中文摘要：

传统背斜勘探建立在圈闭内部结构完整、油气水系统单一的认识上，但在准噶尔盆地南缘的第二排背斜带，强烈的挤压作用不仅破坏了原有圈闭形态的完整，也在背斜内部产生由层间滑动引起的楔状调节断层。这些断层夹持的楔形体在垂向和侧向上叠置于背斜核部，有可能构成独立的油气水系统，从而导致同一背斜的不同部位具有完全不同的油气水特征，这正是勘探中频繁出现预探井获得油气发现而两侧评价井钻探失利的主要原因。针对这个问题，我们将构造定量研究引入此类小尺度含油气构造的识别和评价中，通过三维构造模型和恢复，精确刻画它们在三维空间的延伸状态和裂缝分布。其中三维构造恢复是基于卷入变形地层的力学结构，摆脱了二维平衡恢复单纯以几何学参数（面积、长度和厚度等）作为依据的局限。恢复过程中计算出的恢复应变数据，不仅提供了构造变形机理研究所必需的参数，也可用于楔形体内部裂缝发育方位和发育密度的预测。

结论摘要：

准噶尔盆地南缘白垩系巨厚的细粒沉积物内部发育多条沿泥岩层剪切形成的滑动面，这种层间剪切作用在第二排背斜带引发规模不大的北倾反冲断层，夹持的楔形体（称为“剪切构造楔”）在垂向和侧向上相互叠置，构成复杂的叠加形态和相互独立的油气水系统。为识别和落实这些小尺度的含油气构造，我们采用了目前已有的一些构造定量研究技术，开展了三方面的工作，一是通过这3条区域构造剖面几何学和运动学定量分析，确定冲断系统内所有断层的位移量和传递方向，据此确证和识别构造楔形体；二是开展第二排背斜的地震构造解释与三维构造建模工作，并根据各岩层的岩石力学参数，建立介质模型；三是对介质模型开展恢复应变计算，同时结合地表活动构造高精度测量，分析叠加构造楔形体的形成机制与分布。上述工作取得了以下三方面成果 1、提出了一种定量判断深部构造运动学机制的新方法，这种方法基于我们建立的地表阶地形态（阶地高差h和倾角γ及其变化点）与深部剪切作用（断裂倾角θ和剪切角α）之间的四个定量模型。通过塔西河和金钩河流域18个控制点的DGPS测量，校正了这两个地区共250平方公里的数字高程，从而获得阶地高差h和倾角γ及其变化点，再基于阶地形态与深部剪切作用之间的定量模型，判断剪切滑动层位并求取位移场。 2、建立了第二排背斜带深层背斜介质模型，利用动态松弛和有限元方法计算了背斜带内部的恢复应变场，计算结果表明第二排背斜带内部叠加构造楔形体的变形样式与分布主要受卷入变形地层的力学结构特别是相邻地层之间的强度对比控制，而与其所经历的运动学过程并没有显著的对应关系。 3、根据深层背斜恢复应变计算结果，上白垩统背斜内部的恢复应变表现为明显的对称特征，核部为拉张应变区，应变值为0.05-0.1（可理解为5%-10%变形程度，下同），两翼为挤压应变区，最大值达到0.4，而中-上侏罗统背斜核部和南翼的张性应变均较发育，最大拉张应变可达到0.2，如此大的变形程度可有效改善储集物性。传统的背斜勘探建立在圈闭内部结构完整和油气水系统单一的认识上，本项目提出针对背斜核部叠加楔形体的勘探实例，对于中国中西部强烈挤压变形地区的背斜勘探具有一定的借鉴意义。此外，将定量化构造研究引入小尺度含油气构造的识别和评价中，对叠加构造楔形体的三维构造恢复是基于卷入变形地层的力学结构，摆脱了二维平衡恢复单纯以构造变形的几何学参数作为依据的局限。