《油区构造解析》考试卷(B)及其参考答案

PAGEPAGE2《油区构造解析》考试卷（B）（必须在答卷纸上答题，姓名、学号写在答卷纸上）一、区分和解释下列名词概念（每题8分，共40分，必要时可画图辅助说明）1、龟背式构造、反转构造2、铲式扇正断层组与多米诺式正断层组3、盖层滑脱褶皱、披覆褶皱4、纯剪切变形与简单剪切变形5、盐底辟构造中的悬挂体与泪滴体二．论述题（共60分，必要时可画图辅助说明）1、简述逆冲断层相关褶皱类型及其主要特点和形成机制。（12分）2、下图为一地形地质简图，简要描述图中所示的构造样式，分析其形成和演化过程。（18分）3、用图示表示一个左旋走滑构造带的应变椭圆，并简要说明该构造带可能出现的各种类型的构造要素。（15分）4、简述构造样式与构造族系的含义及划分依据。（15分）《油区构造解析》考试卷（B）参考答案一（1）龟背式构造、反转构造刺穿的盐底辟核之间的核上岩层形成的上凸下平（或下凹）的构造变形称为“龟背式构造”（turtlestructure）；构造反转是构造起伏在极性上的变化，特别是由原来相对的构造低部位转变为相对高部位，而这种转变规模较大或发生在整个盆地范围可以称为盆地反转。也就是说，盆地反转主要是指伸展构造控制的盆地在挤压作用下发生收缩变形的过程。据此，可以将反转构造理解为沉积盆地中叠加在伸展构造上的收缩构造变形现象,反之亦然。一（2）铲式扇正断层组与多米诺式正断层组正断层的几何形态也可以是平面的、铲式的和坡坪式的。断层面和断层两盘断块在演化过程中的位移方式可以是直移、也可以发生旋转。如果一条主干的铲式正断层与其上盘或下盘的次级调节断层向深层收敛连锁在一起则构成铲式扇正断层组；如果一系列倾向相同的旋转平面式正断层（或铲式正断层）构成断块体向相同方向掀斜构成多米诺式正断层组。一（3）盖层滑脱褶皱、披覆褶皱盖层滑脱褶皱也称薄皮褶皱，主要表现为沉积盖层与基底之间有重要的滑脱界面，盖层发生同心褶皱或平行褶皱变形，即褶皱岩层的厚度在褶皱转折端和两翼基本是一致，向深部褶皱逐渐消失在滑脱面上。常见的褶皱组成是紧闭的背斜和宽缓的向斜，称为“侏罗山式褶皱（Jura-typefolds）”或隔档式褶皱。结晶基底卷入收缩构造时在基底断块体之上的盖层形成的褶皱变形称为披覆褶皱，即以基底逆冲断块为核部的盖层背斜构造。背斜陡翼在较深层次中常发育有逆冲断层。如果结晶基底发育低角度断层，盖层的披覆背斜常常是倒转背斜，如果结晶基底发育高角度逆冲断层，盖层的披覆背斜则表现为陡翼近直立的不对称背斜。相邻向斜的另一翼产状很平缓，向斜轴面与基底逆冲断层面产状和位置大致相同4、纯剪切变形与简单剪切变形所谓纯剪切变形是指岩石在差应力作用下沿σ1方向缩短而沿σ3方向伸长，总体变形中的最大主收缩应变轴e1始终与最大压应力轴σ1一致、最大主伸展应变轴e3始终与最大张应力轴σ3一致。所谓简单剪切变形是指岩石沿着单个剪切应力方向发生剪切变形，总体变形中的最大主收缩应变轴e1与最大压应力轴σ1、最大主伸展应变轴e3与最大张应力轴σ3不一致，在变形过程中向同一方向偏转。如图1-8所示，纯剪切和简单剪切都可以使主应变平面中的“圆”变形成为“椭圆”。纯剪切变形过程中的主伸展应变轴方向的伸长和主收缩应变轴方向的缩短使之产生一对以主应变轴为对称轴的共轭剪切变形带，并且主应变轴方向在变形过程中保持不变。简单剪切变形过程可以理解为一叠卡片发生剪切滑动而使卡片上的“圆”标志变形成为“椭圆”。物体发生简单剪切变形时，应变“椭圆”的主应变轴方向在变形过程中发生旋转，而剪切变形带的宽度（或厚度）则保持不变。如果将简单剪切变形的椭圆再旋转一定的角度似乎可以等效于纯剪切变形的椭圆，但是它们的变形过程和变形机制及变形体的内部结构则完全两样。5、盐底辟构造中的悬挂体与泪滴体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，这部分底辟核称为“悬挂体”（overhang）。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，称为“泪滴体”（teardrop）。二（1）简述逆冲断层相关褶皱类型及其主要特点和形成机制。（12分）要点：逆冲断层在递进逆冲位移过程中，上盘岩层受断层面形态和逆冲位移变化制约会发生褶皱变形，这种褶皱统称为逆冲断层的相关褶皱。坡坪式逆冲断层的位移会使上盘的断坡部分逆冲到下盘的断坪之上，上盘岩层受断层面形态制约而发生褶皱变形，这种褶皱称为“断弯褶皱（fault-bendfold）”。伴随着盲冲断层的位移减小，断层上盘及上覆地层会发生褶皱变形，这种褶皱称为“断展褶皱（fault-propagationfold）”。类似地，顺层的逆冲断层也可能在层间尖灭，并引起上覆地层发生褶皱，这种褶皱称为“断滑褶皱（detachmentfold）”。从褶皱的力学成因上分析，断弯褶皱属于横弯褶皱，基本不吸收逆冲位移，即逆冲断层下部断坪的逆冲位移与上部断坪的逆冲位移基本相等，上盘岩层在重力作用下受断层面约束发生横弯褶皱变形。断展褶皱和断滑褶皱属于纵弯褶皱，它们是逆冲位移研断层面逐渐减小以致尖灭而引起上盘岩层收缩变形的结果，褶皱收缩位移量与逆冲断层后部的逆冲位移量基本相等。铲式逆冲断层也会引起上盘岩层发生褶皱，逆冲位移沿铲式断层面由下部以水平收缩分量为主逐渐过渡到上部以垂直上升分量为主，不均匀的上升导致上盘岩层发生挠曲变形。铲式逆冲断层面上盘常形成一个不完整的转折端浑圆的背斜构造，称为“蛇头背斜（snakeheadanticline）”，与铲式逆冲断层一起构成“蛇头构造”。二（2）下图为一地形地质简图，简要描述图中所示的构造样式，分析其形成和演化过程。（18分）要点：①F2断层倾向S；F3断层倾向SSE；F3倾角大于F2；F3和F2均为逆断层；在J-K沉积之前形成；F4断层倾向E；F1断层倾向W；F1和F4均为正断层；在J-K沉积时期或沉积之后形成。②岩层D-C的产状向E倾斜；岩层J-K的产状平缓，东部J-K地层向W缓倾斜。③S-D-C-P沉积后，构造运动使该区地层向E倾斜。之后受SN向挤压形成F2和F3等逆断层，F2和F3构成向南倾斜的叠瓦构造。在J-K沉积时期，受近EW向引张作用形成F1和F4等正断层，F1和F4构成地垒构造。二（3）用图示表示一个左旋走滑构造带的应变椭圆，并简要说明该构造带可能出现的各种类型的构造要素。（15分）要点：主位移带的剪切位移（运动）方向为左旋，相应的伴生构造反映在左旋走滑位移应变椭圆中。（略）二（4）简述构造样式与构造族系的含义及划分依据。（15分）要点：构造族系（structuralfamily）为具有共同力学成因的一组构造集合体。构造族系主要应用在油田尺度或更大尺度的构造组合的描述和讨论中。即在基本不变的边界条件下变形产生的各种有成因联系的构造型式的集合体。影响构造族系的基本要素包括：①构造层之间的关系；②基底类型；③基底—盖层的关系；④位移场的主要位移分量。这里的构造层是指盆地构造尺度的构造层。构造层之间的关系主要是指盆地盖层与基底之间在变形前的原始特征及接触方式。盖层是指盆地中的未变质的沉积岩和层状火山岩层系，基底则是指不整合或假整合于盖层之下的岩石。基底可以分为3种类型：①结晶基底；②准沉积基底；③变质基底。它们的力学性质和物理特征的差异直接影响到构造变形特征。考虑变形中的基底—盖层关系可以分为①薄皮变形和②厚皮变形，前者指盖层滑脱变形，盖层变形未直接透入基底，滑脱面可以是基底层的顶面或盖层内部某个层序界面。岩层变形过程中的位移是复杂的，但是变形的主要特征可以反映出岩层经历的主要位移分量。一般是在大于研究区范围的边缘来考察引起研究区岩层变形的受力边界条件以及这一范围内岩石变形的位移场特征，构造内部的位移可能在变形过程中发生转化（递进变形），更大尺度的位移则相对稳定。位移场可以分为5种类型：①水平收缩；②差异垂直位移；③水平伸展；④差异水平位移（走滑位移）和⑤区域垂直位移。构造样式是指一组相关构造的总体特征，这些特征可以与其它地区或不同时代的另一