张扭性盆地隐性断裂带识别、演化及控藏作用——以苏北盆地金湖凹陷为例

隐性断裂带是由区域或局部应力场或基底断裂活动影响下, 在凹陷沉积盖层中产生的断裂趋势带。重磁、三维地震资料处理解释成果证实苏北盆地金湖凹陷存在北东、北西两组基底断裂。部分北东向的基底断裂活动强烈, 控制了凹陷形成和演化; 北西向和部分北东向的基底断裂活动性较弱, 沉积盖层中形成了隐性断裂带。它们表现为成带分布的雁列式小断层、断断续续沿固定方向分布的小断层、一系列沉积扇体或油气圈闭成带成串分布等线状构造。随机测线的剖面上表现为地震同相轴没有明显错断或呈现杂乱反射。除上述两组隐性断裂带, 区域右行应力场在凹陷内部产生的东西方向的挤压应力分量也形成了断续状、串状的南北向隐性断裂带。研究表明, 隐性断裂带由"隐性"逐渐向"显性"过渡。经历了早期弱雁列式隐性期、早中期强雁列式隐性期、中期断续状隐-显期、中后期串状显-隐期4个隐性阶段, 最终演化为"显性"张扭性走滑断裂。沉积盖层中形成的这些隐性断裂带控制了储集砂体分布、改善了储层物性、使隐性圈闭成带成串分布, 是油气聚集成藏的有利区带。     

东营凹陷基底断裂走滑活动对油气成藏的影响

弱变形构造带是沉积盆地盖层中客观存在的构造现象,并且与油气聚集关系密切,一般可以通过不同地质单元(次级断层、油藏、圈闭、相带、凹陷、岩体、潜山等)的有规律排列等现象进行识别.为了初步揭示盖层变形带变形强度与油气聚集规模这一问题,首先在渤海湾盆地初步识别出40条盖层变形带,然后应用变盖层厚度和变剪切强度的构造物理模拟实验方法研究基底断裂走滑活动对盆地沉积盖层产生断层的过程.应用SPSS软件,对基底走向滑动量、横向滑动量、实验盖层厚度、雁列缝长度等参数进行了多元二次函数拟合.根据东营凹陷八面河、王家岗地区古近系各时期地层厚度、构造图R剪切长度、实验估算的张扭角度,计算出了各个时期的基底断裂走滑量;在模拟实验各阶段充注染色石油,结合凹陷实例建立了基底断裂走滑早期R剪切单一通道运移-孤立聚集、早中期R剪切主通道运移-雁列串珠状聚集(王家岗)、P剪切主通道运移-断续带状聚集、全通道运移-连续带状聚等成藏模式(八面河);最后指出盖层变形带上的R剪切增压变形段,R、P剪切交汇段是油气勘探有利目标区.     

渤海湾盆地隐性断裂带识别及其地质意义

隐性断裂带是区域或局部应力场、基底断裂体系活动、潜山块体扭动影响下在沉积盆地盖层中产生的断裂趋势带, 它是断裂带的一种类型, 与显性断裂伴生于沉积盆地, 但由于其不具有显性断裂的固有特征, 隐蔽性强而常常被忽略.可以通过以下7个方面有效识别隐性断裂带: ①小型显性构造(小断层、小褶皱、断块)呈雁列式、断续状、错位对称式反映的大型隐性断裂带; ②基底断裂体系活动在沉积盆地盖层中产生的隐性断裂带; ③潜山、凹陷分布形成的线状、调节型或者侧列式隐性断裂带; ④砂体分布反映的隐性断裂带; ⑤油藏排列、分布、走向反映的隐性断裂带; ⑥相干体切片显示的隐性断裂带; ⑦断层叠覆端、末端、深大断裂分段活动等局部应力场变化形成的隐性断裂带.应用上述方法开展渤海湾盆地隐性断裂带识别研究, 综合国内外的调研结果, 建立了隐性断裂带的类型划分方案体系并阐述了不同级别构造单元中隐性断裂带的类型特征.研究表明, 隐性断裂带具有多方面的地质意义, 可以作为调节构造带调节盆地不均匀伸展活动, 分隔凹陷、隆起等构造单元; 控制盆地沉积相带发育分布, 影响断陷湖盆砂体的展布范围; 控制圈闭组合排列、改造输导体系, 形成串珠状、带状油气富集区; 深断裂活动触发地震的过程中会在地表形成隐性断裂带, 因此, 隐性断裂带的识别和分析具有现实意义.      

渤海湾盆地东营凹陷南斜坡断裂趋势带形成机制与控藏作用

断裂趋势带是指盆地基底断裂继承性活动或盖层受到剪切作用影响而产生在盖层中的弱变形构造带,是主断裂面形成前的变形程度较弱的构造带。研究发现,东营凹陷南斜坡王家岗和八面河断裂趋势带是由一系列雁列式排列小断层带组成的,具有上宽下窄,下部收敛于主走滑断裂的特点。由于浅层没有主断层显现,故也称这种构造带为隐性断裂带,其形成机制和变形程度不同,发育的圈闭数量、圈闭性质等特征不同,富集油气的能力也有差异。构造物理模拟实验表明,王家岗和八面河断裂趋势带都形成于基底断裂走滑—伸展双重作用,前者走滑—伸展运动方向夹角为40°~50°,后者夹角为20°左右。前者处于断裂带发育的幼年期,变形程度较弱,趋势带宽度小,断裂密度小;后者处于断裂带发育的青年期,变形程度强,趋势带宽度大,断裂密度大,形成与断裂相关的圈闭数量多,油气聚集能力高于前者。根据断裂趋势带演化阶段、发育特征和源藏匹配关系,认为断裂趋势带变形强度是控制油气富集程度的关键因素。王家岗断裂趋势带成藏模式为“幼年期弱变形—单洼供烃成藏模式”,八面河断裂趋势带成藏模式为“青年期强变形—双洼供烃成藏模式”。     

渤海湾盆地东营凹陷南斜坡断裂趋势带形成机制与控藏作用

断裂趋势带是指盆地基底断裂继承性活动或盖层受到剪切作用影响而产生在盖层中的弱变形构造带,是主断裂面形成前的变形程度较弱的构造带。研究发现,东营凹陷南斜坡王家岗和八面河断裂趋势带是由一系列雁列式排列小断层带组成的,具有上宽下窄,下部收敛于主走滑断裂的特点。由于浅层没有主断层显现,故也称这种构造带为隐性断裂带,其形成机制和变形程度不同,发育的圈闭数量、圈闭性质等特征不同,富集油气的能力也有差异。构造物理模拟实验表明,王家岗和八面河断裂趋势带都形成于基底断裂走滑—伸展双重作用,前者走滑—伸展运动方向夹角为40°~50°,后者夹角为20°左右。前者处于断裂带发育的幼年期,变形程度较弱,趋势带宽度小,断裂密度小;后者处于断裂带发育的青年期,变形程度强,趋势带宽度大,断裂密度大,形成与断裂相关的圈闭数量多,油气聚集能力高于前者。根据断裂趋势带演化阶段、发育特征和源藏匹配关系,认为断裂趋势带变形强度是控制油气富集程度的关键因素。王家岗断裂趋势带成藏模式为“幼年期弱变形—单洼供烃成藏模式”,八面河断裂趋势带成藏模式为“青年期强变形—双洼供烃成藏模式”     

“构造坡折带”——断陷盆地层序分析和油气预测的重要概念

构造坡折带是指由同沉积构造长期活动引起的沉积斜坡明显突变的地带.渤海湾等盆地的研究表明, 断陷湖盆中存在的构造坡折带制约着盆地可容纳空间的变化, 对层序的发育、沉积体系域及砂体的分布起重要的控制作用.在半地堑盆地中可划分出凸起-缓坡边缘、缓坡-洼陷边缘、陡坡-洼陷边缘、凸起-陡坡边缘等断裂坡折带, 识别了“梳状构造”、“帚状构造”、“叉型构造”等同沉积的构造(断裂) 坡折带样式, 它们控制着特定的沉积相域和砂体的展布形式.构造坡折带是油气藏形成的极有利地带.洼陷边缘断裂坡折带, 如“梳状构造”等构成盆地深部预测勘探的重要领域.      

走滑构造体系盆山耦合与区带分析

走滑构造体系盆山耦合常由于走滑断层弯曲所产生 ,结合油气勘探中盆地—区带—圈闭 3个层次 ,相应地划分为 3类走滑断层 :(1)转换断层为控盆断层 ;(2 )转移断层为控带断层 ;(3)撕裂断层为控藏断层。走滑断层伴生盆地按力学性质可以划分为 :(1)走滑伸展盆地 ;(2 )走滑挤压盆地及 (3)走滑旋转盆地。转移断层可以与裂谷盆地或前陆盆地复合 ,发育断裂互联网络 ,形成雁列褶皱或雁列断块油气区带 ;撕裂断层与低角度正断层或逆冲断层相交时常形成有利圈闭 ,如活板构造等。     

松辽盆地继承性断裂带特征及其在油气聚集中的作用

松辽盆地沉积盖层发育三套断裂组合,即张性断块构造断裂组合、张性断块构造-滑脱型正断层组合断裂组合、扭动断裂组合。三套断裂组合主干断层具有继承发育特点,形成继承性发育断裂带。这些断裂带不仅控制了深部构造格局、中浅层沉积体系的发育与展布以及盖层的构造变形,而且对盆地油气系统中油气运移、聚集与保存发挥着重要作用,因此继承性发育断裂带周围是盆地油气的主要聚集区带。     

黄河口凹陷古近纪构造坡折带对沉积体系的控制

坡折带类型、分布对沉积体系具有明显控制作用。通过对黄河口凹陷古近系层序构成样式和沉积充填研究,结果表明:①在盆地幕式断陷活动和同沉积断裂差异活动等构造作用下,形成了断裂坡折和挠曲坡折2种类型的构造坡折带。断裂坡折可以进一步分为断阶坡折、帚状坡折和断裂转换带坡折,不同类型构造坡折带对沉积体系具有明显控制作用。②断阶坡折控制了陡坡带扇三角洲、缓坡带辫状河三角洲沉积体系的形成和分布;帚状坡折控制了沉积体系入湖方向和沉积厚度;断裂调节带控制了辫状河三角洲、湖底扇沉积体系的形成和分布;挠曲坡折控制了辫状河三角洲沉积体系的分布。③构造坡折控制不同类型的圈闭组合,断阶坡折带发育断块型圈闭、岩性上顷尖灭圈闭;帚状坡折带发育掀斜断块圈闭;断裂转换带发育岩性上倾尖灭圈闭、断鼻-岩性圈闭;挠曲坡折带发育地层超覆圈闭。不同类型坡折带对沉积体系的控制为下一步中深层油气勘探指明方向。     

塔里木盆地库车前陆褶皱带中段盐相关构造特征与油气聚集

塔里木盆地北部库车前陆褶皱带古新统一始新统发育盐岩层系，将库车前陆褶皱带构造变形和圈闭样式分为三层，即盐上构造、盐层(盐间)构造和盐下构造。盐上构造包括盐上背斜、盐上逆冲断层及断层相关褶皱、盐上背冲断块构造、强制褶皱、盐上逆冲断层遮挡构造和盐推覆构造等；盐层(盐间)构造主要包括盐枕构造、盐间断褶构造、盐焊接构造和外来盐席等；盐下构造主要有背冲断块构造、断层相关褶皱、叠瓦冲断带和双重构造等。库车前陆褶皱带盐构造的形成可能受挤压作用、重力滑动和重力扩展作用多重控制。笔者等讨论了盐相关构造油气成藏条件和模式，认为库车前陆褶皱带盐岩层变形与丰富的圈闭构造形成密切相关，烃源岩主要位于盐下，盐岩层作为优质盖层构成石油和天然气藏最优越的遮挡条件，断裂对盐下、盐间和盐上油气成藏都起重要控制作用，但盐下是最有利的油气聚集场所。     

金湖凹陷隐性断裂带形成机制及分布

金湖凹陷基底存在北东、北西向两组断裂。北西向基底断裂活动较弱,对盖层变形影响较小,在盖层中多以隐性断裂带显现;北东向基底断裂活动强烈,对凹陷盖层变形影响较大,不仅形成了凹陷东部边界杨村断裂在内的多条显性断裂,而且形成了多条隐性断裂带。凹陷中部的北东向石港显性断裂带将凹陷分割成西部斜坡带和东部凹陷带。东部凹陷带受基底北西向断裂隐性活动的影响呈现南北分段特征。凹陷盖层中还发育了大量近东西走向的三、四级正断层,它们大致平行成带分布,形成了宝应平行雁列式断裂构造带、唐港雁列式断裂构造带、卞闵杨平行雁列式断裂构造带、西斜坡平行入字型断裂构造带、汊涧泥沛平行雁列式断裂构造带等一系列油气富集区带。上述构造带中的油气藏分布明显受到北东和北西向基底断裂活动影响,呈现北东、北西或近南北向成带、成串分布特征。应用区域地质、重磁等资料开展隐性断裂带预测,识别出10条北东向、5条北西向、6条南北向隐性断裂带。沉积盖层中形成的这些隐性断裂带控制了储集砂体分布、改善了储层物性、使隐性圈闭成带成串分布,是油气聚集成藏的有利区带。     

黄骅坳陷南区扭动构造特征及其与油气聚集的关系

在研究黄骅坳陷断裂系统的基础上,通过力学分析认为黄骅坳陷在第三系盖层中极难出现明确的走滑断裂,但形成大量斜向滑动断层,具有典型的扭动构造特点。扭动构造包括直扭型和旋扭型两种,其中沧东断裂、徐西断裂、南皮北-盐山隐伏断裂以及皂坡-故县隐伏断裂带所围限的区域以发育直扭型构造样式为主,组成＂λ＂字形、雁列式及＂S＂形断裂构造样式等。在豫冀鲁巨型帚状构造体系和边界大断裂共同作用下,以南皮洼陷为漩涡中心,形成帚状旋扭构造样式。这一旋扭构造样式在南皮北-盐山隐伏断裂带南部的乌马营地区表现最为明显,其次为沧东断裂下降盘的舍女寺地区,平面上呈向南西方向收敛、向北东方向撒开,在沙二段、沙三段地层最为明显。张扭性断裂系统对油气聚集的重要控制作用主要表现为圈闭和断裂构造带形成、油气垂向运移通道作用以及控油性差异等3个方面。     

东濮凹陷陡坡带北部控凹断裂样式及砂体充填模式

东濮凹陷东部陡坡带北部边界发育3种样式的控凹断裂:单断板状边界断裂、犁状边界断裂和同向断阶边界断裂.3种断裂边界分别控制着不同的砂体分布及层序地层模式,陡坡带板状断裂边界控制着扇体充填模式;犁状断裂边界控制沉积中心(或生油洼陷)的分布发育和演化,湖侵体系域发育,以湖底扇砂体为主;同向断阶的分布则控制着较大规模的低水位扇的发育.     

论河北省兴隆一带东西向走滑断裂系统

河北省兴隆县一带地处燕山造山带的中段，是中生代构造变形的典型地区。该区广泛发育了东西向和北东向联合构造，东西向主走滑断裂呈右行右阶式（Ｐ断裂），北东向次级构造由北盘的雁列式褶皱、分枝断裂及南盘次级断裂等组成。燕山台褶带变形是由尚义─平泉断裂和密云─洪山口断裂在侏罗纪时发生右行走滑形成的，其间的剪切变形带，总体特征类似于一个大型Ｓ─Ｃ构造或平面对冲构造。区内古基底断裂不仅控制中晚元古代的沉积地层和岩浆活动，而且对中生代的构造变形方式也产生重要作用。主走滑断裂与古基底断裂的复活有直接的关系     

鄂尔多斯盆地隐性断裂识别及其控藏作用

所谓隐性断裂带，是指在断裂发育早期，主断面形成之前的裂缝发育带或一系列地质体定向律排列所反映的弱变形断裂趋势带.为了研究鄂尔多斯盆地隐性断裂带的形成机制及其对油气运聚成藏的控制作用，在重、磁、区域地质等分析的基础上，充分应用油气勘探、野外考查等资料，在鄂尔多斯盆地分别识别出了盆地级、坳陷级、凹陷级和圈闭级的隐性断裂带，按走向可分为东西向、北西向和北东向等.研究表明:按照从隐性到显性的顺序，可将隐性断裂带的演化分为盖层密集裂缝发育期、雁列式断裂线性展布期、断裂面断续形成期、断裂面陆续连通期以及断裂面连通且产生断距的显性断裂期5个基本阶段.隐性断裂带调节了盆地的构造格局、分割凹陷、隆起、加速烃源岩的发育程度、控制沉积体系的展布、改善储集层和输导体系，对油气的生成和运聚成藏都有着重要影响，隐性断裂带的发育区，往往是油气聚集靶区.      

挤压区局部构造转换带类型及石油地质意义

构造转换带在逆冲断裂带中具有调节主干逆冲断层之间位移的作用。根据相邻主干逆冲断层在剖面上的组合关系并结合塔里木盆地中央隆起区的研究成果,将挤压区构造转换带分为相向倾斜、背向倾斜和同向倾斜型3类。相向倾斜型在转换带部位发育背冲断块样式,背向倾斜型通过逆冲三角带实现逆冲断层的倾向转换,同向倾斜型通过叠瓦构造实现断层位移的转换。分析了影响构造转换带形成的因素,认为基底构造、滑脱层、沉积相与岩性差异以及应力作用方式等对转换带形成具有重要影响。构造转换带是构造变形相对复杂的区带,不仅控制着富有机质沉积物的分布,形成有利的油气聚集区带,而且密集的断裂系也为烃类的运移提供了通道,并且有利于发育与断层、背斜有关的各种构造圈闭。     

高邮凹陷南断阶调节带断层构造特征分析与数值模拟

在高邮凹陷南断阶北界上,始新世出现的总体北北东走向、左阶雁列状真②断层带内发育了许庄与方巷调节带。各反射层构造图显示,这两个调节带内部发育了连接与非连接两大类断层。其中连接断层可分为垂向连接、斜向连接与弧形连接3类,而非连接断层可分为同向平行断层、区域斜向正断层、斜向与横向断坡拉张断层、斜向与垂向连接-扩展断层、派生斜列断层、网状断层8类。本文通过有限差分法与有限单元法数值模拟,再现了调节带内各类断层的发育过程。结果表明,调节带内的断层一方面是区域应力直接作用的产物,另一方面是边界断层斜向拉张与扩展、断坡弯曲等影响的结果。故而,调节带内断层的发育受多种因素影响,常形成复杂的断层组合。     

珠江口盆地番禺隆起东南缘断裂坡折带及其对低位域构造—岩性油气藏的控制作用

番禺隆起是珠江口盆地中南部的一个重要含油气区。区内新近系沉积期主要发育NW向和近EW向的同沉积断裂, 它们的发育和分布控制着沉积充填和总体的古构造地貌特征。古隆起的东南和东北缘发育的主要同沉积断裂形成明显的古地貌突变带或断裂坡折带。东南缘的主控断裂是由裂陷期发育的缓坡反向断裂所形成的, 构成了番禺隆起与白云深凹带的分界。地震相、地震属性等分析和追踪其分布范围揭示出, 珠海组、珠江组中下部层序的低位域三角洲砂体沿断裂坡折带下斜坡呈裙带状分布。研究指出断裂坡折带下斜坡低位域具有形成构造—岩性油气藏的良好条件, 并为该区近期的勘探突破提供了重要依据