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1、走滑盆地的形成和基本特征走滑盆地的形成和基本特征刘树根刘树根 成成 都都 理理 工工 大大 学学“油气藏地质及开发工程油气藏地质及开发工程”国家重点实验国家重点实验室室走滑盆地的形成和基本特征走滑盆地的形成和基本特征一、走滑构造和走滑盆地的概念一、走滑构造和走滑盆地的概念二、利用地震资料识别走滑断层的陷阱二、利用地震资料识别走滑断层的陷阱三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征四、拉分盆地的形成机制和演化四、拉分盆地的形成机制和演化五、走滑盆地与油气的关系五、走滑盆地与油气的关系一、走滑构造和走滑盆地的概念一、走滑构造和走滑盆地的概念 走滑构造走滑构造是指地壳在水平剪切应力作用下产生是指地
2、壳在水平剪切应力作用下产生变形的总和变形的总和,其最主要的表现形式是走滑断层及其最主要的表现形式是走滑断层及其有关的沉积盆地其有关的沉积盆地(走滑盆地走滑盆地)。走滑盆地走滑盆地(Strike-slip basin)是是Mann等等(1983)提出的提出的,是指沉积作用与重要的走向滑动相伴随是指沉积作用与重要的走向滑动相伴随的盆地。走滑盆地可以形成于走滑断裂带内、走的盆地。走滑盆地可以形成于走滑断裂带内、走滑断裂一侧和走滑断裂带之间。与裂谷盆地、被滑断裂一侧和走滑断裂带之间。与裂谷盆地、被动边缘盆地及前陆盆地相比动边缘盆地及前陆盆地相比,走滑盆地一般比较走滑盆地一般比较小、寿命短而且复杂小、寿
3、命短而且复杂,其规模可从小的凹陷到宽其规模可从小的凹陷到宽50km的菱形盆地。盆地长宽之比一般为的菱形盆地。盆地长宽之比一般为4:1,但可但可从从1:1 到到10:1(Aydin and Nur,1982)。(a)与理想右旋走滑断层结合的平面分布图。(b)在PDZ内,适合于轻微离散背景,在该背景上拉分、雁列式正断层和地堑片段占主导地位二、利用地震资料识别走滑断层的陷阱二、利用地震资料识别走滑断层的陷阱 花花状状构构造造虽虽然然是是走走滑滑作作用用的的重重要要鉴鉴别别标标志志,但但在在实实际际资资料料中中往往往往和和其其它它构构造造形形态态混淆。混淆。理想化的花状构造与负花状构造的地震剖面特征（
4、a）理想化的花状构造（b）负花状构造负花状构造和滑脱正断层和组合形态的对比负花状构造和滑脱正断层和组合形态的对比正花状构造和其它正花状构造和其它构造样式在剖面上构造样式在剖面上的形态对比的形态对比 A.A.正花状构造正花状构造;B.B.收缩断块收缩断块;C.C.滑脱型箱状褶皱滑脱型箱状褶皱;D.D.三角形构造；三角形构造；E.E.盐侵入断层盐侵入断层;F.F.正向构造反转。正向构造反转。二、利用地震资料识别走滑断层的陷阱二、利用地震资料识别走滑断层的陷阱主断主断层层(主要位移主要位移带带)的的识别识别 地地震震剖剖面面上上的的断断层层大大多多显显示示垂垂直直错错动动,而而不不能能反反映映走走滑
5、滑断断层层平平面面上上的的位位移移。因因此此,单单条条地地震震剖剖面面无无法法确确定定走走滑断滑断层层的性的性质质。主主断断层层必必须须具具备备:A.A.独独立立的的主主断断层层是是直直立立的的,并并能能错错开开基基底底和和沉沉积积盖盖层层;B.B.主主断断层层两两侧侧地地层层不不能能用用旋旋转转作作用用来来解解释释;C.C.主断主断层层两两侧侧地地层层层层序不能一一序不能一一对对比。比。平平面面显显示示与与剖剖面面显显示示相相结结合合,没没有有平平面面显显示示的的花花状状构构造是不可靠的造是不可靠的关于雁列式构造关于雁列式构造问题问题大大曼曼平平移移断断裂裂地地震震剖剖面面柴达木盆地柴达木盆
6、地85054测线地震反射剖面及解释剖面测线地震反射剖面及解释剖面拉张应力形成的雁列组合拉张应力形成的雁列组合(a)纯拉张一滑脱造成的雁列构造模型图;(b)雁列断裂演化结构模型图。(3)(3)利用地震利用地震资资料料识别识别走滑断走滑断层层的陷阱的陷阱把把逆逆冲冲断断块块、地地堑堑、断断阶阶、断断背背斜斜、反反转转构构造造等等当成花状构造来解当成花状构造来解释释平平面面上上的的构构造造组组合合判判别别错错误误,极极易易当当成成走走滑滑平平移移断断层层来解来解释释三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征1 1、走滑断层引起的垂直运动、走滑断层引起的垂直运动 没没有有沉沉降降就就没没有有盆盆地地
7、的的形形成成,走走滑滑盆盆地地的的形形成成决决定定于走滑断于走滑断层层引起的沉降作用。引起的沉降作用。(1)(1)不同旋向的走滑断不同旋向的走滑断层层相交而相交而产产生的升降运生的升降运动动(2)(2)走滑断走滑断层层剪切中心附近的升降运剪切中心附近的升降运动动(3)(3)走滑断走滑断层层的斜列引起的升降运的斜列引起的升降运动动 走滑断层中垂直运动平面示意图U示上升,D示下降+U-DU+-D走滑断层剪切中(虚线)所引起地面降的四象限分布D D为下降区为下降区;U U为上升区为上升区走滑断层的斜列引起的升降运动走滑断层的斜列引起的升降运动三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征2 2、走滑盆
8、地的分类、走滑盆地的分类 TorTor H.H.Nilsen Nilsen 和和Arthur Arthur G.G.Sylvester(1995)Sylvester(1995)将将走走滑滑盆盆地地分分为为6 6种种类类型型:(1)(1)断弯盆地断弯盆地(fault-bend basins)fault-bend basins)断断弯弯盆盆地地通通常常沿沿走走滑滑断断层层的的释释放放弯弯曲曲处处(releasing releasing bend)bend)发发育育,也也可可形形成成于于邻邻近近限限制制弯弯曲曲的的地地方方(restraining restraining bend)bend)。断断弯
9、弯盆盆地地具具有有强强烈烈不不对对称称的的几几何何形形态态,沿沿主主位位移移带带具具向向上上变变粗粗的的地地层层序序列列,在平面上在平面上为为透透镜镜状状,常常发发育于育于张张扭扭环环境境,后期在后期在压压扭扭环环境境进进行反行反转转。(2)(2)侧侧接盆地接盆地(stepoverstepover basins)basins)侧侧接接盆盆地地形形成成于于两两条条平平行行到到亚亚平平行行,并并且且互互不不相相连连的的走走滑滑断断层层之之间间。在在雁雁行行状状的的排排列列中中,两两条条断断层层之之间间的的地地带带就就称称为为“侧侧接接”(stepover),两两条条断断层层之之间间的的拉拉张张作作
10、用用形形成成的的盆盆地地就就称称为为侧侧接接盆盆地地。这类盆地通常较断弯盆地对称这类盆地通常较断弯盆地对称,具有向上变粗的沉积序列。具有向上变粗的沉积序列。走走滑滑盆盆地地的的分分类类图图小小型型的的断断弯弯盆盆地地三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征2 2、走滑盆地的分类、走滑盆地的分类 (3)(3)扭旋盆地扭旋盆地(transrotationaltransrotational basins)basins)扭扭旋旋盆盆地地是是由由持持续续的的剪剪切切变变形形形形成成的的。持持续续的的剪剪切切变变形形引引起起张张性性破破裂裂及及其其间间的的地地块块以以相相同同的的方方向向绕绕一一支支近
11、近垂垂直直的的轴轴旋旋转转。旋旋转转的的速速度度和和幅幅度度取取决决于于剪剪切切变变形形的的速速度度。三三角角形形的的间间隙或旋扭盆地沿不隙或旋扭盆地沿不规则规则状的旋状的旋转块转块体形成。体形成。(4)(4)扭扭压压盆地盆地(transpressionaltranspressional basins)basins)扭扭压压盆盆地地通通常常为为狭狭长长条条状状的的构构造造凹凹陷陷,平平行行于于区区域域性性的的断断裂裂和和褶褶皱皱,并并被被下下伏伏的的冲冲断断层层和和翼翼部部的的走走滑滑断断层层或或逆逆断断层层所限定所限定。成成对对的的压压扭性盆地可形成于扭性盆地可形成于压压扭性隆起的两扭性隆起
12、的两侧侧。走走滑滑盆盆地地的的分分类类图图 旋转块体内的间隙或旋扭盆地(黑色区域)Ventra Ventra 压扭性盆地纵向搬运沉积压扭性盆地纵向搬运沉积 三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征2 2、走滑盆地的分类、走滑盆地的分类(5)(5)复成因盆地复成因盆地(polygenetic basins)polygenetic basins)复复成成因因盆盆地地被被定定义义为为在在汇汇聚聚或或离离散散构构造造环环境境中中,局部的走滑作用形成的盆地局部的走滑作用形成的盆地。(6)6)多旋回盆地多旋回盆地(polyhistorypolyhistory basins)basins)多多旋旋回回盆
13、盆地地是是指指纯纯拉拉张张作作用用或或纯纯冲冲断断作作用用与与走走滑滑作作用用交交替替进进行行形形成成的的复复杂杂的的多多旋旋回回盆盆地地。这这类类盆盆地大小悬殊、形状各异。地大小悬殊、形状各异。走走滑滑盆盆地地的的分分类类图图三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征 3 3、走滑盆地的几何形态特征、走滑盆地的几何形态特征 控控制制或或影影响响走走滑滑盆盆地地几几何何形形态态特特征征(长长度度、宽宽度度和和深深度度)的的因因素素有有:(1)主主位位移移带带和和其其它它断断层层面面在在横横向向上上和和垂垂向向上上弯弯曲曲的的程程度度;(2)地地壳壳中中脆脆-韧韧性性过过渡渡带带的的深深度度;
14、(3)主主位位移移带带和和其其它它断断裂裂的的位位移移量量;(4)主主位位移移带带和和盆盆地地的的相相对对新新老老关关系系;(5)侧侧接接断断层层间间的的空间分布特征空间分布特征;(6)侧接断层相互之间的侧接长度。侧接断层相互之间的侧接长度。基基底底类类型型和和深深度度对对走走滑滑盆盆地地的的几几何何特特征征有有巨巨大大的的控控制制作作用用。若若基基底底埋埋藏藏浅浅、由由块块状状的的侵侵入入岩岩和和变变质质岩岩组组成成、其其上上的的沉沉积积盖盖层层薄薄,则则走走滑滑盆盆地地特特征征明明显显,并并由由陡陡倾倾的的断断层层限限定定。若若基基底底由由厚厚的的、易易变变形形的的沉沉积积岩岩或或层层状状
15、变变质质岩岩构构成成、盖盖层层厚厚，则则走走滑滑盆盆地地特征不明显特征不明显,并由缓倾的犁式压扭性断层或张扭性断层限定。并由缓倾的犁式压扭性断层或张扭性断层限定。三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征 4 4、走滑盆地的沉积充填特征、走滑盆地的沉积充填特征 走走滑滑盆盆地地沉沉积积充充填填特特征征有有:(1)盆盆地地最最深深部部位位越越靠靠近近和和平平行行于于同同沉沉积积活活动动走走滑滑断断层层的的边边缘缘,走走滑滑盆盆地地越越不不对对称称;(2)盆盆地地的的沉沉积积相相多多样样,包包括括山山麓麓堆堆积积、滑滑坡坡沉沉积积、辫辫状状河河和和曲曲流流河河沉沉积积、三三角角洲洲沉沉积积、扇扇
16、三三角角洲洲沉沉积积、海海岸岸线线沉沉积积、浅浅湖湖和和深深湖湖沉沉积积、浊浊流流沉沉积积、化化学学蒸蒸发发岩岩和和碳碳酸酸盐盐岩岩沉沉积积;(3)沉沉积积充充填填以以平平行行于于主主位位移移带带的的轴轴向向充充填填为为主主;(4)盆盆地地边边缘缘的的沉沉积积充充填填特特征征明明显显。沿沿同同沉沉积积活活动动的的主主位位移移带带形形成成小小型型的的以以碎碎屑屑流流为为主主的的冲冲积积扇扇,冲冲积积扇扇由由粗粗粒粒的的沉沉积积角角砾砾岩岩和和砾砾岩岩构构成成。沿沿不不活活动动或或活活动动弱弱的的边边缘缘形形成成大大型型的的迳迳流流为为主主的的冲冲积积扇扇和和河河流流沉沉积积,该该类类冲积扇具细粒
17、的砾岩和非常少的角砾岩构成冲积扇具细粒的砾岩和非常少的角砾岩构成;三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征 4 4、走滑盆地的沉积充填特征、走滑盆地的沉积充填特征(5)盆盆地地充充填填的的沉沉积积相相突突变变特特征征;(6)由由于于盆盆地地边边界界断断裂裂的的持持续续活活动动,在在不不同同时时间间盆盆地地的的物物源源是是不不同同的的;(7)由由于于物物源源随随时时间间和和空空间间的的变变化化,盆盆地地充充填填的的岩岩相相特特征征多多变变且且复复杂杂;(8)与与其其面面积积相相比比,盆盆地地的的充充填填厚厚度度较较大大;(9)具具较较大大的的沉沉积积速速率率(2.53.0mm/y);(10)
18、盆盆地地沉沉积积中中心心具具迁迁移移特特征征,其其迁迁移移的的方方向向通通常常与与轴轴向向沉沉积积物物搬搬运运的的方方向向相相反反;(11)盆盆地地充充填填物物具具丰丰富富的的同同沉沉积积滑滑塌塌堆堆积积和和变变形形现现象象,这这可可能能与与沿沿边边界断层发生的地震活动有关。界断层发生的地震活动有关。走走滑滑盆盆地地的的沉沉积积充充填填特特征征三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征 5 5、走滑盆地的识别标志、走滑盆地的识别标志 下下列列因因素素使使走走滑滑盆盆地地的的识识别别较较为为困困难难:(1)走走滑滑盆盆地地的的沉沉积积和和构构造造历历史史复复杂杂;(2)沿沿主主位位移移带带和和
19、其其它它断断层层的的侧侧向向运运动动使使盆盆地地的的原原始始位位置置发发生生了了滑滑脱脱、旋旋转转和和移移位位,从从而而使使古古地地理理的的恢恢复复非非常常困困难难;(3)沉沉降降和和隆隆升升的的多多旋旋回回幕幕剥剥蚀蚀掉掉了了大大部部分分的的地地层层和和构构造造记记录录;(4)大大部部分分易易研研究究的的新新生生代代走走滑滑盆盆地地为为非非海海相相的的,因因此此盆盆内内和和盆盆间间的的地地层层对对比比较较难难;(5)走走滑滑盆盆地地剖剖面面上上和和平平面面上上的的多多数数特特征征与与裂裂谷谷盆盆地地和和前前陆陆盆盆地地相相似似,使使它它们们的的识识别别变变得得困困难难。三三维维和和四四维维的
20、的研研究究非非常常必必要要,基基于于二二维维地地震震剖剖面面的的研研究究认认识识往往往往不不可可靠靠;(6)走走滑滑断断层层可可以以多多次次活活动动,并并表表现现为为正正断断层层、逆逆断断层层、斜斜向向断断层层、冲冲断断层层和和断断裂裂作作用的复杂带。用的复杂带。三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征 5 5、走滑盆地的识别标志、走滑盆地的识别标志 走走滑滑盆盆地地的的识识别别应应综综合合考考虑虑盆盆地地的的沉沉积积特特征征、地地层层序序列列和和充充填填机机制制。在在沉沉积积特特征征方方面面,沉沉积积中中心心平平行行于于主主位位移移带带的的迁迁移移是是最最为为有有用用的的。在在其其它它类
21、类型型的的盆盆地地中中,沉沉积积中中心心的的迁迁移移多多是是在在横横向向上上远远离离或或靠靠近近主主要要的的边边界界断断层层,或或在在一一段段时时间间内内保保持持不不变变。然然而而,在在走走滑滑盆盆地地中中,沉沉积积中中心心侧侧向向迁迁移移,并并平平行行于于主主要要的的边边界界断断层层。在在这这过过程程中中,走走滑滑盆盆地地的的长长度度不不断断加加大大,而而宽宽度度保保持持不不变变,并并堆堆积积了了巨巨厚厚的的充充填填地地层层,具具有有沉沉积积相相变变快快和和岩岩相相变变化化大大的的特特征征。多多旋旋回回的的演演化化史史、不不断断变变化化的的构构造造背背景景和和不不断断的的迅迅速速沉沉降和隆升
22、是长寿命的走滑带的典型特征。降和隆升是长寿命的走滑带的典型特征。走走滑滑盆盆地地边边部部地地层层的的叠叠瓦瓦状状排排列列和和侧侧向向迁迁移移三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征 5 5、走滑盆地的识别标志、走滑盆地的识别标志 识识别别走走滑滑盆盆地地的的构构造造、地地层层和和地地貌貌特特征征有有:(1)沉沉积积中中心心的的侧侧向向位位移移;(2)相相匹匹配配的的物物源源区区和和沉沉积积区区的的错错位位;(3)沿沿盆盆地地的的主主位位移移带带发发育育粗粗粒粒的的冲冲积积扇扇、扇扇三三角角洲洲、海海(湖湖)下下裙裙及及其其相相关关沉沉积积;(4)侧侧向向分分布布有有限限的的、厚厚度度较较大
23、大的的沉沉积积序序列列和和幕幕式式快快速速沉沉降降是是走走滑滑盆盆地地的的突突出出特特征征;(5)由由局局部部隆隆升升和和剥剥蚀蚀产产生生的的不不整整合合与与同同时时代代的的厚厚层层连连续续沉沉积积充充填填相相邻邻;(6)发发育育显显著著的的地地形形起起伏伏,侧侧向向上上相相有有突突变变特特征征;三、走滑盆地的基本特征三、走滑盆地的基本特征 5 5、走滑盆地的识别标志、走滑盆地的识别标志(7)在在盆盆地地的的一一侧侧或或两两侧侧发发育育走走滑滑断断层层;(8)全全盆盆地地范范围围内内向向上上变变粗粗序序列列的的发发育育,这这是是构构造造作作用用使使盆盆地地变变深深的的结结果果;(9)盆盆地地内
24、内部部和和边边缘缘在在地地质质上上不不协协调调;(10)盆盆地地在在走走向向及及横横向向上上趋趋于于不不对对称称,这这是是沉沉积积中中心心随随时时间间迁迁移移的的结结果果;(11)同同一一地地区区的的不不同同盆盆地地,在在地地层层厚厚度度、相相的的几几何何形形态态和和不不整整合合的的出出现等方面明显有别。现等方面明显有别。部分走滑盆地的构造沉降曲线部分走滑盆地的构造沉降曲线走滑断层两侧在地质上不协调的实例走滑断层两侧在地质上不协调的实例(加州圣加布利尔断层加州圣加布利尔断层)走走滑滑盆盆地地剖剖面面对对比比图图四、拉分盆地的形成机制和演化四、拉分盆地的形成机制和演化1 1、拉分盆地的形成机制、
25、拉分盆地的形成机制 关于拉分盆地的发育机制有以下四种模型关于拉分盆地的发育机制有以下四种模型:走滑断裂的侧接走滑断裂的侧接;离散断层段的滑动离散断层段的滑动;雁行式断裂或里德尔剪切的集结作用雁行式断裂或里德尔剪切的集结作用;相邻的拉接合成较大的系统。相邻的拉接合成较大的系统。拉分盆地发育模型(1)拉分盆地位于左侧阶梯和左旋的主走滑断层之间,断层分离作用和盆地宽度随时间保持不变,而断层侧接和盆地长度随走滑位移的增长而增加；(2)拉分是从横过一条斜的中间断层和不平行的主断层开始的,挤压和隆起产生于拉分的一侧,而另一侧发育伸展间隙;(3)根据剪切箱实验,拉分是由伸展破裂集结在一起形成的;(4)Ayd
26、ih和Nur(1982)提出,拉分盆地是由小型的相似的次级盆地聚合而成的,这就允许随水平断错增加,拉分加宽,而与(1)的情况相反四、拉分盆地的形成机制和演化四、拉分盆地的形成机制和演化2 2、侧接的类型与作用、侧接的类型与作用(1)侧接的类型侧接的类型 侧侧接接是是指指走走滑滑断断层层间间连连接接的的方方向向,是是大大致致平平行行的的两两条条重重叠叠断断层层之之间间的的一一种种“不不连连续续性性”,它它对对确确定定沿沿走走滑滑系系统的沉降区和隆升区的位置有十分重要的作用。统的沉降区和隆升区的位置有十分重要的作用。与与走走滑滑断断层层相相联联系系的的侧侧接接(stepover)可可划划分分为为两
27、两大大类类:沿沿断断层层走走向向发发育育的的侧侧接接;沿沿断断层层倾倾向向发发育育的的侧侧接接。走走向向侧侧接接是是在在平平面面上上表表现现出出走走滑滑断断层层的的迹迹线线左左右右摆摆动动,但但断断层层沿沿倾倾向向则则是是连连续续的的现现象象。当当别别的的连连续续走走滑滑断断层层在在倾倾向向上上出出现现阶阶状状排排列列(Step,也也译译为为阶阶列列)时时,则则产产生生倾倾向向侧接侧接。走滑断层间侧接类型示意图走滑断层间侧接类型示意图A:走向侧接走向侧接;B:倾向侧接倾向侧接;C:表示走向侧接表示走向侧接(顶视顶视)和和倾向侧接倾向侧接(侧视侧视)以及两种类型相互作用的理想立体图以及两种类型相
28、互作用的理想立体图四、拉分盆地的形成机制和演化四、拉分盆地的形成机制和演化2 2、侧接的类型与作用、侧接的类型与作用(1)侧接的类型侧接的类型 走走滑滑断断层层发发生生和和发发展展有有两两种种基基本本机机制制:剪剪切切断断裂裂作作用用;在在先先存存断断裂裂面面(例例如如节节理理和和高高角角度度倾倾滑滑断断层层)上的水平滑动。上的水平滑动。两两条条不不在在同同一一直直线线上上的的走走滑滑断断层层在在横横向向上上的的扩扩展展可可出出现现两两种种可可能能:如如果果两两条条断断层层之之间间间间距距足足够够大大,相相邻邻的的断断层层末末端端将将超超越越对对方方向向前前扩扩展展,结结果果形形成成平平行行断
29、断层层;如如果果两两条条断断层层紧紧密密相相邻邻以以致致彼彼此此影影响响,两两断断层的发育就互相制约层的发育就互相制约,从而形成雁列几何形态从而形成雁列几何形态。A-不在同一线上的剪切断层在横向上的扩展;B、C-侧接和拉分盆地的形成。斜向正断层与雁列走滑断层之间的夹角随重叠量的增加而增加;D-雁列节理;E-沿雁列节理发生初始水平滑动,形成连接两断层的斜向节理;F-随水平滑动的增加,拉分张裂开始;G-在邻近雁列节理端点处,雁列节理被两斜向节理连接;H-水平滑动产生两个张裂;I-雁列倾滑断层;J-雁列倾滑断层被一较短的倾滑断层或走滑(横推)断层连接;K-由于倾滑断层作为走滑断层重新活动,形成拉分盆
30、地。剪头指示运动的方向,毛剌边表示正断层的下降盘。(+)和(-)号分别表示倾滑断层的上升盘和下降盘走走滑滑断断裂裂作作用用的的机机制制和和侧侧接接组组合合四、拉分盆地的形成机制和演化四、拉分盆地的形成机制和演化2 2、侧接的类型与作用、侧接的类型与作用(2)侧接的成因侧接的成因 侧接的成因有侧接的成因有:初始平直断层的弯曲初始平直断层的弯曲;方向上略偏离局部破裂面的薄弱带方向上略偏离局部破裂面的薄弱带;断层迹线弯曲断层迹线弯曲;沿先存伸展断裂或倾滑断层的水平滑动。沿先存伸展断裂或倾滑断层的水平滑动。初初始始平平直直断断层层的的弯弯曲曲导导致致沿沿走走滑滑断断层层形形成成阶阶状状几几何何形形态态
31、偏偏离离破破裂裂面面的的薄薄弱弱带带(点点区区)内内形形成成雁雁列列走走滑滑断断层层1-最大主压应力;-薄弱带与最大主压应力方向间的夹角;-断层角,或破裂面与最大主压应力方向间的夹角土耳其北安纳托利亚右行走滑断层弯曲迹土耳其北安纳托利亚右行走滑断层弯曲迹线的侧接具右行方向线的侧接具右行方向四、拉分盆地的形成机制和演化四、拉分盆地的形成机制和演化3 3、拉分盆地的演化、拉分盆地的演化 拉拉分分盆盆地地的的演演化化与与下下列列因因素素有有关关:(a)释释放放弯弯曲曲的的几几何何学学特特征征,主主断断层层不不侧侧接接但但与与倾倾斜斜的的中中间间走走滑滑断断层层相相连连;(b)不不平平行行的的主主断断
32、层层。平平缓缓的的受受限限弯弯曲曲产产生生较较窄窄的的拉拉分分盆盆地地。相相反反地地,急急剧剧的的受受限限弯弯曲曲产产生多样而曲折的拉分盆地。生多样而曲折的拉分盆地。拉拉分分盆盆地地发发展展的的连连续续模模型型(a)拉分从放开断层弯拉分从放开断层弯曲开始曲开始,弯曲的大小控弯曲的大小控制拉分盆地的宽度制拉分盆地的宽度;(b)纺缍形盆地纺缍形盆地,继续继续的水平错断产生平缓的水平错断产生平缓S形盆地形盆地;(c)紧接其后紧接其后是菱形盆地发育是菱形盆地发育;(d)最后是长形的最后是长形的,具洋壳具洋壳的伸长槽形盆地的伸长槽形盆地;(e)多数拉分盆地达不到多数拉分盆地达不到该阶段该阶段,而代之的是
33、当而代之的是当盆地长度达到了三倍盆地长度达到了三倍放开弯曲放开弯曲(或断裂分离或断裂分离度度)的原始宽度时的原始宽度时,盆盆地发育终止。地发育终止。五、走滑盆地与油气的关系五、走滑盆地与油气的关系1 1、走滑作用对含油盆地演化的控制、走滑作用对含油盆地演化的控制 Moody认认为为某某些些大大型型含含油油气气盆盆地地实实际际上上是是受受控控于于走走滑滑作作用用。例例如如,非非洲洲的的几几内内亚亚湾湾,其其海海岸岸线线受受三三组组断断裂裂控控制制,一一组组NNW向向从从加加蓬蓬的的让让蒂蒂尔尔港港(Part Gentil)到到安安哥哥拉拉,平平行行于于Mayumba山山脉脉;另另一一组组为为NW
34、W向向,平平行行于于利利比比里里亚亚,塞塞拉拉利利昂昂和和几几内内亚亚海海岸岸;第第三三组组为为NEE向向断断裂裂,平平行行于于加加纳纳、多多哥哥和和达达荷荷美美海海岸岸,并并向向内内陆陆延延伸伸,成成为为尼尼日日尔尔盆盆地地和和贝贝努努埃埃盆盆地地的的边边界界断断裂裂。著著名名的的尼尼日日尔尔三三角角洲洲含含油油盆盆地地正正处处于于NEE向向和和NNE向向两两组组走走滑滑断断裂裂的的30。交角处。交角处。五、走滑盆地与油气的关系五、走滑盆地与油气的关系2 2、走滑断裂和油气圈闭的形成、走滑断裂和油气圈闭的形成 与与走走滑滑断断层层有有关关的的构构造造圈圈闭闭主主要要有有三三类类具具产产油油能
35、能力力:主主位位移移带带内内的的断断片片;与与主主位位移移带带上上盘盘平平行行的的强强制制褶褶皱皱;位位于于主主位位移移带带一一侧侧或或两两侧侧的的雁雁列列断断块块。强强制制褶褶皱皱对对提提供供有有效效而而丰丰富富的的圈圈闭闭具具有有最大的可能性。最大的可能性。安达曼海下中新统构造图A-A和和B-B表表示被右行错开示被右行错开的可能相关的的可能相关的褶皱。褶皱。1-具正离距的平具正离距的平移断层移断层;2-正断正断层线层线;3-逆断层逆断层线线;4-背斜脊背斜脊 五、走滑盆地与油气的关系五、走滑盆地与油气的关系2 2、走滑断裂和油气圈闭的形成、走滑断裂和油气圈闭的形成 走走滑滑断断裂裂造造成成
36、的的最最有有利利的的构构造造圈圈闭闭是是雁雁列列背背斜斜。此此外外,还还有有雁雁列列式式正正断断层层构构成成的的断断块块,逆逆冲冲断断层层遮遮挡挡甚甚至至花状构造的背形也均可构成圈闭花状构造的背形也均可构成圈闭,但是圈闭条件较差。但是圈闭条件较差。总总的的看看来来,这这类类构构造造圈圈闭闭的的好好坏坏和和走走滑滑断断裂裂的的发发育育阶阶段段以以及及位位移移量量(断断裂裂强强度度)有有关关。早早期期发发育育的的扭扭断断裂裂断断距距小小,变变形形弱弱,形形成成的的背背斜斜褶褶皱皱面面积积大大而而完完整整。随随着着断断裂裂的的加加强强,位位移移量量增增大大,走走滑滑断断层层带带上上隆隆、剥剥蚀蚀,圈
37、圈闭闭遭遭受受破破坏坏。但但离离开开走走滑滑断断裂裂带带向向盆盆地地方方向向可可能能出出现现变变形形不太强烈的褶皱、良好的生油层、储油层和封闭条件。不太强烈的褶皱、良好的生油层、储油层和封闭条件。五、走滑盆地与油气的关系五、走滑盆地与油气的关系2 2、走滑断裂和油气圈闭的形成、走滑断裂和油气圈闭的形成 (1)小小规规模模位位移移的的扭扭动动构构造造圈圈闭闭。理理想想的的小小规规模模走走向向滑滑动动造造成成轻轻微微水水平平错错断断的的雁雁列列式式狭狭长长褶褶皱皱,这这些些背背斜斜圈圈闭闭斜斜列列在在早早期期扭扭断断层层之之上上,断断层层的的断断距距小小,没没有有把把背背斜斜以以及及其其中中的的相
38、相带带完完全全错错开开,因因比比,油油气气基基本本上上产产自自断断层层两盘同一层位。两盘同一层位。(2)中中等等强强度度的的扭扭动动构构造造圈圈闭闭。由由于于断断距距增增大大,雁雁列列背背斜斜被被水水平平错错开开而而成成为为半半背背斜斜,但但断断面面可可以以作作为为圈圈闭闭的的遮遮挡挡面面。这这种种强强烈烈的的扭扭动动构构造造带带上上除除去去断断层层附附近近的的复复杂杂的的半半背背斜斜以以外外,在在离离开开主主走走滑滑断断层层带带以以外外一一定定距距离离,可能发育另外一排构造不太复杂的雁列背斜。可能发育另外一排构造不太复杂的雁列背斜。五、走滑盆地与油气的关系五、走滑盆地与油气的关系2 2、走滑
39、断裂和油气圈闭的形成、走滑断裂和油气圈闭的形成 (3)强强烈烈位位移移的的扭扭动动构构造造圈圈闭闭:由由于于断断裂裂的的强强烈烈活活动动,扭扭断断裂裂带带伴伴生生的的背背斜斜隆隆起起不不断断增增高高、加加宽宽,使使得得断断裂裂带带附附近近的的褶褶皱皱遭遭受受强强烈烈的的破破坏坏和和侵侵蚀蚀。如如果果扭扭断断裂裂穿穿过过盆盆地地内内部部或或作作为为盆盆地地的的边边界界断断层层,则则盆盆地地的的这这部部分分地地区区随随着着上上隆隆剥剥蚀蚀,沉沉积积边边界界将将向向背背离离断断裂裂的的方方向向移移动动。向向着着盆盆地地方方向向倾倾伏伏的的雁雁列列褶褶皱皱,在在其其上上倾倾方方向向为为沉沉积积边边界界
40、切切过过的的部部分分,可可能能出出现现很很好好的的地地层层和和构构造造的的联联合合圈圈闭。闭。(4)走走滑滑断断裂裂交交切切构构成成的的“天天窗窗式式”(Trap-door)构构造造圈圈闭闭。不不同同走走向向的的扭扭断断裂裂相相交交,如如果果夹夹持持断断块块的的运运动动趋趋势势向向着着交交角角方方向向,则则会会造造成成断断块块抬抬升升,从从而而造造成成“天天窗窗式式”断块断块,常称之为常称之为“墙角墙角”。与大型走滑断层相伴生的构造组合及引起油与大型走滑断层相伴生的构造组合及引起油气圈闭变化的演变阶段示意图气圈闭变化的演变阶段示意图得得克克萨萨斯斯州州T To od dd d油油田田构构造造图
41、图五、走滑盆地与油气的关系五、走滑盆地与油气的关系2 2、走滑断裂和油气圈闭的形成、走滑断裂和油气圈闭的形成 (5)“花花状状构构造造”核核部部的的背背形形,也也常常可可形形成成圈圈闭闭,但往往由于破坏强烈但往往由于破坏强烈,圈闭条件不好。圈闭条件不好。(6)扭扭断断裂裂造造成成的的裂裂隙隙带带是是有有利利的的储储集集空空间间。扭扭断断裂裂在在脆脆性性地地层层中中通通过过,由由于于强强烈烈的的剪剪切切,造造成成的的裂裂隙隙显显然然强强于于其其它它性性质质的的断断裂裂,从从而而构构成成良良好的储层。好的储层。加利福尼亚洛杉矶盆地日落滩油田构造浅层的南北向雁列断块向南因有贯通的北西走向断层而相互靠拢,向西则因有正断层而相互靠拢。英格莱乌德断层是区域性的纽波特一英格莱乌德扭动带的一部分。根据中新统顶部附近的构造标准层。此带的最大右旋滑动为760m。(a)从奥陶系Trenton组顶部等高线圈定的油田中北部构造图,该组直接覆在产油层之上;(b)由构造等高线确定的凹陷轴线式样密密执执安安州州密密执执安安盆盆地地S Sc ci ip pi io o-A Al lb bi io on n构构造造线线的的构构造造图图和和位位置置图图(插插图图)