高家堡构造位于鄂尔多斯盆地东缘,构造上表现为宽缓背斜,背斜内部发育密集的走滑断层,长庆油田在马家沟组碳酸盐岩中钻遇油气,揭示该构造为含油气构造。马家沟组发育数段膏盐岩,一般情况下油气难以难以穿过膏盐岩层浅调,显然走滑断层对油气的垂向运移有重要贡献。虽然前人对研究区走滑断层取得了一系列认识,但仍存争议,严重制约了盐上油气勘探。本文基于三维地震资料,从断层伴生褶皱角度出发,对高家堡构造进行几何学、运动学解析,通过砂箱物理模拟分析,探讨研究区构造形成机制。研究取得三点重要认识: 1)高家堡构造剖面上表现为宽缓背斜,背斜两翼发育较多与次级走滑断层伴生的小褶皱,沿走向背斜两翼的对称性发生变化。依据断层延伸长度和伴生褶皱规模,将高家堡构造的走滑断层分为三级。Ⅰ级走滑断层有两条,主要位于背斜中央,构造样式为正花状构造,伴生背斜走向与高家堡构造一致。Ⅱ级走滑断层数量较多,大都呈高角度孤立状,垂向穿层较多,伴生褶皱较明显,压扭性质和张扭性质都有。Ⅲ级走滑断层最多,产状近直立,垂向延伸距离短,无明显伴生褶皱。综合高家堡背斜两翼对称性,Ⅰ、Ⅱ级走滑断层沿走向差异,可将高家堡构造分为南北两段。构造演化分析表明高家堡共经历了加里东运动和燕山运动两期构造活动,高家堡背斜主要形成于燕山运动时期。 2)砂箱物理模拟结果表明,平行走滑作用形成的断层具有雁列特征且很难形成宽缓背斜,聚敛走滑作用可以形成宽缓背斜但断层走向与背斜走向相差较大,只有分层变形叠加聚敛走滑作用才能形成宽缓背斜及与背斜走向近一致的次级走滑断层。 3)高家堡构造是一个非典型压扭构造,下伏马一段-马二段与上覆的马三-马五段存在分层变形。下伏变形为两个狭窄且强烈隆起的背斜,属于压扭性走滑断裂带,上覆变形为斜向走滑控制的宽缓背斜。燕山运动早期,在近东西向构造应力场挤压下,使得研究区地层隆升,燕山运动晚期,受下伏狭窄强烈隆起背斜的拱张作用影响,上覆变形在背斜上方叠加一系列与背斜走向近一致的次级张扭性走滑断层。这套张扭性走滑断层的存在促进了油气的垂向运移。 本文研究成果对鄂尔多斯盆地压扭构造的构造解析及后续油气勘探具有重要的指导意义。