底辟构造.pptx

1第五章 底辟构造q地壳深部的塑性物质向上运移及其对上覆岩层的构造作用，称为底辟作用（diapirism），底辟作用形成的构造变形称为底辟构造-差异垂直位移构造。q底辟构造包括岩浆底辟形成的构造、变质岩底辟形成的构造和低密度沉积岩层底辟形成的构造。q沉积盆地中常见的底辟构造是盐岩、膏盐岩、泥岩底辟作用形成的，其中又以盐岩形成的底辟构造也普遍、最复杂。2内容提要 q底辟构造的一般特征（以盐底辟为例）q盐底辟构造的形成条件和演化过程q与底辟构造有关的圈闭 35.1 底辟构造的一般特征q底辟构造类型q底辟核形态q底辟核上覆岩层的变形q底辟核的变形q底辟核下伏岩层的变形4底辟构造类型q根据底辟核的岩性分为：盐底辟、泥底辟、岩浆岩底辟、变质岩底辟q根据底辟构造形成时的环境温度分为：低温底辟、高温底辟q根据底辟核顶部埋藏深度分为：深层底辟（3000米）、中层底辟（1200米3000米）、浅层底辟（1200米）q根据底辟核与上覆岩层的关系分为：隐刺穿底辟、刺穿底辟5底辟构造类型q根据底辟核与核上岩层的关系，可以将底辟构造分为隐刺穿底辟构造和刺穿底辟构造两大类。6盐底辟核构造样式 q由盐类岩石底辟形成的构造也称为“盐穹”（salt dome，也译为盐丘）q盐底辟核的形态：v盐底辟核可表现为枕状、丘状、陀螺状、柱盐底辟核可表现为枕状、丘状、陀螺状、柱状、脊状、墙状、蘑菇状、鸭头状、瓶塞状、状、脊状、墙状、蘑菇状、鸭头状、瓶塞状、塔松状等不同的形态塔松状等不同的形态v在平面上，底辟核多为圆形、椭圆形，沿断在平面上，底辟核多为圆形、椭圆形，沿断裂底辟的墙状底辟则表现为长条形裂底辟的墙状底辟则表现为长条形7常见的盐底辟核样式8常见的盐底辟核形态模型9“悬挂体”（overhang）：盐底辟核向上运移的同时可以侧向扩展，同时盐岩底辟的通道部分受围压的影响可以发生收缩，使底辟核象屋檐一样伸入到核上岩层中，并导致盐岩层覆盖在形成时代比它更晚的沉积岩层之上。10“泪滴体”（tear drop）：底辟核的盐岩向上运移甚至可以与盐源部分脱离，底辟核成为一个无根的悬挂体。11“悬挂体”（overhang）12钟状的盐底辟核形态13驼峰状盐底辟（1）核顶部分支成两部分14驼峰状泥底辟（2）15盐底辟形态剖面巨厚盐岩层形成的大型盐基构造 16塔松状盐底辟17不对称扩展形成的鸭头状盐底辟核18“寄生的”盐底辟核 晚期在盐枕基础上刺穿19核上岩层的变形样式 q塑性的底辟核向上运移对核上岩层施加的构造力相当于垂直层面的差异挤压力或剪切力，迫使岩层发生水平方向的伸展，因此核上岩层主要表现为“局部的”水平伸展构造变形。q底辟构造的发育是一个较长的地质时期，因而沉积盆地中的底辟构造通常也是同沉积构造。底辟作用时期的同沉积岩层在底辟核顶部明显减薄或局部被剥蚀。q底辟核形态和垂直位移幅度随着盆地的演化而发生变化，对上覆同沉积地层的厚度甚至岩性分布有重要影响。20常见的盐底辟构造样式21未刺穿的枕状盐底辟构造22盐底辟核上覆地层形成地堑构造2324盐上发育单向断层并形成半地垒构造25密西西比与盐底辟有关的油田剖面26盐底辟形成的龟背式构造27盐上岩层的塌陷构造 q盐岩不只是向上位移发生底辟作用，也可以由于盐岩层被溶蚀或流走（甚至有底辟核盐岩流走）而致使上覆岩层发生塌陷，这类构造可以成为盐上岩层的塌陷构造（collapse structure）2829盐底辟核顶形成塌陷地堑构造30盐层流动引起边缘塌陷地堑构造3132盐边缘塌陷构造和盐上层塌陷地堑33盐岩流动和溶解形成的塌陷构造34盐底辟核内部变形q底辟核内部一般都有复杂的柔流褶皱或肠状褶皱，主要表现为盐岩层向上位移过程中引起单层盐岩的拉薄和折叠加厚，一般单层盐岩并不因为强烈褶皱变形而被拉断，但盐岩底辟核内可能发育有韧性断层。q盐岩层内部的标志层面不能在地震剖面上形成反射截面，所以底辟核内的褶皱变形样式也显示不出来。35盐底辟核内部结构36盐底辟构造剖面模型内部构造、盐上构造与剪切带37核下岩层的变形样式 q有些底辟构造纯粹属于自发形成的底辟构造，即深埋于地下的低密度软弱岩层在上覆地层的差异压力作用下向上运移而形成底辟构造。这种底辟构造的核下岩层可以是缓倾斜的单斜岩层或者近水平岩层q有些盐底辟构造的形成明显受到区域构造应力场作用的影响，核下构造层的构造变形常常是诱发底辟作用的重要因素。这种情况下，底辟构造在平面上的分布可以有一定的方向性，与区域构造线方向有关，底辟核下伏岩层中可能发育有断层 38盐底辟下伏底层发育断层的地震剖面 395.2 底辟构造的形成条件和演化过程q形成条件q形成机制q演化规律40底辟构造形成条件q底辟构造的形成有三个必要条件v第一，要有足够厚度的低密度软弱岩层；第一，要有足够厚度的低密度软弱岩层；v第二，低密度软弱岩层的密度相对小于上第二，低密度软弱岩层的密度相对小于上覆岩层密度；覆岩层密度；v第三，低密度软弱岩层顶面的负荷分布不第三，低密度软弱岩层顶面的负荷分布不均匀。均匀。41盐岩层具有的构造条件和物理性质q盐岩层的密度为2.15-2.2之间，一般的碎屑沉积物经压实成岩后（埋深约500米后）的密度都大于盐岩层的密度。q如果盐岩层原始厚度不均匀、或上覆岩层厚度不均匀，盐岩层顶面的静岩压力的分布总是不均匀的，并且随着盆地演化和盐底辟构造的形成这种负荷的不均匀性更加明显，促使了盐底辟构造的形成和发展。q岩盐的可塑性随温度的增高而增大。42盐底辟构造的形成机制 q1.差异负荷模式 q2.断层触发模式 q3.断层阻挡的顺层流动模式 43断层阻挡的顺层流动底辟模式 q盐岩层顺倾斜方向向盆地中心流动时上覆岩层在盐岩流动过程中产生一些向盆地中心倾斜的正断层，这些正断层向下切入盐岩层内部并使上覆岩层被正断层位移与盐岩层接触，阻挡了断层下盘的盐岩层向上盘继续流动，盐岩层在正断层下盘断块上形成脊状底辟构造 44盐底辟分布多与区域性构造带方向一致，表明底辟构造受区域构造控制45沿断裂发育的盐底辟构造，核部形态发生变化46盐底辟的抽吸作用盐底辟的抽吸作用47盐底辟构造与薄皮伸展构造（铲式正断层）共生48泥底辟构造与薄皮伸展构造（铲式正断层）共生49盐底辟与薄皮伸展构造共生50盐底辟形成的龟背构造的演化模式51龟背构造的形成演化模式52535.3 与底辟构造有关的油气圈闭q底辟核上覆岩层中的构造圈闭q底辟核侧翼q核下岩层形成的圈闭54盐底辟与圈闭 55盐底辟与圈闭56盐底辟构造与油气圈闭57盐底辟与圈闭