塔里木盆地西北地区岩石力学格架及其地质意义  

Rock Mechanics Framework and Its Geological Implication in Northwest Tarim Basin,China

作　　者：王鹏昊[1,2] 汤良杰[1,2] 邱海峻[3] 云露[4] 杨勇[1,2] 谢大庆[4] 

机构地区：[1]油气资源与探测国家重点实验室,北京102249 [2]中国石油大学盆地与油藏研究中心,北京102249 [3]国土资源部油气资源战略研究中心,北京100034 [4]中国石化西北油田分公司,乌鲁木齐830011

出　　处：《吉林大学学报（地球科学版）》2012年第S3期101-110,共10页Journal of Jilin University：Earth Science Edition

基　　金：国家自然科学基金项目(41172125;40972090;40672143;40472107);全国油气资源战略选区调查与评价专项(2009GYXQ02-05);国家"973"计划项目(2012CB214804;2005CB422107;G1999043305);教育部博士点基金项目(200804250001);国家科技重大专项(2011ZX05002-003-001HZ);中国石油化工股份有限公司项目(P11086);中国石化西北油田分公司项目(KY2010-S-053)

摘　　要：通过系统采集塔里木盆地库车坳陷、柯坪隆起、巴楚隆起等露头区岩石力学样品,并对样品的单轴抗压强度、弹性模量和泊松比等岩石力学参数进行测试分析,编制了塔里木盆地的地层岩石力学剖面。通过对样品试件的破坏过程的应力-应变曲线综合分析,揭示了岩石结构失稳过程对岩石力学参数的影响作用,由此计算得出的岩石力学参数,为之后分层构造变形、差异滑脱等构造机理分析提供了精确的实验数据。同时结合地震反射剖面,以巴楚地区边界断裂-色力布亚断背斜为例进行几何学变形样式及其机理分析,通过借助Mass-Spring方程进行带有力学属性的构造恢复,并在此基础上进行应力应变分析。研究结果表明:色力布亚断背斜在构造变形过程中,能干层为志留系与泥盆系砂岩,由于其本身的岩石力学属性远高于临近层系,主导了上覆地层的变形,并抑制了深部层位的垂向变形;剖面解释成果揭示古近系底部阿尔塔什组膏盐岩与中、下寒武统的膏岩作为滑脱层,对应了实验所获取的岩石力学参数。结合对色力布亚断背斜的变形分析与应力应变分析,认为对于同一构造而言,在相同应力场的背景下,构造变形不但取决于岩层本身的岩石力学属性,构造变形的最终形态同样受其所处构造位置与变形行为的影响。通过系统采集塔里木盆地库车坳陷、柯坪隆起、巴楚隆起等露头区岩石力学样品,并对样品的单轴抗压强度、弹性模量和泊松比等岩石力学参数进行测试分析,编制了塔里木盆地的地层岩石力学剖面。通过对样品试件的破坏过程的应力-应变曲线综合分析,揭示了岩石结构失稳过程对岩石力学参数的影响作用,由此计算得出的岩石力学参数,为之后分层构造变形、差异滑脱等构造机理分析提供了精确的实验数据。同时结合地震反射剖面,以巴楚地区边界断裂-色力布亚断背斜为例进行几何学变形样式及其机理分析,通过借助Mass-Spring方程进行带有力学属性的构造恢复,并在此基础上进行应力应变分析。研究结果表明:色力布亚断背斜在构造变形过程中,能干层为志留系与泥盆系砂岩,由于其本身的岩石力学属性远高于临近层系,主导了上覆地层的变形,并抑制了深部层位的垂向变形;剖面解释成果揭示古近系底部阿尔塔什组膏盐岩与中、下寒武统的膏岩作为滑脱层,对应了实验所获取的岩石力学参数。结合对色力布亚断背斜的变形分析与应力应变分析,认为对于同一构造而言,在相同应力场的背景下,构造变形不但取决于岩层本身的岩石力学属性,构造变形的最终形态同样受其所处构造位置与变形行为的影响。

关 键 词：岩石力学参数 构造变形 滑脱层 塔里木盆地 构造地质学 

分 类 号：P5[天文地球—地质学]