反转构造特征
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发布时间：2022-04-24 08:54
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时间：2022-06-18 06:03
（一）反转构造概述
反转构造（inversion⁃tectonics）是指在地史发展过程中，不同时期相反方向的构造应力作用在同一个地质体上的联合、叠加的构造形迹。因此，又称盆地反转（basin⁃inversion）、构造反转（structural⁃inversion），它是继伸展构造、走滑构造后，提出来的一个新概念。反转构造基本上可分为两种类型，即正反转构造和负反转构造。正反转构造：早期为拉张断陷的正断层；晚期转为挤压隆升的逆断层，所形成的构造组合。负反转构造，则相反。裂谷盆地发展到同裂谷期后期和后裂谷期时，由于盆地隆升、挤压，常产生反转构造。
反转强度是根据零点的位移来判别的。零点是指拉张与挤压的分界在断层上的交点。正反转时，未发生反转的正断层，零点位于断陷期层序的顶面。当零点位于断层上盘断陷期层序之中，下盘断陷期层序顶面时，属轻微反转；当零点位于上、下盘断陷期层序之中时，属中等反转；当零点位于上盘断陷期层序之中，下盘断陷期层序底界时，属强烈反转；当零点位于上、下盘断陷期层序底面时，则全部反转（图1-12）。负反转时，未发生反转的逆断层，零点位于逆冲断层上盘褶皱地层层序的顶面。当零点顺原逆冲断层下滑至原褶皱构造高点时，属轻微负反转；当零点下移，拉张、翘倾形成早期半地堑时，为中等负反转；当零点移至原来受构造变动的地层层序底部时，为全部负反转（图1-13）。
近年来，运用反转率、位移—距离曲线和生长指数进行反转构造运动学分析。
反转率是用来定量描述反转构造的反转程度的相对物理量。根据断陷期层序中零点的位置，可以确定反转构造中挤压与拉张的相对量（图1-14）。反转率（Ri）定义为挤压位移与拉张位移的比值，即
Ri= dc/dh
式中：dc——断陷期层序挤压部分的厚度，m；dh——断陷期层序的厚度（平行于断层），m。
图1-12 正反转构造演化序列模式图
（据Cooper，1989）
图1-13 负反转构造演化模式图
（据李丕龙等，2003，简化）
图1-14 断陷期层序反转率计算参数示意图
该式还可以写为：
Ri= 1 -de/dh
式中：de——断陷期层序保留正断层部分的厚度，m。
当Ri=0 时，即零点位于断陷期层序的顶面，不存在挤压性的反转构造；当Ri=1时，即零点位于断陷层期序的底面，则断陷期层序已全部反转。
（二）反转构造的特征和成因
目前，在中国裂谷盆地中多见到正反转，且反转构造变形为轻微—强烈反转。如二连盆地许多凹陷均可见到反转构造现象：塔北凹陷EH-80地震测线，沿先存的张性断层发生逆冲作用，产生反转构造，使断陷期层序高出区域高程；同时，在主断层附近还产生了许多新的逆冲断层；还可见到原来倾角较陡的张性断层，发生反转时，在原正断层的基础上产生一条缓倾的逆冲断层。根据断层上盘零点位于断陷期层序之中，下盘零点位于断陷期层序的底界，属强烈反转变形（图1-15）。又如二连盆地赛汉塔拉凹陷西南部的乌兰反转背斜。这个背斜是在赛汉塔拉组沉积之前形成的。构造幅度上大下小，轴部地层厚，翼部地层薄（图1-16）。它与逆牵引背斜构造不同的是：背斜的轴向不与断层的走向平行，且深浅层轴向一致；地层分布顶厚翼薄等特点。根据断层上盘零点位于断陷层序之中，下盘零点位于断陷层序的底界，属强烈反转变形。反转构造的形成是由于同裂谷期后期和后裂谷期——坳陷期，盆地发育衰退，整体抬升挤压所致。
图1-15 二连盆地塔北凹陷EH80地震测线逆冲断层剖面图
（据王同和等，2003）
图1-16 二连盆地赛汉塔拉凹陷ST82-813地震测线乌兰反转背斜剖面图
（据王同和等，2003）
在海拉尔盆地乌尔逊凹陷苏仁诺尔地区东北部三维地震404测线可见到正反转构造形迹。在南屯组沉积时及南屯组沉积前，断层两侧地层厚度是西厚东薄，表现为同沉积正断层性质。在南屯组沉积后，发生构造反转，表现为逆断层性质。在断层上盘形成正牵引背斜褶皱，卷入褶皱的地层为南屯组及以后地层，铜钵庙组地层不受影响；褶皱幅度上大下小。根据断层上、下盘零点位于断陷期层序之中，属中等反转变形。海拉尔盆地贝尔凹陷三维地震841测线上，可见正反转构造形迹。在断层两侧断陷期的伊敏组、大磨拐河组、南屯组和铜钵庙组地层，东薄西厚，表现为正断层性质，而青元岗组则相反，为东厚西薄，表现为逆断层性质，并形成局部褶皱，褶皱卷入地层为伊敏组和青元岗组。根据断层上盘零点位于断陷期层序之中，下盘零点位于断陷期层序的顶面，属于轻微反转变形。
（三）反转构造与油气关系
反转构造与油气关系较为密切。裂谷盆地反转构造变形，一般为轻微—强烈反转，反转构造规模比较小，主要发生在同裂谷期后至后裂谷期；主要分布在凹陷边缘地区或凹陷中心浅层中。由于反转构造活动形成的背斜、断背斜或断鼻等，为油气聚集提供了有利场所，同时，由于断层反转活动，为油气运移提供了通道，且浅层发育有圈闭，这样为下生上储油气藏的形成创造了有利条件。尤其是位于生油洼槽中浅层反转背斜构造对油气聚集也十分有利，如二连盆地洪浩尔舒特凹陷海流特反转背斜构造，找到了油藏。同时反转构造活动对油气成藏也有不利的一面，由于反转构造活动，抬升挤压使生油层的成熟受到影响，有时沉积中心发生转移，油气丰度降低；反转构造活动使构造更加复杂，使油气保存条件变差。
