方正斷陷伊漢通斷裂走滑特征及與油氣關系

吳景峰

（大慶油田勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

方正斷陷伊漢通斷裂走滑特征及與油氣關系

吳景峰*

（大慶油田勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

通過對方正斷陷地震資料和構造特征的詳查梳理識別出伊漢通斷裂走滑的多種表現(xiàn)形式，應力在伊漢通斷裂走向上的變化，引起走滑斷裂帶不同部位形成不同的構造特征，應力張扭區(qū)形成斷凹，應力壓扭區(qū)形成斷鼻、斷背斜等構造，常常沿走滑斷裂帶方向形成凹中隆的構造格局，油氣沿應力張扭區(qū)的斷凹向擠壓區(qū)的構造圈閉中運移，聚集而形成油氣富集區(qū)，烴源巖層中的分散油氣也可在扭應力作用下運移至斷鼻圈閉中，并形成油氣二次聚集。因此對伊漢通走滑斷層的識別和解釋，不僅對方正斷陷油氣藏的形成、分布及富集有新的認識，而且可為尋找同類油氣藏提供依據(jù)。

方正斷陷；走滑斷裂；走滑型斷陷盆地；成藏模式

方正斷陷位于黑龍江省東部，是依—舒地塹中北部的一個一級負向構造單元，總體呈NEE40°～50°展布，南鄰尚志隆起，北接依蘭隆起，面積約1460km2，是受西北緣斷裂和東南緣斷裂控制的雙斷式槽狀斷陷，具有狹長不對稱的地塹結構（圖1），中部發(fā)育的伊漢通斷裂活動強烈，在斷陷后期主要表現(xiàn)為右行走滑，對斷陷結構改造比較大，走滑所派生的張扭和壓扭共同作用形成了現(xiàn)今的構造格局。

1　區(qū)域構造概況

區(qū)域構造上，方正斷陷位于郯廬斷裂帶北段西半支佳伊斷裂帶內(nèi)，該斷裂帶晚白堊世—第三紀表現(xiàn)為右旋平移斷層［1-2］。受區(qū)域應力場及郯廬斷裂帶的影響，方正斷陷經(jīng)歷了古新世—始新世斷陷、漸新世斷陷并伴有走滑改造等構造旋回，作者將其定義為多期疊合走滑型斷陷盆地。斷陷內(nèi)斷裂主要有NEE向、NWW向、NE向和近EW向正斷層（圖1）。其中，NEE向斷層主要為一級斷裂：包括2條控陷斷裂西北緣斷裂和東南緣斷裂，1條走滑改造斷裂伊漢通斷裂，NWW向及NE向斷層主要是控制構造帶的二級斷裂（如fl、f2、f3），EW向正斷層主要為NEE向一級斷裂伴生的次級斷裂。

圖1　方正斷陷構造綱要及地理位置

2　走滑構造識別及特征

對地震資料的重新梳理和伊漢通斷裂詳細的構造解析，識別和確定了伊漢通斷裂兩側發(fā)育多種典型的走滑構造樣式，表現(xiàn)形式如下：

（1）地震反射層在伊漢通斷裂兩側發(fā)育次級斷裂呈雁列式展布（圖2），并且次級斷層的走向與凹陷軸向一般存在40°～50°的夾角，這種雁列展布的斷層組合模式常見于走滑斷裂帶中［3］，斷層兩側在剪切應力作用下，形成與主斷裂斜交的派生構造組合，呈雁列展布，并與凹陷軸向有一定夾角［4］。

（2）伊漢通斷裂兩側地層與斷層面的夾角一般不互補。因為非走滑斷層兩側地層界面與斷層面的夾角一般是互補的，而走滑斷層兩側地層一般存在夾角，這2個夾角之和往往小于（正花狀構造）或大于（負花狀構造）180°，這是在地震剖面上識別走滑斷層的一個重要標志［5］。

圖2　方正斷陷北部T21構造圖

（3）伊漢通斷裂帶主斷面產(chǎn)狀近于直立嵌入基底，低角度的次生斷層向下與伊漢通斷裂匯合，向上撒開，與伊漢通干斷裂組成花狀和半花狀構造，這是走滑斷裂的重要表征之一［6-7］。

（4）在對研究區(qū)地震資料解釋的過程中發(fā)現(xiàn)伊漢通斷裂帶兩側地震信息有顯著的變化，表現(xiàn)在斷層兩側地層厚度、地震波組出現(xiàn)雜亂反射。由于兩盤地層運動以走向滑動為主，會造成斷層兩側同一套地層的厚度不匹配及沉積相突變的現(xiàn)象，引起兩側地震速度也存在差異［8］。

3　應力場對走滑構造的影響

根據(jù)前人對走滑構造模擬的研究，北東—南西走向的走滑斷裂走滑應力分解為2個方向的分力，近東西向的壓應力（σ1）和近南北向的張應力（σ2）。在σ1的作用下，地層發(fā)生應變的結果是產(chǎn)生一組近南北走向的擠壓構造；同時，在σ2的作用下，地層發(fā)生應變的結果是產(chǎn)生一組近東西走向的伸展構造［9］。

由于伊漢通斷裂沿走向上的變化導致斷裂兩側的斷塊不能始終都與走滑方向保持一致，由此造成了沿走滑斷裂帶走向上不同部位的局部應力場與應變的不同（圖3）。

圖3　伊漢通走滑斷裂帶應力場分析

（1）壓扭區(qū)（增壓部位）:此處壓應力（σ1）最為集中，擠壓作用最強，而張應力（σ2）以剪切作用為主。應變的結果是走滑斷塊發(fā)生匯聚，走滑斷裂兩側地層因東西向擠壓而拱升形成壓扭性構造［10］。

（2）張扭區(qū)（釋壓部位）:此處張應力（σ2）的拉張作用最強，由于壓應力（σ1）方向與走滑斷裂走向平行，以剪切作用為主。應變的結果是，走滑斷裂兩側斷塊在張扭部位發(fā)生離散，地層因張扭而形成張扭性構造，當應變達到一定程度，一組雁行狀排列的伸展斷裂便會在走滑斷裂的張扭部位形成［11］。

通過以上構造應力分析表明，伊漢通斷裂在走滑過程中，局部應力場的性質(zhì)可以隨著斷裂走向的變化而出現(xiàn)壓扭區(qū)的應力集中與張扭區(qū)的應力釋放的相互轉(zhuǎn)化，隨著走滑斷裂帶上不同構造部位局部應力場性質(zhì)的轉(zhuǎn)換，斷鼻構造主要沿壓扭區(qū)形成，斷凹與雁行式伸展斷裂則分布于走滑斷裂的張扭部位［12］。

4　伊漢通走滑斷裂與油氣關系

通過對應力場的分析，伊漢通走滑斷裂帶在大林子次凹的張扭活動而形成深斷凹，壓扭部位大羅密構造帶隆升形成斷鼻或斷背斜等構造圈閉，因此沿走滑斷裂帶附近的地層常常表現(xiàn)為“隆凹”相間分布的構造格局，這種隆凹相間的模式可以看成是凹中隆的特殊樣式，易于形成自生自儲油氣藏。

伊漢通走滑斷裂為長期繼承性發(fā)育的深大斷裂，生油凹陷基本上緊臨走滑斷裂張扭部位的下降盤一側發(fā)育，油源條件優(yōu)越，油氣主要沿走滑斷裂張扭部位的斷凹區(qū)向走滑斷裂壓扭部位的斷鼻圈閉中運移、聚集而形成油氣富集區(qū)（圖4），再者，生油層中的分散油氣也可在扭應力作用下運移至斷鼻圈閉中，形成油氣的二次聚集，從勘探實踐來看，大羅密構造帶已完鉆的FZ4井見良好顯示，F(xiàn)Z5井獲得工業(yè)油流，充分證實了大羅密構造帶油氣成藏模式與伊漢通走滑斷裂控制油氣分布的一致性。

5　結論

（1）伊漢通斷裂走滑存在4方面的證據(jù)：①次級斷層呈雁列狀展布，凹陷走向和正斷層走向存在確定的夾角；②伊漢通斷裂兩側地層界面與斷層面的夾角不互補；③剖面上發(fā)育花狀構造；④斷層兩側地層厚度、產(chǎn)狀和地震信息不協(xié)調(diào)。

（2）伊漢通走滑斷裂帶上應力集中與應力釋放的相互轉(zhuǎn)化，導致方正斷陷北部大林子次凹—大羅密構造帶—興旺次凹在斷裂帶走向上呈隆凹相間分布，這種隆凹相間的模式可以看成是凹中隆的特殊樣式，易于形成自生自儲油氣藏。

圖4　方正斷陷北部構造應力與油氣成藏關系

（3）油氣主要沿伊漢通走滑斷裂張扭區(qū)（大林子次凹和興旺次凹）向走滑斷裂壓扭部位（大羅密構造帶）的斷鼻圈閉中運移、聚集而形成油氣富集區(qū)。

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TE111.2

A

1004-5716（2016）06-0043-03

2015-05-18

2015-06-01

吳景峰（1983-），男（漢族），陜西西安人，工程師，現(xiàn)從事勘探部署工作。