龙门山中段构造特征及油气前景探讨
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摘要
龙门山冲断带位于四川盆地西缘,扬子准地台和松潘-甘孜褶皱带分界线上,主要为一条NE-SW向大型构造带,构造特征复杂多变。结合龙门山中段野外露头特征、地震剖面的解释以及前人的诸多认识,本文从构造运动学、几何学及动力学等因素讨论了龙门山冲断带带中段构造样式的组合和分布特征,探讨了龙门山冲断带带和川西前陆盆地的形成机制及其演化规律。取得了如下认识:
4条大型逆冲断裂带控制了龙门山冲断带的展布和构造分带特征,自西向东为松潘-甘孜褶皱带(I)、龙门山陆内复合造山带(II)、川西前陆盆地(III)。从造山带往盆地方向,构造变形的强度逐渐变弱,冲断带的扩展顺序为前展式扩展。龙门山构造样式在平面上具有分带性,在剖面上具有分层性。主要发育的构造样式为:叠瓦冲断构造、飞来峰、双重构造、三角带构造、断展褶皱、断弯褶皱、平缓褶皱等。论文描述了这些构造样式在平面上和剖面上的展布规律。
影响龙门山冲断带关键性的构造运动为:印支早期运动、安县运动、印支晚期运动、燕山运动和喜马拉雅运动,尤其以安县运动和喜马拉雅运动为主。根据盆山耦合观点,前陆盆地的形成过程是以造山带的形成为先决条件的。安县运动作用后,龙门山地区的区域应力场发生巨大改变,由原来的北东-南西向挤压变为北西-南东向挤压,从而使龙门山发生逆冲推覆作用,形成龙门山逆冲推覆构造带,后经燕山期的持续逆冲推覆,喜马拉雅期的隆升、推覆作用,逐步形成现今的复杂构造。
龙门山前缘带构造样式复杂,构造活动多期次性决定了油气的分布特征及其圈闭发育的特点。油气成藏以典型的早聚晚藏为特点。喜马拉雅构造运动影响了其保存条件,最后定型的构造样式对于圈闭具有决定性的作用。通过对断层封堵性的研究,结合龙深1井钻井资料,流体化学资料的研究,可知龙门山前缘推覆滑动面以上断裂发育,地层遭到破坏,不具有油气聚集条件。受区域石膏层以及推覆滑动面的覆盖作用,原地系统所受构造作用程度较小,可能具有良好的油气聚集条件。
Longmen Mountains thrust belts is located in the west side of Sichuan basin, the boundary of Yangzi platform and Songpan-Ganzi area. It is a huge structure belt extending from NE-SW, whose structure is complicated and changeful. According to the tectonic geometry ,kinematics and so on, the present paper has studied the structure combination and distribution in the middle segment of Longmen Mountains, discussed the formation mechanism and evolution of Longmen Mountain thrust belt and Sichuan foreland basin, combining with the field investigations and seismic interpretation.
The four large-scale faults control the distribution and the tectonic zoning characteristics of Longmen Mountains thrust belt. From west to east, the studying area can be divided the Songpan-Ganzi fold bel(tI),the Longmen intracontinent composite orogen(II),the Sichuan foreland basin(III). From the orogen belt to Sichuan basin, the intensity of tectonic deformation gradually decreased. The structural deformation appears in different levels vertically.The main structural types in the area consist of imbricated thrust system, klippen, duplex, pop-up, triangle zone, fault-propagation fault-bend and gentle fold and so on.
The critical tectonic movements in the Longmen Mountains thrust belts are early indo-Chinese orogeny, Anxian orogeny, late indo-Chinese orogeny, Yanshan orogeny and Himalayan orogeny. The Indo-china orogeny and Himalayan orogeny are the key tectonic movements on the formation of Sichuan foreland basin. After the Anxian orogeny, the regional stress field of the Longmen Mountains changed hugely. The stress field changed from northeast-southwest to northwest-southeast, formatting Longmen Mountains thrust belts. The thrust activities further developped, uplifted and finally formed the current complex structure pattern.
The tectonic styles of Longmen Mountains are very complex. The multiphase tectonic activities determined the distribution of hydrocarbon and the characteristics of traps. Early accumulation and later seal are the basic characters of gas reservoir formation in the front of Longmen Mountains. The tectonic movement in the Himalayan orogeny impacted the storage conditions, the final shape of the structural style, which has a decisive role in the trap formation. Through the study of fault sealing, combination of Longshen well 1 data and the fluid chemical information, it can be achived that the faults on the nappe sliding surface developed considerably and the formation suffered breakage seriously, resulting in bad conditions for oil and gas accumulation. However, the tectonic movement effect is weak in the native system, and the coverage of sliding surface and gypsum protected the native system, so the native system maybe have good conditions for hydrocarbon accumulation.
4条大型逆冲断裂带控制了龙门山冲断带的展布和构造分带特征,自西向东为松潘-甘孜褶皱带(I)、龙门山陆内复合造山带(II)、川西前陆盆地(III)。从造山带往盆地方向,构造变形的强度逐渐变弱,冲断带的扩展顺序为前展式扩展。龙门山构造样式在平面上具有分带性,在剖面上具有分层性。主要发育的构造样式为:叠瓦冲断构造、飞来峰、双重构造、三角带构造、断展褶皱、断弯褶皱、平缓褶皱等。论文描述了这些构造样式在平面上和剖面上的展布规律。
影响龙门山冲断带关键性的构造运动为:印支早期运动、安县运动、印支晚期运动、燕山运动和喜马拉雅运动,尤其以安县运动和喜马拉雅运动为主。根据盆山耦合观点,前陆盆地的形成过程是以造山带的形成为先决条件的。安县运动作用后,龙门山地区的区域应力场发生巨大改变,由原来的北东-南西向挤压变为北西-南东向挤压,从而使龙门山发生逆冲推覆作用,形成龙门山逆冲推覆构造带,后经燕山期的持续逆冲推覆,喜马拉雅期的隆升、推覆作用,逐步形成现今的复杂构造。
龙门山前缘带构造样式复杂,构造活动多期次性决定了油气的分布特征及其圈闭发育的特点。油气成藏以典型的早聚晚藏为特点。喜马拉雅构造运动影响了其保存条件,最后定型的构造样式对于圈闭具有决定性的作用。通过对断层封堵性的研究,结合龙深1井钻井资料,流体化学资料的研究,可知龙门山前缘推覆滑动面以上断裂发育,地层遭到破坏,不具有油气聚集条件。受区域石膏层以及推覆滑动面的覆盖作用,原地系统所受构造作用程度较小,可能具有良好的油气聚集条件。
Longmen Mountains thrust belts is located in the west side of Sichuan basin, the boundary of Yangzi platform and Songpan-Ganzi area. It is a huge structure belt extending from NE-SW, whose structure is complicated and changeful. According to the tectonic geometry ,kinematics and so on, the present paper has studied the structure combination and distribution in the middle segment of Longmen Mountains, discussed the formation mechanism and evolution of Longmen Mountain thrust belt and Sichuan foreland basin, combining with the field investigations and seismic interpretation.
The four large-scale faults control the distribution and the tectonic zoning characteristics of Longmen Mountains thrust belt. From west to east, the studying area can be divided the Songpan-Ganzi fold bel(tI),the Longmen intracontinent composite orogen(II),the Sichuan foreland basin(III). From the orogen belt to Sichuan basin, the intensity of tectonic deformation gradually decreased. The structural deformation appears in different levels vertically.The main structural types in the area consist of imbricated thrust system, klippen, duplex, pop-up, triangle zone, fault-propagation fault-bend and gentle fold and so on.
The critical tectonic movements in the Longmen Mountains thrust belts are early indo-Chinese orogeny, Anxian orogeny, late indo-Chinese orogeny, Yanshan orogeny and Himalayan orogeny. The Indo-china orogeny and Himalayan orogeny are the key tectonic movements on the formation of Sichuan foreland basin. After the Anxian orogeny, the regional stress field of the Longmen Mountains changed hugely. The stress field changed from northeast-southwest to northwest-southeast, formatting Longmen Mountains thrust belts. The thrust activities further developped, uplifted and finally formed the current complex structure pattern.
The tectonic styles of Longmen Mountains are very complex. The multiphase tectonic activities determined the distribution of hydrocarbon and the characteristics of traps. Early accumulation and later seal are the basic characters of gas reservoir formation in the front of Longmen Mountains. The tectonic movement in the Himalayan orogeny impacted the storage conditions, the final shape of the structural style, which has a decisive role in the trap formation. Through the study of fault sealing, combination of Longshen well 1 data and the fluid chemical information, it can be achived that the faults on the nappe sliding surface developed considerably and the formation suffered breakage seriously, resulting in bad conditions for oil and gas accumulation. However, the tectonic movement effect is weak in the native system, and the coverage of sliding surface and gypsum protected the native system, so the native system maybe have good conditions for hydrocarbon accumulation.
引文
[1]刘树根著龙门山冲断带与川西前陆盆地的形成演化,成都科技大学出版社,1993年
[2]罗志立,赵锡奎,刘树根等。龙门山造山带的崛起和四川盆地的形成和演化,成都科技大学出版社,1994年10月
[3]郭正吾,邓康岭,韩永辉等。四川盆地的形成与演化,北京:地质出版社,1996年
[4]童崇光著四川盆地构造演化与油气聚集,地质出版社,1992年2月
[5]李勇,曾允孚,尹海生著。龙门山前陆盆地沉积及构造演化,成都科技大学出版社,1995年
[6]林茂炳,苟宗海,王国芝等。四川龙门山造山带造山模式研究,成都科技大学出版社,1996年
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[10]刘树根等,川西晚三叠世前陆盆地的形成和演化,天然气工业,第15卷第2期,1995年3月
[11]刘树根,赵锡奎,罗志立,徐国盛,王国芝等。龙门山造山带一川西前陆盆地系统构造事件研究,成都理工学院学报,第28卷,第3期,2001年7月
[12]刘树根,罗志立,赵锡奎等。龙门山造山带一川西前陆盆地系统形成的动力学模式及模拟研究,石油实验地质,第25卷,第5期,2003年10月
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[17]罗志立,雍自权,刘树根等。四川汶川大地震与C型俯冲的关系和防震减灾的建议,成都理工大学学报,自然科学版,2008,Vol.35,No.4,337～347
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