構(gòu)造地質(zhì)學――第3章-底辟構(gòu)造課件.ppt

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1、油氣構(gòu)造分析長江大學地球物理與石油資源學院20052007年1月第3章　底辟構(gòu)造第１節(jié)底辟構(gòu)造的概念及分類1．概念地殼深部塑性巖層在外力作用下發(fā)生“底辟作用”，由此產(chǎn)生的構(gòu)造叫底辟構(gòu)造。這些巖層包括：蒸發(fā)巖(特別為鹽)、粘土巖、泥炭、泥灰?guī)r、冰、火成巖及某些變質(zhì)巖。但最普遍、最重要的是鹽和粘土。2．分類1>按照底辟核與圈巖的關(guān)系：刺穿型：底辟成熟階段隱刺穿型：①底辟初期階段；②底辟物質(zhì)粘度大、塑性差、變形弱隱刺穿刺穿依據(jù)塑性物質(zhì)源的深度，將底辟構(gòu)造劃分為深源型和淺源型兩大類。深源型底辟構(gòu)造主要指地殼或地慢巖漿沿深大斷裂侵入或噴發(fā)導致沉積盆地蓋層褶

2、皺或斷裂所形成的構(gòu)造。淺源型是指沉積盆地塑性蓋層在外力作用下發(fā)生塑性流動上拱所形成的構(gòu)造。依據(jù)引起外力的主要因素和外力作用方式，淺源型底辟構(gòu)造又可劃分為凸起一差異負荷型、重力擴展一差異負荷型、基底斷層控制型及蓋層斷層控制型4種成因類型(表1)。2>按形成的力學機制垂直底辟：主要為鹽底辟排驅(qū)底辟：主要為泥底辟泥底辟鹽底辟第２節(jié)　鹽底辟構(gòu)造1．基本特征1>形態(tài)平面上，主要表現(xiàn)為圓形、橢圓形、脊狀。剖面上，主要表現(xiàn)為鹽枕、鹽株。帶狀鹽丘沿走向，剖面形態(tài)的變化2>斷裂系平面上：同心狀，放射狀，斷層規(guī)模小，局限于底辟范圍內(nèi)。2>斷裂系剖面上：上覆地層呈背斜

3、形態(tài)，并被斷層復(fù)雜化大多形成地塹斷裂系，可同向，可反向。3>巖帽是由于地下水對鹽的溶蝕淋濾作用形成的不溶殘渣，主要由硬石膏、石膏和方解石組成，且上、中、下三層：方解石、石膏、硬石膏4>懸掛體(倒掛體)①巖帽鹽巖和圍巖的密度差引起的。地表淺處沉積物密度可能低于鹽的密度。因此，上升的鹽側(cè)向擴展進入沉積巖中。②懸掛體下面的地層一般較陡，有時近于直立，常為良好的圈閉。5>邊緣向斜①在鹽丘的周圍地區(qū)常存在一個環(huán)形洼地——邊緣向斜；鹽丘所特有的構(gòu)造。一般發(fā)育在深層，且平面上呈環(huán)形展布。②按邊緣向斜產(chǎn)生的序次分為一級、二級、三級等。6>分帶性分帶性明顯；鹽丘構(gòu)

4、造一般自盆邊向盆內(nèi)呈排帶展布。圖3－8盆地邊緣的底辟，地塹發(fā)育偏移底辟高點底辟幅度低，上覆地層不發(fā)育斷層，僅發(fā)育低幅度同沉積披覆背斜隨著向盆內(nèi)推進，底辟幅度增加，上覆層內(nèi)開始發(fā)育斷層，同沉積披覆背斜的幅度隨之增大，部分層開始被刺穿隨著向盆內(nèi)推進，底辟幅度增加，上覆層內(nèi)斷層進一步增多，同沉積披覆背斜的幅度隨之進一步增大，被刺穿的上覆層增多2．發(fā)育機制1>概述鹽丘生長是鹽巖在高溫高壓下塑性變形的結(jié)果。塑性變形取決于兩方面的因素：①鹽本身的塑性；②外力：重力、構(gòu)造力。重力鹽丘：沉積差異引起。擠壓鹽丘：構(gòu)造應(yīng)力產(chǎn)生的。2>鹽巖的塑性變形鹽巖在常溫常壓下為

5、固態(tài)，但是在高溫高壓下鹽巖的塑性明顯增強。3>鹽丘生長的外力因素①差異負荷：鹽巖以上的厚度差和巖性差異，引起的，尤其是厚度強烈的差異，造成的壓力差可達上百至幾百個大氣壓。在鹽丘發(fā)育的晚期，這種作用更加明顯。②密度倒轉(zhuǎn)是底辟生長的重要條件之一。重力鹽丘的發(fā)育必須具備三個基本條件：a．鹽的相對密度ρ鹽<ρ上覆層；b．鹽層要有足夠的厚度；c．鹽層以上的負荷壓力分布不均勻，或鹽層表面有足夠大的起伏。長期發(fā)育的底辟：早期可能浮力起主要作用，后期差異負荷可能起重要作用。ρ鹽<ρ上覆層ρ上覆層<ρ鹽差異負荷4>邊緣向斜①差異負荷作用鹽源層減薄，周圍上覆地層沉塌

6、陷；②近鹽丘一側(cè)，由于牽引作用，地層外傾。4．鹽丘演化階段l>底辟前階段(鹽枕階段)鹽在外力作用下，在某一部位集中加厚上拱，鹽隆或鹽的形成，周邊沉陷隨之發(fā)生，隨著沉積物的堆積，邊緣向斜產(chǎn)生了一級邊緣向斜，軸部鹽丘地層沉積物薄。值得注意：鹽丘上覆地層頂部的剝蝕。這種剝蝕沉積物被搬到邊緣向斜中，其結(jié)果：①降低了鹽丘上方負荷重量；②增加了邊緣向斜的負荷重量，加速鹽丘的上升速率。2>底辟階段隨著鹽不斷向鹽丘流入，鹽丘上拱，刺穿上覆地層，從而造成鹽丘周圍上覆地層快速沉降。隨著沉積在沉降區(qū)的堆積，產(chǎn)生了標志底辟階段開始的次級邊緣向斜(二級)，從向斜中心往鹽丘

7、地層加厚。3>底辟后階段鹽丘發(fā)生相對低幅度的上升，通常在淺部附近地層中產(chǎn)生補償沉降，也就產(chǎn)生了第三級邊緣向斜。簡介：具剝蝕間斷的多階段發(fā)育模式。4．巖性、厚度變化特點1>底辟前階段；2>底辟階段；3>底辟后階段。三、鹽底辟構(gòu)造發(fā)育的物理模擬與鹽丘伴生的隱蔽圈閉第３節(jié)　泥底辟構(gòu)造1．基本特征欠壓實狀態(tài)的泥巖具有更高的孔隙度、低的密度、低的機械強度和低的粘。易變形。特征：1>低的聲波傳播速度，大約在6500～8500ft／s。低于正常泥巖，2>低的密度值，一般2．1～2．3，3>低的電阻率，4>極高的孔隙流體壓力。泥底辟鹽底辟2．與鹽構(gòu)造的比較1>相

8、同點：①地震反射表現(xiàn)為雜亂；②若為生長構(gòu)造，則和沉積同時發(fā)生；③頂部地層中發(fā)育斷裂，時常形成地塹斷裂系。2>不同點鹽泥①無孔隙高孔隙度，