于浩雨，于明德，李 洲，熊 亮

（1.自然資源部廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣東廣州 510075；2.中國(guó)石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450000；3.中國(guó)石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南南陽(yáng) 473132）

洛伊凹陷位于豫西隆起中部，為秦嶺-大別造山帶南北毗鄰的華北板塊和揚(yáng)子板塊相互作用的結(jié)果，是秦嶺余脈伏牛山和中條山、太行山共同夾持的三角地帶［1-6］。截至2020年3月，洛伊凹陷已有T1，T2，YC1等20余口油氣探井和多個(gè)煤田鉆孔，完成二維地震剖面56 條2 357 km；其中T1，T2，T3，T4和Y1井在中生界上三疊統(tǒng)見(jiàn)到多套較好油氣顯示，T1井在上三疊統(tǒng)椿樹腰組1 874～1 884 m井段試采獲得折算平均日產(chǎn)量為7 200 m3/d 的天然氣流［1］。邊界大斷裂可能對(duì)洛伊凹陷油氣有控制作用，宋傳中等根據(jù)地質(zhì)露頭或少量大地電磁測(cè)深剖面，或早期少許沿自由導(dǎo)向采集處理的人工地震剖面等，分別對(duì)洛伊凹陷西南部邊界大斷裂進(jìn)行過(guò)論述，但因缺乏系統(tǒng)的人工地震勘探剖面和鉆探資料，對(duì)豫西西南部邊界主控?cái)嗔训木唧w特點(diǎn)、凹陷的成烴、成儲(chǔ)、成藏等關(guān)鍵問(wèn)題認(rèn)識(shí)不清［5-8］。筆者旨在通過(guò)對(duì)比分析洛伊凹陷各種新老鉆井、測(cè)井、錄井、化驗(yàn)分析資料和地質(zhì)露頭、二維地震剖面的綜合解釋結(jié)果，分析其西南部邊界大斷裂的具體發(fā)育特征及演化階段，并探討此斷裂與油氣成藏之間的關(guān)系。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

洛伊凹陷處于華北板塊西南緣、秦嶺微板塊西北，其西南部毗鄰南秦嶺造山帶，南緣主要受控于商丹縫合帶［2-3］，沿陜西商南縣松樹溝、丹鳳縣郭家溝、河南西峽二郎坪地區(qū)等均發(fā)現(xiàn)明顯蛇綠巖帶，該蛇綠巖的礦物測(cè)年表明其形成于新元古代-古生代［1-3］（圖1）。洛伊凹陷東鄰周口坳陷和太康隆起，南為伏牛山隆起，西北則以中條山隆起為界與鄂爾多斯盆地相望，東北為濟(jì)源-開封坳陷。洛伊凹陷發(fā)育規(guī)模不等的北西-北西西向斷裂與褶皺構(gòu)造，根據(jù)凹陷的中-古生界分布和斷裂發(fā)育特點(diǎn)，其具有“三鼻五次凹一推覆”的構(gòu)造格局；3 個(gè)鼻狀構(gòu)造帶自東北到西南依次為翟鎮(zhèn)鼻狀構(gòu)造帶、新安-龍門鼻狀構(gòu)造帶和尋村-雅嶺鼻狀構(gòu)造帶，5 個(gè)次凹自西北到東南分別為義馬次凹、宜陽(yáng)次凹、洛陽(yáng)次凹、伊川北次凹和伊川南次凹，1 個(gè)推覆帶為西南部的義馬-宜陽(yáng)-伊川逆沖推覆帶［1］。研究區(qū)不同期次活動(dòng)的斷裂，尤其是邊界大斷裂對(duì)凹陷內(nèi)不同類型構(gòu)造帶的形成起著主要控制作用。

圖1 洛伊凹陷構(gòu)造區(qū)域劃分Fig.1 Tectonic unit division of Luoyi Sag

洛伊凹陷是在太古界-古元古界變質(zhì)結(jié)晶巖系和中元古界中酸性火山巖系雙重基底之上發(fā)育起來(lái)的沉積凹陷，夾持于崤山、熊耳山、外方山和中條山、嵩山、萁山等6 條山脈之間。因受其西南部秦嶺-大別造山帶的控制作用，洛伊凹陷所在的華北板塊南緣經(jīng)歷了5個(gè)構(gòu)造演化階段：①古元古代-早奧陶世（Pt1-O1），經(jīng)歷了古秦嶺巖石圈的裂解-裂陷、平移-火山作用及古秦嶺洋的最大擴(kuò)展；②中奧陶世-志留紀(jì)（O2-S），經(jīng)歷了揚(yáng)子板塊向北側(cè)向漂移、古秦嶺洋殼向華北板塊之下斜插俯沖和兩板塊間大面積區(qū)域隆升剝蝕；③早泥盆世-石炭紀(jì)（D1-C），經(jīng)歷了海西早期揚(yáng)子板塊在整體由西向北東緩慢差異運(yùn)動(dòng)中的古勉略洋開啟、秦嶺微板塊形成、海西中期（D2）的秦嶺微板塊向華北板塊的強(qiáng)烈斜向俯沖匯聚，及持續(xù)隆升剝蝕的華北板塊到晚石炭紀(jì)（C3）才開始沉降；④二疊紀(jì)-中三疊世（P-T2），經(jīng)歷了因揚(yáng)子-華北與秦嶺微板塊自西南向東北的差異速率漂移和相向旋轉(zhuǎn)匯聚，使古勉略-古秦嶺洋盆逐步填滿為殘余海盆-陸表海-陸相沼澤，以及古洋盆全面閉合，華北與微秦嶺板塊全面陸-陸斜向碰撞造山；⑤晚三疊世-第四紀(jì)（T3-Q），經(jīng)歷了秦嶺晚三疊世的全面碰撞造山隆升-塌陷作用、燕山期發(fā)生脈動(dòng)式向擠壓式碰撞轉(zhuǎn)變、侏羅紀(jì)因太行山隆升和西太平洋向東亞大陸的變速俯沖碰撞與左旋走滑形成了不均衡的陸內(nèi)造山和小型凹陷，以及早白堊紀(jì)-晚白堊紀(jì)-古近紀(jì)（K1-K3-E）因太平洋板塊和印度板塊發(fā)生北西-北東向的斜向俯沖-碰撞擠壓遠(yuǎn)程效應(yīng)，使秦嶺-大別-華北板塊出現(xiàn)了擠壓反轉(zhuǎn)和走滑裂陷作用［1-7］。

洛伊凹陷殘存地層自下而上依次為中元古界薊縣系、新元古界青白口系和震旦系、寒武系、中奧陶統(tǒng)、上石炭統(tǒng)、二疊系、三疊系、中下侏羅統(tǒng)、上白堊統(tǒng)、古近系、新近系和第四系。其中，上白堊統(tǒng)殘存厚度約為200 m，主要分布于澠池縣南部；中下侏羅統(tǒng)為300～2 200 m 左右的含煤暗色砂泥巖互層，主要?dú)埓嬗诹x馬-宜陽(yáng)深凹區(qū)；三疊系殘存厚度約為2 500～5 000 m，主要分布于義馬-宜陽(yáng)-伊川-洛陽(yáng)一線；上石炭統(tǒng)-二疊系殘存厚度約為600～1 300 m，寒武系殘存厚度約為700 m，均主要分布于義馬、宜陽(yáng)、伊川和洛陽(yáng)等凹陷的主體部位，厚薄稍有差異；其余殘存地層也均分布于凹陷主體部位［1］。

2 西南部邊界大斷裂發(fā)育特征

2.1 整體發(fā)育特征

洛伊凹陷內(nèi)的地質(zhì)露頭、20 余口已鉆探井資料以及中-古生界的古生物化石［9-17］、地層巖性與顏色組合特點(diǎn)［18-20］和1991—2012 年度采集處理的32 條二維地震剖面解釋成果分析表明（圖2），研究區(qū)西南部邊界受控于邊界大斷裂，且該斷裂為區(qū)域性的復(fù)雜深大斷裂，由一條主斷裂與系列派生斷裂構(gòu)成，即由不同區(qū)段具有不同表現(xiàn)形式和活動(dòng)方式的復(fù)雜斷裂帶構(gòu)成。該斷裂的主斷裂西起豫西洛陽(yáng)地區(qū)澠池縣西南部的崤山之北，向南東東方向經(jīng)義馬市南、宜陽(yáng)縣城東、伊川縣城西南延伸至汝州市西，三疊系底界主斷裂平面延伸長(zhǎng)度達(dá)170 km 左右，命名為義馬-伊川斷裂，簡(jiǎn)稱義伊斷裂。該斷裂的主斷裂在宜陽(yáng)縣城東被洛宜斷裂左旋走滑切割為2 部分，且在宜陽(yáng)縣城西北到伊川縣城西的平面延伸走向轉(zhuǎn)變?yōu)槟夏蠔|向。由西峽-欒川-伊川的地球物理大剖面［1］及洛伊凹陷典型二維地震剖面可見(jiàn)，該主斷裂深部的原動(dòng)力來(lái)自于近乎垂直插入地下40 km 左右的“巖漿房”所產(chǎn)生的南西-北東向強(qiáng)烈的逆沖推覆，以及直插入Moho面的超級(jí)大斷裂欒川斷裂和伊川斷裂［21-22］的組合效應(yīng)。

2.2 主斷裂分段發(fā)育特征

義伊斷裂主斷裂分布于豫西隆起與伏牛山隆起的分界線上，是洛伊凹陷與熊耳山隆起的分界斷裂，在地震/地質(zhì)剖面上古生界、中生界和新生界斷點(diǎn)反映清晰；斷裂不僅橫跨澠池、義馬、宜陽(yáng)和伊川4 個(gè)縣/市，而且具隱伏與暴露地表兼?zhèn)涞奶攸c(diǎn)。義伊斷裂主斷裂可劃分為4段，主要依據(jù)為：是否絕大部分出露地表、斷裂上盤變形程度、斷裂上盤殘存地層、斷裂形成的構(gòu)造樣式等方面的差異與變化特征（圖2，表1）。

2.2.1 義伊斷裂①段

義伊斷裂①段為疊瓦狀強(qiáng)烈逆沖推覆段，出露于崤山西北、凹陷之西的澠池縣青石嶺-觀音堂一帶，北西西走向，傾向南南西，平面延伸25 km，主要由煤田鉆孔和地質(zhì)露頭揭示，斷裂可靠。區(qū)內(nèi)煤田鉆孔與地質(zhì)露頭資料表明，該段斷裂表現(xiàn)為疊瓦狀強(qiáng)烈逆沖推覆構(gòu)造，逆沖盤殘存地層為由南到北依次逆沖推覆的上元古界、下古生界、上古生界等，均卷入強(qiáng)烈褶皺變形，以“正花狀”構(gòu)造樣式為特點(diǎn)，斷裂的前鋒帶為逆沖盤，產(chǎn)狀近乎直立或者倒轉(zhuǎn)；斷裂深盤則為逆掩于逆沖盤之下的古生界等，褶皺變形較弱［1，4］；二疊系底界垂向斷距大于1 km，逆沖根部向南南西方向快速走滑并消失于二疊系煤層之中（圖3）。

表1 義伊斷裂主斷裂分段差異特征Table1 Features of different segments of main Fault YY

2.2.2 義伊斷裂②段

義伊斷裂②段為逆沖擠壓疊加后期負(fù)反轉(zhuǎn)段，開始轉(zhuǎn)為隱伏于地表的隱伏斷裂，三疊系底部平面延伸長(zhǎng)度為65 km，整體為北西西向展布，傾向南南西，在宜陽(yáng)縣城北西方向的L3 與K3 地震剖面處發(fā)生了較大的弧形轉(zhuǎn)折，向東南方向被具有左旋走滑正斷性質(zhì)的洛宜斷裂切斷（圖2）。據(jù)L20 等17 條相互交叉、方向不同的典型二維地震剖面（圖4）可知：義伊斷裂在該段表現(xiàn)為在古生代-中生代逆沖擠壓構(gòu)造的基礎(chǔ)上發(fā)生了新生代的負(fù)反轉(zhuǎn)，形成了晚期的新生代斷陷，同時(shí)又疊加了古生代-中生代-新生代的走滑構(gòu)造；斷裂控制著義馬和宜陽(yáng)次凹的形成，其下盤殘存地層較全，以構(gòu)造變形相對(duì)較弱的古生界-中生界的三疊系和中下侏羅統(tǒng)為主，而逆沖盤則主要為卷入相對(duì)較強(qiáng)構(gòu)造變形且殘存較薄的古生界、中生界中下三疊統(tǒng)，以及相對(duì)較厚的古近系和新近系；義伊斷裂上盤/逆沖盤發(fā)育古生界-中生界“正花狀”和新生界“負(fù)花狀”構(gòu)造樣式，新生界與中-古生界之間存在明顯的角度不整合。

圖3 澠池縣青石嶺-觀音堂地質(zhì)剖面（據(jù)文獻(xiàn)［1，4］修改）Fig.3 Cross-section of Qingshiling-Guanyintang in Mianchi（Modified according to references［1，4］）

圖4 洛伊凹陷L20二維地震剖面Fig.4 2D-seismic-geological section on line L20 in Luoyi Sag

2.2.3 義伊斷裂③段

義伊斷裂③段為多角度疊瓦狀強(qiáng)烈逆沖推覆疊加走滑構(gòu)造段，位于義伊斷裂②段的東南部，因新生代左旋走滑［22-23］的洛宜斷裂所切割，平面上沿北東方向被錯(cuò)斷，地處宜洛河?xùn)|岸，平面延伸長(zhǎng)度為5 km，走向北東，傾向南西（圖2），主要為地質(zhì)露頭，新生界缺失，逆沖盤殘存地層為由南西向北東方向不同程度卷入強(qiáng)烈逆沖推覆的中元古界、寒武系、石炭系、二疊系及上白堊統(tǒng)，因此形成了強(qiáng)烈斷裂褶皺變形［1，5］；其中，上、下古生界之間均存在明顯的角度不整合，義伊斷裂逆沖盤的古生界遭受了不同程度的強(qiáng)烈剝蝕，中生界剝蝕殆盡，寒武系底部垂向斷距大于800 m，古生界和中生界產(chǎn)狀在露頭剖面西南端近乎直立乃至倒轉(zhuǎn)［5］，沿義伊斷裂主逆沖盤為低角度逆沖的“正花狀”斷裂-褶皺（圖5）。

2.2.4 義伊斷裂④段

義伊斷裂④段為不對(duì)稱牛軛-疊瓦狀較強(qiáng)逆沖推覆段，位于義伊斷裂的東南端，主要分布在宜陽(yáng)縣城之東到汝州市西南，三疊系底斷裂沿北北西-北西走向呈不對(duì)稱牛軛狀，平面延伸長(zhǎng)度為70 km左右，傾向?yàn)槟衔魑?南西，從北西向南東方向逆沖推覆距離大于17 km。由K11等12條二維地震剖面和K11 兩端的寒武系、石炭系-二疊系地質(zhì)露頭分析發(fā)現(xiàn)（圖2），該段為新生界-古生界均卷入的寬幅逆沖推覆，控制著伊川次凹的形成與演化，上古生界底垂向斷距為4 000～4 400 m；在L16和K11典型二維地震剖面中，古生界-中生界-新生界均表現(xiàn)為地層產(chǎn)狀變化較緩、斷面較陡的疊瓦狀逆沖推覆疊加“正花狀”走滑構(gòu)造組合特征（圖6，圖7）。該段斷裂逆沖盤殘存地層相對(duì)齊全且較厚，卷入相對(duì)較強(qiáng)構(gòu)造變形的地層為中元古界、寒武系、石炭系-二疊系、中下三疊統(tǒng)及極薄的殘存新生界，且在新生界與中-古生界之間存在明顯的角度不整合。

3 構(gòu)造演化特征及對(duì)沉積的控制作用

典型地質(zhì)露頭和二維地震剖面揭示結(jié)果表明，海西中晚期以來(lái)，在秦嶺微板塊、華北板塊、太平洋板塊、東亞板塊等相互作用下［18］，義伊斷裂在華北板塊南緣陸殼向北逆沖的過(guò)程中，因來(lái)自深部陸殼乃至Moho面深部地球動(dòng)力源的作用，使其斷面近乎陡直插入前寒武系基底（圖8），并在研究區(qū)不同地質(zhì)歷史時(shí)期形成了不同的構(gòu)造沉積特征。綜合區(qū)域構(gòu)造演化特征和前人研究成果［1，24］認(rèn)為，研究區(qū)自海西中晚期以來(lái)主要經(jīng)歷了海西中晚期（C-P）弱伸展裂陷、印支早期（T1-2）弱擠壓隆升變形、印支晚期（T3）不均衡整體拗陷、燕山期（J-K）強(qiáng)烈逆沖推覆-隆升剝蝕、喜馬拉雅期（E-Q）左旋走滑裂陷等5個(gè)關(guān)鍵構(gòu)造演化階段。

圖5 洛伊凹陷石門-于溝地質(zhì)剖面（據(jù)文獻(xiàn)［1，5］修改）Fig.5 Cross-section of Shimen-Yugou in Luoyi Sag（Modified according to references［1，5］）

圖6 洛伊凹陷L16二維地震剖面Fig.6 2D Seismic profile of L16 in Luoyi Sag

3.1 海西中晚期（C-P）弱伸展裂陷

海西中晚期（C-P），在揚(yáng)子-秦嶺-華北微板塊向北東方向不同速率的漂移、旋轉(zhuǎn)、俯沖、匯聚效應(yīng)下，區(qū)內(nèi)產(chǎn)生了南西方向的弱伸展裂陷和向北東方向的快速擠壓隆升［19，21-23］，尤其在海西末期，隨著商丹縫合帶的逐步形成，義伊斷裂開始由南西向北東方向發(fā)生逆沖推覆，并因此形成了厚度約為30 m 的下石炭統(tǒng)濱海瀉湖環(huán)境下的以含鐵鋁質(zhì)巖為特點(diǎn)的泥巖、海相灰?guī)r等海陸交互相沉積。隨著伏牛古陸的逐步隆起，以及義伊斷裂的逆沖推覆效應(yīng)，形成了區(qū)內(nèi)二疊世逐步形成且緩慢抬升的嵩萁、太行山和中條山水下古低凸起，并發(fā)育了一套陸表海環(huán)境下太原階-山西階的潮坪灰?guī)r-含煤巖系，以及海陸過(guò)渡相的石盒子階-石千峰期階三角洲-濱淺湖克拉通陸相沉積；一般二疊系殘存厚度約為600～1 300 m，最厚約達(dá)1 500 m，較厚區(qū)主要分布在義伊斷裂逆掩盤之下到雅嶺-伊川縣一帶。海西末期，義伊斷裂發(fā)生了明顯的快速擠壓和地層收縮-隆升剝蝕，在不均衡的隆升剝蝕下形成了二疊系與上覆三疊系之間明顯的角度不整合關(guān)系，這種地質(zhì)現(xiàn)象在整個(gè)南華北地區(qū)也是首次發(fā)現(xiàn)（圖6）。

圖7 洛伊凹陷K11二維地震剖面Fig.7 2D seismic profile of K11 in Luoyi Sag

圖8 義伊斷裂活動(dòng)模式Fig.8 Activities of Fault YY

3.2 印支早期（T1-2）弱擠壓隆升變形

印支早期（T1-2），在秦嶺微板塊與華北板塊南緣的俯沖消減和仰沖作用下，疊加北部西伯利亞板塊向南擠壓俯沖、東部郯廬斷裂帶的左旋走滑影響［25-28］，豫西進(jìn)入弱碰撞地臺(tái)型盆地發(fā)展階段，義伊斷裂以擠壓隆升變形為特點(diǎn)。在新安-石陵-伊川一線的較低凹陷區(qū)及間斷性出露地表的嵩萁-中條山和太行山水下低凸起區(qū)等，發(fā)育了一套氧化環(huán)境下厚度為1 000～2 000 m 的三角洲、河流和淺湖相［24］雜色泥砂巖沉積。

3.3 印支晚期（T3）不均衡整體拗陷

晚三疊世，在華北板塊南緣與秦嶺微板塊發(fā)生了全面的陸-陸碰撞，再加上郯廬斷裂帶的左旋走滑及太平洋板塊與東亞板塊的碰撞俯沖，華北板塊發(fā)生了明顯的不均衡整體拗陷，即華北板塊東南緣抬升褶皺，而西南緣的豫西則轉(zhuǎn)入克拉通陸內(nèi)擠壓拗陷，并整體呈現(xiàn)西坳?yáng)|隆的構(gòu)造格局。在南華北的豫西乃至鄂爾多斯盆地的廣大地區(qū)均發(fā)育了一套厚度為2 000～3 000 m 甚至大于4 000 m 左右的較厚的拗陷型沉積，為還原環(huán)境下的淺湖-深湖相暗色砂泥巖，區(qū)內(nèi)的較深坳陷區(qū)主要分布在伊川北-石陵-澠池-義馬一線。印支晚期，因全面的板塊碰撞隆升，義伊斷裂發(fā)生了顯著的由南西向北東方向的逆沖推覆，且逆沖推覆盤遭受了不同程度的剝蝕。

3.4 燕山期（J-K）強(qiáng)烈逆沖推覆-隆升剝蝕

燕山期（J-K），處于揚(yáng)子和華北板塊碰撞造山帶前鋒的豫西地區(qū)，其斷裂構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度是整個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期最強(qiáng)的，為不均一的強(qiáng)烈逆沖推覆和差異隆升剝蝕等復(fù)雜構(gòu)造變動(dòng)共生，義伊斷裂發(fā)生了明顯的左旋走滑和逆沖推覆，區(qū)內(nèi)三疊系所遭受的剝蝕主要集中在該時(shí)期，甚至古生界也遭受了差異隆升剝蝕，尤其在義伊斷裂的逆沖推覆盤，其上三疊統(tǒng)剝蝕殆盡，中下三疊統(tǒng)也遭受嚴(yán)重剝蝕，義伊斷裂①段和③段三疊系被剝蝕殆盡，②段和③段中下三疊統(tǒng)部分殘存。在義伊斷裂的逆沖推覆作用下，僅在義馬、宜陽(yáng)地區(qū)形成了具明顯分割性的局部坳陷，并沉積了一套類似于鄂爾多斯盆地中南部的中下侏羅統(tǒng)，為最厚達(dá)2 000 m 左右的義馬組沖積扇相礫巖段沉積及湖沼相暗色泥巖含煤巖系，與下伏三疊系之間呈微角度不整合或平行不整合關(guān)系［1］。燕山末期，義伊斷裂發(fā)生了強(qiáng)烈逆沖推覆和隆升剝蝕，嵩山、萁山、熊耳山和太行山在該階段快速隆升造山、遭受風(fēng)化剝蝕，僅在澠池縣南部、研究區(qū)西南部的西峽和南召北及研究區(qū)東南部的汝陽(yáng)縣沉積了一套干熱環(huán)境下厚度為30～200 m 左右的上白堊統(tǒng)東盟村組砂巖-砂泥巖-礫巖沉積，該套地層與下伏侏羅系呈角度不整合關(guān)系，地層中曾發(fā)現(xiàn)蜥腳類等恐龍骨骼和蛋化石［9］。

3.5 喜馬拉雅期（E-Q）左旋走滑裂陷

喜馬拉雅期（E-Q）以來(lái)，以喜馬拉雅期為主活動(dòng)期的洛宜大型走滑斷裂、義伊斷裂②段的活化裂陷作用等為代表，豫西整體轉(zhuǎn)入具明顯差異的左旋走滑裂陷，并在義伊斷裂②段的逆沖盤、洛宜斷裂的北部分別形成了殘存厚度約為1 000 和4 000 m的古近系沉積凹陷，為氧化環(huán)境下的河湖相棕紅-紅色砂泥巖，其余地方沉積殘存地層較薄。新近紀(jì)，同樣在洛宜走滑斷裂的北部形成了700 m 左右的河湖相雜色砂泥沉積凹陷。第四紀(jì)，豫西則發(fā)育了一套100 m 左右厚度不一的風(fēng)成或者泛濫河湖沉積，為干旱條件下的土黃色、棕紅色黏土和砂質(zhì)黏土沉積。

4 斷裂活動(dòng)對(duì)油氣成藏的控制作用

義伊等斷裂的活動(dòng)控制著洛伊凹陷的成烴、成儲(chǔ)及成藏特點(diǎn)，尤其海西中晚期以來(lái)，經(jīng)過(guò)印支期、燕山期和喜馬拉雅期的多期次改造作用，對(duì)二疊系和上三疊統(tǒng)、侏羅系等3 套烴源巖的油氣生成與運(yùn)聚、儲(chǔ)層改造和最終成藏具有重要的控制作用。

4.1 對(duì)烴源巖發(fā)育和生排烴的控制作用

海西晚期，受揚(yáng)子、秦嶺微板塊和華北板塊不均衡的漂移匯聚作用，在弱伸展裂陷下形成了區(qū)內(nèi)一套含煤泥頁(yè)巖系，其中，在還原條件下沉積的以太原組、山西組和下石盒子組為主的二疊系暗色泥頁(yè)巖和煤層分布較廣［24-29］，暗色泥頁(yè)巖和煤層累積厚度分別為200～500和10～40 m，是區(qū)內(nèi)主要生油層系之一，Ro值分別為0.7%～1.16% 和2.18%～3.48%；印支末期該套烴源巖灶達(dá)到生烴高峰期，燕山期-喜馬拉雅期，義馬-宜陽(yáng)和伊川部分地區(qū)在差異沉降的再次深埋中發(fā)生二次規(guī)模生烴，印支末期和燕山末期在義伊斷裂的逆沖推覆中部分遭受剝蝕破壞。在印支晚期不均衡拗陷中，義馬-宜陽(yáng)-伊川地區(qū)以還原環(huán)境為主的原始沉積厚度可能大于4 000 m的上三疊統(tǒng)砂泥巖沉積，有效烴源巖為厚度為500～1 000 m 的暗色泥巖，Ro值為0.6%～1.3%，為區(qū)內(nèi)主力烴源巖之一；印支末期底部的部分烴源巖開始生烴，燕山期-喜馬拉雅期于再次深埋中大規(guī)模生烴，燕山末期在義伊斷裂的逆沖盤等部位部分遭受嚴(yán)重破壞。燕山期在不均一的差異沉降隆升中，在義馬-宜陽(yáng)等地區(qū)發(fā)育厚度達(dá)400～800 m 的中下侏羅統(tǒng)暗色泥頁(yè)巖含煤巖系，是洛伊凹陷的次要烴源巖，Ro值為0.57%～0.7%，為低成熟烴源巖，主力生烴期為喜馬拉雅期。上述烴源巖主要以義伊斷裂主控的北西方向殘存分布。

4.2 對(duì)有效儲(chǔ)層分布和構(gòu)造-裂縫性儲(chǔ)層的控制作用

對(duì)儲(chǔ)層的控制作用［30-32］主要表現(xiàn)在2 個(gè)方面：一是義伊斷裂控制著區(qū)內(nèi)沿古水下低凸起發(fā)育的致密砂巖有效儲(chǔ)層的發(fā)育。其中，在二疊紀(jì)因斷裂的持續(xù)性活動(dòng)控制沉積的中統(tǒng)大占組砂巖、上統(tǒng)田家溝組砂巖和平頂山組砂巖沿著北西向成帶展布；而晚三疊世發(fā)育的三角洲砂體和水下分流河道砂體等也主要沿著因斷裂逆沖作用形成的構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶展布，如沿著北西走向的雅玲-白沙古水下低凸起發(fā)育的物性較好的水下分流河道和河口壩微相砂體。二是持續(xù)活動(dòng)的義伊斷裂為致密砂巖的構(gòu)造-裂縫性儲(chǔ)層的形成和改造創(chuàng)造了條件，印支末期，因主斷裂的再次復(fù)活和逆沖推覆，在前期形成的尋村-雅嶺等鼻狀構(gòu)造帶派生了較多次級(jí)斷裂或裂縫，對(duì)前期已形成圈閉的砂巖、裂縫等儲(chǔ)層進(jìn)行了裂縫化或者再成巖儲(chǔ)層改造；如T1 井、3001 孔巖心中以各種角度延伸60～80 mm的裂縫和一到幾十微米的微裂縫，有的裂縫寬度達(dá)10 mm［1］。

4.3 對(duì)油氣運(yùn)聚的控制作用

對(duì)油氣運(yùn)聚的控制作用主要表現(xiàn)為對(duì)油氣運(yùn)移方向和油氣聚集成藏的控制作用［30-33］。區(qū)內(nèi)發(fā)育的上三疊統(tǒng)譚莊組和椿樹腰組主力烴源巖灶，因義伊斷裂的控制作用主要沿著北西和北西西走向發(fā)育，在澠池-義馬、石陵-雅嶺北和雅嶺南-伊川南形成3 個(gè)主力生烴條帶，并因此控制了如圖9 所示的印支期-燕山期沿著生烴條帶軸向方向分布的較明顯的3 個(gè)油氣運(yùn)聚分隔槽的形成，且油氣主要沿生排烴分隔槽的優(yōu)勢(shì)路線和方向運(yùn)聚成藏；由于斷裂對(duì)致密砂巖的裂縫化效應(yīng)，在改善儲(chǔ)層的同時(shí)也利于油氣沿著優(yōu)勢(shì)通道運(yùn)移聚集。在雅嶺構(gòu)造-巖性圈閉鉆探的T1井上三疊統(tǒng)椿樹腰組1 874～1 884 m井段，因微裂縫和水下分流河道砂巖較發(fā)育，且具有較好的蓋層保存條件，試采獲得折算平均日產(chǎn)量為7 200 m3/d的天然氣流［1］；其中，因印支期-燕山期大規(guī)模的逆沖隆升剝蝕，使部分在二疊系或者上三疊統(tǒng)已成藏的油氣在后期抬升剝蝕中發(fā)生了向更淺部位置的調(diào)整和再運(yùn)聚成藏（圖10）。

4.4 對(duì)油氣保存的控制作用

由于義伊斷裂的逆沖推覆效應(yīng)，在海西期到印支期-燕山期以來(lái)，逆沖推覆作用使得其逆沖盤的殘存上三疊統(tǒng)或者二疊系烴源巖遭受嚴(yán)重剝蝕，不僅破壞了原來(lái)部分正生排烴的烴源巖，而且也使得已經(jīng)成藏于二疊系中上部或者上三疊統(tǒng)的砂巖油氣藏在后期的構(gòu)造改造中，因斷裂面的脈沖散失效應(yīng)和蓋層的剝蝕效應(yīng)等，導(dǎo)致油氣藏的保存條件變差而部分遭受嚴(yán)重破壞、散失。實(shí)鉆中T1井在上三疊統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的譚莊組泥巖裂縫瀝青就是油氣藏被破壞的直接證據(jù)。

綜上所述，在義伊斷裂的控制下，義馬次凹北部、宜陽(yáng)次凹石陵鄉(xiāng)西北和伊川次凹雅嶺等構(gòu)造-巖性圈閉發(fā)育區(qū)不但具有較好的油氣保存條件，而且具備較好的水下分流河道砂體-裂縫性儲(chǔ)層發(fā)育條件，油氣成藏條件較優(yōu)越，是下一步突破二疊系和中生界上三疊統(tǒng)或中下侏羅統(tǒng)油氣突破的有利區(qū)帶。

圖9 豫西上三疊統(tǒng)油氣運(yùn)聚與斷裂活動(dòng)的關(guān)系Fig.9 Relationship of hydrocarbon migration-accumulation and fault activity of Upper Triassic in Yuxi

圖10 豫西油氣成藏模式（L14剖面）Fig.10 Hydrocarbon accumulation mode in Yuxi（Cross-section L14）

5 結(jié)論

義伊斷裂是一條控制形成洛伊凹陷中-古生界生排烴次凹和基本構(gòu)造格局的區(qū)域性復(fù)雜深大斷裂，自西北到東南可分為疊瓦狀強(qiáng)烈逆沖推覆段、逆沖擠壓疊加后期負(fù)反轉(zhuǎn)段、多角度疊瓦狀強(qiáng)烈逆沖推覆疊加走滑構(gòu)造段、不對(duì)稱牛軛-疊瓦狀較強(qiáng)逆沖推覆段等4段。

在義伊斷裂的控制作用下，區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了海西中晚期弱伸展裂陷、印支早期弱擠壓隆升變形、印支晚期不均衡整體拗陷、燕山期強(qiáng)烈逆沖推覆-隆升剝蝕、喜馬拉雅期左旋走滑裂陷等5 個(gè)構(gòu)造演化階段。

義伊斷裂的構(gòu)造活動(dòng)不僅控制著區(qū)內(nèi)二疊系、上三疊統(tǒng)和中下侏羅統(tǒng)烴源巖的發(fā)育，及印支末期和燕山期-喜馬拉雅期多期次生烴，而且還控制著區(qū)內(nèi)構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶的三角洲砂體和水下分流河道砂體等有利儲(chǔ)層的發(fā)育與分布，及二疊系和上三疊統(tǒng)等致密砂巖儲(chǔ)層的裂縫化改造。此外，還導(dǎo)致區(qū)內(nèi)二疊系和中生界的抬升剝蝕，尤其對(duì)其油氣成藏具有較大的破壞作用。

在義伊斷裂的控制作用下，與生排烴期等匹配較好，尤其中-古生界具有保存條件的義馬次凹北部、宜陽(yáng)次凹石陵鄉(xiāng)西北和伊川次凹雅嶺等構(gòu)造-巖性圈閉發(fā)育區(qū)是洛伊凹陷二疊系和中生界具有較好油氣成藏條件的有利區(qū)帶。