隱性走滑斷層的識(shí)別方法及其走滑量的計(jì)算
——以渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷為例

穆 星,趙海華

(中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,山東東營(yíng)257015)

我國(guó)東部中生代和新生代斷陷盆地大多受郯廬斷裂的控制,郯廬斷裂帶具有中生代左行走滑,新生代右行走滑的特點(diǎn),在該斷裂帶的控制下形成了渤海灣、松遼盆地等走滑拉伸盆地。在北北東(NNE)向剪切應(yīng)力作用下,盆地內(nèi)部發(fā)育大量主斷裂為NNE向的大型走滑斷裂。以渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷為例,新生代大型走滑斷裂在剖面上多為負(fù)花狀構(gòu)造,平面上呈北北東-北東(NNE-NE)向雁行式、帚狀、“S”型展布[1-2],走滑量為5～15km[3],典型的斷裂包括義東斷層、高青斷層、五號(hào)樁斷層、埕東斷層等[4]。

以往的研究重點(diǎn)關(guān)注大型走滑斷層對(duì)盆地形成以及油氣成藏的控制作用。近期的勘探成果證實(shí),大型走滑斷層之間廣泛發(fā)育一系列NNE向右行和與其共軛派生的NNW向左行的小型或隱型走滑斷層,這些走滑斷層對(duì)含油氣圈閉的形成和油氣的聚集具有重要意義。

對(duì)于郯廬斷裂、阿爾金斷裂等大型走滑斷裂的識(shí)別,通常以地震資料為主要研究資料,多結(jié)合露頭、重磁電資料進(jìn)行聯(lián)合識(shí)別,對(duì)其識(shí)別標(biāo)志和識(shí)別方法的研究較多[3-9]。對(duì)隱性斷層的研究較少,周維維等[10]在研究渤海灣盆地隱性斷裂帶成因類型特征時(shí)提出了隱性走滑的定義,認(rèn)為其通常與顯性走滑伴生,具有走滑斷層的特征,但是由于其活動(dòng)較弱,位移不明顯,雖地震資料有異常顯示,但通常不易識(shí)別。隨后,周維維等[11]在研究歧口凹陷隱性斷裂帶特征時(shí),總結(jié)了隱性走滑斷層地震和成藏方面的典型“四性”特征,并將該特征作為隱性斷層的基本識(shí)別標(biāo)志。

常規(guī)斷層識(shí)別技術(shù)著眼于地震屬性刻畫(huà),多采用高精度相干體技術(shù)、螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)、自適應(yīng)波形多道匹配追蹤斷層識(shí)別技術(shù)[12-15]。目前隱性斷層地震識(shí)別技術(shù)的相關(guān)研究相對(duì)較少。牛成民等[16]在研究渤海海域隱性走滑斷層時(shí),依據(jù)隱性走滑斷層的發(fā)育背景及形成機(jī)制,利用最大似然屬性技術(shù)、剖面尋差技術(shù)、斷層增強(qiáng)技術(shù)以及“三性”識(shí)別法,提升了渤海海域隱性走滑斷層的識(shí)別與解釋效率。張中巧等[17]提出了基于高波數(shù)曲率屬性的隱性走滑斷層識(shí)別方法,該方法實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明,高波數(shù)曲率屬性能夠?qū)|東灣坳陷旅大構(gòu)造區(qū)所發(fā)育的隱性走滑斷層進(jìn)行較好的識(shí)別。張友等[18]綜合利用多種地震地質(zhì)資料研究隱伏走滑斷層,取得了較好的研究成果。上述隱性走滑斷層的識(shí)別方法,在某些地質(zhì)條件下適用性較好,但均未對(duì)走滑量的計(jì)算進(jìn)行研究。

對(duì)于大型走滑斷層,前人總結(jié)了較多的走滑量計(jì)算方法,包括兩盤(pán)地質(zhì)參考點(diǎn)對(duì)比法[19]、古地磁學(xué)研究方法[20]、地殼變形速度估算法[21]以及基于構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)的方法[22]等。上述方法均有其局限性和適用范圍,但對(duì)于較小或者隱性斷層走滑量計(jì)算,這些方法雖然具有一定的參考意義,但并不完全適用。本文總結(jié)了隱性斷層的地震地質(zhì)綜合識(shí)別要點(diǎn),依據(jù)不同地質(zhì)情況,提出了不同的走滑量定量計(jì)算方法,適用性較強(qiáng)。

1 隱性走滑斷層的定義與勘探意義

關(guān)于走滑斷層的識(shí)別標(biāo)志,許多文獻(xiàn)均有闡述,如斷面陡立、花狀構(gòu)造、平面形跡豐富、空間常見(jiàn)海豚效應(yīng)、斷層兩側(cè)地層厚度突變現(xiàn)象顯著等[5]。隨著地震勘探的不斷深入,我們發(fā)現(xiàn)存在大量標(biāo)志不明顯的小型走滑斷層。與大型走滑斷層數(shù)公里的走滑量不同,這些斷層的走滑量一般為200～800m。

本文沿用周維維等[10]提出的隱性走滑斷層的概念,認(rèn)為其通常與顯性走滑斷層相伴生,具有走滑斷層的特征。在地震資料上僅憑肉眼或常規(guī)方法難以識(shí)別小型走滑斷層,它們多具有斷距不明顯,以水平運(yùn)移為主,近于直立,傾向變化不定的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的走滑識(shí)別標(biāo)志,如“S”型、帚狀特征、海豚效應(yīng)等不明顯或不存在。本文未采用“隱伏性走滑斷層”一詞,主要考慮已有學(xué)者定義了“隱伏性走滑斷層”的概念并得到了廣泛認(rèn)可,“隱伏”一詞用來(lái)特指那些發(fā)育介于在“雁列”與“成熟型”之間階段的斷層[1],與隱性斷層存在較大差異。

近期的勘探實(shí)踐證明,濟(jì)陽(yáng)坳陷廣泛發(fā)育的隱性走滑斷層僅依據(jù)地震資料難以識(shí)別且易被忽略。以近期部署成功的臨南洼陷X492井為例進(jìn)行說(shuō)明。該區(qū)主要發(fā)育近東西(EW)向斷層,難以形成圈閉,通過(guò)精細(xì)解釋發(fā)現(xiàn)了一條近南北(SN)向展布的隱性走滑斷層F1(圖1a中的紅色虛線),該斷層與一系列東西向斷層組合形成圈閉群。由橫切F1斷層的地震與螞蟻體屬性疊合剖面可以看出,目的層(圖1b中的綠色虛線)中走滑斷層F1(圖1b中的紅色虛線)的斷距極小,近于直立,僅憑肉眼和相干等分析技術(shù)難以識(shí)別,容易被遺漏,即使被發(fā)現(xiàn),但因斷距小,封堵性差,通常也被認(rèn)為難以形成有效圈閉。通過(guò)引入隱性走滑斷層的概念,我們證實(shí)了該斷層的存在,并認(rèn)為其普遍具有較好的封閉性,可以形成有效圈閉。據(jù)此部署了X492井。該井在沙三上地層試油,日產(chǎn)油15.42t。隨后,L90井和QQ21井的鉆探成功,也都反映了濟(jì)陽(yáng)坳陷隱性走滑斷層廣泛發(fā)育,具有封閉性強(qiáng),易于油氣成藏的特點(diǎn)。如何識(shí)別出這類斷層,并證實(shí)斷層的存在,對(duì)于斷陷盆地隱蔽油藏的精細(xì)勘探具有重要意義。

圖1 X492井區(qū)沙三上構(gòu)造顯示(a)及橫切F1斷層的地震與螞蟻體屬性疊合剖面(b)

2 方法技術(shù)

隱性走滑斷層在地震資料上識(shí)別標(biāo)志不明顯,解釋不確定性強(qiáng)。利用相干屬性圖或其它屬性圖,很難將某個(gè)凹陷的隱性斷層全部識(shí)別出來(lái)。通過(guò)勘探實(shí)踐,我們將這類斷層的識(shí)別方法進(jìn)行了如下總結(jié)。

首先根據(jù)走滑斷層的分布特征和構(gòu)造樣式,判斷可能出現(xiàn)隱性走滑斷層的區(qū)域。通常走滑斷層在平面分布上具有近等間距性,如有缺失,則有可能存在隱性走滑斷層。如果有幾組近東西向平行的斷層在某個(gè)區(qū)域均停止錯(cuò)動(dòng),或這幾組平行的斷層有收斂的趨勢(shì),那么在這些斷層的一側(cè)可能存在隱性走滑斷層,此種情況下斷層可形成近帚狀體系的構(gòu)造樣式,成因可以理解為一側(cè)正斷層發(fā)育,造成地層的伸展量大,而另一側(cè)斷層不發(fā)育,伸展量小,造成地層走滑錯(cuò)動(dòng)。觀察構(gòu)造樣式是否發(fā)生突變,如果研究區(qū)的西部和東部呈現(xiàn)斷層傾向完全相反的現(xiàn)象,那么在這些地區(qū)通常會(huì)發(fā)生構(gòu)造轉(zhuǎn)換,也會(huì)形成隱性走滑斷層。隱性走滑斷層還會(huì)造成其兩側(cè)的一組斷層或構(gòu)造出現(xiàn)有規(guī)律的錯(cuò)斷。通過(guò)對(duì)平面上構(gòu)造樣式的分析,可以初步確定隱性走滑斷層可能存在的區(qū)域。

其次在地震剖面上觀察斷層形態(tài)是否直立,是否與區(qū)域走滑方向一致,斷層兩側(cè)地層產(chǎn)狀是否不協(xié)調(diào),兩側(cè)地層是否存在結(jié)構(gòu)差異,構(gòu)造樣式是否發(fā)生變化等,如果存在這些現(xiàn)象,則考慮將其解釋為隱性走滑斷層。斷層解釋完成后,再綜合利用屬性、相干體、螞蟻體等多種信息進(jìn)行多層系多屬性綜合解釋,通常情況下,如果上、下層均存在常規(guī)斷層,那么中間層存在隱性斷層的可能性大。

最后進(jìn)一步計(jì)算斷層走滑量。科學(xué)合理地計(jì)算走滑量,是確定隱性走滑斷層存在最有效的辦法。我們通過(guò)研究和實(shí)踐,提出了一套隱性斷層走滑量定量計(jì)算的方法。依據(jù)方法的側(cè)重點(diǎn)不同可分為平面分析法、應(yīng)力演化法和剖面對(duì)比法。平面分析法包括平面地震屬性切片法、對(duì)早期構(gòu)造的切割位錯(cuò)法等。應(yīng)力演化法利用斷層兩側(cè)伸展量差異計(jì)算斷層走滑量。剖面對(duì)比法包括垂直斷層兩側(cè)地震剖面滑動(dòng)掃描拼接法、緊鄰斷層兩側(cè)平行地震剖面反射特征對(duì)比法等。其中,平面分析法和剖面對(duì)比法均依據(jù)走滑運(yùn)動(dòng)造成的現(xiàn)象進(jìn)行反推計(jì)算,而應(yīng)力演化法則是從走滑運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)上進(jìn)行分析計(jì)算。對(duì)于同一個(gè)研究區(qū)而言,并非所有的計(jì)算方法都適用,我們可以根據(jù)構(gòu)造的復(fù)雜程度和特征,選擇2～3種適用的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果相互驗(yàn)證,以確保走滑量的可靠準(zhǔn)確。以下通過(guò)實(shí)例對(duì)這些方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 車鎮(zhèn)凹陷車57地區(qū)

車鎮(zhèn)凹陷位于濟(jì)陽(yáng)坳陷西北部,是典型的“北斷南超、北陡南緩”的箕狀斷陷盆地,具有窄陡型盆地的特點(diǎn),勘探面積約為2400km2。車57地區(qū)沙四上亞段至東營(yíng)組地層的沉積時(shí)期為斷陷盆地的主要形成階段,形成了右旋走滑-伸展的構(gòu)造體系[23]。

已有學(xué)者通過(guò)野外觀察證實(shí)走滑斷層具有近等間距性。武紅嶺[24]認(rèn)為“當(dāng)斷層沿前緣某一方向的擴(kuò)展終止時(shí),與斷層平行的同等規(guī)模的斷裂將有可能出現(xiàn)在離開(kāi)其有限距離的旁側(cè)地區(qū)。若將斷層走向上剪應(yīng)力增量最大的點(diǎn),到斷層的垂直距離作為平行斷層間最可能的間距,而在此間距之外的遠(yuǎn)場(chǎng),由于主斷裂的影響未完全波及,基本上保持了原有構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng),因而有產(chǎn)生與主斷層相平行的同規(guī)模斷裂的應(yīng)力條件?！?/p>

隱性走滑斷層近等間距發(fā)育過(guò)程如圖2所示。當(dāng)?shù)貙釉贜NE向區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)作用下,走滑斷層一側(cè)產(chǎn)生地層形變,并集聚彈性能量,隨著區(qū)域作用力的持續(xù),地層發(fā)生破裂,應(yīng)力釋放,形成走滑斷層①;當(dāng)應(yīng)力在空間沿NEE方向傳播時(shí),地層的形變和所受的應(yīng)力強(qiáng)度成正比,部分應(yīng)力釋放后,剩余的應(yīng)力在NEE方向持續(xù)積聚能量,隨著應(yīng)力的傳播,地層的形變也越來(lái)越強(qiáng),不斷產(chǎn)生新的破裂,形成新的走滑斷層②;隨著應(yīng)力作用穩(wěn)定持續(xù)地增強(qiáng),沿NEE方向形成新的走滑斷層③和④;當(dāng)應(yīng)力場(chǎng)逐漸增強(qiáng),且地層力學(xué)特性變化不明顯時(shí),就會(huì)依次經(jīng)歷形變-破碎-走滑的變化,斷層形成機(jī)制類似于常以近等間距分布的雁列式斷層。

圖2 隱性走滑斷層近等間距發(fā)育過(guò)程

從車鎮(zhèn)凹陷車57地區(qū)沙三下組地層構(gòu)造綱要圖(圖3)可以看出,自東向西存在4條較明顯的走滑斷層,分別是F1,F2,F3,F4斷層(圖3),F1斷層與F2斷層的間距和F2斷層與F3斷層的間距具有近等間距的特點(diǎn),F3斷層與F4斷層的間距則是F2斷層與F3斷層間距的兩倍。利用隱性走滑斷層的近等間距性,我們推測(cè)在F3斷層和F4斷層之間可能存在一條隱性走滑斷層,圖中紅色虛線為推測(cè)的隱性走滑斷層位置。在隱性走滑斷層西側(cè),發(fā)育一系列NWW向南傾斷層,斷距較大,而隱性走滑斷層?xùn)|側(cè)斷層不發(fā)育,僅發(fā)育兩條斷距較小的東西(EW)向斷層,斷層以北傾為主,說(shuō)明西側(cè)地層伸展作用較強(qiáng)烈,斷層兩側(cè)伸展活動(dòng)的差異使得西側(cè)地層向南移動(dòng)量大,導(dǎo)致地層錯(cuò)動(dòng),易產(chǎn)生走滑斷層。

對(duì)于此處是否存在隱性走滑斷層,需要從地震剖面上進(jìn)行分析,圖4a和圖4b分別為983測(cè)線和998測(cè)線的地震剖面(測(cè)線位置見(jiàn)圖3),黃線為T(mén)6解釋層位,紅線為可能的隱性走滑斷層位置?？梢钥闯?T6反射層基本是連續(xù)的,但相位和地層產(chǎn)狀發(fā)生了改變。相干計(jì)算時(shí)為避免傾斜地層的干擾,需要在一定的時(shí)窗內(nèi)進(jìn)行搜索,易造成斷距小的斷層被遺漏[25],因此在相干分析圖上無(wú)法判斷隱性走滑斷層是否存在。此處需要準(zhǔn)確計(jì)算走滑量。

本文采用垂直斷層兩側(cè)地震剖面滑動(dòng)掃描拼接法(一種剖面對(duì)比法)進(jìn)行走滑量的計(jì)算。該方法首先任意抽取1條垂直走滑斷層的地震測(cè)線作為初始剖面,沿走滑斷層將初始剖面左半部分截圖,然后將其在平面上沿?cái)鄬踊瑒?dòng)并與其它測(cè)線的地震剖面的右半部分拼接,最后根據(jù)拼接后的地層匹配程度找出與初始剖面最匹配的測(cè)線,兩條測(cè)線的距離即為走滑量。圖4a為任意抽取的1條垂直于斷層的東西向地震剖面(983測(cè)線),將983測(cè)線地震剖面(圖4a)的左半部分A沿?cái)鄬又鸩较虮被瑒?dòng),與998測(cè)線地震剖面(圖4b)的右半部分B進(jìn)行拼接,觀察兩條測(cè)線的地震剖面在地層上的匹配程度。由圖4c可以看出,983測(cè)線地震剖面的左半部分A與998測(cè)線地震剖面的右半部分B拼接匹配程度好(圖4c中紅色虛線為拼接處),斷層兩側(cè)的各層系地層(圖4c中黃、綠、紅、藍(lán)線)連續(xù)性較好,產(chǎn)狀、相位能夠自然過(guò)渡。由此估算出走滑量為15道,因每道寬度為25m,進(jìn)而計(jì)算出走滑量為375m。該斷層在縱向上(時(shí)間軸)基本無(wú)滑動(dòng),說(shuō)明其為純剪切斷層。

圖3 車鎮(zhèn)凹陷車57地區(qū)沙三下組地層構(gòu)造綱要圖

圖4 垂直斷層兩側(cè)地震剖面滑動(dòng)掃描拼接方法示意

本文還采用了緊鄰斷層兩側(cè)平行地震剖面反射特征對(duì)比法進(jìn)行走滑距離的計(jì)算。沿走滑斷層緊鄰的兩側(cè)各抽取一條近乎平行斷層的地震剖面,分別稱為西剖面和東剖面(圖5,剖面位置見(jiàn)圖3),將2條地震剖面平行放置并對(duì)齊,先找出地層特征點(diǎn)或典型地質(zhì)體,如圖5中藍(lán)色圓圈處為地層不連續(xù)點(diǎn)A。西剖面不連續(xù)點(diǎn)A較東剖面不連續(xù)點(diǎn)A向北移動(dòng)的距離約為375m,由此可以判斷該走滑斷層的走滑量約為375m。

采用以上兩種方法均可確定該地區(qū)存在一個(gè)走滑量約為375m的隱性走滑斷層,并且具有純走滑的特點(diǎn)。雖然從地震資料上看不出斷距,但斷層的規(guī)模和級(jí)序較大,在油氣勘探中不可忽略。

圖5 緊鄰斷層兩側(cè)平行地震剖面反射特征對(duì)比法示意

3.2 DX722井區(qū)

濟(jì)陽(yáng)坳陷除發(fā)育NNE向右旋走滑斷層外,還伴生NNW向左旋走滑斷層,與NNE向斷層為共生關(guān)系。該區(qū)發(fā)育的大型左旋走滑斷裂帶包括永北斷裂帶和王66斷裂帶等[26]。

在車鎮(zhèn)凹陷大王莊次洼,對(duì)沙三下地層進(jìn)行構(gòu)造解釋,依據(jù)近等間距的原則,推測(cè)在DX722井區(qū)西側(cè)可能存在NNW向走滑斷層。從構(gòu)造圖(圖6a)可以看出,隱性走滑斷層F1兩側(cè)構(gòu)造圈閉高點(diǎn)不一致,存在一定的位錯(cuò),因此采用平面地震屬性切片方法進(jìn)行分析。圖6b為該井區(qū)2500ms瞬時(shí)相位切片,可以看出斷層兩側(cè)均存在不規(guī)則封閉的半圓形,代表背斜圈閉,如果不存在走滑斷層,2個(gè)背斜圈閉可以呈現(xiàn)較好的對(duì)稱狀,圖中西部圈閉與東部圈閉錯(cuò)開(kāi)了16道的距離,其走滑距離約為400m。

圖6 DX722井區(qū)沙三下組地層構(gòu)造圖(a)及其2500ms瞬時(shí)相位切片(b)

DX722井區(qū)采用滑動(dòng)掃描拼接法得到的1924測(cè)線、1940測(cè)線地震剖面以及拼接結(jié)果的AVT顯示如圖7所示。為更清晰地解釋斷層,VERNENGO等[27-28]開(kāi)發(fā)了目前最新的振幅體屬性技術(shù)(amplitude volume technique,AVT)。該方法首先在一個(gè)固定的時(shí)間窗口內(nèi)對(duì)振幅屬性進(jìn)行均方根計(jì)算,然后對(duì)均方根序列進(jìn)行希爾伯特變換,最后進(jìn)行相位90°旋轉(zhuǎn),以提高原信號(hào)高頻部分能量,并呈現(xiàn)立體的顯示效果。圖7a為任意抽取的1條垂直于斷層的地震剖面(測(cè)線位置見(jiàn)圖6b),采用AVT對(duì)其進(jìn)行顯示(圖7a),我們沿?cái)鄬硬灰?guī)則地截取圖7a左半部分,通過(guò)滑動(dòng)掃描將其與多條測(cè)線地震剖面的右半部分拼接對(duì)應(yīng),發(fā)現(xiàn)1924測(cè)線地震剖面與1940測(cè)線地震剖面匹配程度較好。在圖7a中,斷層兩側(cè)存在地層產(chǎn)狀的突然變化,以正斷層為主。從圖7b可以看出斷層兩側(cè)地層的頻率等波組特征存在變化,以逆斷層為主。而拼接后的地震剖面(圖7c)上斷層兩側(cè)地層匹配得很好,可連續(xù)對(duì)接。估算的走滑量約為400m。通過(guò)拼接可以看出該斷層垂向斷距很小,上下滑動(dòng)小于10ms(20m),屬于純剪切斷層。

圖7 DX722井區(qū)采用滑動(dòng)掃描拼接法得到的1924測(cè)線(a)、1940測(cè)線(b)地震剖面以及拼接結(jié)果(c)的AVT顯示

圖8為純剪切走滑斷層剖面的視傾角變化示意,可以很好地解釋斷層視斷距的大小變化。圖8中最上面一張圖為走滑前原始構(gòu)造,表現(xiàn)為南部存在一個(gè)東西向延展的構(gòu)造圈閉。隨著左側(cè)走滑,兩側(cè)構(gòu)造發(fā)生錯(cuò)動(dòng),此時(shí),從不同位置抽取東西向剖面,A-A′位置抽取的剖面表現(xiàn)為東傾逆斷層,而從B-B′位置抽取的剖面則表現(xiàn)為東傾正斷層(圖8)。通過(guò)分析走滑斷層運(yùn)動(dòng)可進(jìn)一步明確隱性走滑斷層的特點(diǎn)。

圖8 純剪切走滑斷層剖面的視傾角變化示意

3.3 臨南洼陷興隆寺地區(qū)

臨南洼陷位于濟(jì)陽(yáng)坳陷西南部,為典型的張扭性斷陷盆地[29]。在臨南洼陷的興隆寺地區(qū)存在一個(gè)構(gòu)造變化帶,圖9為該地區(qū)T6構(gòu)造綱要圖。工區(qū)的東部和西部構(gòu)造樣式存在明顯差異,表現(xiàn)為斷層傾向相反。該區(qū)的西部發(fā)育一系列EW向北傾斷層,地層北厚南薄(圖10a);而在東部,也發(fā)育一系列EW向南傾斷層,地層南厚北薄(圖10b)。工區(qū)東西部之間的構(gòu)造轉(zhuǎn)換處不清楚,在東、西向剖面上,難以看到明顯的斷層,長(zhǎng)期以來(lái)未能對(duì)該構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶的成因進(jìn)行解釋,影響了勘探的深入。

圖9 臨南洼陷興隆寺地區(qū)T6構(gòu)造綱要圖

本文采用隱性走滑斷層的解釋方案解決上述問(wèn)題。從圖10可以看出,雖然斷層不明顯,但在構(gòu)造轉(zhuǎn)換處,斷層兩側(cè)地層的反射結(jié)構(gòu)存在一定的差異,隱約可解釋出一條NNW向走滑斷層(圖9中的紅色虛線)。只有計(jì)算得到準(zhǔn)確的走滑量,才能證實(shí)該斷層的存在。該地區(qū)斷層發(fā)育,前述的一些方法效果不佳,因此采用由伸展量計(jì)算走滑量的方法。

從圖10a可以看出,北部存在“花心A”,斷層從“花心A”向南依次北傾。假定花心位置不動(dòng),通過(guò)構(gòu)造史恢復(fù)地質(zhì)剖面并計(jì)算從“花心A”到盆地南坡最南部的斷層,伸展量為0～720m(圖11a)。從圖10b 可以看出,南部也存在“花心B”。通過(guò)構(gòu)造史恢復(fù)地質(zhì)剖面并計(jì)算從“花心B”到最北邊一條斷層,伸展量為0～500m(圖11b)。斷層兩側(cè)地層向相反方向伸展,必然導(dǎo)致地層相對(duì)位移,產(chǎn)生走滑斷層。

圖10 臨南洼陷興隆寺地區(qū)隱性斷層西(a)和東(b)地震剖面(位置見(jiàn)圖9)

圖11 臨南洼陷西(a)和東(b)構(gòu)造恢復(fù)剖面和伸展量計(jì)算結(jié)果

從東西兩側(cè)地層向南北方向位移的平面示意和位移量計(jì)算結(jié)果可以看出(圖12),東西兩側(cè)地層相向伸展,必然產(chǎn)生走滑,進(jìn)而形成隱性走滑斷層。將東西兩側(cè)地層伸展量進(jìn)行疊加,可以求得隱性走滑斷層的位移量為500～720m,斷層不同部位的位移量有所差異,中部約為600m。走滑量的計(jì)算有助于我們從根本上確定隱性走滑斷層的存在。

由新的解釋方案可知,該隱性走滑斷層和一系列東西向斷層,形成了多個(gè)東西向延展的斷塊圈閉。雖然垂向上斷距很小,但走滑斷層可以使斷層兩側(cè)地層產(chǎn)生較大變化,具備良好的油氣封閉條件?？碧浇Y(jié)果表明,斷層?xùn)|側(cè)發(fā)現(xiàn)一系列重要的油氣圈閉,而在斷層西側(cè),隱性走滑斷層對(duì)油氣的遮擋作用導(dǎo)致成藏條件較差,油氣發(fā)現(xiàn)少,進(jìn)一步證明隱性走滑斷層對(duì)油氣聚集具有較大控制作用,在今后的油氣勘探中,需要重視隱性走滑斷層的識(shí)別與描述。

圖12 東西兩側(cè)地層向南北方向位移的平面示意和位移量計(jì)算結(jié)果

4 結(jié)論

將渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷不同地質(zhì)條件下隱性走滑斷層的識(shí)別和走滑量的計(jì)算結(jié)果,與勘探實(shí)踐相結(jié)合,得出如下3點(diǎn)結(jié)論。

1) 隱性走滑斷層識(shí)別步驟:根據(jù)走滑斷層平面的近等間距分布特征和構(gòu)造樣式突然變化等特點(diǎn),先推斷可能出現(xiàn)隱性走滑斷層的區(qū)域;然后在地震剖面上觀察斷層是否直立,是否與區(qū)域走滑方向一致,斷層兩側(cè)地層產(chǎn)狀是否不協(xié)調(diào),構(gòu)造樣式是否發(fā)生變化等,對(duì)可能的隱性斷層開(kāi)展解釋;再結(jié)合地震屬性、相干體、螞蟻體等各種信息進(jìn)行輔助甄別;最后利用高精度地震資料,選擇合適的方法,科學(xué)合理地計(jì)算出走滑量,進(jìn)一步確定隱性走滑斷層的存在。

2) 總結(jié)了以地震資料為基礎(chǔ)的隱性斷層走滑量計(jì)算方法,包括斷層兩側(cè)地震剖面滑動(dòng)掃描拼接、平面地震屬性切片、兩側(cè)平行地震剖面反射特征對(duì)比、伸展量估算等方法。因不同的方法適用于不同的地質(zhì)條件,故本文靈活地選用了3種方法進(jìn)行計(jì)算,均取得了準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。

3) 上述方法在濟(jì)陽(yáng)坳陷車鎮(zhèn)凹陷、臨南洼陷等不同地質(zhì)條件下的應(yīng)用,有效拓展了方法的應(yīng)用范圍,取得了良好勘探成果,對(duì)上述方法在濟(jì)陽(yáng)坳陷其它區(qū)塊或其它盆地的推廣應(yīng)用具有借鑒意義。