王玉秀，王 昕，李 才，韓 芮，劉丹丹，郭 維

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津塘沽 300452)

1 地質(zhì)背景

斷陷盆地是中國(guó)東部中新生代典型的盆地類型，勘探實(shí)踐表明，其陡坡帶是油氣聚集的良好場(chǎng)所[1-2]。研究不同類型陡坡帶特征，分析陡坡帶油氣成藏主控因素，明確不同類型陡坡帶油氣富集特征，對(duì)完善斷陷盆地陡坡帶油氣成藏規(guī)律認(rèn)識(shí)和深化陡坡帶油氣勘探有重要的理論和實(shí)踐意義[3]。

廟西北洼是渤海灣東部一箕狀洼陷，其西側(cè)通過(guò)邊界斷裂與廟西北凸起分割。受渤海灣盆地NNE向右旋走滑和東西向共軛走滑的作用，其西側(cè)陡坡帶邊界斷裂NW-SE方向拉張，NE-SW方向擠壓，邊界斷裂具有走滑-拉張的性質(zhì)，展布方向是NNE,規(guī)模大，平面延伸長(zhǎng)達(dá)42 km，斷距較大，其伴生的次級(jí)斷裂呈NE向(圖1)。斷裂活動(dòng)控制構(gòu)造圈閉的形成，也是油氣運(yùn)移的通道，還可以封堵油氣運(yùn)移形成油氣藏[4-5]。陡坡帶不同位置斷裂在平面、剖面中的特征與組合樣式各不相同，油氣聚集成藏的條件存在差異性。本文在解釋地震資料的基礎(chǔ)上，分析廟西北洼西部陡坡帶斷裂結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)油氣富集成藏的作用，為今后的油氣藏勘探提供依據(jù)。

2 斷裂結(jié)構(gòu)及剖面組合特征

廟西北洼邊界斷裂受拉張及走滑疊加應(yīng)力場(chǎng)的影響，斷裂非常發(fā)育，變形復(fù)雜，在剖面上表現(xiàn)為多種樣式的組合特征，按照其斷層復(fù)雜程度分為簡(jiǎn)單式、復(fù)式兩種類型的邊界斷裂結(jié)構(gòu)。

2.1 單斷層的剖面特征

簡(jiǎn)單式是由一條主要的邊界斷層組成的斷裂結(jié)構(gòu)，該區(qū)主要表現(xiàn)為板式和鏟式兩種類型。

板式：板式陡坡帶主斷面陡峭而平直，斷面傾角為60°以上，呈平板狀，為單條控帶斷層。該類陡坡帶僅是斷層面之上的塊體發(fā)生旋轉(zhuǎn)而斷層面不動(dòng)。

鏟式：鏟式陡坡斷面呈鏟狀，斷層面與上覆塊體同時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，上部?jī)A角為45°～60°，下部為30°～45°[6]。

簡(jiǎn)單式邊界斷裂結(jié)構(gòu)主要分布在陡坡帶的中段，次級(jí)斷裂相對(duì)不發(fā)育。

2.2 多斷層的剖面特征

復(fù)式斷裂結(jié)構(gòu)是由兩條或者兩條以上斷裂組成的，可以是同生斷層，也可以是主斷層與若干次級(jí)斷層組成。不同應(yīng)力條件下形成不同的斷裂組合樣式，主要表現(xiàn)為“座椅式”、“馬尾式”、“階梯式”和“復(fù)雜斷階帶”4種類型。

階梯式：由鏟狀主斷面與多條次級(jí)順向斷裂構(gòu)成，這些次級(jí)順向斷裂相互平行成階梯狀，節(jié)節(jié)下掉，共同控制一個(gè)具有成因聯(lián)系和相似形態(tài)的階梯型構(gòu)造帶，又稱“多米諾構(gòu)造”[6-8]。

座椅式(又稱“坡坪式”)：座椅狀斷層斷面形態(tài)由較陡傾的“斷坡”和較緩傾的“斷坪”連接而成。其陡坡帶的特點(diǎn)是在呈鏟狀的主斷面上殘留一個(gè)基巖潛山，比正常的陡坡多一個(gè)“座墩”，因此稱為座椅式或坡坪式。該斷裂結(jié)構(gòu)主要分布于陡坡帶的中段(圖2a)。

圖1 廟西北洼區(qū)域位置及陡坡帶斷裂分布

圖2 廟西北洼西部陡坡帶座椅式(a)和馬尾式(b)斷裂結(jié)構(gòu)

馬尾式：由鏟狀主斷層和與其斜交的一系列順向斷層組合而成。這些次級(jí)順向斷層下傾方向收斂構(gòu)成馬尾狀，次級(jí)斷層位于主斷層的上盤，呈受主斷層控制的拆離滑脫構(gòu)造特征(圖2b)。馬尾式斷裂結(jié)構(gòu)在陡坡帶南段和中北段均有發(fā)育。

復(fù)雜斷階帶：階梯式斷裂與復(fù)“y”字型斷裂復(fù)合而成。階梯式和復(fù)雜斷階帶在陡坡帶北段發(fā)育。

3 斷裂結(jié)構(gòu)與油氣成藏關(guān)系

由于洼陷邊界斷層演化階段不同造成邊界斷裂結(jié)構(gòu)樣式不同，從而形成不同的構(gòu)造圈閉樣式，對(duì)油氣運(yùn)聚、成藏起到的控制作用也不盡相同。

3.1 斷裂結(jié)構(gòu)控制構(gòu)造樣式

不同斷裂結(jié)構(gòu)樣式伴生不同的褶皺構(gòu)造。識(shí)別出四種不同類型的構(gòu)造，即正牽引構(gòu)造、逆牽引構(gòu)造、擠壓背斜和由它們垂向疊加而形成的復(fù)合構(gòu)造。

正牽引構(gòu)造：通常局限于緊靠斷層面的區(qū)域，規(guī)模一般較小，靠近斷層一側(cè)較陡，遠(yuǎn)離斷層一側(cè)較緩。簡(jiǎn)單式斷裂結(jié)構(gòu)區(qū)一般發(fā)育正牽引構(gòu)造。

逆牽引構(gòu)造：與正牽引構(gòu)造相比，逆牽引構(gòu)造的規(guī)模一般較大，分布范圍較廣。逆牽引構(gòu)造的發(fā)育表明，位移隨離開(kāi)斷面距離增加而減小，這是對(duì)斷層作用的彈性(撓曲)響應(yīng)。在邊界大斷層發(fā)育過(guò)程中，隨著兩盤基巖塊體高差增加，為了保持其相對(duì)平衡常產(chǎn)生次級(jí)斷裂而形成斷階。當(dāng)斷階地層傾向與斷層傾向相反時(shí)，則形成屋脊式斷塊結(jié)構(gòu)的反向斷塊圈閉；主控?cái)鄬拥臄嗝孀兌?、斷距變大時(shí)，伴生次級(jí)斷層的斷距也會(huì)變大，則容易形成逆牽引背斜[3-9](圖3)。

滾動(dòng)背斜：新生代盆地，早期受到區(qū)域拉張應(yīng)力場(chǎng)影響，形成正斷層，后受到區(qū)域性擠壓作用，形成滾動(dòng)背斜[9]。研究區(qū)由一種邊界斷裂結(jié)構(gòu)向另外一種斷裂結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的位置，往往是局部構(gòu)造應(yīng)力轉(zhuǎn)變的表現(xiàn)，易形成滾動(dòng)背斜(圖4)。

圖3 逆牽引構(gòu)造反向斷塊、逆牽引背斜

單一的構(gòu)造樣式與簡(jiǎn)單式的斷裂結(jié)構(gòu)相關(guān)，形成的圈閉以斷鼻類型為主。廟西北洼陡坡帶構(gòu)造樣式多是由以上三種構(gòu)造在垂向上疊加而成的：①下部為正牽引, 上部為逆牽引構(gòu)造，②下部為正牽引，上部為滾動(dòng)背斜。馬尾式、階梯式、復(fù)雜斷階帶斷裂都是與下部為正牽引, 上部為逆牽引構(gòu)造相關(guān)。在拉張作用下，若地層傾向與斷層傾向相反，形成翹傾斷塊圈閉。若斷層活動(dòng)時(shí)，下降盤斷層面附近地層下掉彎曲，則形成逆牽引背斜及斷鼻圈閉[3](圖5)。座椅式與下部為正牽引，上部為滾動(dòng)背斜構(gòu)造樣式相關(guān)。

圖4 滾動(dòng)背斜

圖5 翹傾斷塊(a) 地塹式逆牽引背斜(b)

3.2 斷裂結(jié)構(gòu)控制油氣運(yùn)移

廟西北洼陡坡帶緊鄰凹陷生油中心，鉆探證實(shí)，該區(qū)沙一段和東營(yíng)組均為有效烴源巖，因此斷裂發(fā)育程度控制油氣運(yùn)聚能力?！榜R尾式”及“階梯式”主斷層切入烴源巖，溝通油源，與之相交的次級(jí)斷層長(zhǎng)期活動(dòng)，對(duì)油氣垂向疏導(dǎo)和再分配，因此油氣運(yùn)移、充注能力強(qiáng)，油氣富集程度高[11-12]。

座椅式斷裂的主斷裂為長(zhǎng)期活動(dòng)斷層，但是由于在潛山面附近發(fā)育一段斷坪面，對(duì)油氣垂向運(yùn)移起著一定的遮擋作用[10]，當(dāng)油氣運(yùn)移至斷坪面之下時(shí)沿著斷坪面抬升方向做橫向運(yùn)移以及沿著切至斷坪面的次級(jí)斷層垂向再分配，因此，該組合類型的斷裂發(fā)育區(qū)其油氣相對(duì)不富集，油藏高度普遍較小，且斷坪越寬油氣富集程度越差，油氣主要依附于分支斷層，以“花瓣”位置油氣最為富集。

已有構(gòu)造鉆探證實(shí)靠近廟西北洼生油中心的座椅狀斷層斷坪面由南向北逐漸抬高，油氣沿?cái)嗥好娣至飨虮辈扛咛庍\(yùn)移，中塊、北塊以馬尾式、階梯式斷裂結(jié)構(gòu)為主，油氣運(yùn)移通暢，從而在中北塊形成富集區(qū)塊(圖6)。

圖6 座椅式運(yùn)移立體模式(a) 馬尾式、階梯式運(yùn)移模式(b)

4 結(jié)論

廟西北洼西部陡坡帶斷層發(fā)育，斷裂結(jié)構(gòu)在剖面表現(xiàn)為不同的組合特征，不同的斷裂結(jié)構(gòu)控制形成不同的圈閉類型和構(gòu)造樣式[12]，陡坡帶南段馬尾式、階梯式斷裂發(fā)育，構(gòu)造圈閉發(fā)育，中段以簡(jiǎn)單式邊界斷裂為主，構(gòu)造圈閉欠發(fā)育，南段發(fā)育四種類型的邊界斷裂結(jié)構(gòu)，形成斷塊、擠壓背斜、逆牽引背斜等圈閉類型。多斷裂組合對(duì)油氣垂向疏導(dǎo)起到積極的作用。馬尾式、階梯式相對(duì)于座椅式斷裂組合來(lái)說(shuō)，油氣運(yùn)移更加通暢。研究認(rèn)為，逆牽引背斜、滾動(dòng)背斜和翹傾斷塊圈閉類型好，規(guī)模較大，控圈斷層即是油氣運(yùn)移斷層，是形成規(guī)模油氣勘探的有利區(qū)域。

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