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背斜構造

鎖定
背斜構造是指岩層發生折曲時,其形狀向上凸起的岩層。在一般平地上,背斜的地層上半部受到侵蝕變平,會形成中間古老,兩側較新的地層排列方式。背斜外形上一般是向上突出的彎曲,岩層自中心向外傾斜,核部是老岩層,兩翼是新岩層。 [1] 
中文名
背斜構造
外文名
Anticline
形    態
向上突出的彎曲
形成原因
岩層板塊發生相對運動
構造特點
核部地層老,兩翼地層新
主要意義
良好的儲油、天然氣的構造

背斜構造形成原因

根據板塊構造學説,處在運動之中的板塊在發生相對運動時,板塊交界處會相互碰撞形成褶皺,就可能發育為背斜。在板塊內部,強大的擠壓作用亦會令到岩層發生彈性變形而形成背斜。 [2]  [3] 

背斜構造主要特點

背斜外形上一般是向上突出的彎曲。岩層自中心向外傾斜,核部是老岩層,兩翼是新岩層。但是由於向斜槽部受到擠壓,物質堅實不易被侵蝕,經長期侵蝕後反而可能成為山嶺,相應的背斜卻會因岩石拉張易被侵蝕而形成谷地。因此,一個褶皺是背斜還是向斜應根據岩層的新老關係來確定,而不能單憑地表形態來判斷。
由於背斜岩層向上拱起,且油、氣的密度比水小,所以背斜常是良好的儲油、氣構造。與之相對,向斜是良好的儲水構造。背斜頂部受張力作用,巖性脆弱,易被侵蝕,在外力作用下形成谷,而向斜與背斜的情況相反,底部巖性堅硬,不易侵蝕,易接受沉積,故開發石油、天然氣多尋找背斜構造(包括海底油、氣開採)。同時,因背斜拱形結構,受力均勻,隧道、鐵路等對地質要求較高的工程也多選址背斜。 [2]  [3] 

背斜構造構造類型

背斜構造擠壓背斜

係指主要由側壓力的擠壓作用形成的背斜,一般兩翼岩層較陡,傾角較大,常呈不對稱狀,經常伴有逆斷層。其形成主要與褶皺作用有關,是不均衡側向擠壓應力作用的結果。我國西部含油氣區為擠壓應力環境,常發育此類背斜構造。 [2] 

背斜構造披覆背斜

在古侵蝕面之下常存在各種古地形凸起,可以是結晶基岩、緻密堅硬的沉積岩或生物礁塊等。在沉積過程中,由於下伏古地形的影響,上覆沉積岩層呈現起伏形態,這樣形成的背斜叫做披覆背斜。當新的沉積物堆積時,古凸起上堆積較薄,古凸起的周圍堆積較厚,這樣在深部背斜兩翼較陡,向上逐漸變得寬緩。這種背斜的形成主要與古地形凸起有關。 [2] 

背斜構造塑性拱張背斜

塑性拱張背斜與刺穿構造是地下柔性物質如鹽巖、石膏、岩漿體、粘土或煤層等,在不均勻構造應力作用下,或者由於岩石物質問密度差異所引起的浮力作用,向上流動並擠入上覆岩層之中而形成的各種構造。其中,使上覆地層彎曲變形所形成的背斜,稱為塑性拱張背斜;刺穿上覆岩層,破壞了上覆岩層的連續完整性者,稱為刺穿構造。刺穿構造附近是油氣聚集的有利場所。 [2] 

背斜構造基底升降背斜

在某一相對穩定地區,穩定下沉接受沉積的同時,基底卻不均勻隆起,導致上覆部分沉積地層隨之而彎曲變形,形成背斜,此即基底升降背斜,又稱同沉積背斜。其形成主要與地殼的差異運動有關。這種背斜形態開闊,兩翼傾角往往是上部較平緩,向下逐漸變陡;頂部岩層厚度變薄,常沉積淺水粗粒物質,甚至缺失某些層位,向兩翼和向斜中心部位岩層厚度增大,沉積物粒度變細。多分佈在裂谷型含油氣盆地中,常成組、成帶分佈,組成長垣或隆起帶。背斜的形成具有繼承性。 [2] 

背斜構造滾動背斜

滾動背斜的形成與同生斷層的活動有關。同生斷層是在沉積的同時形成的,即邊沉積邊斷裂,又叫生長性正斷層、同沉積斷層。斷層下盤地層近於水平,上盤近斷層處的地層,由於重力滑動沿斷裂帶下掉,形成滾動背斜(又稱逆牽引背斜),其上盤地層厚度明顯大於下盤。
逆牽引背斜中,近斷層一翼陡,遠離斷層一翼平緩;深部陡,淺層平緩。軸線基本平行斷層面。主要分佈於快速沉積的三角洲地區,常沿同生斷層下降盤(上盤)呈串珠狀分佈,是陸相斷陷盆地中重要的構造類型,也是油氣聚集的重要場所。 [2] 

背斜構造經濟意義

背斜形成以後,藴藏在發生背斜的岩層內部的石油、天然氣以及其它碳氫化合物等地質資源由於密度比水小的緣故會使它們聚集在背斜中間岩層的上部,利於開採,因而背斜是良好的儲油、天然氣的構造。在背斜所處岩層中還可以開發礦質鹽和某些金屬元素。而且許多背斜頂部會因受到張力而被侵蝕成破碎的谷地,這些谷地頂部可建採石場開採岩石。
在工程建設方面,背斜的拱形結構使其受力均勻——由於背斜所處岩層為向上拱起,岩層的頂託作用使在背斜處開掘隧道的安全性大大提高,因此隧道、鐵路等對地質要求較高的工程多選址背斜。背斜岩層的結構穩定,且不易儲存地下水,也便於施工。 [2]  [1] 
參考資料
  • 1.    鄒廣嚴.能源大辭典:四川科學技術出版社,1997:211-212
  • 2.    張衞海,王紀祥.石油地質勘探概論:中國石油大學出版社,2006:36-88
  • 3.    劉寶和.中國石油勘探開發百科全書 勘探卷:石油工業出版社,2008:452-453