石油大學石油地質(zhì)學歷年考試總結(jié)及部分試題_第1頁
石油大學石油地質(zhì)學歷年考試總結(jié)及部分試題_第2頁
石油大學石油地質(zhì)學歷年考試總結(jié)及部分試題_第3頁
石油大學石油地質(zhì)學歷年考試總結(jié)及部分試題_第4頁
石油大學石油地質(zhì)學歷年考試總結(jié)及部分試題_第5頁
已閱讀5頁,還剩41頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

PAGEPAGE7有機質(zhì)成烴演化模式有機質(zhì)的成烴演化進程和烴類產(chǎn)物表現(xiàn)出明顯的階段性,因此可根據(jù)有機質(zhì)性質(zhì)的變化和油氣的生成來劃分有機質(zhì)的成烴演化階段。目前主要按石油生成將有機質(zhì)成烴演化劃分為未成熟階段、成熟階段和過成熟階段,分別與沉積物成巖演化的成巖作用、深成作用和準變質(zhì)階段相對應(yīng)。(1)未成熟階段從沉積有機質(zhì)開始埋藏至門限深度為止,Ro小于0.5%,地層溫度小于50℃。在成巖作用早期,脂肪、碳水化合物、蛋白質(zhì)和木質(zhì)素等生物聚合物,由于細菌作用下的水解和分解,轉(zhuǎn)化為分子量較低的脂肪酸、氨基酸、糖、酚等生物化學單體,同時還產(chǎn)生CO2、CH4、NH3、H2S和H2O等簡單分子。隨著埋深的增加,生物化學單體將發(fā)生縮聚作用形成復(fù)雜的高分子腐植酸類,進而演化為干酪根。在成巖作用后期,干酪根可產(chǎn)生CO2、H2O和一些重雜原子組分。該階段尤其是早期生成的烴類產(chǎn)物,是生物甲烷和少量高分子烴。高分子烴多是從生物體中繼承下來的,一般為C15以上的生物標志化合物,多具明顯的奇數(shù)碳優(yōu)勢,缺乏低分子烴。(2)成熟階段此為干酪根生成油氣的主要階段。從有機質(zhì)演化的門限值開始至生成石油和濕氣結(jié)束為止,Ro為0.5-2.0%,地溫50-200℃。當達到門限深度和溫度時,在熱力作用下,通常還伴有粘土礦物的催化作用,干酪根開始大量降解生成石油,后期熱裂解生成輕質(zhì)油和濕氣。此階段可按照干酪根的成熟度和成烴產(chǎn)物進一步劃分為2個帶。油帶:Ro為0.5%-1.3%,又叫低-中成熟階段,干酪根通過熱降解作用產(chǎn)生成熟的液態(tài)石油,并以中-低分子量的烴類為主,奇數(shù)碳優(yōu)勢逐漸消失,環(huán)烷烴和芳香烴的碳數(shù)和環(huán)數(shù)減少,曲線由雙峰變?yōu)閱畏?。輕質(zhì)油和濕氣帶:Ro為1.3-2.0%,又叫高成熟階段,在較高溫度下,干酪根和已形成的石油將發(fā)生熱裂解,液態(tài)烴逐漸減少,C1-C8的輕烴將迅速增加,膠質(zhì)和瀝青質(zhì)逐漸減少乃至消失,石油密度降低,顏色變淺,適當條件下可形成凝析氣。(3)過成熟階段該階段埋深大,溫度高,大于200℃,Ro大于2.0%。干酪根生油能力枯竭,干酪根和先前生成的輕質(zhì)油和濕氣熱裂解為高溫甲烷。干酪根釋出甲烷后其本身將進一步縮聚為富碳的殘余物。該階段也稱為熱裂解生干氣階段。必須明確,有機質(zhì)成烴演化是一個連續(xù)過程,對于現(xiàn)今某一烴源巖來說,其演化可能處于該過程的某一階段而已。另外,有機質(zhì)類型不同,其劃分界限和烴類產(chǎn)物也會不同。因此,不可能用統(tǒng)一的指標做出截然的劃分,這只是有機質(zhì)成烴演化的一般模式。油氣成因理論進展未熟-低熟油形成理論未熟-低熟油系指所有非干酪根晚期熱降解成因的各種低溫早熟的非常規(guī)油氣。包括在生物甲烷氣生烴高峰后,在埋藏升溫達到干酪根晚期熱降解大量生油之前(Ro小于0.7%),相當于干酪根晚期生烴模式的未成熟和低成熟階段,經(jīng)由不同生烴機制的低溫生物化學或低溫化學反應(yīng)形成并釋放出的液態(tài)和氣態(tài)烴。國外學者從地質(zhì)分析和實驗室研究等多方面探討了低熟油氣的成因機理,并提出了不同的假說或模式,如樹脂體、木栓質(zhì)體、藻類生物類脂物早期生烴,干酪根早期降解生烴以及細菌作用等。我國渤海灣、柴達木、準噶爾盆地都發(fā)現(xiàn)了低熟油氣資源。王鐵冠等通過對中國油氣盆地的實例解剖,分析了木栓質(zhì)體、樹脂體、細菌改造陸源有機質(zhì)。藻類和高等植物生物類脂物以及富硫大分子等五種不同原始母質(zhì)的早期生烴機制。低熟油理論的形成進一步充實和完善了油氣成因理論,促使油氣資源評價技術(shù)方法的改進和發(fā)展,拓寬了油氣勘探領(lǐng)域。因此,應(yīng)將早期和晚期石油說兩種觀點結(jié)合起來,把原始有機質(zhì)生成石油和天然氣視為一個統(tǒng)一的發(fā)展演化過程。煤成烴理論人們很早就發(fā)現(xiàn),煤和煤系地層能夠生成大量天然氣并聚集成藏,而長期以來,認為成煤環(huán)境不利于生油。20世紀60年代,在世界各地相繼發(fā)現(xiàn)了一批與中、新生代煤系地層有關(guān)的油氣田,這表明煤系地層也能形成相當數(shù)量的石油聚集。目前,人們已經(jīng)普遍認識到煤系地層不僅能夠生成天然氣,而且能夠生油,但是只有在特定的地質(zhì)條件下,才可以形成商業(yè)性油氣藏,甚至形成大規(guī)模的油氣聚集。這些由煤和煤系地層集中和分散的陸源有機質(zhì),在煤化作用的同時所生成的液態(tài)烴類稱為煤成油。1.煤的有機組成及其成烴潛力煤是生氣還是生油及其生成液態(tài)烴的能力大小,與煤的類型和顯微組分組成密切相關(guān)。在很大程度上,煤的液態(tài)烴生成潛力取決于富氫組分殼質(zhì)組含量的多少。煤中主要顯微組分的生油能力從大到小的順序為殼質(zhì)組、鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組,因此富含富氫顯微組分的殼質(zhì)組的煤具有較好的生成液態(tài)烴的能力,而富含貧氫顯微組分鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的煤,與III型干酪根相似,以生氣為主。2.煤成烴的地球化學特征煤成烴一般具有飽和烴含量高、非烴和瀝青質(zhì)含量低的特點,正構(gòu)烷烴中高碳數(shù)組成含量高,高碳數(shù)峰更為突出,CPI值較高;最明顯的特征就是具有姥姣烷優(yōu)勢(Pr/Ph>2),這與成煤的早期環(huán)境的偏氧化性有關(guān)。煤成油具有高的碳同位素特征,一般為-27~-25%0.3.煤的生烴模式瀝青化作用是煤的顯微組分的主要演化途徑,瀝青化作用的結(jié)果,一方面是產(chǎn)生石油和天然氣,一方面是固體殘余產(chǎn)物進行芳構(gòu)化和縮聚作用。由于煤中各顯微組分發(fā)生瀝青化作用的時期不同,其生烴特征和演化模式存在差異,造成煤中液態(tài)烴生成具有多階段性,因此,不同演化階段各種顯微組分對生烴的貢獻不同。非常規(guī)油氣藏非常規(guī)油氣藏可簡單地理解為其成藏機制不同于一般常規(guī)油氣藏,一般都不是由浮力驅(qū)動形成的,具有廣泛分布的特點,且大多數(shù)與構(gòu)造和地層圈閉無關(guān),常具有隱蔽性和特殊性。主要包括深盆氣藏、煤層氣藏和甲烷水合物。深盆氣藏是指位于盆地深部或構(gòu)造底部,具有特殊圈閉機理和分布規(guī)律的非常規(guī)天然氣藏。深盆氣藏的主要特點是:分布于前陸盆地深坳陷或向斜盆地軸部深部位;含氣層出現(xiàn)氣水倒置現(xiàn)象,天然氣儲集在下傾低部位,向上傾方向高部位為水,無明顯的氣水界面,而是存在一定寬度的氣水過度帶;天然氣儲集在低孔低滲致密儲層中,向上傾方向,儲層物性變好,氣水邊界不受構(gòu)造等高線控制;儲氣層下伏有生氣活躍的氣源巖,有源源不斷的氣供給給儲集層,是一種動態(tài)圈閉氣藏,氣藏的形成是天然氣持續(xù)不斷地供給和散失達到某種動平衡的結(jié)果。深盆氣藏的形成機制:致密儲集層要求在烴源巖大量生、排氣之時或之前就已形成,這樣天然氣才能在生烴的膨脹壓力(異常高壓力)下注入致密儲集層,不斷排替其中空隙水并把氣水界面不斷向上傾方向推移,最終在氣水界面以下為天然氣所飽和、氣水界面以上為水所飽和。成熟烴源巖與其相鄰的致密儲集層是深盆氣藏形成的兩個關(guān)鍵條件。在一個盆地中常規(guī)油氣藏與深盆氣藏在時空分布上有一定的關(guān)系,即常規(guī)油氣藏可早于深盆氣藏形成并分布在其上傾方向,圖中“甜點”是致密儲集層中孔滲物性相對較好的地方,往往是深盆氣圈閉中具工業(yè)開采價值的地區(qū)。煤層氣藏是腐殖煤在熱演化變質(zhì)過程中的產(chǎn)物,以甲烷為主,主要以吸附狀態(tài)賦存于煤的基質(zhì)表面,在煤層割理和裂隙及煤層水中還存在有少量的游離氣和溶解氣。煤層氣藏的形成既要求煤層中有很高的生氣潛力,又要求煤層具有很強的儲集吸附能力,還要求一定的滲透率以利于煤層甲烷的運移和排放等。煤巖的變質(zhì)程度或煤級、顯微組分和灰分是影響煤巖含氣量、吸附能力和滲透率好壞的關(guān)鍵。煤層上下頂?shù)酌嫘枰袇^(qū)域性的有效蓋層,以減小甲烷的分子擴散或沿裂隙滲漏到鄰近巖層而散失。油氣初次運移的基本模式油氣初次運移是指油氣在烴源巖中的運移以及向運載層或儲集層中的運移。初次運移的動力主要有壓力、構(gòu)造應(yīng)力、分子擴散力和浮力,其中壓力又包括正常壓實產(chǎn)生的剩余壓力、欠壓實產(chǎn)生的異常壓力、滲透作用產(chǎn)生的滲透壓力和烴源巖與運載層接觸面產(chǎn)生的毛細管壓力。初次運移的阻力有分子間的吸著力,毛細管阻力,油氣的浮力也是烴源巖初次運移向下排烴的阻力。初次運移的通道包括烴源巖中較大孔隙、構(gòu)造裂縫和斷層、微裂隙、縫合線以及有機質(zhì)或干酪根網(wǎng)絡(luò)。油氣初次運移可以歸納為三種最基本的模式:正常壓實模式、異常壓力模式和擴散模式。(1)正常壓實模式在未熟-低熟階段,烴源巖埋深不大,生成油氣的數(shù)量少,烴源巖孔隙水較多,滲透率相對較高,部分油氣呈水溶狀態(tài),部分可呈分散的游離油氣滴,在壓實作用下,隨壓實水流,通過烴源巖孔隙運移到儲集層中。(2)異常壓力模式在成熟-過成熟階段,烴源巖已被壓實,孔隙水較少,滲透率較低,烴源巖排夜不暢,加上有機質(zhì)大量生烴,空隙水不足以完全溶解所有油氣,大量油氣呈游離狀態(tài)。同時,欠壓實、蒙脫石脫水、有機質(zhì)生烴作用及熱增壓作用等各種因素導致孔隙流體壓力不斷增加形成異常高壓,成為排烴的主要動力。當壓力增加還不足以引起巖石產(chǎn)生微裂縫時,油氣仍以連續(xù)油氣相運移;當壓力很高而導致烴源巖產(chǎn)生裂縫時,則會發(fā)生脈沖式或幕式不連續(xù)混相運移。它們是異常壓力增高過程中的兩個階段,兩者可以相互轉(zhuǎn)化,周期性發(fā)生。(3)擴散模式輕烴,特別是氣態(tài)烴,具有較強的擴散能力。由于擴散作用是一種分子運移行為,因此與體積流相比,效率較低,但在源巖中輕烴擴散具有普遍性,存在于各個階段。在正常情況下,輕烴的擴散可作為一種輔助運移模式。對于非常致密的深層儲集層或異常高壓儲層,流體的滲流幾乎不可能進行,天然氣的擴散作用顯得更為重要。油氣進入儲集層之后的一切運移統(tǒng)稱為二次運移,二次運移與油氣聚集密切相關(guān),因此了解油氣二次運移和聚集過程對指導油氣勘探具有實際意義。二次運移的主要動力有浮力、水動力、流體壓力、構(gòu)造應(yīng)力和熱動力、擴散力等,阻力主要是毛細管力。6、儲集層的類型、分析手段和預(yù)測方法凡是具有一定的連通孔隙,能夠儲存流體并能使其在其中滲濾的巖層稱為儲集層。儲集層的物理性質(zhì)包括孔隙性、滲透性、孔隙結(jié)構(gòu)以及含油氣飽和度等。其中孔隙性和滲透性是儲集層的兩大基本特性,也是衡量儲集層儲集性能好壞的基本參數(shù)。按巖石類型可將儲集層分為碎屑巖儲集層、碳酸鹽巖儲集層和其他巖類儲集層;按儲集空間類型可分為孔隙型、裂縫型和裂縫-孔隙型儲集層;按孔隙度和滲透率的大小可分為常規(guī)儲集層、低滲透儲集層和致密儲集層。儲集層是石油天然氣儲存、聚集的場所,是油氣勘探工作中核心問題之一。碎屑巖儲集層是世界各主要含油氣區(qū)的重要儲集層之一。碎屑巖儲集層的孔隙類型主要有原生、次生和混合孔隙,通常以原生孔隙為主。影響碎屑巖儲集層儲集物性的主要因素有:沉積作用對碎屑巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)、粒度、分選、磨圓、雜基含量等都起著明顯的控制作用,從而對儲層物性有著較大的影響;成巖后生作用貫穿成巖過程的始終,對碎屑巖儲層物性影響很大。壓實作用和膠結(jié)作用往往使儲層物性降低,而溶解作用則會改善儲層物性。碎屑巖儲層的主體是砂巖體,因此要研究碎屑巖儲層,就必須從砂巖體著手。所謂砂巖體是指在某一沉積環(huán)境下形成,具有一定形態(tài)、巖性和分布規(guī)律,并以砂質(zhì)巖為主的沉積巖體。砂巖體的分布及特征主要受沉積環(huán)境的控制。與油氣關(guān)系密切的主要有河流砂體、三角洲砂體和濱岸砂體等。碳酸鹽巖儲集層巖石類型以粒屑灰?guī)r、礁灰?guī)r、白云巖為主。孔隙類型可分為孔隙、溶洞和裂縫三類,一般說來,孔隙和溶洞是主要的儲集空間,裂縫是主要的滲濾通道,也是儲集空間,孔隙類型以次生孔隙為主。沉積環(huán)境、成巖后生作用和構(gòu)造作用是影響碳酸鹽巖儲集層物性的主要因素。其他巖類儲集層主要包括火山巖、變質(zhì)巖和粘土巖儲集層,這類儲集層的巖石類型雖多,但擁有的油氣儲量僅占世界油氣總儲量的一小部分。儲層分析技術(shù)主要包括:毛管壓力法(壓汞曲線法)、鑄體薄片法、掃描電鏡法、C-T掃描法、圖像分析法、電子探針及能量分析、X衍射技術(shù)等。儲層預(yù)測技術(shù):主要是基于露頭、巖心、測井和地震資料進行儲層沉積相研究,進而預(yù)測儲層分布及物性特征,目前基于高分辨率地震資料和測井資料的地震屬性反演和儲層預(yù)測技術(shù)能夠較好地預(yù)測儲層展布。根據(jù)烴源巖、儲集層接觸關(guān)系將生儲蓋組合分為兩大類,即連續(xù)的組合和不連續(xù)的組合(P206)。連續(xù)組合又可分為下伏式、上覆式、互層式、側(cè)變式和封閉式;不連續(xù)組合分為不整合型和斷裂型兩種。1、盆地形成的動力學機制裂陷盆地也稱伸展盆地,是地殼或巖石圈在引張作用下減薄、破裂和沉陷形成的盆地。從動力學角度看,地殼和巖石圈發(fā)生伸展變形是受引張作用所致。伸展構(gòu)造是指在裂陷作用或區(qū)域引張作用下形成的一切使地殼或巖石圈沿水平方向發(fā)生伸長變形的構(gòu)造的總稱。裂陷盆地或伸展型盆地是地殼淺層的大型伸展構(gòu)造,其典型特征是沉積盆地是在地殼伸長減薄過程中形成和發(fā)展的。裂谷是裂陷盆地的典型代表。根據(jù)引張力的成因,將巖石圈的裂陷作用分為主動和被動兩種動力學機制。主動裂陷作用是指巖石圈底下的軟流圈熱物質(zhì)主動上涌,并引起整個巖石圈的水平引張。被動裂陷作用是指板塊邊界引張力導致地殼或巖石圈的裂陷伸展,從而導致軟流圈熱物質(zhì)的被動上涌。據(jù)此,可將裂谷盆地劃分為主動裂谷和被動裂谷。從巖石圈伸展變形的行為上看,大陸伸展主要有以下三種模式:純剪切模式、簡單剪切模式和拆離斷層及大陸分層伸展模式。裂谷盆地和伸展構(gòu)造所形成的背景可以是在各種不同的構(gòu)造環(huán)境下,如重力滑動、拉張、擠壓、扭動和上拱等條件,并可出現(xiàn)在巖石圈演化或威爾遜旋回的各個發(fā)展階段,如大陸內(nèi)部伸展型拗陷盆地、大陸裂谷、坳拉槽和被動大陸邊緣盆地等這些不同類型的裂陷盆地是巖石圈裂陷伸展的不同階段的產(chǎn)物。裂陷盆地的形成和演化大致有以下五種不同的途徑:大陸裂谷——陸間裂谷——新生大洋盆地;大陸裂谷——衰退裂谷——坳拉槽;大陸裂谷——被動大陸邊緣;大陸裂谷或裂陷盆地——大陸內(nèi)拗陷盆地;大陸裂陷盆地——伸展造山帶。一般認為,決定裂陷盆地向何種方向演化的主要影響因素有區(qū)域性的甚至于全球性的巖石圈動力學背景、巖石圈的結(jié)構(gòu)、地殼裂陷伸展機制以及巖石圈伸展速率等。裂谷盆地一般可劃分為三個演化階段:初始張裂階段、斷陷階段和坳陷階段。前陸盆地的形成動力學機制前陸盆地是壓陷(撓曲)盆地或稱為擠壓型盆地的一種類型。從形成機制上看,壓陷盆地是在擠壓作用下斷層上盤上升并引起下盤發(fā)生撓曲變形而形成的。壓陷和撓曲是擠壓動力學過程中有密切聯(lián)系的兩種構(gòu)造作用方式,也是壓陷盆地形成的主要動力學機制。壓陷是擠壓體制下盆地形成的最根本的動力學機制,撓曲是盆地形成過程的具體體現(xiàn)。前陸盆地是位于褶皺山系與毗鄰克拉通之間的沉積盆地,包括從山前坳陷到克拉通邊緣斜坡的過渡區(qū)。形成于擠壓構(gòu)造環(huán)境,盆地的沉積空間主要由沖斷負荷誘發(fā)的撓曲作用形成。前陸盆地的形成和演化過程與造山帶構(gòu)造演化密切相關(guān),造山帶的縮短、上升以及向前陸地區(qū)的逆沖位移都會影響到前陸盆地的沉降作用。前陸盆地結(jié)構(gòu)不對稱,靠近造山帶一側(cè)較陡,變形較強烈,近克拉通一側(cè)較寬緩,與地臺層序逐漸合并。由造山帶向克拉通方向,前陸盆地可劃分為三部分:褶皺沖斷帶、深凹(拗)帶(前淵)、前緣斜坡和前緣隆起。按照前陸盆地形成的構(gòu)造背景,可將前陸盆地分為以下類型:周緣前陸盆地、弧后前陸盆地、破裂前陸盆地、再生前陸盆地。2、盆地的構(gòu)造格架樣式裂陷盆地的構(gòu)造樣式取決于盆地中的主干正斷層及其斷層組合的幾何學和運動學特征。根據(jù)正斷層的幾何形態(tài)和運動學特征,可將正斷層分為四種基本類型,即非旋轉(zhuǎn)平面式正斷層、旋轉(zhuǎn)平面式正斷層、鏟式正斷層和坡坪式正斷層。盆地或凹陷的邊界正斷層的幾何形態(tài)和運動學特征的差異,控制了伸展性斷陷盆地的剖面構(gòu)造樣式,分為四種類型:由非旋轉(zhuǎn)平面式正斷層控制的地塹與地壘;由旋轉(zhuǎn)平面式正斷層控制的多米諾式半地塹系;由鏟式正斷層控制的半地塹或滾動式地塹;由坡坪式正斷層控制的復(fù)式半地塹(斷陷半地塹+斷坡凹陷)。(1)地塹和地壘兩條走向基本一致的相向傾斜的非旋轉(zhuǎn)平面式正斷層控制一個共同的下降盤,這種斷陷稱為地塹;兩條背向傾斜的正斷層控制的一個共同的上升盤成為地壘。地塹和地壘通常相伴出現(xiàn),或是一個大型地塹系中包含有次級的地壘和地塹。(2)多米諾式半地塹系旋轉(zhuǎn)平面式正斷層的上盤斷塊發(fā)生掀斜陷落,可形成僅有一條斷層控制的斷陷盆地,稱為半地塹或箕狀斷陷。一系列走向基本一致同向傾斜的旋轉(zhuǎn)平面式正斷層使它們分隔的斷塊體按“多米諾模式”發(fā)生同向傾斜,導致產(chǎn)生一系列的半地塹式斷陷盆地,可成為多米諾半地塹系。(3)滾動半地塹一條鏟式正斷層的上盤陷落可以形成一個半地塹式斷陷,但因斷層面產(chǎn)狀變化使上盤斷塊發(fā)生牽引變形形成“滾動”半地塹。(4)復(fù)式半地塹坡坪式正斷層的上盤斷塊陷落過程中發(fā)生類似于鏟式正斷層上盤斷塊的滾動變形,所不同的是坡坪式正斷層的上盤斷塊形成一個完整的背斜和一個對應(yīng)于深部斷坡的向斜,從而使坡坪式正斷層上盤斷陷表現(xiàn)為一個復(fù)式半地塹。此外,基底主斷層的幾何形態(tài)在盆地演化過程中會發(fā)生變化,從而導致盆地的構(gòu)造樣式也發(fā)生變化。前陸盆地是在擠壓體制下形成的,因而盆地內(nèi)部的構(gòu)造變形亦是以逆沖褶皺構(gòu)造為主。前陸盆地邊緣逆沖褶皺帶的構(gòu)造樣式是以向前陸方向逆沖的疊瓦狀逆斷層組為特點??拷焐綆Р糠值哪鏇_斷層相對較陡,向前陸方向變緩,向深部產(chǎn)狀變得更緩,收斂于基底拆離斷層之上,構(gòu)成疊瓦扇構(gòu)造。前陸盆地內(nèi)部以薄皮逆沖構(gòu)造為特點,由于斷層形態(tài)、斷層組合方式不同而表現(xiàn)出豐富多樣的構(gòu)造樣式:鏟式逆沖斷層與蛇頭構(gòu)造、疊瓦扇構(gòu)造;坡坪式逆沖斷層和斷彎褶皺;盲沖斷層、斷展褶皺與斷滑褶皺;雙重構(gòu)造和楔狀雙重構(gòu)造;沖起構(gòu)造與逆沖三角帶構(gòu)造;撕裂斷層與逆沖調(diào)節(jié)帶。前陸盆地中的逆沖斷層系統(tǒng)可以認為是在大型逆沖拆離斷層上盤發(fā)育的逆沖斷層構(gòu)造組合。自山脈向前陸地區(qū)大致可分為逆沖斷層系統(tǒng)的根帶、中帶和前峰帶三部分。根帶一般位于造山帶軸部或靠山脈一側(cè)的前陸盆地邊緣,以強烈擠壓作用為主,發(fā)育高角度逆沖斷層甚至發(fā)育有軸面劈理的擠壓褶皺,顯示基底卷入的逆沖構(gòu)造樣式特點。前陸地區(qū)的逆沖楔一般屬于逆沖斷層系統(tǒng)的中帶,以薄皮逆沖構(gòu)造樣式為特點,發(fā)育各式雙重構(gòu)造、斷彎褶皺和疊瓦狀構(gòu)造等,并顯示出近水平的剪切作用。逆沖斷層系統(tǒng)的前峰一般位于前淵凹陷或前緣隆起內(nèi)側(cè)斜坡上,以弱擠壓作用為特點,大部分逆沖斷層的位移量較小,以疊瓦狀斷層及斷展褶皺、斷滑褶皺為特點??死ㄅ璧匕死▋?nèi)部和克拉通邊緣盆地。前者位于克拉通內(nèi)部常呈簡單碟形,傾角平緩,構(gòu)造變動微弱,沉降量不大,沉降速率<25c克拉通盆地的形成機制:1.巖石圈熱拱起——侵蝕變薄——冷沉降或變冷比重增大,因重力作用而下沉。2.因構(gòu)造負荷和沉積負荷作用而發(fā)生撓曲。3.由于先期張裂,巖石圈變薄。4.由于火山活動,使巖漿損耗、巖漿囊空虛,重力塌陷成盆。5.由于巖漿侵入活動,造成巖石圈上拱或下彎。6.由于致密物質(zhì)的貫入、超基性巖脈底辟,在重力均衡調(diào)整下發(fā)生沉降。7.由于重力和熱變質(zhì)作用下發(fā)生相變,使密度增大和體積縮小產(chǎn)生沉降。8.由于擠壓縮短產(chǎn)生撓曲、沉降。9.被動大陸邊緣的蠕動,即中、下地殼塑性物質(zhì)向洋逐漸蠕動,造成陸殼變薄。10.與超級上升和下降地幔柱相聯(lián)系。大多數(shù)克拉通盆地的演化一般經(jīng)歷了早期擴張或離散到晚期的匯聚與膨脹階段,但并非所有的克拉通盆地都經(jīng)歷這完整的四個階段,而可在盆地發(fā)展過程中缺少某個階段。3、盆地形成過程中起控制作用的構(gòu)造活動同沉積構(gòu)造又稱同生構(gòu)造或生長構(gòu)造,主要發(fā)育在伸展型或走滑生長型沉積盆地內(nèi),常表現(xiàn)為寬緩的褶皺和張性、張扭性斷層,他們在沉積過程中不斷活動并對沉積作用產(chǎn)生重要影響。同沉積構(gòu)造包括同沉積斷層和同沉積褶皺。反轉(zhuǎn)構(gòu)造又稱構(gòu)造反轉(zhuǎn),是指地史期間某地區(qū)構(gòu)造變形作用發(fā)生了反向變化,其規(guī)??梢允钦麄€沉積凹陷發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn),也可以表現(xiàn)在一個次級褶皺或斷裂的演化上,將同一褶皺或同一斷裂面上呈現(xiàn)兩期力學性質(zhì)近于相反的構(gòu)造定義為狹義的反轉(zhuǎn)構(gòu)造;區(qū)域地球動力學環(huán)境的根本改變所造成的伸展與擠壓構(gòu)造運動性質(zhì)的轉(zhuǎn)換稱為廣義的反轉(zhuǎn)構(gòu)造。反轉(zhuǎn)構(gòu)造是指構(gòu)造變形發(fā)生反向變化所產(chǎn)生的與前期構(gòu)造性質(zhì)相反的一種疊加構(gòu)造??煞譃檎崔D(zhuǎn)構(gòu)造和負反轉(zhuǎn)構(gòu)造。正反轉(zhuǎn)構(gòu)造指先存的伸展構(gòu)造系統(tǒng)形成一系列正斷層及半地塹系、地塹系組合,然后再受到后期擠壓再活動,形成褶皺和逆沖構(gòu)造。這種先伸展、后擠壓的疊加或復(fù)合構(gòu)造稱作正反轉(zhuǎn)構(gòu)造。負反轉(zhuǎn)構(gòu)造指先存的擠壓構(gòu)造系統(tǒng)形成一系列褶皺和逆沖斷層,后期又受到伸展再活動,形成正斷層和半地塹、地塹系。這種先擠壓、后伸展的疊加或復(fù)合構(gòu)造稱作負反轉(zhuǎn)構(gòu)造。4、不同沉積盆地的充填特征前陸盆地沉降特征:前陸盆地的沉降為沖斷載荷引起的撓曲沉降,沉降幅度向克拉通方向逐漸減少,同時沉積中心也逐漸向克拉通方向遷移。但在連續(xù)粘彈性巖石圈情況下,前陸盆地的前緣隆起(Forebulge)則不斷向構(gòu)造負荷作用方向遷移,從而在造山帶附近產(chǎn)生較深和較狹的沉降中心。沉積充填特征:當碰撞造山帶發(fā)育時,形成前陸盆地山麓磨拉石(沉積)建造。殘留洋盆中形成大型三角洲體系,向海盆發(fā)育海底扇、濁積巖和遠洋沉積,這屬于前造山期的復(fù)理石建造。隨著俯沖、碰撞繼續(xù)發(fā)育,殘留洋盆逐漸縮小,最終封閉,前陸盆地不斷擴大,磨拉石依次覆于復(fù)理石及三角洲體系之上。前陸盆地一般存在一套或幾套由細變粗的反旋回沉積,早、中、晚期層序間常為不整合面,前緣隆起、沖斷帶上的不整合較未發(fā)育。前陸盆地的沉積物來源一般是單向的,在發(fā)育早期,沖斷體位于海平面之下,物源主要來自克拉通方向;當沖斷體向前陸推進出露海平面支上,來自沖斷體的削蝕組分占重要位置。沉降中心、沉積中心和邊緣尖滅線不斷遷移是前陸盆地的基本特征。裂陷盆地:不同裂谷盆地,甚至同一裂谷盆地在不同發(fā)育階段,其沉積充填特征有較大差別,主要原因是由于沉積特征受控于盆地構(gòu)造演化及發(fā)育程度。根據(jù)裂谷盆地構(gòu)造演化階段可分為初始裂谷期、斷陷發(fā)育期和坳陷期,處于不同演化階段的裂谷盆地期沉積充填特征差異明顯。坳陷型裂谷盆地在穩(wěn)定沉積環(huán)境下,儲集層發(fā)育規(guī)模大、橫向穩(wěn)定、成熟度高,沉積體系規(guī)模大,沉積體系以河流-三角洲-湖泊系為主體,儲層以河流相砂體和三角洲前緣砂為主。斷陷盆地在塊斷運動作用下發(fā)育規(guī)模小、橫向變化大、儲集層成因類型多。如渤海灣盆地凹陷分割性強,以凹陷為單元,發(fā)育多種類型沉積體系,每個體系規(guī)模不大,砂體小,且橫向變化大,縱向上疊加連片的特點,盆內(nèi)主要沉積相類型為沖積扇、扇三角洲、三角洲、灘壩、湖底扇、濁流扇等。5、不同類型盆地中油氣的分布規(guī)律(石油地質(zhì)特征)前陸盆地石油地址特征:①源巖條件特征:具兩類烴源巖系,即被動大陸邊緣沉積型和前陸坳陷型烴源巖系,巖石類型主要為海相碳酸巖、頁巖和陸相泥頁巖。其成熟的生油氣中心總是靠近深坳帶側(cè),受造山期間的擠壓以及地層負荷的作用,深坳陷部位的油氣沿斷層、不整合面或滲透儲集層向上或向克拉通一側(cè)進行運移。②儲層特征:具兩大類儲集巖體系,下部以臺地相碳酸鹽巖為主體的儲集體系和上部以陸相碎屑巖為主體的儲集體。③圈閉特征:背斜構(gòu)造圈閉、斷層圈閉和地層圈閉是前陸盆地最普遍和最為重要的圈閉。背斜構(gòu)造圈閉主要為一些逆沖斷層相關(guān)褶皺,分布在靠近盆地逆沖斷裂帶一側(cè)。斷層圈閉既有裂陷階段形成的由正斷層構(gòu)成的斷塊圈閉,亦有后期造山階段運動影響,在逆掩沖斷作用下形成的沖斷層構(gòu)成的斷層圈閉,以及早期正斷層反轉(zhuǎn)形成的斷塊或前緣隆起軸部張扭性斷裂形成的圈閉等。與逆沖斷層有關(guān)的斷層圈閉主要發(fā)育在山前地帶;與正斷層活動有關(guān)的斷層圈閉,一是發(fā)育在早期的裂谷盆地內(nèi),二是發(fā)育在晚期靠近地臺一側(cè)。地層圈閉主要發(fā)育在靠近克拉通一側(cè)。因多期升降會形成多個不整合面,其地層總是向克拉通方向逐漸超覆,因此不整合類地層圈閉也是前陸盆地常見的一種重要圈閉。④油氣分布規(guī)律:總體上看,前陸盆地油氣田分布主要是受圈閉展布特點的控制。在靠近沖斷帶一側(cè)或沖斷帶內(nèi),主要是背斜和斷層圈閉油氣藏;在靠近克拉通一側(cè)的前緣斜坡帶主要分布砂體上傾尖滅或地層超覆油氣藏以及與張性或張扭性斷層有關(guān)的斷塊油氣藏。在平面上,油氣主要圍繞生油氣中心呈條帶狀分布于平行造山帶的構(gòu)造帶上。由于造山活動以及沖斷帶的不斷擠壓,盆地內(nèi)油氣藏會因此而不斷調(diào)整、改造和再分配,是油氣藏遭受破壞比較嚴重的一類盆地。斷陷盆地石油地質(zhì)特征:①油氣生成特征:從寒武系到下第三系都有烴源巖分布。巖性以碳酸鹽巖、泥頁巖為主有機質(zhì)以水生生物為主,烴源巖主要形成與裂谷盆地發(fā)育的主要時期,源巖厚度大,豐度高、分布廣、類型多的特點。地熱梯度高,有機制成烴演化條件優(yōu)越,利于有機質(zhì)向油氣的轉(zhuǎn)化。同一盆地不同深度段有機質(zhì)豐度、類型都有明顯的差異。②儲蓋組合特征:坳陷型裂谷在穩(wěn)定沉積環(huán)境下,儲集層發(fā)育規(guī)模大、橫向穩(wěn)定、成熟度高。沉積體系以河流-三角洲-湖泊系為主體,儲層以河流相砂體和三角洲前緣砂為主。斷陷盆地在塊斷運動作用下發(fā)育規(guī)模小、橫向變化大、儲集層成因類型多。儲層主要沉積相類型為沖積扇、扇三角洲、三角洲、灘壩、湖底扇、濁流扇等。區(qū)域性蓋層宏觀上控制了裂谷盆地內(nèi)油氣運距與分布,直接蓋層直接影響了油氣藏內(nèi)油氣聚集。蓋層巖石類型多,主要為泥質(zhì)巖類、鹽巖、膏巖及裂縫不發(fā)育的致密的碳酸鹽巖。儲蓋組合在裂谷盆地發(fā)有的不同階段差別較大,生儲蓋組合在裂谷前期為新生古儲組合為主,斷陷期為自生自儲式組合為主,而裂谷后期以古生新儲組合為主。③運移特點:裂谷盆地中油氣運移既存在側(cè)向運移又存在垂向運移,但以垂向運移為主,斷裂帶控制了裂谷盆地中油氣田的地理分布。裂谷盆地斷裂體系發(fā)育,油氣縱向運移十分活躍,有多期運聚、重新分配、多期成藏的特點,油氣往往沿斷裂向上運移,在斷裂兩側(cè)富集,縱向含油氣井段長。④油氣分布特征:裂谷盆地油氣藏類型多,主要有背斜油氣藏、斷塊油氣藏、巖性油氣藏、地層不整合油氣藏、地層超覆油氣藏。坳陷型裂谷盆地中部,一般發(fā)育與基底活動有關(guān)的背斜油氣藏、斷塊油氣藏;斷陷盆地陡坡帶則主要發(fā)育滾動背斜油氣藏、斷塊油氣藏、地層超覆油氣藏。洼陷帶巖性油氣藏發(fā)育,緩坡帶則以巖性上傾尖滅油氣藏、斷塊油氣藏、地層不整合油氣藏、地層超覆油氣藏為主??死ㄅ璧厥偷刭|(zhì)特征①沉積特征及生儲蓋組合:在世界主要克拉通含油氣盆地中,從寒武系到白堊系都有烴源巖分布,巖性主要為泥、頁巖及碳酸鹽巖,厚度變化較大。不同盆地有機質(zhì)豐度差別較大。有機質(zhì)類型較好,大多為I、II型。同一盆地的不同演化階段,有機質(zhì)的分布特征可能存在較大差別??死ㄅ璧赜胸S富的儲層。一般下伏無裂陷的克拉通盆地,沉降速率較慢,沉降為沉積所補償,保持同步;在盆地發(fā)育期間,較快的沉降速率形成饑餓型內(nèi)克拉通盆地,其四周為碳酸鹽灘和三角洲,儲層沿盆地周緣分布,有三角洲、海岸砂巖、生物礁及碳酸鹽巖灘和臺地。在下伏有裂谷分布的克拉通盆地,裂谷作用形成地塹和傾斜的地塊,它們均有儲集層;快速沉降期常為封蓋層的沉積期,在縱向上儲集層與蓋層有多種匹配形式,在側(cè)向上,儲集層可相變?yōu)榉菨B透性巖石,形成側(cè)向儲蓋組合。②油氣藏類型:克拉通的油氣藏以構(gòu)造、地層圈閉為主,主要有五種類型:(1)與基底隆起有關(guān)的潛山圈閉油氣藏;基底構(gòu)造橫向不均一性決定了克拉通盆地的隆坳構(gòu)造格局,因此與基底地形起伏、基底頂面風化有關(guān)的油氣藏類型也較為發(fā)育;(2)基底之上的沉積背斜與基底(斷裂)有關(guān)的構(gòu)造圈閉及油氣藏;(3)巖性圈閉油氣藏,多為沉積型和成巖型兩種基本類型;(4)其它成因的背斜圈閉及其油氣藏;(5)地層——巖性復(fù)合圈閉及其油氣藏,這是最主要的圈閉類型。③油氣運移特征:克拉通盆地內(nèi)主要油氣田大部分分布在源巖發(fā)育區(qū)邊緣或外側(cè),表明盆地內(nèi)油氣以側(cè)向運移為主,多數(shù)盆地的油氣也具備垂向運移特征。④油氣分布特征:克拉通盆地具有長期、多旋回演化史,構(gòu)造沉降及基準面升降的多期性,形成獨特的構(gòu)造特征、沉積特征,因而油氣分布具獨特性。A.油氣田發(fā)育具分區(qū)性,表現(xiàn)為油氣藏圍繞生油凹呈環(huán)狀分布,圍繞優(yōu)勢運移方向展布,隆起帶為主要油氣田發(fā)育區(qū)。B.油氣田分布具分層性,它往往發(fā)育多套產(chǎn)油氣層。歷年考題:構(gòu)造地質(zhì)學(2004)名詞解釋(3分*10)1.沉積盆地2.克拉通3.相似褶皺4.褶皺沖斷帶5.共軸遞進變形6.簡單剪切7.軸面8.剪節(jié)理9.應(yīng)力10.應(yīng)變簡答題(10分*4)1..斷層的標志有哪些?如何判斷斷層兩盤的相對運動方向?2.褶皺形成的機制有哪些?3.斷層與褶皺的關(guān)系?例舉幾種斷層相關(guān)褶皺。4.簡述威爾遜旋回的含義。試述題(15分*2,1、2選一,3、4選一)1.盆地分類的原則?盆地分析的內(nèi)容與指導思想?2.說說盆山耦合的內(nèi)容。3.前陸盆地的地質(zhì)特點與油氣聚集的控制因素。4.斷陷盆地形成與演化的控制條件?制約斷陷盆地油氣聚集與分布的主要因素?構(gòu)造地質(zhì)學(2005)一、名詞解釋(3分*10)1.反轉(zhuǎn)褶皺2.逆牽引構(gòu)造3.巖石圈4.俯沖帶5.推覆構(gòu)造(披覆構(gòu)造?)6.相似褶皺7.應(yīng)變8.共軸遞進變形9.?10.?二、簡答題(10分*4)1.不整合的類型及識別標志、研究意義?2.伸展盆地的剖面構(gòu)造樣式。3.斷層相關(guān)褶皺?例舉幾種斷層相關(guān)褶皺。4.蛇綠巖套的識別標志及研究意義。三、試述題(15分*2,1、2選一)1.前陸盆地的構(gòu)造特征及其對油氣聚集的影響。2.克拉通的沉降機制及其石油地質(zhì)特征。3.結(jié)合某一具體盆地,說明盆地分析的內(nèi)容及其注意事項?構(gòu)造地質(zhì)學(2006)新增題:韌性剪切帶、斷層斷距平衡剖面?列舉平衡剖面分析的基本原則天然氣地質(zhì)學(2005)填空題(20分)國內(nèi)含氣盆地__________盆地__________盆地國外含氣盆地__________盆地__________盆地__________盆地中亞氣聚集域包括的主要盆地有__________、__________、__________、__________、__________盆地。H2S含量大于1%的天然氣分布在__________地層中,__________儲層中H2S含量均小于1%。生物標志物中__________烷__________烷是鑒定煤成氣的標志。名詞釋義(20分)無機成因氣2.烷烴氣和重烴氣3.西氣東輸4.非常規(guī)天然氣三、簡答題(每題12分)1.汞蒸氣(汞)有哪些特征?怎樣區(qū)別和鑒定有機成因和無機成因的二氧化碳?舉出我國兩個二氧化碳氣田(藏)。我國至今發(fā)現(xiàn)儲量1000億立方米以上的氣田有幾個?叫什么氣田?這些氣田在哪個盆地,各自的氣源類型和氣源巖是什么地層?中國天然氣工業(yè)快速發(fā)展的主要原因是什么?圖件析讀:(a)判斷圖中地區(qū)的的石油地質(zhì)和氣藏特征。(圖中為一深盆氣藏)。(b)分析圖中天然氣的同位素特征。(為一幅δ13C1~δ13C2相關(guān)關(guān)系圖)天然氣地質(zhì)學(2006年)填空題我國2004年和2005年發(fā)現(xiàn)儲量大于1000億方的兩個氣田是________。國外四個煤成氣盆地———、——、——、——。碳的穩(wěn)定同位素是——和——,氮的穩(wěn)定同位素是——和——。非常規(guī)氣藏包括——、——、——、——。名詞解釋氣聚集帶、氣聚集域、氣聚集區(qū)生物氣和生物催化過渡帶的區(qū)別甲烷和丁烷的特征及其差異初次運移和二次運移的差異簡答題介紹我國一個煤成氣藏的地質(zhì)特征(烴源巖、儲層)及成藏控制因素影響天然氣烴類氣組分的主要因素如何鑒別有機和無機成因烷烴氣和CO2氣我國天然氣類型有哪些,試述不同氣藏特征,每種類型舉一個氣藏為例看圖分析石油地質(zhì)特征及氣藏特征(中國天然氣田成藏過程綜合圖)石油地質(zhì)學(2004年)名詞解釋(3*10)瀝青墊;2、溢出點;3、坡折帶;4、旋光性;5、塊狀油氣藏;6、關(guān)鍵時刻;7、充滿度;8、相對滲透率;9、基底膠結(jié);10、欠壓實作用和欠壓實帶隱蔽油氣藏和巖性-地層油氣藏的異同(20)最大湖泛面、不整合面和斷層面在油氣藏形成與分布中的作用(20)石油有機成因說和無機成因說的觀點?簡述你所知道的無機成因說(15)何謂蓋層?何為廢層?試述廢層在油藏評價中的作用(15)何謂前陸盆地?何謂前淵盆地?試述中國中西部前陸盆地石油地質(zhì)特殊性(15)(四、五、六中選做兩題)石油地質(zhì)學(2005年)名詞解釋生物標志化合物;旋光性;油氣差異聚集原理;層狀油氣藏;復(fù)式油氣聚集帶;含油氣系統(tǒng);煤層氣生儲蓋組合類型;拉分盆地、裂谷盆地的石油地質(zhì)特征;古地貌油氣藏、潛山油氣藏、基巖油氣藏各自定義及差別復(fù)合含油氣系統(tǒng)內(nèi)涵、特征、研究內(nèi)容斷陷盆地、前陸盆地、克拉通盆地、拉分盆地的定義、構(gòu)造樣式和特征、油氣藏類型和勘探前景石油地質(zhì)學(2006年)名詞解釋含油氣系統(tǒng)、復(fù)合含油氣系統(tǒng);復(fù)式構(gòu)造帶;油藏地球化學;干酪根;鏡質(zhì)體反射率;TTI中國南方碳酸鹽巖儲層的儲集類型和儲集特征圈閉評價、含油氣系統(tǒng)評價、區(qū)帶評價的內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)和評價方法。沉積學(2006年)層序的概念、劃分、界線劃分的標志;沉積相:三角洲、河流、湖泊、沖積扇、礁相;海相地層;砂巖的分類;層理、構(gòu)造;儲層研究的方法、手段;斷陷、坳陷、前陸、疊合盆地的沉積充填、儲層特征;考試內(nèi)容:層序地層學、儲層地質(zhì)學;沉積學;沉積學(2007)沉積巖的類型湖成三角洲類型層序地層學在科研工作中是如何應(yīng)用的碳酸鹽儲層的類型湖泊砂體類型構(gòu)造地質(zhì)學考題答案:名詞解釋(3分*10)沉積盆地在一定地質(zhì)時期,沉積物的沉積速率明顯大于其周圍區(qū)域,并具有較厚沉積物的構(gòu)造單元。是指在某一特定地史時期,長期不斷下沉接受沉積物堆積的構(gòu)造單元。這種單元可以是地貌上的某種低洼區(qū),如湖泊,也可以不是低洼區(qū),如海岸帶。含油氣盆地是指具有良好的生儲蓋組合和圈閉條件,并且已經(jīng)發(fā)生油氣生成、運移和聚集,發(fā)現(xiàn)工業(yè)性油氣聚集的沉積盆地??死ǖ貧ど祥L期穩(wěn)定的構(gòu)造單元,與造山帶相對應(yīng)。前陸盆地位于造山帶前緣與相鄰克拉通之間的沉積盆地,它包括從山前坳陷到克拉通邊緣斜坡的過渡區(qū)。經(jīng)典的定義:形成于收縮造山帶與相鄰克拉通之間,平行于造山帶呈狹長帶狀占不的不對稱沖斷撓曲盆地,前陸盆地的基本結(jié)構(gòu)和主要單元的位置在不同演化借端是變化的。再生前陸盆地中國有些地區(qū)的造山作用與同時代的俯沖作用或碰撞作用無關(guān),也缺乏同時代的巖漿弧或蛇綠混雜巖帶為佐證。與這些造山帶相鄰的盆地常與古特提斯構(gòu)造階段,造山帶在新特提斯構(gòu)造階段的活動有關(guān)。其構(gòu)造樣式、沉積樣式、沉降特征和油氣系統(tǒng)特征與前陸盆地類似,稱為再生前陸盆地。其形成機制主要與再旋回造山作用所產(chǎn)生地殼縮短和構(gòu)造負荷有關(guān)。疊合盆地定義:在地殼的某一負向構(gòu)造單元內(nèi),多時代、多類型沉積盆地相對集中發(fā)育而形成的一類沉積盆地,是地殼多旋回發(fā)展的產(chǎn)物。中國古生代的克拉通板塊都在中新生代衍生出規(guī)模不等的陸相沉積盆地,從而形成古生界海相-海陸過渡相與中、新生界陸相相互疊置發(fā)育的多旋回沉積盆地,稱之為疊合盆地。這類盆地在漫長的歷史發(fā)展中,由于不同板塊及同一板塊不同階段所處構(gòu)造環(huán)境不同,導致不同類型的原形盆地在垂向上疊置、平面上交叉或間列共生。疊合盆地至少應(yīng)具備以下四個基本特點:①各時代盆地形成的動力學機制和結(jié)構(gòu)特點明顯不同;②發(fā)育多套烴源巖,可有多個生烴洼陷,具有多個生、排烴期和多個成藏期;③縱向上可以劃分出多套儲蓋組合。不同層系內(nèi)部油氣的生排烴與成藏過程有較大變化,油氣分布存在明顯的差異;④不同生烴灶形成的油氣既可獨立聚集成藏,形成獨立的含油氣系統(tǒng),也可以在某些層系或區(qū)帶形成混合,構(gòu)成復(fù)合含油氣系統(tǒng)。我國發(fā)育眾多的沉積盆地,屬于典型疊合盆地的有塔里木、鄂爾多斯、四川、準噶爾等盆地。渤海灣和松遼盆地也屬于疊合盆地的范疇。對中國疊合盆地的分類,主要考慮了以下幾方面因素:盆地發(fā)育的基底背景;盆地性質(zhì)與結(jié)構(gòu)類型;盆地疊合的樣式。主要有三種類型:(1)繼承型疊合:是指在相對穩(wěn)定構(gòu)造環(huán)境下,跨越時代較長的數(shù)套沉積層系在一個統(tǒng)一的負向構(gòu)造單元內(nèi)連續(xù)發(fā)育,各階段盆地性質(zhì)相同或相似,多套烴源巖空間位子具良好的吻合性,其中的油氣生成、蘊意和聚集過程中具有連續(xù)性和遞進性,油氣運移分配與分布格局基本一致。(2)延變型疊合:是指跨越時代較長、其間有明顯的沉積間斷的數(shù)套沉積巖系在一個統(tǒng)一的負向單元內(nèi)繼承發(fā)育,但早、晚期盆地性質(zhì)與結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,包括克拉通邊緣與前陸盆地的疊合、斷陷與坳陷的疊合。(3)改造型疊合:是指早、晚不同期盆地無論在控盆機制、沉降和沉積中心分布,還是在生烴灶空間位子、儲蓋組合分布、成藏過程與油氣分布均無繼承性。疊合盆地的石油地質(zhì)特征疊合盆地具有獨特的石油地質(zhì)特征,但不僅僅是生烴層系多、生烴洼陷多、成藏期次多,油氣資源潛力大與油氣分布具多樣性等方面。實際上,盆地的疊合過程不能簡單地理解為數(shù)套沉積層系在垂向上的堆疊,或多套生儲蓋組合的集中發(fā)育。(1)超壓條件下,生烴過程滯后有機質(zhì)生烴環(huán)境如果存在超壓、水域封閉體系,會對有機質(zhì)熱降解進程與烴類熱裂解速度有明顯的抑制作用。(2)退火背景下,油氣出現(xiàn)超晚期成藏包括一部分早期油氣藏的再調(diào)整,也包括一些古來烴源巖晚期深埋后才出現(xiàn)的生烴和成藏。更主要的則是退火與快速沉降耦合,使大量中、新生代地層普遍成藏很晚。(3)早成藏、晚埋藏與次生作用保持了部分深層儲層的質(zhì)量(4)多期構(gòu)造疊加與新構(gòu)造作用產(chǎn)生的二級區(qū)帶,含油性變化大(5)深層油氣分布不完全遵從“源控論”(6)疊合盆地油氣藏的發(fā)現(xiàn)呈多高峰,延續(xù)歷史長疊合盆地油氣藏形成與分布研究思路,以過程恢復(fù)為主線,采取“順藤摸瓜”的思路,在準確確定生烴源灶空間位置的基礎(chǔ)上,站在油氣大量生烴成藏與已有油氣藏發(fā)生大規(guī)模調(diào)整甚至破壞的時間界面上,研究確定成藏要素與作用過程存在有機聯(lián)系的空間范圍,確定主要的油氣運聚單元,進而在油氣主運聚單元內(nèi),研究油氣的空間分配,并客觀評價目標含油性的優(yōu)劣。地槽—地殼上的強烈活動地去,巖層巨厚、構(gòu)造復(fù)雜、巖漿活動頻繁、變質(zhì)作用顯著。地臺—地殼上穩(wěn)定的、自形成以后就不再遭受褶皺變形,僅遭受剝蝕和下沉的地區(qū)。相似褶皺這類褶皺各等傾斜線均與軸面平行且等長,各層具有大致相等的曲率半徑,如果沿軸面方向去量度同一褶皺巖層的視厚度,在褶皺不同位置均大致相等。褶皺沖斷帶又稱變形帶或造山楔,系指造山作用中經(jīng)受強裂褶皺變形的狹長形山帶,有褶皺推覆體、疊瓦推覆體等類型,下部常見雙重構(gòu)造。典型前陸盆地具有褶皺沖斷帶、前淵深坳陷、斜坡帶和前隆四元結(jié)構(gòu)。共軸遞進變形在外力作用條件沒有改變的情況下,變形是由無書瞬間微量應(yīng)變及相應(yīng)的應(yīng)變狀態(tài)的無窮積累、發(fā)展而成,這一連續(xù)的變形過程稱遞進變形。遞進變形過程中有限應(yīng)變的主應(yīng)變軸和無限小應(yīng)變中的主應(yīng)變軸的方位始終相同者,為共軸遞進變形。簡單間切根據(jù)應(yīng)變橢球體主軸方向物質(zhì)線方位改變與否,可以把變形分為旋轉(zhuǎn)變形和非旋轉(zhuǎn)變形。簡單剪切屬于旋轉(zhuǎn)變形,指各點有一力偶或轉(zhuǎn)矩效應(yīng),所有各點順一坐標軸方位而發(fā)生剪切,在幾何學上可用無限密集的平行平面滑動來解釋此類變形,猶如“紙牌”剪切。純剪切是一種共軸非旋轉(zhuǎn)應(yīng)變,只是簡單的拉伸或壓縮,變形中無體積變化,中間應(yīng)變軸方向的應(yīng)變?yōu)榱?。樞紐同一褶皺面上最大彎曲點的連線稱樞紐。樞紐可以是水平或傾斜的直線,也可以是曲線或折線。軸面相鄰褶皺面上的樞紐線連成的面,稱軸面(或稱樞紐面)。軸面可以是平面,也可以是曲面。剪節(jié)理由于剪應(yīng)力作用而形成的節(jié)理,其兩側(cè)巖塊沿節(jié)理面有微小剪切位移,或有剪切位移的趨勢,其位移的方向與2垂直。剪節(jié)理是與2平行,與1和3呈一定夾角的方位上發(fā)育的,通常成共扼成對出現(xiàn)。張節(jié)理由張應(yīng)力作用而產(chǎn)生的節(jié)理,其方位垂直于主張應(yīng)力或平行于主壓應(yīng)力。其兩側(cè)巖塊在垂直于節(jié)理面的方向上有微量相對背離的位移。應(yīng)力內(nèi)力是指同一物體內(nèi)部相互作用的力,內(nèi)力又可分為固有內(nèi)力和附加內(nèi)力。固有內(nèi)力是指物體內(nèi)部各個質(zhì)點之間原來存在的自然結(jié)合力。附加內(nèi)力是指物體受外力作用時內(nèi)力的改變量。應(yīng)力是反映物體內(nèi)部一點處受力程度的物理量,在外力作用下物體內(nèi)部產(chǎn)生分布內(nèi)力,那么作用在物體內(nèi)部任意一點單位面積上的內(nèi)力就稱為應(yīng)力。應(yīng)變表示物體變形的程度,以相對變形來度量。分為線應(yīng)變和剪應(yīng)變。線應(yīng)變是指物體受力發(fā)生線變形以后,所增加或縮短的長度與變形前程度的比值。剪應(yīng)變是指物體在剪應(yīng)力或扭應(yīng)力作用下,內(nèi)部原來相互垂直的兩條微小線段所夾直角的改變量,用物體變形時旋轉(zhuǎn)角度的正切函數(shù)來度量。反轉(zhuǎn)構(gòu)造關(guān)于反轉(zhuǎn)構(gòu)造的定義和適用尺度一直有兩種不同的認識,即狹義的反轉(zhuǎn)構(gòu)造和廣義的反轉(zhuǎn)構(gòu)造。反轉(zhuǎn)構(gòu)造又稱構(gòu)造反轉(zhuǎn),是指地史期間某地區(qū)構(gòu)造變形作用發(fā)生了反向變化,其規(guī)??梢允钦麄€沉積凹陷發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn),也可以表現(xiàn)在一個次級褶皺或斷裂的演化上,將同一褶皺或同一斷裂面上呈現(xiàn)兩期力學性質(zhì)近于相反的構(gòu)造定義為狹義的反轉(zhuǎn)構(gòu)造;區(qū)域地球動力學環(huán)境的根本改變所造成的伸展與擠壓構(gòu)造運動性質(zhì)的轉(zhuǎn)換稱為廣義的反轉(zhuǎn)構(gòu)造。反轉(zhuǎn)構(gòu)造是指構(gòu)造變形發(fā)生反向變化所產(chǎn)生的與前期構(gòu)造性質(zhì)相反的一種疊加構(gòu)造??煞譃檎崔D(zhuǎn)構(gòu)造和負反轉(zhuǎn)構(gòu)造。正反轉(zhuǎn)構(gòu)造指先存的伸展構(gòu)造系統(tǒng)形成一系列正斷層及半地塹系、地塹系組合,然后再受到后期擠壓再活動,形成褶皺和逆沖構(gòu)造。這種先伸展、后擠壓的疊加或復(fù)合構(gòu)造稱作正反轉(zhuǎn)構(gòu)造。負反轉(zhuǎn)構(gòu)造負反轉(zhuǎn)構(gòu)造指先存的擠壓構(gòu)造系統(tǒng)形成一系列褶皺和逆沖斷層,后期又受到伸展再活動,形成正斷層和半地塹、地塹系。這種先擠壓、后伸展的疊加或復(fù)合構(gòu)造稱作負反轉(zhuǎn)構(gòu)造。目前,對反轉(zhuǎn)構(gòu)造的幾何學、運動學和動力學的研究已成為含油氣盆地分析的一個重要組成部分。另一方面,反轉(zhuǎn)構(gòu)造對油氣運移的影響已成為油氣評價的重要內(nèi)容之一,尤其是對其幾何形態(tài)演化的正確認識,已成為油氣分區(qū)分帶、模擬剖面重建以及井位部署的重要依據(jù)。一般認為,正反轉(zhuǎn)構(gòu)造對烴源巖熱演化及油氣的運移、聚集和保存起促進作用;而負反轉(zhuǎn)構(gòu)造則對早期的油氣藏起到破壞和再分配作用。負反轉(zhuǎn)構(gòu)造的基本樣式在負反轉(zhuǎn)作用過程中,沖斷層的重新活動在很大程度上取決于后期疊加的應(yīng)力場方向和沖斷層的傾角:傾角陡的傾滑沖斷層相對難于重新活動;而傾角緩的傾滑沖斷層在后期拉張應(yīng)力場作用下,相對容易活動,形成負反轉(zhuǎn)構(gòu)造。劉和甫在研究反轉(zhuǎn)作用發(fā)生時,認為從壓縮構(gòu)造反轉(zhuǎn)為伸展構(gòu)造主要有兩種情況:一是先有沖斷層向下匯合于底板沖斷層,在負反轉(zhuǎn)時可以作為伸展斷層的拆離帶,伸展斷層呈鏟式;另一種情況則為正斷層切割原有沖斷層系(稱取直型反轉(zhuǎn))。根據(jù)兩期斷面的相互關(guān)系,負反轉(zhuǎn)構(gòu)造可以表現(xiàn)為三類構(gòu)造型式:單個逆斷層反轉(zhuǎn)、多個逆斷層反轉(zhuǎn)和取直型反轉(zhuǎn),從而在前期逆斷層上盤形成半地塹,并充填了裂谷期地層。這種前壓后張的構(gòu)造配置本質(zhì)上是兩期性質(zhì)相反的構(gòu)造作用的最終結(jié)果,是負反轉(zhuǎn)的經(jīng)典樣式。正反轉(zhuǎn)構(gòu)造的基本樣式作為一種復(fù)合構(gòu)造形式,正反轉(zhuǎn)構(gòu)造基本上可分為三種情況:=1\*GB3①早期拉伸半地塹沿主正斷層反向運動而拱起;=2\*GB3②正斷層逆轉(zhuǎn)為逆斷層的反向活動(也可以是一系列“多米諾”式斷層);=3\*GB3③基底深凹(沉積最厚處)反轉(zhuǎn)拱起。我國東部中新生代盆地大多具有一個先斷后坳的發(fā)育過程。后期的擠壓反轉(zhuǎn)主要表現(xiàn)為沿斷陷邊界正斷裂重新逆向活動,構(gòu)成斷裂反轉(zhuǎn);在深層斷裂不發(fā)育處或向上沒有延伸到的淺層則主要表現(xiàn)為褶皺反轉(zhuǎn);而更多的則是屬于以上兩種情況的混合。故可把正反轉(zhuǎn)構(gòu)造分為三種類型:斷裂型、褶皺型和混合型。斷裂型:依據(jù)剖面上斷裂性質(zhì)的不同可進一步分為上逆下正型和上下皆逆型兩種型式;褶皺型:可進一步分為三種類型(1)褶皺剝蝕型,(2)上下皆凸型,(3)上凸下凹型;混合型:(1)裂谷期或其末期正反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式若反轉(zhuǎn)發(fā)生在裂谷期或其末期,依據(jù)斷裂和褶皺的關(guān)系,可形成三類正反轉(zhuǎn)構(gòu)造:斷彎型、斷展型和取直型反轉(zhuǎn)(2)后裂谷期正反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式若在后裂谷期發(fā)生正反轉(zhuǎn),則裂谷期的正斷裂在反轉(zhuǎn)作用期間有三種表現(xiàn):=1\*GB3①斷彎型斷層上方形成斷彎褶皺。反轉(zhuǎn)斷層上盤的下部沿早期的正斷面向上滑動,上部沿水平的斷坪逆沖,在上盤形成斷彎褶皺。=2\*GB3②斷展型上盤沿著原來的正斷面逆傾向滑動,在上盤形成斷展褶皺。其中又有兩種亞類:簡單型斷展和穿透型斷展。前者斷展的上端點僅擴展到背斜的核部,后者斷層切穿上覆后裂谷期地層,斷層擴展到地表。=3\*GB3③取直型在擠壓力作用下,前期正斷層下盤發(fā)生取平作用,先期正斷裂截彎取直形成新的沖斷裂,原先作正斷運動的地層部分發(fā)生反轉(zhuǎn)。這種情況通常與逆斷層沿低角度斷面易于運動的特性有關(guān),斷層和褶皺的關(guān)系為斷彎或斷展型。=4\*GB3④新生沖斷褶皺盆地構(gòu)造反轉(zhuǎn)過程中形成新的沖斷—褶皺構(gòu)造,為廣義的反轉(zhuǎn)構(gòu)造。二、反轉(zhuǎn)構(gòu)造的運動學特征反轉(zhuǎn)構(gòu)造運動學研究包括定性和定量兩個方面,具體有四項內(nèi)容:=1\*GB3①研究擠壓前拉張伸展程度和后期擠壓縮短程度;=2\*GB3②研究褶皺與斷層之間的運動學關(guān)系;=3\*GB3③確定構(gòu)造反轉(zhuǎn)運動的期次和時間;=4\*GB3④研究構(gòu)造的升降作用。反轉(zhuǎn)構(gòu)造的運動學參數(shù)零點:斷層沿傾向線由正斷向逆斷或由逆斷向正斷的突變點生長指數(shù):用來表示上、下盤的厚度變化地層傾向滑距:斷層上下盤同一標志層沿斷面傾向線錯開的距離反轉(zhuǎn)率:擠壓位移與拉張期總位移之比Ri=Dc/Dh構(gòu)造幅度:斷層上下盤前拉張期地層單元的高程差(一)反轉(zhuǎn)構(gòu)造的伸展和壓縮程度研究反轉(zhuǎn)構(gòu)造拉張和擠壓程度的定量方法有生長指數(shù)、構(gòu)造高程、滑移位移、地層斷距和反轉(zhuǎn)率等。對這些參數(shù)進行測定,可定量認識反轉(zhuǎn)構(gòu)造的運動學特征。1.生長指數(shù)生長指數(shù)(或生長率)是一個能判定伸展和擠壓時間及速率的參數(shù),它通過測定斷層上、下盤對應(yīng)地層單元的相對厚度來表征斷層的活動強度。Thorsen(1963)關(guān)于生長指數(shù)的原始定義為:Gi=th/tf-1其中:th為上盤伸展層序垂直地層厚度;tf為下盤對應(yīng)層序垂直厚度。據(jù)此可以利用地層單元厚度與生長指數(shù)的對應(yīng)關(guān)系確定構(gòu)造反轉(zhuǎn)作用的時間和反轉(zhuǎn)程度。2.反轉(zhuǎn)率利用同伸展層序中零點的位置,可以定量確定斷層剖面上拉張伸展和擠壓縮短運動的相對強度。反轉(zhuǎn)率是縮短位移與伸展位移的比率。它由平行于斷層面上盤同伸展層序的視厚度及該層序中的零點位置確定:Ri=dc/dh或Ri=1-de/dh其中:dh為與斷層面平行的同伸展層序厚度;dc為與斷層面平行的零點以上反轉(zhuǎn)同伸展層序厚度;de為同引張層序位于零點之下、平行于斷面的長度。如果零點位于同伸展層序的頂部,Ri=0(dc=0和de=dh),即未發(fā)生縮短反轉(zhuǎn);如果零點位于同伸展層序底部,則表示同伸展層序全部反轉(zhuǎn),Ri=1(de=0和dc=dh),即前伸展層序的所有標志層重新回返到變形前的區(qū)域高程。5.構(gòu)造高程由于層系和斷裂在地震剖面上有時反映很差,從而確定斷層的滑移位移和地層斷距有時十分困難。在這種情況下,對于這類反轉(zhuǎn)構(gòu)造的定量分析,構(gòu)造高程是最有用的參數(shù)。伸展變形期構(gòu)造的高程(即正向構(gòu)造高程)可通過上盤伸展期前單元與剖面恢復(fù)至擠壓之前狀態(tài)時下盤伸展期前單元的高程差確定。擠壓變形期的構(gòu)造高程(即反向構(gòu)造高程)可以直接根據(jù)擠壓期后和擠壓期前單元的高程差求得。正向和反向構(gòu)造高程的比值能提供構(gòu)造在演化過程中伸展和擠壓作用的相對重要性。(二)構(gòu)造反轉(zhuǎn)運動期次和時間的確定目前確定構(gòu)造反轉(zhuǎn)運動期次和時間的方法有:(1)伸展和擠壓生長指數(shù);(2)削截不整合面和下伏地層的構(gòu)造變形;(3)同構(gòu)造期不整合面及上覆地層的超覆。三)構(gòu)造升降作用分析地層被剝蝕的程度體現(xiàn)盆地構(gòu)造的升降,因而在一定意義上反映構(gòu)造反轉(zhuǎn)的強度,同時也是確定反轉(zhuǎn)期的重要手段。剝蝕厚度通常在反轉(zhuǎn)隆起區(qū)高,在向斜區(qū)低。盆地發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn),通常形成褶皺隆起和褶皺凹陷區(qū),同構(gòu)造期不整合在褶皺隆起區(qū)表現(xiàn)為角度不整合,在褶皺凹陷區(qū)表現(xiàn)為假整合。三正反轉(zhuǎn)構(gòu)造的形成演化機制根據(jù)褶皺—逆沖斷層帶中褶皺與斷層的相互作用,可將沖斷過程中褶皺形成作用分為三類:斷彎褶皺作用、斷展褶皺作用和滑脫褶皺作用(又稱斷滑褶皺作用)。在先存正斷層擠壓反轉(zhuǎn)沖斷過程中,斷層和褶皺之間也遵循這種運動學關(guān)系。從反轉(zhuǎn)構(gòu)造基本樣式研究可見,正反轉(zhuǎn)構(gòu)造主要有三種不同的形成演化機制:一是無斷層活動的滑脫褶皺機制;二是犁式斷層逆轉(zhuǎn)活動控制下的斷彎或斷展褶皺機制。1.滑脫褶皺在橫向擠壓力作用下,正反轉(zhuǎn)過程中原伸展地層層間滑脫并壓縮形成褶皺。原伸展地層中可能沒有斷層,即使有正斷層,其規(guī)模也很小,正反轉(zhuǎn)期幾乎未活動。區(qū)內(nèi)主要滑脫層為基底面或大套泥巖等塑性層?;摍C制形成的褶皺其上下形態(tài)明顯不一致,褶皺強度小,總體為一低幅寬緩褶皺,較常見的是斷陷層序反轉(zhuǎn)背斜型與斷陷和坳陷層序反轉(zhuǎn)背斜型。當壓縮進一步加強時,就有可能產(chǎn)生逆沖斷層或使先存正斷層活化,反過來控制褶皺的演化,從而使滑脫褶皺轉(zhuǎn)化為斷展褶皺。2.斷彎褶皺當正反轉(zhuǎn)過程中先有犁式正斷層逆沖活動時,反轉(zhuǎn)構(gòu)造的形成機制為斷彎褶皺。先存犁式正斷層為主要滑脫面,在擠壓作用下,上盤地層沿斷層面向上滑動,由上而下各層依次首先回復(fù)到它們的原始水平位置,對應(yīng)斷點相接,然后再向上抬升并向下盤排出,從而在先存正斷層上方形成斷彎褶皺。當擠壓較弱時,僅上部分地層回復(fù)或抬升超過原始水平位置,所形成的背斜褶皺強度小,先存斷層表現(xiàn)為下正上逆的性質(zhì);擠壓進一步加強,背斜幅度增大,先存正斷層逐步轉(zhuǎn)化為上下皆逆型斷層,同時順著先期正斷面上盤向上逆沖,斷面同時向上延伸,形成穿透型斷層擴展褶皺組合。此機制所形成的反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式主要有斷陷層序中斷層下正上逆型、上下皆逆型?;顒舆^程中,同伸展層序從增厚變??;前伸展單元從翹傾變平下盤擠壓斷彎褶皺附加斷展褶皺。四、反轉(zhuǎn)構(gòu)造動力學分析通過反轉(zhuǎn)構(gòu)造實例分析發(fā)現(xiàn),反轉(zhuǎn)構(gòu)造是區(qū)域構(gòu)造運動的產(chǎn)物,它即可產(chǎn)生于正向擠壓,也可在扭應(yīng)力場中形成。我國南海陸緣和東部各油區(qū)新生代構(gòu)造反轉(zhuǎn),是印度、太平洋和歐亞板塊活動產(chǎn)生的平移剪切運動中局部擠壓分力所引起,郯廬斷裂的走滑運動直接影響著東部反轉(zhuǎn)構(gòu)造的形成。中、新生帶以來,印度、太平洋和歐亞板塊的碰撞、俯沖所造成的應(yīng)力場和應(yīng)力場的轉(zhuǎn)換,以及郯廬斷裂帶走滑運動的歷史極其復(fù)雜,不可能用一個總體或單一的應(yīng)力場去解釋所有不同構(gòu)造部位以及不同走向的局部構(gòu)造的反轉(zhuǎn)現(xiàn)象,這就需要在考慮全區(qū)整體應(yīng)力環(huán)境的基礎(chǔ)上,對每個局部反轉(zhuǎn)構(gòu)造的應(yīng)力場作具體分析。反轉(zhuǎn)構(gòu)造的力學機制

①重力因素由于地球內(nèi)部各層圈物質(zhì)流動和熱流,總是出現(xiàn)重力不均衡狀態(tài),需要進行均衡調(diào)整,引起升降運動。②盆地反轉(zhuǎn)與深部巖漿活動的聯(lián)系Brodie和White(1995)根據(jù)英倫三島及近海的沉降史和地震資料綜合研究后指出,第三紀時歐洲西北大陸架的許多盆地都經(jīng)歷了快速的隆起和剝蝕作用,它肯定是由區(qū)域火成巖侵位作用所致,這種火成巖侵位作用可能與深部地幔柱上升發(fā)生的北大西洋張開有關(guān)。③伸展中重力滑動、塊體旋轉(zhuǎn)在伸展過程中,由于重力滑動引起塊體旋轉(zhuǎn),局部出現(xiàn)沖斷層和隆升,受到剝蝕。④擠壓和扭壓作用。擠壓可以是垂直擠壓或扭壓,通常反轉(zhuǎn)是由擠壓和走滑結(jié)合,即扭壓作用所致,這可能是由于原來盆地方向與后來最大主壓應(yīng)力方位有一定角度的差異,而容易產(chǎn)生斜滑分量的緣故。11、逆牽引構(gòu)造是較大的同生正斷層伴生的一種構(gòu)造。一般發(fā)育于水平巖層或產(chǎn)狀平緩巖層中的正斷層下降盤,多以背斜形式出現(xiàn)。由于同生正斷層傾角有向下變緩的趨勢,因而當其上部被拉開出現(xiàn)裂口時,必然產(chǎn)生順著上盤下降的能力,將斷層近旁的上盤巖石拖向裂口填補其空間,使得上盤巖層呈現(xiàn)向上突出的弧形彎曲,形成逆牽引構(gòu)造。在深部由于斷層傾角變緩,裂口變小,其逆牽引現(xiàn)象則逐漸不明顯。如果地層塑性不大,則沿與正斷層共扼相交的另一組剪裂面發(fā)展稱為反向正斷層以填補裂口造成的空間,在剖面山構(gòu)成“Y”形斷層。牽引構(gòu)造斷層兩盤沿斷層面作相對滑動時,斷層附近的巖層因受斷層面摩擦力托曳而產(chǎn)生的弧形彎曲構(gòu)造,巖層弧形彎曲突出的方向大體指示本盤的相對運動方向。12、巖石圈巖石圈是指上地幔軟流圈以上的堅硬巖石部分,包括屬于地殼的硅鋁層(花崗巖層)、玄武巖巖層(硅鎂層)和屬于上地幔最上部的超基性巖層(橄欖巖層)。整個巖石圈進一步破裂稱為一些巖石圈板塊,彼此作各種形式的形對運動而導致各種大規(guī)模的構(gòu)造現(xiàn)象。板塊從板塊構(gòu)造角度理解,一個板塊應(yīng)以克拉通地塊為和新,被較為完整的活動或被凍邊緣所環(huán)繞,有獨立的漂移史、沉積作用、巖漿和變質(zhì)作用史,不同的板塊其演化歷史顯著不同。微板塊一個含義是它是一個小板塊,也以克拉通地塊為主體,周邊殘存有被動或活動邊緣及板塊活動的遺跡,有不同于周邊的獨立演化史;另一個含義是因其小而破碎,小地快自身大多受到不同程度的改造。聯(lián)合板塊有許多微板塊組合而成的板塊,早期,組成它的微板塊各自有獨立的演化史,晚期,聯(lián)合在一起作為一個同一的板塊運動。13、俯沖帶地幔對流體驅(qū)動洋殼板塊移動到島弧前緣,在海溝處一般沿著45度左右的傾角向大陸方向俯沖,形成一個連續(xù)的震源帶,稱為貝尼奧夫帶,或稱板塊俯沖帶或消亡帶,是板塊的分界線,這種邊界主壓受壓應(yīng)力作用,稱為聚斂型板塊邊界。地縫合線兩個大陸板塊相碰撞,陸殼彼此受到擠壓,經(jīng)長期不斷地遭受破折、彎曲、混雜、變質(zhì)等作用,在彼此前緣接觸的地方受到變形,形成山脈,標志著兩個板塊縫合之處,稱為地縫合線。14、推覆構(gòu)造由沖斷層及其上盤推覆體和下盤組合而成的整體構(gòu)造。沖斷層總體傾斜平緩,常呈上陡下緩的鏟狀或下陡上緩的倒鏟狀,也可呈陡、緩相間的臺階狀。上盤為由遠距離(數(shù)千米至上百千米)推移而來的外來巖塊,稱推覆體。下盤為較少位移的原地巖塊。推覆構(gòu)造多發(fā)育于造山帶及其前陸地區(qū)。一個大的推覆體,沿其逆沖方向可分為根帶、中帶和前鋒帶。根帶是推覆體的源區(qū),巖石變形強烈,中帶為推覆體的主體,由于經(jīng)受了強烈的擠壓和單剪作用,其中巖石常發(fā)育有剪切褶皺、劈理及次一級疊瓦狀的沖斷層。前鋒帶自由度大,常形成斷裂和等厚褶皺。由于構(gòu)成推覆構(gòu)造的沖斷層面起伏延展,如經(jīng)后來的剝蝕作用,在前鋒帶和中帶可形成被原地巖塊包圍的外來巖塊孤丘,稱飛來峰,以及在外來巖塊中暴露出原地巖塊天窗,稱為構(gòu)造窗。

逆掩斷層①又稱仰沖斷層,是大規(guī)模的、以公里計的、斷層面傾角小于30°的逆斷層。②當規(guī)模巨大且上盤沿低角度波狀起伏的斷層面(滑脫面)遠距離推移(數(shù)公里至數(shù)十公里)時,則稱為輾掩構(gòu)造或推覆構(gòu)造。15、披覆構(gòu)造這類構(gòu)造的形成與地形突起和差異壓實作用有關(guān)。在沉積基底上常存在有各種地形突起,由結(jié)晶基巖、堅硬致密的沉積巖或生物礁塊等組成。當其上有新的沉積無堆積后,這些突起部分的上覆沉積物常較薄,而其周圍的沉積物則較厚,因而在成巖過程中,由于沉積物的厚度和自身重力不同,所受到的壓縮也是不均衡的,結(jié)果便在地形突起(潛山)的不為,上覆地層呈披覆隆起形成,形成背斜圈閉,常呈穹窿狀,頂平翼稍陡,幅度下大上小。滾動背斜多發(fā)育于三角洲地區(qū),主要是由于沉積過程中同生斷層作用的結(jié)果。在斷塊活動及重力滑動作用下,邊斷邊沉積,堆積在同生斷層下降盤上的砂泥巖地層沿斷層面下滑,使地層產(chǎn)生逆牽引,形成了這種特殊的“滾動背斜”圈閉。滾動背斜位于向坳陷傾斜的同生斷層下降盤,多為小型寬緩不對稱的斷軸背斜,近斷層一翼稍陡,遠離斷層一翼平緩。背斜高點距離斷層較近,且高點向深部逐漸偏移,其偏移的軌跡大體上與斷層面平行。重力滑動構(gòu)造指巖層或巖體主要受重力驅(qū)動沿某個滑動面或軟弱面向下坡滑動和擴展所產(chǎn)生的構(gòu)造變形。重力滑動構(gòu)造包括下伏巖系、滑動斷層系和滑動巖系等幾個組成部分的若干結(jié)構(gòu)要素。底辟構(gòu)造又稱擠入構(gòu)造,是指地下較深處的密度相對較小的高塑性巖層或巖體在差異重力下向上拱起或刺穿上覆巖層而形成的一種構(gòu)造。底辟構(gòu)造的基本結(jié)構(gòu)要素一般包括三個部分:底辟核、核上構(gòu)造和核下構(gòu)造。簡答題(10分*4)1..斷層的標志有哪些?如何判斷斷層兩盤的相對運動方向?判斷斷層存在的標志,主要在地層和構(gòu)造方面,這是指示斷層存在的直接證據(jù);其次是地貌、水文等方面,可作為指示斷層存在的間接證據(jù)。(1)構(gòu)造線和地質(zhì)體的不連續(xù)任何線狀或面狀的地質(zhì)體,如地層、礦層、巖脈、巖體、變質(zhì)巖的相帶、不整合面、巖體與周圍圍巖接觸面、片理、褶皺的樞紐在平面上和剖面上的突然中斷、錯開等不再連續(xù)的現(xiàn)象,說明可能有斷層存在。(2)地層的重復(fù)和缺失地層的正常順序具有規(guī)律性的排列,當有走向斷層存在時,常常造成兩盤地層在平面上和垂向上的重復(fù)和缺失。這種重復(fù)和缺失現(xiàn)象與斷層性質(zhì),斷層面與地層兩者產(chǎn)狀關(guān)系有關(guān)。(3)地層產(chǎn)狀的突然改變這種突變有兩種情況:一種是由于斷層的錯動而搞亂了地層的原來產(chǎn)狀,使得兩盤地層產(chǎn)狀急變而不一致;另一種是由于斷層滑動的牽引,而使地層變陡,一般愈接近斷層地層角度越陡,甚至直立或發(fā)生倒轉(zhuǎn)。(4)斷層面或斷層帶的構(gòu)造特征①擦痕和階步擦痕和階段都是斷層兩盤巖塊相對錯動時在斷層面上因摩擦和碎屑刻劃而留下的痕跡,據(jù)此可判斷斷層的存在和斷盤的相對運動方向。擦痕常表現(xiàn)為一組彼此平行而且比較均勻細密的相間排列的脊和槽,有時可見擦痕的一端粗而深,另一端細而淺,由粗而深的一端向細而淺的一端的指向為對盤運動方向。在斷層滑動面上有時可見纖維狀晶體,酷似擦痕,他們是在斷層發(fā)生和發(fā)展的過程中,兩盤逐漸分開時生長的淺偽裝集體,其C軸有平行于斷層位移方向的優(yōu)選方位。最常見的是石英或方解石纖維狀晶體。階步是發(fā)育在斷層面上或纖維狀晶體中的一種小陡坎,坎高一般不超過數(shù)毫米,延伸方向大致與擦痕或纖維狀晶體的延伸方向垂直。正階步在平行斷層運動方向的剖面上其形態(tài)特征呈不對稱坡狀,陡坎傾斜方向,指示對盤巖塊相對運動方向。反階步與階步指示兩盤相對運動方向相反,為斷層早期發(fā)育的剪切羽裂所造成或有晚期伴生發(fā)育的雁裂張節(jié)理而形成。②牽引構(gòu)造和逆牽引構(gòu)造牽引構(gòu)造是斷層兩盤沿斷層面作相對滑動時,斷層附近的巖層因受斷層面摩擦托曳而產(chǎn)生的弧形彎曲現(xiàn)象。巖層弧形彎曲突出的方向大體指示本盤的運動方向。逆牽引構(gòu)造一般發(fā)育于水平巖層或緩傾斜巖層中的正斷層的下降盤,弧形彎曲突出方向指示對盤的動向。③羽狀節(jié)理和拖褶皺在斷層兩盤相對運動過程中,常常在斷層的一側(cè)或兩側(cè)地層中發(fā)育羽狀張節(jié)理和剪節(jié)理,它們的排列與主斷層或斷層帶斜交,往往在斷層主動盤一側(cè)發(fā)育較好。拖褶皺指由酸層兩盤相對運動派生的褶皺,常見于大型平移斷層的一側(cè),其軸面與斷層呈小角度相交,其銳夾角指示斷層對盤運動方向。④構(gòu)造透鏡體斷層帶中常發(fā)育有規(guī)模不等,并呈一定方向排列的透鏡狀巖塊,稱為構(gòu)造透鏡體。根據(jù)透鏡體長軸方向可以判斷斷層兩盤相對動向。(5)斷層破碎帶和斷層巖巖斷層兩盤相對運動,互相擠壓,使斷層附近的巖石破碎,形成與斷層面大致平行的破碎帶,稱為斷層破碎帶,簡稱斷層帶。斷層巖是斷層帶中因斷層動力作用被搓碎、研磨,有時伴生有重結(jié)晶作用而形成的一種巖石。這種巖石常具有明顯的定向性。根據(jù)其研磨破碎的程度以及重結(jié)晶和定向性,將斷層巖分為以下幾類:斷層角礫巖、碎裂巖、糜棱巖、構(gòu)造片巖(片理化巖)。(6)地貌和水文標志①斷層崖和斷層三角面由于斷層兩盤的相對滑動和差異剝蝕作用,常使斷層面裸露地表,形成陡崖,稱為斷層崖。當斷層崖受到與崖面垂直方向的水流侵蝕、切割而形成沿斷層走向分布的一系列三角形陡崖,稱為斷層三角面。②山脊錯斷和水系改向、串珠狀湖泊洼地和帶狀分布的泉水、巖體的線狀分布與礦化作用等都是斷層存在的標志。(7)物探標志由于斷層兩盤巖性往往有明顯的差異,其各種物理性質(zhì)都會發(fā)生變化,因此利用重力、航磁、地電、地震等各種方法獲得的異常變化曲線圖,可以推斷深部斷層的存在。2.褶皺形成的機制有哪些?根據(jù)褶皺的形態(tài)及內(nèi)部構(gòu)造特征所反映的褶皺層各部分的應(yīng)力、應(yīng)變的特征,可將褶皺形成機制概括為以下幾種。(1)縱彎褶皺作用巖層受到順層擠壓力(側(cè)向擠壓)的作用而發(fā)生褶皺,稱為縱彎褶皺作用。地殼水平運動是造成這種作用的地質(zhì)條件。當一套層狀巖石受到側(cè)向擠壓時,巖層面在形成褶皺的過程中起著重要的分隔作用。巖層的彎曲可以通過兩種運動方式來完成,一種是彎滑褶皺作用,另一種是彎流褶皺作用。①彎滑褶皺作用指一系列巖層通過層間滑動而彎曲形成褶皺。主要特點:a.各彎曲巖層面仍保持平行關(guān)系,多為等厚褶皺。b.層間滑動規(guī)律是:各相鄰的上曾相對向背斜轉(zhuǎn)折端滑動,各相鄰下層相對向相攜轉(zhuǎn)折端滑動。往往在褶皺轉(zhuǎn)折端形成虛脫現(xiàn)象。背斜樞紐部位的斷裂破碎現(xiàn)象(強巖層常因其堅脆而破碎呈許多大小不等的碎塊);C.硬巖層之間的薄層塑性層,在彎滑作用下,往往形成層間小褶皺,稱為托曳褶皺,它們位于主褶皺翼部,多為不對稱褶皺。②彎流褶皺作用當巖層彎曲變形時,不僅發(fā)生層間滑動,而且某些層(軟弱層)內(nèi)部還可能出現(xiàn)物質(zhì)流動現(xiàn)象,這就是彎流褶皺作用。主要特點:a.大都發(fā)生與脆性巖層之間的塑性層內(nèi)。B.巖層內(nèi)物質(zhì)流動方向一般是從兩翼流向轉(zhuǎn)折端,從而形成頂厚褶皺或相似褶皺。C.由于層內(nèi)物質(zhì)屬性流動,往往形成變質(zhì)巖區(qū)域常見的線理、流劈理或片理等構(gòu)造現(xiàn)象。(2)橫彎褶皺作用巖層受到和層面相垂直的方向上的擠壓而發(fā)生褶皺的作用稱為橫彎褶皺作用。地殼物質(zhì)的升降運動是造成這種作用的地質(zhì)條件。巖漿的頂托作用,巖盤的刺穿以及同沉積褶皺作用等都是橫彎褶皺作用。主要特征:a.巖層整體處于拉伸狀態(tài);b.往往形成頂薄褶皺,尤其是巖漿侵入或塑性體上拱造成的穹隆構(gòu)造,頂不不僅因拉伸而變薄,還可能形成放射狀或同心環(huán)狀斷裂。(3)剪切褶皺作用(滑褶皺作用)指巖層沿著一系列與層面不平行的密集剪切面,發(fā)生有規(guī)模的差異滑動而形成褶皺作用。原始層面對褶皺不起任何控制作用,滑動是穿層的。主要特征:a.在褶皺的不同不為沿軸面方向的巖層視厚度都大致相等,形成經(jīng)典樣式的相似褶皺;b.并非巖層真正彎曲,一般難以形成較大規(guī)模的向、背斜。(4)柔流褶皺作用指高塑性巖層受力作用時,呈類似粘稠的流體流動的變形,從而形成形態(tài)復(fù)雜無一定規(guī)律的流褶皺。如鹽巖層因塑性流變而褶皺,深變質(zhì)巖中的長英巖脈流變成腸狀褶皺。(5)膝折作用是一種兼具剪切褶皺和彎滑褶皺作用兩種特征的一種特殊褶皺作用,往往發(fā)生于巖性均一的一系列脆性薄巖層中。其作用方式是由于一步的層間滑動并又圍繞著一個相當于軸面的膝折面折疊而成尖棱褶皺。3.斷層與褶皺的關(guān)系?例舉幾種斷層相關(guān)褶皺。褶皺與斷層、節(jié)理經(jīng)常共生在一起,從成因角度看,它們的關(guān)系是雙重的。(1)一方面是由褶皺進一步發(fā)育而到破裂變形,可以將節(jié)理、斷層看作是褶皺進一步發(fā)展的結(jié)果。斷裂構(gòu)造在褶皺不同部位上,其空間分布、排列方式以及組合形式等均有各自的規(guī)律性。這種規(guī)律性是由造成褶皺的區(qū)域應(yīng)力場以及褶皺不同部位的局部應(yīng)力場的性質(zhì)和特點所決定的??v彎褶皺伴生的縱張節(jié)理可進一步發(fā)展成為正斷層,橫彎褶皺伴生的縱張節(jié)理、環(huán)形張節(jié)理、放射狀狀節(jié)理也可進一步發(fā)展成為正斷層。由差異升降運動造成的撓曲狀褶皺的陡翼經(jīng)常演變成高角度正斷層??v彎褶皺攀升的剖面共軛剪節(jié)理進一步發(fā)展成為逆斷層,長出現(xiàn)在不對稱褶皺的陡翼。差異升降運動造成的撓曲狀褶皺的下部也可因垂向剪切作用而形成高角度逆斷層??v彎褶皺伴生的平面共軛剪節(jié)理常進一步發(fā)展成平移斷層。(2)另一方面,斷層(特別是大型斷層)在其發(fā)展過程中,由于兩盤巖塊相對運動而產(chǎn)生的平面上或剖面上的剪切作用,在一定條件下也可形成褶皺。這種褶皺是斷層的伴生構(gòu)造。它的空間分布也具有一定的規(guī)律性,這種規(guī)律性是由斷層運動的性質(zhì)所決定的。如斷層兩盤相對滑動造成的牽引構(gòu)造和逆牽引構(gòu)造;生長斷層引起的滾動背斜;平移斷層伴生的雁行褶皺;正斷層造成的基底差異升降運動造成的薄頂翼厚的披覆構(gòu)造;基底斷裂對蓋層褶皺的形態(tài)和組合形式具有重要的控制作用。深層斷裂常使淺層(蓋層)褶皺不對稱,褶皺軸面和深層斷裂傾向一致,褶皺高點由淺層向深層沿斷裂面遷移。與逆掩斷層相關(guān)的褶皺最為發(fā)育,根據(jù)其特征可分為斷彎褶皺,斷層擴展褶皺(斷展褶皺),滑脫褶皺等,在前陸盆地非常發(fā)育的雙重構(gòu)造、褶皺沖斷帶等。4.簡述威爾遜旋回的含義。加拿大學者威爾遜(J.T.Wilson,1973)從板塊構(gòu)造觀點出發(fā),將巖石圈從大陸破裂、裂谷出現(xiàn)到洋盆形成,再從洋盆俯沖、縮小到閉合的完整過程,劃分為六個階段(期)。①胚胎期:地幔的活化最初引起穩(wěn)定大陸殼的破裂,形成大陸裂谷,東非裂谷就是最著名的實例。②幼年期:地幔的活化使其熱熔物質(zhì)噴流或上涌對流,巖石圈進一步破裂并開始出現(xiàn)狹窄的洋殼盆地,可以紅海、亞丁灣為代表。③成年期:隨著洋中脊系統(tǒng)的延伸和擴張作用的加強,終于出現(xiàn)了新的大型成熟洋盆,大西洋是其典型代表。洋盆兩側(cè)未發(fā)生俯沖作用稱為被動大陸邊緣。④衰退期:在洋脊系統(tǒng)擴張的同時,洋盆一側(cè)或兩側(cè)開始了俯沖消減作用,稱為主動大陸邊緣。洋盆面積開始收縮,可以太平洋為代表。尤其是太平洋板塊沿著亞洲東部大陸邊緣的千島海溝、日本海溝、琉球海溝和菲律賓海溝,向歐亞板塊下面俯沖,形成(海)溝(火山島)弧(邊緣海)盆型的匯聚帶,組成現(xiàn)今亞洲東緣花彩列島式的地理面貌。⑤殘余期隨著洋脊擴張作用減弱,兩側(cè)陸殼地塊相互逼近,其間僅存殘留海盆,如地中海。⑥消亡期最后兩側(cè)大陸直接碰撞拼合,海域完全消失,轉(zhuǎn)化為高峻山系。橫亙歐亞大陸的阿爾卑斯-喜馬拉雅山脈就是最好的代表。例如,印度板塊與歐亞板塊的碰撞是屬于陸-陸碰撞型的板塊匯聚帶。由于大陸殼較輕,它漂浮在軟流圈之上,大部分不可能被帶往消減帶的深處。因而當兩個大陸碰撞時,先前的大型古洋盆因俯沖消亡而在地表只保留一些殘跡(由蛇綠巖、基性火山巖及深海放射出硅質(zhì)巖組成),稱為板塊縫合帶(suture),代表板塊構(gòu)造演化最后的陸-陸碰撞階段。威爾遜的上述總結(jié)反映了巖石圈板塊構(gòu)造演化的一種常見開合周期過程,迅速獲得廣泛傳播和應(yīng)用。5、不整合的類型及識別標志、研究意義?(1)不整合的類型如果沉積作用不連續(xù),地層和生物演化便會有間斷,并形成明顯的剝蝕面(不整合面),新、老地層之間的這種接觸關(guān)系,統(tǒng)稱為不整合接

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論