构造地质学_戴俊生_断层
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构造地质学参考文献现阶段国内流行多个种版本的《构造地质学》教材:(1)朱志澄、宋鸿林主编,马杏垣、单文琅主审的《构造地质学》,中国地质大学出版社出版;(2)徐开礼、朱志澄主编的《构造地质学》,地质出版社出版;(3)朱志澄主编《构造地质学》,中国地质大学出版社,1990年第1版,1999年第2版,2008年第三版(第三版是2008年度国家精品课程、中国地质大学(武汉)地学类系列精品教材);(4)普通高等教育“十一五”国家级规划教材《构造地质学》,李忠权、刘顺主编,地质出版社,2010年第三版;(5)长安大学地质工程国家级特色专业建设系列教材《构造地质学》,地质出版社,2011;(6)高职高专院校资源勘查类专业“十一五”规划教材《构造地质学》,地质出版社,2007。
考虑到学生的专业特点,本课程计划选用朱志澄主编的《构造地质学》(2008年第三版)作为主导教材,同时辅以朱志澄主编的《构造地质学》(1999年第二版)和朱志澄、宋鸿林主编的《构造地质学》(中国地质大学出版社1990年出版);徐开礼、朱志澄主编《构造地质学》(地质出版社1989年第2版)和地质系于在平等人主编的《构造地质学》CAI多媒体教材。
二、主要参考文献构造地质学教学过程中用到的参考文献主要来自国内外有关期刊。
国内目前还没有专门的构造地质学类期刊,构造地质学类的文献主要见于综合性的学术期刊。
国外关于构造地质学的英文期刊主要有两个:《Journal of Structural Geology》和《Tectonics》,这两个英文期刊上的文献基本能够反映构造地质学的主要研究方向和新进展,建议构造地质学学习者尽可能多地浏览这两个期刊。
这里列出部分参考文献。
邓洪菱,张长厚,李海龙,邹云。
褶皱相关断裂构造及其地质意义。
自然科学进展,2009, 19(3): 285-296。
黄德志。
构造地质学实践教学与地质专业学生专业素质培养。
创新与创业教育,2012,3(4):65-67。
中国石油大学(华东)博士研究生专业中国石油大学(华东)博士研究生专业目录专业代码、名称及研究方向指导教师及研究方向人数考试科目备注001地球科学与技术学院070900地质学01地球化学02沉积学及层序地层学03油气储层地质学04区域及大地构造学05油气区构造解析06古生物学及地层学周瑶琪(01,04)陈世悦(02、03)钟建华(02、04)戴俊生(04、05)陈清华(04、05)吴智平(05、06)操应长(03、02)董春梅(03、02)张国伟*(04,02)邱隆伟(02,03)11①1001英语②2001高等石油地质学③3001沉积学原理或3002构造地质学或3003地球化学或3004地层学原理与方法同等学力考生报考须满足:①具有高级职称;②具有较强的科研工作能力和创新能力。
23081800☆地质资源与地质工程01油气资源勘探理论、方法和技术02油气藏开发地质03地球物理理论、方法与应用04测井理论、方法与技术05油气田地质工程06计算机技术与资源信息工程27报考01、02、05方向:①1001英语②2001高等石油地质学③3005地质学(含沉积学、构造地质学)报考03、04、06方向:①1001英语②2002数字信号处理或2003电动力学③3006地震勘探或3007地球物理测井或3008数字图象处理002石油工程学院082001☆油气井工程01井下系统、信息与控制工程02油气井岩石力学与工程03油气井流体力学与工程04油气井化学与工程18报考01、02、03方向:①1001英语②2004高等流体力学或2005弹塑性力学或2006数值分析③3009油气井工程综合报考04方向:①1001英语②2007胶体与表面化学③3009油气井工程综合同等学力考生报考须满足:①获学士学位后有六年以上相关工作经历,一般应有副高级以上职称,已修完硕士研究生课程,以第一、二作者在公共刊物上发表过两篇以上报考专业领域的学术论文或获省部级以上科研成果奖;②同等学力考生不能跨学科报考。
擦痕和阶步都是断层两盘岩块相对错动时在断层面上因摩擦和碎屑刻划而留下的痕迹。
据此可判断断层的存在及断盘的相对运动方向。
擦痕常表现为一组彼此平行而且比较均匀细密的相同排列的脊和槽,有时还可见的擦痕的一端粗而深,另一端细而浅,由粗而深向细而浅的一端的指向为对盘运动方向。
阶步是指断层面上与擦痕垂直的微小陡砍,砍高一般由不足一毫米至几毫米,它是顺擦痕方向局部阻力的差异或因断层间歇性运动的顿挫而形成的。
(构造地质学原理,俞鸿年,1998)。
阶步的陡砍一般面向对盘的运动方向。
在断层滑动面上有时可看到一片片纤维状矿物晶体,如纤维状石英、纤维状方解石以及绿帘石、石蜡石。
它们是在两盘错动过程中,在相邻两盘逐渐分开时生长的纤维状晶体,这类纤维状结晶称为擦抹结晶,许多擦痕实质上就是十分细微的擦抹晶体。
断层滑动过程中,各纤维晶体常被横向张裂隙拉断而形成一系列微小阶梯状断口和微细陡砍(阶步),由于是背着断层两盘相对位移的方向而被保留下来,因此它指向断层对盘相对位移方向。
(图-1A)(构造地质学(第三版),朱志澄,2008)。
反阶步与阶步形态十分相似,所不同的是在小陡砍的根部有切入岩石的小裂缝。
这是由于断层两盘相对位移时,断层面受到剪切应力的作用,使两侧产生羽状剪裂面切入岩石或形成楔形张节理。
小陡砍的倾向指向本盘相对运动方向。
(图-1B)(构造地质学及大地构造,戴俊生,2006)。
在断层面形成初期形成的小陡砍都属于反阶步,随着断层两盘的相对错动,初始形成的反阶步大都被磨失,保留在断层面的陡砍主要是断层发育晚期形成的正阶步。
一般来说,正阶步的眉峰常常呈弧形弯转,而反阶步的眉峰常常呈棱角状直切;要准确判断是正阶步还是反阶步,还要结合其他标志分析。
(构造地质学(第三版),朱志澄,2008)图-1 断层面上的阶步和反阶步。
名词解释:右列:垂直节理走向观察时远处节理向右侧错列,或在右端重叠地质构造:是指组成地壳的岩层或岩体在内外动力地质作用下发生的变形,从而形成诸如褶皱节理断层劈理以及其他各种面状和线状构造等构造尺度:对地质构造的观察研究可以按规模大小划分为许多级别,称为构造尺度,一般把构造尺度划分为巨型大型中型小型微型以及超微型等级别原生构造:沉积岩在沉积和成岩作用过程中没有产生构造变动的构造特点岩层:由两个平行或近于平行的界面所限制的岩性基本一致的层状岩体沉积岩层:由沉积作用形成的岩层岩层产状:指在产出地点的岩层面在三维空间的方位其主要包括岩层的走向倾向和倾角断层:是岩层或岩体顺破裂面发生明显唯一的构造断层线:是指断层面与断层线的交线整合接触:上下底层与沉积层序上没有间断,岩性或所含化石都是一致的或递变的,其产状基本一致,他们是连续沉积形成的,不整合接触:上下地层间的层序有了间断,先后沉积的地层间缺失了一部分地层。
平行不整合:一下两套地层的产状彼此平行,但在两套地层间缺失了一些时代的地层的不整合接触。
角度不整合;上下两套地层之间既缺失部分地层,且产状不同的接解关系。
应力:在应力均匀分布的情况下作用于单位面积上的内力。
变形:物体受到力的作用后其内部各点间相互位置发生改变称力变形。
主要有拉申,挤压,弯曲,扭转均匀变形:岩石的各个部分的变形性质方向和大小都相同的变形。
非均匀变形:岩石的各点变形方大小和性质都变化的变形构造应力场:地壳内一定范围内某一瞬时的瞬时的应力状态剪裂角:最大主应力轴方向与剪工破裂面之间的夹角共轭剪切破裂角:当岩石发生剪切破裂时,包含最大主应力轴象限的共轭剪切破裂面之间的夹角褶皱:地壳中岩石岩体在受内动力地质作用后发生弯曲变形而成的一种构造同沉积褶皱:一些在岩层沉积同时而逐渐形成的褶皱纵弯褶皱作用:岩层受到顺层挤压的作用而发生的褶皱横弯褶皱作用:岩层爱到与层面垂直的外力作用而发生的褶皱.节理:有明显破裂面而无位移的断层。
《构造地质学》教学大纲《构造地质学》教学大纲(理科基地班和工科基地班适用)课程编号:14009 学时:64学分:4一、课程性质和目的:构造地质学是地质学理科基地本科生的必修课。
它是建立在普通地质学、古生物学、矿物岩石学和普通物理学、力学等基础之上的一门主要的专业基础课。
通过本课程的教学,让学生掌握一些构造地质学的基础知识和技能,初步掌握基础构造现象的观测、描述和分析方法,为进一步深入地学习构造分析、构造物理学、区域大地构造学、实验构造学、岩石圈流变学等课程和开展相关研究打下基础。
二、课程的基本内容课程基本内容主要包括断裂、褶皱、面理、线理等构造形态及其组合的描述和分析;面理、线理产状测量、V字形法则、极射赤平投影等构造几何学方法;构造应力分析、应变分析、流变分析的力学基础、典型构造力学分析示范以及基本构造现象的野外观测。
具体内容如下:绪论(2学时)构造地质学研究的目的、任务、内容、方法、意义概述第一章原生沉积构造与线理、面理产状(4学时)层理类型、岩层变新方向的确定、岩层接触关系及在地质图上的表现、原生沉积构造与软沉积变形;线理和面理产状要素、测量方法与图面表示第二章赤平投影、地质读图、图切剖面与构造等值线(12学时)赤平投影的原理方法与基本操作,赤平投影的应用与计算机实现;读地质图、V字型法则;图切剖面的基本要求与实践;构造等值线及其计算机实现第三章断裂构造基础(6学时)断层几何学、运动学、构造岩、断层面特征;节理及其组合第四章断裂系统分析(6学时)逆冲系统几何学、逆冲双重构造、反冲和冲起、逆冲推覆构造的扩展、逆冲系统中的转换断层;伸展系统几何学、伸展双重构造、犁式扇、半地堑、滚动背斜、伸展系统中的转换断层;走滑系统几何学、走滑断层尾端效应、拉分盆地、转换拉伸与转换压缩、花状构造、走滑双重构造第五章褶皱构造(10学时)褶皱几何要素、褶皱产状要素、褶皱面向、褶皱分类、等斜线及其编制方法、平行褶皱与相似褶皱、对称褶皱与不对称褶皱、褶皱倒向、寄生褶皱、轴隆区与轴陷区、协调褶皱与不协调褶皱、叠加褶皱、褶皱形成机制与褶皱系统、纵弯褶皱与横弯褶皱作用、弯滑与弯流第六章面理、线理与组构(6学时)面理与线理的基本术语;四类主要劈理:板劈理、破劈理、褶劈理与压溶劈理;透入性与非透入性;连续劈理与间隔劈理;缝合线构造;面理与褶皱的关系;线理主要类型:断面檫线与层面檫线、皱纹线理、拉伸线理、矿物生长线理、交面线理;杆状构造、窗棂构造与香肠构造;压力影构造;组构、自由组构、优选组构、均匀组构与非均匀组构;构造标本观察与描述第七章应力分析基础(6学时)应力、正应力、剪应力;主应力、主平面、主方向、最大主应力、中间主应力、最小主应力、最大剪应力;应力状态、应力椭圆、应力椭球、应力莫尔圆;应力场与应力轨迹、典型构造应力分析(以雁列脉与旋卷构造为例)第八章应变分析基础(4学时)应变、线应变、剪应变、无穷小应变与有限应变;岩石有限应变测量、应变椭球、主应变;简单剪切、纯剪切、递进变形、弗林图解;应变场第九章韧性剪切带(2学时)韧性剪切带的概念、韧性构造岩、韧性剪切带的应变场特征第十章岩石流变性质(2学时)应力与应变的关系;弹性、粘性、塑性、韧性、粘弹性;蠕变与松弛;温度、围压、应变速率、孔隙流体压力等对岩石变形的影响;岩石变形微观机制简介第十一章构造标本观测分析和构造模拟实验(4学时)观测分析脆性、韧性和脆韧性变形的构造标本,进行描述和初步的成因分析;了解构造模拟的方法,并进行简单的构造模拟方法和思路的学习。
论二级构造单元的特征和分类论文提要含油气单元盆地内部是不均一的,为了勘探石油和天然气,需要划分盆地内部的构二级构造单元位于亚一级构造单元内部,正相单元称二级构造带,负向单元称洼陷。
洼陷基底埋藏深,盖层发育全,生油岩厚度大,是油气生成的基本单位。
准确的说,盆地的二级构造带是位于一定区域构造部位上,由同一种构造运动形成的若干个形态相似的三级构造组成的正向构造。
二级构造带不仅控制着三级构造的形态、规模、分布、发展史和力学机制,而且还控制着岩性剖面及生、储、盖组合。
因此二级构造带直接控制着油气的圈闭条件,从而形成一群有共同性的油气藏。
二级构造带的种类甚多,如逆牵引构造带、潜山构造带、断鼻构造带、断阶带、背斜带、斜坡带、地层尖灭带、超覆带、盐丘、焦块、披覆、嵌入带等等。
正文一、逆牵引构造带:在断层的两盘因断块相对位移而出现的拖拽现象,是一种常见的构造变动。
拖拽构造在水平方向和垂直方向都能出现,它与油藏关系比较密切的主要的是垂直方向,分为正牵引与逆牵引两种。
断块顺着正断层的破裂面向下滑动,因摩擦力作用,可能形成向上拖拽的正牵引。
正断层的下盘相对上升,而岩层是向下拖拽,可形成半背斜。
这种拖拽构造无论在正断层和逆断层之中均能出现,但以逆断层的牵引更为显著。
它与逆断层伴生的拖拽构造,是塑性形变过渡到破裂的典型。
在构造地质学中,研究断层的性质时,经常将这种构造现象用来当作确定两盘相对位移方向的重要证据。
逆牵引是较大的同生正断层伴生的一种构造。
它发生在产状平缓的岩层之中,在正断层的下降盘出现。
岩层发生逆牵引的拖拽现象恰巧与正牵引相反,逆牵引可以形成幅度相当大的背斜构造。
由于这种背斜是正断层的同生构造,断层的落差可达数百米至千米,断层的上盘滑落时,断块伴有沿水平轴旋转的运动状态,这种旋转的结果,导致背斜的形成。
而且背斜的轴部亦成弧形滚动,所以国外又称为滚动背斜。
从成因上来说,这种成排分布的滚动背斜是正断层发生逆牵引形成的构造带,故又称之为逆牵引构造带。
《构造地质学》课程笔记第一章绪论一、构造地质学的内涵和构造规模1. 构造地质学定义:构造地质学是地球科学的一个分支,它专注于研究地球岩石圈的结构、构造、形成过程、演化历史以及控制这些过程的动力学机制。
它涉及从微观到宏观尺度的地质现象,包括地层、岩体、断裂、褶皱等。
2. 研究内容详述:(1)地质体的形态、产状、规模和组合特征:研究不同类型地质体的外部形态、空间排列、大小和相互之间的组合关系,如断层、褶皱、节理等。
(2)地质体的形成、演化和改造过程:探讨地质体从形成到改造的整个地质历史过程,包括构造运动、岩浆活动、变质作用等。
(3)地质体之间的相互关系及其在地球动力学过程中的作用:分析地质体之间的相互作用,以及它们在板块构造、地壳运动等地球动力学过程中的角色。
3. 构造规模划分详述:(1)大型构造:涉及整个板块或大陆规模的构造,如板块边界、地槽-地台、造山带等。
(2)中型构造:介于大型和小型构造之间,如区域性的褶皱带、断裂带、火山带等。
(3)小型构造:在更小的尺度上,如单个褶皱、断层、节理、面理等。
二、地质构造的类型和关系1. 地质构造类型详述:(1)原生构造:在岩石形成过程中直接形成的构造,如层理、波痕、泥裂等沉积构造。
(2)次生构造:岩石形成后,在后期地质作用下形成的构造,如褶皱、断层、节理等。
(3)复合构造:原生构造和次生构造相互叠加、改造形成的复杂构造,如叠加褶皱、复合断层等。
2. 地质构造之间的关系详述:(1)成因关系:不同构造之间的成因联系,如断层活动可能导致褶皱的形成。
(2)时间关系:不同构造形成的时间顺序,如先形成断层,后形成褶皱。
(3)空间关系:不同构造在空间上的分布和排列方式,如断层与褶皱的相互切割关系。
三、构造分析的基本方法1. 地质观察详述:(1)观察地质体的形态、产状、规模、组合特征:通过野外实地观察,记录地质体的各种特征。
(2)使用地质罗盘、GPS等工具进行精确测量:测量地质体的产状、方位等参数。
构造地质学课程简介构造地质学是地质学的主要分支学科,是地学类专业的基础课程。
它是介绍组成地壳的岩石、地层和岩体在岩石圈中力的作用下变形形成的各种现象(地质构造)、阐述这些地质构造的几何形态、组合型式、形成机制和演化进程,探讨形成这些构造的作用力方向、方式和性质的学科。
课程从介绍岩石变形的基础力学与流变学理论出发,重点介绍褶皱、节理、断层、劈理、线理等中小尺度上发育的构造型式及其形成的力学条件与运动学过程。
伸展构造、逆冲推覆构造、走向滑动断层、韧性剪切带构造等重要构造型式的主要特点作为课程中的主要介绍内容。
第一章、概述一、构造地质学及其内涵在山区高速公路两侧的峭壁上、在基岩出露的地方或在水库旁的悬崖上,我们总可以看到很多自然界的岩石具有成层性(层理、片理或劈理等),而且这些岩层经常发生变形,弯曲(褶皱)或破裂(断层或节理),构成奇异的自然景观。
这些由自然力(或地应力)作用引起的岩石的成层性以及岩层的弯曲或破裂现象就是地质构造。
构造地质学就是研究这些地质构造,包括地球岩石圈内岩石变形形成的褶皱、断层、节理、劈理、线理等的几何学特点,产生这些地质构造的运动学和动力学条件,以及这些地质构造形成的基本过程(或形成机制)与演化规律的科学。
地质构造的规模变化很大,从地壳尺度或全球规模、地区尺度或中比例尺区域规模、露头或手标本规模、显微乃至亚微尺度。
在不同的尺度上,地质构造的表现形式具有一定的差异。
传统构造地质学研究多限于对中比例尺区域规模、露头尺度和手标本尺度地质构造的描述、分析。
现代科学技术的发展及其在构造地质学学科研究中的渗透与应用,却大大地拓宽了构造地质学的研究尺度与研究领域。
现代构造地质学的研究领域特点表现为,在传统构造地质学研究领域的基础上,宏观更宏观,从手标本尺度向区域乃至全球尺度发展;微观更微,从应用显微镜的微观尺度到利用电子显微镜的亚微尺度的研究。
现代构造地质学的内容包括几个主要方面:地质构造的几何学,主要包括地质构造的几何形态描述、产状与形体方位分析以及各种地质构造的组合形式和组合规律;地质构造形成的运动学,主要指地质构造形成过程中物质的运动方式、运动方向与基本规律;地质构造形成的动力学,包括地质构造形成的动力学条件及其变化、动力来源;地质构造的成因分析,主要讨论地质构造的形成环境、形成条件、岩石变形机制与地质构造的演化过程。
东营凹陷八面河北部斜坡带构造特征及形成机制收稿日期:20150129;修订日期:20150402;编辑:陶卫卫作者简介:张蕾(1987 ),女,湖北荆州人,助理工程师,主要从事油气勘探综合研究工作;Email:zhangleiwhd@163.com张蕾(中国石化江汉油田分公司物探研究院,湖北武汉㊀430035)摘要:研究了东营凹陷八面河北部斜坡带的断裂特征㊁构造演化特征及其形成机制,明确了该区的断裂展布特点和断层活动性,弄清了北部斜坡带的演化规律,同时分析该区的构造变形特征㊂结果表明:中生代以后,八面河地区存在2种独立的构造变形系统:一是板块边缘相互作用力;二是到后期由于板块的持续俯冲,地幔底辟作用在岩石圈底面产生的牵引力㊂八面河北部地区在这2种构造力的综合作用下,不同时期表现出不同的构造变形特征㊂关键词:构造特征;演化规律;形成机制;生长指数;郯庐断裂带;八面河地区;东营凹陷中图分类号:P584㊀㊀㊀㊀文献标识码:A引文格式:张蕾.东营凹陷八面河北部斜坡带构造特征及形成机制[J].山东国土资源,2015,31(6):1215.ZHANGLei.StructureCharacteristicsandFormationMechanismofNorthernSlopeofBamianheAreainDongyingDepression[J].ShandongLandandResources,2015,31(6):1215.1㊀区域构造背景东营地区在大地构造上位于华北板块济阳坳陷东南部,东营凹陷东西长90km,南北宽约65km,面积约5700km2,凹陷四周凸起环绕,是受陈家庄南基底大断裂控制的箕状断陷盆地[1]㊂八面河区域构造上隶属于渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷南斜坡东段,北邻王家岗油田,南为广饶凸起,西邻乐安油田,勘探面积约1138km2(图1)㊂区内划分为4个构造单元,即北部斜坡带㊁鼻状构造带㊁南部斜坡带㊁图1㊀八面河地区构造位置图广饶凸起㊂主要目的层为沙河街组和孔店组,区内油源充足,储层发育,具备优越的成藏条件,是油田增储上产的重要地区㊂研究区八面河北部斜坡带位于王家岗构造带与八面河鼻状断裂构造带之间,西北延伸至牛庄凹陷,东北连接青南洼陷,面积约100km2,临近油源,是八面河地区油气运移的主要通道,因此分析北部斜坡带的构造特征及其形成机制对该区的油气勘探至关重要㊂2㊀断裂特征2.1㊀展布特征整个北斜坡以广南同生断层为界分为2块:西边的广北地区和东边的广南地区㊂平面上,研究区主要发育NW向㊁近EW向和NE向3组断裂㊂其中NW向断层是研究区最发育的断层,主要分布在广南地区㊂断开层位为NgEk㊂具有发育时间早㊁活动时间长㊁延伸距离远等特点,属于长期活动的同生断层㊂近EW向和NEE向断层主要分布在广北地区和鼻状构造带,断开层位为NgMz㊂鼻状构造带上的八面河断层是中生代时期形成的一条基底断㊃21㊃第31卷第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东国土资源㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2015年6月层㊂广北地区的断层则多为馆陶组时期形成,为晚期断层,平面上组合成左行斜列式反向正断层组㊂剖面上,断层之间的组合形式多样,包括 Y字型 组合㊁ X型 组合㊁ 多米诺状 组合等㊂ Y字型 组合断层上陡下缓,剖面上构成 Y字形 ; X型 组合由2条走向相同㊁倾向相反的正断层互相交叉组成,在剖面上具有X型或沙漏状样式,断层交叉处的断距较小,地层发生较明显的减薄; 多米诺状 组合由几条相似断层按一定的间隔重复出现,在剖面上构成 多米诺状 ㊂2.2㊀活动特征鼻状构造带上的八面河断层主要活动于晚侏罗世 古近纪㊂早期为一条NE向的走滑断层,到古近纪早期,解体为一系列近EW向和NWW向的断层组㊂广北地区断层主要形成于东营运动时期,不控制地层沉积㊂广南地区的断层几乎是同一时期形成,主要活动于沙河街组沉积时期㊂断层活动性的定量研究方法有很多,其中生长指数法的应用最为普遍㊂断层的生长指数为下降盘地层与上升盘地层的厚度比值,生长指数反映了断裂的活动强度,生长指数越大表示断层活动越强烈[2],当生长指数为1时,表示该断层不活动㊂八面河北部广南地区为一系列同生断层组成的坡折带,该文即采用生长指数法分析八面河广南地区断层的活动性㊂通过计算广南地区3条断层的生长指数,这些断层都是从沙四段晚期开始活动,沙四一至沙三中时期活动最为强烈(图2)㊂图2㊀广南地区断层生长指数图3㊀构造演化特征八面河地区构造演化特征:自寒武纪至今,八面河地区经历了加里东㊁海西㊁印支㊁燕山㊁喜山各期运动的影响,但加里东和海西期的构造运动表现为台地整体抬升剥蚀,构造活动不明显,仅海西运动之后的印支㊁燕山㊁喜山(济阳㊁东营)运动对八面河地区的构造影响较大㊂印支期,盆地为压陷挠曲型㊂白垩纪晚期发生燕山运动,褶皱隆起,广大区域遭受剥蚀㊂由于燕山末期的拉张作用,盆地开始裂陷,南面广饶凸起初具雏形㊂到东营运动期,整个盆地热沉降,进入到坳陷阶段,接受了馆陶组㊁明化镇组及第四系的沉积,形成现今的构造格局㊂北部斜坡构造演化特征:燕山末期,东营凹陷整体抬升,遭受剥蚀,奠定了八面河地区北低南高的斜坡背景,但是北部斜坡幅度并不大,孔店组㊁沙四段沉积比较稳定,从发育剖面可以看出(图3),沙四下沉积末期,受济阳运动I幕的影响,在该区产生了一些断层,这些断层没有控制沉积,这期构造运动形成了沙四下与沙四上之间的不整合;至沙四上早期,该区构造运动相对静止,沙四六 沙四三组地层稳定;至沙四段末期,受济阳运动Ⅱ幕影响,该区构造活动开始变强,广南地区产生了一系列断层,如广南断层,18号㊁30号㊁31号断层,这些断层控制了沙四段末期的沉积,图中可见下降盘地层明显加厚,伴随着断层的活动,该区与东营凹陷一起,整体上升,遭受剥蚀,沉积间断,缺失沙三下,导致沙三中段与沙四段呈假整合接触;沙三中段沉积时,前期的断裂仍在继续活动,使广南断层下降盘地层不断变厚;馆陶组沉积前,受东营运动的影响,该区广6㊁广8㊁20号断层此时产生,这些断层虽然断距不大,但切割层位多,受此影响上覆地层产生局部挠曲,形成了广6㊁广8等局部构造,此时,八面河地区发生不均衡抬升,由北向南抬升的斜坡幅度明显增大,沙一㊁沙二段遭受不同程度剥蚀,馆陶组与沙河街组呈角度不整合接触㊂图3㊀北斜坡构造演化剖面图4 形成机制㊃31㊃前人研究认为渤海湾地区断裂的形成演化与郯庐断烈带活动有关[35]㊂八面河北部断层自中生界时期开始发育,而自中生代以来,太平洋板块与欧亚板块的碰撞是郯庐断裂活动的主要因素[6],太平洋板块俯冲方向的变化导致郯庐断裂带在不同时期的性质变化,八面河乃至整个渤海湾盆地都受到郯庐断裂带的活动影响[3],郯庐断裂带从左旋到右旋的转变也使八面河地区处于不同的应力场中(图4㊁图5)㊂中生代时期,太平洋板块以NNW向往欧亚板块俯冲,NNE向的郯庐断裂带左旋走滑㊂到新生代时期转为以NWW向往欧亚板块俯冲,郯庐断裂带表现为右旋走滑特征[79]㊂图4㊀三大板块与郯庐断裂带位置图图5㊀郯庐断裂带与八面河相对位置图八面河地区构造位于东营凹陷南斜坡东段,其大的沉积背景㊁构造演化与东营凹陷基本相同㊂但由于地处盆地边缘,所以又具有其自身的特点㊂(1)中生代时期㊂太平洋板块以NNW向往欧亚板块俯冲,NNE向的郯庐断裂带左旋走滑,八面河地区处于左旋应力场中,除了与应力方向一致的断层表现为正断层性质,其他方向的断层带有走滑性质[10]㊂从郯庐断裂左旋走滑形成的应变椭圆中可以看出(图6),此时形成的NE向的八面河断层为左旋走滑断层㊂由于板块的持续俯冲,地壳强烈减薄,上地幔温度升高,地壳抬升㊂到白垩纪中晚期,渤海湾盆地既受到板块边缘相互作用,形成区域挤压力作用,也受到由于地幔底辟作用在岩石圈底面产生的牵引力作用,断陷盆地开始形成㊂该断陷作用发生的动力学来源有2种[11]:一是板块相互运动传递到板块内部的引张力;二是岩石圈底部的热物质对流施加给上覆岩石圈中的引张力㊂图6㊀郯庐断裂带左旋走滑形成的应变椭圆(2)孔店组沙河街组时期㊂古近纪时期,盆地进入强烈断陷期,太平洋板块由NNW转为NWW向往欧亚板块俯冲,由于太平洋板块俯冲方向的变化,整个八面河地区应力场发生变化,八面河断层解体,形成一系列近EW向和NWW向斜列的走滑断层组㊂同时,郯庐断裂带左旋走滑作用逐渐减弱,加上地幔软流圈的上隆,在渤海湾地区引起拉分作用,加剧了岩石圈的伸展,八面河地区受到NE SW向的引张作用,这种引张作用沿早期构造薄弱带进行,到沙四段末期,八面河北部广南地区形成由一系列NW向同生断层组成的断阶带(图7)㊂图7㊀广南地区在地壳拉张作用下的变形(3)沙三段东营时期㊂太平洋板块以NWW向往欧亚板块俯冲,郯庐断裂带右旋走滑作用诱导出的近SE向引张作用逐渐占主导地位,产生了大量新生的近EW向㊁NEE向伸展断层,这些断层虽然断距小,延伸短,但切割层位多,甚至切割至基底㊂由于受基底凸起的影响,上覆地层产生局部挠曲与断层组合,在研究区形成一批断鼻㊁断块,但区域构造仍然为受基底控制的斜坡㊂而先存的NE向㊁NW向断层表现为带走滑性质的正断层(图8)㊂(4)新近纪时期㊂玄武岩喷溢后,能量得以释放,构造运动趋于缓和,断层的活动性减弱,盆地进㊃41㊃图8㊀郯庐断裂带右旋走滑形成的应变椭圆入坳陷阶段㊂该区整体下沉,接受了新近系和第四系的沉积,形成现今的构造格局,复杂的构造背景为油气集聚提供了有利的条件㊂5㊀结论八面河北部斜坡带由广南断层分为2块,西边的广北区和东边的广南区㊂整个北斜坡主要发育NW向㊁近EW向和NE向3组断裂㊂广北地区和鼻状构造带主要发育NE向和近EW向断裂,广南地区为一系列NW向正断层组成的坡折带㊂广北地区断层为东营运动时期产生的断层,未控制地层沉积,广南地区断层为济阳运动时期产生的断层,主要控制沙三中 沙四一地层沉积㊂八面河地区受到2个独立应力场的影响,郯庐断裂带走滑活动引起的走滑变形及地幔底辟作用引起的伸展变形,构造变形与2种变形机制在不同时期所占的比重有关㊂侏罗纪时期郯庐断裂带左旋走滑活动,八面河地区处于左旋应力场中,此时形成的八面河断层为左旋走滑断层,白垩纪中晚期由于板块持续俯冲,在地幔对流引发的拉张作用下,盆地开始断陷㊂古近纪早期由于应力场的变化八面河断层解体,同时盆地强烈断陷,八面河北部形成一系列NW向同生断层,古近纪晚期八面河地区处于右旋应力场中,发育NEE向和近EW向伸展断层,早期的NW向和NE向断层则带有走滑性质㊂参考文献:[1]㊀张英凯,谭红霞,李庆红.东营凹陷的主要断裂活动性分析[J].山东国土资源,2009,25(7):2931.[2]㊀陈刚,戴俊生,叶兴树,等.生长指数与断层落差的对比研究[J].西南石油大学学报,2007,29(3):2023.[3]㊀郑德顺,吴智平,李伟,等.济阳坳陷中㊁新生代盆地转型期断裂特征及其对盆地的控制作用[J].地质学报,2005,79(3):386393.[4]㊀韩立国.济阳坳陷构造体制转换与郯庐断裂带的关系探讨[J].岩性油气藏,2009,21(1):7274.[5]㊀张鹏,王良书.济阳坳陷中新生代断裂发育特征及形成机制[J].石油与天然气地质,2006,27(4):467474.[6]㊀宋明春,李洪奎.山东省区域地质构造演化探讨[J].山东国土资源,2001,17(6):1222.[7]㊀胡望水,吕炳全,官大勇,等.郯庐断裂带及其周缘中新生代盆地发育特征[J].海洋地质与第四纪地质,2003,23(4):5158.[8]㊀万天丰.论构造地质学和大地构造学的几个重要问题[J].地学前缘,2014,21(1):132149.[9]㊀徐佑德,柳忠泉.郯庐断裂带营潍段走滑断裂特征[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2006,28(6):1215.[10]㊀漆家福,肖焕钦,张卫刚.东营凹陷主干边界断层(带)构造几何学㊁运动学特征及成因解释[J].石油勘探与开发,2003,30(3):812.[11]㊀漆家福,杨桥.陆内裂陷盆地构造动力学分析[J].地学前缘,2012,19(5):1926.StructureCharacteristicsandFormationMechanismofNorthernSlopeofBamianheAreainDongyingDepressionZHANGLei(GeophysicalProspectingResearchInstituteofJianghanOilFieldofSinopec,HubeiWuhan430035,China)Abstract:Fracturalcharacteristics,structuralevolutioncharacteristicsandtheformationmechanismofnorthernslopeofBamianheareainDongyingdepressionhavebeenstudied.Faultdistributioncharacteristics,activityandtheevolutionofnorthernslopeinthisareahavebeenclearlyillustrated.Furthermore,thestructuraldeformationcharacteristichasbeenanalyzedaswell.Itisshowedthatthereweretwoindependentsystemsoftectonicdeforma⁃tionexistedinBamianheareaaftertheMesozoicera.Oneisinteractionforceintheedgeoftheplate,theotheristhetractionforcewhichwasgeneratedinthemantlediapirapplyingonthebottomofthelithospherebecauseofcon⁃tinuousplatesubduction.Therefore,thenorthoftheBamianheareashoweddifferentcharacteristicsofstructuralde⁃formationindifferentperiodswiththecombinationofthetwotectonicforces.Keywords:Structurecharacteristics;evolutionrule;formationmechanism;growthindex;Tanlufaultzone;Bami⁃anhearea;Dongyingdepression㊃51㊃。
论二级构造单元的特征和分类论文提要含油气单元盆地内部是不均一的,为了勘探石油和天然气,需要划分盆地内部的构二级构造单元位于亚一级构造单元内部,正相单元称二级构造带,负向单元称洼陷。
洼陷基底埋藏深,盖层发育全,生油岩厚度大,是油气生成的基本单位。
准确的说,盆地的二级构造带是位于一定区域构造部位上,由同一种构造运动形成的若干个形态相似的三级构造组成的正向构造。
二级构造带不仅控制着三级构造的形态、规模、分布、发展史和力学机制,而且还控制着岩性剖面及生、储、盖组合。
因此二级构造带直接控制着油气的圈闭条件,从而形成一群有共同性的油气藏。
二级构造带的种类甚多,如逆牵引构造带、潜山构造带、断鼻构造带、断阶带、背斜带、斜坡带、地层尖灭带、超覆带、盐丘、焦块、披覆、嵌入带等等。
正文一、逆牵引构造带:在断层的两盘因断块相对位移而出现的拖拽现象,是一种常见的构造变动。
拖拽构造在水平方向和垂直方向都能出现,它与油藏关系比较密切的主要的是垂直方向,分为正牵引与逆牵引两种。
断块顺着正断层的破裂面向下滑动,因摩擦力作用,可能形成向上拖拽的正牵引。
正断层的下盘相对上升,而岩层是向下拖拽,可形成半背斜。
这种拖拽构造无论在正断层和逆断层之中均能出现,但以逆断层的牵引更为显著。
它与逆断层伴生的拖拽构造,是塑性形变过渡到破裂的典型。
在构造地质学中,研究断层的性质时,经常将这种构造现象用来当作确定两盘相对位移方向的重要证据。
逆牵引是较大的同生正断层伴生的一种构造。
它发生在产状平缓的岩层之中,在正断层的下降盘出现。
岩层发生逆牵引的拖拽现象恰巧与正牵引相反,逆牵引可以形成幅度相当大的背斜构造。
由于这种背斜是正断层的同生构造,断层的落差可达数百米至千米,断层的上盘滑落时,断块伴有沿水平轴旋转的运动状态,这种旋转的结果,导致背斜的形成。
而且背斜的轴部亦成弧形滚动,所以国外又称为滚动背斜。
从成因上来说,这种成排分布的滚动背斜是正断层发生逆牵引形成的构造带,故又称之为逆牵引构造带。