2018年04月21日 星期六

吴林等-AGS:四川盆地东南部深层构造变形与现今应力状态

作者:吴林 发布时间:2026-05-18
  四川盆地东南部毗邻青藏高原、云贵高原,经历印支期以来数亿年地质演化,形成多期次、多组系、多属性的叠加变形,具有典型的构造联合与构造复合效应,是地质力学研究的理想对象。新生代以来,受印亚挤压碰撞的强烈影响,川东南褶皱带构造变形及其应力环境更加复杂多变。尽管如此,川东南褶皱带却是四川盆地油气资源最为富集的地区之一,二叠系、三叠系已成为规模化油气产层,深层寒武系、奥陶系也逐渐成为接替领域,如何认识叠加构造变形的复杂应力状态,影响油气圈闭解析、保存评价、开发方案部署等关键环节。
  
  图1川东南褶皱带构造地质图(a)四川盆地地理位置;(b)四川盆地构造纲要;(c)川东南复合构造体系;(d)泸州地区断层体系
  本研究以川东南褶皱带泸州地区深部五峰-龙马溪组为对象,综合利用地球物理、实验测试、数值模拟等方法手段,以地质力学思想为指导,开展深层构造变形解析,精细预测先存叠加构造的三维应力场分布,取得了如下系列认识:(1)川东南褶皱带垂向叠加五套挤压构造层、平面叠加三组挤压构造体系,发育NNE–SSW、NEE–SWW、NNW–SSE走向断-褶体系,五峰-龙马溪组是深部关键叠加层(图1),断层数量多、规模小、交错关系复杂,断层对现今应力场具有重要影响。(2)基于地球物理、监测和实验等多数据质控,模拟认为研究区五峰-龙马溪组现今最大水平主应力为76-131 MPa,最小水平主应力为64-113 MPa,垂向主应力为69-125 MPa,总体表现为走滑应力机制(图2)。NNE–SSW向、NNW–SSE向断层附近挤压分量为主,表现为压扭应力机制;NEE–SWW向断层附近剪切分量为主,表现为走滑应力机制。(3)不同体系断层对现今应力状态的影响不同,NNE–SSW向断层对水平主应力方向、大小扰动强烈(图3),NEE–SWW向断层对水平主应力差影响显著(图2)。(4)水平主应力差与深部储层含气量、钻井套管变形密切相关,钻探部署应注意NEE–SWW向断层扰动风险。
  
  图2 川东南泸州地区五峰-龙马溪组现今应力分布特征
  
  图3 川东南不同体系断层对应力大小与方向的扰动模式
  该研究成果近期发表在地质学SCI期刊《Acta Geologica Sinica - English Edition》上(Huiju, Shi., Lin, Wu*. (2026). Present-day structural deformation and stress regime in the southern Sichuan basin, China: insights from deep geophysical data and numerical modellinghttps://doi.org/10.1111/1755-6724.70049),我所吴林同志为本文通讯作者,指导的研究生施辉菊为第一作者。本研究得到国家自然科学基金项目(42372179)、中国地质调查项目(DD20240200605)、中国石油科技部项目(2023ZZ02)联合资助。

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