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1、第16卷 第2期大庆石油地质与开发Vol116,No.21997年6月P1G1O1D1D1JUNE,1997正反转构造类型及其研究方法胡望水(江汉石油学院) 摘 要 本文用实例对每类正反转构造的特征进行了分析和论证,介绍了正反转构造的几何学和运动学研究方法,对各类正反转构造控油提出了看法。 主题词 正反转构造 构造反转 构造类型 构造特征 方法 作者简介 胡望水,男,1963年生,1987年毕业于江汉石油学院地质系,硕士,讲师,现从事油气盆地构造分析教学及科研工作。一、正反转构造类型及特征反转构造是指构造变形作用发生反向变化所产生的与前期构造性质相反的一种叠加构造,分为正
2、、负反转构造。正反转构造是指早期受拉张下降,晚期受挤压上隆的一种反转构造。正反转构造包括断层控制型和非断层控制型两大类,断层控制型又细分为压扭型、挤压倾滑型、走滑诱导型及逆掩断坡型。每类正反转构造有其特有的平面和剖面识别标志。11压扭型正反转构造这类构造是指张扭断层因受力方式变为压扭所产生的与扭动断层小角度相交的反转构造,它沿盆地内扭动断层带展布。松辽盆地东南隆起区德惠凹陷中西部的农安—万金塔构造带即为压扭型正反转构造带。沿北东向展布,从南至北由农安南构造、农安构造等组成,且呈雁行排列,总长达60km以上,宽4～6km,构成一狭长的背斜构造带;剖面上表现为正花状构造,断面
3、下陡上缓,向上撒开(图1)。这是由北东向晚侏罗世基底张扭断裂于晚白垩世—第三纪变为左行压扭图1 农安南构造地震剖面特征形成的。21挤压倾滑型正反转构造此类构造是拉张盆地发育到晚期,区域先存拉张应力场变为挤压应力场,先存构造受到后期垂直走向挤压作用沿倾向运行而形成的。松辽盆地的正反转构造大多为挤压倾滑型反转构造,盆地东北隆起区表现得尤为明显。这些反转构造发育于断裂上盘,完全受控于先存正断层,与先存断层走向几乎一致(北东向),保持着平行或一致的排列组合关系(图2),显示了挤压倾滑的特点。任民镇反转构造位于凹陷边界控制断层的上盘,断裂为铲形,下正上逆。31走滑诱导型正反转构造走
4、滑诱导型正反转构造是指在走滑断裂带内局部压应力场中形成的与走滑断层近于直交 第2期 胡望水:正反转构造类型及其研究方法7的反转构造。在国内外不乏其例,如印度尼西亚苏门答腊中央盆地的Tandun油田构造。该反转构造发育于走向变化段内,其规模完全受控于断层规模,褶皱轴向与Pungut-Tandun走滑断层走向变化段一致;断面陡,褶皱强烈且不对称。41逆掩断坡型正反转构造在挤压应力场作用下,当基底与盖层间逆掩滑脱面扩展到半地堑上方时,受半地堑陡主边界断层的阻滞作用,逆掩滑脱面在此处产生一断坡并被爬升越过半地堑,由这种作用产生的断坡褶皱,称为逆掩断坡型正反转构造。东海
5、西湖凹陷的一正反转构造为该类反转构造(图3)。图2 松辽盆地东北隆起区正反转构造图3 东海凹陷某构造地震剖面展布及其与先存断裂的关系51非断层控制型正反转构造 该类反转构造是指先拉张沉降后水平挤压隆升但先存断层未逆向活动而形成的反转构造。发育于凹陷或断陷区,轴向与先存构造轴向一致。褶皱幅度下小上大,中部地层厚而翼部相对减薄,如大庆杏树岗构造和长春岭朝阳沟构造即为此类反转构造。二、正反转构造研究方法简述11位移-距离曲线Williams等(1989)提出了位移-距离曲线法,以图解断层控制型正反转构造的发育过程。在纵坐标左、右两侧横坐标上分别标绘标志层的收缩位移和拉张位移(
6、图4),得出位移-距离图4 张性断层收缩反转位移-距离曲线(曲线代表反转前的情形)1—前裂陷层序;2～5—同裂陷层序;6—后裂陷层序8大庆石油地质与开发 P1G1O1D1D1 第16卷 构造决定,而斜率变化反映了张性断层的发育过程。21地层分离曲线,曲线与纵坐标的交点即为零点(纯拉张到纯挤压的变化点)。曲线形态由张性反转构造所表现的沿断层的地层分离变化复杂,却可通过一种同裂陷层序在上盘厚度保持不变的简单情形加以分析(图5)。不同单元分离型式可用来了解反转构造的演化过程。图5 同裂陷层序在上盘具同样厚度时反转构造所形成复杂的地层分离变动(虚线代表仅有正分离的情
7、形;R=2)如果断层倾角(θf)和褶皱层倾角(θb)均保持不变,前裂陷层序的分离(Spe)取决于未褶曲基准层序的分离(So)及前裂陷层序与这一基准层序之间地层厚度(t)。Spe=So-tcosθf+tcos(θf+θb)(1)同裂陷层序的分离(Ss)由下式求出Ss=So-tcosθf+[Rt+tpe(1-R)]cos(θf+θb)(2)tpe为褶曲前裂陷层序总厚度,R是同拉张层序的上、下盘厚度比。后裂陷层序的分离(Spo)Spo=So-tcosθf+〔t+(tpe-ts)(1-R)〕cos(θf+θb)(3)ts是同裂陷层序的
