《油区构造解析》4-伸展构造解析

伸展变换构造
伸 展 变 换 构 造 位 置
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
1
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
2
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
3
伸展变换构造 样式 – 4，5
伸 展 断 层 模 型
伸 展 断 块 构 造 与 圈 闭
伸展断块构造与圈闭地震剖面
伸展构造地震剖面
伸 展 构 造 圈 闭
同向调节断层
反向调节断层
铲式扇
正双重构造
(a)
变换断层 变换断层
(e)
宽缓背斜
构造鼻 构造鼻
构造鼻
(b)
变换断层
走向斜坡
地垒凸起
地垒凸起
宽缓背斜
(c)
(d)
斜向斜坡
(f)
(g)
(i)
走向斜坡
二、裂陷盆地的伸展构造样式
地堑与半地堑构造 铲式正断层上盘半地堑族系 变换构造带
剖面图
铲式正断层下盘三维模型
第四讲 伸展构造
正断层的基本特征 裂陷盆地的伸展构造样式 薄皮伸展构造
一、正断层的基本特征
1. 正断层类型 2. 正断层的组合 3. 正断层的相关构造变形
正断层
正断层是在水平引张力作用下形成的。按照安 德森断层形成模式，在σ1垂直、σ2以及σ3水 平纯剪切应力场中，岩层破裂将形成一对共轭 的正断层，正断层的倾角为60°±，共轭正断 层的交线为σ2方向。但是，自然界的正断层并 非都是共轭出现，其产状也并非总是60°±
变换断层 — 1
变换断层 — 2
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
5
渤海湾盆地铲式正断层剖面
薄皮铲式正 断层地震剖面
薄皮铲式正断层及其圈闭样式
薄皮铲式正断层与底辟构造剖面样式
薄皮伸展构造的形成模式
薄皮重力滑动模式
铲式断层与多米诺断 层
铲式正断层地震剖面— 1
铲 式 正 断 层 地 震 剖 面
距离
位移（落差）
位移（落差）
距离
同沉积的剖面分叉断层
断叉线
（据刘兴材等，1997）
伸展与拆离
铲 式 断 层
伸展断层的几何学、运动学特征
半地堑 地堑—半地堑组合
多米诺构造模拟实验
伸 展 构 造 模 拟 实 验
— 1
伸展构造模拟实验 — 3
伸展构造模拟实验 — 2
实验模型
地 堑
— 半 地 堑
地堑模拟实验
地 震 剖 面
地震剖面上见到正断层倾角随岩性的变化
多 米 诺 构 造 的 形 成 演 化 实 例
多 米 诺 构 造 的 形 成 演 化 实 例
多米诺构造实例演化
盖层滑脱伸展构造与基底伸展构造
共轭正断层 地震剖面及其演化
共 轭 正 断 层 露 头 剖 面
橘子盆地剖面
莱茵地堑模型
莱 茵 地 堑 平 面 图
美国西部盆地变换带剖面
美 国 西 部 盆 地 分 布 图
A
美 国 西 部 盆 地 分 布 图
B
美国西部盆地地震解释剖面 - 1
美 国 西 部 盆 地 地 震 解 释 剖 面
-2
美国西部盆地地震解释剖面—3
美国西部盆地地质剖面-1
美国西部盆地地质剖面-2
—
2
铲 式 正 断 层 地 震 剖 面
—
3
铲式正断层地震剖面— 4
铲式正断层模式
铲式正断层与滚动背斜地震剖面-1
铲式正断层与滚动背斜地震剖面-2
传递断层
传 递 断 层 带 类 型
低角度正断层及低角度正断层解释模型
底辟构造与薄皮伸展构造
底辟生长引起铲式正断层的演化模式
地 堑
— 半 地 堑 类 型
—
S
U
E
Z 湾 的 油 田
伸 展 构 造 圈 闭 类 型 平 面 图
伸 展 构 造 圈 闭 实 例
伸 展 构 造 圈 闭
— 正 断 层 圈 闭 作 用
伸展构造族系-1
伸展构造族系-2
伸展构造族系地震剖面-1
伸展构造族系地震剖面-2
苏 伊 士 裂 谷 断 层 平 面 图
苏 伊 士 裂 谷 剖 面 图
正断层剖面组合
共轭状（相背倾斜、 相向倾斜、交叉）
平行状 斜列状（软连接） 铲式扇状（硬连接） 伸展双重构造
原始状态
原始状态
σ3
σ3 σ3
σ3
铲式正断层
坡坪式正断层
铲式扇
正双重构造
一、正断层的基本特征
1. 正断层类型 2. 正断层的组合 3. 正断层的相关构造变形
重力滑动薄皮伸展构造地震剖面-1
重 力 滑 动 薄 皮 伸 展 构 造 地 震 剖 面
-2
重力滑动薄皮伸展构造地震剖面-3
重力滑动薄皮伸展构造地震剖面-4
正 断 层 及 其 构 造 圈 闭 的 地 震 剖 面
（据李丕龙，1999）
同向倾斜正断层 相向倾斜正断层
背向倾斜正断层
三、薄皮伸展构造
1. 基本特征 2. 相关构造与形成机制
基本特征
薄皮伸展构造是指主要由沉积盖层卷入伸展变 形的构造。
铲式正断层系统和多米诺断层系统是薄皮伸展 构造的两种主要构造样式。在剖面上，铲式正 断层和旋转平面式正断层一般是在盖层中的软 弱岩层（泥岩、盐岩等）中消失，或在盆地基 底顶面的不整合面上滑脱
下盘断层线 上盘断层线 平面图
上盘位移方向
（1）叠置的反向倾斜半地堑组合
（2）未叠置的背向倾斜 半地堑组合
地垒高凸起带 地垒高凸起带
（3）同向倾斜的 半地堑组合
二、裂陷盆地的伸展构造样式
地堑与半地堑构造 铲式正断层上盘半地堑族系 变换构造带
主干边界 断层的组 合及其变 换带构造
（据李丕龙，1999）
（据李丕龙，1999）
（据李丕龙，1999）
（据李丕龙，1999）
（据李丕龙，1999）
（据林会喜等，1999）
不同沉积环境的裂陷盆地的沉积相带分布都受构造控制 A：发育轴向水系的碎屑岩沉积环境 B：沿岸海相碎屑岩沉积环境 C：海湾碎屑岩沉积环境
不同沉积环境的裂陷盆地的沉积相带分布都受构造控制 D：封闭的内陆湖盆碎屑岩和蒸发岩沉积环境 E：碳酸盐岩沉积环境
伸展断层的砂箱物理模式实验
RINCON 油田的铲 式正断层
rollover
thrust
半地堑地震剖面
半地堑模式
半地堑斜坡上的调节正断层组
北海某正断层位移量等值线图
分北 布海 与盆 变地 换的 带油 关气 系藏
北海油田地震剖面
北 海 油 田 圈 闭 类 型
被动大陆边缘剖 面
变换断层带
自然界的断层的位移有些是斜向的，地震剖面 上的正断层是指上盘下降的倾向位移分量占明 显优势的断层
正断层的几何学和运动学分类
σ3 非旋转平面式正断层
原始状态
直移
σ3 旋转平面式正断层
直移＋旋转
正断层的尺度分类
基底卷入的正断层
断陷主边界正断层（位移一般大于1000米） 次级正断层（位移一般小于1000米）
断层形态与构造鼻
断鼻构造
5 4 3 2 1 断鼻构造
盆地基底面
凸起
(b) (a)
铲式正断层与滚动背斜构造
背斜转折端形态与铲式正断层形态相关， 背斜轴面自下而上向断层面方向迁移
6
5
4
5
3
4
2
3
1
2
盆地基底面
1
铲式扇断阶带
各个断阶面上的产状依次变陡
盆地基底面
4 3
2 1
5 3
2 21 1
断阶带
盖层滑脱的正断层
主要盖层正断层（位移大于100米） 次级盖层正断层（位移10-100米） 隐形盖层正断层（位移小于10米）
正断层的活动方式分类
同生正断层（同沉积正断层、生长断层）
同生基底正断层 同生盖层滑脱正断层
后生正断层
后生基底正断层 压实正断层
一、正断层的基本特征
1. 正断层类型 2. 正断层的组合 3. 正断层的相关构造变形
与泥底辟有关的薄皮铲式正断层剖面（未解释）
正 断 层
3
D 连 接 方 式 之 一
正断层地震剖面—1
正断层地震剖面—3
正断层地震剖面—4
正断层地震剖面—5
正 断 层 地 震 剖 面
—
6
正 断 层 地 震 剖 面
—
7
正 断 层 地 震 剖 面
—
8
正断层类型
正断层牵引构造
正断层位移模型
美国西部盆地地质剖面-3
美国西部盆地地质剖面-4
美国西部盆地平衡剖面—1
美国西部盆地平衡剖面-2
尼 日 尔 三 角 洲 的 正 断 层 平 面 分 布 图
尼 日 尔 三 角 洲
油 气 圈 闭
尼 日 尔 三 角 洲 圈 闭 剖 面
泥 岩 与 薄 皮 正 断 层 的 发 育 模 式
牛头构造样式
在大陆伸展半地堑斜坡上、被动大陆边缘、大 型三角洲、大陆斜坡等不同的构造环境中都可 能发育薄皮伸展构造
共生构造
重力滑动构造 底辟构造
休息15分钟
附：与基底正断层有关的沉积叠置断层
凸起
正断层（正）牵引构造
正牵引构造
多米诺断块旋转构造
铲式正断层上盘调节断层
坡坪式正断层上盘调节断层
二、裂陷盆地的伸展构造样式
地堑与半地堑构造 铲式正断层上盘半地堑族系 变换构造带
非旋转平面式正断层控制的地堑 铲式正断层控制的滚动半地堑
旋转平面式正断层控制的掀斜半地堑 坡坪式正断层控制的复杂半地堑