瓦屋地區斷裂運動學特征及意義

程建莉

【摘 要】通過斷裂活動性的分析，可以認識瓦屋地區各個斷層在各時期的活動情況，進而研究斷裂對油氣成藏的控制作用。

【關鍵詞】瓦屋地區；斷裂活動類型；斷裂特征

目前人們主要采用斷層生長指數、斷層落差、斷層活動速率等參數來定量表征斷層活動性，本項目通過斷層落差的計算來表征瓦屋地區斷層的活動性。

一、斷層發育模式及構造意義

在沉積補償的情況下，沉降幅度等于沉積物的厚度，可以用兩盤地層厚度分別代表生長斷層兩盤的下降幅度。只要斷層線附近沉積表面沒有明顯的高度差，可以用兩盤的地層厚度差代表兩盤的下降幅度差，不必考慮整個盆地是否沉積補償。實際上，除了盆地邊界主控斷層和盆地內部凸起與凹陷的分界斷層之外，盆地內部其它斷層很難造成沉積表面的明顯高度差。因此，生長斷層的落差可表示為上盤厚度與下盤厚度之差。同時由于其上部的年輕地層沉積時發生的斷裂活動產生的落差必定累積疊加到下部較老地層上，生長斷層的落差隨深度的增大而增大，因此，針對某個地質時期而言，其斷層活動性的強弱，應通過斷層兩盤該時期沉積（或剝蝕）地層厚度差異來體現（圖1-1）。

就同沉積斷層而言，斷層的落差實際上是兩盤的下降幅度差，可以用兩盤地層的厚度差來表示，即：生長斷層落差（D）=上盤厚度（H）-下盤厚度（h）。

就邊界斷層而言，上盤沉降接受沉積，下盤抬升遭受剝蝕，因此在某一地質時期的斷層落差應表示為：斷層落差（D）=上盤沉積厚度+下盤剝蝕厚度。

逆斷層與正斷層相反，其上盤抬升遭受剝蝕，下盤沉降接受沉積，其斷層落差表現為負值：斷層落差（D）=-上盤剝蝕厚度-下盤沉積厚度。

如果發生斷層反轉，則斷層落差體現為正、負值的變化。

二、瓦屋地區斷裂特征分析

本項目通過對瓦屋地區多個三維數據體地震剖面的詳細解剖，在對主要斷層的斷層要素、形成時間進行歸納、總結的基礎上，選取斷層落差方法對區內斷層的活動性進行了分析，通過分析認為，在排烴期后的東營、館陶和明化鎮組沉積時期僅有夏口斷層仍然持續活動，而玉皇廟斷層、夏46南斷層以及四級“毛毛”斷層等已停止活動。

瓦屋地區發育的主要斷裂有夏口斷層、玉皇廟斷層、夏46南斷層等。

夏口斷裂：瓦屋地區發育的最重要的控盆斷裂為夏口斷層，為沿臨南洼陷南部發育的北傾大斷層，長約130km，夏口斷裂形態比較簡單，斷面為鏟形和直線形的復合形態，斷面傾角為50-52°（圖2-1），向下變緩，斷層切穿基底，形成于中生代，其主要活動期在沙四期，沙三期基本停止活動。到沙二至東營期又有多次活動。平面上的組合樣式比較簡單，斷裂的南西段為帚狀，中段和北東段與次級斷裂組合為斜交式或者平行狀；在剖面上的組合樣式，西段表現為反向“Y”字型，中段和北東段剖面形態比較簡單，主要為鏟形或階梯狀。

夏口斷裂由西段分枝和東段主枝組成一帚狀斷裂體系（圖2-2），整體走向呈NEE53°-70°，其中西段分枝走向呈NEE75°-80°，東段主枝走向呈NEE50°-55°。長度約90km。斷層傾角為53°-73°。

夏口斷裂帶東段主枝自Es3時期或者更早的時候開始活動，活動強度在Es3、Ed、Nm出現峰值，活動性最強時期為Es3期（圖2-3）；從空間上看，除Ed時期表現出明顯的西強東弱的特征外，其他時期斷層活動強弱橫向變化的趨勢不明顯。

玉皇廟斷層：斷層走向呈NEE65°-70°，長度約10km，斷層傾角為54°-63°；自Es3時期開始活動，斷層活動性存在Es3和Ed兩個峰值期，Es1和Ng活動性相對較弱（圖2-4）。

夏46南斷層：斷層走向呈NEE65°-70°，長度約80km，斷層傾角為51°-60°；Es4時期開始活動，Es4、Es3和Ed活動強度較大，Nm時期基本不活動（圖2-5）。

在夏口斷層下降盤的鼻狀構造帶上發育一系列四級“毛毛”斷層，一般呈NNW向，數量多、延伸短、切割地層厚度小，大都發育于Es3～Es2層系中，斷距僅數10m至100m，多數斷距不超過50m；主要活動期為Es3-Es2時期。這些斷裂多數在館陶組沉積之前已停止活動。

三、對油氣成藏的控制作用

夏口斷層是瓦屋地區運氣運聚的重要斷層，是一條含油氣豐富的“金項鏈”，在夏37-24塊、夏461塊、夏223等區塊均有不同程度的油氣發現，南部的曲堤油田豐富油氣也是通過夏口斷層運移過來的，不同其次的斷層運動學特征對于油氣成藏意義重大。