反转构造地球探测与信息技术肖亮反转构造的概念构造反转:指的是变形作用的反转。如原来的构造低地后期发生了上隆,早期的正断层晚期又以逆断层方式重新活动等。反转构造:是一种重要的复合型叠加构造,它是指同一地质体在不同地质历史时期,构造作用发生反向变化所产生的与前期构造性质相反的一种复合叠加构造。反转构造的概念表1构造反转类型从三维空间的位移角度可以将构造反转分为六种情况,其中前后两次构造变形的位移矢量应该在一个统一的平面内。名称构造边界或构造要素的主要位移分量伸展构造的反转在原来水平伸展构造变形基础上叠加水平收缩构造变形收缩构造的反转在原来收缩构造变形基础上叠加水平伸展构造变形沉降构造的反转在原来垂直向下位移的构造沉降基础上叠加垂直向上位移的构造隆起变形隆起构造的反转在原来垂直向上位移的构造隆起基础上叠加垂直向下位移的沉降构造变形左旋走滑构造的反转在原来左旋走滑构造变形基础上叠加上右旋走滑构造变形右旋走滑构造的反转在原来右旋走滑构造变形基础上叠加上左旋走滑构造变形反转构造的概念下列几种情况不能视为构造反转,在这些情况下所形成的构造变形只能称为叠加构造。(1)两次运动或位移性质相同(例如:伸展、收缩、走滑等)而方向不同的构造变形的叠加。(2)虽然运动或位移极性相反,但位移矢量不在同一应变平面内的构造变形的叠加。(3)同一构造运动期次中递进变形,形成的局部构造运动或位移极性的反转可视为局部构造反转而不能视为盆地反转,其构造变形可称为局部反转构造。正反转构造典型的正反转构造是指正断层系统控制的地堑、半地堑构造受到挤压作用后发生褶皱和逆冲构造变形。图2地堑和半地堑正反转构造示意图正反转构造铲式正断层是常见的控制半地堑构造的边界断层,将铲式正断层控制的半地堑的反转构造分为以下几种构造样式。引张作用形成的办地堑构造半地堑反转形成的鱼叉构造半地堑反转并在朱边界断层下盘发育逆冲断层半地堑反转并在主边界断层上盘发育逆冲断层正反转构造半地堑反转并在主断层下盘发育后退式扩展的叠瓦扇构造半地堑反转并在主断层上盘发育后退式扩展的叠瓦扇构造半地堑主边界断层反转并在上盘发育前展式反冲的叠瓦扇构造E和G的复合模式正反转构造半地堑主边界断层反转并使其上盘塌陷小地堑反转成为背冲构造E、G、I的复合模式正反转构造并不是所有的半地堑都是通过边界断层的反转才形成正反转构造的,如下图所示:在构造反转过程中边界正断层可以部分反转或根本就没有反转,而主要是新生的逆冲断层使半地堑盆地发生构造反转。正反转构造此外,半地堑也可以在先前的正断层都不反转而且又没有新生的逆冲断层形成的情况下发生反转,即盆地受挤压作用使部分沉积层序被挤出至区域基准面之上形成“挤出背斜”构造。因此,应该将断层反转与盆地反转区分开来。正反转构造多米诺构造控制的半地堑的构造反转可能主要是通过基底断块体的反向掀斜来实现。反转过程中,除先前的主干基底正断层发生逆冲断层位移歪,在主干基底断层下盘还往往分叉出一些新生的逆冲断层。正反转构造上图的模型与走滑断层组合构成的花状构造样式有类似之处,即主干基底断层两侧发育分枝断层构成“花状”外形,这些分枝断层在地质剖面上正断层与逆断层共生在一起。不同的是:(1)走滑作用形成的花状构造中,地质剖面上所见的正断层、逆断层是同时形成的,在平面上这些断层可以近平行延伸,也可以是高角度交切:(2)多米诺式正断层系反转形成的构造样式中,主干基底断层两侧发育正断层和逆断层分别是在不同时期形成的,它们在同沉积地层上或多或少会有显示:(3)此外,走滑构造与反转构造在地质剖面上的主干基底断层特征也不同,前者断层与两侧地层的切割角度可能不是互补的,后者则基本上应该是互补的,即同一地层与断层面的切割角度相加应该大致等于180°。正反转构造实例:正反转构造实例:正反转构造实例:大庆长垣的反转构造地震剖面负反转构造负反转构造:指先存在的挤压构造系统形成一系列褶皱和逆冲断层,后期又受到伸展再活动,形成正断层和半地堑系、地堑系组合。这种先挤压后伸展的叠加复合构造称为负反转构造。负反转构造反转构造反转构造的鉴别反转断层与走滑构造、反转构造与底辟构造等有类似的剖面结构特征。鉴别反转构造应该在区域构造作用或构造事件、盆地构造变形样式、断层性质和活动历史等多方面综合分析的基础上进行。主干走滑断层一般倾角较陡,走滑断层面与同一地层面的夹角在剖面上可能并不互补,而正反转断层通常是上陡下缓的铲式断层,断层面与同一地层面的夹角在剖面上应该是互补的。反转构造底辟构造中的龟背式背斜两侧是盐岩底辟核。伸展盆地中的反转背斜两侧通常是凹陷边界断层或内部主干基底断层。底辟构造与正反转构造的区别反转构造反转构造的描述研究和描述反转构造应该包括三个方面:反转期、反转程度、构造反转的原因。反转构造的定量研究方法有:生长指数、反转率等。反转率:是用来定量描述反转构造的反转程度以及前期拉张与后期挤压的相对强度,反转率(R)规定为挤压位移与拉张位移的比值。生长指数GI可用于分析反转构造中拉张和挤压作用的速度。GI=(th-tf)/tf反转构造反转率反转构造反转程度反转构造构造反转的原因1、区域构造体制的变化2、热体制变化3、局部反转:重力滑动、断块体掀斜旋转运动、走滑断层活动等。反转构造与油气关系(1)有利的生、储、盖、圈、运、聚条件;反转构造的形成一般经历了盆地的拉张断陷、稳定坳陷和挤压反转三个阶段。在拉张断陷阶段,盆地一般沉积了巨厚、完整的生、储、盖层序及其组合;在下沉坳陷阶段,及时沉积区域性盖层;在挤压反转阶段,为油气成藏提供了温度、压力条件。构造反转形成的各种褶皱背斜构造,直接覆盖在生油层之上,长期活动断裂能够为油气运移提供通道,特别是晚期压裂性反转断裂对油气聚集起着阻挡和封闭作用。因此,具有良好的油气生成、运移、聚集的空间配置关系。反转构造与油气关系(2)增加新的圈闭类型在盆地裂陷、拉伸过程中,岩层变形微弱,完整背斜圈闭面积小,幅度低,而反转作用在一定程度上使其面积增大,幅度增高,并在伸展盆地中增加了逆冲断块、背冲断隆等新的圈闭类型。(3)对储层孔、渗的影响反转作用不仅能够形成大的圈闭,而且能使岩层的孔隙度、渗透率增加,尤其挤压应力的存在,促使成分散状的油气向圈闭运移与聚集,从而有利于排烃和富集成藏。反转构造与油气关系4、构造反转期与油气运聚期的时空匹配关系反转构造的发育时期和强度对油气聚集也是至关重要的。构造反转早于油气大量运移时期是最有利的。构造反转作用强,可能形成更大的圈闭。但挤压抬升过高也会使已形成的油田遭受破坏。