垦东-埕岛构造带构造物理模拟实验
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构 造带的构造 演化和 形成机制。模拟结果表 明， 东一 埕 岛构 造带 的演化可 以划分 为 ３个 阶段 ， 垦 即前 中生代基底 形成阶段、 中生代末期挤压作 用阶段和新生代 以来 的断陷一 拗陷阶段。该 构造 带 中的凸起带形成 于 中生代 郯庐断 裂 左旋走滑挤压期 ， 陷带形成于新生代。郯庐断裂 的活动是构造 带形成和发展的动力源。 凹 关键 词 ： 构造 ； 物理模 拟； 左旋走滑挤压 ； 右旋 走滑 伸展 ； 垦东一 埕岛构造带 中图分 类号 ：Ｅ １． Ｔ ｌ １２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ９— ６ ３ ２ ０ ）２— ０ ８— ３ １０ ９ ０ （ ０６ ０ ００ ０
ｍａ ｌ ｄ ｈ ｕ ｙ ＠ ｓｏ ． ｏ 。 ｉ： ｚ ｓ ｎ ｉ ｌｆ ｃ ｒ ｎ －
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第ｌ ３卷
第 ２期
孙怡 ： 垦东～埕岛构造带构造物理模拟 实验
・ ９・
该区的郯庐断裂带为一近北北东向直线型走滑 断裂系， 将走滑带的西侧断盘作为模拟实验的主要 研究对象 。西侧断盘的基底 由 ３部分组成 ： 北部为
程及形成机制等地质问题一直困扰着该构造带的油 气勘探部署。
２ 模 型设计
垦东一埕岛构造带为一断续的凸起带 ， 向近 走
北北西向 ， 其与走向近北北东 向的郯庐断裂交角约
为 ４ 卜 ５ 。据构造 剖面及平面 资料 推测 ， 长期 活
动的郯庐断裂带对该区的影响较大 。实验主要探讨 两者之间的关系， 即在郯庐断裂带的影响下 ， 垦东一 埕岛潜山披覆构造带的构造演化过程。根据垦东一
字形凹陷。橡皮 区以伸展为主， 原走滑挤 压带变为 走滑伸展带 ， 形成狭长的盆地 。这些正 断层 或走 滑
正断层 切割 原有 的构 造 ， 该 区原 本 不 完 整 的 区块 使
稳 固该区及位移传递 的作用 ， 中间的主要变形 区采 用橡皮制成 ， 与南部 的布基底连接。根据郯庐断裂
带中生代 以来的活动特点 ， 将实验分为 ２ ： 期 第一期
（ ． 国石油大学 （ １中 华东 ） 山东 东营 ２ ７ ６ ； ． 国石化胜利油 田有 限公 司 地质科学研究院 ， ， ５０ １ ２ 中 山东 东营 ２ ７ １ ） ５０ ５
摘要 ： 区域构造条件综合分 析和 三维构造精细解释 的基础上 ， 在 利用平面构造 物理模拟 的方法 ， 分析 了垦 东一埕 岛
埕 岛构造带的特点 ， 设计 的构造物理模拟实验模型
收 稿 日期 ２ ０ ０ ５—１ １—１ 改 回 日期 ２０ ０ ８； ０ ６— ２—１ 。 ５
ｂ＿ 验拨 ） ＿实
图 １ 研究 区构造与 实验模 型对 比
作者简介 ： 孙怡， ， 女 工程师 ， ９ 年毕业于西北大学地质系石油及天然气地质专业 。 ０ 获石 油大学 （ 东 ） １５ ９ ２ ４年 ０ 华 地球探测 与信息技术专 业 硕 士学位 ， 现为中国石油大学 （ 华东） 地质 资源 与地质工程 专业在读博：研究生 ． ￡ ： 长期从事石油勘探工作 。联 系电话 ：０４ ）７５２ ． （５６ ８１３７ Ｅ—
为左旋走滑挤压， 号 、 ｌ ２号和 ４号马达驱动作挤 压 走滑运动 ； 第二期为右旋走滑伸展 ， 号 、 号和 ４号 ｌ ２ 马达驱动作伸展走滑运动。
变得更加破碎。此 时模 拟结果 已与实 际情 况较相 似， 但为了更好地体现该区的构造特征 ， 两侧 ４个马 达又进行了不同步的差异拉伸 ， 而使模 型处 于几 从 个活动 带 的交汇 处 ， 时 的模 拟结 果 与 实 际情 况 更 此 加相似 。由此 ， 在更大的区域内产生正断层 ， 它们在 表面或深部切割原有的走滑 断层和逆冲断层 ， 明 表 新生代构造活动对老地层的改造剧烈（ ３ 。 图 ）
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油
与
采
收
率
第 １ ３卷 第 ２期
Ｐ Ｔ ＯＬ ＵＭ ＥＯＬ Ｅ Ｒ Ｅ Ｇ ＯＧＹ Ａ ＣＯＶ Ｙ Ｅ Ｆ Ｃ ＥＮ ＮＤ ＲＥ ＥＲ Ｆ Ｉ Ｉ ＣＹ
垦东一埕岛构造带构 造物理模拟实验
孙 怡２
构造物理模拟是一种传统的研究构造形成机制 和形成过程的方法。在实际应用 中， 这种方 法得 到 了进一步的发展ｌ ４。通过物理模拟不仅可 以再现 １ Ｊ Ｉ 构造形成过程 ， 正确认识构造的形成机制 ， 还可以研
如图 １ 所示 。
究各种构造要素之间的内在关系， 建立科学合理 并
的构 造解 释模 型。
１ 研究区概况
垦东一埕岛潜山披覆构造带紧邻郯庐 断裂带 ，
处于济阳坳陷与渤 中坳 陷的交汇处 ， 先后经历了印
支、 燕山和喜马拉雅等多次强烈的构造活动， 地质结 构异常复杂。该区构造样式多种多样 ， 表现为收缩 、
ａ 垦 东一 埕 岛 构 造 带 ・
伸展和走滑等多种构造类型的叠加ｌ６。其形成过 － ］ ５ Ｉ
ｄ ＝４ ｍ Ｏｃ ｄ ４ ｎＰ ｎ、
３ 实验过程及结果
第一期实验 此期实验为模拟左旋走滑挤压。 首先， 号和 ２号马达进行 同步挤压 ， ｌ 在模型 的中部 形成了一“ ” Ｖ 字形 的褶 皱隆起。然后 ， 马达开 ４号 始推动基底木板进行走滑挤压 ， 构造开始变化并趋 于复杂 ， 表面上 的逆冲断层都呈现走 滑的性质 （ 图 ２） ａ 。走滑挤压量持续增 大 ， 至第一期 结束。此 直 时， 平面上呈“ ” Ｙ 字形隆起 ， 并且同时发育 ４组不 同 性质的构造 ： ①分布于橡皮 与布的交界处的密集 的
一
首先 ， 两侧的驱动马达 ｌ 、 号 ２号和 ４号全部 由挤压 变为伸展 ， 开始右旋走滑伸展运动。伸展初期 ， Ｙ “” 字形隆起带 由轴部开始下 陷； 当两侧 （ ３个 马达 同
三角形 的聚苯薄板 ， 仅产生微小的变形 ， 主要起到
时） 进一步伸展后 ， Ｙ 字形隆起带 中部演化成“ ” “” Ｙ
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孙怡 ： 垦东～埕岛构造带构造物理模拟 实验
・ ９・
该区的郯庐断裂带为一近北北东向直线型走滑 断裂系， 将走滑带的西侧断盘作为模拟实验的主要 研究对象 。西侧断盘的基底 由 ３部分组成 ： 北部为
程及形成机制等地质问题一直困扰着该构造带的油 气勘探部署。
２ 模 型设计
垦东一埕岛构造带为一断续的凸起带 ， 向近 走
北北西向 ， 其与走向近北北东 向的郯庐断裂交角约
为 ４ 卜 ５ 。据构造 剖面及平面 资料 推测 ， 长期 活
动的郯庐断裂带对该区的影响较大 。实验主要探讨 两者之间的关系， 即在郯庐断裂带的影响下 ， 垦东一 埕岛潜山披覆构造带的构造演化过程。根据垦东一
字形凹陷。橡皮 区以伸展为主， 原走滑挤 压带变为 走滑伸展带 ， 形成狭长的盆地 。这些正 断层 或走 滑
正断层 切割 原有 的构 造 ， 该 区原 本 不 完 整 的 区块 使
稳 固该区及位移传递 的作用 ， 中间的主要变形 区采 用橡皮制成 ， 与南部 的布基底连接。根据郯庐断裂
带中生代 以来的活动特点 ， 将实验分为 ２ ： 期 第一期
（ ． 国石油大学 （ １中 华东 ） 山东 东营 ２ ７ ６ ； ． 国石化胜利油 田有 限公 司 地质科学研究院 ， ， ５０ １ ２ 中 山东 东营 ２ ７ １ ） ５０ ５
摘要 ： 区域构造条件综合分 析和 三维构造精细解释 的基础上 ， 在 利用平面构造 物理模拟 的方法 ， 分析 了垦 东一埕 岛
埕 岛构造带的特点 ， 设计 的构造物理模拟实验模型
收 稿 日期 ２ ０ ０ ５—１ １—１ 改 回 日期 ２０ ０ ８； ０ ６— ２—１ 。 ５
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图 １ 研究 区构造与 实验模 型对 比
作者简介 ： 孙怡， ， 女 工程师 ， ９ 年毕业于西北大学地质系石油及天然气地质专业 。 ０ 获石 油大学 （ 东 ） １５ ９ ２ ４年 ０ 华 地球探测 与信息技术专 业 硕 士学位 ， 现为中国石油大学 （ 华东） 地质 资源 与地质工程 专业在读博：研究生 ． ￡ ： 长期从事石油勘探工作 。联 系电话 ：０４ ）７５２ ． （５６ ８１３７ Ｅ—
为左旋走滑挤压， 号 、 ｌ ２号和 ４号马达驱动作挤 压 走滑运动 ； 第二期为右旋走滑伸展 ， 号 、 号和 ４号 ｌ ２ 马达驱动作伸展走滑运动。
变得更加破碎。此 时模 拟结果 已与实 际情 况较相 似， 但为了更好地体现该区的构造特征 ， 两侧 ４个马 达又进行了不同步的差异拉伸 ， 而使模 型处 于几 从 个活动 带 的交汇 处 ， 时 的模 拟结 果 与 实 际情 况 更 此 加相似 。由此 ， 在更大的区域内产生正断层 ， 它们在 表面或深部切割原有的走滑 断层和逆冲断层 ， 明 表 新生代构造活动对老地层的改造剧烈（ ３ 。 图 ）
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垦东一埕岛构造带构 造物理模拟实验
孙 怡２
构造物理模拟是一种传统的研究构造形成机制 和形成过程的方法。在实际应用 中， 这种方 法得 到 了进一步的发展ｌ ４。通过物理模拟不仅可 以再现 １ Ｊ Ｉ 构造形成过程 ， 正确认识构造的形成机制 ， 还可以研
如图 １ 所示 。
究各种构造要素之间的内在关系， 建立科学合理 并
的构 造解 释模 型。
１ 研究区概况
垦东一埕岛潜山披覆构造带紧邻郯庐 断裂带 ，
处于济阳坳陷与渤 中坳 陷的交汇处 ， 先后经历了印
支、 燕山和喜马拉雅等多次强烈的构造活动， 地质结 构异常复杂。该区构造样式多种多样 ， 表现为收缩 、
ａ 垦 东一 埕 岛 构 造 带 ・
伸展和走滑等多种构造类型的叠加ｌ６。其形成过 － ］ ５ Ｉ
ｄ ＝４ ｍ Ｏｃ ｄ ４ ｎＰ ｎ、
３ 实验过程及结果
第一期实验 此期实验为模拟左旋走滑挤压。 首先， 号和 ２号马达进行 同步挤压 ， ｌ 在模型 的中部 形成了一“ ” Ｖ 字形 的褶 皱隆起。然后 ， 马达开 ４号 始推动基底木板进行走滑挤压 ， 构造开始变化并趋 于复杂 ， 表面上 的逆冲断层都呈现走 滑的性质 （ 图 ２） ａ 。走滑挤压量持续增 大 ， 至第一期 结束。此 直 时， 平面上呈“ ” Ｙ 字形隆起 ， 并且同时发育 ４组不 同 性质的构造 ： ①分布于橡皮 与布的交界处的密集 的
一
首先 ， 两侧的驱动马达 ｌ 、 号 ２号和 ４号全部 由挤压 变为伸展 ， 开始右旋走滑伸展运动。伸展初期 ， Ｙ “” 字形隆起带 由轴部开始下 陷； 当两侧 （ ３个 马达 同
三角形 的聚苯薄板 ， 仅产生微小的变形 ， 主要起到
时） 进一步伸展后 ， Ｙ 字形隆起带 中部演化成“ ” “” Ｙ