反转构造

反转构造与油气摘要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。

反转构造由于它独特的地质构造对油气藏的形成极为有利，这里将通过一些反转构造的实例，来阐述这类构造的一般特征与油气聚集的关系。

关键词反转构造油气聚集油气成藏反转构造又称构造反转,系指在不同地质历史时期应力改变造成伸展或压缩构造的垂向叠加。

据伸展和压缩构造叠加顺序,将在伸展构造之上叠加压缩构造的地质体称为正反转构造 ,反之则称为负反转构造【1】。

反转构造研究是盆地分析中的重要组成部分。

它不仅能为确定盆地的特征及演化提供依据,而且直接影响到对油气运移、聚集的评价。

1 反转构造的简单分类及其定义（1）正向反转构造先期构造以正断层为主，在张性引力作用下形成，后期以挤压应力作用为主，上盘沿原断层面逆冲作用形成反转构造。

其特点是上盘的逆冲往往仍保留了较厚的沉积层，形成不谐和的构造沉积关系。

当然，局部也会因剥蚀而不再保留正断层发育时的较厚的沉积厚度。

但新的层序有向上变粗的沉积序列。

（2）负向反转构造指原来的逆断层系列，在张性应力系统下，沿原断层面形成系列逆断层。

其鉴别特征是，原来逆断层上盘的剥蚀层面上部形成了比二盘较厚的沉积层，而且有向上变细的正向序列特点。

（3）正负反转构造的组合典型的张性—压性—张性环境三组合（图 1），由于经历了张性、压性、张性的三期构造作用，其同沉积作用产物，上盘以二个厚层夹一个薄层，而下盘以二个薄层夹一个厚层。

典型的压性—张性—压性环境三组合，由于构造环境从压性—张性—压性的变化，上盘岩性以二簿夹一厚层，而下盘以二厚层夹一薄层为特征。

但对于一个沉积盆地而言，以简单的正向反转转化为负向反构造为主，因为沉积盆地往往以裂陷下凹开始，以盆地的萎缩为结束。

但也有复合型盆地，如胜利油田古生界往往由挤压构造为主，而中生代经历了裂陷发育与萎缩的阶段，是复合性反转构造盆地。

2 反转构造的油气勘探2.1 松辽盆地北部正反转构造与油气聚集2.1.1正反转构造的特征从目前资料看,正反转构造是松辽盆地油气聚集的主要场所,绝大多数油气均储存在反转构造圈闭中。

1、转换断层：是一种横切大洋中脊的断层，对大洋中脊的扩张起调节作用。

它不同于常见的平移断层。

转换断层的活动与大洋中脊的扩张同时进行，水平错动只发生在相邻两段洋中脊之间。

2、岩石圈：在固体地球上层，存在着物理性质截然不同的两个圈层。

下面是塑性的软流圈；上面的一层，包括地壳和被称为橄榄岩层的地幔最上部，具有较高的刚性和弹性，叫做岩石圈。

3、软流圈：是上地幔的一部分，地震波速在此处显著降低，也称低速层，一般认为此层的岩石强度较小，塑性较强，有人认为软流圈内岩石存在部分熔融现象。

4、大洋中脊：即大洋的中央山脉，山脉中央为裂谷带，是大洋的扩张中心。

5、板块：地球岩石圈被洋中脊、岛弧海沟系、转换断层等三大构造活动带分割形成的大小不一的不边续的岩石圈块体。

6、板块俯冲：相邻的板块相向运动，一个板块潜没到另一个板块之下。

7、大陆地壳：亦称大陆型地壳，简称陆壳，分布在大陆和被海水覆盖的陆架和陆坡下面，是由上部硅铝层或花岗岩和下部硅镁层或玄武岩组成。

8、大洋地壳：即大洋型地壳，简称洋壳。

洋壳由上部枕状熔岩、变质枕状熔岩和岩墙群以及下部辉长岩和蛇纹岩化的超镁铁质岩组成，即由硅镁质成分组成。

9、被动边缘：即被动大陆边缘，双称大西洋型大陆边缘，其地壳是洋壳到陆壳的过渡，大陆和海洋位于同一刚性岩石圈板块内的过渡带，没有海沟俯冲带，没有强烈地震、火山和造山运动。

它以生成巨厚的浅海相沉积、岩浆活动微弱和地层基本上未遭受变形而与活动大陆边缘形成鲜明对照。

10、主动边缘：即主动大陆边缘，又称活动大陆边缘或太平洋大陆边缘。

洋陆汇聚、大洋板块向毗邻的大陆板块之下俯冲消减形成强烈活动的大陆边缘。

这中大陆边缘有强烈的地震和火山活动。

11、弧后盆地：又称边缘海盆地，板块俯冲带的火山弧后方（陆侧）与大陆之间的深海盆地，一般是由弧后扩张形成的。

12、增生楔：又称增生柱、增生杂岩。

为俯冲的大洋板块从海沟下潜时被上盘板块刮削下来的沉积盖层和洋壳碎片，连同原地深海沟沉积物堆积到海沟的向陆一侧而形成。

松辽盆地的反转构造
松辽盆地是我国东北地区的最大油田区，也是我国主要的天然气和石油产区之一。

松辽盆地的构造发展复杂，其主要构造史可以分为前中后三个阶段。

其中，反转构造是松辽盆地最主要的构造类型之一。

反转构造是指一种构造运动，它使原本下降的断层或干涸的沉积盆地开始上升，并形成新的抬升或甚至是隆升地形和地貌。

反转构造在地质学和石油勘探中都有重要的意义，由于反转构造的特殊性质，有可能在其中形成富含天然气和石油的地层。

在松辽盆地的反转构造过程中，前两个阶段主要是在中生代进行的。

而第三个阶段则发生在新生代，由于太平洋板块的俯冲、造山过程以及强烈的构造应力作用等因素，导致了松辽盆地深部产生了前所未有的变化。

松辽盆地的反转构造特点是明显的断层反转，其作用与破碎是分不开的。

在反转构造作用下，断层双侧的地壳板块会垂直方向加强压缩和鞭挞磨损作用，最终形成了厚大包括变形和增厚的重叠断裂带。

而在断层反转的同时，原来的盆地则被突然提高，同样经历着加厚和走向改变等过程。

松辽盆地的反转构造造成了巨大的影响，首先是区域地质结构的改变，地壳板块在与板块交界处聚积形成了新的山脉、丘陵和隆起区。

其次，这种特殊的构造运动也有助于沉积岩石的保存和深埋，形成了大量的天然气和石油资源。

此外，反转构造也会对地下水系统造成影响，使原本在地下水中的物质向上升、
向下降等各种方向运移。

总之，反转构造是松辽盆地最主要的构造类型之一，对地质构造、地貌形成和石油、天然气等资源的形成和分布等都有重要的影响。

虽然反转构造是自然资源的丰富来源之一，但其构造复杂度和地质结构的变化也增加了石油勘探和开采的难度。

现　代　地　质第10卷　第3期1996年9月GEOSCIENCEJournal of Graduate S chool,Chin a University of Geoscien cesVol.10　No.3　Sept.1996松辽盆地反转构造运动学特征陈昭年 陈发景(能源系　北京　100083)摘　要　松辽盆地是我国东北部一大型的中新生代板内裂谷盆地,嫩江期末至明水期末的构造反转作用是盆地发育的重要阶段。

拉张—挤压构造作用的交替,使构造通过先存正断层逆向再活动和褶皱两种方式实现构造缩短。

本文从定性和定量两方面论述了松辽盆地反转构造形成的运动学特征。

关键词　反转构造　运动学　断层再活动　褶皱　松辽盆地分类号　P5420　引　言反转构造系指由于早先控盆的伸展作用后来转化为挤压作用,伸展盆地中半地堑、地堑系统和热冷却坳陷遭受挤压变形产生压缩构造并叠加在伸展构造之上而形成的构造〔1〕。

反转构造的形成有两个不连续变形幕,即伸展幕和随后的挤压幕〔2〕。

在伸展幕,盆地拉张沉降并沉积裂谷期和坳陷期伸展层序;在随后的挤压幕,先存断层逆向再活动,伸展层序发生挤压变形,形成上逆下正型、冲断层型以及褶皱型反转构造。

通过对这些构造的运动学研究使我们从本质上了解其形成和发展过程。

反转构造运动学的研究包括定性、定量两方面的内容,它们是: 研究挤压前拉张伸展程度和挤压缩短程度; 研究褶皱与断层之间的运动学关系; 确定构造反转运动的期次和时间; 研究构造的升降作用。

1　反转构造的伸展和压缩程度研究反转构造拉张和挤压程度的定量方法有生长指数、构造高程、滑移位移、反转率和地层断距等。

对这些参数进行测定,可定量认识反转构造的运动学特征。

1.1　生长指数生长指数(或生长率)是一个能判定伸展和挤压时间及速率的参数〔3〕,它通过测定断层上、下盘对应地层单元的相对厚度来表征断层的活动程度(图1)。

T horsen1963年关于生长指数的原始定义为:GI=t h/t f其中:t h为上盘伸展层序垂直地层厚度;t f为下盘对应层序垂直厚度。

反转构造的识别与油气成藏摘要：反转构造是具有重要油气勘探意义的一种叠加构造样式，与油气的生成、运移、聚集有着密切的关系。

随着反转构造中油气勘探成功率的提高，越来越受到地质学家的高度重视，近十多年来许多地质学家从几何学、运动学等角度对反转构造进行研究，认为不同性质和规模的构造反转，其发育规律、展布形式均不同，并对油气的运移和富集有重要作用。

关键词：反转构造；识别；油气成藏1 概述反转构造又称构造反转或盆地反转，它是指构造变形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，包括正构造反转和负构造反转。

“正反转”指由于早先控盆的伸展作用后来转化为挤压作用，伸展盆地中半地堑、地堑系统和热冷却坳陷遭受挤压变形产生压缩构造并叠加在伸展构造之上而形成的构造。

褶皱形态上，下部常为向斜、凹陷，上部为背斜、隆起（曾维特等，2012）。

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，这种是先伸展、后挤压的叠加或复合构造。

负反转构是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和复合构造。

2 反转构造研究方法及思路2.1 反转构造的研究方法反转构造的研究方法有定性和定量两种，在我国油气构造研究中，常常利用上、下构造比较的方法来识别反转构造的发育程度。

我们可以根据层序的变形特征及接触关系确定反转时间和期次。

此外，地层被剥蚀程度在一定意义上反映了盆地构造反转的程度，通过盆地的剥蚀史分析，可认盆内构造反转的次序和强度。

对反转构造开展定量研究是反转构造研究的最新进展，反转构造反转强度定量研究方法有构造高程、生长指数、反转率、位移-距离曲线、地层分离等。

通过这些参数的确定，能较系统地研究反转构造的几何学和运动学特征。

2.2 反转构造的研究思路反转构造研究是盆地分析中的重要组成部分，其研究思路为：利用地质剖面、地震剖面等，从基本样式及剖面特征、断层及其与褶皱的关系、组合类型、排出特点、平面展布等方面研究反转构造的几何学特征（徐士银等，2006）；其次，运用物理和计算机模型、平横剖面和发展史剖面及反转参数计算等手段研究反转构造的形成演化期和反转强度；从盆地演化、应力场变化等方面探讨反转构造形成的动力学机制；最后，从反转构造与油气运聚时空配置、反转构造圈闭特征、保存条件等方面研究反转构造与油气藏的关系。

松辽盆地的反转构造
松辽盆地是我国最重要的油气勘探区之一，位于东北地区。

在地质上，它是一个非常复杂的盆地体系，拥有复杂的构造形态、沉积特征和油气地质条件。

其中，反转构造是该盆地中非常重要的一种构造类型。

松辽盆地的反转构造主要分布在东北和北部地区，主要是指原本或几乎平静的层序和构造体系，在后期发生了强烈的压缩变形和隆升，形成了类似隆起或山地的构造形态，这就是所谓的反转构造。

反转构造在松辽盆地中的形成主要起源于古近纪之后，晚新生代之前的变质作用和构造作用。

在古近纪末期，受到来自太平洋板块的冲击作用，松辽盆地中的中生代扇三角洲沉积物遭受了巨大的变形和挤压，形成了一系列的褶皱和断裂。

这些地质构造在后期因为地球内部受力状态变化，再次发生了隆升作用，从而形成了反转构造。

另外，尚有一些反转构造是由第三纪地层的隆起和抬升作用形成的。

由于松辽盆地在新生代中很长一段时间内都处于隆起状态，受到地球表面重力的作用，产生了巨大的垂直应力，这些应力不断地影响了地壳上的运动，促使形成了一系列反转构造形态。

虽然反转构造在某些程度上给油气勘探带来了一定的困难，但是这种构造形态也为油气勘探提供了极佳的地质条件。

在反转构造的隆起带、断裂带和褶皱带等地，由于原有的砂岩和灰岩
等多孔性岩石受到挤压和变形，形成了一些局部的连接孔隙和大量的微小孔隙，为油气藏提供了非常良好的地质存储条件和富集条件。

总之，松辽盆地作为我国最重要的油气勘探区之一，其反转构造的地质条件为油气勘探提供了非常好的机会，也为地质学家研究我国东北地区的构造演化和油气地质提供了非常好的案例。

构造物理模拟实验报告——铲式伸展、挤压和反转构造的砂箱模拟实验1、引言挤压构造变形是地壳变形的基本样式，而伸展盆地是油气形成聚集的重要场所。

在我国东部与西部的各主要含油气盆地中，挤压、伸展构造对于盆地的形成、演化以及油气运移聚集有着不同程度的控制作用，加强对挤压、伸展构造的深入研究具有十分重要的经济、地质意义。

利用砂箱实验装置，模拟挤压构造变形、铲式伸展变形和在不同边界条件下的伸展断层系统的形成过程，为充分理解断层系统的几何学、动力学演化过程提供了有力的依据。

2、模型设计2.1、铲式拆离伸展模型模型固定端一侧用聚苯塑料块构成一个铲式的边界断层，沿此铲式边界断层在模型的底部铺一层帆布，帆布的一端连接在活动端挡板底缘。

随着活动端的向外移动，牵动帆布以及上覆的砂一起运动，在铲式边界断层上盘发生变形。

采用边伸展边加砂模拟同沉积作用。

砂层厚度为1-1.2cm ，各层间以白色薄砂层为标志层，拉伸速率为4mm/min ，总伸展量为20cm 。

图1.铲式伸展构造实验装置2.2挤压变形模型（推土机模式）图2.挤压构造实验装置实验材料为砂子，砂层厚度为1-1.2cm ，各层间以白色薄砂层为标志层。

挤压速率为4mm/min ， 总挤压量为20cm 。

2.3、反转变形模型在砂箱底部铺一层胶皮，胶皮的两端分别连接在活动端挡板底缘和固定端挡板底缘。

实验过程先拉伸后挤压，实验材料为砂子，砂层厚度为1-1.2cm ，各层间以白色薄砂层为标志层。

拉伸速率为4mm/min ，总拉伸量为20cm ，且每隔25分钟加砂一次模拟同沉积地层；挤压速率为4mm/min ， 总挤压量为20cm 。

图3.反转构造实验装置3、实验结果3.1、铲式拆离伸展模型实验结果 伸展开始前的砂层如图4-a 。

图4-a 变形前砂层形态在伸展至0.5cm 时，在靠近活动端一侧的砂层受基底不均匀拉张和重力作用产生一条断层（图4-b 断层1）。

图4-b 伸展0.5cm时砂层形态伸展至4cm时，边界断层处砂层开始发生旋转，在深部水平拆离断层面上出现一条深度较大的、与边界断层反向倾斜的正断层（图4-c断层3），倾角近45°。