期刊名称:应用科学与研究学者学报
文章类型:研究
收到日期:2018年9月12日
接受日期:2018年9月22日
发表日期:2018年10月02日
引用:(in chinese with english abstract)本kane G, Wangshui H,孟H, Xiantao G(2018)松辽盆地德惠坳陷反转构造几何演化。应用科学学报Vol . 1, Issu: 7(09-16)。
版权:本-凯恩G.这是一篇根据知识共享归属许可条款发布的开放获取的文章,允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制,前提是注明原作者和来源。
摘要
在该研究中,利用来自Dehui凹陷所获取的2D地震反射的横截面平衡和恢复,用于定义所识别的地层单元的结构演变,并进一步详细地详细说明由于故障再激活反转而发生的倒置结构。在后期白垩纪发生的反演导致区域范围的延伸和压缩,并重新发生预先发生的预先发生的正常断层,导致形成复杂的倒置结构。预先存在的正常故障的演变对定义凹陷架构的沉积物的沉积具有显着的控制影响,使得它导致形成半重胶。预先存在的正常故障的再激活导致反演风格被描绘为中等反演。沿重新发生的预先存在的正常断层的位移也导致了在同步裂缝连续序列内缩短,导致结构变形在很大程度上通过与不对称的故障相关的折叠容纳。
关键词
Dehui凹陷,故障相关折叠,预先存在的正常故障,再激活,缩短。
摘要
在该研究中,利用来自Dehui凹陷所获取的2D地震反射的横截面平衡和恢复,用于定义所识别的地层单元的结构演变,并进一步详细地详细说明由于故障再激活反转而发生的倒置结构。在后期白垩纪发生的反演导致区域范围的延伸和压缩,并重新发生预先发生的预先发生的正常断层,导致形成复杂的倒置结构。预先存在的正常故障的演变对定义凹陷架构的沉积物的沉积具有显着的控制影响,使得它导致形成半重胶。预先存在的正常故障的再激活导致反演风格被描绘为中等反演。沿重新发生的预先存在的正常断层的位移也导致了在同步裂缝连续序列内缩短,导致结构变形在很大程度上通过与不对称的故障相关的折叠容纳。
关键词
Dehui凹陷,故障相关折叠,预先存在的正常故障,再激活,缩短。
介绍
倒置构造长期以来被认为是建立沉积地层构造演化的最重要的构造,它们详细说明了裂谷相关地层的构造变形和移位程度,是油气沉积的有利圈闭构造。
从不同的地质位置,倒置结构已被各种作者认识到[1-5],这对复杂的欧洲盆地相当鲜明[6-7]。倒置结构也被认为存在于中国东部的几个盆地和南海大陆架[8]中存在[8]。
尽管一般认为,反转构造过程通常被认为是简单断层活化的结果,但许多研究表明,由于先前存在的正断层要么被截断,要么被活化为较年轻的断层,反转构造可能描绘出复杂的几何形状[9-12]。
由于正断层内位移形成的横向地层变化,在恢复原断裂大陆边缘[13]的过程中必须考虑额外的复杂构造地质背景。
通过利用油气行业普遍认可的平衡剖面和恢复剖面作为系统勘探方案的手段[14-20],以及改进的断层地形几何结构重建模型,这将有助于增强对预期岩石破裂或组构地层的地形的了解,这些地形可能会划分对资源开采至关重要的地下流体流动[21]。
德辉坳陷是松辽盆地的一个复杂次构造单元(图1和图2)[22-27],其地层序列与中生代晚期裂谷作用和岩石圈减薄有关。德惠坳陷断陷序列迄今显示出较高的成藏前景[29,30],由于其复杂的倒转构造,产出了大量油气。幕式反演在一定程度上对凹陷内的相关地层单元进行了移位和复杂化。
图1:亚洲大陆构造简图[22-26]。
图2:东北及邻区构造图[27]。
在该研究中,来自最近获得的2D地震数据的平衡和恢复的横截面的使用将有助于定义反转构造演进并分析研究区域内倒置结构的几何形状。
方法
横截面平衡已被公认为一种概念性的方法,在没有详细观测[21]的情况下,通过添加更多的常识规则来帮助更好地理解变形地形。因此,平衡剖面的使用为复杂的造山问题提供了进一步的认识,最近的作者们不断重申,改进的构造和地质力学模拟丰富了地质学的理解,从而改进了地震解释[31-34]。特别是在复杂地形中,[21]的反射效果很差。
通过使用建模软件,可以通过使用简单的基元和插值外推技术来实现平衡横截面的结构,该技术在构造的地下侵蚀部分的重建中使用的简单基元和插值外推技术来实现[35]。基于所使用的软件的运动算法,在恢复横截面时要考虑以下假设。
- 应保存平行于参考表面的每张床的地平线长度,横截面积应保持不变。
- 在整个变形过程中,每个断层的初始几何形状应保持不变。
中国石油吉林油田分公司获得了NW - SE方向的二维地震资料。通过地震解释和测井资料,概述了不同层序地层单元和构造特征。
根据提取的测井数据,将每个确定的地层单元的时间域剖面转换为深度(米),并为每个地震剖面生成时间-深度转换图和方程(图3)。
图3:时间-深度转换图的表示。
利用二维Move构造建模软件,对10个经深度转换的西北—东南向地质剖面进行了逐层平衡,并对其进行了断陷和展开修复。
为获得平衡的二维剖面,剖面平行于构造搬运方向,且均垂直于主要地质构造走向。
根据逆地貌生长序列重建恢复,获得同裂陷地层组的变形前几何形态,并暗示主要断层的运动学演化。
通过故障反转比率和水平反转比测量和解释主要断层和同步地层单元的几何和运动学特性。故障反演比表示为沿故障的合同与扩展位移的比率[36]。水平反转比代表相对合同与延伸变形。水平反转比表示倒置的结构或区域的反转度,没有任何重新激活的故障或具有一个或多个重新激活的故障和沉积序列的折叠[5]。考虑到经历相同地质条件的反转结构,结构在反转运动期间越缩短,水平反转比率越高,故障反转比率,提供了故障内的位移适应缩短的效果[5]。通过将平衡轮廓与每个地层单元的恢复的概况进行比较来确定床长的缩短。在每个地层单元的恢复之后,通过去除故障偏移和展开以获得恢复的地平线来恢复整个部分。
在修复过程中没有考虑不整合面的分解和恢复,尽管这两种方法都被认为对于重建结构获得一定的确定性至关重要,尤其是在变形岩层厚度变化显著的地区(图4)。
图4:堆栈图像的研究区域。
地质背景
结构设置
德惠坳陷位于松辽盆地东南部隆起区(图5),面积约为4053 km2,为次构造单元[38]。德惠坳陷以正断层、转移断层及断层相关褶皱的丰度较高为特征。
图5:ISopach地图说明了构造位置,结构单元,研究区内的内部单元和Dehui抑郁的地理位置。
松辽盆地为张性盆地,通常表现为形成、扩张、收缩、消失的演化过渡过程[39-41]。这可以从松辽盆地形成于太平洋板块俯冲相对运动的边缘伸展过程中,导致裂谷、隆起、侵蚀、沉降,最后反转[42]。近年来松辽盆地构造的发展表明,其构造样式经历了多相演化,裂谷作用在盆地的过渡状态中起着重要作用。因此,松辽盆地的地质背景是位于蒙古-鄂霍次克造山带和锡霍特-阿林造山带[44]之间的双面活动大陆边缘。松辽盆地随后受到构造力量的作用,其中最重要的是由于大陆内部应力机制的改变而导致幕式的构造反转。
松辽盆地被认为是一个拆离断层系统[42-44]。深刻的裂谷构造、变薄的地壳和大规模的白垩纪火山活动证明了这一点,这强烈表明该地区经历了大量的伸展。盆地内部和周围有明显的变质核杂岩,进一步表明了白垩纪滑脱断裂系统的存在[45- 47]。
结构历史
Dehui抑郁症分别由位于西部和东部的两个主要断层,德克西故障和德东断层界定。Dehui抑郁盆的盆地结构受这些边界断层的变化的影响[48]。
德惠凹陷由于幕式的构造活动,断裂活动导致了地堑构造的形成,并控制了序贯组[48]的沉积过程。坳陷的复杂性质被反转构造所描述,从而为油气矿床的保存提供了有利的构造圈闭。由于支撑岩石圈的弱段受到挤压,逆冲断层重新活跃,在拉张盆地内形成了反转构造。主要控制断裂系统以韧性剪切、伸展、走滑和挤压的形式多次活化而形成[50,51]。与火石岭组主要断层有关的还有对偶断层和合成断层。
构造地层设置
根据整理的地震剖面(图6),反映较差的基底为前寒武纪和古生代火成岩和变质岩,被中、新生代沉积岩序列不舒服地覆盖,整个盆地由侏罗纪、白垩纪和新生代岩石组成[42]。地震剖面解释表明,德惠坳陷识别的层序地层可划分为多个阶段;前裂谷期为古生代,同裂谷期为营城组、沙河子组、火石岭组,后裂谷期为青山口组、泉托组、邓楼库组,(图7)[44,52-55]。
图6:北西向地震剖面双向时间剖面描述了德惠凹陷内的构造(a) 650和(b) 700剖面显示了a断层的活化(c) 1600剖面显示了与断层有关的褶皱。
图7:研究区内的示意图地层单元[44,52-55]。
SYN-RIFT单位
同裂谷早期—火石岭组、裂谷-顶极期—沙河子组、同裂谷晚期—营城组组成了与裂谷相关的系列[53],以裂谷坳陷过渡期为特征的后裂谷期——被其他非裂谷相关的连续组——泉托组和青山口组覆盖的邓楼库组(图7)[44]。
火石岭组至营城组的沉积岩序列经过裂谷、隆升、侵蚀、凹陷和最终的构造反转,导致上盘抬升,形成断层相关褶皱构造(图6c)。
火石岭组主要由火山流和火山碎屑岩组成,并夹有碎屑河积岩。沙河子组由粉砂岩、泥岩和细砂岩夹层组成,反映了由河流控制环境向湖泊控制环境的过渡。营城组由粉砂岩、泥岩和中细砂岩间层组成。
后裂谷单位
邓楼库组-断陷阶段是一个以构造活动轻微和区域沉降为特征的平静稳定时期。邓楼库组的变形较弱,可以推断为反转可能已经停止的时期,虽然断层活动仍在继续,但规模较小,据估计发生在晚白垩世至早新生代。
通过氟基化和湖泊的运输方法沉积沉积物,导致覆盖沉积物导致抑郁症中的大量凹陷。除此之外,最近的研究表明,大陆地点下面的大型MAFIC岩浆腔室的折叠对下垂事件有显着贡献[56]。Quan Toa和清尚南部的地层都几乎是平坦的,并且不会描绘床中厚度的大量变化。后裂缝沉积地层的厚度增加表明负载和弯曲弯曲导致区域宽沉降。沿着预先存在的正常故障和新形成的重新激活的正常故障的运动运动对抑郁症的沉降产生了贡献。
倒置结构
德惠坳陷内部的倒转构造是由太平洋板块俯冲引起的构造运动造成的。太平洋板块向东北亚俯冲导致整个松辽盆地抬升,形成多个正反演构造[57]。
德惠坳陷内部的构造类型以重新活跃的正断层和褶皱调节断层切割出的半地堑构造为特征。
倒错
横截面650的顺序反向恢复(图8)描绘了涉及预先存在的正常故障的结构反演演变。悬挂壁与脚壁沿着生长故障的相对运动是非常有特色的。恢复Quan ToA形成和邓娄库形成(图8)显示故障A由于在两种形成沉积期间从抑郁症的发生而过渡,由于过渡到抑郁症的过渡。故障的转化支持普遍接受的观察,这表明结构转化主要发生在晚期白垩纪(100.5-66m.Y.)内。依赖于潜在的同步单位的恢复揭示了轻度反转的微不足道的转化。重新激活的预先存在的正常故障已经持续了四个阶段的反演,温和的故障运动导致压缩缩短,其在很大程度上通过与故障相关折叠的宽温和肢体容纳。计算出部分650(图6a)和部分700(图6b)中的重新激活的主要故障的故障反转比分别为0.29和0.31,表示为温和至中等反转。
图8:650段的序列恢复显示了沿A断层的反转运动。
与故障相关的折叠
与反演相关的变形相关的是反线绳 - Syncline对,其在Syn-Rift单元内更为突出。Syn-Rift和覆盖的后裂变单元都覆盖了不同的压缩阶段(图8),导致连续单位被沿恢复预先存在的正常故障振奋和折叠的结果缩短。背斜的轴向平面几乎平行于重新激活的延伸主要故障,同时其几何形状在自然界中不对称。The geometry of the syn-rift succession suggests that a pervasive and severe uplifting event had occurred within the Early Cretaceous (145-100.5 M.y.) had a major influence on the entire down-faulted depression, subsequently followed by severe erosion resulting in the Ying cheng strata depicting a pinch-out geometry overlying an uplifted area to the North-eastern region of the study area (Figure 4 and 5). The geometry of the folds in section 1600 (Figure 6c) depicts that of a Reverse-drag fold, as it shows significant variation in amplitude of the hanging-wall reverse-drag anticline being greater than the amplitude of the foot-wall reversedrag syncline [58].
讨论
Dehui凹陷的特征在于复杂的倒置结构,具有重新激活的预先存在的正常故障和与故障相关的折叠。折叠结构的几何形状的解释表明,随后发生了严重和普遍的隆起,然后特别是在故障重新激活的反转之前特别影响了SYN-RIFT连续的主要无关,这已被认为是最常见的结构风格区域[5]。
折叠彼此轻轻地浸渍浸渍肢体,从而支撑假设故障在大大地容纳由于反转引起的缩短位移的前提。
平衡横截面的恢复显示了至少4(4)个挤压-伸展运动阶段。它是由于太平洋板块俯冲产生的构造应力机制而发生的反演。观察结果表明,该凹陷可能经历了多期反转构造活动,主要发生在晚白垩世,主要正断层已恢复活动,并发生了轻度至中度反转。
平行于构造搬运方向的主要断裂的位移对变形构造的构造样式起着重要的作用,这些变形构造被描述为半地堑,这表明了同裂谷序列对沉积物沉积样式的控制作用。同裂谷单元内横向地层厚度变化表明,反转构造活动对该单元的位移具有普遍影响。平衡剖面与恢复剖面的比值为1.32% ~ 5.98%(表1)。比值范围小,说明研究区不存在逆冲断层或近路逆冲断层。由于缩短幅度小,推力的发展被认为是不利的[59]。没有逆冲作用也表明,不对称褶皱的四肢广泛适应了缩短的影响。计算得到650和700段(图6a和6b) A断层的断层反演比分别为0.29和0.31。这表明存在中度反转,这与松辽盆地[5]内最常见的反转构造模式一致。计算得到的火石岭组水平反演比值值揭示了地形内部变形的复杂性。剖面700(图6b)水平反转比为6.12。在研究区中部,缩短量较高(图5)。这是褶皱所容纳的复杂构造变形的反应,也是由于主要断层经历了多次反转运动,地层单元内发生了显著的位移。 In restoring the cross-sections, the shortening in the synrift unit ranged from 1.32% to 5.98% (Table 1). This is in agreement with the documented observation of tectonic activity with regards to the Songliao basin of which inversion complexity was predominantly afflicted in the east and decreased significantly towards the west [5]. The pinch-out geometry of the Ying Cheng Formation and the variation in thickness of both Shahezi and Huoshiling formations within the study area suggests that with the accumulation of synrift growth strata, inversion tectonic had played a significant role in the lateral displacement of the stratigraphic units.
表1:火石岭组缩短(米和百分数)。
部分 | 长度(米) | 缩短(米) | 缩短(%) |
---|---|---|---|
97 - 497 | 7035.90 | 490.00 | 1.32% |
650 | 25111.90 | 831.40 | 3.31% |
700 | 28239.75. | 1003.67 | 3.55% |
800 | 26575.50 | 1227.79 | 4.62% |
900 | 26053.20 | 1395.00 | 5.35% |
1000 | 26548.10 | 1586.40 | 5.98% |
1100 | 23379.92 | 789.92 | 3.33% |
1200 | 23379.92 | 964.48 | 4.13% |
1400 | 30407.60 | 1222.40 | 4.02% |
1600 | 22308.50 | 961.50 | 4.31% |
结论
基于从Dehui凹陷收集的地震数据,倒置结构的计算几何形状和恢复的平衡横截面,结论可以概括如下:
- 德惠坳陷以西北方向的部分倒转半地堑为特征,其同断陷序列以倒转构造为主,并因晚白垩世的幕式倒转构造活动而缩短。
- 预先存在的主要正常故障的运动学揭示了主要断层覆盖了四个阶段的压缩 - 延伸运动,导致反演风格被描绘为中等反演。
- 先前存在的主要正断层的活化对断层相关褶皱的几何形态产生了重大影响。由于挤压和伸展运动的不均匀性,同裂谷演替中的褶皱构造具有几何上的不对称性,由于缩短作用相对较小,褶皱构造在容纳断层位移产生的挤压应力方面起着主要作用。
确认
作者对中国石油吉林油田分公司的工作人员在地质地震资料方面给予的支持表示感谢。该项目由中国科学院油气资源技术重点实验室资助。项目号码。2017号zx05032 - 002。作者对长江大学地球科学学院和教育部的支持表示感谢。
没有参考文献