勞海港，吳孔友，陳清華

(中國石油大學(xué) (華東)地球資源與信息學(xué)院，山東 東營 257061)

冀中坳陷調(diào)節(jié)帶構(gòu)造特征及演化

勞海港，吳孔友，陳清華

(中國石油大學(xué) (華東)地球資源與信息學(xué)院，山東 東營 257061)

利用Morley等的調(diào)節(jié)構(gòu)造理論和構(gòu)造幾何學(xué)分析，借助地質(zhì)構(gòu)造圖、斷層垂直位移分析等，在冀中坳陷識別出5種調(diào)節(jié)帶類型和7種調(diào)節(jié)帶構(gòu)造形式，進(jìn)而探討了它們各自出現(xiàn)的特定構(gòu)造部位、調(diào)節(jié)作用、主要構(gòu)造特點和典型實例。同向趨近型調(diào)節(jié)帶呈現(xiàn)鼻狀、地壘狀和轉(zhuǎn)換斷層3種構(gòu)造形式，在斷層段連接處以鼻狀構(gòu)造形式出現(xiàn)，而在控凹斷層連接處則以轉(zhuǎn)換斷層與橫向凸起并存的形式出現(xiàn);同向疊覆型調(diào)節(jié)帶以走向斜坡形式調(diào)節(jié)應(yīng)變;同向平行型調(diào)節(jié)帶以翹曲的形式改造河西務(wù)潛山帶。對向平行型調(diào)節(jié)帶以低凸起的形式發(fā)育于雁翎地區(qū);對向趨近型調(diào)節(jié)帶以鄚州樞紐帶為典型，受兩期應(yīng)變的調(diào)節(jié)形成了底部以斷層分叉斜滑與上部呈寬闊翹彎帶的雙層變形系統(tǒng)。產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用的斷層在地質(zhì)演化過程中活動強度均呈現(xiàn)此起彼伏、此消彼長的構(gòu)造特征。受調(diào)節(jié)帶的影響與改造，在潛山斷坡上可形成以古構(gòu)造脊為優(yōu)勢運移通道的油氣運移路徑。

冀中坳陷;調(diào)節(jié)帶;構(gòu)造形式;構(gòu)造演化;優(yōu)勢運移通道

調(diào)節(jié)構(gòu)造是指伸展區(qū)為保持區(qū)域伸展應(yīng)變守恒而產(chǎn)生的伸展變形構(gòu)造［1-5］。Faulds等認(rèn)為斷層遵循著“應(yīng)變守恒”規(guī)律，即斷層應(yīng)變在三維空間內(nèi)沿斷層走向通過接近或者疊覆段“傳遞”到另一條斷層上，同時也表現(xiàn)為“位移量的守恒”［1］。應(yīng)該說伸展構(gòu)造的“分段作用”［1］是形成調(diào)節(jié)構(gòu)造的必然動因，而位移量守恒是實現(xiàn)調(diào)節(jié)構(gòu)造應(yīng)變守恒的外在表現(xiàn)形式。Morley等依據(jù)位移沿兩條平行斷層軌跡的變化確定調(diào)節(jié)帶，實現(xiàn)應(yīng)變和位移的守恒原理［5］。在地質(zhì)歷史中調(diào)節(jié)帶并非一成不變，而是隨著斷層活動強度在三維空間中也進(jìn)行變形，因此需要將調(diào)節(jié)帶與斷陷、斷凸區(qū)別開來的同時，還應(yīng)分析調(diào)節(jié)帶在地質(zhì)歷史中的演化過程。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

冀中坳陷發(fā)育在華北地臺背景之上，是華北油區(qū)中的一個中、新生代斷陷—坳陷區(qū)，為渤海灣盆地內(nèi)的一個一級負(fù)向構(gòu)造單元，面積28400km2。近年來，對華北油區(qū)已從多方位進(jìn)行了相當(dāng)深入的研究，取得了不少新認(rèn)識［6-25］，對冀中坳陷的研究也日趨深入。以徐水—安新—文安和無極—深縣—衡水為橫向構(gòu)造帶將冀中坳陷分為北區(qū)、中區(qū)和南區(qū)［26］?；讛鄬酉到y(tǒng)主要由一系列北東和北北東向斷層組成，另外還有北北西向 (以出岸斷層為代表)和北西向 (以衡水?dāng)嗔褳榇?斷層分布，其中北東和北北東向斷層為主要的控凹斷裂 (見圖1)。

圖1 冀中坳陷基底斷層及調(diào)節(jié)構(gòu)造分布圖Fig.1 A map showing distribution of basement faults and accommodation structures in Jozhing Depression

2 冀中坳陷調(diào)節(jié)帶幾何學(xué)特征

Morley等［5］在研究東非裂谷伸展構(gòu)造時首次將調(diào)節(jié)帶分為“三類四型”。“三類”指3種基本幾何形態(tài)，包括同向、背向和對向調(diào)節(jié)帶;“四型”指4種斷層平面分布類型，分別為趨近型、疊覆型、平行型和共線型。通過構(gòu)造圖、斷裂分布圖和地層等厚圖等地質(zhì)分析手段，根據(jù)斷層位移變化軌跡、斷層產(chǎn)狀及其變化，結(jié)合近年來關(guān)于調(diào)節(jié)帶研究的新成果，在冀中坳陷劃分出5種調(diào)節(jié)構(gòu)造類型，即同向趨近型、同向疊覆型、同向平行型、對向平行型和對向趨近型 (見表1)。

2.1 同向趨近型

冀中坳陷同向趨近型調(diào)節(jié)帶可歸納為鼻狀橫向調(diào)節(jié)帶、地壘狀橫向調(diào)節(jié)帶［27］和轉(zhuǎn)換斷層3種構(gòu)造形式。

表1 冀中坳陷調(diào)節(jié)帶類型及特征Table 1 Types and charactetistics of accomodation zone in Jizhong Depression

鼻狀橫向調(diào)節(jié)帶是同向趨近型調(diào)節(jié)帶中發(fā)育最為簡單的一種構(gòu)造，一般發(fā)育在控洼斷層或控凹斷層段位移量虧損處，沿其傾向在形態(tài)上類似鼻狀。這類調(diào)節(jié)帶的成因為:受斷層控制的相鄰兩個沉積相彼此靠近，其邊緣微相相互靠近，沉積物向突起 (或凸起)部位交叉尖滅，在構(gòu)造圖上表現(xiàn)為斷鼻的形態(tài)。Morley等認(rèn)為這類構(gòu)造可能沒有位移傳遞［5］。在控洼斷層中由于斷層段活動強度弱且后期改造小，鼻狀形態(tài)保存完整，如發(fā)育在馬西洼槽中的斷鼻是馬西斷層分段性活動差異所致，在橫向調(diào)節(jié)帶走向上，斷層傾向方向上伸展應(yīng)力逐漸減小致使斷鼻傾角明顯變緩 (見圖2)。

地壘狀橫向調(diào)節(jié)帶為兩條同向趨近型斷裂在生長過程中鼻狀構(gòu)造不足以調(diào)節(jié)兩者的位移量時發(fā)育兩條走滑斷層來達(dá)到應(yīng)力均衡。桐柏鎮(zhèn)調(diào)節(jié)帶是其典型的實例 (見圖3、圖4)。被桐柏鎮(zhèn)調(diào)節(jié)帶所分割的兩個凹陷伸展構(gòu)造特征存在很大差異，廊固凹陷是由北東向大興斷層控制的箕狀斷陷，大廠凹陷則是由北北東向大廠斷層控制的箕狀斷陷，橫向上限制了伸展域的邊界范圍 (見圖3)。在第三系底構(gòu)造圖上大興斷層的垂直斷距為6700m，而大廠斷層的垂直斷距僅有3200m，兩者間巨大斷層差在斷鼻難以調(diào)節(jié)的情況下產(chǎn)生了桐柏鎮(zhèn)斷層和侯尚村南斷層，調(diào)節(jié)了兩者的應(yīng)力差。平面上桐柏鎮(zhèn)斷層和侯尚村斷層均與控凹斷層呈直角相交，向南東東方向斷距逐漸減小，在桐柏鎮(zhèn)地區(qū)兩者成鈍角交匯，凸起之上發(fā)育次一級網(wǎng)格狀正斷層。桐柏鎮(zhèn)以南隨著桐柏鎮(zhèn)斷層消失，橫向鼻狀凸起保存完整。由此可以證實它們屬于調(diào)節(jié)縱向伸展域應(yīng)變與位移的橫向調(diào)節(jié)帶。

圖2 冀中坳陷中部第三系底 (Tg)構(gòu)造圖Fig.2 Structural map showing Tertiary bottom boundary(Tg)in central Jizhong Depression

圖3 冀中坳陷北部基底斷層及調(diào)節(jié)帶Fig.3 Basement faults and accommodation zones in northern Jozhing Depression

圖4 桐柏鎮(zhèn)地壘狀橫向凸起調(diào)節(jié)帶地震剖面 (T2481測線)Fig.4 Seismic section on the horst-type transverse salient accommodation zone around Tongbai Town

轉(zhuǎn)換斷層是具有大量走滑運動分量的橫向斷層，調(diào)節(jié)了正斷層和伸展構(gòu)造體系之間的應(yīng)變。里瀾斷層是調(diào)節(jié)牛東斷層與河西務(wù)東儲斷層 (系)應(yīng)變和位移量的轉(zhuǎn)換斷層 (見圖5)，走向北西西，傾向北北東，傾角75°，自西向東斷距逐漸減小，斷開層位從古生界到新近系［28］，受其影響兩側(cè)的構(gòu)造響應(yīng)存在明顯差異。里瀾斷層受基底區(qū)域構(gòu)造的影響，其南側(cè)以北北東向正、反向正斷層相間發(fā)育、地塹地壘依次排列為構(gòu)造特征，斷距較大;而北側(cè)以北東向反向正斷層為主，以斷階為特點，斷距較小。受構(gòu)造的約束，南側(cè)潛山以斷壘和斷階為主，而北側(cè)以斷階和鼻狀構(gòu)造為特征。從伸展量方面分析，在孔店組—沙四段沉積期里瀾斷層以北凹陷伸展量為8.87km，而里瀾斷層以南凹陷的伸展量僅為1.19km。從斷層的分期和配套分析，里瀾斷層與控山斷層在相互制約中發(fā)展，因而里瀾斷層下降盤潛山規(guī)模和幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上升盤。

圖5 蘇橋—楊村地區(qū)第三系底 (Tg)構(gòu)造圖Fig.5 Structural map showing Tertiary bottom boundary(Tg)in Suqiao-Yangcun area

鼻狀橫向調(diào)節(jié)帶和地壘狀橫向調(diào)節(jié)帶之間存在過渡類型，這類構(gòu)造的典型特征是鼻狀橫向調(diào)節(jié)帶 (即橫向凸起)之上發(fā)育橫向和縱向正斷層，有時橫向凸起一側(cè)可能被一條橫向走滑斷層所限，鼻狀形態(tài)因改造而難以識別，如發(fā)育在馬西斷層與河間斷層之間的八里莊—薛莊橫向調(diào)節(jié)帶 (見圖2)。

2.2 同向疊覆型

同向疊覆型調(diào)節(jié)帶發(fā)育于兩條斷層相互疊置部位，當(dāng)一條斷層位移逐漸消失時，另一條斷層位移量逐漸增大，通過走向斜坡的形式實現(xiàn)變形的調(diào)節(jié)［29］。順走向斜坡有局部伸展時形成呈階梯狀下掉的小斷層型式，冀中坳陷多為走向斜坡樣式。大興斷層與牛東斷層以走向斜坡為其調(diào)節(jié)應(yīng)變和位移量 (見圖3)，從區(qū)域構(gòu)造演化來看，孔店組—沙河街組四段(Ek—Es4)沉積期大興斷裂的大規(guī)模活動使廊固凹陷沉積了大約2000m左右的地層，牛東斷層的形成促使霸縣凹陷也沉積了大約1000m的地層，其走向斜坡向南西方向迅速變淺。該時期容成凸起、牛駝鎮(zhèn)凸起、大興凸起也已具雛形，以這種模式沙河街組三段至二段(Es3—Es2)沉積時達(dá)到了最大的規(guī)模。從沙河街組三段 (Es3)沉積相圖 (見圖6)［30］上可以看出，容成凸起提供的粗粒物質(zhì)順著牛駝鎮(zhèn)凸起西側(cè)的走向斜坡進(jìn)人廊固凹陷。大興斷層與牛東斷層疊覆程度較大，走向斜坡傾向斷層面，因此在沉積相圖上走向斜坡發(fā)育的礫巖順著大興斷層根部展布。

圖6 冀中坳陷沙三期沉積環(huán)境圖［30］Fig.6 The deposition environment diagram of Sha 3stage in Jizhong Depression［30］

2.3 同向平行型

同向平行型調(diào)節(jié)構(gòu)造是指控凹邊界斷層平行且同傾向，在某條斷層控制的斷陷深度變淺，而在另一條斷層相應(yīng)處斷陷加深［2］。如大興斷層與河西務(wù)東儲斷層在應(yīng)力調(diào)節(jié)上屬于同向平行型 (見圖3)，以翹曲構(gòu)造為其典型特征?？椎杲M—沙河街組三段 (Ek—Es3)沉積期廊固凹陷與武清凹陷基本上是相互貫通的，屬于一個統(tǒng)一的斷陷盆地［31］，大興斷層控制了斷陷盆地的沉降-沉積中心，而河西務(wù)東儲斷層中南段在這一時期也開始活動①劉池陽，孫冬勝，趙紅格，等.冀中坳陷構(gòu)造演化研究及有利勘探區(qū)帶選擇.西北大學(xué)含油氣盆地研究所，2001:100～110.。沙三末期開始，廊固凹陷逐漸抬升，河西務(wù)東儲斷層強烈活動，兩個凹陷沉積呈蹺蹺板現(xiàn)象［32］。受此影響廊固凹陷與武清凹陷在古近紀(jì)分別沉積了10000m和7000m的地層。

2.4 對向平行型

對向平行型調(diào)節(jié)構(gòu)造由傾向相對的斷層彼此完全疊覆形成。該類調(diào)節(jié)構(gòu)造一般呈背斜或低凸起形態(tài)，背斜或低凸起形態(tài)和幅度大小與斷層段疊覆程度及其在整個斷層系中的位置有關(guān)。如雁翎背斜潛山在中生代已初具背斜的形態(tài)［33］，地形相對較高，遭受風(fēng)化剝蝕，形成良好的溶蝕帶。孔店組—沙河街四段 (Ek—Es4)沉積期，同口斷層與開始活動;沙河街組三段 (Es3)沉積期，同口斷層活動加劇，與同口斷層平行且對傾的任西斷層也開始活動。從L6470測線 (見圖7)上可看出，同口斷層活動劇烈而任西斷層活動相對較弱，反映出應(yīng)力調(diào)節(jié)的均衡性。同時由于局部應(yīng)力的釋放，在背斜帶上形成了一些小規(guī)模的斷層，背斜被形成的斷層復(fù)雜化 (見圖2)。

圖7 雁翎潛山帶地震剖面 (L6470測線)Fig.7 Seismic section in the Yanling buried hill zone(through 6470 survey line)

2.5 對向趨近型

對向趨近型調(diào)節(jié)構(gòu)造是在傾向相對的斷層末端彼此接近形成的一種構(gòu)造，Scott等［33］和Morley等［5］均認(rèn)為這種構(gòu)造型式為走滑斷層，在冀中坳陷則主要是以斷層分叉來實現(xiàn)應(yīng)變和位移的轉(zhuǎn)換?？刂凄|州潛山帶的斷層形成即為此應(yīng)力機制 (見圖2)。近東西向展布的牛東斷層南段控制了孔店組—沙河街組四段的沉降中心②華北油田勘探開發(fā)研究院.霸縣凹陷有利區(qū)帶評價及目標(biāo)優(yōu)選.2000.，而馬西斷層在這一時期并沒有強烈活動［32］。沙河街組三段—沙河街組二段沉積期鄚州潛山帶北側(cè)北東向展布的牛東斷層中段強烈活動，沉積了2400～2500m的地層，鄚州潛山帶南側(cè)的馬西斷層也沉積了近2000m的地層，巨大的應(yīng)力差通過一個大型的“背斜”型高地傳遞，其上鄚州斷層控制了600～800m的沉積。沙河街組一段—東營組沉積期隨著牛東斷層活動強度繼續(xù)北移及馬西斷層活動強度的南遷，鄚州斷層基本不再調(diào)節(jié)位移量，而以地層塑性變形調(diào)節(jié)位移。

3 調(diào)節(jié)帶的運動學(xué)分析

從構(gòu)造運動學(xué)解析出發(fā)研究調(diào)節(jié)帶，弄清形成調(diào)節(jié)帶的控凹斷層 (控洼斷層)運動量的大小、運動方向及其運動規(guī)律，揭示調(diào)節(jié)帶的構(gòu)造成因，從力學(xué)機制上將調(diào)節(jié)帶與伸展正斷層系 (包括斷凸和斷凹體系)區(qū)分開來。運用“斷層的垂直位移”分析調(diào)節(jié)帶相關(guān)斷層的活動時期及其強度，總結(jié)出冀中坳陷調(diào)節(jié)帶的成因機制。

3.1 同向趨近型調(diào)節(jié)帶的演化特征

關(guān)于同向趨近型調(diào)節(jié)帶在構(gòu)造成因方面如何調(diào)節(jié)應(yīng)力而呈現(xiàn)構(gòu)造變形，Morley等在建立模式時認(rèn)為可能會調(diào)節(jié)位移［5］，陳發(fā)景等則認(rèn)為可能是調(diào)節(jié)帶的初始演化階段，并指出同向趨近型調(diào)節(jié)帶實際多表現(xiàn)為橫向凸起［27］。里瀾斷層位于霸縣凹陷與武清凹陷交界的橫向凸起處，在孔店組—沙河街組四段沉積期強烈活動，隨后斷層對沉積的控制作用趨于停止，但其走滑運動在古近紀(jì)一直存在［28］。里瀾斷層的走滑分量調(diào)節(jié)了牛東斷層與河西務(wù)東儲斷層系間的應(yīng)力。牛東斷層與河西務(wù)東儲斷層系分段性活動明顯，其中河西務(wù)東儲斷層系中南段在孔店組—沙河街組三段沉積期開始活動③劉池陽，孫冬勝，趙紅格，等.冀中坳陷構(gòu)造演化研究及有利勘探區(qū)帶選擇.西北大學(xué)含油氣盆地研究所，2001:100～110.，而北段控制了沙河街組二段的沉降中心，沙河街組一段—東營組沉積期斷層系北段與寶坻斷層強烈活動［32］;牛東斷層南段 (牛南斷層)控制孔店組—沙河街組三段的沉積中心，中段活動時間比南段稍晚，北段活動時間在新近紀(jì)④華北油田勘探開發(fā)研究院.霸縣凹陷有利區(qū)帶評價及目標(biāo)優(yōu)選.2000.(見圖8)。調(diào)節(jié)兩條斷層之間應(yīng)力差異的地質(zhì)變形體呈現(xiàn)出橫向凸起與轉(zhuǎn)換斷層并存的地質(zhì)現(xiàn)象。

圖8 產(chǎn)生同向趨近型調(diào)節(jié)帶斷層在各時期的運動軌跡Fig.8 The motion trace of the faults which produce the synthetic approaching-type accommodation zone in different period

3.2 同向疊覆型調(diào)節(jié)帶的演化特征

在斷層位移趨向小值的疊覆段斷塊變形體為一走向斜坡［35］，調(diào)節(jié)斷層 (段)的應(yīng)變。兩條疊覆狀斷層的活動軌跡在地質(zhì)演化過程中彼此起伏的特征，決定了走向斜坡位移剖面的非對稱性［36］，同時走向斜坡的坡向也因應(yīng)力調(diào)節(jié)方向的改變而改變?？刂迫吻饾撋綆У臄鄬佑扇文蠑鄬印⑷吻饠鄬雍腿挝鲾鄬咏M成，其中任丘斷層與任西斷層在控制潛山帶演化、幅度與范圍中起重要的作用，平面上3條斷層以左列狀排列 (見圖2)。通過斷層垂直位移分析，古近紀(jì)3條斷層活動強度交替變換，走向斜坡的范圍、坡向也隨之變化。沙河街組三段—沙河街組二段沉積期任丘斷層活動強度較任西斷層大，走向斜坡的坡向偏向于任丘斷層面;而沙河街組一段—東營組沉積期任丘斷層與任西斷層的活動強度正好相反，走向斜坡坡向隨之發(fā)生變化，偏向于任西斷層面 (見圖9)。

圖9 產(chǎn)生同向疊覆型調(diào)節(jié)帶斷層在各時期的運動軌跡Fig.9 The motion trace of the faults which produces the synthetic overlap-type accommodation zone in different periods

3.3 同向平行型調(diào)節(jié)帶的演化特征

Larsen認(rèn)為同向平行型調(diào)節(jié)帶的構(gòu)造型式為一個橫向凸起［37］，Morley等認(rèn)為有兩個橫向凸起調(diào)節(jié)斷層應(yīng)力［5］，而冀中坳陷則是以翹曲構(gòu)造為其典型特征。大興斷層中北段在孔店組—沙河街組三段沉積期伸展活動強烈，中南段在沙河街組二段—東營組沉積期強烈活動［38］?？梢钥闯?，古近紀(jì)大興斷層活動強度由北強南弱轉(zhuǎn)變?yōu)槟蠌姳比酢Ｅc此相反，河西務(wù)東儲斷層中南段在孔店組—沙河街組三段沉積期強烈活動，隨后活動逐漸減弱;而北段在沙河街組二段—東營組沉積期強烈活動［39］，在古近紀(jì)則是由南強北弱逐漸過渡為北強南弱。大興斷層各斷層段與河西務(wù)東儲斷層各斷層段在孔店組—沙河街組三段沉積期、沙河街組二段—東營組沉積期活動強度并不相同 (見圖10)，總體來說斷層北段活動強度大于斷層南段活動強度，使得河西務(wù)潛山帶呈北低南高的構(gòu)造形態(tài)，受此改造以翹曲構(gòu)造定型于斷層的疊覆區(qū)。

3.4 對向平行型調(diào)節(jié)帶的演化特征

形成對向平行型調(diào)節(jié)帶的兩條斷層平面上相互平行，位移沿著斷層的軌跡被變換［40］，在雁翎地區(qū)表現(xiàn)為低凸起的構(gòu)造樣式?？椎杲M—沙河街組四段沉積期，同口斷層切開同口變換帶進(jìn)入獨立的發(fā)展階段［41］;沙河街組三段沉積期，同口斷層活動加劇，任西斷層形成并劇烈活動，兩條斷層間形成了縱向低凸起 (見圖11);沙河街二段—東營組沉積期，同口斷層活動趨于停止，而任西斷層進(jìn)一步活動，受此影響，在縱向低凸起上形成了一系列次級斷層 (見圖2)，對低凸起進(jìn)一步改造。

圖10 產(chǎn)生同向平行型調(diào)節(jié)帶斷層在各時期的運動軌跡Fig.10 The motion trace of the faults which produces the synthetic collateral-type accommodation zone in different periods

圖11 產(chǎn)生對向平行型調(diào)節(jié)帶斷層在各時期的運動軌跡Fig.11 The motion trace of the faults which produce the convergent collateral-type accommodation zone in different period

3.5 對向趨近型調(diào)節(jié)帶的演化特征

陳發(fā)景在研究東非裂谷時指出，兩條對向趨近型斷層可通過斷層分叉來實現(xiàn)應(yīng)力的傳遞［27］。牛東—馬西“S”形斷裂構(gòu)造是以鄚州地區(qū)地形高地為樞紐帶［26］，其上發(fā)育鄚州斷裂帶 (見圖2)。鄚州斷層在孔店組沉積期開始發(fā)育⑤劉池陽，孫冬勝，趙紅格，等.冀中坳陷構(gòu)造演化研究及有利勘探區(qū)帶選擇.西北大學(xué)含油氣盆地研究所，2001:100～110.，沙四段沉積期達(dá)到最大，隨后斷層活動強度逐漸減弱。區(qū)域上控制鄚州調(diào)節(jié)帶的牛東斷層活動強度古近紀(jì)由南到北逐漸遷移⑥華北油田勘探開發(fā)研究院.霸縣凹陷有利區(qū)帶評價及目標(biāo)優(yōu)選.2000.;馬西斷層在孔店組—沙河街組三段、沙河街組二段沉積時沉降中心同樣也是由南向北遷移 (見圖12)。其中調(diào)節(jié)應(yīng)力最大的時期為沙河街組三段—沙河街組二段沉積期，沙河街組一段—東營組沉積時鄚州斷層活動趨于停止，此時應(yīng)力調(diào)節(jié)主要是通過地層的塑性變形來實現(xiàn)的，從而在縱向上形成了底部以斷層分叉斜滑與上部呈寬闊翹彎帶的雙層變形系統(tǒng)。

4 調(diào)節(jié)構(gòu)造對油氣運移方向的影響

調(diào)節(jié)構(gòu)造對潛山油氣成藏的影響主要體現(xiàn)在古構(gòu)造脊對以不整合為運載層的改造、調(diào)整等方面［42］，從而制約了以不整合為運載層的油氣優(yōu)勢運移方向。實際上并非整個地層的不整合運載層中都發(fā)生了油氣運移，多數(shù)油氣是沿優(yōu)勢通道運移的［43］，油氣可能會在不整合上的一系列縱向構(gòu)造脊部位聚斂并向上傾方向運移，從而形成了良好的運移通道。

圖12 產(chǎn)生對向趨近型調(diào)節(jié)帶斷層在各時期的運動軌跡Fig.12 The motion trace of the faults which produce the convergent approaching-type accommodation zone in different periods

圖13 任丘潛山斷坡Tg構(gòu)造圖 (虛線為構(gòu)造脊延伸方向，圓圈處為馬西洼槽斷鼻)Fig.13 Tg structural map in fault ramp of Renqiu buried hill(dashed line is the extension direction of structure ridge，the circle is fault nose of Maxi)

對于任丘潛山的油氣聚集成藏，有學(xué)者認(rèn)為地層不整合是油氣運移的重要通道［30，39，44］，其中馬西供烴灶以不整合為輸導(dǎo)體向任丘潛山供油［45］。從任丘潛山第三系底構(gòu)造圖 (見圖13)上可以看出，在任丘潛山斷坡之上發(fā)育了一系列橫向溝谷和構(gòu)造脊，其形成主要是裂谷階段形成的馬西斷層分段性活動以及任丘斷層、任西斷層相互調(diào)節(jié)應(yīng)力等綜合改造的結(jié)果，其中對不整合運載層進(jìn)行改造的構(gòu)造脊在油氣運移中起到的作用類似于 Hindle A D［46］提到的傾伏背斜蓋層對于油氣二次運移路徑的影響。受馬西斷層分段性活動影響，發(fā)育在馬西洼槽中的斷鼻向任丘斷坡延伸不遠(yuǎn)時即已消失，對任丘潛山坡的改造較小，但對于油氣運移仍產(chǎn)生一定影響。

5 結(jié)論

(1)利用構(gòu)造幾何學(xué)和調(diào)節(jié)構(gòu)造理論分析，將冀中坳陷發(fā)育的調(diào)節(jié)帶劃分為5種類型。同向趨近型調(diào)節(jié)帶以鼻狀、地壘狀和轉(zhuǎn)換斷層等構(gòu)造形式分布在馬西斷層段連接處、桐柏鎮(zhèn)地區(qū)、里瀾地區(qū)、衡水地區(qū);同向疊覆型調(diào)節(jié)帶以走向斜坡形式發(fā)育在河西務(wù)地區(qū)、任丘斷裂帶等地;調(diào)節(jié)大興斷層與河西務(wù)東儲斷層應(yīng)力的同向平行型調(diào)節(jié)帶以翹曲的形式改造河西務(wù)潛山帶;對向平行型調(diào)節(jié)帶以低凸起的形式發(fā)育于雁翎地區(qū);發(fā)育在鄚州地區(qū)的對向趨近型調(diào)節(jié)帶受兩期調(diào)節(jié)應(yīng)變的改造，形成了底部以斷層分叉斜滑與上部呈寬闊翹彎帶的雙層變形系統(tǒng)。

(2)分析斷層 (段)在不同地質(zhì)時期內(nèi)的垂直斷距變化規(guī)律，揭示冀中坳陷主要斷層沿走向的運動軌跡，總結(jié)出不同類型調(diào)節(jié)帶在地質(zhì)演化過程中的構(gòu)造特征。

(3)受馬西斷層段活動以及任丘斷層、任西斷層相互調(diào)節(jié)應(yīng)力等的綜合改造，在任丘潛山斷坡之上發(fā)育了一系列縱向溝谷和構(gòu)造脊，為油氣沿不整合的縱向運移提供了優(yōu)勢運移通道。

［1］Faulds J E，Varga R J.The role of accommodation zones and transfer zones in the regional segmentation of extended terrains［A］.In:Fauids J E，Stewart J H.Accommodation zones and transfer zones:The regional segmentation of the basin and range province［C］.Colorado:Geology Society of America，1998.1～45.

［2］胡望水.松遼盆地北部變換構(gòu)造及其石油地質(zhì)意義 ［J］.石油與天然氣地質(zhì)，1994，15(2):164～172.HU Wang-shui.Transform structures in northern part of Songliao Basin and its significance in petroleum geology ［J］.Oil＆Gas Geology，1994，15(2):164～172.

［3］劉劍平，汪新文，周章保，等.伸展地區(qū)變換構(gòu)造研究進(jìn)展 ［J］.地質(zhì)科技情報，2000，19(3):27～32.LIU Jian-ping，WANG Xin-wen，ZHOU Zhang-bao，et al.Research advance in transition structure in extended region［J］.Geological Science and Technology Information，2000，19(3):27 ～32.

［4］陳發(fā)景.調(diào)節(jié)帶 (或傳遞帶)的基本概念和分類 ［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2003，17(2):186.CHEN Fa-jing.The basic concepts and classification of accommodation zone(or the transfer zone)［J］.Geoscience，2003，17(2):186.

［5］Morley C K，Nelson R A，Patton T L.Transfer zones in the east African rift system and their relevance to hydrocarbon exploration in rifts［J］.AAPG Bulletin，1990，74(8):1234～1253.

［6］劉偉，徐傳謀.河南濮衛(wèi)環(huán)洼帶斷裂特征及其在油氣運移中的作用 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2009，15(2):195～200.LIU Wei，YU Chuan-mou.Characteristics of faults in the PU-WEI ring depression and its contribution to migration and accumulation of oil and gas［J］.Journal of Geomechanics，2009，15(2):195～200.

［7］肖淑明，王國強，鐘建華，等.東營凹陷沙一段斷層封閉性研究 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2009，15(3):296～304.XIAO Shu-ming，WANG Guo-qiang，ZHONG Jian-hua，et al.Analysis of the sealing process of faults in member 1 of Shahejie Formation in the Dongying sag ［J］.Journal of Geomechanics，2009，15(3):296 ～304.

［8］孟煒，鐘建華，王嘉瑋.東營凹陷永北地區(qū)砂礫巖體儲集層特征及影響因素 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2009，15(3):296～304.MENG Wei，ZHONG Jian-hua，WANG Jia-wei.The characteristics and affecting factors of glutenite reservoirs in northern Yongxin area of Dongying sag ［J］.Journal of Geomechanics，2009，15(3):296 ～304.

［9］李紅南，王劉偉，蔡傳強，等.豫冀魯不同級序旋扭構(gòu)造體系和油氣富集規(guī)律 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2009，15(4):296～304.LI Hong-nan，WANG Liu-wei，CAI Chuan-qiang，et al.Rotational shear tectonic systems in different levels and their relation to hydrocarbon richment rules in Hebei，Shangdong and Henan provinces ［J］.Journal of Geomechanics，2009，15(4):296～304.

［10］孫海寧，夏景生，鐘建華，等.山東東營凹陷東部濁積扇油藏成藏條件與模式 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2008，14(3):221～230.SUN Hai-ning，XIA Jing-sheng，ZHONG Jian-hua，et al.The condition and pattern of turbidite fan reservoir formation in eastern Dongying Depression，Shandong Province ［J］.Journal of Geomechanics，2008，14(3):221 ～230.

［11］韓清華，兗鵬，余朝華，等.渤海灣盆地東營凹陷辛東地區(qū)構(gòu)造演化及油氣成藏規(guī)律 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2008，14(4):362～373，345.HAN Qing-hua，YAN Peng，YU Chao-hua，et al.Structural evolution and hydrocarbon accumulation in the Xindong area of Dongying sag，Bohai Bay Basin ［J］.Journal of Geomechanics，2008，14(4):362 ～2373，345.

［12］王書寶，鐘建華，陳志鵬.惠民凹陷新生代斷裂活動特征研究 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2007，13(1):86～96.WANG Shu-bao，ZHONG Jian-hua，CHEN Zhi-peng.Characteristics of Cenozoic fault activities in Huimin subbasin ［J］.Journal of Geomechanics，2007，13(1):86～96.

［13］孫思敏，梁德福，黃述旺.東濮凹陷文留油田鹽巖地震反射特征及相關(guān)油藏類型 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2007，13(4):348～354.SUN Si-min，LIANG De-fu，HUANG Shu-wang.Seismic reflection characteristics of halite and related hydrocarbon accumulation types of the Wenliu Oilfield in the Dongpu subbasin ［J］.Journal of Geomechanics，2007，13(4):348 ～354.

［14］賈齊山，李勝利，馬乾，等.冀東油田南堡凹陷南堡2號構(gòu)造帶烴源巖地球化學(xué)特征與油源對比 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2006，12(4):469～475.JIA Qi-shan，LI Sheng-li，MA Qian，et al.Geochemical characteristics of hydrocarbon source rocks in the No.2 structural belt of the Nanpu subbasin，eastern Hebei Oilfield，and source rock correlation ［J］.Journal of Geomechanics，2006，12(4):469～475.

［15］徐守余.渤海灣盆地構(gòu)造體系與油田地質(zhì)災(zāi)害 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2006，12(1):6～11.XU Shou-yu.Structural systems and oilfield geological hazards in the Bohai Gulf Basin ［J］.Journal of Geomechanics，2006，12(1):6～11.

［16］王海潮，王余泉，秦云龍，等.渤海灣盆地沉積斜坡及其含油氣性 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2006，12(1):23～30.WANG Hai-chao，WANG Yu-quan，QIN Yun-long，et al.Sedimentary slopes of the Bohai Gulf Basin and their oil potential［J］.Journal of Geomechanics，2006，12(1):23 ～30.

［17］首皓，黃石巖.渤海灣盆地濟陽坳陷潛山油藏分布規(guī)律及控制因素 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2006，12(1):31～36.SHOU Hao，HUANG Shi-yan.Distribution and constraints of buried hill reservoirs in the Jiyang Depression，Bohai Gulf Basin ［J］.Journal of Geomechanics，2006，12(1):31 ～36.

［18］李勝利，于興河，陳建陽，等.渤海灣盆地濟陽坳陷沾化凹陷地層流體壓力分布規(guī)律及其對油氣成藏的影響 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2006，12(1):37～42.LI Sheng-li，YU Xing-he，CHEN Jian-yang，et al.Distribution characteristics of fluid pressure in the Zhanhua subbasin，Jinyang Depression，Bohai Gulf Basin，and their influence on oil and gas accumulations ［J］.Journal of Geomechanics，2006，12(1):37～42.

［19］孟元林，王粵川，羅憲嬰，等.渤海灣盆地孔西潛山構(gòu)造帶碳酸鹽巖的成藏史數(shù)值模擬 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2005，11(1):11～18.MENG Yuan-lin，WANG Yue-chuan，LUO Xian-ying，et al.Numerical modeling of the accumulation-forming history of the Kongxi buried hill，Bohai Gulf Basin ［J］.Journal of Geomechanics，2005，11(1):11 ～18.

［20］徐守余，李學(xué)艷.勝利油田東營凹陷中央隆起帶斷層封閉模式研究 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2005，11(1):19～24，59.XUN Shou-yu，LI Xue-yan.Fault seal model of the central uplift，Dongying Depression ［J］.Journal of Geomechanics，2005，11(1):19～24，59.

［21］趙國連，趙澄林，葉連俊.渤海灣盆地“四扇一溝”沉積體系及其油氣意義 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2005，11(3):245～258.ZHAO Guo-lian，ZHAO Cheng-lin，YE Lian-jun.Sedimentary system of“four fans and one channel” in the Bohai Gulf Basin and its significance in petroleum exploration ［J］.Journal of Geomechanics，2005，11(3):245～258.

［22］徐守余，嚴(yán)科.渤海灣盆地構(gòu)造體系與油氣分布 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2005，11(3):259～265.XU Shou-yu，YAN Ke.Structural system and hydrocarbon distribution in the Bohai Gulf Basin ［J］.Journal of Geomechanics，2005，11(3):259～265.

［23］孫思敏，彭仕宓，黃述旺.渤海灣盆地東濮凹陷橫向調(diào)節(jié)帶特征、成因及其區(qū)域分段作用 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2006，12(1):55～63.SUN Si-min，PENG Shi-mi，HUANG Shu-wang.Charactetistics and origin of transverse accommodation zones in the Dongpu subbasin，Bohai Gulf Basin，and their role in regional segmentation ［J］.Journal of Geomechanics，2006，12(1):55～63.

［24］殷秀蘭，周東生，呂杰堂，等.渤中坳陷流體包裹體特征及其對成藏研究的意義 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2006，12(1):84～90.YIN Xiu-lan，ZHOU Dong-sheng，Lü Jie-tang，et al.Characteristics of fluid inclusions and their significance for research on oil accumulation in the central Bohai Depression ［J］.Journal of Geomechanics，2006，12(1):84～90.

［25］陳占坤，于興河，李勝利.渤海灣盆地曙光油田曙266油藏沉積微相及儲層的非均質(zhì)性研究 ［J］.地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2006，12(1):91～95，83.CHEN Zhan-kun，YU Xing-he，LI Sheng-li.Sedimentary microfacies and heterogeneity in fault block reservoir shu266，Shuguang Oilfield，Bohai Gulf Basin ［J］.Journal of Geomechanics，2006，12(1):91～95，83.

［26］楊明慧，劉池陽，楊斌誼，等.冀中坳陷古近紀(jì)的伸展構(gòu)造 ［J］.地質(zhì)論評，2002，48(1):58～65.YANG Ming-hui，LIU Chi-yang，YANG Bin-yi，et al.Extensional structures of the palegene in Jizhong Depression ［J］.Geological Review，2002，48(1):58～65.

［27］陳發(fā)景，汪新文，陳昭年，等.伸展斷陷盆地分析 ［M］.北京:地質(zhì)出版社，2004.CHEN Fa-jing，WANG Xin-wen，CHEN Zhao-nian，et al.Analysis on extensional rift basin ［M］.Beijing:Geological Publishing House，2004.

［28］翟光明.中國石油地質(zhì)志 (卷五)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1998.ZHAI Guang-ming.Chinese petroleum geology(Volume five)［M］.Beijing:Petroleum Industry Press，1998.

［29］孫思敏.東濮凹陷調(diào)節(jié)構(gòu)造特征 ［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2007，14(2):38～46.SUN Si-min.Characteristics of accommodation structures in Dongpu Sag ［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2007，14(2):38～46.

［30］杜金虎，鄒偉宏，費寶生，等.冀中坳陷古潛山復(fù)式油氣聚集區(qū) ［M］.北京:科技出版社，2002.DU Jin-hu，ZOU Wei-hong，F(xiàn)EI Bao-sheng，et al.The buried hill oil and gas accumulation zone in Jizhong Depression［M］.Beijing:Science and Technology Press，2002.

［31］袁選俊，靳久強，孟慶仁，等.冀中坳陷楊村斜坡結(jié)構(gòu)成因及油氣成藏模式 ［J］.石油學(xué)報，2004，25(4):19～22.YUAN Xuan-jun，JIN Jiu-qiang，MENG Qing-ren，et al.Genetic characteristics and hydrocarbon accumulation model of Yangcun slope in Jizhong Depression ［J］.Acta Petrolei Sinica，2004，25(4):19 ～22.

［32］楊明慧，劉池陽，孫冬勝，等.冀中坳陷北區(qū)古近紀(jì)構(gòu)造-沉積關(guān)系雙向研究 ［J］.西安石油學(xué)院學(xué)報，2002，17(6):12～27.YANG Ming-hui，LIU Chi-yang，SUN Dong-sheng，et al.Coupling relationship between structure and sedimentation in the north of Jizhong Depression during paleogene［J］.Journal of Xi'an Petroleum Institute，2002，17(6):12～27.

［33］Scott D L，Rosendahl B R.North Viking Graben:An east African perpective ［J］.AAPG Bulletin，1989，73(2):155～165.

［34］吳孔友，李繼巖，陸詩闊，等.冀中饒陽凹陷潛山演化類型及成藏差異性分析 ［J］.海相油氣地質(zhì)，2010，15(1):27～34.WU Kong-you，LI Ji-yan，LU Shi-kuo，et al.Evolution types and hydrocarbon accumulation differences of buried hills in Raoyang sag，Jizhong Depression ［J］.Marine Origin Petroleum Geology，2010，15(1):27～34.

［35］孫思敏，彭仕宓，汪新文，等.東濮凹陷長垣斷層中轉(zhuǎn)換斜坡的特征與油氣勘探 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2003，30(1):22～24.SUN Si-min，PENG Shi-mi，WANG Xin-wen，et al.The characteristics of relay ramps in fault system of the placanticline in Dongying sag and their relevance to hydrocarbon exploration ［J］.Petroleum Exploration and Development，2003，30(1):22～24.

［36］Pecock D C P，Sanderson D J.Geometry and development of relay ramps in normal fault systerms ［J］.AAPG Bulletin，1994，78:147～165.

［37］Larsen P H.Relay structural in a lower Permian basement involved extensional system，east Greenland ［J］.Journal of Structural Geology，102:3～8.

［38］趙紅格，劉池洋.大興斷裂分段性研究 ［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2002，23(4):368～371.ZHAO Hong-ge，LIU Chi-yang.Research on the segmentation of Daxing fault［J］.Oil＆ Gas Geology，2002，23(4):368～371.

［39］易士威，趙淑芳，范炳達(dá)，等.冀中坳陷中央斷裂構(gòu)造帶潛山發(fā)育特征及成藏模式 ［J］.石油學(xué)報，2010，31(1):361～367.YI Shi-wei，ZHAO Shu-fang，F(xiàn)AN Bing-da，et al.Development characteristics of buried-hill and reservoir-forming pattern in central faulted structural belt of Jizhong Depression ［J］.Acta Petrolei Sinica，2010，31(1):361～367.

［40］胡望水.裂谷盆地轉(zhuǎn)換構(gòu)造及其石油地質(zhì)意義 ［J］.國外油氣勘探，1994，6(2):115～119，150～154.HU Wang-shui.Conversion structure in rift basins and their petroleum geological significance ［J］.Oil and Gas Prospecting Abroad，1994，6(2):115～119，150～154.

［41］王定一，梁蘇娟.任丘大油田形成與變換帶演化 ［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2001，22(1):9～12.WANG Ding-yi，LIANG Su-juan.Evolution of transformation belt and formation of big oilfield in Renqiu ［J］.Oil＆ Gas Geology，2001，22(1):9～12.

［42］謝泰俊，潘祖蔭.南海北部大陸邊緣陸坡區(qū)含油氣遠(yuǎn)景 ［J］.勘探家，1997，2(2):24～30.XIE Tai-jun，PAN Zu-yin.Hydrocarbon potential shelf region in northern continental margin of South China Sea ［J］.Petroleum Explorationist，1997，2(2):24 ～30.

［43］蔣有錄，査明.石油天然氣地質(zhì)與勘探 ［M］.北京:石油工業(yè)出版社，2006，166～173.JIANG You-lu，ZHA Ming.Oil and gas geology and exploration［M］.Beijing:Petroleum Industry Press，2006.166～173.

［44］趙樹棟.任丘碳酸鹽巖油藏 ［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1997.ZHAO Shu-dong.Carbonate reservoir in Renqiu ［M］.Beijing:Petroleum Industry Press，1997.

［45］臧明峰，吳孔友，崔永謙，等.冀中坳陷潛山油氣藏輸導(dǎo)體系及運移方式 ［J］.特種油氣藏，2009，16(6):22～25.ZANG Ming-feng，WU Kong-you，CUN Yong-qian，et al.Hydrocarbon transporting system and migration pattern in the buried hill reservoir of Jizhong Depression ［J］.Special Oil and Gas Reservoirs，2009，16(6):22 ～25.

［46］Hindle A D.Petroleum migration pathways and charge concentration:A three-dimensional model［J］.AAPG Bulletin，1997，81(9):1451～1481.

GEOLOGIC CHARACTER AND EVOLUTION OF THE ACCOMMODATION ZONE IN THE JIZHONG DEPRESSION

LAO Hai-gang，WU Kong-you，CHEN Qing-hua
(Faculty of Geo-Resource and Information，China University of Petroleum，Dongying 257061，China)

According to the accommodation structure theory，in combination with the analysis on geological map and paleo-fall，five accommodation zones and seven structure forms have be recognized in Jizhong Depression.The synthetic approaching-type accommodation zone can occur as nose structure，horst and transform fault，e.g.，it occurs as nose structure exist in fault segment joints，but as coexistence of transform fault and transverse salient in the joints of faults controlling depression.The synthetic overlap-type accommodation zone transfers strain in the form of trend slope.The synthetic collateral-type accommodation zone reforms the Hexiwu buried hill belt in the form of warping.The convergent collateral-type accommodation zone develops in Yanling area in the form of low uplift.The convergent approaching-type accommodation zone，typically observed in the Maozhou hub zone，forms double-layer deformation system，which comprises a bottom of fault bifurcation oblique slip and an upper of wide cup zone.In the geological evolution，a relation of ebb and flow can be obserbed among the activity intensities of the faults which play the part of accommodation.With the effect and reformation of accommodation zone，a migration path for oil and gas，with ancient structural ridge as dominant migration pathway，can be formed on the slop of buried hill.

Jizhongdepression;accommodationzone;structureform;structureevolution;dominant migration pathway

TE121.2

A

1006-6616(2010)03-0294-16

2010-02-21

中石油股份有限公司重點科技攻關(guān)項目 (編號:HBYT-WTY-2008-JS-1)部分研究成果

勞海港 (1978-)，男，山東東營人，碩士研究生，主要從事油區(qū)構(gòu)造解釋研究工作，E-mail:920197209@qq.com