柴达木盆地西部新生代水平裂缝形成机理与主控因素研究
发布时间：2021-11-03 13:56
柴达木盆地西部地表新近纪地层普遍发育一类与隆升剥蚀有关的水平裂缝,指示了柴达木盆地乃至青藏高原北部第四纪以来的构造隆升活动。论文利用野外露头和岩心资料,采用样品测试分析、物理模拟和数值模拟等手段,阐明了柴达木盆地西部地区水平裂缝的发育特征、分布规律、形成机理及其主控因素,为该区第四纪以来的构造隆升过程提供了新的证据。该区水平裂缝的倾角小于15°,具有6类剖面形态和4种末端形态,裂缝中普通有石膏晶体垂直于裂缝壁向中心生长,为典型的I型拉张裂缝,其发育程度、规模和充填脉宽度与岩性、沉积构造、埋深和剥蚀程度密切相关。裂缝充填脉的电子自旋共振测年分析表明,水平裂缝主要在1.09Ma—1.44Ma和0.26Ma—0.33Ma两期形成。根据水平裂缝的扩张脉特征、发育规律和研究区构造环境分析,水平裂缝主要由于构造挤压导致的地层快速隆升剥蚀产生的垂向诱导拉张应力作用下形成,不同深度水平裂缝的形成受剥蚀速率和剥蚀厚度两个关键因素控制。根据理论推导、卸载物理模拟实验和数值模拟计算,建立了在卸载过程中水平裂缝密度、开度、长度与拉张应力之间的定量关系,水平裂缝的开度与长度比与拉张应力成正比,与岩石的弹性模量和...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：158 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线
第2章柴达木盆地西部地质概况-10-第2章柴达木盆地西部地质概况2.1构造特征2.1.1构造位置柴达木盆地作为我国三大内陆盆地之一，是一个巨大的封闭性断陷盆地。其地理位置位于青海省西北部，是青藏高原北部最大的含油气盆地。柴达木盆地平均海拔在3－3.5km左右，远低于其周围的海拔在4－5km的山脉。柴达木盆地被其西北部的阿尔金山、东北部的祁连山以及南部的昆仑山围成一个近似三角形的形状（图2.1）。其东西长大约850km，南北长大约150－300km，覆盖总面积大约1.2×105km2[5,17-19,26-28]。本次研究区主要覆盖柴达木盆地西部地区，构造位置上位于二级构造单元茫崖坳陷与北部块断带的过渡地区；行政区域位于海西蒙古族藏族自治州茫崖行政委员会花土沟镇北部（图2.1）。图2.1柴达木盆地位置图及地质图Fig.2.1ThelocationandgeologicalmapofthewesternQaidamBasin
第2章柴达木盆地西部地质概况-12-纪开始，柴达木盆地进入一个快速挤压以及构造缩短的阶段，大约30%－40%的新生代总的地壳缩短量发生在第四纪内[5,17]（图2.3）。系统的三趾马动物群、植物群、冰川遗迹、古喀斯特地貌、古土壤等研究表明，自第四纪以来，青藏高原的平均隆升速度高达1mm/yr[109]。通过低温热年代学方法、沉积地层学方法、河流阶地详细表征等方法，对晚新生代以来（0.17Ma）青藏高原的剥蚀速率进行了研究，认为隆升速度最大不超过0.72mm/yr[97,98,100-102,110,111]。柴达木盆地内沉积物沉积速率以及厚层的卷入构造变形的第四纪沉积说明了第四纪以来逐渐增强的构造活动趋势[112]。①：中生界地层，②：路乐河组；③：下干柴沟组下段；④下干柴沟组上段，⑤：上干柴沟组，⑥：下油砂山组，⑦：上油砂山组，⑧：狮子沟组，⑨：七个泉组图2.2基于深度域地震剖面的构造演化恢复（据Zengetal.,2010）Fig2.2Sequentialrestorationsofthegeologicalsectionconstructedfromthedepth-migratedseismicprofiles（AfterZengetal.,2010）
【参考文献】：
期刊论文
[1]第四纪悸动:来自柴达木盆地构造增强的证据及其对多圈层的响应[J]. 于祥江,郭召杰,张道伟,张永庶. 第四纪研究. 2018 (01)
[2]红砂岩卸载破坏强度特征试验研究[J]. 范鹏贤,李颖,赵跃堂,王明洋,王德荣,施烨辉. 岩石力学与工程学报. 2018(04)
[3]柴达木盆地地温场分布特征及控制因素[J]. 李宗星,高俊,李文飞,吴剑锋,刘成林,马寅生. 地学前缘. 2016(05)
[4]阿尔金断裂带中中新世以来构造变形的电子自旋共振测年证据[J]. 李萌,汤良杰,邱海峻,王鹏昊,甄素静. 地球科学与环境学报. 2015(01)
[5]动态开挖卸荷条件下深埋圆形洞室各向同性围岩的分区破裂化机理[J]. 周小平,毕靖,钱七虎. 固体力学学报. 2013(04)
[6]青藏高原西北部晚第四纪以来的隆升作用——来自西昆仑阿什库勒多级河流阶地的证据[J]. 潘家伟,李海兵,孙知明,司家亮,裴军令,刘栋梁,MarieLuce CHEVALIER. 岩石学报. 2013(06)
[7]不同成岩期泥质岩非构造裂缝发育规律、形成机理及其地质意义[J]. 赵振宇,郭彦如,顾家裕,张庆,刘虹. 沉积学报. 2013(01)
[8]九龙山构造须二段致密砂岩储层裂缝特征及成因[J]. 巩磊,曾联波,裴森奇,张本健,高志勇,祖克威,李洪林. 地质科学. 2013 (01)
[9]砂岩Ⅰ型断裂韧度及其与强度参数的相关性研究[J]. 邓华锋,朱敏,李建林,王宇,罗骞,原先凡. 岩土力学. 2012(12)
[10]柴达木盆地西部古近系储层裂缝有效性的影响因素[J]. 曾联波,巩磊,祖克威,唐小梅,王铁成,王成刚,许文国. 地质学报. 2012(11)
博士论文
[1]电子自旋共振（ESR）测年方法在我国早更新世考古遗址年代学研究中的应用探索[D]. 韩非.中国地震局地质研究所 2012
[2]柴西地区第三系沉降与抬升差异与断裂、裂缝的关系及油气成藏特点[D]. 畅斌.西北大学 2011
[3]高应力下岩石卸荷及其流变特性研究[D]. 朱杰兵.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2009
[4]柴达木盆地西部第三系油气成藏条件与富集规律研究[D]. 曹海防.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
[5]柴达木北缘西段中、新生代多旋回叠加改造型盆地构造演化及对油气成藏的控制作用[D]. 汤济广.中国地质大学 2007
[6]柴达木盆地柴西地区喜马拉雅运动与油气成藏研究[D]. 陈新领.西南石油学院 2004
[7]柴达木盆地西部地区第三系沉积相研究[D]. 曹国强.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2005
硕士论文
[1]柴达木盆地西部地区新生代构造形成及油气分布[D]. 巩庆霖.浙江大学 2009
[2]基坑开挖坑底土体卸荷回弹试验研究及数值模拟分析[D]. 张淑朝.天津城市建设学院 2008
[3]柴达木盆地西北缘裂缝油藏特征及开发研究[D]. 米乃哲.长安大学 2008
[4]柴达木盆地中新生代构造运动学过程及原型盆地类型研究[D]. 孙国强.中国科学院研究生院（兰州地质研究所） 2004
[5]柴西地区主要成藏期沉积、古构造配位特征与远景区带预测研究[D]. 刘海涛.中国地质大学 2004
本文编号：3473809
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：158 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线
第2章柴达木盆地西部地质概况-10-第2章柴达木盆地西部地质概况2.1构造特征2.1.1构造位置柴达木盆地作为我国三大内陆盆地之一，是一个巨大的封闭性断陷盆地。其地理位置位于青海省西北部，是青藏高原北部最大的含油气盆地。柴达木盆地平均海拔在3－3.5km左右，远低于其周围的海拔在4－5km的山脉。柴达木盆地被其西北部的阿尔金山、东北部的祁连山以及南部的昆仑山围成一个近似三角形的形状（图2.1）。其东西长大约850km，南北长大约150－300km，覆盖总面积大约1.2×105km2[5,17-19,26-28]。本次研究区主要覆盖柴达木盆地西部地区，构造位置上位于二级构造单元茫崖坳陷与北部块断带的过渡地区；行政区域位于海西蒙古族藏族自治州茫崖行政委员会花土沟镇北部（图2.1）。图2.1柴达木盆地位置图及地质图Fig.2.1ThelocationandgeologicalmapofthewesternQaidamBasin
第2章柴达木盆地西部地质概况-12-纪开始，柴达木盆地进入一个快速挤压以及构造缩短的阶段，大约30%－40%的新生代总的地壳缩短量发生在第四纪内[5,17]（图2.3）。系统的三趾马动物群、植物群、冰川遗迹、古喀斯特地貌、古土壤等研究表明，自第四纪以来，青藏高原的平均隆升速度高达1mm/yr[109]。通过低温热年代学方法、沉积地层学方法、河流阶地详细表征等方法，对晚新生代以来（0.17Ma）青藏高原的剥蚀速率进行了研究，认为隆升速度最大不超过0.72mm/yr[97,98,100-102,110,111]。柴达木盆地内沉积物沉积速率以及厚层的卷入构造变形的第四纪沉积说明了第四纪以来逐渐增强的构造活动趋势[112]。①：中生界地层，②：路乐河组；③：下干柴沟组下段；④下干柴沟组上段，⑤：上干柴沟组，⑥：下油砂山组，⑦：上油砂山组，⑧：狮子沟组，⑨：七个泉组图2.2基于深度域地震剖面的构造演化恢复（据Zengetal.,2010）Fig2.2Sequentialrestorationsofthegeologicalsectionconstructedfromthedepth-migratedseismicprofiles（AfterZengetal.,2010）
【参考文献】：
期刊论文
[1]第四纪悸动:来自柴达木盆地构造增强的证据及其对多圈层的响应[J]. 于祥江,郭召杰,张道伟,张永庶. 第四纪研究. 2018 (01)
[2]红砂岩卸载破坏强度特征试验研究[J]. 范鹏贤,李颖,赵跃堂,王明洋,王德荣,施烨辉. 岩石力学与工程学报. 2018(04)
[3]柴达木盆地地温场分布特征及控制因素[J]. 李宗星,高俊,李文飞,吴剑锋,刘成林,马寅生. 地学前缘. 2016(05)
[4]阿尔金断裂带中中新世以来构造变形的电子自旋共振测年证据[J]. 李萌,汤良杰,邱海峻,王鹏昊,甄素静. 地球科学与环境学报. 2015(01)
[5]动态开挖卸荷条件下深埋圆形洞室各向同性围岩的分区破裂化机理[J]. 周小平,毕靖,钱七虎. 固体力学学报. 2013(04)
[6]青藏高原西北部晚第四纪以来的隆升作用——来自西昆仑阿什库勒多级河流阶地的证据[J]. 潘家伟,李海兵,孙知明,司家亮,裴军令,刘栋梁,MarieLuce CHEVALIER. 岩石学报. 2013(06)
[7]不同成岩期泥质岩非构造裂缝发育规律、形成机理及其地质意义[J]. 赵振宇,郭彦如,顾家裕,张庆,刘虹. 沉积学报. 2013(01)
[8]九龙山构造须二段致密砂岩储层裂缝特征及成因[J]. 巩磊,曾联波,裴森奇,张本健,高志勇,祖克威,李洪林. 地质科学. 2013 (01)
[9]砂岩Ⅰ型断裂韧度及其与强度参数的相关性研究[J]. 邓华锋,朱敏,李建林,王宇,罗骞,原先凡. 岩土力学. 2012(12)
[10]柴达木盆地西部古近系储层裂缝有效性的影响因素[J]. 曾联波,巩磊,祖克威,唐小梅,王铁成,王成刚,许文国. 地质学报. 2012(11)
博士论文
[1]电子自旋共振（ESR）测年方法在我国早更新世考古遗址年代学研究中的应用探索[D]. 韩非.中国地震局地质研究所 2012
[2]柴西地区第三系沉降与抬升差异与断裂、裂缝的关系及油气成藏特点[D]. 畅斌.西北大学 2011
[3]高应力下岩石卸荷及其流变特性研究[D]. 朱杰兵.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2009
[4]柴达木盆地西部第三系油气成藏条件与富集规律研究[D]. 曹海防.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
[5]柴达木北缘西段中、新生代多旋回叠加改造型盆地构造演化及对油气成藏的控制作用[D]. 汤济广.中国地质大学 2007
[6]柴达木盆地柴西地区喜马拉雅运动与油气成藏研究[D]. 陈新领.西南石油学院 2004
[7]柴达木盆地西部地区第三系沉积相研究[D]. 曹国强.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2005
硕士论文
[1]柴达木盆地西部地区新生代构造形成及油气分布[D]. 巩庆霖.浙江大学 2009
[2]基坑开挖坑底土体卸荷回弹试验研究及数值模拟分析[D]. 张淑朝.天津城市建设学院 2008
[3]柴达木盆地西北缘裂缝油藏特征及开发研究[D]. 米乃哲.长安大学 2008
[4]柴达木盆地中新生代构造运动学过程及原型盆地类型研究[D]. 孙国强.中国科学院研究生院（兰州地质研究所） 2004
[5]柴西地区主要成藏期沉积、古构造配位特征与远景区带预测研究[D]. 刘海涛.中国地质大学 2004
本文编号：3473809
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