沉積盆地隱性斷裂帶特征及其地質意義

王偉鋒，周維維，單新建，劉玉瑞

?

沉積盆地隱性斷裂帶特征及其地質意義

王偉鋒1，周維維1，單新建2，劉玉瑞3

(1. 中國石油大學(華東) 地球科學與技術學院，山東青島，266580；2. 中國地震局地質研究所，北京，100039；3. 江蘇石油勘探局，江蘇揚州，225000)

隱性斷裂帶是區域或局部應力場或基底斷裂活動影響下在沉積盆地蓋層中產生的斷裂趨勢帶，由于特征不明顯、隱蔽性強、識別困難常常被忽略。對國內外多個沉積盆地蓋層斷裂系統的特征進行研究。研究結果表明：隱性斷裂帶是沉積盆地蓋層常見的一種構造現象并且具有多種表現形式。依據組成成分分為4種類型：疏密相間，走向一致、長短不一的小斷層形成的雁列構造型隱性斷裂帶；多個凹陷線狀排列、首尾相連、側列式展布形成的凹陷側列型隱性斷裂帶；雁列式展布的多條斷裂，其間由小斷層或局部構造斷續相連形成的斷續斷層型隱性斷裂帶；復雜構造型隱性斷裂帶。盆地蓋層中的這些隱性斷裂帶沒有明顯的控制性主斷裂存在，但依據小型斷層、褶皺、凹陷、油藏等的規律性分布可以初步識別隱性斷裂帶的存在，結合重磁資料、地震資料以及地質和鉆井資料，就可確定和預測隱性斷裂帶發育區。隱性斷裂帶具有多方面的地質意義，可以作為調節構造帶調節盆地不均勻伸展活動，并分隔凹陷、隆起等構造單元，影響盆地構造格局；可以控制盆地沉積相帶發育分布，影響斷陷湖盆砂體的展布范圍；隱性斷裂帶上常常形成串珠狀、帶狀、環狀油氣富集帶；長期活動的隱性斷裂帶其交匯處既是地震易發區，也是油氣等礦產最易聚集區。

隱性斷裂帶；基底斷裂；雁列式；油藏帶；調節構造；震中

基底斷裂和未出露地表的斷裂都可稱為隱伏斷裂，它們具有斷裂的固有特征，即具有明顯的斷裂面(帶)和顯著的識別標志。隱性斷裂帶是指在區域或局部應力場或基底斷裂活動而產生于沉積盆地蓋層中的弱變形趨勢帶。往往沿著1個或幾個方向斷斷續續、時隱時現、似有似無成帶分布，我們暫時稱之為隱性斷裂帶。隱伏深大斷裂活動可以在中淺層形成隱性斷裂帶，中淺層的小規模隱伏斷裂可以被識別為盆地級別隱性斷裂帶的一部分。二者在空間分布上具有一定重疊性，但亦具有特征迥異的差異性。由于隱性斷裂帶不具有一般斷裂帶固有特征，具有較強的隱蔽性，沒有顯性斷裂帶那樣的識別標志，地震反射剖面上的同相軸也沒有明顯錯斷，一般容易被忽略。這種趨勢帶越靠近基底斷裂變形越強，特征就越明顯，由深到淺遠離基底斷裂變形減弱甚至變形消失[1]。通過國內外多個沉積盆地研究發現，這種弱變形趨勢帶是一種常見的構造現象，對盆地構造格局、沉積相帶展布、油氣藏分布[2?5]等有明顯的控制作用，特別是在隱性斷裂帶交匯部位控藏作用更加顯著。這就意味著隱性斷裂帶是油氣勘探的重要靶區，在隱性斷裂帶未發現油氣藏的地段或隱性斷裂交匯部位是進一步發現油氣藏的重點區域。目前，這種隱性斷裂帶控藏現象尚未引起足夠的重視。本文作者提出隱性斷裂帶的概念，探討這類斷裂的特征及其地質意義。

1 隱性斷裂帶的類型及特征

表1所示為隱性斷裂趨勢帶分類。隱性斷裂帶的發現歸因于蘇北盆地金湖凹陷的東陽地區和高郵凹陷的花莊地區發現的隱蔽性圈閉帶，由于控制原因不明，劉玉瑞等通過基底斷裂重磁資料、精細的三維地震勘探等資料和油藏成帶分布特征發現，在整個金湖凹陷中分布著與基底斷裂對應的北東、北西、南北向3組隱性斷裂帶。經研究發現世界很多沉積盆地中都發育這種不同規模、斷續分布、時隱時現控制油氣藏成串、成帶分布的斷裂趨勢帶。通過鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、四川盆地、蘇北盆地以及國外的威利斯頓、密執安等盆地研究表明，隱性斷裂帶規模、力學性質、組成成分、走向以及地質意義各有不同，見表1。

表1 隱性斷裂趨勢帶分類

基于隱性斷裂帶的組成成分對次級構造、盆地格局、砂體分布、控藏控震等方面具有重要的地質意義。

1.1 雁列構造型隱性斷裂帶

圖1所示為蒙大拿湖盆雁列構造型隱性斷裂帶(據AAPG論文集51略改)。蒙大拿湖盆一系列小斷層長短不齊、時疏時密，沿北西西方向呈不規則雁列式展布(圖1)。這些小斷層具有一致的走向，傾向相同或相背，沿著北西西走向形成一系列的隆起、凹陷、褶皺等構造。它們平面上多表現為分段的特征，如湖盆西段為密集平行排列的雁列式小斷層帶，東段為分散稀疏排列的小斷層帶，規律性差，不易被識別。研究證實這是在左行張扭應力場作用下形成的弱變形趨勢帶。這種雁列狀弱變形趨勢帶在張扭和壓扭盆地中較發育，如渤海灣盆地、蘇北盆地和江漢盆地等。

圖1 蒙大拿湖盆雁列構造型隱性斷裂帶(據AAPG論文集51略改)

1.2 凹陷側列型隱性斷裂帶

圖2所示為密執安盆地Scipio-Albion構造線凹陷側列型隱性斷裂帶(據AAPG論文集51略改)。沿密執安盆地Scipio—Albion構造線發育了多個窄長的凹陷，呈線狀排列，凹陷長軸近東西、短軸近南北向，二者長度比值大于3.5，為典型的窄盆。這些凹陷首尾相連，側列式展布，凹陷內部的產油氣區也沿著長軸方向呈成帶分布(圖2)。這種類型的弱變形趨勢帶規模較大，通常是由于區域走滑應力場作用下基底隱伏斷裂活動在蓋層側列式斷層，每一段控制一個凹陷。因此，多個斷陷盆地沿著基底斷裂的走向發育，形成凹陷側列型隱性斷裂帶。

(a) 從奧陶系Trenton組頂部等高線圈定的油田中北部構造圖，該組直接覆在產油層之上；(b) 由構造等高線確定的凹陷軸線式樣

1.3 斷續斷層型隱性斷裂帶

圖3所示為斷續斷層型隱性斷裂帶(蘇北盆地汊澗地區阜寧組底界構造圖)。蘇北盆地金湖凹陷汊澗構造帶發育一系列近東西向和北東東向張性正斷層，構成雁列式構造樣式。平行于凹陷東部邊界楊村斷裂，凹陷內一系列小斷層斷斷續續構成北東向隱性斷裂帶(圖3(a))。北東向小斷層一致東傾，顯示了成因上的聯系。北東向斷層與近東西向斷層連接形成了北東向的雁列式展布的墻角式斷塊圈閉帶，這些圈閉多形成于北東向小斷層上升盤，如天X83、天X79和天X90等斷塊圈閉。同時，這種斷續分布的小斷層控制的油氣圈閉帶也是識別隱性斷裂存在的標志之一。

圖3 斷續斷層型隱性斷裂帶(蘇北盆地汊澗地區阜寧組底界構造圖)

Subei basin

1.4 油藏串珠型隱性斷裂帶

圖4所示為金湖凹陷卞閔楊地區油藏串珠型隱性斷裂帶。蘇北盆地金湖凹陷卞閔楊構造帶發育兩個近南北向展布的串珠狀油藏帶(圖4)，這也是隱性斷裂趨勢帶控藏的兩個典型實例。從構造圖上分析，這2個油藏帶上并沒有近南北向控制性斷層，實際上這就是由多個油藏組成的弱變形趨勢帶。隱性斷裂帶上通常會形成兩類圈閉帶，第1類即上述的墻角式斷塊圈閉，雁列式展布，其間由小斷層斷續相連；第2類寬緩的弧形斷塊圈閉呈雁列式或平行式展布。在這些弧形小斷層的內測和外側均可以圈閉油氣。這種串珠狀油藏帶也是識別隱性斷裂趨勢帶的標志之一。

圖4 金湖凹陷卞閔楊地區油藏串珠型隱性斷裂帶

1.5 復雜構造型隱性斷裂帶

圖5所示為復雜構造型隱性斷裂帶特征，是指沿著走向以不同的構造變形類型而顯現隱性斷裂帶存在。渤海灣盆地濟陽坳陷墾東凸起存在1條淺層斷續分布的小斷層帶(圖5(a))。這條隱性斷裂帶位于墾東南斷層的轉折端，將墾東凸起分成東西兩個部分，隱性斷裂西側斷層走向近北東，東側斷層走向近東西向。隱性斷裂帶整體為北北東走向，分為南、中、北3段：南段走向北北東，由一系列近北東向北傾或南傾的張性小斷層形成雁列式斷層帶；中段走向北北東，表現為一系列北東向小斷層彼此平行，呈雁列式分布，并有北北東向斷層斷續相連；北段走向近北北東向，表現為較大規模的北東向斷層雁列式展布。隱性斷裂帶中段剖面上自下而上主要表現為單根插入基底的深大斷裂、沿主斷裂撒開的花狀構造、沿花狀構造外延擴散的斷裂破碎帶三個部分(圖5(b))。隱性斷裂帶上形成了古2、孤南25、孤南29、孤南451、孤南32等斷塊油藏構成的北北東向的油藏帶。

2 隱性斷裂帶的識別

圖6所示為加州圣安得列斯斷裂“大彎轉”處隱性斷裂帶分布。隱性斷裂帶沿著一定的方向時現時隱，似有似無，沒有明顯的控制斷裂存在，地震剖面上也沒有同相軸明顯的錯動，但其并不是無法識別的，蓋層中形成的一些構造形跡可以作為初步識別的依據。首先，明確隱性斷裂帶通常有2種組成成分——雁列式的小斷層帶和其間分布的斷續狀小斷層，因此，小斷層帶整體呈雁列式并有小斷層斷續相連可以推斷其為隱性斷裂帶；其次，它所控制的小斷層帶并不是雜亂無章的，多為分段式的斷裂系統，且斷與斷之間走向突變。區域走滑、斜向拉張、擠壓活動較弱的段落則表現為稀疏分布的雁列式斷裂帶或斷續分布的小斷層，活動較強的段落表現為密集的雁列式小斷層帶(如蒙大拿湖盆)，或者斷續狀小斷層相互連接與前者形成切割關系；再者，雁列式斷裂帶與斷續分布的小斷層交切關系可形成多個方向的圈閉帶，油氣運移至此就可以形成定向分布的油藏帶，它們也指示了隱性斷裂帶的存在，如前述密執安盆地Scipio-Albion構造線的油藏帶，后述的濟陽坳陷東營凹陷的油藏帶，威利斯頓盆地的油藏帶；水系改向[6]也可以指示隱性斷裂帶的存在。加州圣安德列斯斷裂“大彎轉”處斷裂特征表現為右行張扭，是由近東西向、北東向、近東西向三組雁列式小斷層帶組成S型斷裂系統(圖6)，河流的局部地段受斷裂明顯控制，在S型西段、中段、東段都形成了改向水系，沿著隱性斷裂帶還形成的S形的油藏帶，因此，水系的變化可以作為識別隱性斷裂帶的依據之一。

1—斷裂帶；2—剝蝕線；3—油藏；4—隱性斷裂帶

圖7所示為基底斷裂與隱性斷裂對應關系三層樓結構模式圖。確認隱性斷裂帶存在的跡象以后，可以應用多種技術方法予以查明。首先，可以運用高精度的重磁資料推斷分析。通過高精度的重磁資料解釋可以解釋基底斷裂分布，將其與盆地蓋層構造圖相疊合，分析基底斷裂與蓋層中疑似隱性斷裂的對應關系，若走向和位置完全對應，則基本可以確定斷裂存在；對比時要先用最深的等T0構造圖，是因為基底斷裂活動初期特征明顯，斷陷盆地形成以后，隨著沉積充填作用的進行，基底斷裂的影響逐漸減弱[7]，區域走滑應力在蓋層中形成扭動、撕裂作用越來越不顯著。其二，是由深到淺的地震相干體切片檢測。蓋層深部的相干體切片應該反映一條延伸較遠，斷距較大，清晰的主斷裂帶；向淺部過渡，基底主斷裂帶逐漸模糊，開始分段；更淺的切片一般表現為雁列式小斷層平行呈帶沿著基底斷裂走向分布。隱性斷裂帶與基底斷裂對應關系可以簡化為三層樓結構模式來闡述(圖7)。確認存在基底斷裂的位置，蓋層中必然形成隱性斷裂帶。而基底斷裂不存在的位置，若蓋層中出現了隱性斷裂帶存在的特征跡象，則可能形成于斜向拉張、擠壓或者走滑等區域應力背景下。隱性斷裂帶還可以形成于局部應力場。對不同時期斷裂系統特征及組合關系分析，結合構造應力場模擬發現，局部應力場變化形成的隱性斷裂帶多存在于小型調節帶的轉換斜坡，并且與顯性斷裂存在演化過程，相對較易識別，由于其規模影響范圍多為圈閉級，故地質意義有限。

圖7 基底斷裂與隱性斷裂對應關系三層樓結構模式圖

3 隱性斷裂帶的地質意義

3.1 調節構造變形幅度、控制盆地格局

圖8所示為渤海灣盆地南部隱性斷裂帶分布。渤海灣盆地沿北西向不均勻伸展作用形成了多條北西向大致等間距分布的調節帶。這些橫向調節帶是由2條斷層疊覆或大斷層分段活動顯現的，這些斷層斷續分布，若隱若現，即形成所謂的隱性斷裂帶。這些隱性斷裂帶平行展布，大致將渤海灣盆地南部分隔為5個部分，成為東濮凹陷、臨清坳陷、黃驊坳陷等構造單元的分界控凹斷裂(圖8)。隱性斷裂帶兩側的伸展強度、斷裂活動方式、構造形態等方面都具有較大差異。這種調節型隱性斷裂帶若形成于凹陷，通常作為次級構造單元的分界。如蘇北盆地的金湖凹陷的東部深凹帶，北西向的隱性斷裂帶平行等間距展布將范水次凹、卞閔楊次凸、龍崗次凹等次級構造單元分隔開來。

1—老第三紀隆起和凸起；2—老第三紀凹陷；3—伸展斷層；4—走滑斷層；5—隱性斷裂帶位置；6—盆地基底面傾斜方向

3.2 控制沉積相形成展布

隱性斷裂帶控制了大量的雁列式、斷續狀小斷層帶的形成和分布，二者形成切割、連接等組合關系，剖面上表現為斷階、地塹等小構造形成斷裂破碎帶，河道沖刷下切就極易取其走向，富集了大量的河道砂體。因此，沿其走向物源水系十分發育，控相作用 顯著。

圖9所示為蘇北盆地金湖凹陷西部斜坡隱性斷裂帶與沉積相分布圖。蘇北盆地金湖凹陷西斜坡地區阜寧期發育的2個廣布型三角洲伸展入湖盆(圖9)，物源來自西北部的建湖隆起和西南部的張八嶺隆起，在建湖隆起短軸方向伸展入湖的三角洲，其分支河道多趨向于北東向伸展，其朵葉體沿著北東向隱性斷裂帶的方向生長，西南部張八嶺隆起長軸方向伸展入湖的三角洲亦向北東方向推進隱性斷裂帶分布區域內。整個阜寧期北東向水系十分發育，湖盆北岸和西岸的三角洲砂體連片沿著北東向帶狀展布。

圖9 蘇北盆地金湖凹陷西部斜坡隱性斷裂帶與沉積相分布圖

Fig. 9 Covert fault zone and sedimentary facies inwestern slope

3.3 控制油藏形成與分布

3.3.1 濟陽坳陷東營凹陷的北東、北西、南北向油 氣帶

圖10所示為濟陽坳陷東營凹陷隱性斷裂帶分布圖。東營凹陷是濟陽坳陷南部的古近和新近系富油氣凹陷，是渤海灣裂谷系內典型的開闊型箕狀凹陷。多年來大量研究者都致力于理論技術等各方面創新去探索剩余油氣資源量，而隱性斷裂帶的發現便解決了隱蔽油氣藏的可能賦存位置的問題。東營凹陷明顯存在著北東、北西、南北向3組油藏帶(圖10)。北東向的油藏帶共有5條，它們分別是濱南—平方王油藏帶、勝坨—大蘆湖油藏帶、永安鎮—東辛—梁家樓油藏帶、廣利—王家崗—樂安油藏帶以及八面河油藏帶。北西向的油藏帶共有3條，即勝坨—東辛—廣利油藏帶、濱南—王家崗油藏帶、林樊家—平方王—純化—樂安油藏帶以及南北向的平方王—正理莊—金家油藏帶。東營凹陷滿凹含油，但幾乎全部油藏都分布在隱性斷裂帶上，多個時期形成的多套含油氣系統疊合連片分布在隱性斷裂帶交叉的部位，而隱性斷裂帶外圍和之間幾乎沒有油藏分布，因此，隱性斷裂帶上油藏稀少和未發現油藏分布的段落是勘探需要重點查明的地區。

圖10 濟陽坳陷東營凹陷隱性斷裂帶分布圖

3.3.2 威利斯頓盆地帶狀、環狀油氣帶

圖11所示為威利斯頓盆地隱性斷裂帶分布圖(據AAPG論文集51略改)。威利斯頓盆地位于美國北達科他州西部、南達科他州西北部和蒙大拿州東部的落磯山脈東緣，是1個弱變形趨勢帶控油的典型盆地。該盆地內形成了北東向油藏帶、北西向油藏帶、環狀油藏帶以及南北向背斜油藏帶(圖11)。北東向油藏帶包括Breckton-Froid，Deslacs，Stanlay和Lonetree-Glenburn 4條。北西向形成了包括Poplar，Goose lake和Mondak 在內的3條油藏帶，Bismarck—Williston線性構造上還沒發現大規模油氣田，可能是未來獲得新突破的勘探潛力區。密西西比Strandline環狀油藏帶上富集了該區大部分油氣田，而南部北達科他州環狀油藏帶的油氣田數量較少，南北向則形成了Nesson和Billings等背斜油藏帶。從威利斯頓已發現的油氣田來看，幾乎全部油氣田都分布在線狀構造帶上，大型的油氣田主要形成于隱性斷裂帶上，極少部分形成于背斜構造帶上。

圖11 威利斯頓盆地隱性斷裂帶分布圖(據AAPG論文集51略改)

3.4 隱性斷裂帶及交匯部位是地震引發區

圖12所示為鄂爾多斯盆地中生界隱性斷裂帶、油氣藏、震中疊合圖(據趙文智略改，2003)。鄂爾多斯盆地內地震活動較弱，5級以上的地震時有發生，震中整體上呈北東向分布[8](圖12)，并且與隱性斷裂帶具有很好的對應關系。大陸95%以上的地震屬于巖石破裂引發的構造類地震[9]，且地殼內存在多震層，其孕震層通常是低速高導層，而鄂爾多斯盆地地殼內普遍存在一層高導層，基底深大斷裂切穿高導層形成了深部流體的運移通道，流體上涌會導致基底斷裂活化產生斷裂或者發生地震[10]，同時蓋層中對應的位置扭動、撕裂作用加劇形成隱性斷裂帶，由于基底斷裂活化引發的地震，其震源垂直投影在蓋層中的位置多位于隱性斷裂帶上或者附近，尤其是交匯處，因此，隱性斷裂帶及交匯處地震活動更加頻繁。

圖12 鄂爾多斯盆地中生界隱性斷裂帶、油氣藏、震中疊合圖(據趙文智略改，2003)

4 結論

1) 隱性斷裂帶是區域或局部應力場或基底斷裂活動在蓋層中形成的斷裂趨勢帶，它們形成規模大至盆地，小至圈閉，普遍地存在于沉積盆地中，具有多方面重要的地質意義。

2) 隱性斷裂帶存在多種分類方案，按照組成成分可以分為疏密相間、長短不一的小斷層構成的雁列構造型隱性斷裂帶、多個凹陷側列式展布，長軸首尾相連形成的凹陷側列型隱性斷裂帶、雁列式斷裂帶其間有小斷層斷續相連形成的斷續斷層型隱性斷裂帶、多個油藏定向展布構成的油藏串珠型隱性斷裂帶以及復雜構造型隱性斷裂帶。

3) 隱性斷裂帶調節了盆地走向上不均勻的伸展作用，平行等間距的分隔了凹陷、隆起等構造單元，控制影響了盆地格局、沉積相展布和油藏的分布。

4) 作為長期活動斷裂，隱性斷裂帶上地震活動頻繁，交匯部位震中密集分布，隱性斷裂帶的研究對地震危險性預測具有重要的參考價值。

[1] 邱旭明. 扭動作用在蘇北盆地構造體系中的表現及其意義[J]. 江漢石油學院學報, 2002, 24(2): 5?7. QIU Xuming. Representation of torsional action in tectonic system of subei basin and its significance[J]. Journal of Jianghan Petroleum Institute, 2002, 24(2): 5?7.

[2] 賈進斗, 何國琦, 李茂松. 鄂爾多斯盆地基底結構特征及其對古生界天然氣的控制[J]. 高校地質學報, 1997, 3(2): 144?153. JIA Jindou, HE Guoqi, LI Maosong. Structural feature of basement in the ordos basin and its control to Paleozoic gas[J]. Geological Journal of China Universities, 1997, 3(2): 144?153.

[3] 趙文智, 胡素云, 汪澤成, 等. 鄂爾多斯盆地基底斷裂在上三疊統延長組石油聚集中的控制作用[J]. 石油勘探與開發, 2003, 30(5): 2?5.ZHAO Wenzhi, HU Suyun, WANG Zecheng, et al. Key role of basement fault control on oil accumulation of Yangchang Formation,Upper Triassic,Ordos Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2003, 30(5): 2?5.

[4] 汪澤成, 趙文智, 門相勇, 等. 基底斷裂“隱性活動”對鄂爾多斯盆地上古生界天然氣成藏的作用[J]. 石油勘探與開發, 2005, 32(1): 9?13.WANG Zecheng, ZHAO Wenzhi, MEN Xiangyong, et al. Control of basement fault minor-activity on gas pool formation of Upper Paleozoic,Ordos Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2005, 32(1): 9?13.

[5] 趙文智, 李建忠. 基底斷裂對松遼南部油氣聚集的控制作用[J]. 石油學報, 2004, 25(4): 1?6. ZHAO Wenzhi, LI Jizhong. Control of basement fault on hydrocarbon accumulation in Southern Songliao Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2004, 25(4): 1?6.

[6] 常祖峰, 安曉文, 張艷鳳. 畹町斷裂晚第四紀活動與水系構造變形[J]. 地震地質, 2012, 34(2): 229?239.CHANG Zufeng, AN Xiaowen, ZHANG Yanfeng, et al. Study on late Quaternary activity and displacement of drainage systems along the WanTing fault[J]. Seismology and Geology, 2012, 34(2): 229?239.

[7] 胡素云, 蔚遠江, 董大忠. 準噶爾盆地腹部斷裂活動對油氣聚集的控制作用[J]. 石油學報, 2006, 27(1): 1?7. HU Suyun, WEI Yuanjiang, DONG Dazhong. Control of fault activity on hydrocarbon accumulation in central Junggar Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2006, 27(1): 1?7.

[8] 馬潤勇, 朱浩平, 張道法, 等. 鄂爾多斯盆地基底斷裂及其現代活動性[J]. 地球科學與環境學報, 2009, 31(4): 400?408. MA Runyong, ZHU Haoping, ZHANG Daofa, et al. Basement faults and their recent activity in ordos basin[J]. Journal of Earth Sciences and Environment, 2009, 31(4): 400?408.

[9] 馬宗晉. 大陸多震層的研究與震源體的破裂發展[M].北京: 地震出版社, 1992: 128. MA Zongjin. Research on continental seismogenic layer and the break behavior of seismic source bodies[M]. Beijing: Seismological Press, 1992: 128.

[10] 宋貫一, 易立新, 宋曉冰. 地下熱水對斷裂活動與地震活動的影響研究[J]. 地震學報, 2000, 22(6): 6321992: 128?636. SONG Guanyi, YI Lixin, SONG Xiaobing. A study on the effect of underground hot water on fracturing and earthquake activities[J]. Acta Seismologica Sinica, 2000, 22(6): 632?636.

(編輯 陳愛華)

Characteristics of hidden fault zone and its significance in geology in sedimentary basin

WANG Weifeng1, ZHOU Weiwei1, SHAN Xinjian2, LIU Yurui3

(1. School of Geosciences, China University of Petroleum (Huadong), Qingdao 266580, China;2. China Earthquake Administration, Institute of Geology, Beijing 100039, China;3.Jiangsu Petroleum Exploration Bureau, Yangzhou 225000, China)

Hidden fault zone refers to the zone bearing rupture tendency yield by regional, local stress field or basement rift in the cap strata of sedimentary basin. These zones are hidden and exhibit insignificant characteristics. Therefore, they are difficult to be identified and likely to be ignored. The characteristics of the rift system in the cap strata of sedimentary basin were repeatedly studied by the researchers around the world. The results show that hidden fault zone is a tectonic phenomenon commonly arising in the cap strata of sedimentary basin in multiple forms. According to composition, hidden fault zone can be classified into 4 types: en echelon tectonic type which is composed by the small faults with consistent strikes but differed lengths and densities; Depression lateral alignment type, which contains a plurality of depressions aligned linearly by end to end; Fault type, which is constituted by the en echelon aligned rifts intermittently connected by small faults and local structures, complex tectonic type despite of the deficiency of apparent major controllable rift. These fault zones can be preliminarily recognized through the regular distribution of small faults, folds, depressions and reservoirs etc. Furthermore, the developed area of the hidden fault zone can be determined and predicted using magnetic data, seismic data, geological data and drilling data. Hidden fault zone is proved to be of geological significance. Firstly, it affects the tectonic pattern of basin by adjusting the inhomogeneous extension activities of fault zone in basin and separating the tectonic units including sags and uplifts etc.. Secondly, it determines the development and distribution of basin sedimentary facies and influences the distribution area of the sand in faulted basin; Thirdly, it yields bead string-like, belt-like, and ring-like oil-gas enrichment zones. The long-term active fault zones are prone to induce earthquake and gather minerals such as oil and gas on the junctions.

hidden fault zone; basement fault; en-echelon; reservoirs zone; accommodation structure; earthquake epicenter

10.11817/j.issn.1672-7207.2015.06.035

TE122.1

A

1672?7207(2015)06?2236?08

2014?06?13；

2014?08?20

國家自然科學基金資助項目(41340008)(Project (41340008) supported by the National Natural Science Foundation of China)

王偉鋒，教授，博士生導師，從事石油地質、構造地質和工程地質的研究；E-mail：wangwf@upc.edu.cn