左旋走滑對(duì)十屋油田構(gòu)造形態(tài)的影響及石油地質(zhì)意義

甘學(xué)啟，秦啟榮，蘇培東，樊佐春，宋文燕，才 業(yè)

（1.西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院；2.中國(guó)石油遼河油田公司）

左旋走滑對(duì)十屋油田構(gòu)造形態(tài)的影響及石油地質(zhì)意義

甘學(xué)啟1，秦啟榮1，蘇培東1，樊佐春2，宋文燕1，才 業(yè)2

（1.西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院；2.中國(guó)石油遼河油田公司）

十屋油田左旋走滑構(gòu)造運(yùn)動(dòng)開(kāi)始于沙河子—營(yíng)城組沉積末期，至登婁庫(kù)組沉積末期時(shí)最為強(qiáng)烈，形成了小寬走滑帶等3個(gè)NE向擠壓走滑帶。三維地震研究表明，十屋油田走滑構(gòu)造樣式并非單純走滑，而是呈前期走滑后期伸展或前期走滑后期擠壓的發(fā)育狀態(tài)，出現(xiàn)了負(fù)花狀、“F”型、反“Y”字型和正花狀等構(gòu)造樣式。左旋走滑運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的構(gòu)造樣式不僅控制著十屋油田沉積沉降中心的發(fā)育，而且對(duì)油氣的運(yùn)聚也有著重要意義。

左旋走滑；構(gòu)造樣式；石油地質(zhì)意義；十屋油田

0 引言

左旋是指逆時(shí)針?lè)较虻男?，即逆時(shí)針扭動(dòng)，左旋走滑是指走滑構(gòu)造的扭動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉Ｗ呋瑯?gòu)造樣式是指巖石圈或地殼在剪應(yīng)力作用下產(chǎn)生的各種構(gòu)造變形樣式[1］。全球構(gòu)造中純伸展構(gòu)造與純擠壓構(gòu)造約占45%，純走滑構(gòu)造約占15%，則走滑-伸展構(gòu)造與走滑-擠壓構(gòu)造可占 40%[2］，可見(jiàn)走滑構(gòu)造占有重要位置。然而，實(shí)際工作中由于難以鑒別而忽略掉了大量與走滑有關(guān)的構(gòu)造，或?qū)⑵錃w入到伸展構(gòu)造或擠壓構(gòu)造中。

走滑斷層與花狀構(gòu)造是走滑作用下產(chǎn)生的2種最常見(jiàn)的走滑構(gòu)造樣式。走滑斷層是指斷面近于直立，斷層一側(cè)的巖塊相對(duì)于另一側(cè)巖塊做水平運(yùn)動(dòng)，其總滑距反映在走向上的斷層[1-2］。而花狀構(gòu)造則是在剖面上，深部是由相對(duì)狹窄近直立的主走滑斷裂帶構(gòu)成，淺部的一組斷層則向兩側(cè)呈扇狀撒開(kāi)而成，據(jù)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)可將其分為正、負(fù)花狀構(gòu)造[1，3］。

開(kāi)展研究區(qū)走滑構(gòu)造樣式的識(shí)別與解釋有助于加深對(duì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)背景的認(rèn)識(shí)，并可為該地區(qū)油氣勘探開(kāi)發(fā)提供重要的地質(zhì)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

十屋油田在構(gòu)造上屬于梨樹(shù)斷陷的次一級(jí)構(gòu)造。梨樹(shù)斷陷是位于松遼盆地東南隆起區(qū)東南部的一個(gè)小型的箕狀斷陷，分為北部陡坡帶、中部構(gòu)造帶、東部向斜帶等6個(gè)構(gòu)造帶，十屋油田就位于梨樹(shù)斷陷中部構(gòu)造帶的四五家子構(gòu)造上，其構(gòu)造形態(tài)為一個(gè)大型斷鼻構(gòu)造。

十屋油田左旋走滑運(yùn)動(dòng)開(kāi)始于營(yíng)城組末期，大規(guī)模走滑運(yùn)動(dòng)發(fā)生在登婁庫(kù)組末期[4］。在左旋走滑應(yīng)力機(jī)制下，其南部及東部形成以走滑-擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為主的斷裂，表現(xiàn)為與小寬斷裂高角度斜列、魚刺狀斷裂及逆沖斷裂。小寬斷裂帶在十屋油田走滑-擠壓最強(qiáng)烈，總體為NE向展布，在四五家子構(gòu)造附近為NEE方向，兩側(cè)為走滑正斷層，中部四五家子構(gòu)造上段為走滑逆斷層且延伸較遠(yuǎn)、中段斷距較大、兩側(cè)斷距較?。▓D1）。

左旋走滑作用造成四五家子背斜核部斷裂復(fù)雜，發(fā)育多條逆斷層，其背斜南翼向南延伸至七棵樹(shù)向斜帶，七棵樹(shù)向斜北側(cè)為小寬斷裂走滑擠壓產(chǎn)生的NE向逆斷層，向斜與小寬擠壓走滑帶以七棵樹(shù)斷裂為界。七棵樹(shù)斷裂為走滑逆沖形成的逆斷層，其延伸 6 km，斷層為 NE走向，傾角 50°～70°（圖 1）。

圖1 十屋油田小寬擠壓走滑構(gòu)造帶Fig.1 The diagram of Xiaokuan press-slip tectonic zone in Shiwu Oilfield

2 左旋走滑構(gòu)造運(yùn)動(dòng)背景

十屋油田左旋走滑構(gòu)造運(yùn)動(dòng)開(kāi)始于梨樹(shù)斷陷發(fā)育期（沙河子—營(yíng)城組沉積期）末期，到斷陷消亡期（登婁庫(kù)組沉積期）時(shí)最為強(qiáng)烈，因此，要搞清楚其構(gòu)造運(yùn)動(dòng)背景，必須首先搞清楚梨樹(shù)斷陷的構(gòu)造演化。梨樹(shù)斷陷的形成與演化經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，主要在斷陷期和坳陷期發(fā)育，其中斷陷期又可劃分為斷陷早期、斷陷發(fā)育期、斷陷消亡期（表1）①徐宏節(jié)，王秀林，韓淑霞，等.梨樹(shù)斷陷構(gòu)造特征研究.中國(guó)石化東北油氣分公司，2009.。

表1 梨樹(shù)斷陷構(gòu)造演化分析表Table 1 The analysis of tectonic evolution of Lishu Rift

2.1 斷陷早期（火石嶺組沉積期）

由于區(qū)域拉張應(yīng)力環(huán)境，使西部桑樹(shù)臺(tái)形成大斷裂，斷裂展布方向?yàn)镹NE向，形成東向箕狀凹槽，其上沉積了一套火石嶺組火山碎屑巖。

2.2 斷陷發(fā)育期（沙河子—營(yíng)城組沉積期）

桑樹(shù)臺(tái)斷裂加劇，斷陷規(guī)模逐漸擴(kuò)大，區(qū)域海平面上升，沙河子、營(yíng)城組廣泛沉積。受區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的作用，斷陷內(nèi)的差異升降運(yùn)動(dòng)不斷加劇，致使區(qū)內(nèi)沉積厚薄不均，但主要沉積中心未有遷移，超覆現(xiàn)象依然存在。

2.3 斷陷消亡期（登婁庫(kù)組沉積期）

全區(qū)再次處于拉張沉降的應(yīng)力環(huán)境中，但斷裂的強(qiáng)度和力度已大大減小，盆內(nèi)三塹一箕之構(gòu)造格局因小寬地壘的消失而只保留了近東部的小城子壘塊。斷陷的沉降中心也由桑樹(shù)臺(tái)斷裂逐漸分化為2個(gè)中心，其中一個(gè)中心向東移至小寬斷裂東側(cè)，沉降幅度受小寬斷裂控制。

3 左旋走滑構(gòu)造樣式

構(gòu)造樣式是在剖面形態(tài)、平面展布、排列及應(yīng)力機(jī)制上有密切聯(lián)系的一系列局部構(gòu)造的特定組合，是同一期構(gòu)造變形或同一應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的構(gòu)造的總和[4-5］。梨樹(shù)斷陷主要發(fā)育伸展、走滑和疊加構(gòu)造樣式，其中走滑構(gòu)造樣式不僅控制著十屋油田沉積沉降中心的發(fā)育，而且對(duì)油氣的運(yùn)聚也有著重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，十屋油田的走滑構(gòu)造樣式并非單純走滑，而是呈前期走滑后期伸展或前期走滑后期擠壓的發(fā)育，出現(xiàn)了負(fù)花狀、“F”型、反“Y”字型和正花狀樣式，十屋油田其它斷階帶上還出現(xiàn)了“包心菜”構(gòu)造樣式①徐宏節(jié)，王秀林，韓淑霞，等.梨樹(shù)斷陷構(gòu)造特征研究.中國(guó)石化東北油氣分公司，2009.。

3.1 負(fù)花狀構(gòu)造

該類構(gòu)造發(fā)生在離散型（Diverging）走滑斷層或走滑斷層的離散部位，在張扭應(yīng)力場(chǎng)條件下，斷層向上分支而成。從剖面上看，扭斷裂的主干斷層一般均具有上盤相對(duì)下降的正向斷開(kāi)特點(diǎn)，類似正斷層。在扭斷裂兩側(cè)的上部，由于拉張分量引起了向著斷面的傾向滑動(dòng)，形成了向形構(gòu)造特征，但向形僅僅是形態(tài)上與向斜相似，在深部?jī)梢硎歉髯元?dú)立的，不會(huì)成為一個(gè)完整連續(xù)的彎曲，所處的構(gòu)造部位卻是構(gòu)造鞍部[6-8］。該類型構(gòu)造在十屋油田3個(gè)走滑帶張扭部位都有發(fā)育，在小寬斷裂南部伴生一系列雁列式斷層，東西兩側(cè)走滑帶逐漸舒緩，即為負(fù)花狀（圖 2）。

圖2 梨樹(shù)斷陷負(fù)花狀構(gòu)造Fig.2 The diagram of negative flower structure in Lishu Rift

3.2 正花狀構(gòu)造

該類構(gòu)造發(fā)生在聚斂型（Converging）走滑斷層或走滑斷層的聚斂部位，斷裂巖石塊體由于壓扭作用（Transgression）上升而成。該類構(gòu)造的主要特點(diǎn)是：扭動(dòng)帶內(nèi)斷片向上散開(kāi)，向深處收斂變窄、變陡；主斷層及分支斷層多具逆斷距，散開(kāi)的斷層間具有地壘斷片；褶皺形態(tài)上是一個(gè)與走滑斷裂帶近于平行的線性背形且背形兩翼邊界為向上變緩、向外撒開(kāi)的扭斷層組，具有逆斷特征，且向深部合并、變陡并插入基底，構(gòu)成扭斷裂的主干。該類斷層在形態(tài)上并不總是對(duì)稱的，有些地區(qū)的扭斷層組可能只朝構(gòu)造的一邊向上撒開(kāi)，因而地層的掀斜也是不對(duì)稱的。該類構(gòu)造的深部逆沖斷層系往往斷至烴源層，滑脫層序具有良好的封蓋遮擋作用，正花狀構(gòu)造（圖 3）所處的構(gòu)造部位為正向構(gòu)造高位[3，9］。 該類型構(gòu)造在十屋油田3個(gè)走滑帶壓扭部位均有發(fā)育。

圖3 梨樹(shù)斷陷正花狀構(gòu)造Fig.3 The diagram of positive flower structure in Lishu Rift

3.3 反“Y”字型構(gòu)造

該類構(gòu)造形成于壓扭應(yīng)力環(huán)境，為斷層走滑引起沉積較厚的一側(cè)走滑逆沖到沉積較薄的地質(zhì)體下部，逆沖斷面呈鏟式，在沉積較薄的一側(cè)與逆沖斷面反方向因擠壓出現(xiàn)伴生的逆斷層（圖4）。該類型構(gòu)造見(jiàn)于小寬擠壓走滑帶及七棵樹(shù)向斜帶之間。

圖4 梨樹(shù)斷陷反“Y”字型構(gòu)造Fig.4 The diagram of anti-“Y” type structure in Lishu Rift

3.4 “包心菜”構(gòu)造

該構(gòu)造也是在張扭應(yīng)力場(chǎng)條件下產(chǎn)生的，其類型在十屋油田4個(gè)斷階帶表現(xiàn)最為典型。該類構(gòu)造的特征為：主斷層沒(méi)有切穿基底，而是沿沙河子組底部存在的幾十米厚的碳質(zhì)泥巖塑性層走滑并產(chǎn)生滾動(dòng)；滾動(dòng)前由于重力作用產(chǎn)生斷層分支并形成地塹塊體，在地塹塊體內(nèi)部再受重力作用產(chǎn)生一次地塹斷片，依次疊合在一起形成了“包心菜”構(gòu)造。斷層也向上分支，具向形構(gòu)造，主斷層和分支斷層為正滑距，散開(kāi)的斷層間具有地塹斷片，地層表現(xiàn)為向形（圖 5）。

圖5 梨樹(shù)斷陷“包心菜”狀構(gòu)造Fig.5 The diagram of“cabbage”-like structure in Lishu Rift

3.5 高陡擠壓背斜

高陡擠壓背斜構(gòu)造樣式可以是后期擠壓作用形成，也可以是同沉積階段擠壓作用形成，在地震剖面上表現(xiàn)為地層的波浪式起伏。該構(gòu)造樣式所反映的動(dòng)力學(xué)特征與走滑對(duì)沖構(gòu)造樣式類似，均表現(xiàn)為走滑與擠壓的雙重作用，但擠壓作用比走滑作用稍強(qiáng)一些。梨樹(shù)斷陷在擠壓走滑作用下很容易形成擠壓背斜，是小寬斷裂帶上重要的構(gòu)造樣式之一（圖6），也是油氣勘探的重點(diǎn)區(qū)域。

圖6 梨樹(shù)斷陷高陡擠壓背斜Fig.6 The diagram of squeeze steep anticline in Lishu Rift

4 走滑作用的石油地質(zhì)意義

登婁庫(kù)組沉積期左旋走滑作用，將梨樹(shù)斷陷中央構(gòu)造帶南北向斷層切割成若干斷塊，這對(duì)圈閉的形成及油氣聚集起著主導(dǎo)作用。梨樹(shù)斷陷的斷裂體系中走滑構(gòu)造的活動(dòng)不僅影響了沉積體系的分布，對(duì)油氣藏的聚集也具有重要意義。劉玉瑞等[9］認(rèn)為，沿走滑斷裂發(fā)育的圈閉表現(xiàn)為縱向分段、平面分帶的特征?？v向分段是指在主斷面轉(zhuǎn)彎處，斷面上盤和下盤變形存在差異，上盤以雁列斷塊為主，而下盤以斷鼻、斷塊為主，是油氣運(yùn)移聚集的有利構(gòu)造[5］。平面分帶是主斷面走向總體呈線狀，局部呈舒緩波狀，在彎曲處水平扭動(dòng)受阻而增壓，形成推隆構(gòu)造，可能成為強(qiáng)制單斜或褶曲的中心高點(diǎn)。在主斷面走向的外凸部，易形成鼻狀構(gòu)造；在內(nèi)凹部，釋壓拉張，形成斷塊圈閉。梨樹(shù)斷陷所發(fā)現(xiàn)的圈閉中，均以此種斷鼻、斷塊構(gòu)造圈閉為主。

當(dāng)生、儲(chǔ)、蓋等地質(zhì)條件具備時(shí)，花狀構(gòu)造樣式的含油氣性優(yōu)于其它構(gòu)造樣式，走滑斷層不僅能夠控制油氣藏分布，往往其應(yīng)力釋放區(qū)還能成為油氣富集區(qū)[10］。這首先是因?yàn)閴号きh(huán)境下形成的走滑斷層多具有封閉性，能夠形成有利圈閉，使油氣聚集成藏；另一方面走滑斷層具有切割深度大、斷面陡直的普遍特征，使其在垂向上能夠溝通更多的烴源巖，成為比傾向斷層更為有效的運(yùn)移通道[10-11］。走滑斷層的存在，表明局部范圍內(nèi)的應(yīng)力分布不均勻，因而會(huì)在地層內(nèi)部產(chǎn)生一系列的小裂縫和微裂隙，并極大地改善儲(chǔ)層的滲透性，大幅提高低孔隙儲(chǔ)層的產(chǎn)能。這是因?yàn)樾×芽p和微裂隙的存在會(huì)顯著降低毛管壓力，從而大大降低油氣進(jìn)入儲(chǔ)層的門檻，使得油氣順利進(jìn)入儲(chǔ)層，進(jìn)而富集成藏。

由于走滑斷層大多是高角度的，開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)既起著油氣運(yùn)移通道的作用，同時(shí)也起到破壞已有油氣藏的作用。因此，對(duì)于那些形成較晚或晚期活動(dòng)較強(qiáng)、特別是切穿蓋層斷至地表的走滑斷層，要深入認(rèn)識(shí)其對(duì)相關(guān)圈閉的破壞性負(fù)面影響。另外，對(duì)于塊狀油氣藏，走滑斷層有可能溝通底水，造成水竄，破壞油氣藏內(nèi)的流體分布平衡，影響油氣采收率。

5 結(jié)論

（1）十屋油田左旋走滑構(gòu)造運(yùn)動(dòng)開(kāi)始于梨樹(shù)斷陷發(fā)育期末期，在斷陷消亡期最為強(qiáng)烈，產(chǎn)生了3個(gè)NE向擠壓走滑帶，并產(chǎn)生了一系列走滑構(gòu)造樣式。

（2）走滑構(gòu)造是十屋油田重要的含油構(gòu)造樣式，主要包括走滑斷層及花狀構(gòu)造，均與走滑斷裂有關(guān)。走滑斷層為逆沖斷層的伴生斷裂，規(guī)模較小；花狀構(gòu)造主要受剪切應(yīng)力控制，其對(duì)油氣的遮擋、聚集、運(yùn)移均有重要影響。

（3）不同類型的走滑斷裂和同一走滑斷裂的不同部位，由于受到不同的應(yīng)力，對(duì)油氣的控制作用也不同。走滑斷裂應(yīng)力釋放區(qū)往往能成為良好的油氣聚集場(chǎng)所，但那些形成較晚或晚期活動(dòng)較強(qiáng)特別是切穿蓋層斷至地表的走滑斷裂，也可能對(duì)已有油氣藏造成破壞。

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Influence of left-lateral slip on structural form in Shiwu Oilfield and it’s petroleum geological significance

GAN Xue-qi1， QIN Qi-rong1， SU Pei-dong1， FAN Zuo-chun2， SONG Wen-yan1， CAI Ye2
（1.School of Resources and Environment， Southwest Petroleum University， Chengdu 610500， China；2.Liaohe Oilfield Company， PetroChina， Panjin 124010， China）

The tectonic movement of left-lateral slip in Shiwu Oilfield began from the depositional stage of Shahezi Formation tothe last depositional stage ofYingchengFormation.It became the most intense in the last depositional stage of Denglonku Formation and formed three press-slip zones to the northeast including Xiaokuan strike-slip zone.Threedimensional seismic study shows that the strike-slip tectonic style in Shiwu Oilfield is not simply a slip,but slip in the beginningand extension in theend or slip in thebeginningand pressingdevelopmentin theend,and therearesomekindsof tectonic styles,such as negative flower,“F” type,anti-“Y” type and positive flower.The tectonic styles produced by the movement of left-lateral slip not only control the development of the deposition and sedimentation centre,but also are meaningfultothepetroleummigrationandaccumulation.

left-lateral slip；tectonic style；petroleumgeological significance；Shiwu Oilfield

TE122.2

A

1673-8926（2011）03-0040-04

2010-10-13；

2011-01-20

甘學(xué)啟，1986年生，男，西南石油大學(xué)在讀碩士研究生，主要從事構(gòu)造、裂縫方面的研究。地址：（610500）四川省成都市新都區(qū)西南石油大學(xué)碩09級(jí) 5班。E-mail：gxqyyaswy@126.com

涂曉燕）