地震剖面中走滑断层旋向判断模型——以塔东阿拉干北断层为例.docx

1、卷(Volume)33.期(Number)1.总(SUM)120页(Pagcx)4648.2009,2(February,2009)大地构造与成矿学GcotectonicaetMetallogenia地震剖面中走滑断层旋向判断模型以塔东阿拉干北断层为例卢华复，王胜利（南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210093）摘要：地震剖面解释中尚无走滑断层旋向的住接判别标志，本文提出r一个在地建剖面解释中直接判断走滑断层旋向的模型。该模型假定断层作用前既存的某个地层厚度有变化，则垂立或斜交地层照度变化方向的走滑断层必定在穿过断层的地震剖面中两盘地层职度不等。确定了地层厚度变化方向，又测定了削面中两盘地

2、层厚度，则走滑断层的旋向就叮以唯一地确定卜来。穿过塔里木盆地东部阿拉干北右行走滑断层的地震剖面资料证实了这一模牧的适用性。关键词：地席剖面走滑断层旋向；阿拉干北右行走滑断层；塔里木盆地中图分类号：P542文献标识码：A文章编号：1001-!552（2009）01-0046-031、一.刖B大量研究实例表明走滑断层的旋向可以在野外地质研究明确地确定。脆性走滑断层的旋向在野外地质研究中的最主要标志是水平或近水平擦痕以及被断层水平错开的地层、岩体和先存的断层、槽皱等地质构造，以及它们的拖曳，同时的次级应力场的次级构造变形可以成为良好的辅助证据（Bartlellelal.,1981；Woodcocka

3、ndSchubert,1994）o在油气盆地勘探地震剖面中走滑断层的旋向却很难判断，上述走滑断层旋向主要标志在地震剖而中都未表现出来，有时用次级构造变形之类的辅助证据来推测走滑断层的旋向，因为在地震剖面解释中走滑断层旋向的直接标志尚未被提出来。本文提出了一个地震剖面解释中走滑断层旋向判断直接标志的模型。这个方法对认识盆地构造中走滑断层的性质和旋向具有重要的意义。2直接判断地震剖面走滑断层旋向的模型设在断层活动前某一层位地层呼度向-个方向单调变薄，走滑断层的走向与该地层厚度变薄的方向相同或斜交，一旦走滑断层发生运动，则任何穿过断层的地震面中，断层两盘该地层的厚度必然不相等，只要断层两盘地层的厚度

4、被测定，断层的旋向就可以唯一地被确定下来。在地震剖面中地层厚度较小的断层盘就是顺着与地层厚度变薄的方向相反方向运动而来的，因此断层的走滑旋向就唯一地确定ro例如某地层向北变薄，平移断层走向南北，在东西向的地震剖面中断层的东盘该地层厚度较西盘小，说明断层东盘必定也从北向南沿断层面走滑运动而到现在的位置，这种情况下这条断层的走向平移旋向应被判断为右行走滑（图1）。如情况相反，即地层仍然是向北变薄，但断层的东盘该地层厚度较大，则断层东盘是从南向北运动而到现在的位置，收maw：2008-08-30；改回日期：2008-10-11基金项目：国家自然科学基金资助项目（批准号：49832040）.第一作者简

5、介：卢华复（1933-）,男.教授，长期从事构造地质学教学和研究工作.Email：hflu黄色示脂度变化的地层.黑色箭头衣示地层¥薄的方向.红色空箭头示断层东钦运动方向，红色半箭头示走滑断层两盘相对平移滑动的方向图1平移断层走滑旋向判别概念模型（右行）Fig.IAconceptmodeloftheshearingsenseofthedextralstrike-slipfault那么断层的旋向应被判断为左行走滑。3用断层两盘地层厚度变化判别断层走滑旋向的实例塔里木盆地东部的北西走向阿拉干北断层提供了根据断层两盘地层厚度变化判断断层走滑旋向的实例。阿拉干北断层走向300°,主干

6、近苴立，顶部略向SW陡倾，其SW和NE二侧发育有儿条二级分枝逆冲断层，构成一个挤压型的走滑花状构造。英南二号断层就是发育在阿拉干北断层这一主断层SW盘的一条向NE缓倾的逆冲断层，英南2号断层的运动形成了英南南背斜，已钻获工业油流。生长地层显示阿拉F北断层和英南2号断层活动于晚侏罗世和早白垩世，由断层所形成相关褶皱均被古近系所不整合。穿过阿拉干北断层的SW25O.NE25。方向多条地卷剖面中两盘寒武系奥陶系地层厚度的差异和变化证明了断层的右行走滑旋向（图2,表1）T。新近系底面；T8-A近系底面；T8-2白坚系底血；T8-2,-|：侏罗统底而；T8-2-中侏罗统底面；T8-3-卜侏明统底血；Tg

7、5志M系底血；Tg6-ft陶系展面；Tg7-寒武系底面图2过塔里木盆地东部英吉苏构造的阿拉干北断层的405号地震剖面（据卢华夏等，2006）Fig.2Seismicprofile405acrosstheAlagangbeifaultofYinjishuanticlineintheeasternTarimbasin（afterLuetal.,2（X）6）表I塔里木盆地东部阿拉干北断层两盘塞武系奥陶系地层厚度Table1ThethicknessofCambrianandOrdovicianstrataacrosstheAlaganbeifault,easternTarimbasin397线401线

8、405线409绶413线东北盘E0事度（）2.92.42.42.41.7西南盘E0择度（°）2.42.11.91.751.7各剖面中断层的东北盘的寒武系、奥陶系厚度均比断层的西南盘厚。同时断层东北盘和西南盘寒武系、奥陶系厚度均自东南向西北逐渐增厚。在图2之405地震剖面中断层东北盘的寒武奥陶系择度比西南盘厚了0.5s。表I中所列地度剖面号394、401、405、409、413是自西北向东南排列的，线距4kmo最西北的测线394线到最东南的413线相距20kmo由表1中数据可以看出断层东北盘寒武系奥陶系自西北向东东南在20km的距离中减薄了1.2s,西南盘也减薄了0.79。显然西南盘的

9、较小厚度地层是从东南方向顺断层移动过来的.这就确定r阿拉干北断层右行走滑的运动性质。致谢：感谢塔里木油田公司王招明、杨文静、肖中尧、罗俊成允许研究塔东断裂构造和使用阿拉干北断层地震剖面资料，并鼓励撰写此文。参考文献(References):卢华殳，王胜利，罗俊成，舒良树，桑洪，朱文斌，李统丰，金英爱.2006.塔里木盆地东部断裂系统及其构造演化.石油与天然气地质,27(4)：433-441.BartlettWC,FriedmanMandLoganJM.1981.Experimentalfoldingandfaultingofrocksunderconfiningpressure.PartIX:

10、Wrenchfauhinlimestonelayers.Tecionics,79:255-277.WoodcockNIIan<SchubertC.1994.Chapter12,Conlincnlalstrike-sliptectonics.In:PaulI.Hancockedit.ContinentalDeformation,251-263.PergamonPress,Oxford,New-York,Seoul,Tokyo.AConceptModelofDeterminationofShearSenseofStrike-SlipFaultsinSeismicProfiles:AnExam

11、plefromtheAlaganbeiFaultintheEasternTarimBasinLUHuafuandWANGShengli(EarthSciencesandEngineeringSchool,NanjingUniversityNanjing210093,Jiangsu,China)Abstract：Thereisnoindicatortodirectlydeterminetheshearingsenseofthestrike-slipfaultinseismicprofilesuntilthemodelpresentedinthispaper.Wepresentaconceptmo

12、deltodirectlydeterminetheshearingsenseofstrike-slipfaultsinseismicprofiles.Ifthethicknessofpre-existingcertainstrataischanginginsomedirections,thestratathicknessesinbothwallsofastrike-slipfaultmustbedifferentinlheseismicprofilesacrossthefault.Theshearingsenseofthestrike-slipfaultwouldbeuniquelydeter

13、minedwhilethethicknessesaremeasuredandthestratathicknesschangingdirectionisfiguredout.Ontheassumptionofthatthethicknessofcertainstrataisthinninginadirectionandthickeningintheoppositedirectionmonotonously,thestratathicknessesofbothwallsofafault,thestrikeofwhichparallelorobliquetothestratathicknesscha

14、ngingdirection,mustbedifferent.Ifthethicknessesofbothfaultwallsaremeasured,theshearingsenseofthefaultwouldbeuniquelydetermined.Thefaultwallwithlhethinnerthicknessofthecertainstratamustslipfromthethinningdirectionoflhestrata.Therefore,theshearingsenseofthefaultwouldbedeterminedcertainly.Forexample,th

15、estrataofsomeFormationsarethinninginnorthdirection,whilethestrike-slipfaultisNStrending,thethicknessofthestrataineasternfaultwallisthinnerthanthatinwesternfaultwallinthecrossseismicprofilesectioninE-Wdirection,andthentheeasternthinnerstratamustcomefromnorthalongthefault.Hence,thefaultisadextralstrikeslipfault.Reversely,ifthestrataarethickerineasternfaultwall,thefaultwouldbeasinistralstrike-slipfault.Asanexample,theexplanationandstratathickness