陳 偉，邱旭明

（中國(guó)石化江蘇油田分公司，江蘇 揚(yáng)州225009）

中國(guó)東部的中新生代裂陷盆地大多以伸展作用為主導(dǎo)， 形成了以拉張正斷層為主的構(gòu)造樣式。受區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)、郯廬斷裂活動(dòng)的影響，這些盆地部分?jǐn)嗔鸭嬗凶呋再|(zhì)，從而綜合表現(xiàn)為扭張斷裂特征［1-5］。 前人的研究主要集中在扭張斷層的識(shí)別和成因機(jī)制方面［6-11］，而針對(duì)張性、扭張斷裂不同性質(zhì)的轉(zhuǎn)化，扭張斷裂構(gòu)造帶發(fā)育及圈閉形成的控制作用方面研究較少。本文通過對(duì)蘇北盆地金湖凹陷石港斷裂帶的解析，在研究石港斷裂帶的演化和分段發(fā)育特點(diǎn)的基礎(chǔ)上， 探討扭張斷裂控帶成圈作用，并建立相應(yīng)模式，以期對(duì)該類型斷裂構(gòu)造發(fā)育模式及控帶成圈作用提供指導(dǎo)，提高油氣勘探成功率。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

金湖凹陷位于蘇北盆地東臺(tái)坳陷的西部，是晚白堊世-新生代形成的“南斷北超”箕狀斷陷［12-13］（圖1）。 金湖凹陷是蘇北盆地富油凹陷之一，經(jīng)歷了儀征、吳堡、三垛等主要的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，自下而上發(fā)育三套構(gòu)造層，即下構(gòu)造層（泰州組、阜寧組）、中構(gòu)造層（戴南組、三垛組）和上構(gòu)造層（鹽城組、東臺(tái)組），并且形成了復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)。 其中石港斷裂帶是位于凹陷中北部的一條重要的二級(jí)斷層，控制了其西側(cè)三河次凹的形成，成藏條件有利，形成了大量的斷鼻、斷塊油藏。

圖1 蘇北盆地構(gòu)造區(qū)劃

2 石港斷裂帶發(fā)育特征

石港斷裂帶整體呈北東走向，西北傾向，延伸長(zhǎng)度約40 km。 石港主斷裂及其伴生斷層的組合在平面上、縱向上的不同位置存在較大變化，從而使得整個(gè)斷裂帶具有豐富多彩的構(gòu)造樣式。

2.1 石港斷裂帶平面發(fā)育特征

下構(gòu)造層（T33反射層—阜寧組二段內(nèi)部標(biāo)志層反射）（圖2a）， 石港斷裂帶整體上表現(xiàn)為單一主干斷層發(fā)育特征，與次級(jí)斷層呈斜交組合。 從南往北呈現(xiàn)出三種發(fā)育特征，南段（金南地區(qū)）石港主斷層呈北東東走向， 次級(jí)斷層呈人字型或入字型組合；中段（橋河口地區(qū)）石港主斷層呈北東走向，和次級(jí)斷層呈羽狀組合；北段（前鋒、白馬河地區(qū)）石港主斷層北北東走向，呈鏈接式組合。

中構(gòu)造層 （T24反射層—戴南組二段底界反射）（圖2b），石港斷裂帶整體上表現(xiàn)為多條雁列斷層平行交替排列的特征。 從南往北同樣呈現(xiàn)三種發(fā)育特征， 南段表現(xiàn)為帚狀組合； 中段呈S型斷層雁列組合；北段表現(xiàn)為平直斷層雁列組合。

綜上所述，石港斷裂帶在下構(gòu)造層和中構(gòu)造層呈現(xiàn)不同的發(fā)育特點(diǎn)，且從南往北不同位置斷層的走向及組合特征均有明顯變化，但所形成的構(gòu)造樣式都具有扭張?zhí)攸c(diǎn)。

圖2 金湖凹陷石港斷裂帶中、下構(gòu)造層平面展布

2.2 石港斷裂帶剖面特征

剖面顯示，石港斷裂帶發(fā)育明顯的上下兩套斷裂系統(tǒng)，且整體表現(xiàn)為正斷層特征，主斷面南緩北陡；斷層組合反映的扭動(dòng)（或走滑）特征明顯，且由南往北形式不一。

石港斷裂南段斷層統(tǒng)一傾向，主斷層與次級(jí)斷層呈梳狀組合，次級(jí)斷層相互平行，下端交于石港主斷面之上（圖3a）；石港斷裂中段下構(gòu)造層呈單一斷面，中構(gòu)造層呈撒開的似花狀組合（圖3b）；石港斷裂北段，其中前鋒北地區(qū)主斷面近直立，與次級(jí)斷層組成典型負(fù)花狀構(gòu)造（圖3c），白馬河地區(qū)斷裂發(fā)育較少，呈陡立的y字型組合（圖3d）。

圖3 金湖凹陷石港斷裂帶不同位置地震解釋剖面

3 石港斷裂帶成因演化分析

石港斷裂是在中生代基底先存斷裂基礎(chǔ)上發(fā)育形成的， 同時(shí)還受到區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)變化的影響，從而使得在不同時(shí)期、不同位置表現(xiàn)為不同的變形特征（圖4）。

圖4 金湖凹陷石港斷裂帶橋河口地區(qū)構(gòu)造演化剖面

泰州-阜寧組沉積期：印度板塊、太平洋板塊的不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致軟流圈向東蠕散使巖石圈減薄，導(dǎo)致沉積蓋層也發(fā)生蠕散型的相對(duì)均勻的伸展變形，先期形成的逆沖推覆構(gòu)造發(fā)生回滑［14-15］。 此時(shí)受北西-南東向區(qū)域拉伸應(yīng)力場(chǎng)控制，基底斷裂復(fù)活，石港斷裂繼承了先存斷層發(fā)育特征，表現(xiàn)為一條斷層貫穿南北，但是由于基底走向的變化，使得石港斷層的發(fā)育也表現(xiàn)為三段式， 南部呈北東東走向、中部呈北東走向、北部呈北北東走向，其中南部、中部斷裂走向與伸展方向近垂直， 表現(xiàn)為正斷層特征，北部斷裂走向與伸展方向斜交，為斜向拉伸，表現(xiàn)為扭張斷裂特征，呈鏈接式組合。

戴南組-三垛組沉積期： 印度板塊向北擠入與歐亞板塊發(fā)生硬碰撞［16］，產(chǎn)生“右旋扭動(dòng)”力偶，同時(shí)受到郯廬斷裂右行走滑活動(dòng)影響［17］，蘇北盆地區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻媳狈较蛏煺?，同時(shí)具有右行扭動(dòng)應(yīng)力。 所以石港斷裂表現(xiàn)為扭張斷裂發(fā)育特征，并且由于前期斷裂走向的差異使得不同段也形成了不同的斷裂組合，如南段表現(xiàn)為帚狀組合、中段表現(xiàn)為S型雁列組合，而北段由于走向（北北東向）與伸展方向（南北向）近平行，走滑特征更明顯，主斷面近直立，表現(xiàn)為典型的負(fù)花狀構(gòu)造、平直斷層雁列組合等。

4 扭張斷裂控圈作用

扭張作用下構(gòu)造樣式的多樣性也造就了圈閉發(fā)育的多樣性。 如圖5所示，石港斷裂帶主要構(gòu)造樣式為帚狀構(gòu)造和雁列構(gòu)造兩種類型，這兩種斷層組合實(shí)質(zhì)上是扭張斷裂在發(fā)育過程中形成的斷層轉(zhuǎn)換帶。 但是由于轉(zhuǎn)換帶類型的差異導(dǎo)致了局部應(yīng)力場(chǎng)的變化，從而使得對(duì)圈閉的形成發(fā)育起著不同的控制作用。

圖5 金湖凹陷石港斷裂帶斷層轉(zhuǎn)換帶模式

如石港斷裂南部發(fā)育的帚狀構(gòu)造帶，主干斷層呈右行扭張， 而分支斷層為南北向拉張的正斷層，所以該類型帚狀構(gòu)造帶分支斷層發(fā)育部分整體表現(xiàn)為釋壓特征（圖5a），發(fā)育的圈閉類型主要為雙斷層或多斷層控制的斷塊圈閉。

而石港斷裂帶中部發(fā)育的雁列構(gòu)造帶整體表現(xiàn)為扭張?zhí)卣?，?nèi)部多條S型斷層平行交替排列，首尾相互重疊且不相連接，因此也有學(xué)者稱之為疊覆型轉(zhuǎn)換帶［18］。 石港斷裂中部該類型構(gòu)造帶表現(xiàn)為右行左階特征，因此相鄰的兩條斷層疊置部位通常為增壓區(qū)（圖5b），形成背形構(gòu)造，有利于斷背斜等構(gòu)造圈閉的發(fā)育。 對(duì)于單條S型右行扭張斷層而言，其左階式部位也是增壓區(qū)（圖6），同樣有利于具有背形特征的構(gòu)造圈閉發(fā)育。

圖6 S型右行扭張斷層應(yīng)力模式

通過上述分析， 總結(jié)扭張斷層控帶成圈模式，即扭張斷層的發(fā)育控制了構(gòu)造帶（或轉(zhuǎn)換帶）的發(fā)育，不同級(jí)別扭張斷層形成的構(gòu)造帶規(guī)模不一。 在這些構(gòu)造帶內(nèi)部由于局部應(yīng)力場(chǎng)的變化，易形成增壓區(qū)， 從而有利于形成具有背形構(gòu)造特征的斷鼻、斷塊圈閉。 圖7所示為雁行扭張斷裂控帶成圈模式。兩條雁列主干斷層之間為增壓區(qū)，由于調(diào)節(jié)斷層的發(fā)育，可形成斷鼻、斷塊圈閉；上升盤在S型斷層左階部位發(fā)育斷鼻、斷塊圈閉；在下降盤主要發(fā)育斷塊圈閉。 這樣就形成了沿著石港斷裂中部雁列構(gòu)造帶疊覆部位發(fā)育的圈閉群。

圖7 雁行扭張斷層控帶成圈模式

5 勘探實(shí)踐及啟示

在此理論的指導(dǎo)下，針對(duì)石港斷裂帶中部橋河口地區(qū)鉆探2口探井。 其中A塊（QX19）位于兩條主干雁列斷層之間，并被調(diào)節(jié)斷層切割，形成斷塊圈閉（圖8a），從過該塊的剖面可見低幅背形特征（圖8b）；B塊（QX18）位于雁列斷層上升盤，同樣也具有低幅背形特征（圖8a、圖8c）。 鉆探結(jié)果顯示，A、B兩塊鉆探的兩口井均獲得了工業(yè)油流，證實(shí)了該理論的實(shí)用性。

圖8 石港斷裂帶橋河口地區(qū)構(gòu)造圖及地震解釋剖面

因此，在斷裂組合及圈閉識(shí)別等方面，可以借鑒扭張構(gòu)造發(fā)育特征及其控帶成圈模式。 尤其是像我國(guó)沿海地區(qū)發(fā)育的裂陷盆地 （如渤海灣盆地、北部灣盆地）大多具有扭動(dòng)（或走滑）成分，通過對(duì)扭張斷裂控帶成圈理論的應(yīng)用和完善，可以更有效地指導(dǎo)勘探實(shí)踐。

6 結(jié)論

（1）石港斷裂在縱向不同構(gòu)造層、平面不同位置均呈現(xiàn)不同的發(fā)育特征。 下構(gòu)造層整體表現(xiàn)為單一主干斷層發(fā)育特征，由南往北與次級(jí)斷層表現(xiàn)為人字形（或入字形）組合、羽狀組合、鏈接式組合；中構(gòu)造層整體表現(xiàn)為多斷層似花狀組合，由南往北呈帚狀、S型雁列、平直雁列式組合的變化。

（2）石港斷裂在基底斷層復(fù)活的基礎(chǔ)上，經(jīng)歷了伸展、扭張兩期構(gòu)造演化疊加，形成了上下兩套斷裂系統(tǒng)及復(fù)雜斷裂組合的特點(diǎn)，其中扭張應(yīng)力促使了局部背斜形態(tài)的形成。

（3）伸展型盆地內(nèi)扭張斷裂對(duì)構(gòu)造圈閉的形成具有明顯的控制作用。 扭張斷裂（或斷層組合）控制了構(gòu)造帶（或轉(zhuǎn)換帶）的發(fā)育，這些構(gòu)造帶（或轉(zhuǎn)換帶）在扭應(yīng)力的擠壓分量作用下，可形成增壓區(qū)，從而形成具有背形構(gòu)造特征的斷鼻、斷背斜等構(gòu)造圈閉。