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浙江大学学报（理学版）
浙江大学学报（理学版）  2022, Vol. 49 Issue (3): 363-375    DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2022.03.014
地球科学     
走滑断裂分段叠置区物理模拟及构造差异性解析——以塔里木盆地顺北1号断裂为例
刘芋杰1(),吴孔友1(),刘寅1,何瑞武2,杜彦男1,刘军3,张冠杰1
1.中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院，山东 青岛 266580
2.中国石化胜利油田分公司，山东 东营 257000
3.中国石化西北油田分公司，新疆 乌鲁木齐 830011
Analogue modeling and structural differences of stepovers of strike slip faults: A case from Shunbei-1 fault of Tarim Basin
Yujie LIU1(),Kongyou WU1(),Yin LIU1,Ruiwu HE2,Yannan DU1,Jun LIU3,Guanjie ZHANG1
1.School of Geosciences，China University of Petroleum （East China），Qingdao 266580，Shandong Province，China
2.Sinopec Shengli Oilfield Company，Dongying 257000，Shandong Province，China
3.Sinopec Northwest Oilfield Company，Urumqi 830011，China
 全文: PDF(10279 KB)   HTML( 3 )
摘要：

走滑断裂分段叠置区通常包括拉分叠置区和挤压叠置区，其形成及演化与油气藏关系密切，其内部构造特征对油气运聚具有重要影响。塔里木盆地顺托果勒地区顺北1号断裂叠置区分段发育特征明显，油气勘探表明，拉分叠置区和挤压叠置区对油气运聚的控制能力有一定差异。在分析构造特征的基础上，对走滑断裂拉分叠置区和挤压叠置区开展了物理模拟实验研究，结果显示，拉分叠置区内发育有多组里德尔（R）剪切和压剪性（P）剪切，在叠置区内多组断裂组成一套平面范围较小、垂向断距较大的雁列地堑系统；挤压叠置区内仅发育一组R剪切、P剪切及单条共轭里德尔（R'）剪切，并在叠置区内形成平面范围较大、垂向断距较小的地垒。因此认为，基底断裂的几何形态、运动性质是控制叠置区发育类型的关键因素。叠置区内断裂发育的数量、规模均受控于总走滑量，并与之呈正相关。相较于挤压叠置区，拉分叠置区的断层数更多，分布更密且地层破碎变形程度更高。在构造特征及力学机制上，拉分叠置区均表现出更强的油气富集潜力。
关键词： 走滑断裂;  拉分叠置区;  挤压叠置区;  构造物理模拟;  顺托果勒低隆    
Abstract:

Stepovers in strike-slip fault zones are usually associated with both releasing bends and restraining bends, whose occurrence and evolution are closely related with the hydrocarbon accumulation. Specifically, the structural difference between these two structures could significantly influence hydrocarbon migration and accumulation. Exploration data of the Shunbei-1 fault in the Shuntuoguole area of the Tarim Basin reflect that hydrocarbons are more enriched in releasing bends than the restraining bends. Based on the studies of structural characteristics of the Shunbei-1 Fault, we conducted the simulation experiments to investigate the internal characteristics of these stepovers. Our results suggest that multiple sets of Riedel (R) shears and P shears are developed in the releasing bends, constituting an echelon pattern fault system, which shows a small range of deformation in the plan view and a large vertical displacement at the stepover in the section view. In contrast, only one set of R shear, one set of P shear, and an individual set of R' shear are observed in the restraining bends, forming a horst with a large range of deformation in the plan view and a small vertical fault displacement at the stepover in the section view. In general, the geometry and kinematic characteristics of basement faults are believed to be the key factors that control the development of types of stepovers. Moreover, the strike-slip displacement is found to be positively correlated with the number and scale of faults at the stepover. Specifically, compared with restraining bends, the releasing bends are characterized by a larger number of faults with denser planar distributions as well as strong strata deformation, and they are more favorable for hydrocarbon enrichment because of their structural characteristics and mechanical mechanisms.
Key words: strike-slip faults    releasing bends    restraining bends    analogue modeling    Shuntuoguole lower uplift
收稿日期: 2021-03-18 出版日期: 2022-05-24
CLC:  P 542  
基金资助: 中国科学院战略性先导科技专项A类(XDA14010301)
通讯作者: 吴孔友     E-mail: 834402948@qq.com;wukongyou@163.com
作者简介: 刘芋杰（1996—），ORCID： https：//orcid.org/0000-0002-7125-7263，男，硕士研究生，主要从事构造地质学研究，E-mail：834402948@qq.com.
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刘芋杰
吴孔友
刘寅
何瑞武
杜彦男
刘军
张冠杰

引用本文:

刘芋杰,吴孔友,刘寅,何瑞武,杜彦男,刘军,张冠杰. 走滑断裂分段叠置区物理模拟及构造差异性解析——以塔里木盆地顺北1号断裂为例[J]. 浙江大学学报（理学版）, 2022, 49(3): 363-375.

Yujie LIU,Kongyou WU,Yin LIU,Ruiwu HE,Yannan DU,Jun LIU,Guanjie ZHANG. Analogue modeling and structural differences of stepovers of strike slip faults: A case from Shunbei-1 fault of Tarim Basin. Journal of Zhejiang University (Science Edition), 2022, 49(3): 363-375.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/sci/CN/10.3785/j.issn.1008-9497.2022.03.014    或    https://www.zjujournals.com/sci/CN/Y2022/V49/I3/363

图1  塔里木盆地顺托果勒地区T74界面主要断裂分布（据文献［5］修改）
图2  顺北断裂三维地震平面属性图及剖面解释T60：海西早期构造不整合面；T70：奥陶系顶界面；T74：中下奥陶统顶界面；T90：震旦系底界面。
图3  顺北1号断裂不同断裂带单位平均压降产油量统计结果（据文献［16］统计）
图4  实验装置平面与剖面示意
图5  不同走滑量下拉分叠置区平面与解释
  
图6  拉分叠置模型线解剖面（剖面位置见图5）
图7  不同层位断距分析
图8  不同走滑量下挤压叠置区平面与解释
  
图9  挤压叠置模型线解剖面（剖面位置见图8）
图10  剖面位置与倾角及断距的关系
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