存断裂的取向、区域伸展方向及伸展量。首先形成的是有刚性边界基底先存断裂控制的断层。其次,形成的是薄弱带基底先存断裂控制的断层。继而,形成的是小型基底先存断裂控制的断层。最后,在远离基底先存构造的区域,形成与伸展方向垂直的新生断层。3）伸展作用早期,断层的方位主要决定于基底先存断裂的方位。随着伸展量的增大,受伸展方向的影响越来越大,晚期形成的断层常反映区域伸展作用方向。4）不协调递进伸展变形过程是导致裂陷盆地复杂断层体系的根本原因。上述砂箱模拟实验揭示的裂陷盆地在不协调性伸展作用下断层的形成与演化规律可以利用“不协调性准则”从理论上给予解释,表明在裂陷盆地中具有普遍意义。 相似文献
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辽河断陷西部凹陷沙三段沉积相及相模式 总被引：5，自引：0，他引：5
西部凹陷沙河街组三段沉积厚度大,分布范围广,是深层储层的重要组成部分。通过对沙三段岩芯、钻/测井和地震资料的研究,识别出冲积扇、扇三角洲、近岸浊积扇、远岸浊积扇、断槽重力流水道、滑塌浊积扇及湖泊等7种沉积相类型,其中扇三角洲和浊积扇中各砂体微相的相互重叠构成区内最好的储层;该区沙三段沉积时期主要发育5套沉积体系,以冲积扇-扇三角洲-湖底扇沉积体系为主;在沙三段早中期,湖盆为水进沉积序列,西斜坡发育的扇三角洲和远岸浊积扇的砂体逐渐东移,展布范围逐渐扩大,而东陡坡扇三角洲中各亚相相带逐渐变窄,近岸浊积扇砂体呈长条状展布;到沙三段晚期,湖盆为水退沉积序列,西斜坡砂体展布范围、砂体厚度基本继承了前期的特征,东陡坡扇三角洲内各亚相相带逐渐变宽,并且向湖盆凹陷中心推进;沉积相带展布与迁移特征反映了古地形、边界同生断层、湖平面的相对变化以及物源的供给量等因素对沉积格局的控制。 相似文献
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以实际沉积地层中抽象出来的砂泥岩地层概念模型为研究对象, 在盆地构造力学、岩石力学性质分析的基础上, 采用应力场数值模拟法研究分析砂泥岩地层中的纵向地应力分布特征和规律。研究结果表明, 水平主应力在砂泥岩的分界面发生突变, 变化程度主要与两侧岩石的力学性质差异相关, 也与区域构造应力有一定关联; 杨氏模量对最大水平主应力影响程度大于对最小水平主应力的影响, 泊松比对地层最小水平主应力影响程度大于对最大水平主应力的影响。杨氏模量和泊松比对最大水平主应力的影响, 在伸展应力状态下前者影响相对较小, 走滑应力状态下, 影响程度基本相同, 挤压应力状态下, 前者影响程度相对较大; 而对于最小水平主应力的影响, 在三种应力状态下, 泊松比的影响均大于杨氏模量。地层的岩性变化方式(渐变或突变)对地层最小水平应力差产生显著影响, 厚度变化对地层最小水平应力差大小无影响。上述认识可以指导砂泥岩地层的压裂和储层改造, 改善压裂效果。 相似文献
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最大有效力矩准则的理论拓展 总被引：1，自引：0，他引：1
在分析"导致变形带内先存面理或层理发生转动的最大有效力矩与先存面理或层理方向有关"的基础上, 对最大有效力矩准则(Meff=0.5(σ1-σ3) Lsin2αsinα)进行理论上的拓展, 提出了可以判定任意方向先存面理最大有效力矩的准则——泛最大有效力矩准则(MG-eff=0.5(σ1-σ3)Lsin2αsin(α-θ)), 其中当先存面理与最大主压应力(σ1)平行时, 则成为最大有效力矩准则。该准则的理论分析表明:①当先存面理与σ1平行时, 在σ1左右两侧±54.7°方向出现2个有效力矩的最大值, 形成共轭的变形带, 钝角(109.4°)对着σ1方向; ②当先存面理与σ1斜交时, 在σ1的另一侧出现1个有效力矩的最大值, 从而只出现一个方向的变形带, 并随着先存面理偏离σ1方向, 变形带与σ1的夹角逐渐减小(从θ=0°时的54.7°, 减小到θ=90°时的35.3°), 而与先存面理之间的夹角逐渐增大(从θ=0°时的54.7°, 增加到θ=90°时的125.3°); ③当先存面理与σ1垂直时, 在σ1左右两侧± 35.3°方向出现2个有效力矩的最大值, 也形成共轭的变形带, 但锐角(70.6°)对着σ1方向。在主应变平面上变形带与先存面理方向及变形带剪切方向(左旋或右旋)已知的情况下, 可以确定最大主压应力方向。泛最大有效力矩准则克服了最大有效力矩准则与滑移线理论不相容的问题, 可以解释大多膝褶带非共轭发育等多种现象, 预期在韧性变形域中具有广阔的应用前景。 相似文献
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断层作用热模型及其对烃源岩热演化的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
从盆地的应力状态分析入手,从断层摩擦生热的角度,建立了断层作用生热的定量模型。在此基础上,确定了断层摩擦产生的热量与断层的性质、深度、构造应力和流体压力等之间的定量关系,定量分析了断层摩擦生热对烃源岩热演化的影响。结果表明:断层作用的生热量主要决定于断层的深度,构造应力的大小、流体压力、断层的位移量、断面摩擦系数等;断层的活动速率对断层摩擦的生热量没有影响,但对断层带内产生的温度却起决定性的作用;在断层快速活动的条件下(地震型),断层摩擦生热虽然可以产生很高的温度,可以造成断层面附近岩石的局部熔融,但其影响范围和影响持续的时间是十分有限的。 相似文献
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由于对裂陷盆地成盆和油气成藏要素的重要控制作用,边界断层在裂陷盆地构造研究中一直是被重点关注的研究对象。然而,关于边界断层在裂陷盆地演化过程中存在跃迁的认识还未见文献报道。本文在对南堡凹陷三维联片地震资料构造解析的基础上,应用"广义断层模式"(先存构造条件下的断层作用模式)及区域应力场演化成果,结合冀东油田最新的勘探成果,对南堡凹陷北部边界断裂进行了系统的构造解析,提出了边界断裂形成演化的新认识,建立了边界断层"跃迁"的构造模式。结果表明:(1)南堡凹陷在断陷阶段,随着应力场的演化,北边界断层是不断变迁的,存在显著的"跃迁"特征;(2)5号断层在E_2s~3期为凹陷西侧的北边界断层,高柳断层在E_3d~(1-2)期间为凹陷中部的北边界断层;(3)裂陷阶段应力场变化(伸展方向的改变)是导致裂陷盆地边界断层跃迁的根本原因。考虑到40～38 Ma伸展方向的改变涉及到几乎中国东南部所有的新生代裂陷盆地,预期边界"跃迁"的构造模式对中国东南部裂陷盆地的精细构造解析及油气勘探有普遍的启示意义。 相似文献
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渤海湾盆地张巨河复杂断块区平面砂箱模拟实验及其启示 总被引：7，自引：0，他引：7
伸展盆地复杂断块区往往发育多个方向的断层，这种复杂的正断层组合过去有人认为是多期构造矗加作用的结果。本文针对渤海湾盆地张巨河复杂断块区进行了平面砂箱模拟实验。实验结果表明，在基底有先存构造(如基底断裂)的情况下，如果区域伸展方向和先存断裂或基底构造活动(底辟上拱)不协调，通过递进变形就可以形成复杂的断层组合，即复杂的断层组合可以在一个伸展构造期内、在统一的区域伸展构造力作用下在递进变形过程中逐渐形成，复杂断层组合并不一定需要多期变形叠加。在此基础上，结合理论分析，提出了复杂断层组合成因的另一种模式——不协调伸展递进变形模式。该模式为揭示伸展构造系统中复杂断层组合之间的内在联系提供了新的思路。 相似文献
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中国西南部红河断裂带的活动演化历史长期以来备受国内外学者的关注,该断裂从陆地向海域延伸进入莺歌海盆地,并对莺歌海盆地的形成和演化起重要的控制作用。目前,红河断裂带经历早期的左旋走滑运动和后期的右旋走滑运动已经得到公认,但对于其精细的构造演化历史及其左旋走滑向右旋走滑运动转换的时间还未能达成共识。本文利用构造控制沉积、沉积反映构造的思想,通过对莺歌海盆地三维地震资料的构造解析,从T27界面上下地层厚度存在"跷跷板"式的变化、沉积中心的迁移、沉积速率的变化、陆架-陆坡坡折带的出现、微小断裂的特征以及底辟构造等方面的研究,确定莺歌海盆地红河断裂带的左旋走滑运动停止于T40(10.5Ma);T40~T30(10.5~5.5Ma)是构造变形的平静期;T30~T27(5.5~2.4 Ma)为左旋走滑运动向右旋走滑运动转换时期;T27(2.4 Ma)以后右旋走滑活动开始,并控制坡折带(包括莺歌海盆地和琼东南盆地)和底辟构造等的形成;T20(1.9 Ma)以来,右旋走滑活动逐渐减弱。 相似文献
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岩石破裂及其后续活动是最基本的构造变形方式,然而,经典的破裂准则（Coulomb-Mohr准则、Griffith准则和以Byerlee律为代表的滑动摩擦律）在实际应用中存在不同方面的局限。文章在经典破裂准则的基础上,从产生破裂（扩张破裂和剪切破裂）的物理本质出发,结合广义剪切活动准则和长期的研究实践,通过理论分析,提出了“广义破裂活动准则”。该准则用统一的无量纲因子（破裂活动趋势因子）来表达扩张破裂活动和剪切破裂活动,可以用来定量判断任意介质、在任意三轴应力状态下、任意方位界面（包括先存薄弱面和非薄弱面）发生破裂活动的可能性以及破裂的类型,把Coulomb-Mohr准则、Byerlee律和Griffith准则统一起来,将破裂（fracturing）扩展到破裂活动（fracturing activity）。该准则在与破裂活动相关的资源勘探开发（如页岩气、干热岩等）、灾害（如地震与滑坡等）预测和防治中具有广阔的应用前景。 相似文献