走滑斷裂分段疊置區物理模擬及構造差異性解析——以塔里木盆地順北1號斷裂為例

劉芋杰，吳孔友*，劉寅，何瑞武，杜彥男，劉軍，張冠杰

（1.中國石油大學(華東) 地球科學與技術學院，山東 青島 266580； 2.中國石化勝利油田分公司，山東 東營 257000；3.中國石化西北油田分公司，新疆 烏魯木齊 830011）

走滑斷裂分段疊置區物理模擬及構造差異性解析——以塔里木盆地順北1號斷裂為例

劉芋杰1，吳孔友1*，劉寅1，何瑞武2，杜彥男1，劉軍3，張冠杰1

（1.中國石油大學(華東) 地球科學與技術學院，山東 青島 266580； 2.中國石化勝利油田分公司，山東 東營 257000；3.中國石化西北油田分公司，新疆 烏魯木齊 830011）

走滑斷裂分段疊置區通常包括拉分疊置區和擠壓疊置區，其形成及演化與油氣藏關系密切，其內部構造特征對油氣運聚具有重要影響。塔里木盆地順托果勒地區順北1號斷裂疊置區分段發育特征明顯，油氣勘探表明，拉分疊置區和擠壓疊置區對油氣運聚的控制能力有一定差異。在分析構造特征的基礎上，對走滑斷裂拉分疊置區和擠壓疊置區開展了物理模擬實驗研究，結果顯示，拉分疊置區內發育有多組里德爾（R）剪切和壓剪性（P）剪切，在疊置區內多組斷裂組成一套平面范圍較小、垂向斷距較大的雁列地塹系統；擠壓疊置區內僅發育一組R剪切、P剪切及單條共軛里德爾（Rapos;）剪切，并在疊置區內形成平面范圍較大、垂向斷距較小的地壘。因此認為，基底斷裂的幾何形態、運動性質是控制疊置區發育類型的關鍵因素。疊置區內斷裂發育的數量、規模均受控于總走滑量，并與之呈正相關。相較于擠壓疊置區，拉分疊置區的斷層數更多，分布更密且地層破碎變形程度更高。在構造特征及力學機制上，拉分疊置區均表現出更強的油氣富集潛力。

走滑斷裂；拉分疊置區；擠壓疊置區；構造物理模擬；順托果勒低隆

走滑斷裂是巖層受剪切力而發生的水平錯動，廣泛分布于巖石圈淺層的脆性變形帶［1］。發育于克拉通盆地內部的被動型走滑斷裂，因其形成過程受區域性張扭或壓扭應力場控制，通常具有復雜的內部構造。按構造方向與平移走滑方向的相對關系，可簡單地將結構單元劃分為平直帶、分離帶與疊置區［2-3］。相較于平直帶和分離帶，疊置區內伴生構造發育更明顯，以拉分地塹、擠壓隆升為典型。已有研究表明，疊置區在平面上表現為拉分區和擠壓區沿主干斷裂走向分段發育，在剖面上呈現交替發育的正花狀和負花狀構造［4-5］。對世界多地走滑斷裂，如我國甘孜-玉樹斷裂帶、冰島Selsund斷裂帶的調查研究［6-8］均顯示，走滑斷裂由一系列近平行狀的次級斷裂如里德爾（R）剪切、壓剪性（P）剪切等組成。相關物理模擬實驗進一步證實，在斷裂演化早期，R剪切大量發育，P剪切等相繼發育，最終不同次級斷裂變形連接，形成貫穿性斷裂帶。次級斷裂的發育過程具有由基底向上傳播、由斷裂帶外緣向內側聚斂的特征［9］。與之相似，疊置區由多種次級斷裂如R剪切、P剪切、共軛里德爾（Rapos;）剪切多期發育疊加而成［10-13］。相較于平直帶，疊置區內發育較多的次級斷裂使地層的破碎變形更為明顯，任健等［14］指出，疊置區在整個走滑斷裂帶中具有較好的油氣富集能力。然而，受資料及研究手段等因素的限制，對走滑斷裂不同疊置區油氣運聚能力的研究仍處于探索階段。雖然，應用現有地質調查手段，如野外露頭觀測、地球物理成像技術，可對疊置區在走滑斷裂帶內的相對位置以及較大尺度的構造特征進行研究，但其內部小尺度的次級構造及發育模式難以通過上述手段表征。而構造物理模擬實驗作為一種成熟的研究手段，可在一定程度上較為直觀地模擬疊置區的發育過程與構造特征［15-17］。

已有勘探實踐表明，塔里木盆地順托果勒地區以大規模走滑斷裂發育為典型特征。其斷裂帶內部疊置區發育明顯，在平面上呈現良好的分段發育特征，而同一走滑斷裂內不同構造部位的油氣產量存在顯著差異［18-20］。為探究拉張疊置區與擠壓疊置區的構造發育差異及其對油氣富集能力的影響，本文以順北1號斷裂為例，通過開展物理模擬實驗，遵循相似性原則，分別模擬拉分疊置區和擠壓疊置區的發育情況，并通過平面、剖面2個維度對其演化過程、斷裂特征及力學機制進行定量表征和差異分析，最終討論2種疊置區的油氣運聚控制能力差異性。

1 工區概況

1.1 區域地質概況

塔里木盆地位于我國西部，是具有復雜構造演化史的大型疊合含油氣盆地，其內部被劃分為眾多構造單元，總體構造格局表現為“三隆四坳”，如圖1（a）所示［21-23］。研究區順托果勒低隆位于阿瓦提凹陷與滿加爾凹陷之間，北臨塔北隆起，南接塔中隆起，整體呈“馬鞍狀”［24-25］。該區域中下古生界地層存在良好的海相碳酸鹽巖生烴層，多期構造運動促使多條具疊加性、繼承性特征的走滑斷裂發育，包括順北1號、5號走滑斷裂等，如圖1（b）所示。這些斷裂帶貫穿深部生烴層，具有良好的物源聯通性，改善了儲層物性，使得大量油氣藏沿走滑斷裂帶密集分布［26-29］。

圖1 塔里木盆地順托果勒地區界面主要斷裂分布（據文獻［5］修改）Fig.1 Distribution of major strike-slip faults in the Shuntuoguole area of the Tarim Basin （ reflector， modified after reference［5］）

順托果勒低隆經歷了多期構造事件，其區域構造應力場頻繁變換［27］。加里東早期，古亞洲洋向塔里木古陸南部俯沖產生張扭應力場，并于順托果勒地區中上寒武統地層形成一系列張扭性斷裂；加里東中晚期，受北昆侖洋閉合以及南天山洋盆向塔里木板塊俯沖消減影響，塔中、塔北地區開始隆升，順托果勒地區的構造演化受NNE-SSW向的區域性擠壓控制，由于塔中古隆起的隆升幅度大于塔北古隆起，順托果勒地區志留統地層由北向南減薄；海西晚期，南天山造山運動對順托果勒地區施加S-N向的擠壓，塔中、塔北隆起持續抬升，且塔北隆起的抬升速率大于塔中隆起，導致順托果勒低隆原本南高北低的地形發生倒轉，上泥盆統地層由南向北減薄；印支期，天山、阿爾金古特提斯造山運動，使得順托果勒低隆保持在NE-SW向的區域性擠壓構造演化階段；燕山期，順托果勒低隆內構造活動微弱且埋深增加，塔中、塔北隆起停止抬升；喜山期，印度洋板塊與歐亞大陸碰撞產生遠程效應，導致塔里木板塊逆時針旋轉，順托果勒低隆內NE向走滑斷裂活化，其總體構造格局基本定型［31-37］。

1.2 順北1號走滑斷裂發育特征及富油氣性

順北1號斷裂平面展布長度約25 km，呈近NE向，其SW末端截交于順北5號斷裂，在平面上呈“Y”型，如圖2（a）所示，受多期構造事件影響，斷裂帶在不同層位具有不同的平面組合形式，由深到淺依次為基底陡直走滑帶、淺層雁列正斷層帶［38-40］。在中奧陶統頂面，順北1號斷裂平面分段發育特征明顯，共有3個拉分疊置區、2個擠壓疊置區以及2個平直帶，不同類型的構造樣式沿斷裂走向形成了明顯的隆升與凹陷。分析地震剖面發現，在擠壓疊置區內，界面及上覆上奧陶統地層呈背形凸起，2條傾角約為85°的高角度逆斷層與主干斷裂組成正花狀構造，正花狀構造向上切穿至中下泥盆統地層底部，向下收斂于近垂直主干斷裂，主干斷裂在中下寒武統地層表現為正斷層，并繼續深切至震旦系基底。拉分疊置區內的斷裂形式則表現為，由多條高角度正斷層組成負花狀構造，界面及上覆地層發生向形彎曲，其余構造特征則與擠壓疊置區類似，如圖2（b）和（c）所示。

圖2 順北斷裂三維地震平面屬性圖及剖面解釋Fig.2 Maps and seismic profiles showing the characteristics of the strike-slip faults in the Shunbei area

：海西早期構造不整合面；：奧陶系頂界面；：中下奧陶統頂界面；：震旦系底界面。

通過統計順北1號斷裂各構造部位的平均壓降產油量［19］，發現不同構造部位的油氣富集能力差異較大，其中拉分疊置區的單位平均壓降采油量為5 482.3 t·MPa-1；平直帶的單位平均壓降采油量為2 462.0 t·MPa-1；擠壓疊置區的單位平均壓降采油量為856.9 t·MPa-1（圖3）。可知，拉分疊置區的油氣富集能力顯著高于平直帶和擠壓疊置區。

圖3 順北1號斷裂不同斷裂帶單位平均壓降產油量統計結果（據文獻［16］統計）Fig.3 Statistical results of average oil production per unit pressure drop in different stepovers of the Shunbei-1 fault （data is from reference［16］）

2 實驗設計

2.1 實驗底板與模型設計

實驗共設2組，分別模擬右旋走滑斷裂中的拉分疊置區和擠壓疊置區，且設計了2套鋼制底板，以避免因底板變形帶來的不確定性。每套底板長、寬、高分別為60，44，0.5 cm，底板平移方向均與長邊平行。在拉分疊置模型底板的中央，設置斜邊長為12 cm、初始寬度為2 cm、終止寬度為8 cm的四邊形拉分區，其斜邊與平移方向呈逆時針30°夾角，如圖4（a）和（b）所示。在擠壓疊置模型底板的中央，設置斜邊長為12 cm、初始寬度為8 cm、終止寬度為12 cm的四邊形擠壓區，其斜邊與平移方向呈順時針30°夾角，如圖4（c）和（d）所示。

2組實驗均在底板底部粘貼一層薄橡皮墊，以確保實驗過程中基底的連貫性，并在拉分區和擠壓區內鋪設0.5 cm厚的聚酯硅膠，如圖4（e）所示，以確保在后續材料鋪設時模型底部保持平整，及防止實驗過程中模型基底預置拉分區或擠壓區發生快速垂向形變，使模型底部的形變過程更接近于現實中地殼深部脆-韌性轉換引起的局部隆升或下降。

實驗模型采用粒徑為160～300 μm的干燥石英砂，其平均內摩擦角約為30°，黏結強度低，構造變形特征符合莫爾-庫侖破裂準則，是模擬淺層地殼構造的理想材料［35］。根據構造物理模擬實驗的相似性原則，初始模型鋪設的長、寬分別為60和44 cm，模型表面面積1 cm2代表實際面積1 km2，模型面積比例為1∶1×1010，為突出實驗現象并方便實驗操作，模型縱向比例設置為1∶50 000，1 cm厚度代表實際地層厚度500 m。初始模型共鋪設4層不同顏色、總厚度為8 cm的彩砂。其長邊邊緣設玻璃板作阻擋物，以防砂體溢出；短邊邊緣不設阻擋物，保持材料的靜止角，以降低邊界效應的影響。

圖4 實驗裝置平面與剖面示意Fig.4 Plan and sectional view of experiment conditions

2.2 實驗流程

實驗流程共分為3個階段，模擬了走階右旋式走滑斷裂從開始活動到埋藏至今的演化過程。第一階段，驅動單元以7.2 cm·h-1的速率推移模型右側底板，當走滑量達5 cm時暫停；第二階段，在模型表面鋪設第5層彩砂，以模擬與斷層活動同期沉積的地層，該層彩砂的平均厚度約為0.3 cm，隨后再次啟動驅動單元，至走滑量達6 cm，終止推移；第三階段，在模型表面鋪設第6層彩砂，以模擬斷裂活動停止后穩定沉積的地層，該層彩砂的平均厚度約為2.5 cm，且頂部平整。實驗結束后，切割模型剖面，用以研究其內部構造特征。

3 實驗結果

3.1 拉分疊置模型平面演化

圖5展示了拉分疊置區的平面演化過程。初始階段（0～1 cm走滑位移量），模型的中間位置處可見一道呈狹長四邊形、較淺的平面凹陷，同時沿凹陷上下兩側發育有2組右階左旋R剪切斷裂，其中靠近凹陷中心的一組記為R1，較遠的一組記為R2。2組斷裂在平面上的展布近平行。斷裂的平均長度約為6 cm，其走向與底板平移方向呈逆時針25°～35°夾角，如圖5（a）和（b）所示。

當走滑位移量增至3 cm時，凹陷平面范圍擴大，下陷幅度增加，R1、R2向模型左右兩端延展，其與平移方向之間的夾角隨延伸距離的增加逐漸減小。凹陷左右兩側，2組左階右旋P剪切斷裂在R1之間發育，距凹陷中心較近的一組記為P1，較遠的一組記為P2，其走向與底板平移方向均呈順時針30°夾角。P1在發育的同時，與R1快速連接，在凹陷內形成一個平坦的四邊形底部。在模型左右兩端，形成一組與平移方向呈逆時針15°夾角的R剪切斷裂，記為R3，其長度約為4 cm，如圖5（c）和（d）所示。

最后階段，走滑位移量達5 cm，凹陷再次擴張，初始階段形成的R1、R2斷裂繼續向邊緣延伸，其中R2與位于模型兩端的R3交匯，成為貫穿模型的主干斷裂。P2沿拉分區斜向伸展的方向擴張，與主干斷裂連接，在凹陷斜坡上形成一個臺階。凹陷向外擴張，導致另一組R剪切斷裂沿其邊緣發育，將其記為R4。R1、R2與R4在疊置區中央組成一個右階左旋式雁列地塹系統。在模型左側邊緣，新發育2條R剪切斷裂，并與主干斷裂相連，在平直帶上形成一個小范圍的張扭區，如圖5（e）和（f）所示。

圖5 不同走滑量下拉分疊置區平面與解釋Fig.5 Plan views and interpretations of releasing bends in different displacements

3.2 拉分疊置模型剖面特征

在剖面上，拉分疊置模型正中央發育一套對稱地塹，如圖6（c）所示，地塹由多組傾角為60°～70°的斷層組成，垂向斷距較大。斷層上部陡峭，下部較緩呈輻射狀，收束于深部韌性滑脫層。在拉分區邊緣，地塹的橫向寬度逐漸收窄，垂直斷距也隨之減小，此處斷層的傾角約為80°，其中一組斷層向下深切至塑性滑脫層邊緣，另一組僅切穿表層。此外，在凹陷的淺層可見同沉積構造發育，其特征表現為斷層上盤的厚度明顯小于下盤，如圖6（b）所示。在平直帶上，可見“Y”型斷層組合，如圖6（e）所示。模型左右邊緣均僅發育一條斷層，如圖6（a）和（f）所示，斷層上部陡直，下部呈鏟狀，收束于底板的平移走滑帶，其中位于模型右端的斷層沿平移方向右側收束，位于模型左端的斷層向平移方向左側收束。通過對比不同層位的垂向斷距（圖7）發現，越靠近底板，斷層的垂向斷距越小，這與模型設置有關，由于模型垂向活動空間有限，斷層下切作用終止于塑性滑脫層和剛性底板，且模型整體具有一定的彈塑性，導致其垂向斷距由上到下呈逐漸壓縮趨勢。

圖6 拉分疊置模型線解剖面（剖面位置見圖5）Fig.6 Photograph with line drawing of profiles from model of releasing bends

圖7 不同層位斷距分析Fig.7 Analysis of fault interval in different horizons

3.3 擠壓疊置模型平面演化

初始階段（0～1 cm走滑位移量），模型中央可見一較大范圍的微隆起，隆起平面呈透鏡狀，其長軸、短軸與平移方向的夾角分別約為15°和75°，圍繞該隆起發育有一組R剪切斷裂和一組P剪切斷裂，分別記為R1、P1，同種斷裂間呈中心對稱分布。其中R1為右階左旋式，由模型邊緣向內部發育，長度約為18 cm，因其延伸范圍大，所以不同位置處的產狀變化幅度較大，其位于模型內側部分的走向與平移方向呈逆時針15°夾角，靠近模型邊緣處的走向與平移方向近乎平行。P1為左階右旋式，且僅在模型內部發育，長度約為12 cm，較R1規模更小、產狀更穩定，其走向與平移方向呈順時針25°夾角。此階段R1與P1之間連接不明顯，如圖8（a）和（b）所示。

中期（3 cm走滑位移量），模型中央的隆起幅度增加，此階段R1與P1之間的連接更明顯，一條左階右旋式Rapos;剪切在模型內部快速發育，并貫穿整個隆起，長度約為14.5 cm，其走向與平移方向呈順時針60°夾角，如圖8（c）和（d）所示。

當走滑位移量增至5 cm時，隆起幅度繼續增加，沿長軸方向略有拉長，沿短軸方向呈壓縮趨勢，整體變得更扁平，隆起內，Rapos;的長度隨之增至16.5 cm，走向與平移方向之間的夾角降至53°，如圖8（e）和（f）所示。

圖8 不同走滑量下擠壓疊置區平面與解釋Fig.8 Plan views and interpretations of restraining bends in different displacements

3.4 擠壓疊置模型剖面特征

在剖面上，擠壓疊置模型的斷層發育較拉分疊置模型少。其右側邊緣處（圖9（b））可見一規模較大的非對稱地壘，由2個斷層所控制，左、右兩側斷層產狀差異較大，右側斷層傾角為60°，左側斷層傾角為75°，該處地層的隆升幅度約為0.6 cm，隨著剖面與擠壓疊置區中心距離的減小，地壘規模逐漸擴大，右側斷層傾角降至50°，左側斷層傾角也略減小，2個斷層向下收束至底板塑性滑脫層，此處地層的隆升幅度增至1 cm，如圖9（c）所示。當剖面從模型右側越過擠壓中心至左側時，左右兩側斷層的產狀發生急劇轉變（圖9（d）），右側斷層傾角由50°增至70°，左側斷層傾角由73°降至50°，斷層沿平移方向的產狀具有明顯的絲帶效應，右側邊緣處斷層的產狀變換類似，如圖9（e）所示。與擠壓疊置模型類似，中央隆起及其周緣的淺層均可見同沉積構造發育。模型左右兩端均僅發育一條近垂直斷層，斷層底部分別沿平移方向左、右兩側向平移走滑帶收束，如圖9（a）和（f）所示。

圖9 擠壓疊置模型線解剖面（剖面位置見圖8）Fig.9 Photograph with line drawing of profiles from model of restraining bends

4 討論

4.1 拉分疊置模型與擠壓疊置模型的共同點與差異對比

2組實驗結果顯示，拉分疊置區與擠壓疊置區在平面上的斷裂發育數量及規模均隨底板的推移而增加；在剖面上發育于疊置區內的斷裂均向下收束至底部韌性滑脫區，而發育于疊置區外的斷裂收束至底板平移走滑帶（圖6和圖9），表明拉分疊置區與擠壓疊置區的斷裂發育程度均與總走滑量呈正相關，斷裂的空間展布規律均受基底斷裂形態控制。

在總走滑量、韌性滑脫區形變量以及模型物理參數等相關變量保持一致的情況下，不同疊置區之間斷裂發育情況存在顯著差異。拉分疊置區的斷層數顯著高于擠壓疊置區，通過測量不同剖面上斷裂的斷距、傾角，并統計其平均值發現，擠壓疊置區內斷裂的總傾角與最大斷距均小于拉分疊置區，且平均斷距略低于拉分疊置區，如圖10所示，表明拉分疊置區的斷裂發育程度高于擠壓疊置區，且其破碎變形作用表現得更強烈，該觀點也在國內外多地得到證實，如我國塔里木盆地哈拉哈塘地區、渤海灣盆地以及國外圣哈辛托（San Jacinto）等地的走滑斷裂［41-46］。

圖10 剖面位置與傾角及斷距的關系Fig.10 The relationship between fault dip angles， fault displacement and profile position

4.2 差異主控因素

在斷裂形成過程中，拉分疊置區與擠壓疊置區的內部應力狀態存在諸多差異。具體包括：（1）初始應力大小，根據格里菲斯破裂準則，在實驗初始階段，疊置區內的應力會在底板預置斷裂處集中，而在2組實驗模型所受外力及材料內聚力基本一致的情況下，其應力大小與底板預置斷裂面積呈線性負相關，這是由于擠壓疊置區的預設面積是拉分疊置區的4倍，導致拉分疊置區內部荷載的瞬時應力較擠壓疊置區大。（2）應力空間狀態，在主應力沿底板平移帶傳播過程中，拉分疊置區與擠壓疊置區發生偏轉，分別形成扭轉張應力與扭轉壓應力，拉分疊置區σ1直立、σ3水平，并斜交于走滑斷裂帶主應力方向，應力空間狀態符合安德森正斷層模式；擠壓疊置區σ3直立、σ1水平，并斜交于走滑斷裂帶主應力方向，應力空間狀態符合安德森逆斷層模式。不同的空間應力狀態導致拉分疊置區發育正斷層、擠壓疊置區發育逆斷層。（3）應力釋放過程，拉分疊置區內較高的初始應力使其沿斷裂快速釋放，模型迅速突破抗張強度極限，發生破裂，較高的增量應變造成小范圍平面內的斷裂發育密集；擠壓疊置區內初始應力較小，隨斷裂釋放過程其呈累積性增大，較低的瞬時應變造成斷裂發育較少。

4.3 拉分疊置區與擠壓疊置區油氣運聚能力對比

斷層是油氣運移的主要通道，是控制油氣聚集的重要因素。結合物理模擬實驗結果與順北1號斷裂不同構造部位的平均壓降產油量數據（圖2），發現拉分疊置區油氣富集程度明顯優于擠壓疊置區，其根本原因是前者較后者擁有更利于油氣運聚的內部構造，拉分疊置區內次級斷裂發育密集、地層破碎變形強烈，在連通烴源巖與儲層時擁有更多的排烴通道與更高的流體通過性，破碎帶內發育較好的縫洞結構也為油氣的儲集提供了更大空間［47］。在力學性質上，拉分疊置區內的張扭應力場使得斷層封閉性較差，更有利于油氣的垂向運移；而擠壓疊置區內的壓扭應力場使得斷層封閉性較好，在一定程度上阻擋了油氣的縱向連通［48］。綜上所述，相較于擠壓疊置區，無論是在構造發育特征上還是在力學性質上拉分疊置區均更利于油氣運聚。

5 結論

（1）拉分疊置區主要發育2種剪切破裂，分別是與平直帶呈小角度斜交的R剪切、P剪切；擠壓疊置區除發育R剪切和P剪切外，還發育與平直帶呈大角度斜交的Rapos;剪切。在斷裂發育程度上，拉分疊置區總體高于擠壓疊置區，拉分疊置區斷裂造成的破碎變形作用更強烈。

（2）基底斷裂的幾何形態、走滑位移量以及局部構造應力場是影響疊置區發育的3個主控因素。其中，基底斷裂的幾何形態控制后續形成斷裂的空間展布，走滑位移量決定疊置區內斷層的發育數量、規模，局部構造應力場是決定拉分疊置區與擠壓疊置區差異的根本因素。

（3）在各層位巖石力學屬性趨于均一、各段走滑量相似的走滑斷裂帶內，拉分疊置區較擠壓疊置區次級斷裂更多、破碎作用更強烈、油氣運聚空間更大，因此油氣富集能力更強。

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Analogue modeling and structural differences of stepovers of strike slip faults: A case from Shunbei-1 fault of Tarim Basin

LIU Yujie1, WU Kongyou1, LIU Yin1, HE Ruiwu2, DU Yannan1, LIU Jun3, ZHANG Guanjie1

（1. School of Geosciences，China University of Petroleum（East China），Qingdao266580，Shandong Province，China；2. Sinopec Shengli Oilfield Company，Dongying257000，Shandong Province，China；3. Sinopec Northwest Oilfield Company，Urumqi830011，China）

Stepovers in strike-slip fault zones are usually associated with both releasing bends and restraining bends, whose occurrence and evolution are closely related with the hydrocarbon accumulation. Specifically, the structural difference between these two structures could significantly influence hydrocarbon migration and accumulation. Exploration data of the Shunbei-1 fault in the Shuntuoguole area of the Tarim Basin reflect that hydrocarbons are more enriched in releasing bends than the restraining bends. Based on the studies of structural characteristics of the Shunbei-1 Fault, we conducted the simulation experiments to investigate the internal characteristics of these stepovers. Our results suggest that multiple sets of Riedel (R) shears and P shears are developed in the releasing bends, constituting an echelon pattern fault system, which shows a small range of deformation in the plan view and a large vertical displacement at the stepover in the section view. In contrast, only one set of R shear, one set of P shear, and an individual set of Rapos; shear are observed in the restraining bends, forming a horst with a large range of deformation in the plan view and a small vertical fault displacement at the stepover in the section view. In general, the geometry and kinematic characteristics of basement faults are believed to be the key factors that control the development of types of stepovers. Moreover, the strike-slip displacement is found to be positively correlated with the number and scale of faults at the stepover. Specifically, compared with restraining bends, the releasing bends are characterized by a larger number of faults with denser planar distributions as well as strong strata deformation, and they are more favorable for hydrocarbon enrichment because of their structural characteristics and mechanical mechanisms.

strike-slip faults; releasing bends; restraining bends; analogue modeling; Shuntuoguole lower uplift

P 542

A

1008?9497（2022）03?363?13

10.3785/j.issn.1008-9497.2022.03.014

2021?03?18.

中國科學院戰略性先導科技專項A類（XDA14010301）.

劉芋杰（1996—），ORCID：https：//orcid.org/0000-0002-7125-7263，男，碩士研究生，主要從事構造地質學研究，E-mail：834402948@qq.com.

通信作者，ORCID：https：//orcid.org/0000-0002-9263-2472，E-mail：wukongyou@163.com.