[科普中国]-底辟构造

特征

底辟构造diapiric structure，密度较小的高塑性低粘度的岩石（如岩盐、石膏或泥岩等）向上流动，拱起甚至刺穿上覆岩层所形成的穹隆或蘑菇状构造。简称底辟。底辟的直径可从几米到几千米。盐丘是最常见的底辟构造，它由盐类岩石或石膏向上流动或挤入而使上覆岩层拱曲隆起所成。核部的盐体常成圆柱状，其内盐层变形复杂。盐核之上的上覆岩层往往形成穹隆或短轴背斜及伴生的放射状或环状断层。盐核周边与围岩常为陡倾的断层接触，围岩倾角也变陡。盐丘周围的岩层因盐丘上隆而相对下坳，形成周缘向斜，盐丘构造具有重要的经济价值，盐核常成重要的盐类或硫磺矿床，盐上的穹隆及周缘围岩中常富集石油和天然气。

以泥质为核的底辟称为泥质底辟，又称泥火山，泥质中的甲烷气体在泥火山形成中起了重要作用。由岩浆上拱并侵入围岩而形成的称岩浆底辟。

珠江口盆地白云凹陷底辟构造类型及其成因

珠江口盆地位于中国南海北部，是中国近海含油气盆地中一个重要的盆地.盆地内发育众多形态各异的底辟构造，目前仅有少量的文章对其进行过分类研究，缺少系统地论述.底辟构造是流体穿层流动的一种特殊形式，对其展开分类及成因分析有助于洞察白云凹陷内流体的活动信息和油气运移特征.本文针对珠江口盆地白云凹陷地震剖面上所显示的大量而且种类丰富的底辟构造，开展了底辟构造识别、分类及其内涵流体活动信息的研究，依据盆地模拟结果和区域构造特征讨论了底辟构造的成因特征，得出如下两个结论：(1)珠江口盆地发育多种类型的底辟构造，有底辟初期的龟背上拱、泥底辟、气体泄流通道、裂缝带这4种类型，不同的底辟构造类型内涵有不同的地质信息；(2)底辟构造的成因与构造活动密切相关，超压对底辟构造的形成与活动影响较小，不起主要的作用。2

分类挤入构造底辟构造又称“挤入构造”，它在中新生代沉积盆地中有着广泛的分布，是一种非常重要的油气圈闭。一底辟构造的概念地壳深部塑性岩层在外力作用下发生“底辟作用”，由此而产生的构造叫底辟构造。R.E.Chapman认为所谓的底辟作用是指地球内部的某些物质以塑性和流体状态从深部向浅层的侵入刺穿，由此引起负载层的褶皱变形叫底辟构造。研究表明，某些岩层在应力作用下将像流体或粘性固体一样流动，这些岩层包括蒸发岩（特别是盐）、粘土岩、泥炭、泥灰岩、冰及火成岩和某些变质岩。但最普遍、最重要的是盐类（包括与其伴生的石膏）和粘土底辟构造。底辟的向上运动是相对于周围地区的沉积物而言的，通常是随着沉积盆地的发展而下沉，只有当底辟的向上生长快于周围沉积物的沉陷时，它才具有绝对的向上运动。

刺穿构造底辟构造的分类按照底辟和与围岩的关系可将底辟分为刺穿构造和隐刺穿构造。隐刺穿构造是指底辟物质没有刺穿围岩，其底辟核顶面的形态和围岩保持一致。这种底辟构造常常是底辟发育初期的形态，或者是由于底辟物质粘度大、塑性差、变形弱的结果。刺穿底辟通常是底辟发育到成熟阶段的产物。 G.D.Obrien 根据发生刺穿作用时的温度，把底辟分为高温底辟和低温底辟。高温底辟主要指的是岩浆侵入或喷发所引起的底辟构造，低温底辟则是人们一般所理解的狭义的底辟构造，主要是盐、泥等塑性地层向上侵入或刺穿所产生的构造。也包括和盐泥底辟具有同样侵入方式的某些变质岩，如蛇纹岩底辟构造。按照底辟核顶面的埋藏深度，又可将底辟分为浅、中、深三种：浅层底辟，其顶面埋深小于1200m；中层底辟，其顶面埋深在1200~3000m之间；深层底辟，其顶面埋深大于3000m。按形成底辟构造的力学机制又可分为垂直底辟和排驱式底辟两种。

盐丘盐丘的基本特征：盐丘在平面上形态各异，但比较多的是圆形和椭圆形，也有狭长状和不规则形态。

狭长状的盐脊通常埋藏较深或者是发育初期阶段的产物。盐丘在地震剖面上的反映非常明显，盐丘内部呈杂乱反射，而围岩的反射界面在此突然中断，由此可以将盐丘的形态勾绘出来。盐底辟的发育强度差别很大，有的侵入高度很小，盐核以盐枕或盐脊、或者以盐栓的形态向上拱起，形成隐刺穿的盐背斜构造。盐枕就属于此类。在盐脊或盐枕之上的背斜构造常被断层复杂化，大多形成一个地堑断裂系。刺穿高度很大的盐丘构造常常发育在盐盆中心部位，或者是盐源层厚度大的地区，这里有巨厚的盐层供给盐丘生长。盐丘在向上刺穿过程中，可能引起围岩强烈变形。盐核周围地层向上翘起，盐核顶部地层向上隆起形成背斜，并可能伴生一个复杂的地堑断裂系。而在圆形的盐丘上，多形成放射状断层，延伸距离很小。在有的情况下，盐丘虽然刺穿高度很大，但围岩的变形并不强烈，这可能是在盐丘生长时盐核和围岩的粘度较低，且比较接近所致。盐丘的刺穿通常都很高，在发育成熟的盐丘（朵为浅层盐丘）顶部常发育一个盐帽。

圆形和椭圆形盐丘一般埋深较浅，常常是发育成熟的盐底辟构造。盐源层在外力作用下，初期通常一狭长状的盐脊向上生长，侵入到浅层后逐渐有狭长状变为椭圆状或圆形，总之，有深部向上，盐丘的形态是面积逐渐变小，形态逐渐变圆，这是塑性变形的规律（即变形式所作功最小法则）所决定的。由的盐丘在上升过程中，可能脱离母盐层，而呈泪滴状，这是盐生长的浮力理论的一个重要依据。岩帽是由于地下水对盐的溶蚀淋滤作用形成的不溶残渣，主要由硬石膏、石膏和方解石组成。岩帽厚度差别很大，从几米到几百米不等一般可以分为三个带，即底部主要由硬石膏组成，该层的厚度通常较大；中部为石膏层；上部主要成分是方解石和石灰岩。有时，岩帽中还有天然硫。当盐丘在平面上呈圆形时，盐帽在侧向上的延伸范围通常比盐丘主体的面积要大。有些盐丘的侧面向外凸出而覆盖在沉积岩之上，这就是所谓的倒悬体。倒悬体下面的地层一般都比较陡，有时近于直立，常常可以构成良好的圈闭，应引起足够的重视。