滨里海盆地东缘盐构造及变形机制:物理模拟的启示

摘要

盐构造与油气成藏关系密切,一直是构造地质和石油地质研究的热点.滨里海盆地下二叠统孔谷阶发育巨厚盐层,并发育盐底辟、盐枕、盐滚、盐边凹陷、盐焊接和龟背等多种盐构造,盐构造类型多、变形机理各异.由于盐构造成因复杂,导致对盐构造宏观变形动力机制、下伏地层微地貌对上覆盐层构造变形影响等认识不清,制约了对盐构造形成机理的认识.本文根据滨里海盆地东缘地震资料和地层特征,建立了地质模型,设计了相应的盐构造物理模拟实验;通过物理模拟实验研究了盐构造变形动态过程,梳理了盐构造变形机理及与下伏地层之间的关系.结果表明:①早期盐层变形动力主要为外部挤压力和盐层滑脱流动变形,滨里海盆地构造变形外力主要来自东部乌拉尔造山作用,造山运动造成盐层塑性流动滑脱变形形成层间褶皱及与盐层相关的断裂;②晚期盐构造幅度和巨厚盐丘形成动力主要为上覆沉积物的差异负载和下伏地层微地貌古构造背景,在滨里海盆地晚二叠世到三叠纪,来自东部乌拉尔褶皱带的碎屑物持续向盆地充填沉积形成差异负载,造成盐层纵向的剧烈变形,而下伏地层正向微地貌加速了这种变形.这些试验结果对滨里海盆地盐相关构造的认识和油气勘探有重要的指导作用.