隋風(fēng)貴，曹高社， 畢磊， 林會(huì)喜， 邢娜娜， 陳俊俠 勝利油田西部新區(qū)研究中心，山東東營(yíng)，257015; 河南理工大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，河南焦作，454000;

3)同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海，200092

內(nèi)容提要：北西向斷層是濟(jì)陽(yáng)坳陷成生較早的重要的控盆斷裂，并對(duì)后期構(gòu)造的產(chǎn)生具有重要的影響。本文在濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西潛山地區(qū)三維地震資料精細(xì)解譯的基礎(chǔ)上，識(shí)別出了一條北西向斷層，將其命名為古樁西斷層，并分析了該斷層的疊加改造過程和改造方式，以及對(duì)樁西潛山形成的影響。研究結(jié)果表明：古樁西斷層經(jīng)歷了印支期擠壓逆沖、燕山期中期負(fù)反轉(zhuǎn)，燕山末期正反轉(zhuǎn)和喜馬拉雅期再次負(fù)反轉(zhuǎn)，最終被分割成5條獨(dú)立活動(dòng)的斷層；古樁西斷層的疊加改造方式有直接反轉(zhuǎn)、通過應(yīng)變硬化帶反轉(zhuǎn)和被斷層錯(cuò)段3種方式；古樁西斷層的長(zhǎng)期活動(dòng)控制著北西向樁西潛山的形成以及次一級(jí)近南北向雁列狀潛山的產(chǎn)生。

濟(jì)陽(yáng)坳陷為渤海灣盆地的次一級(jí)構(gòu)造單元，是我國(guó)重要的成油坳陷，主要發(fā)育NE、EW和NW向3組斷裂體系。其中NW向斷裂系統(tǒng)成生時(shí)間較早，為盆地重要的控盆斷裂(勝利油田石油地質(zhì)志編寫組，1993)。鑒于其對(duì)于恢復(fù)濟(jì)陽(yáng)坳陷盆地原型、構(gòu)造演化歷史以及對(duì)油氣藏勘探的重要意義，NW向斷層一直為石油地質(zhì)學(xué)家所重視(宗國(guó)洪等，1999；潘元林等，2003；李偉等，2006；張善文等，2009；侯旭波等，2010)。目前普遍認(rèn)為，濟(jì)陽(yáng)坳陷NW向斷裂為成生于晚三疊世的壓性構(gòu)造，受控于亞歐構(gòu)造域的西伯利亞板塊、揚(yáng)子板塊與華北板塊的擠壓拼接，之后多次反轉(zhuǎn)，于古近紀(jì)活動(dòng)性逐漸減弱。所以NW向斷層具有長(zhǎng)期的疊加改造歷史，亦為濟(jì)陽(yáng)坳陷構(gòu)造研究的難點(diǎn)之一。

樁西潛山地處濟(jì)陽(yáng)坳陷、渤中坳陷和埕寧隆起3大構(gòu)造單元的交匯處，NW走向的墾東—孤東—長(zhǎng)堤—樁西—埕島隆起帶的中段(圖1)，其特殊的構(gòu)造位置使得該地區(qū)斷裂系統(tǒng)的疊加改造較為強(qiáng)烈，且特點(diǎn)鮮明。本項(xiàng)研究通過精細(xì)解譯樁西潛山地區(qū)高精度三維連片地震資料，重點(diǎn)解剖斷裂構(gòu)造的疊加改造過程、改造方式，以及對(duì)后期構(gòu)造的控制作用，并進(jìn)行幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的復(fù)原，識(shí)別出了貫穿整個(gè)樁西地區(qū)的NW向斷裂構(gòu)造，命名為古樁西斷層。該斷層的識(shí)別不僅對(duì)于樁西潛山的形成和油氣成藏具有重要的控制作用或影響，亦可作為濟(jì)陽(yáng)坳陷NW向斷層改造過程、改造方式，以及對(duì)后期構(gòu)造控制作用的一個(gè)縮影。

圖 1 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西潛山區(qū)域構(gòu)造位置圖Fig. 1 Regional tectonic location of Zhuangxi Buried Hill in the Jiyang Depression底圖為濟(jì)陽(yáng)坳陷剝?nèi)ド澈咏纸M三段及以上地層的古地貌圖，黑虛線為圖2和圖9的范圍Base map is Ancient geomorphological map shucking the 3rd Member of the Shahejie Formation and the above, black dotted line is the range of fig. 2 and fig. 9

1 古樁西斷層的識(shí)別

根據(jù)斷裂力學(xué)的基本原理，先期形成的斷裂作為一個(gè)構(gòu)造薄弱面，必然對(duì)后期形成的斷裂起重要的控制作用(趙建生，2003)。所以，早期形成的斷裂就可能產(chǎn)生各種樣式的疊加和/或改造作用?；謴?fù)這一疊加改造過程，是進(jìn)行古斷裂復(fù)原的基礎(chǔ)。

根據(jù)斷裂對(duì)沉積地層的控制作用分析，樁西潛山地區(qū)斷裂構(gòu)造主要活動(dòng)時(shí)期是古近紀(jì)，亦即古近紀(jì)既是新斷裂的主要形成時(shí)期，也是古斷裂的主要改造時(shí)期。研究表明，樁西潛山地區(qū)多數(shù)斷裂為古近紀(jì)新形成的斷裂，這些斷裂主要為NE向斷裂，以及大部分近EW向斷裂和近NS向斷裂(圖2)。但NW向埕北斷層(F1)、NW向F2和F3斷層，以及NWW向樁南斷裂的一部分(F4、F5)具有較為復(fù)雜的疊加改造歷史。

1.1 F1斷層特征

F1斷層走向NW向，傾向SW，現(xiàn)今表現(xiàn)為正斷層。斷層上盤保存有厚層的新生界、中生界及古生界，并且在古生界與中生界之間、中生界與新生界之間存在兩個(gè)明顯的角度不整合(圖3a，3b)。

經(jīng)鉆井資料揭示(程曉敢等，2006)，斷層上盤中生界主要為上侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)，地層厚度沿F1斷層由北西往南東逐漸增大(圖3b，3c，3d)，靠近埕東斷層處地層厚度最大，指示著晚侏羅世和早白堊世F1斷層的最大斷距位于該斷層的南東方向。由于埕東斷層傾向南東，并主要表現(xiàn)為正斷層，表明在埕東斷層活動(dòng)之前F1斷層即已經(jīng)開始活動(dòng)。

圖 2 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西地區(qū)印支期古樁西斷裂(底圖為古生界頂部反射層構(gòu)造圖，坐標(biāo)為地震測(cè)線號(hào))Fig. 2 Ancient Zhuangxi Fault in Zhuangxi area during the Indosinian (base map is tectonic map of the Paleozoic top, coordinate system is seismic survey line)

F1斷層在中生代末期發(fā)生正反轉(zhuǎn)，上盤地層擠壓彎曲并且遭受剝蝕，造成中生界與新生界之間的不整合接觸，之后斷層再次負(fù)反轉(zhuǎn)，沉積孔店組—沙四段?？椎杲M—沙四段沉積時(shí)期，埕東斷層開始活動(dòng)，位于埕東斷層上升盤的F1斷層活動(dòng)受到限制，沉積中心沿該斷層向NW方向遷移，最大厚度仍靠近F1斷層(圖3b，3c，3d)。

沙三段沉積時(shí)期，F(xiàn)1斷層的活動(dòng)性明顯減弱，在部分區(qū)段可以見到F1斷層對(duì)沙三段沉積不起控制作用(圖3b)；在部分區(qū)段見到沙三段由洼陷中心向F1斷層方向超覆于孔店組—沙四段之上，并且地層沉降中心偏離F1斷層(圖3c、3d)。經(jīng)過仔細(xì)解譯三維地震發(fā)現(xiàn)，這些區(qū)段沙三段的沉積主要受到近SN向F9、F10、F11斷層的影響，這些近SN向斷層向南歸并于F1斷層，上述沙三段向F1斷層方向超覆于孔店組—沙四段之上的區(qū)域，其實(shí)是SN向斷層與F1斷層相交匯的區(qū)域(圖2，3)。至于在這一時(shí)期沉積中心偏離斷層，并向斷層方向具有超覆現(xiàn)象，主要是由于這些近南北向斷層具有明顯的走滑作用，而沿?cái)鄬觾A向的斷距較小，沉積作用主要受與這些走滑斷層組成斷層關(guān)聯(lián)體系的近EW向正斷層所控制(Gibbs, 1990)(圖4)。

沙二段—東營(yíng)組與沙三段特征相似，但地震反射同相軸更加平滑，仍表現(xiàn)出在部分區(qū)段F1斷層對(duì)沉積地層不起控制作用，在部分區(qū)段向F1斷層所形成的構(gòu)造高點(diǎn)超覆的樣式(圖3b，3c，3d)。館陶組—明化鎮(zhèn)組沉積時(shí)期，F(xiàn)1斷層停止活動(dòng)。

圖 3 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西潛山區(qū)域F1斷層剖面特征(剖面位置見圖2)Fig. 3 Profile feature of F1 Fault of Zhuangxi Buried Hill in the Jiyang Depression (See fig.2 for locations )(a)L1325剖面，古生界與中生界之間存在角度不整合；(b)CL787剖面，F(xiàn)1斷層上盤中生界與新生界之間角度不整合接觸，并且F1斷層對(duì)沙河街組三段沉積沒有控制；(c)CL852剖面，沙三段向南北走向的F9走滑斷層控制的構(gòu)造高點(diǎn)超覆；(d)CL940剖面，沙三段向南北走向的F9、F10走滑斷層控制的構(gòu)造高點(diǎn)超覆；T2—沙河街組二段底面反射層；T6—沙河街組三段底面反射層；Tr—中生界頂面反射層；Tg—上古生界頂面反射層；Tg1—下古生界頂面反射層；Tg2—古生界底面反射層(a) L1325 profile, the angular unconformity between Paleozoic and Mesozoic; (b) CL787 profile, there is a angular unconformity between Mesozoic and Cenozoic, F1 fault did not control the deposition of the the 3rd Member of the Shahejie Formation; (c) CL852 profile, the 3rd Member of Shahejie Formation overlapped to the highland controlled by F9 fault; (d) CL940 profile, the 3rd Member of Shahejie Formation overlapped to the highland controlled by F9 and F10 fault; T2— the reflector of the bottom of the 2nd Member of Shahejie Formation;T6— the reflector of the bottom of the 3rd Member of Shahejie Formation;Tr— the reflector of the top of Mesozoic;Tg— the reflector of the top of Upper Paleozoic;Tg1— the reflector of the top of Lower Paleozoic;Tg2— the reflector of the bottom of Paleozoic

1.2 F2、F3斷層特征

F2斷層和F3斷層產(chǎn)狀一致，呈NW走向，傾向SW，兩者被沙三段沉積時(shí)期活動(dòng)的近EW走向的F12斷層切斷(圖2)。兩個(gè)斷層的上盤均由兩部分組成，一部分為F2(或F3)斷層與樁南斷層之間的斷階帶，一部分為樁南斷層控制的斷陷帶(圖5)。斷階帶表現(xiàn)為一系列同產(chǎn)狀的正斷層組成的一個(gè)個(gè)小斷階，斷階上發(fā)育厚度不大的中生界和孔店組—沙四段，且表現(xiàn)為南部的斷階較北部的斷階孔店組—沙四段厚，中生界底面和孔店組—沙四段底面向南傾斜；斷陷帶具有巨厚的中生界和新生界。恢復(fù)F2和F3斷層的活動(dòng)歷史，首先需要認(rèn)識(shí)上述斷階帶和斷陷帶形成的原因和動(dòng)力學(xué)過程。

圖 5 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西潛山區(qū)域F3斷層的應(yīng)變硬化帶及其產(chǎn)生的斷陷帶和斷階帶[L1555剖面，剖面位置見圖2，左上角為應(yīng)變硬化帶模式圖(Crider and Peacock，2004)]Fig. 5 The strain hardening zone of F3 fault and the resulting rift zone and fault step zone of Zhuangxi Buried Hill in the Jiyang Depression [ See Fig.2 for the location of L1555 profile; left corner diagram for the strain hardening (after Crider and Peacock，2004)]T1—館陶組底面反射層；T2—沙河街組二段底面反射層；T6—沙河街組三段底面反射層；Tr—中生界頂面反射層；Tg1—下古生界頂面反射層；Tg2—古生界底面反射層T1—the reflector of the bottom of Guantao Formation;T2— the reflector of the bottom of the 2nd Member of Shahejie Formation;T6— the reflector of the bottom of the 3rd Member of Shahejie Formation;Tr— the reflector of the top of Mesozoic;Tg1— the reflector of the top of Lower Paleozoic;Tg2— the reflector of the bottom of Paleozoic

圖 4 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西潛山區(qū)域關(guān)聯(lián)斷層體系控制沙三段沉積和沿近南北向斷層的隆起模式圖
Fig. 4 Idealized block diagram showing both the deposition of the 3rd Member of Shahejie Formation and topographic uplift along NS-trending fault,all controlled by linked fault families of Zhuangxi Buried Hill in the Jiyang Depression
東西向正斷層產(chǎn)生主要伸展量，向深部演化為滑脫斷層(滑脫斷層存在的證據(jù)將另文表述)，側(cè)部由近南北向走滑斷層調(diào)節(jié)，構(gòu)成關(guān)聯(lián)斷層體系(Gibbs，1990)。伸展斷層控制沙三段的沉積中心，走滑斷層的位移以水平方向?yàn)橹鳎瑑A向運(yùn)動(dòng)減小，形成構(gòu)造高點(diǎn)，導(dǎo)致沙三段向走滑斷層方向超覆
EW-trending normal faults have a major extension amount，normal faults evolved into the detachment fault in the deep (The evidence of detachment fault will be discussed in another paper) and accommodated by NS-trending strike-slip faults laterally, further formed linked fault families(Gibbs，1990). Extension faults controlled the depocenter of the 3rd Member of Shahejie Formation, meanwhile strike-slip fault becoming highland on account of horizontal displacement, lack of dipping movement, which induced the overlap of the 3rd Member of Shahejie Formation to the orientation of strike-slip fault

應(yīng)變硬化帶的形成是區(qū)域構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變的直接體現(xiàn)?？椎杲M—沙四段沉積時(shí)期，濟(jì)陽(yáng)坳陷幔源巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，地幔上拱，盆地性質(zhì)為主動(dòng)裂谷盆地(宗國(guó)洪等，1999)，最大主應(yīng)力垂直于地表，從而在前期薄弱帶基礎(chǔ)上，產(chǎn)生NW和NE向伸展斷層。沙三段沉積時(shí)期，太平洋與庫(kù)拉板塊之間存在近EW向的擴(kuò)張洋脊，根據(jù)板片窗原理，在研究區(qū)內(nèi)造成了近SN向的伸展應(yīng)力(Thorkelson，1996)，NW走向的F2和F3斷層在NS向伸展應(yīng)力的控制下，部分區(qū)段可能通過應(yīng)變硬化帶的調(diào)整，由NW向斷層轉(zhuǎn)變?yōu)榻麰W向的正斷層。

F2和F3斷層上盤保留有中生界，并主要為上侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)，斷陷帶中生界厚度達(dá)2400m，斷階帶中生界厚度較小，但普遍存在，可能是由于孔店組—沙四段沉積時(shí)期斷階帶相對(duì)于斷陷帶抬升剝蝕的結(jié)果。所以，F(xiàn)2和F3斷層，在晚侏羅世和早白堊世應(yīng)該有明顯的伸展活動(dòng)，控制上侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)的沉積。

1.3 F4 、F5斷層特征

F4和F5斷層位于研究區(qū)東南部，兩者產(chǎn)狀相似，走向?yàn)镹WW向，傾向?yàn)镾SW，現(xiàn)今均表現(xiàn)為上陡下緩切割至太古界基底的鏟狀正斷層(圖6)。上盤為孤北洼陷，沉積了巨厚層的中生界和新生界，中生界與新生界之間存在角度不整合面。F4和F5斷層被一條SN向走滑斷層F13錯(cuò)開，鑒于走滑斷層僅控制沙三段的沉積(見前述)，以及F4和F5斷層在斷層產(chǎn)狀和地層特征等方面的相似之處，本次研究認(rèn)為兩斷層在新生代之前應(yīng)為同一條斷層。

對(duì)其活動(dòng)歷史反演表明：燕山運(yùn)動(dòng)早、中期，F(xiàn)4—F5斷層表現(xiàn)出同沉積斷層性質(zhì)，上盤沉積了巨厚的中生界；燕山運(yùn)動(dòng)末期，斷層發(fā)生正反轉(zhuǎn)，造成中生界與新生界之間的不整合接觸；喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)早期，斷層再一次發(fā)生負(fù)反轉(zhuǎn)，沉積巨厚的新生界，其間沙三段沉積時(shí)期，SN向走滑斷層形成，將其分割為F4和F5兩條獨(dú)立活動(dòng)的斷層，直至館陶組—明化鎮(zhèn)組沉積時(shí)期，斷層逐漸停止活動(dòng)。

1.4 古樁西斷層的恢復(fù)及構(gòu)造演化

對(duì)上述斷層幾何學(xué)特征分析以及疊加改造歷史恢復(fù)表明：各斷層在新生代之前即已開始活動(dòng)，并且斷層產(chǎn)狀一致，進(jìn)入新生代被NE、EW和NS向斷層所分隔，開始獨(dú)立活動(dòng)并被改造。據(jù)此，本文認(rèn)為新生代之前上述各斷層應(yīng)屬于一條完整的NW向斷層，本次研究將其命名為古樁西斷層。

由于上述各斷層上、下盤古生界受到后期改造強(qiáng)烈，并且在不同部位殘余厚度差異較大，造成對(duì)古樁西斷層在印支期的活動(dòng)歷史恢復(fù)困難。本次研究結(jié)合在F1斷層古生界與中生界之間發(fā)現(xiàn)的角度不整合，以及研究區(qū)古生界總體呈NW走向展布的特征推測(cè)：古樁西斷層形成于印支運(yùn)動(dòng)，系濟(jì)陽(yáng)坳陷內(nèi)與孤西斷裂、羅西斷裂、陽(yáng)信—石村斷裂、磁鎮(zhèn)斷裂等同級(jí)別的NW向斷裂，具有相似的產(chǎn)狀和演化歷史(圖7)。

古樁西斷層在印支期可能表現(xiàn)為南西傾的壓性構(gòu)造，并產(chǎn)生舒緩波狀的褶皺(宗國(guó)洪等，1998)，褶皺軸面呈NW走向，致使研究區(qū)內(nèi)古生界沉積地層均呈現(xiàn)出NW走向的特征，奠定了本區(qū)古生界基本的展布形態(tài)(圖7a)；燕山運(yùn)動(dòng)中期(J3+K1)沿該斷裂產(chǎn)生負(fù)反轉(zhuǎn)，強(qiáng)烈的裂陷作用造成沿?cái)嗔旬a(chǎn)生巨厚的中生界沉積(圖7b)；燕山運(yùn)動(dòng)晚期(K2)的擠壓作用，又造成該斷裂的正反轉(zhuǎn)(圖7c)，已沉積的中生界受到一定的變形和剝蝕，使中生界與上部地層呈角度不整合接觸。

孔店組—沙四段沉積時(shí)期，最大主應(yīng)力垂直于地表，一方面沿古老的NW向斷層產(chǎn)生負(fù)反轉(zhuǎn)，另一方面，又產(chǎn)生了共軛的NE向埕東斷層，并對(duì)NW向斷層切割改造，使得古樁西斷層西北段(F1斷層)與其余部分分隔開來(lái)(圖7d)，F(xiàn)1斷層與埕東斷層相交處活動(dòng)性受到限制，其上盤沉積中心向NW方向遷移。沙三段沉積時(shí)期，構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生轉(zhuǎn)變，最大主應(yīng)力為SN向，一方面新產(chǎn)生了大量的近EW向伸展斷層，如F12斷層切割古樁西斷層中段，將其分隔為F2和F3斷層。另一方面古老的NW向F2和F3斷層在部分區(qū)段以應(yīng)變硬化帶的方式改造為近EW向的斷層。同時(shí)，為了調(diào)節(jié)近EW向正斷層伸展量和伸展位置的不同，產(chǎn)生了大量的近SN向傳遞斷層，具有走滑性質(zhì)，這些近SN向斷層，在部分區(qū)段受古老的NW向斷裂的控制，向南歸并于NW向斷裂(圖7e中F6、F7、F8、F9、F10、F11斷裂)，而在有些區(qū)段切割古老的NW向斷裂(圖7e中F13斷裂)；此時(shí)古樁西斷層西北段(F1斷層)活動(dòng)減弱，沉積作用逐漸轉(zhuǎn)向由歸并于其上的F9、F10、F11斷裂控制。古樁西斷層?xùn)|南段(F4和F5斷裂)延續(xù)了孔店—沙四期的拉張運(yùn)動(dòng)。該構(gòu)造格局一致延續(xù)至沙二段沉積時(shí)期，東營(yíng)組及以后沉積時(shí)期古樁西斷層基本停止活動(dòng)或活動(dòng)性減弱。

圖 6 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西潛山區(qū)域F4斷層剖面特征(L1700，剖面位置見圖2)Fig. 6 Profile feature of F4 fault of Zhuangxi Buried Hill in the Jiyang Depression (L1700 profile，see fig.2 for location ) T1—館陶組底面反射層；T2—沙河街組二段底面反射層；T6—沙河街組三段底面反射層；Tr—中生界頂面反射層；Tg1—下古生界頂面反射層；Tg2—古生界底面反射層T1—the reflector of the bottom of Guantao Formation;T2— the reflector of the bottom of the 2nd Member of Shahejie Formation;T6— the reflector of the bottom of the 3rd Member of Shahejie Formation;Tr— the reflector of the top of Mesozoic;Tg1— the reflector of the top of Lower Paleozoic;Tg2— the reflector of the bottom of Paleozoic

2 古樁西斷層對(duì)樁西潛山形成的影響

古樁西斷層不僅對(duì)古生界殘留地層的分布起重要的控制作用，也控制中生界和新生界的沉積分布，還對(duì)古近紀(jì)以來(lái)新斷層的產(chǎn)生有一定的限制，進(jìn)而對(duì)樁西潛山的形成具有重要影響。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為(宗國(guó)洪等，1998，1999；李丕龍，2003；任建業(yè)等，2009)，樁西潛山形成于印支期的逆沖推覆構(gòu)造和擠壓褶皺作用，其主要依據(jù)是潛山山頭部分鉆井資料揭示了古生界地層的重復(fù)，并推測(cè)這些地層的重復(fù)系緊閉同斜褶皺作用所致(圖8a)。通過三維地震資料解譯發(fā)現(xiàn)，鉆井資料(樁古32、樁古13、樁古39、樁古11)揭示的古生界重復(fù)地區(qū)，古生界的反射同相軸不能組成褶曲形態(tài)，而是以斷層接觸方式組成了地層的堆疊(圖8b)。所以，樁西潛山的形成機(jī)制應(yīng)當(dāng)重新審視，古樁西斷層的發(fā)現(xiàn)為解釋樁西潛山的形成提供了重要的思路。

圖 7 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西潛山區(qū)域古樁西斷層構(gòu)造演化模式圖Fig. 7 The tectonic evolution mode of Ancient Zhuangxi Fault of Zhuangxi Buried Hill in the Jiyang Depression(a)印支期；(b)燕山運(yùn)動(dòng)中期(J3+K1)；(c)燕山運(yùn)動(dòng)晚期(K2)；(d)孔店組—沙河街組四段沉積時(shí)期；(e)沙河街組三段沉積時(shí)期(a)Indosinian period；(b) middle stage of Yanshanian Movement(J3+K1)；(c)the late stage of Yanshanian Movement(K2)；(d)the sedimentary period of Kongdian Formation and the 4th Member of Shahejie Formation；(d)the sedimentary period of the 3rd Member of Shahejie Formation

圖 8 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西潛山內(nèi)幕地層重復(fù)的解釋方案Fig. 8 Interpretation program of formation repeat within the Zhuangxi Buried Hill in the Jiyang Depression(a)緊閉褶皺造成地層重復(fù)；(b)斷層造成的地層堆疊(L1526剖面)；T1—館陶組底面反射層；T2—沙河街組二段底面反射層；T6—沙河街組三段底面反射層；Tr—中生界頂面反射層；Tg1—下古生界頂面反射層；Tg2—古生界底面反射層(a) formation repeat caused by closed fold; (b) formation stacking caused by detachment fault (L1526 profile); T1—the reflector of the bottom of Guantao Formation; T2— the reflector of the bottom of the 2nd Member of Shahejie Formation;T6— the reflector of the bottom of the 3rd Member of Shahejie Formation;Tr— the reflector of the top of Mesozoic;Tg1— the reflector of the top of Lower Paleozoic;Tg2— the reflector of the bottom of Paleozoic

根據(jù)T6反射層(沙三段底面)所做的樁西潛山地區(qū)立體圖(圖9)反映出，樁西潛山整體呈NW走向，并由多個(gè)次一級(jí)的潛山組成，每個(gè)次一級(jí)的潛山呈近NS走向，總體為左階羽狀分布，羽裂軸為NW走向。上述樁西潛山的形態(tài)和組成特征應(yīng)給出合理的解釋，本文認(rèn)為，樁西潛山的形成是一個(gè)分階段漸進(jìn)演化的過程，其中古樁西斷裂扮演了重要的角色。

圖 9 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁西地區(qū)T6反射層(沙河街組三段底面)立體圖(解釋見正文)Fig. 9 3D map of T6 reflector (the bottom of the 3rd Member of Shahejie Formation) in Zhuangxi area, the Jiyang Depression (see context for explanation)

樁西潛山地區(qū)印支期的構(gòu)造活動(dòng)，不僅形成了NW向的古樁西斷層，同時(shí)形成軸面NW向的寬緩褶皺，造成了樁西地區(qū)前古近系呈NW走向，為NW向樁西潛山的形成奠定了基礎(chǔ)；燕山期古樁西斷層經(jīng)歷了兩次反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，NW向斷裂帶得到進(jìn)一步的強(qiáng)化，樁西潛山的雛形開始顯現(xiàn)；新生代，EW向和NE向構(gòu)造系統(tǒng)開始影響樁西地區(qū)的構(gòu)造格局，古樁西斷層被多條斷層切割和改造，在古樁西斷層基礎(chǔ)上發(fā)育起來(lái)的樁南斷層開始強(qiáng)烈活動(dòng)，樁西潛山迅速抬升。此外，為了調(diào)節(jié)近EW向斷裂伸展位移量和伸展位置的差異，樁西潛山地區(qū)發(fā)育了一系列近SN向的走滑斷層，包括F6、F7和F8斷層，這些斷裂具有向南部逐漸歸并到古樁西斷層之上的趨勢(shì)，沿古樁西斷層呈左階羽狀分布，羽裂軸呈NW向，由于這些近NS向走滑斷層沿傾向的位移較小，而主要的斷陷作用由近EW向斷裂所控制，所以就造成了沿走滑斷裂的近SN向隆起形態(tài)(見圖4)，進(jìn)而將樁西潛山切割成一組左階雁列狀分布的小山頭，塑造了現(xiàn)今的潛山形態(tài)(圖9)。

3 討論

古樁西斷層對(duì)古生界殘留地層的分布起重要的控制作用，也控制著中生界和新生界的沉積分布，還對(duì)古近紀(jì)以來(lái)斷層的產(chǎn)生具有一定的限制，進(jìn)而對(duì)樁西潛山的形成和油氣地質(zhì)特征具有重要影響。

樁西潛山油氣資源豐富，具有多口日產(chǎn)千噸或百噸的油井，研究表明(劉傳虎和王軍，2002；潘元林等，2003)，這些油藏的油源為古近系烴源巖，儲(chǔ)層主要為古生界碳酸鹽巖裂縫性儲(chǔ)層。由于樁西潛山臨近埕北凹陷、孤北洼陷及樁東凹陷，具有非常有利的油源條件，所以裂縫型儲(chǔ)層和圈閉應(yīng)該是樁西潛山油藏的關(guān)鍵因素，而這些因素均與構(gòu)造作用有關(guān)，或者說(shuō)與樁西潛山形成的構(gòu)造過程有關(guān)。樁西潛山的形成過程一直是困擾油氣勘探者的一個(gè)難題，前人多根據(jù)二維地震資料和部分鉆井資料，得出樁西潛山古生界存在“緊閉同斜褶皺”，并奠定了現(xiàn)今樁西潛山的形態(tài)，形成時(shí)代為印支期。這樣，就間接否定了新生代構(gòu)造在樁西潛山形成過程中的意義，也忽視了構(gòu)造作用對(duì)于形成裂縫型儲(chǔ)層和圈閉的研究。但三維地震資料反映不出古生界反射同相軸的褶曲形態(tài)，并且喜馬拉雅期是濟(jì)陽(yáng)坳陷的主要成盆時(shí)期，其構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度遠(yuǎn)較印支期和燕山期的強(qiáng)度大，不僅是油氣地層產(chǎn)生的主要時(shí)期，而且也應(yīng)該是前古近系改造的最重要時(shí)期。

古樁西斷層的確定說(shuō)明了古老斷裂對(duì)于樁西潛山的形成具有重要的影響，其在中、新生代的改造過程，也是樁西潛山的形成過程，也同時(shí)是樁西潛山內(nèi)幕古生界裂縫的形成、疊加和改造過程。潛山內(nèi)幕裂縫型儲(chǔ)層的形成、構(gòu)造圈閉的形成、疏導(dǎo)體系的形成應(yīng)當(dāng)主要是新生代構(gòu)造的產(chǎn)物。古樁西斷層西南盤新生代強(qiáng)烈的下掉使上盤洼陷中的烴源巖直接與古生界裂縫儲(chǔ)集層對(duì)接，非常有利于形成新生古儲(chǔ)型潛山內(nèi)幕油氣藏。例如，樁南斷層的活動(dòng)使孤北凹陷沙河街組烴源巖與樁西潛山下古生界構(gòu)造裂縫型儲(chǔ)集層直接對(duì)接，現(xiàn)已在斷層下盤樁古10、樁古25、樁古15、樁古9、樁古36井獲得高產(chǎn)工業(yè)油流，其中樁古10井日產(chǎn)油量達(dá)3600t。古樁西斷層長(zhǎng)期的活動(dòng)奠定了現(xiàn)今樁西潛山的構(gòu)造格局，使樁西潛山山頭被3個(gè)生油洼陷包圍，洼陷內(nèi)沉積厚層的沙三段烴源巖，潛山山頭的扇三角洲砂體可以直接推進(jìn)到洼陷內(nèi)覆于烴源巖之上，在潛山山頭周緣形成非常有利的巖性油藏成藏條件。目前，樁古12井在潛山山頭扇三角洲砂體中鉆遇油層5層，獲得高產(chǎn)工業(yè)油流，日產(chǎn)油量53t，揭示了潛山山頭砂體巨大的勘探潛力。

古樁西斷裂向南西延伸被近南北走向沙河街組三段沉積時(shí)期以來(lái)活動(dòng)的具有走滑性質(zhì)的長(zhǎng)堤斷裂(宗國(guó)洪等，1998；劉剛等，2005；胡賢根等，2007；任建業(yè)等，2009)所切截，那么，古樁西斷裂再向南西方向應(yīng)怎樣延伸？目前一般認(rèn)為，濟(jì)陽(yáng)坳陷東部近南北走向的長(zhǎng)堤斷裂、孤東斷裂和墾東斷裂具有相似的產(chǎn)狀和構(gòu)造性質(zhì)(馮玉琴，1990；付兆輝等，2008)，控制了長(zhǎng)堤潛山、孤東潛山和墾東潛山的形成，潛山南部均被近東西走向的斷裂所控制，這些近東西走向斷裂在中生代均具有重要活動(dòng)(張克鑫等，2006)，并且它們的總體組合方向的為北西向，符合古樁西斷裂的延伸趨勢(shì)。假如這一推論成立，那么古樁西斷裂就可能在整個(gè)濟(jì)陽(yáng)坳陷東部，甚至整個(gè)濟(jì)陽(yáng)坳陷的構(gòu)造演化中起到重要的作用，控制著規(guī)模宏偉的NW走向的墾東—孤東—長(zhǎng)堤—樁西—埕島隆起帶的形成和演化(見圖1)。

4 結(jié)論

樁西潛山地區(qū)印支期發(fā)育NW向斷層，該斷層系濟(jì)陽(yáng)坳陷內(nèi)與孤西斷裂、羅西斷裂、陽(yáng)信—石村斷裂、磁鎮(zhèn)斷裂等同級(jí)別的NW向斷裂，本次研究將其定名為古樁西斷層。古樁西斷層經(jīng)歷了印支期擠壓逆沖、燕山期中期負(fù)反轉(zhuǎn)、燕山晚期正反轉(zhuǎn)和喜山期再次負(fù)反轉(zhuǎn)多次反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。燕山中期的負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)從NE—SW向擠壓轉(zhuǎn)變成NE—SW向拉張有關(guān)，古樁西斷層直接利用先存斷面發(fā)生反轉(zhuǎn)。新生代，濟(jì)陽(yáng)坳陷演變?yōu)榱压扰璧兀瑓^(qū)域應(yīng)力場(chǎng)為垂直拱張疊加NS向拉張，古樁西斷層被NE向埕東斷層和次級(jí)NS向走滑斷層切割成5條獨(dú)立活動(dòng)的斷層(F1—F5)，并利用先存斷面和應(yīng)變硬化帶發(fā)生強(qiáng)烈的負(fù)反轉(zhuǎn)，造成斷層產(chǎn)狀和位置的改變，最終形成現(xiàn)今的構(gòu)造格局。

古樁西斷層的活動(dòng)對(duì)樁西潛山的形成起到了重要的作用。古樁西斷層前新生代的多次反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)奠定了NW向樁西潛山的基本構(gòu)造格局。新生代古樁西斷層被EW向及NE向斷層切割、改造，并伴隨著強(qiáng)烈的負(fù)反轉(zhuǎn)使得斷層下盤樁西潛山強(qiáng)烈隆升。同時(shí)，新產(chǎn)生的起構(gòu)造調(diào)節(jié)作用的NS向走滑斷層造成樁西潛山山頭的左階雁列狀展布。