库车盆地-天山边界的晚第三纪断层活动性质与应力状态

对库车盆地-天山边界的野外考察表明, 以羊布拉克为界, 西部见中生界不整合在古生界岩层上, 三叠系底部不整合面上下发育了向盆地方向倾斜的正断层; 羊布拉克以东, 见第三系与古生界被断层隔开. 对盆山边界上发育的带擦痕断层的构造要素进行了观测和研究, 获得了25组360条有效数据, 古应力状态反演计算结果表明, 晚第三纪时盆山边界的总体应力状态以伸展为主, 局部叠加了走滑断层的影响. 盆山边界处的变形特征可归因于天山垂向隆升的结果.     

膝褶带构造及其地球物理正演

通过构建一系列理想的膝褶带地质模型, 利用四阶有限差分法单炮记录正演模拟方法, 对各类型膝褶带在地震反射剖面上的图像几何学特征进行了正演。正演结果分析表明: 1) 在地震剖面上, 膝褶带变形样式不同于断层构造样式, 膝褶带在地震剖面上具有一定宽度, 带内地震信息呈低振幅、信息模糊或空白带; 2) 膝褶带内外角之间的变化, 即膝褶带内地层产状的倾角变化, 对地震反射信息影响巨大; 3) 在膝褶带内地层陡立或近于直立的情况下, 地震反射界面从膝褶带外向内追踪困难, 且发生反射界面信息假象。这些地球物理正演结果为实际地震剖面的构造解释、膝褶与断裂构造的区分提供基本的参考。     

塔里木盆地巴楚褶皱带构造几何学及其构造物理模拟

基于精细的构造几何学和运动学观测, 结合砂箱模拟实验结果分析, 将塔里木盆地巴楚褶皱带解释为不同规模膝褶带形成的大型背斜构造, 与断裂作用无关。新解释强调巴楚褶皱带为膝褶型背斜变形, 系膝褶带围限而形成的褶皱。该类型构造具有如下几何学特征: 带内地层发生一定角度的倾斜, 具有一定宽度, 膝褶带两侧边界近于平行, 膝褶带与带外地层呈高角度关系, 部分膝褶带呈共轭出现。砂箱模拟实验重现了盆地腹地膝褶带发育和演化的全过程: 宽缓拆离褶皱→紧闭拆离褶皱→褶皱突起→断层调节改造作用, 模拟结果证明膝褶带是巴楚隆起形成过程的重要构造要素之一。     

盆地腹地隆起带内高角度变形带构造样式新解

在总结岩石变形理论和砂箱模拟实验研究进展基础上, 通过构造物理模拟实验和地震剖面的地质解释, 对塔里木盆地腹地巴楚隆起区的高角度变形带的构造属性进行了全新的分析和解释, 认为形成隆起的部分高角度构造为大型膝褶带。巴楚隆起内的膝褶带在地震剖面上表现为低反射、低信噪比, 且地震信息模糊带具有一定的宽度, 这是由于膝褶带内地层发生陡倾斜所致。根据最大有效力矩准则, 一定宽度的低反射带、近于平行的低反射带边界、低反射带与地层呈高角度及其钝角角分线对着挤压方向的几何学特征均表明塔里木盆地腹地巴楚隆起带内部存在膝褶带构造。