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第二章生长断裂与油气聚集•第二节生长断裂成因及相关褶皱•一、生长断裂成因和类型•（一）从基本动力来源分析生长断裂的成因•（二）基底断层对上覆盖层中生长断裂的控制•（三）重力构造理论（盖层滑脱构造成因）•（四）我国东部生长断裂的成因类型•二、生长断裂及相关褶皱•（一）纵向褶皱•（二）横向褶皱•（三）相干褶皱第二节生长断裂成因及相关褶皱•一、生长断裂成因和类型•（一）从基本动力来源分析生长断裂的成因•1．基底卷入型成因•强调构造运动引起的基底断裂活动对上覆沉积盖层的影响，即沉积盖层中的生长断层受基底断裂控制，是区域构造运动的产物。它可能是地壳的垂直运动，也可以是水平挤压和扭动所引起的。第二节生长断裂成因及相关褶皱•一、生长断裂成因和类型•（一）从基本动力来源分析生长断裂的成因•2．盖层滑动成因•即重力构造运动的观点，认为沉积盖层自身的重力及由此产生的重力滑动、沉积压实、异常孔隙流体压力和塑性流动是造成生长断裂的主要因素。它与区域构造应力没有直接联系。•基底构造运动（区域构造应力）•沉积盖层的重力滑动•沉积层的差异压实•沉积盖层的差异负荷•塑性岩层的流动、上拱的主导地质因素形成生长断裂一、生长断裂成因和类型（二）基底断层对上覆盖层中生长断裂的控制基底断层对盖层构造的影响是普遍存在的。对于大型生长断层来说这种机制较明确，但对于那些盖层极厚的沉积盆地中发育的生长断层，它和基底断层的关系往往不太明确，需要具体深入分析，才能得出结论。第二节生长断裂成因及相关褶皱强调：重力滑脱固然重要，但重力滑动必须具备势能才能发生，这种势能是基底的作用造成的，然后才能发生重力滑动。也就是说不能把两者完全孤立起来。如墨西哥湾盆地历来都认为是重力滑动的典型发育区，但即使这样一个巨厚的沉积盆地，基底断裂活动依然起着重要的控制作用。一、生长断裂成因和类型（三）重力构造理论(盖层滑脱构造成因)1．重力构造类型1重力扩展：沉积岩体缓慢地以塑性状态垂向垮落，同时向周围扩展；2重力滑动：沉积岩体沿下倾斜坡下滑；3底辟作用：地下岩层密度倒转，从而引起重力上的重新调整。例如相对密度大的岩层盖在相对密度小的岩层之上，发生密度倾倒，在重力的影响下向上刺穿。强调：重力构造并不总是向下运动的。重力扩展和底辟作用就包括向上运动，而重力滑动主要是侧向运动。重力滑动重力扩展底辟作用下降盘沉积物的质量不断增大，从而使断裂活动继续进行，其运动速度与沉积质量的增加成正比。一、生长断裂成因和类型（三）重力构造理论(盖层滑脱构造成因)2．重力构造理论①单斜挠褶带的重力滑塌沉积物在由挠褶带起向下倾的更陡的斜坡上沉积时，沉积物的水平分量增加，导致饱含水的未固结的沉积物沿平行走向线滑塌，在倾角变大的地方形成断层A。下降盘沉积物的质量不断增大，沉积体向外堆集，依次形成断层B、C、D，这时断层A以下的下倾方向已经沉积了很大的沉积块体，它又促使断层A趋于稳定，直至断裂活动停止。②重力蠕动滑移正断层的活动有垂直和水平两个位移分量，这两个位移分量必定同时受同一机理的控制。A.实验装置蠕动滑移过程中，滑动着的沉积物从稳定的沉积体分裂出来，形成边缘地堑。B.剖面上，在拉张过程中出现铲形断面，逆牵引背斜、反向断层和同向小断层。模拟的粘土层同时向左、右两侧运动时，地堑内质点的运动轨迹是不对称的。在最靠近主断层处向下移动，地堑的左半部质点先向下运动，随后向左移，结果线段ABC向主断层下弯和拉伸。这种拉伸只能靠塑性流动和出现另一条断层来调节。C.平面上，断裂出现的次序和自然界是很相似的，最早出现的是周边地堑断裂，以后才出现湾岸附近断层。滑塌作用和滑移作用重力、水流和震动等原因引起斜坡（尤其是水下斜坡）上松软沉积物顺坡下滑或顺层流动。滑塌作用的下滑速度快而突然，滑移作用下滑速度较小，甚至为蠕动式。③差异压实作用当地层发生横向变化，相变带两侧砂泥岩厚度比发生变化时，岩层压实成岩后体积减小量不同，这种压实量的差异在相变带上就会产生垂向剪切力，如果压实量差异很大，而且变化也很急剧，则可能沿相变带出现断裂，厚度变化也具有同样的效果。强调：沉积物成岩必然经历压实，压实量在横向上也肯定是不均一的、有差异的。因此，差异压实因素是客观存在的，但这种差异量必需在短距离内达到较大的规模才可能发生断裂。单一的差异压实因素造成大型断裂是困难的，但作为形成生长断裂综合地质因素之一来考虑，应认为差异压实是一个普遍存在的重要因素之一。④差异负荷因素三角洲前积过程中密度大的沉积盖层(砂层)盖在密度小的下伏泥岩层之上,在砂岩分布的前缘部位负荷差很大,下伏泥岩层由于受压而向前方发生侧向流动,从而使上覆砂层更剧烈地沉陷、弯曲产生断裂。断面都向深处变缓、收敛，并构成下伏页岩体的一翼按照差异负荷的观点，生长断裂的形成受上覆沉积盖层分布的控制。根据未固结的粘土表面上砂质沉积物沉积速率的不同，区域性生长断层可分为三种基本类型代表退覆层系中形成的断层。沉积物的有效沉积量超过了有效聚集空间，自下而上相继形成各个沉积中心向海洋方向移动。－－盆地缩小在所形成的下降盘附近出现区域性逆倾斜按照差异负荷的观点，生长断裂的形成受上覆沉积盖层分布的控制。根据未固结的粘土表面上砂质沉积物沉积速率的不同，区域性生长断层可分为三种基本类型代表沉积条件稳定的地区，断裂速度足以容纳全部搬运来的沉积物。随着深度和时间的增加将出现急剧的区域逆倾斜，滚动背斜最发育按照差异负荷的观点，生长断裂的形成受上覆沉积盖层分布的控制。根据未固结的粘土表面上砂质沉积物沉积速率的不同，区域性生长断层可分为三种基本类型代表超覆沉积层系中发育的断层，这种类型少见，海底沉降和发生倾斜的原因不取决于差异负荷和差异压实，而是受沉积区深部的或外力的控制，如可能和盐体的运动或基底断裂活动有关。－－盆地扩大上图恢复出的断裂系发育剖面沉积速度＝沉降速度。沉积稳定的断裂发育时期。沉积速度沉降速度。出现水进式沉积层序中的断裂。沉积速度沉降速度。随沉积速度的提高，海底倾斜度加大，并出现异常孔隙压力，后期向盆地下陷的主断层均向深部变平、收敛，形成顺层的重力滑动断层。现今构造面貌。差异负荷作用引起的生长断裂演化模式密度的颠倒、三角形的砂质楔形体厚度大和厚度小的地方压力差引起的不平衡，造成比较重的砂向下伏的塑性泥质层中沉陷，而这些具浮力的泥一方面向前积的方向排驱，同时又向上拱起，使得上覆的新沉积下来的砂层破裂形成断层。随着断裂不断加剧，更多的砂聚集在下降盘，迫使更多的泥质层向上流动，上拱，形成新的泥岩隆丘，并造成下一个生长断层。随着三角洲向前推进，沉积物层层加积，沿着大相线，朝海的方向依次形成一系列生长断层。（四）我国东部生长断裂的成因类型从成因机制上讲，基底断裂、重力滑动、差异压实、塑性流动上拱因素在本区都有明显的表现，但基底断裂可能是控制本区生长断裂发育的最基本的因素。这可能是和国外海相大型沉积盆地（墨西哥湾岸盆地、尼日尔三角洲盆地）主要的区别。（四）我国东部生长断裂的成因类型1.基底断裂控制的生长断层主要是指控制沉积盆地发育的大型边界断层2.基底断裂转化为重力滑动的生长断层沉积盆地内分布极广，多为控制着油气聚集的二级构造带上的主断裂，向盆地中心节节下掉、落差大、延伸远、同生性质明显，一定程度上受基底断裂控制。前震旦系基底落差不大，深部断层实际上是沿基岩面滑动，说明胜北大断层初期可能是在基底断裂影响下发育的断裂，后期随着沉积厚度的增大，重力因素起更主要的作用，使断层分叉为两条，沿基底面下滑，构成落差达千米以上的大断层。3.重力滑动引起的同生断层指盆地内没有断达基底和基底断裂没有直接联系的断层，主要是沉积盖层的重力作用引起的。多为二级构造带上的次级断裂。一般断距小、延伸短、断面倾向多变，包括主干断裂的反向断层和同向小断裂，对油气聚集起着重要作用。4.塑性岩层上拱造成的生长断层我国东部各油田存在大量与盐丘、泥丘有关的构造，背斜构造顶部多发育复杂的地堑式断裂组合，构成复杂的断块油藏。第二章生长断裂与油气聚集•第二节生长断裂成因及相关褶皱•二、生长断裂相关褶皱•（一）纵向褶皱•（二）横向褶皱•（三）相干褶皱（一）纵向褶皱其枢纽平行或大致平行于断层走向，其观察的最佳位置是在垂直断层的剖面上。1．牵引褶皱常局限于紧靠断层面的区域。向斜形成于正断层的上盘；背斜见于下盘。断层侧向和上传播(断层生长的结果)到断层端部的单斜挠曲部位时形成牵引褶皱。2.逆牵引褶皱与牵引褶皱相反，在上盘形成背斜，下盘形成向斜。如果断层的规模随时间而增加，其幅度和宽度相应增加。3．与滑脱正断层有关的滚动褶皱常见与被动大陆边缘有关的厚层沉积序列中。是由上凹断层(铲式)运动所形成，是断层弯曲褶皱的拉张部分。下盘一般不会褶皱变形。变形机制：垂直简单剪切、倾斜简单剪切和挠曲滑动等。滚动褶皱和逆牵引褶皱的区别：1滚动褶皱见于与滑脱正断层有关的厚层沉积序列中；2逆牵引可见于上盘和下盘，而滚动褶皱常仅见于上盘。(二)横向褶皱横向褶皱的枢纽垂直或近垂直于断层走向，其最佳观察位置是在平行断层的剖面上。所有类型的横向褶皱都是由位移沿走向变化而引起的。1．与孤立正断层有关褶皱在断层上盘，位移沿走向的变化形成一个向断层倾伏的宽广长条形背斜。褶皱枢纽应在同一条直线上并位于最大位移区。右图背斜呈依附兰聊断层的典型断鼻形态,轴向近EW,向W倾伏2．与分段断层体系有关的褶皱分段断层体系常拥有多个位移最大区和最小区。上盘，向斜形成于局部位移最大区，常位于断层段中央或附近；褶皱(背斜)形成于局部位移最小区，一般接近于断层段边界。向斜比背斜宽得多。2．与分段断层体系有关的褶皱分段断层体系常拥有多个位移最大区和最小区。下盘，背斜形成于位移最大区，常位于断层段中央或附近；向斜形成于局部位移最小区，常位于断层段边界上。(三)相干褶皱一种类型的褶皱叠覆于另一类型的褶皱之上形成的叠加构造。正断层指状交错叠覆第二章生长断裂与油气聚集•第二节生长断裂成因及相关褶皱•一、生长断裂成因和类型•（一）从基本动力来源分析生长断裂的成因•（二）基底断层对上覆盖层中生长断裂的控制•（三）重力构造理论（盖层滑脱构造成因）•（四）我国东部生长断裂的成因类型•二、生长断裂及相关褶皱•（一）纵向褶皱•（二）横向褶皱•（三）相干褶皱思考题•1.简述差异负荷因素引起生长断裂的机制•2.简述滑塌作用和滑移作用的区别•3.简述差异压实作用和差异负荷作用的区别