本文基于最新的三维地震资料和离散元数值模拟方法,对该区域进行了精细的地质建模,模拟了其形成演化过程,讨论了差异变形的控制因素(谢会文等,2024)

谢会文,陈龙,吴超,等.库车坳陷西部阿瓦特——博孜地区构造变形差异及数值模拟分析[J].地质科学,2024,59(04):1082-1097.

题目

库车坳陷西部阿瓦特——博孜地区构造变形差异及数值模拟分析

作者

谢会文1,陈龙2,3,吴超1,陈汉林2,3,顾成龙1,程晓敢2,3

  1. 中国石油塔里木油田公司
  2. 浙江大学地球科学学院
  3. 教育部含油气盆地构造研究中心

摘要

库车坳陷西部的阿瓦特—博孜地区位于构造挤压转换区,沿走向构造变形差异显著。本文基于最新的三维地震资料和离散元数值模拟方法,对该区域进行了精细的地质建模,模拟了其形成演化过程,讨论了差异变形的控制因素。阿瓦特地区盐下沿克深断裂远距离逆冲推覆,形成上下叠置的两套沿侏罗系煤层滑脱的逆冲体系;盐上发育厚度较小的阿瓦特凹陷;盐构造以不整合型为主。博孜地区盐下在克深断裂以北为高角度基底卷入变形,以南为沿煤层的滑脱,整体为楔形叠瓦冲断构造;盐上发育厚度巨大的拜城凹陷;盐构造以整合型为主。模拟结果表明,温宿古隆起限制了中生界至古近系的沉积范围,阻碍了变形的向前传递,是造成阿瓦特—博孜地区变形差异性的最主要原因。先存盐底辟构造和南天山的差异挤压作用对该区域的差异变形也具有一定的控制作用。综合地震剖面解释和数值模拟结果的演化过程表明,该区域构造活动具有由弱到强的变化趋势,构造变形开始于早中新世吉迪克组沉积时期,在上新世早期康村组沉积之后发生显著的构造加速事件。

图4 实验一(a)及实验二(b)初始模型设计

图5 剖面AA’解释方案

图6 剖面BB’解释方案

图7 剖面CC’解释方案

图8 实验一模拟结果与构造解释

图9 实验二模拟结果与构造解释

结论

通过精细化的三维地震解释,明确了库车坳陷西部阿瓦特地区和博孜地区的构造变形样式,对比了两者之间的相似性和差异性。通过离散元数值模拟方法,模拟了两者的构造演化过程,并讨论了导致其构造变形差异的控制因素。主要结论如下: 1. 阿瓦特地区盐下变形表现为沿克深断裂的远距离逆冲推覆,形成上下叠置的两套滑脱逆冲体系;盐构造以不整合型的盐丘、盐舌和盐推覆为主;盐上发育厚度较小的阿瓦特凹陷。 2. 博孜地区盐下变形表现为克深断裂以北的高角度基底卷入和以南的沿煤层滑脱,整体为楔形叠瓦冲断构造;盐构造以整合型的盐背斜、盐枕和盐焊接为主;盐上发育巨厚的拜城凹陷。 3. 温宿古隆起限制了中生界至古近系的沉积范围,阻碍了变形的向前传递,是造成阿瓦特和博孜地区变形差异的最主要因素。先存盐底辟构造、南天山的差异挤压作用对差异变形也起到一定的控制作用。 4. 提出了阿瓦特和博孜地区的构造演化过程:构造活动从早中新世吉迪克组沉积时期开始,整体由造山带向盆地内前展式扩展,至上新世早期康村组沉积之后发生构造加速事件,形成区域性的角度不整合。

致谢

本文模拟实验使用的软件为李长圣博士研发的离散元数值模拟软件VBOX(www.geovbox.com),在此表示感谢。