地壳上扭动构造十分发育,特别是一些巨型平移断层构成全球性走滑体系。这种扭动构造是由扭动(走滑)作用引起的。
扭动(走滑)作用指在水平扭动力的作用下,岩石圈、地壳形成走滑断裂构造带,断裂构造带在由萌芽期到形成期的演化过程中引起地壳块体的转动及一系列次生构造型式的形成(张之一等,1992)。
扭动作用在地球表面的分布是非常广泛的,几乎所有的挤压构造带、拉张构造带的构造作用都伴有扭动作用。同样,扭动作用构造带也相应地伴有挤压及拉张构造活动。
一些韧性剪切带中的Au成矿系统就是剪应力走滑构造体制下的热液成矿系统。
7441 扭动(走滑)构造带中的拉分盆地
一个走滑断裂的水平方向运动将导致断裂两端的两个区域发生扩张,另两个区域发生压缩,如图730(a)所示。当走滑断裂呈雁行式排列时,相邻两个断裂共同形成的扩张区增强了扩张变形,可称之为拉分作用,如图730(c)所示;而增强了压缩变形,可称之为推隆作用,如图730(d)。这种作用可分为左侧拉分[图730(c)]、左侧推隆[图730(d)]、右侧拉分[图730(e)]和右侧推隆[图730(f)]。
图730 扭动(光滑)拉分、推隆作用示意图
(据Atilla Aydin et al,1984)
(a)扩张(负号)和挤压(正号)的区域环线右行走滑断层;(b)在扩张象限的尾部裂口(开口状)和挤压象限的压溶或褶皱(齿状);(c)位于右侧叠覆区上的菱形地堑;(d)位于右行走滑断裂的左侧叠覆之上的菱形地堑;(e)正断层(羽状构造在下降盘)和大走滑断裂具正断层性质的部分左叠覆区域构成菱形地堑的边界;(f)逆断层(齿状构造在上升盘)和大走滑断裂具逆断层性质的部分在左行走滑断裂右叠覆区构成菱形地堑的边界
Aydin和Nwr提出了两种拉分盆地的演化模式。第一种模式是,由一系列右行左列雁行式走滑断裂系[图731(a)],在外力持续作用下最初出现许多小的地堑[图731(b)]。当滑移量增加,这些地堑开始相互连接形成复合地堑[图731(c)]。最后产生一个大的拉分盆地[图731(d)]。这种拉分盆地的一边的长度与断裂位移距相当,其宽度则是在演化过程中的所有断裂线间隔的总和。这种拉分盆地的形态不规则,边界呈折线状。
第二种模式是以断裂束的任意接合和相互作用为基础。最初的断裂构造[图732(a)]是逐步发展的,或者走滑断裂的位置有可能受原已存在的张性断裂控制。在初始阶段,地堑由相邻的、较长的断裂相互作用产生[图732(b)]。当滑移量增加时,相距较远的断裂伸长,新的断裂束形成,进一步促进断裂之间的接合和相互作用,从而导致产生更长、更宽的拉分盆地[图732(c)]。
可见,与扭动作用有关的拉分盆地的边界正断层和盆地内正断层都是边界走滑断层所派生的。盆缘出现不规则形态的褶皱、断层、滑脱构造和滑移岩体。其中的褶皱和断层均呈雁行排列。在盆地中部则由于地壳的拉薄而出现火山和温泉等。我国西北部许多小盆地属这种盆地。
图731 模式一:表明与雁行式左滑断裂有关的菱形地堑的接合,最终结果为复合拉分盆地
(据Atllia Ayuln et al,1894)
图732 模式二:表明了复合盆地的形成,复合盆地包括大小的地堑和地垒
(据Atllia Ayuln et al,1984)
7442 走滑作用、扭动构造与油气的关系
世界上许多含油气盆地都与走滑作用、扭动构造有关。
例如,中亚地区一些中新生代盆地的排列明显受扭断裂所控制(图733),其中最明显的一组扭断裂近北西向雁列展布,例如,额尔齐斯断裂、博罗霍洛断裂及塔拉斯—费尔干断裂等。这些断裂在古生代时主要呈现为与褶皱平行的冲断层,到中生代以后,断裂性质转化为以右行平移为主的扭断层,兼具压性。
图733 中亚地区主要沉积盆地与扭断裂展布特征
1—扭断层;2—冲断层;3—正断层;4—一般断层;5—褶皱轴;6—沉积盆地。Ⅰ—准噶尔盆地;Ⅱ—吐鲁番盆地;Ⅲ—柴达木盆地;Ⅳ—塔里木盆地;Ⅴ—巴尔喀什盆地;Ⅵ—费尔干盆地。①塔拉斯—费尔干断裂;②天山断裂带;③博罗霍洛断裂;④额尔齐斯断裂;⑤阿尔金山断裂;⑥帕米尔断裂带;⑦昆仑断裂带;⑧祁连山断裂
这些北西向扭断裂系与东西向的天山带、昆仑山及北东东向的阿尔金山断裂系等的联合复合,构成了我国西部及邻区的一系列三角形、菱形及平行四边形等多种形状的中新生代盆地。总的说来,这些盆地主要具有压扭性。
走滑作用与油气盆地形成的关系已日益被人们所认识。如马拉开波盆地、圣九昆盆地、加利福尼亚盆地、阿拉斯加库克湾盆地及波斯湾盆地等的形成均与走滑作用有关。扭动构造的形成过程与走滑断裂的发育密切相关,它不仅控制了油气的聚集而且对油气的形成、运移具有重要的影响。
张之一等(1992)将走滑作用、扭动构造与油气的关系归纳为如下几个方面:
(1)走滑作用对含油气盆地形成及演化的控制
赵重远在《渤海湾盆地的构造格局及其演化》一文中指出:“渤海湾盆地是形成在一个曾发生左旋剪切挤压破裂的中生代复式背斜隆起上,因而当拉张和右旋剪张作用起作用时,便首先利用原先的破裂面滑离拉开;形成许多不对称箕状坳陷,使早期的盆地形态呈现严重的分割局面……古近纪初应力场发生转变后,盆地开始拉开,盆地形成时主要是沿着中生代的左旋剪切平移断裂拉开的。”
童崇光等(1981)在《川东南地区区域构造特征及圈闭类型与气藏分布关系》一文中指出:“四川盆地内发生的大量走滑断裂系有的在古生代早期就已形成,并具有长期继承性活动,可波及低速层或上地幔。由于深层的蠕动和岩浆活动,促使板块内部发生破裂、压缩和褶皱运动,因此,亚洲大陆走滑断裂系展布特点,对四川盆地的形态及川东南褶皱区的产生提供了条件。”
由此可见,走滑作用不仅控制着盆地的形成,而且控制着盆地的发展。这是因为走滑作用的剪切、扭动作用一方面切割地壳较深,另一方面由于剪切、扭动不伴随体积的变化,是最容易发生的一种破裂变化,因此,由盆地形成时的拉开以及以后的挤压、拉张都伴随着基底的剪切,即走滑作用。
(2)扭动构造与油气的关系
目前,已经发现几乎所有的石油及天然气的聚集均与扭动构造有关。例如,大型冀鲁帚状构造体系的内旋层的扭动构造及次级扭动构造组成了济阳坳陷的储油构造圈闭;中旋层的扭动构造及次级扭动组成了黄骅坳陷的储油构造圈闭;外旋层的扭动构造及次级扭动构造组成了冀中坳陷的储油构造圈闭。前述对冀中坳陷次级扭动构造的分布,东濮坳陷文留油田花状构造的存在,辽河坳陷兴隆台油田旋卷构造的认识都进一步证实了渤海湾盆地(冀鲁帚状构造体系)走滑作用的活动情况及扭动构造与油气聚集的关系。
图734 大庆油田的反“S”型构造
(据大庆油田资料)
大庆油田是一个反S型构造(图734),全长达百余千米,由8个局部构造组成,由北而南走向变化为南北、北东东、南南东,总体呈反S型。各局部两翼倾角呈有规律变化,自北端的西陡东缓至南段的西缓东陡。构造脱顶现象明显,浅层构造轴线在北端向西,南端向东作逆时针方向偏转。
该似反S型构造南北两旋回带的内侧,分别发育了两个漩涡,它们重叠在高级直扭负向多字型凹陷之中,加剧了凹陷幅度,提高了生油能力,扩大了生油范围。同时,似反S型构造的旋回构造带也控制了油气的分布,形成油气富集程度最高的构造带。
鄂尔多斯盆地被认为是最稳定的地块,有的人甚至认为那里是连构造都不会发育的地区。但是,在它的西缘富含石油的马家滩褶皱断裂带却发现有明显扭动构造(张泊荣,1982),它的根据是:①马家滩褶皱断裂带内的褶皱与断层皆具有雁行排列特征。在其东部的天池—环县向斜也不是一个大向斜纵贯南北,重力资料显示的天环向斜轴是由一系列北北西向雁行排列的向斜组成。②局部构造形态具有扭动特征,如王家场背斜在扭动褶皱上产生平移错动断裂。
除马家滩外,在其南部的沙井子地区以及更南的平凉地区,其断裂排列方式和向斜分布方式与马家滩褶皱断裂带相同,同样是雁行排列。
据了解,鄂尔多斯盆地周边地区普遍存在着扭动构造形迹。因而,鄂尔多斯地块发生过块体转动是不容置疑的,但这个问题需要进行深入研究。
蕴藏丰富石油、天然气的四川盆地,在燕山期及喜马拉雅期,龙门山断裂带发生强烈的压扭性右旋走滑活动。富含天然气的川东华蓥山与黔江之间,展布着华蓥山、铜锣峡、明月峡、方斗山、七跃山、黔江、咸丰等深断裂(或基底断裂),它们相互之间有过右旋或左旋走滑活动,并伴以逆冲作用,使基底缩短,沉积盖层形成断褶带的扭动构造格局(童崇光等,1981)(图735)。
图735 川东地区华蓥山—七跃山之间地震反射剖面示意图
(据四川石油管理局地调处,1978)
据地震勘探资料,川东南地区划分出7个主断褶带,即华蓥山、铜锣峡、明月峡、方斗山、七跃山、黔江断裂带均为莫霍面梯度变化带,因此,可推测它们都是涉及低速层或上地幔的深断裂带。此外,方斗山、铜锣峡主断褶带及南门场、黄泥堂、大池干井等断褶带据童崇光等推测可能涉及基底。以上基底走滑断裂在盖层中多表现为分支逆冲断层,主断面在西部地区以向东倾为主,在东部地区以向西倾为主,而在中部地区则东倾和西倾均有;或在同一断褶带上断面时而东倾、时而西倾,均显示出扭动构造特征。
由于基底平移断裂的排列、交接的型式不同,扭动构造展布型式也不同。川东地区基底断裂近于平行,扭动构造呈雁行展布;川南地区由于华蓥山深断裂与西温泉、中梁山基底断裂呈锐角相交并平移错动,扭动构造呈帚状展布;在宜宾—泸州—江津地区,蔺市盆地及川东东北五宝场盆地中,有北西向、北东向及东西向3组断裂交叉并相互平移错动,形成网格状或菱形展布,构成了雁列形、弧形、T形、L形、十字形、串珠状等复杂形态。
目前已在川东南地区主断褶带之间的低背斜或潜伏构造圈闭中找到了近50个气田。
处于准噶尔盆地西北缘的克拉玛依油田经勘探证明,大量油田与扭动断裂有关,扭断裂所派生的雁行褶皱可以形成良好的构造圈闭,扭动断层所派生的分支断层也可形成良好的断层圈闭。在准噶尔盆地西北缘,由于扭应力作用,主断裂往往呈雁行排列,而断裂的重叠部位组成的断块更是有利的油气聚集带。该区的主要扭动构造型式如图736所示。
图736 扭动构造与油气聚集的关系
(据尤绮妹,1986)
以上列举了国内的实例,国外也不乏其例,这里不准备论述那些处于全球滑动带容易产生扭动构造的例子,仅列举出被认为是地壳上稳定地区的俄罗斯地台作为实例。
俄罗斯地台上的伏尔加—乌拉尔油气区构造单元、油气田关系图(图737)中表明,在伏尔加—乌拉尔含油气区中存在着北东向及北北东向分布的互相平行的21条微地堑,所谓微地堑实际上是具有深断裂性质的走滑断裂带。由图737可以看出油气田的分布与走滑断裂带的关系。ΓH多连柯等认为油气是由深部沿着深断裂经垂直运移而聚集到圈闭中区的。
通过以上实例可以看出扭动构造与油气聚集的关系是非常密切的。以地质力学的观点认为在良好的生油条件下,构造扭动作用产生的扭应力可能是油气聚集的驱动力之一,使得油气从压力大的地带运移到压力较低的圈闭中储存起来。而扭动构造常常形成适于油气聚集的圈闭。
构造复合控油控气作用表现在以下三个方面:
其一,不同构造体系的成生和发展控制着不同的建造,也就控制着不同的含油气组合。例如,四川盆地是个多体系叠合盆地,决定了生油和有利储集相带的形成和变迁。
负向构造复合部位沉降幅度更大,是良好的沉积环境,为生油提供条件。例如,新华夏系沉降带和东西向沉降带复合部位。
正向构造复合部位往往是油气藏或较好油气显示井的存在部位,因为这些部位的构造幅度、圈闭面积较大。更重要的是多次活动,裂缝的发育程度加剧,裂缝性质改变,于油气运移和储集有利,例如,川南气田,各圈闭构造均处于东西向构造和南北向构造复合部位。
其二,先成构造体系控制油气的生成,而油气的运移、聚集条件则是后期形成的构造(或构造体系)所提供。后期构造体系不但提供了必要的构造圈闭,同时也会对原有的油气组合进行改造,下部组合的油气可以在很新的组合里储集。
其三,构造复合部位增加了构造幅度、圈闭范围产生了大量裂缝,更好地改善了储层的渗滤性能。多次复合的部位,更可以使裂缝性质改变,增加张性和张扭性裂缝发育,使油气运移较充分而相对富集。
下面以四川盆地为例,对构造复合控油控气作用作一较详细的分析(乐光禹等,1994)。四川盆地作为中新生代大型构造盆地,具有较规则的菱形轮廓,受周边构造带及相关的断裂系统的控制(图942,图943)。
图942 四川盆地及周缘地区构造分带略图
(据乐光禹,1994)
1—分带分区界线;2—盆地范围;3—断裂;4—褶皱;5—分区编号
据乐光禹教授研究,四川盆地内部构造叠加格局明显受华蓥山断裂带和仁寿—苍溪断裂带控制,分隔为川东、川中和川西三个变形区,各区的构造形态和叠加格局均有所不同。
川东区处于华蓥山断裂带和七曜山断裂带之间。
其中川东北地区发育北西走向的大巴山褶皱和北东走向的川东褶皱在川东北地区互相叠加和干扰,既形成联合,又形成复合。两种褶皱均具有明显的构造分带性:大巴山褶皱分为北带(北大巴山带)、中带(南大巴山带)和南带(大巴山前缘带),川东褶皱也分为东带、中带和西带。大巴山褶皱北带和川东褶皱东带(紧靠盆地外缘的部分北北东向褶皱)未直接交会;南大巴山带和川东褶皱带互相联合,构成一对“收敛双弧”;大巴山前缘带与川东褶皱西带的北段复合,构成交叉褶皱(图944)。
川东褶皱的东带和西带都保持一定的走向延伸,只有中带呈向北西突出的弧形,与向南西突出的南大巴山弧联合,两弧向东收敛于巫山一带,向西撒开成喇叭口形,五宝场盆地即被夹持其中。这是联合弧系的一种重要类型,称为收敛双弧或八字型双弧,反映指向南西和北西的两向侧压力的联合作用。
图943 四川盆地及其周缘地区构造纲要图
(据乐光禹,1994)
1—第四系;2—白垩系(部分地区含古、新近系);3—侏罗系;4—上古生界及三叠系;5—震旦系及下古生界;6—前震旦系变质岩级岩浆杂岩;7—背斜轴迹;8—向斜轴迹;9—构造盆地;10—穹窿;11—逆断层及逆掩断层;12—断层;
图944 川东北构造分带及叠加关系略图
地层:1—白垩系及古、新近系;2—侏罗系;3—三叠系和二叠系;4—寒武系—石炭系;5—前寒武系。大巴山弧形构造带:北带:6—背斜轴;7—向斜轴;8—断层;中带:9—背斜轴;10—向斜轴;11—断层;前缘带:12—背斜轴;13—向斜轴;14—断层。川东弧形构造带:东带:15—背斜轴;16—向斜轴;17—断层;中带:18—背斜轴;19—向斜轴;20—断层;西带:21—背斜轴;22—向斜轴;23—断层。米仓山东西构造带:24—米仓山东西构造范围。其他:25—地质界线
川东褶皱的西带(包括华蓥山、铁山、铜锣峡及七里峡等背斜带),是褶皱向盆地内运移扩展而形成的。此时,来自大巴山方面的推挤滞后或削弱,致使华蓥山等背斜带未受其影响,北延的黄金口背斜带与南大巴山褶皱直交,受其限制。其后,来自大巴山方面的挤压和推覆再次加强,产生前缘带的宽展褶皱,并与既成的北北东向褶皱发生复合叠加,出现限制型、横跨型和迁移型等干扰型式。
黄金口背斜既受南大巴山弧限制而又限制了大巴山前缘带的北西向褶皱,使之分别止于其两翼,不能贯通。当北东向褶皱较弱时,北西向褶皱就可能贯穿之而形成横跨褶皱,如宣汉县附近,北西向的月儿梁—豆腐梁背斜横跨双石庙等北东向褶皱(图945)。七里峡北段的复合叠加褶皱则是一种新的干扰型式——迁移型(杜思清,1996)。向北西倾没的三角山鼻状背斜和向南东倾没的伍湾箕状向斜分别叠加于北东向高陡背斜的不同翼上,并且轴迹相连,迫使早期北东向背斜的轴面和枢纽发生迁移而成弧形(图946)。大巴山前缘带的北西向褶皱主要是受大巴山主体向南推覆影响而产生的表层褶皱,延深至下二叠统顶面已基本消失,只有北北东向构造单独存在。
图945 双石庙横跨褶皱地质图
1—北东向构造带背斜轴;2—北西向构造带背斜轴;3—北西向构造带逆断层;4—陡带;5—地(岩)层界线:(1)叶肢界层,(2)~(20)层砂岩标志层;6—构造编号
川东南地区由走向南北的长寿—遵义断裂、走向东西的古蔺—盐津断裂和走向北东的青山岭断裂围限出一直角三角形块体,其南界已超出盆地的范围。其中石龙峡带以西、长垣坝带以北的川南矿区范围也构成较小的直角三角形,套在大三角形内。实际出现的褶皱受边界控制,构成以直角三角形边界断裂为弦的三套联合弧系(图947):①重庆弧形褶皱系,以南北向直角边为弦,形成向西突出的弧束;②纳(溪)叙(永)褶皱系,受东西向直角边控制,东端倾没,西端略显弯转;③永(川)宜(宾)双雁列褶皱系,受斜边(青山岭断裂)控制,局部构造沿NE50°和NE20°两种串联轴斜列,构成双行雁列。三套弧系都向三角形中心突出,向各端点收敛,变形都是边部强,反映在垂直边界的三向侧压力联合作用下,褶皱系从三角形块体边缘向内部递进扩展;另外沿斜边还有剪力(右旋)作用。
图946 七里峡北段迁移型复合叠加褶皱
(据乐光禹等,1991)
1—中三叠统(雷口坡组);2—上三叠统(须家河组);3—下侏罗统(自流井群)中下部;4—下侏罗统(自流井群)上部;5—中侏罗统下沙溪庙组;6—中侏罗统上沙溪庙里下段;7—中侏罗统上沙溪庙组上段;8—北北东构造带背斜;9—北北东构造带逆断层;10—北西构造带背斜轴;11—北西构造带向斜轴;12—北西构造带平移逆断层;13—岩层产状(正常、倒转);14—岩层陡带
各褶皱系的运移扩展不均衡,东西向褶皱较早波及三角形块体内部;继而南北向褶皱又自东向西扩展,与之横跨,在泸州叙永间形成行列穹窿或“穹—盆型”复合叠加褶皱(见图829)。两向正性构造叠加为穹窿,负性构造叠加为盆地,正、负构造叠加为鞍部。当早期褶皱不对称时,其倾斜的轴面也将卷入晚期褶皱而弯曲,从而可据以判断两期褶皱的先后(图948)。
川中区是夹于盆地内两大断裂之间的北东向条带,而其内部又被相间分布的北西向隆坳所分割。自北而南有:川北坳陷、川中隆起、安岳坳陷、威远—自贡隆起及观音场坳陷。局部构造就重叠在这种北西向隆坳之上,并且也受到北东和北西两种构造线控制。
图947 川东南直角三角形联合构造格局
(据乐光禹,1989)
1—联合构造背斜主轴;2—褶皱束分界;3—直角三角形边界断裂;4—古蔺弧形构造带
图948 叠加褶皱模式图
(据乐光禹,1991)
(a)透视图;(b)平面图
S1—早期轴面;S2—晚期轴面
川北坳陷的复合褶皱从营山断裂以北至大巴山前缘,走向北西的宽展褶皱和短轴构造发育,也有不少北东向褶皱。但已比川东大为减弱。一束北西向宽展褶皱限制于黄金口背斜带的西翼,但西延又横跨通江、巴中以北的北东向褶皱(涪阳坝一带)。巴中以南,这两种方向的构造又有互相迁就、互相限制的趋势,如税家槽背斜和营山—双河场背斜带的弯曲就是如此。所谓“巴中—仪陇旋卷构造”看来就是两向褶皱互相迁就、互相限制的结果。
川中隆起区发育短轴穹状褶皱,但其延伸和排列仍具有一定的方向性。南充构造带呈向北突出的弧形,其东弧翼包括大成、鲜渡河等轴向北西的构造,西弧翼为蓬溪、简阳间的北东向褶皱,南充弧是受北东和北西两种构造线控制的联合弧。武胜、合川间,所谓“川中川南过渡带”的构造排成数列向南东突出的弧形,可称为武胜弧,与南充弧组合为一对反凸双弧。两弧东端在广安附近收敛,西端收敛不明显,这与川中隆起和安岳坳陷的平缓过渡有关。
川中南地区发育有安岳坳陷和威远—自贡隆起。安岳坳陷为走向北西的宽阔大向斜,其中只叠加有很少的北东向局部构造。威远穹窿是盆地内最大的圈闭构造,其形成除可能与基底隆起有关外,它处于北西和北东两向正性构造的叠加部位也是重要因素。从威远穹窿南翼伸出墨林场构造鼻与自流井背斜南段的弯曲相对应,显然受隐蔽的北西向构造控制。
川西区是龙门山前缘的坳陷带,北段为川西坳陷,南段为成都盆地。
图949 中坝气田横剖面图
(据《四川油气田》)
川西北坳陷的总体构造是由白垩系构成的北东走向的大向斜,称为梓潼向斜,其内部的局部构造轴向多变,但仍受北东和北西两种构造线控制。东侧,轴向北东的九龙山背斜北延受到米仓山前缘轴向东西的大两会背斜带的限制;西侧,紧靠龙门山前缘,北东向短轴背斜断续相连成带状分布,包括河湾场、双鱼石、海棠铺、中坝等构造。这些局部构造受龙门山构造的影响较大,一般表现为两期构造的重叠式共轴叠加。例如,中坝构造(图949),侏罗系与三叠系为角度不整合接触,上覆层和下伏层均形成背斜,上下重叠轴向一致。不过下伏层的构造常较复杂,断裂发育,上覆层构造一般较简单。此外,绵阳附近的老关庙、富顺场等构造形成向北突出的弧形。绵阳弧应是由北东和北西两向褶皱构成的联合弧。
成都盆地是叠加于川西坳陷之上的第四纪坳陷(图950),它与龙泉山褶皱断裂带相辅而行,走向均为北北东(约NE30°);川西坳陷则与龙门山冲断带相辅而行,走向均为NE(NE45°~50°)。两期褶皱断裂带,两期坳陷,两种构造走向,形成斜接复合叠加关系。川西坳陷与川中隆起的分界不是龙泉山断裂带而是隐伏的仁寿—苍溪断裂带。龙门山构造在喜马拉雅期继续活动,又同龙泉山构造一起在成都盆地内的两侧形成对冲,西侧的三合场、高家山、雾中山等背斜的轴面及有关断层均向北西倾,东侧的熊坡、苏码头、盐井等背斜的轴面及伴生逆断层均向南东倾,与对冲格局一致。
图950 成都盆地构造略图
(据四川地矿局资料)
1—第四系与下伏岩层不整合线;2—第四系等厚线(m);3—隐伏断层;4—周缘背斜带;5—逆冲断层;6—飞来峰
成都盆地南侧,南北向褶皱发育,如周公山、总岗山等构造。它们是川滇南北构造带北延伸入盆地的部分,幅度已大大降低并很快倾没,但地腹仍有南北向构造存在,如大兴构造。北东向构造南延常插入南北向构造,或迁就它而改变方位,这两种构造又都受到盆地边缘的晚期北西向逆冲断层的切割和干扰。
图951 同心褶皱模式图
(据乐光禹,1994)
四川盆地的沉积盖层经中新生代构造变动,形成复杂的褶皱系统,绝大部分属于纵弯褶皱机制所产生的同心褶皱,但也可能存在部分由断块顶托、岩浆或岩体顶托的横弯机制所产生的上薄褶皱及穿刺构造。典型的同心褶皱剖面可分为上中下三带(图951)。上带为破裂带,为屈曲顶部,张裂发育;中带为同心带,岩层平行弯曲,形态一致;下带为挤压带,上部仍具同心特征但逆冲断层发育,下部为软弱层的滑脱挤入,底为滑脱面。
川东梳状褶皱区,其同心褶皱特征及垂向分带性明显,但由于滑脱层及滑脱面不只一层,形态更为复杂。自下向上,沉积盖层底面即震旦系底面为第一滑脱面,其滑动前锋为铲式逆断层,切入沉积盖层下部。由于沉积岩沿地面自东南向北西滑动,表层相对滞后,导致表层与底层之间的相对剪切,使川东高陡背斜大都是东南翼陡,西北翼缓,轴面西倾。切割较深的断层,作为底滑动面前锋,均向北西逆冲;切割二叠系、三叠系并在志留系中消失的断层虽是共轭的两组,但以向南东逆冲的一组较发达,断距也较大,这一特点与轴面倾斜和盖层顶底的相对剪切一致。当前缘逆冲断层发育时,其上盘整个沉积层的褶皱就比较协调,同心带范围扩大(如华蓥山背斜和大池干背斜)。第二滑脱面为震旦系灯影组顶面,寒武系下部软弱层在其上轻微滑脱。第三滑脱面(主滑脱面)是奥陶系以碳酸盐为主的强硬层顶面,志留系软弱层为主滑脱层;如大天池构造和黄泥堂构造剖面所示,奥陶系顶面只微微上拱,而志留系以上地层则形成大幅度同心褶皱。第四滑脱面为下三叠统嘉陵江组顶面,富含膏盐的雷口坡组在其上滑脱,使上覆层的褶皱幅度进一步加大。局部滑脱有时也在背斜翼部或向斜中发生,岩层的加厚和凸曲指向深部,如张家场剖面(图952)所示,对冲断层切割石炭系、二叠系及下三叠统,其间的岩层形成向斜,厚度加大,而雷口坡组以上地层仅轻微挠曲;大池干背斜与方斗山背斜之间的向斜带中也有类似现象。
滑脱作用除控制高陡背斜变形外,对某些低缓构造的形成也有重要的控制作用。例如,川中营山构造的形成就是在水平压力作用下,嘉陵江组顶部和雷口坡组膏盐层发生塑性压缩,局部挤入增厚,导致上覆脆性层的拱曲和断裂,而其下伏地层则保持平缓产状,无构造显示(图953)。
与褶皱伴生的断层主要发生在二叠系、三叠系强硬层内,往上往下尖灭消失在嘉陵江组膏盐层和志留系页岩等软弱层内;通常形成两组倾向相反的共轭逆冲断层,对冲伴生于向斜两翼,组合为断坳;反冲伴生于背斜两翼,组合为断拱。这类共轭逆冲断层的发生,加大了二叠系、三叠系岩层的褶皱幅度。
四川盆地及其周缘地区的中新生代褶皱运动具有一定的运移扩展作用,各次运动依次向盆地方面扩展和收缩。印支褶皱主要分布在上扬子地台周围;燕山褶皱广泛波及地台,但主要仍限于盆地外围;至喜马拉雅期褶皱运动才进入盆地。但这种运移扩展是不对称的,运移的中心不是川中地块而是龙门山前缘坳陷,特别是其西南段的成都盆地。这可能与川西坳陷特深、沉积特厚有关。
图952 张家场构造横剖面图
(据《四川油气田》)
图953 营山地区89—D29线时间剖面
(据川中矿区)
反射层层位:Ⅰ—自流井群顶界;Ⅰ1—大安寨组底界;Ⅱ0—香溪群顶界;Ⅱ1—香四顶界;Ⅲ—雷口坡组顶界;Ⅳ—嘉陵江组上部;Ⅵ—阳新统顶界;Ⅶ—阳新统底界;Ⅷ—中奥陶统顶界
中新生代沉积盆地的收缩也是以成都盆地为中心的。在晚三叠世,从跨洪洞期、小塘子期到须家河期,沉积盆地是逐步扩大的;自侏罗系到古、新近纪,盆地又从其最大范围逐渐收缩,最后局限于川西一隅,这与盆地内构造运动的递进增强,褶皱向川西坳陷的运移扩展也是一致的。
四川盆地各构造带具递进变形和运移扩展特征。
乐光禹教授认为,四川盆地及其周缘地区主要有四个组系构造线,即北东组系(包括北北东、北东和北东东构造线)、北西组系、东西组系和南北组系。前两个组系对盆地构造的影响最大。每个组系都是递进演化和逐渐运移扩展的,不可能仅凭构造线方向来确定有关构造形成的相对先后,更不能作为某一场运动的表征。
如以七曜山背斜及以东的部分北东向褶皱作为川东褶皱的外带(东带),根据角度不整合关系,其形成于燕山运动是没有问题的。中带(包括方斗山、大池干、云安场、南门场、大天池及温汤井等构造)与南大巴山构造带联合形成“八字型双弧”(乐光禹,1975),属盆地内第一期褶皱。米仓山带既被南大巴山褶皱横跨,当然形成更早,但不在盆地内。它们与盆缘的燕山褶皱咫尺相邻,构造延续,推测在燕山期已具雏形。内带(西带,包括七里峡、铜锣峡、铁山、华蓥山、黄金口等构造)保持其北北东轴向,受南大巴山弧限制,形成稍晚,划为第二期褶皱。川东南直角三角形边界控制的弧系也属第二期,其内部尚有由变形扩展而形成行列叠加褶皱。川南自贡威远地区的北东向褶皱与华蓥山褶皱南延部分是协调的,也当归入第二期。大巴山前缘带的北西向表层褶皱或被北北东向褶皱限制或复合叠加于北北东向褶皱之上,当晚于川东褶皱的西带,应划入第三期。川中隆起的反凸双弧穹状褶皱,是华蓥山向西、大巴山向南的侧压联合作用所形成(乐光禹等,1994),也划入第三期。川西地区,龙门山前有部分构造在印支期已形成,又被喜马拉雅期褶皱共轴叠加;此外,相对来说,北东向的九龙山、南阳场等构造相对较早,可能属第二期,绵阳弧属第三期;成都盆地和龙泉山等构造可能形成最晚,可划分为第四期,但其南侧的南北向构造被北东向构造插入,又相对早些。
根据主要构造形迹的组合展布及其联合关系可以概括地恢复盆地在周缘动力系统联合作用下的构造应力场。一般说来,只要未发生显著的旋转变形,构造线可以反映应力迹线(乐光禹等,1996);张性构造线垂直最小主应力(主拉应力或最小主压应力)迹线,平行于最大主应力迹线;压性构造线垂直于最大主应力(主压应力)迹线,平行于最小主应力迹线。
由于构造动力系统的动态变化,盆地的中新生代构造应力场也是随时间而发生动态变化的非稳定场。根据区域构造总体组合反演的结果,得出的只是构造定型阶段的应力分布,其主应力迹线网络如图954所示。这一联合构造应力场既有统一的应力分布规律,又具有明显的分区特点,各分区基本上以断裂为界,大体同构造变形区一致。
四川盆地构造联合复合叠加对构造圈闭及油气聚集具明显的控制作用。
四川盆地的气藏主要为裂缝性背斜圈闭类型,控制其形成和富集的直接因素是现今存在的构造圈闭;古构造特别是古隆起则控制油气的早期运移。盆地内现存的形态各异的局部构造都是中新生带构造运动的产物,是在周缘复杂动力联合作用下发生的,并与各组系的构造的递进扩展和叠加干扰密切相关,古构造的形成也是如此。
构造联合对印支期古隆起有明显的控制作用。
印支运动在盆地内产生一隆起两坳陷格局,即泸州—开江古隆起及其两侧的坳陷,总体为北东走向。这是上扬子地台周缘印支褶皱在刚性地块上的一种弱化表现(乐光禹等,1994)。古隆起被鞍部分成两段,南段泸州古隆起恰位于川东南直角三角形块体范围内。据模拟实验,三角形薄板受到三向侧压力联合作用而失稳曲屈,由于受力和曲屈程度不同,可以得到不同的挠度分布和曲屈形式。当板较薄且富于弹性时,可形成单一的穹窿隆起;若为多层弹塑性板,则可形成受三边界控制的三向复杂挠曲的联合形式。泸州古隆起并非单纯的“断隆”,而是一种拱曲,它与后期三角形弧系的完全重叠也非偶然,都是构造联合作用在不同阶段不同条件下的产物(乐光禹等,1994)。北段的开江古隆起处于大巴山断裂和七曜山断裂边界的夹持部位,也就是后来的“八字型双弧”的开口部位,它也是在双向侧压力联合作用下产生的一种拱曲。这两个古隆起都是控制川东早期油气运移的重要因素,重叠其上的晚期适中的局部构造又控制再次运移,富集成重要气田。
图954 四川盆地构造应力场略图
(据乐光禹,1994)
1—最小主应力迹线;2—最大主应力迹线;3—主要不连续界面;4—周边侧压力方向;5—第四系覆盖区
联合复合叠加对局部构造有明显的控制。
褶皱并不一定都构成圈闭。不同方向构造线控制下的构造叠加是产生构造圈闭的重要原因。构造联合复合叠加作用往往产生特定形态的构造圈闭,特别是主轴呈舒缓弯曲的联合弧圈闭,或是若干构造圈闭排列成联合弧。例如,大天池构造带就处于川东褶皱北段受大巴山影响产生的联合弧的弯转部位,已证实为川东北最重要的气田;自流井构造叠加于北西向隆起上,又受北西边界条件,由指向北西的压力和指向北东的约束反力联合作用,产生在复合背景下的局部联合弧圈闭,这种弧形圈闭有利于裂缝发育,形成重要气田。
复合叠加造成多种多样的构造圈闭形态。两向正性构造叠加成穹窿,两向负性构造叠加成盆地“十”字,正负构造叠加成鞍部;叠加作用控制圈闭的形成、圈闭面积和幅度。复合型圈闭常呈十字型、井字型、丁字型等双轴或多轴形态。如川南的许多气田就具有这种复杂形态。也有三向构造叠加的情形,例如,沙罐坪气田,其地面构造本是温塘井背斜带西端的断鼻,向南西西倾没,仰起端被北西向褶皱斜跨并被逆冲断层封闭,倾没端又与一南南西倾伏的鼻状构造斜接,后者在地腹形成高点,成为川东的重要气田。
潜伏构造可能有多种成因,构造叠加即为重要成因之一。构造变形除在水平方向运移扩展外,在垂向上也是递进发展的,并造成上下构造的不协调。以川东和川南为例,在侧压力作用下,下二叠统及奥陶系等主要碳酸盐强硬层往往先褶皱并控制主要剖面形态;继而志留系页岩软弱层滑脱,并促使上覆的下二叠统褶皱复杂化,而浅部岩层受的影响就较小,因而有的构造组系在地表没有显示,却存在于地腹岩层中。如位于川东南直角三角形块体中心部位的李子坝一带,地面构造及其简单,而在地腹阳顶构造中却有多个潜伏高点,轴向不一,显示三向褶皱向内运移叠加的影响。又如广福坪构造,地表轴线略显弯曲,地腹阳顶构造却形成明显“十”字交叉褶皱,显示复合叠加作用在一定层位上的增强。川东的北东走向潜伏断鼻一般受北北东向高陡背斜限制,当是晚期斜接复合构造,背斜带翼部还有断层派生的潜伏构造。
早期构造圈闭和重叠型复合构造圈闭是四川盆地内油气聚集的重要场所。
盆地内大部分局部构造都是喜马拉雅运动形成的,但龙门山前缘有印支期局部构造,川东可能有燕山期构造。早期构造对油气的再次运移聚集更为有利。根据构造运动推移的规律,早期构造圈闭主要分布在盆地的边部带,例如,龙门山前缘。印支期构造与喜马拉雅期构造重叠,有时上下层中的圈闭位置一致,但也不尽一致,在不整合面以下可能潜伏有早期圈闭,值得注意。这种不同构造层的重叠复合是两期运动造成的,与喜马拉雅期同一场运动的变形推移造成的复合叠加是不同的。据此,应划分古构造圈闭、古今复合构造圈闭和递进复合构造圈闭。它们对油气的运移、聚集可能有不同的影响。
构造叠加作用改变断裂性质和控制裂缝发育规律。
乐光禹教授等(1994)研究认为,四川盆地内部及其周缘的主要断裂在晚古生代处于拉张作用下,表现为正断层活动,至中生代转而处于挤压作用下,转化为逆冲断层活动,均应属于转化性复合叠加断裂或共面复合叠加断裂。以华蓥山断裂为例,断面东倾,西侧的川中地区志留系保存很少,泥盆系、石炭系缺失,而东侧的川东地区,志留系残留厚度较大,有石炭系分布,二叠纪玄武岩或辉绿岩沿华蓥山断裂分布,这些均反映晚古生代断裂西升东降的张性活动;至印支期,两侧升降反转,东侧拱曲隆升,燕山—喜马拉雅期进而形成显著的逆冲断裂带。拉张阶段,形成台块台槽,控制礁滩、白云岩化及古岩溶的分布;挤压阶段又控制变形分区和局部构造,对油气储集各有不同的控制作用。
构造叠加作用还直接控制区域裂缝分布规律和局部构造的裂缝发育。如川东南,在三角形边界控制下,褶皱幅度和裂缝发育程度都逐渐向内递减,形成环套三角形分带,大部分高产气田都分布在构造强度适中的中部环带上。叠加作用还增加了局部构造上的裂缝系统,改善了储层条件。从构造组合叠加的观点看来,除川东南和川中南老气区外,川东(特别是川东北)和川西地区具有良好的勘探前景(乐光禹等,1986)。
王同和(1986)研究认为,渤海湾盆地是叠置于华北地台基底上从新生代发育起的张性断陷盆地。该区自隐生宙未成为华北地台后,至二叠纪末地壳处于相对稳定的发展阶段。中生代早期印支运动对本区开始有所影响,但三叠纪沉积和构造格局仍继承了晚古生代“南北分异”特征。中生代晚期燕山运动在北西—南东挤压应力场中使本区发生了强烈褶皱和断裂(图955)。而且由于差异明显而决定了在形成潜山油、气藏中起着储集作用的地层保存,埋藏状况也不相同,为古潜山油、气藏形成奠定了储集条件。
中生代末—古近纪初为渤海湾应力场变化主要时期,在大规模隆起背景上普遍发生块断破裂。在北西—南东引张作用下,古近纪盆地构造追踪和迁就北东—北北东向断裂,伴生北西—北西西向断裂,北东—北北东向盆地构造被后者截切或封闭。共同围限与发育了一系列地堑、地垒或阶梯式断块,控制古近纪沉积。拉张应力场作用造成断块差异活动,增大了古近系生油与古潜山储集层之间的接触面积、古潜山高度或隆起幅度。由于盆地各构造单元之所处构造位置不同,其受力大小、方向和介质的不均一性,所以,古潜山类型和发育程度除与岩层有关外,还取决于控制断块差异活动的断裂和产状变化和活动时期。
图955 渤海湾盆地中生代构造纲要图
1—背轴;2—向斜;3—逆断层;4—区域挤压应力方向
图956 渤海湾盆地古近纪地堑构造图
(据王同和,1986)
1—盆地;2—隆起区;3—正断层;4—区域拉张应力场
新近纪以来,渤海湾盆地的沉积区结构和分布范围与古近纪相比已发生了显著的变化。年轻的松散沉积覆盖了古近纪的垒堑结构显示大型沉积平原地貌。构造活动显示出NE—NNE向右旋剪切应力场活动,使临清坳陷古、新近系发生强烈扭动变形;下辽河坳陷出现不少逆断层。北京—青岛一线叠加了次级NE—SW 向拉张应力场(图956,图957),使古近纪的沉降带由北东向转变为北西向,表现为整个盆地从南北两方向北京—青岛一线下倾,即下辽河坳陷沉积中由北往南迁移,而冀中、黄骅和济阳等坳陷沉积中心各自由南向北迁移,形成北京—青岛北西向串珠状新近纪沉降带。
图957 渤海湾盆地及其周边新近纪以来的断陷盆地分布图
(据王同和,1986)
1—断陷盆地;2—海域;3—隆起区;4—右旋剪切应力场;5—沉积中心迁移方向
花西子有哪些系列产品、哪款产品好用、品牌联名款有哪些 从前很少有女性把国产彩妆和进口品牌进行比较,因为大家毫不犹豫地就会选择国际大品牌。但是现在不少人将目光投向了花西子这个品牌。那么就花西子来说它有哪些系列产品呢?且哪款产品好用呢?另外,品牌联名款有哪些呢?
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花西子主打什么产品、什么产品最好,花西子明星产品
对于女性来说,生产完以后,且不再哺乳以后第一想法便是好好吃上一顿,再化上一个美美的妆,让自己重新回来美丽的状态。不少女性都有考虑花西子这个品牌的彩妆,那么它主打什么产品呢?即什么产品最好呢?或者花西子明星产品有哪些呢?
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3、花西子的眉笔。花西子这个品牌的眉笔使用起来是比较顺滑的,使用起来也很顺手,新手也比较容易驾驭。
以上三款产品算得上是花西子旗下的明星产品,大家可以参考。
花西子的什么产品最好用,花西子唇釉怎么样
很多朋友喜欢买进口的彩妆品牌,其实国货也是不错的,比如很多美妆博主推荐的花西子。花西子旗下有多款彩妆产品,很多朋友没有用过花西子的产品,想知道哪些产品比较好用。那么花西子的什么产品最好用,花西子唇釉怎么样?下面给大家详细解答这个问题。
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花西子唇釉是不错的,颜色很饱满,有淡淡的花香,质地轻薄,薄涂和厚涂都可以。很多用过的朋友都说花西子唇釉保湿效果很好,不卡不太干,很轻薄,颜色特别正。
不过每个人的需求和肤质都是不一样的,所以效果也是因人而异的,大家还是结合自身情况来购买。
121 取得的主要成果
1)系统地划分了四川盆地及周缘构造体系类型:纬向构造体系、华夏构造体系、新华夏构造体系、经向构造体系及弧形构造体系等,各构造体系之间形成斜接,反接、叠加及穿切等复合联合关系,构造体系演化具四大明显特征;第一古构造体系控制构造-沉积迁移作用;第二构造体系叠加复合作用;第三构造体系差异性,即:同一个构造断裂带两端活动性及强度存在明显的差异性。
2)深化了单一构造体系或多构造体系的复合控油源区及生、储、盖组合分布,如川西上三叠统及侏罗系油气区主要受控于华夏构造体系和新华夏构造体系的复合作用。
3)建立了3种构造体系控油模式:①新华夏构造体系与纬向构造体系联合控制广福坪气田模式;②反“S”型构造体系控制下的永宜气田,石油沟-东溪油气田及相国寺气田等;③纬向系与经向系联合作用下形成纳叙气田。
4)总结了四川盆地油气分布规律:①各时代古隆起控制油气田分布,如乐山-龙女寺、泸州、开江、大兴、江油-绵竹等古隆起及周围是油气田分布重要地区;②各时代区域性不整合面控制油气分布,如震旦系与寒武系、寒武系与奥陶系、奥陶系与志留系、志留系与泥盆系、泥盆系与石炭系、中三叠统与上三叠统等,这些区域性不整合面经历不同程度的风化剥蚀和淋滤作用,造就了程度不同的碳酸盐岩缝、洞、孔储集体,有利于油气富集成藏;③沉积相控制油气田分布,如上三叠统须家河组和侏罗系碎屑岩的三角洲相,及石炭-二叠系的礁滩相,均是油气田分布有利地区(带);④多期不同方向应力作用形成多组裂缝是油气有利聚集地区(带)。
5)指出了四川盆地油气勘探有利地区和勘探方向:①5个古隆起及周围地区(乐山-龙女寺、泸州、开江、大兴及江油-绵竹);②石炭系-中三叠统碳酸盐岩礁滩相带;③上三叠统和侏罗系碎屑岩三角洲及河道砂体区;④多个区域性不整合面碳酸盐岩缝、洞、孔发育层(带);⑤各时期多应力方向形成的多组裂缝区(带)是油气聚集的重点,如川西和川中须家河组。
122 创新点
1)首次系统地划分了盆地及周缘地区构造体系类型,即华夏构造体系、纬向构造体系、新华夏构造体系、经向系及弧形构造体系及其复合、联合关系。
2)首次恢复了在构造体系控制下的各时代盆地原型,即元古宙裂谷盆地、震旦-奥陶纪裂陷克拉通盆地、志留-泥盆纪挤压、克拉通盆地、石炭纪-中三叠世克拉通内坳陷盆地、晚三叠世-新近纪前陆盆地。
3)建立了3类构造体系控油模式:①纬向和新华夏体系复合型;②反“S”型;③纬向构造体系与SN向构造复合型。
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