?

東辛地區斷層調節帶的地震識別及特征

2019-04-12 11:38路智勇楊少春白青林張善文荊亞云
石油地球物理勘探 2019年2期
關鍵詞:東營樣式平行

路智勇 楊少春② 白青林* 張善文 楊 侃 荊亞云

(①中國石油大學(華東)地球科學與技術學院,山東青島 266580; ②海洋國家實驗室海洋礦產資源評價與探測技術功能實驗室,山東青島 266071; ③中國石化勝利油田分公司,山東東營 257001;④中國石化勝利油田分公司東辛采油廠,山東東營 257001)

0 引言

斷陷盆地中斷層調節帶是指伸展斷裂體系中沿主斷層走向發育并與之斜交的、調節主斷層伸展位移的構造。它能連接相對獨立的伸展斷裂體系,傳遞斷裂體系之間的變形,從而達到區域應變的守恒[1-4]。在不同級別的構造單元中,斷層調節帶的規模不一。大型斷層調節帶影響著盆地的形成、演化以及后期的改造[5-6],而小型斷層調節帶則控制著斷塊等局部構造的發育、形態與樣式[7-8]。調節斷層是起調節作用的構造形式,同時也是不同類型調節帶的識別標志,它與主斷層以不同的方式影響著油氣的分布,不同類型的調節帶具有不同的油氣分布特征[9]。

早期研究發現,東營凹陷中央隆起帶存在多個小規模的三級或者級別更低的斷層調節帶[10]。相對于大型斷層調節帶而言,斷塊級別的小型斷層調節帶主斷層多為二級—三級,內部的調節斷層則為四級—五級,部分已經屬于低級序斷層的范疇,力學機制多為張扭性,在地震剖面上反射特征多變,局部表現為輕微扭動的“似斷似連”現象。

東辛地區的斷裂體系地震響應特征較為復雜,識別難度大,而各小型調節帶斷層樣式的特殊性更是加劇了這種難度[11-13]。所以,針對東辛地區不同類型斷層調節帶的地震識別及構造特征的系統性研究相對較少,尤其是不同類型之間構造差異性的分析更是少見。地震相干屬性可以識別具有一定規模的斷層,能夠刻畫斷層發育帶的幾何形態及組合樣式[14]。筆者從東辛地區斷裂的發育及演化特征入手,利用沿層地震相干屬性,對區內的斷層調節帶進行識別與類型劃分; 詳細描述不同類型的幾何學特征,建立與其相應的地震識別標志; 論述調節帶的含油氣特征,闡明斷層調節帶的分布規律并建立了相應的發育模式,以指導油氣勘探有利目標的優選。

1 地質概況

東辛地區位于東營凹陷中央隆起帶東段, Ying1、Ying31、Ying8、Xin1及Xin120共5條呈近東西向展布的二級斷層構成東辛斷裂帶主體格架(圖1),并控制了構造格局及沉積體系[15]。整個東辛斷裂帶西部窄、東部寬,西起Ying1斷層的西端,東到辛鎮平行斷層系的東端,北達Ying8斷層,南至Xin133斷層。斷層形態與組合樣式多變,不同斷層之間、單條斷層的轉折端和尾端發育不同樣式的轉換斜坡與調節斷層。

東辛斷裂帶的構造演化過程為:①孔店組—沙四段沉積期,為東營凹陷發育初期,在南北向伸展作用下,Ying8與Ying1、Ying31滑脫斷層系構成了東辛斷裂帶的雛形; ②沙三段沉積早—中期,早期形成的滑脫斷層系在逆牽引作用下形成了一系列背斜; ③沙三段沉積后期,郯廬斷裂帶右旋走滑作用形成的張扭性斷層疊加在早期的伸展斷裂之上,形成了東辛斷裂帶的基本格架; ④沙四段和孔店組塑性巖層在沙二段的差異壓實作用下底辟上拱,將原有的斷裂復雜化,東辛斷裂帶發育基本完成[16-18]; ⑤張扭以及底辟上拱復合作用在沙一段沉積期繼續發育,斷裂樣式與沙二段沉積期相似; ⑥東營組—明化鎮組沉積期,構造活動開始減弱并逐漸停止,斷裂樣式也由復雜到簡單,直至主斷層完全消失在明化鎮組的頂部[19]。斷層調節帶作為調節構造變形的產物,演化特征與東辛斷裂帶一致,大部分在沙二段沉積期的活動性達到頂峰,并在沙一段沉積期定型[17,20]。

圖1 東辛地區沙二段頂面斷裂體系及斷層調節帶分布圖

2 斷層調節帶類型

Morley等依據幾何學特征,對兩條斷層控制的斷層調節帶進行分類,在理論和實踐上都具有指導意義[10,15,21]。因此,在其分類的基礎上,從東辛斷裂帶的形成機制和演化特征入手,以主斷層的數量、相互位置關系與形態等幾何特征和斷層調節帶的構造樣式為依據,對斷層調節帶進行了系統分類(表1)。

(1)以控制斷層調節帶形成的主斷層的數量作為一級分類標準,將其分為兩大類,即由兩條或多條斷層控制的斷層調節帶和由單條斷層控制的斷層調節帶。其中,發育在東營構造與辛鎮構造結合部的Xin50趨近型調節帶為4條斷層相互靠近、共同作用形成。

(2)以主斷層的幾何形態學作為次級分類依據,根據主斷層之間的位置和傾向關系,將兩條或多條斷層控制的斷層調節帶細分為3類5型; 對單條斷層控制的調節帶則按照其發育部位以及調節斷層與主斷層的關系進一步分為2類。

表1 東辛地區斷層調節帶類型劃分

3 不同類型斷層調節帶特征及地震識別標志

3.1 兩條或多條斷層控制的斷層調節帶

3.1.1 平行型斷層調節帶

平行型斷層調節帶發育于兩條相互平行的斷層之間,當一條斷層伸展量減小時,通過斷層調節帶的調節作用,另一條斷層伸展量相應增大,兩條斷層走向上位移的變化呈互補關系。伸展斷層活動時派生的次級斷層、生長背斜以及翹傾斷塊等次級構造主要發育在斷層下降盤。上升盤往往只是簡單的整體抬升,很少發生其他形變[22],導致兩條平行分布且背向傾斜的斷層,在其所夾的地壘型斷塊內很難發生位移的傳遞與互補,限制了斷層調節帶的發育。

因此,平行型斷層調節帶在東辛地區只發育對向型與同向型兩種。

Xin120斷層調節帶位于辛鎮構造的南部,是東辛地區典型的平行同向型斷層調節帶,由北傾的呈平行展布的Xin133斷層與Xin120斷層共同控制形成,發育在Xin133斷層的下降盤,呈東西走向帶狀展布(圖2)。地震剖面上,調節帶內的三條小型調節斷層發育處,同相軸自上而下明顯錯斷,兩側波組關系穩定,整體呈斷階狀依次向北陷落,將南側邊界的Xin133斷層的形變(斷距量)傳遞到北側邊界Xin120斷層之上, Xin120斷層的斷距明顯大于Xin133斷層。因此,伸展斷層的派生構造一般發育在下降盤的這種性質造成了平行同向型斷層調節帶形變傳遞具有明顯的方向性,即只能順斷層傾向將一條主斷層的形變向下傳遞到另一主斷層。由于呈反向斷階狀展布,導致越靠近北側的主斷層斷塊的翹傾量越大,部分層段斷塊的翹傾量大于調節斷層的斷距,因而出現了下降盤被抬升的假象。張性較強的調節斷層側向封堵能力相對較弱。另外,斷層與其控制的地層為反向傾斜的斷鼻構造,在調節斷層與Xin120斷層的上升盤便形成了多個具有統一油水界面的半月型油氣富集區(圖2)。由于越靠近沙二段頂部,斷層的活動性越弱,對油氣的垂向輸導能力越弱,造成了油氣多聚集在沙二段的頂部,沙二段各砂層組的含油面積自下而上逐漸增大[23]。

圖2 Xin120平行同向型調節帶構造特征與含油范圍

Xin15平行對向型斷層調節帶位于Xin120平行同向型斷層調節帶的北側,由北傾的Xin15斷層與南傾的Xin1斷層共同作用形成,呈寬條帶狀展布(圖3)。主斷層向兩側的伸展運動在調節帶內各自派生出與其傾向相同、呈斷階式分布的調節斷層。各調節斷層與主斷層近平行分布,延伸較長。地震剖面上,自上而下同相軸明顯被錯斷。與平行同向型調節帶的作用相似,調節斷層將兩側主斷層的形

圖3 Xin15平行對向型調節帶構造特征與含油范圍

變順傾向傳遞,調節帶中部的調節斷層c、d、e與f的斷距較大。整個斷層調節帶在地震剖面上呈根部收斂、上部撒開的“包心菜”狀。越靠近中心,斷層的形成時間越晚,次級斷層系發育越復雜,斷層與地層的反向翹傾越明顯,構造高點呈由調節帶兩翼向中心遷移的趨勢。兩側的斷層級別相對較高,對油氣的輸導能力較強,形成了自下而上沿主斷層呈串珠狀分布的微斷塊油藏,同時越靠近上部地層,油氣富集位置越趨向于斷層調節帶的中心(圖3)。

3.1.2 疊覆型斷層調節帶

疊覆型斷層調節帶發育在兩條側列式展布主斷層之間的首尾疊覆地帶,與平行型斷層調節帶相似,受控于伸展斷層上升盤較弱的構造活動。東辛地區的疊覆型斷層調節帶只發育同向型與對向型兩種。疊覆型斷層調節帶的兩條主斷層在平面上呈側列式分布,對構造具有較強的控制作用,多向下切穿烴源巖層,成為油源斷層,且下降盤往往伴生一系列生長背斜,配合斷層的側向封堵,形成構造圈閉,調節帶油氣富集程度較高[24]。

Ying26疊覆同向型斷層調節帶位于東營構造核部,由Ying1斷層的上升盤與Ying31斷層的下降盤側列式展布、首尾疊覆而成。兩主斷層依次向北掉落,調節斷層則呈右階雁列式展布[25],東部三條調節斷層d、e、f與西部的調節斷層對向傾斜,北部Ying1主斷層的傾沒端向西呈發散狀消失,而南部Ying31斷層的的傾沒端則向南發生彎曲,繼續發育(圖4a)。在東西向地震剖面上可見,東傾的調節斷層被西傾的高角度調節斷層d截斷并消失,東部西傾的調節斷層也依次在底部收斂于調節斷層d之上。斷層組合呈花狀構造樣式,表現出強烈的走滑性質[26](圖4b)。各次級調節斷層特征相似。調節斷層a形成較早,在油氣充注之前便破壞了砂體的橫向連通性,導致調節帶內外在油氣充注后分屬兩個不同的油水系統。調節斷層d斷距大,且具走滑性質,具有較強的側向封堵能力[27],將斷層調節帶內的油水系統一分為二。西部的斷塊依次向東掉落,越靠近東部,含油面積越小。東部的斷塊油藏則依次向東抬升,越靠近東部,含油面積越大。

Xin37疊覆對向型斷層調節帶位于東營構造的東緣,東部緊靠辛鎮構造,由呈近東西向分布、對傾的Xin25三級斷層與Ying31三級斷層首尾疊覆而成。與疊覆同向型斷層調節帶相似,內部的4條調節斷層呈右階雁列式展布,但是調節斷層傾向一致,均為北西西向。北部的Xin25主斷層的傾沒端向北西西向消失,南部的Ying31斷層逐漸向東消失。受主斷層與調節斷層的影響,構造高點位于調節帶的中部,地層呈不對稱的背斜展布,軸線為北西西向,與調節斷層的傾向一致(圖5a)。在東西向地震剖面上,調節斷層呈上部向東撒開的馬尾狀,底部收斂于調節斷層b,具走滑性質(圖5b)。由于產生的第一條調節斷層a是在主斷層向兩側伸展活動時誘導的剪切作用下形成的,與受郯廬斷裂帶右旋走滑活動影響所產生的調節斷層b、c、d相比,其規模小、張性強,斷層的封閉性較差,導致調節帶內西部的油水系統與外界為統一的整體。調節斷層b斷距較大,將兩側巖層的連通性破壞,加上自身具有較強的走滑性,將調節帶東部與西部的油水系統分隔開。

圖4 Ying26疊覆同向型調節帶構造特征與含油范圍

圖5 Xin37疊覆對向型調節帶構造特征與含油范圍

與調節斷層b相似,東側的調節斷層d分隔其東、西兩側油水系統。調節帶中部的含油范圍明顯大于東、西兩側,受背斜軸部位于調節帶中部的影響,油氣多富集在調節帶的中部,兩側的油氣則沿著Xin25斷層分布。

3.1.3 趨近型斷層調節帶

東營構造中的Ying31斷層的尾端與辛鎮構造中Xin120、Xin15和Xin1斷層的頭部在結合部呈“一拖三式”相互靠近,并通過派生的次級斷層相連接,形成了呈東西向倒“由”字型分布的Xin50趨近型斷層調節帶(圖6a)。

部分觀點傾向于以Xin68斷層為界將Xin50斷層調節帶的南、北兩部分劃分成兩種不同的類型。北部為Xin1斷層的尾端發散形成的單條斷層控制的發散型斷層調節帶,南部為Ying31斷層與Xin120斷層和Xin15斷層相互靠近而形成的趨近型斷層調節帶[11,28]。但是,地震剖面顯示南、北兩部分的斷層為緊密結合的整體,作為南、北兩側邊界的Xin50斷層與Xin1-1斷層,在底部收斂于作為調節斷層的中軸斷層,斷層組合呈復合花狀,為區內張扭作用下形成的統一的斷層系(圖6b)。平面上北部Xin1-1斷層與Xin1斷層的傾沒端相交,南部Xin50斷層與Xin120斷層傾沒端相連,中部中軸斷層與Xin15斷層的傾沒端相連,Xin50斷層調節帶將Ying31斷層的尾端與Xin1、Xin15和Xin120斷層的傾沒端組成了一個統一的構造體系。構造演化特征表明,隨著沙二段沉積期右旋走滑運動加強,Ying31斷層尾端向內發生弧形彎曲,并派生出一系列雁列式次級斷層與東部的Xin1、Xin15和Xin120斷層的傾沒端相交。因此,Xin50趨近型斷層調節帶的南、北兩部分應為統一的整體,它將四條主斷層傾沒端的伸展形變向調節帶中心遷移,限制了相互靠近的主斷層傾沒端在趨近區的發散程度。

Xin50斷層調節帶的調節斷層走滑性強、封閉性較好,內部的各斷塊具有各自獨立的油水系統;平面上油氣多富集于弧形彎曲的調節斷層內側。不同于平行型調節帶與疊覆型調節帶,它的主控斷層為油源斷層尾端,輸導能力較弱[23]。Xin50斷層調節帶整體含油性較差,內部斷塊間油氣富集程度的差異性也較大。

由于兒童貧血原因多樣性,在小兒貧血鑒別中,采取血液檢驗效果較佳,可根據紅MCHC、RDW等指標差異,進行疾病鑒別,便于下一步治療方案的制定及實施。

圖6 Xin50趨近型調節帶斷裂展布特征與含油范圍

3.2 單條斷層控制的斷層調節帶

單條斷層控制的斷層調節帶分為內斂型與發散型兩類。斷層的轉折端和尾端因應力釋放產生調節斷層位移,受控于東辛地區復雜斷裂系的相互作用,單條斷層控制的斷層調節帶主要位于斷裂帶的兩端和翼部,多形成于主斷層活動趨于停止的東營組沉積期。

發散型斷層調節帶是指位于主斷層尾端、調節斷層向外散開的斷層調節帶。內斂型斷層調節帶是指發育在主斷層轉折端處調節斷層向斷層一端呈收斂狀、另一端則呈撒開狀的斷層調節帶。

Xin68發散型斷層調節帶位于辛鎮構造北翼,在平面上呈“鳳尾”狀展布,以調節斷層e為界,南、北兩部分表現出不同的構造特征。北部的調節斷層呈向東部撒開、向西部收斂于Xin68斷層的帚狀,東部尾端呈“燕尾”狀分叉;南部的調節斷層呈北西向的右階雁列式展布,北端與調節斷層a斜交,與張扭環境下右旋應力場易發育右階斷層的力學機制相對應(圖7a)。調節帶南、北兩側分別以Xin15斷層和Xin1-1斷層為界,沙二段以上斷裂組合呈復式地塹,各斷層在沙二段以下高角度斜交于Xin1-1斷層上,呈梳狀,調節斷層的斷距較小(圖7b),這種復合型構造樣式有助于分散斷層傾沒端的伸展位移及下伏地層的底辟上拱,使構造相對平緩[29]。與兩條或多條斷層控制型的調節帶相比,Xin68發散型斷層調節帶在平面上面積較小,調節斷層的分布及組合樣式更復雜。垂向上,該調節帶位于Xin1油源斷層的上方,并于東營組沉積期Xin1斷層活動減弱時形成。包裹體等資料指示其為Xin1斷層最后一次較大規?;顒訒r油氣運移的終點站[30]。上述時空配置關系導致在Xin68斷層調節帶內的東營組形成了多個油柱高度大但含油面積較小的油藏。

圖7 Xin68傾沒端發散型調節帶構造特征與含油范圍

斷層轉折端控制的內斂型斷層調節帶發育在二級斷層弧形彎曲處,內部的調節斷層以“帚”狀或“馬尾”狀向內收斂于主斷層之上。這種向內收斂、向外發散的分布樣式將主斷層在弧頂處的形變向外擴散,調節了主斷層的彎曲程度,保持了主斷層沿走向消失的規律性。內斂型斷層調節帶由于處在斷裂帶的周緣,且空間上多位于油源斷層凹面的拱頂處,油氣運移路徑呈發散狀[31],不利于油氣富集。

Ying66內斂型斷層調節帶位于東營構造西北緣Ying1斷層轉折端處的下降盤,空間上處于Ying1斷層弧形彎曲部位凹面的拱頂處(圖8)。調節帶在平面上呈“歪耙”狀。調節斷層的一端收斂于主斷層的轉折端處,另一端則呈帚狀向外撒開。在地震剖面上調節斷層則呈梳狀與主斷層斜交。Ying66內斂型斷層調節帶的調節斷層呈較強的剪切性,張性很弱,導致調節斷層的斷距在平面上較小,但是具有較強的封閉性。由于Ying1斷層凹面拱頂處的下降盤的油氣運移呈發散狀,不利于調節帶的油氣充注; 而調節斷層較強的封閉性又阻止了調節帶西側的油氣在砂體內部向構造高部位的橫向運移,致使調節帶只在東、西兩邊緣調節斷層與主斷層的相交處發育零星的油氣藏(圖8),油氣勘探潛力低。

圖8 Ying66轉折端內斂型調節帶構造特征與含油范圍

3.3 不同類型斷層調節帶的地震識別標志

本文針對斷層調節帶構造樣式的特殊性,從地震沿層相干屬性及地震剖面入手,建立了東辛地區不同類型斷層調節帶的地震識別標志(圖9)。

在張扭性質的復雜斷裂發育區,地震相干屬性能更好地刻畫斷層的平面展布特征,因此利用沿層相干屬性確定不同級別及不同類型斷層的平面形態及組合。在平面上選取不同方向的地震剖面分析構造樣式,最后在構造幾何學特征相似性的約束下,結合各類調節帶的發育位置、調節斷層對主斷層構造的調節作用及典型構造樣式的成因機制,對張扭環境下的小型斷層調節帶進行識別及類型劃分。

平行型斷層調節帶在沿層相干體上為平行分布的斷層系,是在早期相對簡單的構造條件下由南北向拉張作用形成,一般在平行型斷層系中成組發育。其中平行同向型斷層調節帶在垂直于斷層走向的剖面上呈同向或反向斷階式;平行反向型斷層調節帶則在垂直于斷層走向的剖面上呈復式地塹狀,沿斷層走向兩側的主斷層對調節帶的控制程度不同,相互影響對方的發育。

疊覆型斷層調節帶發育在兩條側列式斷層的首尾疊覆區,它由沙四—沙三早中期南北向的伸展作用疊加了沙三晚期—沙一期東西向的右旋走滑作用所形成。內部的調節斷層呈雁列式分布,具有較強的走滑性,調節斷層在垂直于其走向的剖面上多呈花狀或馬尾狀。其中,疊覆同向型斷層調節帶在垂直于主斷層走向的剖面上呈滑動斷階狀,內部伴有反向斷層之間的切割錯斷,具有一定的共軛性。疊覆對向性斷層調節帶在垂直于主斷層走向的剖面上多表現為包心菜狀,中下部的地層與斷層高角度反向翹傾,構造高點自下而上逐漸由兩側向中心遷移。

趨近型斷層調節帶由多條呈近平行狀分布的斷層在傾沒端相互靠近時產生,為伸展與走滑共同作用在多條斷層系結合部的結果。平面上,調節斷層一端向中軸斷層收斂,另一端呈近平行狀展開,整體呈扇形;調節斷層在垂直于其走向的剖面上呈以中軸斷層為“花心”的復合型花狀構造樣式,在與主斷層斜交的剖面上則呈“包心菜”狀。

發散型斷層調節帶位于單條斷層的傾沒端,由張性斷層尾端應力釋放形成的分叉狀斷層被走滑作用改造形成。調節斷層在平面上呈收斂于主斷層的鳳尾狀,在垂直于調節斷層走向的剖面上,上部的構造樣式呈“包心菜”狀,下部的斷層則表現為梳狀組合。

內斂型斷層調節帶位于主斷層的轉折端,彎曲斷層的拱頂處為剪應力的高度集中區,形成了在平面上呈帚狀向內收斂于主斷層的調節斷層系,在剖面上呈梳齒狀與主斷層高角度斜交[32]。同發散型斷層調節帶相比,二者不但發育的空間位置不同,而且內斂型斷層調節帶調節斷層平面上呈簡單帚狀展布的樣式與發散型斷層調節帶復雜鳳尾狀展布的樣式也具有明顯差異[33]。

發散型斷層調節帶由于位于斷層的傾沒端的應力釋放區,面積較小,內部的調節斷層密度大。并且,后期派生的低級序斷層系加劇了斷裂的復雜程度,因而在沿層相干及地震剖面上識別難度較大,需結合其發育的空間位置等其他特征進行綜合判定。疊覆型與趨近型斷層調節帶的調節斷層具有較強的走滑性,二者在地震剖面上具有一定程度的相似性,需要通過不同方向的地震剖面及沿層相干特征進行區分。

圖9 東辛地區不同類型斷層調節帶的地震識別標志

4 斷層調節帶的分布規律及發育模式

4.1 分布規律

斷層調節帶的類型及發育位置,不僅取決于形成主斷層的力學性質,還取決于斷層的形態及相互位置關系等[30,34]。由圖10可見,自西向東斷層的形態與組合樣式逐漸復雜,調節帶的數目也相應的增多,說明了一定量的調節帶有助于維持整體構造的穩定性,具體特征如下。

(1)剖面Ⅰ和Ⅱ上,Ying1與Ying31斷層均呈鏟式展布,Ying1斷層與其反向斷層呈梳狀組合,Ying31斷層與其同向斷層呈滑動斷階狀在底部收斂于Ying1斷層。剖面Ⅱ中,Ying1斷層對Ying13斷層調節帶的控制作用明顯強于Ying8斷層。

(2)剖面Ⅲ中次級斷層較發育,Ying26斷層調節帶表現為被次級斷層復雜化的斷階狀結構。Ying31與Ying1兩主斷層的根部反向終止于Ying8斷層之上,三者與內部的次級斷層系共同構成了不對稱的“包心菜”狀。在Ying13與Ying26兩疊覆型斷層調節帶的調節下,構造相對平緩。

(3)剖面Ⅳ構造樣式相對簡單,次級斷層斜交于Ying8斷層之上,呈梳狀特征。由于缺乏斷層調節帶的調節,Ying31與Ying8斷層的斷距明顯大于剖面Ⅲ處,構造起伏也較大。

(4)剖面Ⅴ發育“包心菜”狀構造樣式,斷層與地層的反向翹傾作用導致構造高點自下而上由兩翼向核部轉移,東營期構造高點已經完全遷移到斷裂帶核部。由于Xin37疊覆對向型斷層調節帶的調節,Ying31與Xin25兩主斷層在剖面上斷距較小,其中Ying31斷層的斷距明顯小于剖面Ⅳ處,Ying8斷層的斷距則與剖面Ⅳ處相近。

(5)剖面Ⅵ與Ⅶ均表現為負花狀構造樣式,與一般花狀構造根部為切穿基底的深大斷裂不同,其根部則是Ying8邊界斷層在下伏的地層中滑脫而成。該樣式的形成與強制褶皺的脊背斷裂有關[27],說明了平行型與趨近型斷層調節帶既能通過調節斷層來傳遞應變,又能通過地層的牽引褶皺與旋轉翹傾來降低塊體的升降幅度,避免過大構造落差的產生。

通過以上研究,認為東辛地區的斷層調節帶具有以下分布規律:①平行型斷層調節帶主要發育在東部的辛鎮構造中,受辛鎮平行斷層系的控制;②趨近型斷層調節帶由東營構造的Ying31斷層與辛鎮構造的Xin1、Xin15和Xin120斷層在平面上呈“一拖三式”相互靠近形成,呈倒“由”字型展布;③疊覆型斷層調節帶主要分布在西部的東營構造中,由側列式展布的兩條主干斷層相互疊覆形成;④內斂型斷層調節帶主要發育在東營構造的翼部,由主斷層轉折端應力釋放形成;⑤受東辛地區復雜斷裂體系的影響,斷層的傾沒端易受其他斷層的影響,發散型斷層調節帶只發育在辛鎮構造西部的Xin68斷層尾端。

4.2 調節帶發育模式

東辛斷裂帶之所以在張扭環境下為北西西向的穹窿,這與走滑作用下的強制褶皺和下伏鹽巖塑性地層的底辟上拱密不可分(圖11)。自沙一段向上,地層的塑性逐漸增強,在東西向走滑作用的牽引下,容易發生與主斷層斜交的褶皺。受核部空位的影響,上部的地層發生塌落,使地層旋轉翹傾[27]。隨著走滑作用的持續和下伏泥鹽丘的底辟上拱[15,23],地層的旋轉翹傾量及褶皺幅度越大,背形就越明顯。

根據東辛斷裂帶形成機制,在區域構造背景的約束下,依據平衡剖面及構造、物理模擬等,建立了東辛地區斷層調節帶的發育模式(圖12):①沙四段沉積期,在近南北向伸展作用下,東營構造發育側列式分布的北傾的Ying1與Ying31斷層;辛鎮構造則發育平行分布的南傾的Ying8、Xin25、Xin1斷層與北傾的Xin120平行斷層,構成了東辛地區的斷裂格架。其中,Ying8斷層規模較大,在下伏塑性地層中滑脫。②沙三段沉積期,右旋走滑作用開始發育,主干斷層在下降盤產生逆牽引構造,Ying1與Ying31斷層、Ying1與Ying8斷層、Ying31與Xin25斷層相互疊覆,并派生出調節斷層;Xin120與Xin15斷層之間開始發育與主斷層平行的調節斷層。③沙二段沉積期,伸展作用有所減弱,走滑作用逐漸增強,Ying1與Ying31斷層、Ying1與Ying8斷層以及Ying31與Xin25斷層所控制的疊覆型斷層調節帶發育成型;辛鎮構造帶的平行型斷層調節帶也發育成型;Ying31斷層尾端派生的樹枝狀斷層系與辛鎮構造中的Xin1、Xin15和Xin120斷層相連接;Ying1與Ying8斷層的弧形轉折端開始發育帚狀調節斷層系。④沙一段沉積期,張扭作用開始減弱,底辟上拱作用不斷增強,區內的疊覆型與平行型斷層調節帶派生出低級序斷層,構造活動逐漸減弱;Xin50趨近型斷層調節帶與內斂型斷層調節帶也完成發育;Xin68斷層傾沒端派生出放射狀的斷層系使其尾端發散型斷層調節帶具有雛形。⑤東營組沉積期,隨著張扭作用的減弱與底辟作用的增強,疊覆型與平行型斷層調節帶停止活動;趨近型斷層調節帶的構造樣式簡單化,只剩下中軸斷層具有輕微的活動性;東營構造的內斂型斷層調節帶停止活動,尾端發散型斷層調節帶則進入活動的鼎盛期。

圖10 東辛斷裂帶地質結構剖面(剖面位置見圖1)

圖11 東辛斷裂帶背形構造形成機制

圖12 東辛地區斷層調節帶的發育及演化模式

5 結論及認識

(1)依據主控斷層數量,東辛地區的斷層調節帶可劃分為兩條或多條斷層控制和單條斷層控制兩大類。前者可細分為平行同向型、平行對向型、疊覆同向型、疊覆對向型和趨近型5類;后者可細分為轉折端內斂型和傾沒端發散型。

(2)平行型斷層調節帶的調節斷層在平面上與主斷層平行,在剖面上,平行同向型呈反向或者同向斷階樣式,平行對向型則表現為復式地塹構造;疊覆型斷層調節帶的調節斷層在平面上呈雁列式與主斷層斜交,在剖面上呈花狀或馬尾狀展布;趨近型斷層調節帶的調節斷層在平面上為一端收斂于中軸斷層、另一端近平行展布的扇形,在剖面上則呈復合型花狀;發散型斷層調節帶的調節斷層在平面上呈收斂于主斷層的鳳尾狀,在剖面上其下部呈梳狀,上部則為“包心菜”狀;內斂型斷層調節帶的調節斷層在平面上呈帚狀收斂于主斷層,在剖面上則為與主斷層高角度斜交的梳齒狀。

(3)發散型斷層調節帶面積較小,斷層密度較大,斷層組合樣式復雜多變,地震識別難度大,需要結合空間位置,利用沿層相干切片和不同方向剖面的構造樣式進行綜合判定。疊覆型斷層調節帶與趨近型斷層調節帶的地震剖面特征相似,需要結合沿層相干對不同方向的剖面對比綜合判定。平行型斷層調節帶與內斂型斷層調節帶構造特征相對簡單,通過沿層相干體與典型地震剖面特征分析即可識別。

(4)疊覆型斷層調節帶主要位于東營構造中呈側列式分布的斷層的疊覆區,兩側的斷層均是區域性油源斷層,整體含油性最好;平行型斷層調節帶主要位于東部的辛鎮平行斷層系內,兩側的主斷層多為油源斷層,整體含油性好;趨近型斷層調節帶發育在東營構造與辛鎮構造的結合部,由四條油源斷層呈“一拖三式”的倒“由”字型相互靠近而成,含油性較好;發散型斷層調節帶發育在辛鎮構造西部的斷層尾端,由主斷層傾沒端應力釋放而成,含油性一般,內斂型斷層調節帶發育在東營構造西北部的斷層轉折端處,與弧形斷層應力的釋放有關,含油性差。

(5)東辛斷裂帶的疊覆型與平行型斷層調節帶形成最早,停止活動也最早,其次為趨近型斷層調節帶;內斂型和發散性型斷層調節帶形成最晚,停止也最晚。受控于調節帶構造發育部位以及調節帶自身活動性與油源斷層活動性的耦合關系,疊覆型與平行型調節帶為油氣勘探的最有利目標區。

猜你喜歡
東營樣式平行
CPMF-I 取樣式多相流分離計量裝置
向量的平行與垂直
平行
CPMF-I 取樣式多相流分離計量裝置
逃離平行世界
取樣式多相流分離計量裝置
C919大型客機106架機轉場東營試飛
東營凹陷北帶中淺層油氣運移通道組合類型及成藏作用
陜西青年作家采風團走進山東東營
再頂平行進口
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合