苏北盆地高邮凹陷基底断裂构造特征及成因演化

基底断裂是深化盆地构造和油气勘探研究的重要领域。以苏北盆地高邮凹陷为研究对象,综合利用钻井、地震、地质、重磁等多元化资料,对基底断裂进行精细构造解释,明确其几何学、运动学特征及成因演化模式。结果表明,高邮凹陷存在一条主干基底断裂(即真武断裂),平面上呈弯曲线性发育,西段走向NEE向、倾向NNW向,东段走向NE向、倾向NW向,剖面上呈铲式发育,后期继承性演化为浅层的真1断层和吴1断层,并发育挤压、反转、伸展、走滑等4类典型构造样式。挤压期和反转期,真武断裂西部活动性强于真武断裂东部活动性;伸展期,真1断层活动性强于吴1断层。在区域动力学分析基础上,分5个阶段解释了高邮凹陷基底断裂的成因和演化。     

苏北盆地高邮凹陷基底先存断裂成因及其对新生断裂的控制

真武断裂和吴堡断裂是苏北盆地高邮凹陷的2条重要基底先存断裂，形成于印支期下扬子板块与华北板块的俯冲碰撞，西部走向北东东、东部走向北北东。根据区域应力场、三维地震等资料，将这2条基底断裂对南部断阶带形成和演化的控制作用分为4个阶段:（1）构造挤压期，由于下扬子区北部与华北板块东南部的碰撞，形成了一系列的冲断构造、逆冲推覆及褶皱变形；（2）构造反转期，真武断裂由逆断层反转为正断层；（3）正向裂陷期，真①断层、吴①断层继承了真武断裂分段性特点，真武断阶带、吴堡断阶带分别受真①断层、吴①断层控制强烈；（4）斜向裂陷期，真武断阶带、吴堡断阶带受基底断裂控制作用逐渐减弱，南北向张应力起主导作用。真武断阶带和吴堡断阶带存在着构造差异变形，根据基底先存断裂对新生断裂的活动方式可分为4种类型，由强至弱依次分为继承型、派生型、调节型、诱导型。研究表明，基底先存断裂是高邮凹陷南部断阶带形成演化的基础，并强烈影响着新生断裂的发育。      

东海西湖凹陷中南部晚中新世构造反转与油气运聚

解剖了西湖凹陷中南部晚中新世反转构造的结构特征,认为本区反转构造的发育部位受伸展期的基底断裂带控制。在巨厚的沉积盖层条件下,断陷构造层与拗陷构造层之间的构造特征差异明显。反转构造形态自下而上表现为叠加在断块基础上的顶厚褶皱、平行褶皱和顶薄褶皱。在伊豆小笠原弧及九州帛琉海岭与日本南缘碰撞产生的近东西向区域挤压力作用下,构造反转作用具有“下逆上褶”特征,即断陷构造层沿基底断层发生逆向反转,而拗陷构造层在力偶作用下发生不对称褶皱作用。构造反转对油气运移的控制通过构造增压和断层泄压作用进行,油气主要在断陷构造层与拗陷构造层的转换构造层聚集。     

金湖凹陷石港断裂带构造特征及控油作用

利用苏北盆地金湖凹陷的地质及地球物理资料,根据区域构造演化背景,描述了该凹陷石港断裂带的构造特征,研究了其构造演化规律,定量计算了石港断裂带的断层活动性,并探讨了其构造演化阶段。结果表明,金湖凹陷石港断裂带地区主要发育北东走向和近东西走向的2组断层。石港主断裂沿走向呈3段,即北段、中段、南段,北段主要为雁列式断层、负花状构造,南段以帚状断裂、阶梯状断裂为主。石港断裂带的构造演化可分为3个阶段:阜宁期走滑伸展主断层活动阶段、戴南三垛期强伸展走滑负花状构造发育阶段、新近纪第四纪构造稳定阶段。石港断裂带的油气藏主要受构造的控制,一系列次级断层与主干断层形成断鼻构造与复杂断块圈闭;戴南三垛期断层活动性强,有利于聚集来自三河次凹的油气,形成油气藏。结合断层封闭性及裂缝预测结果,认为石港断裂系的东侧断裂夹缝带、石港和桥河口地区是油气的主要富集区。     

渤海湾盆地歧口凹陷构造演化及断裂带成因

以地震解释资料为基础，对渤海湾盆地歧口凹陷的构造演化及断裂带形成过程进行剖析，将歧口凹陷构造演化分为裂陷Ⅰ幕、裂陷Ⅱ幕和后裂陷期3个阶段。裂陷Ⅰ幕，歧口凹陷呈断陷结构，先存NNE向、NWW向断层发生斜向伸展，NE向断层为新生断层；裂陷Ⅱ幕，歧口凹陷呈断-坳结构，先存NNE向、NWW向、NE向断裂再活动，EW向断层为新生断层；后裂陷期，歧口凹陷呈坳陷结构，多期斜向伸展变形叠加形成现今不同类型的断裂带。断裂带可划分为5种类型：第1类多期伸展型断裂带由前古近系先存NNE向伸展断层叠加古近纪伸展变形而成；第2类变换-伸展型断裂带由前古近系先存NWW向变换断层叠加古近纪伸展变形而成；第3类单期伸展型断裂带由古近系伸展断层形成；第4类伸展-变换型断裂带由前古近系先存NNE向伸展断层叠加古近纪变换变形而成；第5类横向背斜型断裂带受新近系横向背斜控制而发育。在各演化阶段，主干断裂的分段生长特征及其与区域伸展应力方向的夹角共同控制了歧口凹陷中洼陷的形成、规模与迁移特征。歧口凹陷的构造演化对其烃源岩的发育、圈闭类型及油气运移有着重要影响。     

高邮凹陷断阶带古新统断裂特征与形成机制

综合运用高精度三维地震资料和钻井资料,对高邮凹陷南部断阶带古新统断裂体系进行了系统解析。主边界断层真①和吴①断层均呈现出波状弯曲特征,而次级断层展布则具有分段特征。西段以ＮＥＥ 向平行断层为主,过渡段主要发育弧形断层,而东段则以近ＥＷ 向斜列式断层为特征。结合区域构造背景分析和物理模拟实验对比研究,阐明了不同类型断裂构造的成因机制。认为真①和吴①断层均是基底断层复活的产物,而不同区段拉伸性质不尽相同则导致了次级断裂的分段特征。     

青东凹陷走滑构造对油气成藏的控制作用

受郯庐断裂带走滑活动的影响,青东凹陷内部构造表现出明显的走滑特征。在识别了研究区内典型走滑构造样式的基础上,分析了走滑构造对油气成藏的作用。郯庐断裂带营潍段的西支断裂带为青东凹陷的东部边界断层,受区域构造应力场和郯庐断裂带多期走滑活动的影响,凹陷经历了3期断拗、2期反转的构造演化过程,形成了大型边界走滑断层、背形负花状构造和走滑压扭褶皱构造等多种具显著走滑特征的构造样式。走滑构造对烃源岩热演化、构造圈闭发育以及油气运移聚集都有重要的控制作用,形成张扭断层立体运聚、压扭断层走向运聚和凹中隆近源运聚等3种油气成藏模式,控制着青东凹陷油气的富集与分布。     

裂陷盆地伸展方位与构造作用及对构造样式的控制——以苏北盆地高邮凹陷南部断阶带为例

南部断阶带为苏北盆地高邮凹陷边界构造带,由吴堡断阶带和真武断阶带两个部分组成,具有复杂的构造作用过程和构造样式。在南部断阶带几何学特征研究基础上,以应力-应变分析理论为指导,利用平衡剖面法反演所得的伸展率进行横向对比,明确高邮凹陷各时期的优势伸展方位,从而分析南部断阶带的构造作用及其对构造样式的控制。结果表明,高邮凹陷优势伸展方位经历了NW向（K₂t²-E₂d）,NS向（E₂s）和NW向（Ny-Qd）的变化过程,首次从定量角度深入认识了高邮凹陷晚白垩世以来的构造应力场方向。由于不同时期优势伸展方位与断阶带呈不同角度斜交,吴堡断阶带经历了纯伸展、右行走滑-伸展与纯伸展3期构造作用,形成了平面斜交式和剖面马尾状的简单断层组合样式;真武断阶带经历了左行走滑-伸展、右行走滑-伸展和左行走滑-伸展3期构造作用,形成了平面网格式与剖面复式马尾状的复杂断层组合样式。伸展速率与走滑速率研究表明,断阶带伸展与走滑作用主要发生在阜宁组、戴南组和三垛组,多期次的走滑-伸展作用是南部断阶带构造样式的主要控制因素。     

松辽盆地北部断裂演化序列与反转构造带形成机制

立足松辽盆地北部区域地震解释,从分析断裂几何学特征着手,以断裂形成演化过程为主线,系统剖析了盆地演化不同阶段断裂的变形机制,揭示了反转构造带的形成机制及其对油气运聚成藏的指示作用。研究表明,松辽盆地北部断裂演化经历了断陷期的持续伸展变形、拗陷期的持续张扭变形和反转期的连续挤压构造反转变形。盆地晚期构造反转变形是在基底深大断裂、断陷期北西—南东向引张应力场形成的半地堑以及拗陷期近东西向拉张应力场形成的多方位断裂密集带基础上开始演化的。反转期左旋压扭变形场与断陷半地堑、基底深大断裂共同控制了次级背斜带和反转构造带的形成,大庆长垣地区受北北东向断陷半地堑和北北东向基底深大断裂双重影响,反转程度最大,将反转期初始北东向的次级背斜带最终连成北北东向的反转构造带,同时将拗陷期形成的以近南北向为主体的断裂密集带旋转改造成以北西—北北西向为主体的断裂密集带展布格局。     

吐哈盆地HYS反转构造及其平衡演化

吐哈盆地HYS构造从晚中生代至新生代经历了拉张伸展期、挤压抬升期、伸展拗陷期和强烈挤压褶皱期等演化阶段。拉张伸展期盆地引张伸展,断层为正断层,形成半地堑式构造单元;挤压抬升期,盆地受挤压抬升,断层活化为逆断层,伴随产生弱压缩褶皱;伸展拗陷期盆地再次引张伸展,断层转化为正断层,盆地呈拗陷沉降;强烈挤压褶皱期,受挤压应力场的作用,断层又活化为逆断层,并伴随断层产生相关的褶皱,形成了正反转构造和复杂的地层构造关系。后期的强烈挤压褶皱反转虽然形成了油气的聚集场所,但同时又破坏了构造圈闭的完整性及其保存条件,不利于构造油气藏的形成。     

断层的生长连接研究进展

生长断层往往作为沉积盆地的边界断层控制和影响着盆地的演化。 国外学者通过对野外断层位移量和断层长度的观测与分析,指出了断层的生长表现为断层位移量和断层长度的增加;断层生长和连接有 2 种方式;单条断层的生长表现为断层最大位移量与断层长度之间呈比例关系的常规生长模型,以及先进行断层长度的生长再进行断层位移量生长的补充生长模型。 断层生长后期在断层端的相互作用下发生断层的连接是形成大型断层的重要方式。 结合国内外研究现状,对断层生长研究的主要模型进行综述,并在此基础上讨论了断层生长连接的特点。     

准噶尔盆地及周缘断裂构造特征

对准噶尔盆地周缘断裂构造进行了系统整理和分析, 查清了周缘主要断裂的空间展布特征; 在准噶尔盆地褶皱基底、结晶基底和莫霍面三维构造分析的基础上, 厘定了准噶尔盆地近东西向和近南北向的岩石圈断裂, 其中卡拉麦里-三个泉东-三个泉断裂带控制了陆梁隆起的长期活动和构造演化, 首次系统地论述了盆地内部基底的南北向断裂构造。在对各沉积盖层断裂分析的基础上对沉积盖层中的断裂系统进行了叠加分析, 结果发现, 盖层中的断裂密集带与深部断裂的长期活动密切相关, 它们形成了以深部断裂为树干, 以盖层断裂为枝体的深浅部断裂构造组合; 深部断裂构造对现今地貌起着控制作用。     

应用落差分析研究生长断层

将生长断层的落差定义为两盘地层厚度之差，将其某时期古落差定义为该时期两盘沉积的厚度差。生长断层落差可以根据对构造演化剖面或地质剖面的直接测量而计算，也可以对经时深转换的地震剖面进行测量而计算，还能够通过某地层顶、底构造图的深度计算。与断层生长指数分析相比，落差分析不受上升盘地层是否缺失的限制，不受盆地整体沉降幅度的影响，地质含义明确，容易对比断层的活动强度，方法简单、可操作性强。采用该方法分析东营凹陷始新世中期沙三下亚段沉积期明显活动的断层有45条，当时断陷最深的地区位于陈南断层西段、胜永断层中段和中央主断层之间。图2表2参6     

断裂对油气富集程度的控制作用

为了认识含油气盆地断裂发育区油气分布规律及断裂对油气富集程度的控制作用,研究了断裂组合、断-砂配置、断裂封闭性及其后期活动与油气富集之间的空间关系。结果表明,断裂对油气富集控制作用明显。其主要表现在4个方面：1）断裂空间上,地垒和断阶型组合形成的断层圈闭油气富集;平面上,2条或多条断裂组合形成的断层圈闭油气富集。2）当油气沿着砂体侧向运移时,反向断裂下盘断-砂配置油气富集;当油气沿断裂垂向运移时,油源断裂上盘断-砂配置油气富集。3）断裂侧向封闭性越强,油气富集程度越高。4）断裂后期活动强度越小,油气富集程度越高。     

永安复杂断裂带断裂特征及构造模式研究

本文在总结断裂带构造格局的基础上对断裂几何学及运动学进行深入分析,并通过断层生长指数、古落差的研究,证明了汉留断层的走滑性质及其既有持续生长的特点又有幕式活动的特点。理顺了该区的断层级别序次和组合样式并在此基础上提出了该区构造模式,即汉留断层和真武分支断层的几何形态以及两者的搭配关系产生的不同应力场,分为四个区域,每个区域具有不同的断层组合形式。     

再谈东濮凹陷的断层解释

东濮凹陷的地震勘探始于1973年,共作二维地震测线27000km,1982年以来,又在有利地区进行了三维地震勘探。到1986年,已发现8个油田,现已建成数百万吨产能。东濮凹陷已成为勘探程度较高的探区。实践表明,该区的断层特别发育,直接影响着构造的形成和油气的聚集。该区勘探程度虽然较高,但在未作三维勘探的地区,断层的解释仍然存在许多问题。笔者在“东濮凹陷的断层解释”一文的基础上对该凹陷几个构造上的断层解释方法进行了探讨,并建立了各自的模式。应用这种断层解释模式,不仅成功地解决了许多多年来有争议的石油地质问题,更为重要的是找到一些有利的含油区块。     

复杂断块断棱刻画技术研究

胜利油区厚层断块油藏单层厚度大,储量大,开发上具有高含水、高采出程度、直井停产多等特征。开发后期沿断层一线剩余油比较富集,但含油条带窄,需要准确描述断棱的平面位置才能挖潜剩余油。文中以永3-1断块区为例,采用多技术精细刻画目的层的断棱平面形态。通过合理的地层对比,确定井上断点位置;利用精细构造解释,识别和描述断层形态及断层的平面组合;采用井震交融的井斜修正方法,保证钻遇断点和分层数据地下位置的准确性;再利用井震模结合技术,刻画断棱形态和位置。矿场实施效果表明,该区断棱刻画精度比较高,近断层完钻的5口水平井取得了显著的开发效果。     

珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡断层与油气成藏关系

综合运用断层分类、断层活动史分析、油藏充注史分析等方法，对珠江口盆地番禺低隆起-白云凹陷北坡地区断层与油气成藏关系进行了研究。该区发育两种类型断层：长期活动断层及晚期断层，这两种断层活动期与油气充注期匹配关系均较好，推断二者在油气充注史中起了相似的作用。勘探实践和各种证据表明，该区断层是油气垂向输导的主要通道，现今的静态的断层封闭作用控制了新近系目的层的油气成藏，而岩性对接情况是该区断层静态封闭性的主要控制因素。根据分析结果，建议该区勘探应加强目的层顶面演化特征研究、落实圈闭和断层封闭性，位于油气运移路径上且断层封闭性有效的圈闭，勘探获得成功的可能性较大。图8表1参11     

不同类型断层控制油气垂向富集的差异——以渤海湾盆地歧口凹陷歧南斜坡区为例

渤海湾盆地历经多期构造变动，断层圈闭发育普遍。断层作为断层圈闭的边界条件，在油气成藏过程中起着至关重要的作用。以断层圈闭较发育的歧南斜坡区为例分析了同向断层和反向断层控制油气垂向富集的差异，基于三维地震资料，从断层形成过程和断层圈闭分布出发，剖析了断层遮挡圈闭的成因及分布规律。结合油水分布规律，基于油藏解剖并应用储层定量荧光技术明确了不同类型断层控藏的差异及其形成机理。研究表明：①断层分段生长作用和断层上盘与下盘的差异活动是同向断层控制下断层遮挡圈闭形成的主要原因，斜坡区反向断层控制形成的断层圈闭则是断块掀斜翘倾作用所致；②同向断层圈闭发育在断层上盘分段点位置，只有当同向断层进入"硬连接"阶段方可形成断层圈闭，反向断层圈闭形成在断层下盘，在反向断层活动初期便可形成；③同向断层既可以控制油气在多套含油气系统中聚集成藏，也可在一套含油气系统中富集，而反向断层往往控制油气在一套含油气系统中富集；④不同类型断层控制油气垂向聚集的差异与圈闭发育位置以及断-盖配置有关。采用泥岩涂抹系数对沙河街组一段中部盖层控制的含油气系统的垂向调整进行定量评价，泥岩涂抹系数低于3.5时油气保存，泥岩涂抹系数高于3.5时油气垂向渗漏。     

断层封闭性综合分析方法--以永安油田沙二下油藏为例

断层封闭性具有侧向封闭性和垂向封闭性两方面的含义。断层封闭与否，不是简单地取决于断层两盘的岩性，断裂带性质是关键因素，据此提出了一种具有普遍适用性和实用性的断层封闭性综合分析方法，即通过研究断层两侧储集层的油水界面、过断层井的声波时差测井资料和统计分析断裂带的泥岩涂抹系数，综合判断断层的封闭状况。并用实例说明本方法对于确定断层侧向封闭性和垂向封闭性具有良好的效果。