同沉積構造

同沉積構造又稱同生構造或生長構造，是指在沉積過程中形成的構造。同沉積構造的構造形態一般表現為盆內斷層、盆緣斷層以及褶曲變形。同沉積構造主要發育在離散型板塊邊界部位以及板內變形輕微的斷陷盆地的同沉積斷層的上盤。

基本介紹

• 中文名：同沉積構造
• 外文名：syndepositional struc ture
• 泛指：盆地沉積期活動
• 分類：同沉積背斜和同沉積向斜
• 別稱：同生構造
• 學科：地質科學

釋義

同沉積構造又稱同生構造或生長構造，是指在沉積過程中形成的構造。同沉積構造的構造形態一般表現為盆內斷層、盆緣斷層以及褶曲變形。同沉積構造主要發育在離散型板塊邊界部位以及板內變形輕微的斷陷盆地的同沉積斷層的上盤。

研究歷史

同沉積構造獨特的構造形態以及所蘊含的運動學信息吸引了許多學者的研究，一直延續到今天。在20世紀30年代晚期生長斷層（我們過去常用的名稱有同生斷層、沉積斷層或同沉積斷層）在石油勘探中被最先辨認出來。1961年，Ocamb提出了生長斷層的定義，生長斷層落差隨著深度增加而增大，下降盤地層厚度比上升盤地層厚度明顯增大。20世紀60年代末期對生長斷層以及與其有關的沉積和構造問題研究得比較多，觀點也比較成熟，但同沉積構造的研究主要集中在對其形態的描述上，很少涉及其運動學及動力學的研究。20世紀70年代以後，隨著石油勘探的深入發展，同沉積構造的研究更趨於理論化、定量化，數值模擬和物理模擬實驗有了很大的進步。國外對同沉積構造的研究主要集中在墨西哥灣岸地區和尼日三角洲油田等區域，國內研究同沉積構造最為深入的地區是渤海灣油區，而且已經取得了豐碩的研究成果。隨著各種技術的飛速發展及研究的深入開展，新的同沉積構造被發現並命名。

長期活動的同沉積斷裂形成古地貌上突變的斷裂坡折帶或斷坡帶，構成古構造單元和沉積相域的分界並控制著沉積相帶的總體展布。同沉積斷裂及其組合樣式與沉積砂體的分布有密切關係，表現在對沉積體系的發育、展布和類型的控制上。揭示同沉積斷裂（坡折）帶的活動和分布，再造各沉積期的構造古地貌，是進行沉積體系和砂體分布預測的關鍵。此外，同沉積斷層與盆地性質的判斷及成因分析有著密切的關係。同沉積構造和生油凹陷的發育、儲集相帶的分布以及圈閉的形成有密切的關係。我國的勘探實踐也充分表明東部含油氣區幾乎絕大部分與同沉積構造有關。一些巨大的油氣聚集帶本身就是一個二級的同期隆起帶或者同沉積斷裂帶，它們不僅直接控制著生油凹陷的形成和轉移、儲集相帶的分布，而且在褶皺隆起和同沉積斷裂的相關部位形成一系列有利的油氣圈閉，構成一個不同層系疊合連片、多種油藏類型組合的複式油氣聚集帶，因而對同沉積構造研究具有重要的現實意義。

同沉積構造的幾何學特徵

幾何形態描述是同沉積構造研究的基礎，同沉積構造幾何形態的描述表現在平面上和剖面上。同沉積構造幾何形態在平面上的研究主要從斷層走向、彎曲度及斷層與分支斷層的夾角幾個方面入手。彎曲度可用轉度表示，即弧形兩翼切線的銳夾角。同沉積構造走向上呈弧形，或弧形雁行排列或組成一定組合形式的斷裂系。

同沉積構造在平面上多表現為平行狀、弧形、雁列、羽狀、馬尾狀等，其中雁列、羽狀形態很像走滑斷層系統。濟陽坳陷的東營凹陷中央隆起帶在剖面上呈現為“負花狀”同沉積斷裂帶，西段在平面上呈現帚狀生長斷層系，東營凹陷跟霑化凹陷有許多重複的生長斷裂系樣式，除了平行狀或雁行狀斷裂系外，還有梳狀斷裂系、帚狀斷裂系以及斷裂調節帶等。任建業等將東營凹陷的斷裂系統總結為近環形分布的弧形同沉積斷裂帶。曹春提出濟陽坳陷還存在同沉積斷階狀斷裂系。

同沉積構造比較直觀的形態在剖面上呈現為“多”形或者稱骨牌式，同向“Y”形或者稱“帚狀”和反向“Y”形或者稱反“帚狀”及複合“Y”形或者稱負花狀等，如圖所示。倪金龍等、劉朝露等在濟陽坳陷生長斷裂系的研究中，首先依據主斷層的形態分為板式、鏟式及坡坪式，具體根據沉降情況、所處的位置以及成因等因素劃分為板式單階型、板式多階書斜型、板式多階帚型、板式多階梳型；鏟式單階型、鏟式多階型；坡坪式盆緣型和坡坪式盆內型。

同沉積構造發育主要有同沉積背斜、同沉積鼻狀構造以及與之相關的調節斷塊構造等基本類型，具體可分為逆牽引背斜、差異壓實背斜、拖曳背斜、塑性拱張、調節構造、反轉構造等多種樣式。同沉積褶皺具有相似的幾何學特徵，常採用褶皺要素進行描述，有翼、頂、軸面、翼間角、轉折端等。

同沉積構造分類

前人從幾何學和運動學角度對同沉積背斜進行了以下具體劃分：①鐘延秋等在對濟陽坳陷同沉積背斜的研究過程中根據同沉積背斜持續發育情況劃分為：長期發育的繼承性背斜和晚期衰退的繼承性背斜；②根據鐘延秋等根據同沉積背斜後期被改造情況把濟陽坳陷同沉積背斜劃分為：晚期遭受剝蝕的繼承性背斜、頂部具有垮塌構造的繼承性背斜和差異壓實背斜等；③李震、陳發景根據生長斷層的數目將同沉積構造劃分為：具有單個生長斷層的同沉積背斜和具有多個生長斷層的同沉積背斜；④陳大賢、李丕龍等、鐘延秋等、陳發景根據生長斷層的傾向將同沉積構造劃分為：具有正向斷層的同沉積背斜、具有反向斷層的同沉積背斜和具有同向反向混合型同沉積背斜；⑤鐘延秋等根據與生長斷層活動的主次關係劃分出斷裂伴生背斜；⑥鐘延秋等、於建國根據塑性地層的岩性將濟陽坳陷同沉積構造劃分為：鹽膏層塑性拱張、泥脊拱張和與塑性拱張有關的混合型背斜；⑦鐘延秋等把濟陽坳陷古近系同沉積鼻狀構造總結為繼承性鼻狀構造、差異壓實鼻狀構造、斷鼻構造和斷裂伴生鼻狀構造；⑧梁富康等根據生長斷層對沉積地層的控制作用，將生長斷層劃分為4種模式：晚期活動模式、持續活動模式、間歇活動模式和深部擴展模式；⑨根據主控斷層的性質可以將同沉積背斜劃分為基底捲入型和滑脫型。

根據同沉積背斜的受力情況可以將同沉積背斜分為：受壓性、壓扭性基地斷裂控制的同沉積背斜；受張性、張扭性基底斷裂控制的同沉積背斜；生長斷層下降盤的逆牽引背斜；底辟型同沉積背斜。

同沉積構造的研究方法

生長斷層的研究通常採用野外露頭觀察和地震剖面解釋的方法。根據斷層對地層厚度的控制特點，對生長斷層的定量分析通常採用生長指數分析法、落差法、垂直斷距法、正斷層拉張量計算法、滑脫深度計算法等方法。野外識別生長地層的標誌有：①生長褶皺翼部同沉積楔體；②生長褶皺翼部和樞紐變化；③地層產狀和厚度變化。區域資料收集是生長地層野外識別的輔助性手段。由於生長斷層的活動，往往導致斷層兩側的沉積出現明顯差異、進而導致儲層分異。因而，通過斷裂帶兩側的沉積、儲層差異能夠分析判識生長斷層的活動特點，而且該方法特別適合於用地球物理及構造地質方法難以確定的複雜生長斷層的區域來提供科學依據。在生長斷層發育研究的基礎上，對同沉積構造的研究將有重要意義。

同沉積構造的研究除了採用野外露頭觀察外，也採用室內研究的方法。主要編制古構造圖和古構造發育史剖面圖，對其形態、厚度、不整合和岩性等方面進行分析，恢復其發生、發展的過程。王燮培等從岩性、厚度和頂部位移的情況對同沉積背斜進行了較為詳細的分析，認為岩性與其成因有著內在的聯繫，因而可以根據編制砂泥岩百分比含量等值線圖，大致判斷同沉積背斜分布範圍。通過厚度分析研究構造的發育情況，可以研究構造的雛形期、定型期、完整期和衰退期。這樣就可以恢復一個同沉積構造的完整發育過程。因為成因不同，同沉積構造的頂部位移規律也就有所不同，因而對頂部位移規律的研究將對同沉積構造的成因有很大幫助。

劉諱等總結了斷陷盆地K型同沉積構造演化的一般規律，並利用物理模擬實驗對其形成機制進行了驗證，開闢了研究同沉積構造的新天地。隨著勘探技術的不斷發展，只對同沉積構造活動性的定性研究已不能滿足科研與生產需要，同沉積構造的研究從定性逐漸向定量化邁進。向立宏利用等間距厚度法來求取同沉積鼻狀構造的活動指數，從而來定量評價同沉積鼻狀構造活動性。