左旋走滑对十屋油田构造形态的影响及石油地质意义

甘学启，秦启荣，苏培东，樊佐春，宋文燕，才 业

（1.西南石油大学资源与环境学院；2.中国石油辽河油田公司）

左旋走滑对十屋油田构造形态的影响及石油地质意义

甘学启1，秦启荣1，苏培东1，樊佐春2，宋文燕1，才 业2

（1.西南石油大学资源与环境学院；2.中国石油辽河油田公司）

十屋油田左旋走滑构造运动开始于沙河子—营城组沉积末期，至登娄库组沉积末期时最为强烈，形成了小宽走滑带等3个NE向挤压走滑带。三维地震研究表明，十屋油田走滑构造样式并非单纯走滑，而是呈前期走滑后期伸展或前期走滑后期挤压的发育状态，出现了负花状、“F”型、反“Y”字型和正花状等构造样式。左旋走滑运动产生的构造样式不仅控制着十屋油田沉积沉降中心的发育，而且对油气的运聚也有着重要意义。

左旋走滑；构造样式；石油地质意义；十屋油田

0 引言

左旋是指逆时针方向的旋扭，即逆时针扭动，左旋走滑是指走滑构造的扭动方向为逆时针方向。走滑构造样式是指岩石圈或地壳在剪应力作用下产生的各种构造变形样式[1］。全球构造中纯伸展构造与纯挤压构造约占45%，纯走滑构造约占15%，则走滑-伸展构造与走滑-挤压构造可占 40%[2］，可见走滑构造占有重要位置。然而，实际工作中由于难以鉴别而忽略掉了大量与走滑有关的构造，或将其归入到伸展构造或挤压构造中。

走滑断层与花状构造是走滑作用下产生的2种最常见的走滑构造样式。走滑断层是指断面近于直立，断层一侧的岩块相对于另一侧岩块做水平运动，其总滑距反映在走向上的断层[1-2］。而花状构造则是在剖面上，深部是由相对狭窄近直立的主走滑断裂带构成，浅部的一组断层则向两侧呈扇状撒开而成，据结构和力学性质可将其分为正、负花状构造[1，3］。

开展研究区走滑构造样式的识别与解释有助于加深对构造运动背景的认识，并可为该地区油气勘探开发提供重要的地质依据。

1 研究区概况

十屋油田在构造上属于梨树断陷的次一级构造。梨树断陷是位于松辽盆地东南隆起区东南部的一个小型的箕状断陷，分为北部陡坡带、中部构造带、东部向斜带等6个构造带，十屋油田就位于梨树断陷中部构造带的四五家子构造上，其构造形态为一个大型断鼻构造。

十屋油田左旋走滑运动开始于营城组末期，大规模走滑运动发生在登娄库组末期[4］。在左旋走滑应力机制下，其南部及东部形成以走滑-挤压构造运动为主的断裂，表现为与小宽断裂高角度斜列、鱼刺状断裂及逆冲断裂。小宽断裂带在十屋油田走滑-挤压最强烈，总体为NE向展布，在四五家子构造附近为NEE方向，两侧为走滑正断层，中部四五家子构造上段为走滑逆断层且延伸较远、中段断距较大、两侧断距较小（图1）。

左旋走滑作用造成四五家子背斜核部断裂复杂，发育多条逆断层，其背斜南翼向南延伸至七棵树向斜带，七棵树向斜北侧为小宽断裂走滑挤压产生的NE向逆断层，向斜与小宽挤压走滑带以七棵树断裂为界。七棵树断裂为走滑逆冲形成的逆断层，其延伸 6 km，断层为 NE走向，倾角 50°～70°（图 1）。

图1 十屋油田小宽挤压走滑构造带Fig.1 The diagram of Xiaokuan press-slip tectonic zone in Shiwu Oilfield

2 左旋走滑构造运动背景

十屋油田左旋走滑构造运动开始于梨树断陷发育期（沙河子—营城组沉积期）末期，到断陷消亡期（登娄库组沉积期）时最为强烈，因此，要搞清楚其构造运动背景，必须首先搞清楚梨树断陷的构造演化。梨树断陷的形成与演化经历了多期构造运动，主要在断陷期和坳陷期发育，其中断陷期又可划分为断陷早期、断陷发育期、断陷消亡期（表1）①徐宏节，王秀林，韩淑霞，等.梨树断陷构造特征研究.中国石化东北油气分公司，2009.。

表1 梨树断陷构造演化分析表Table 1 The analysis of tectonic evolution of Lishu Rift

2.1 断陷早期（火石岭组沉积期）

由于区域拉张应力环境，使西部桑树台形成大断裂，断裂展布方向为NNE向，形成东向箕状凹槽，其上沉积了一套火石岭组火山碎屑岩。

2.2 断陷发育期（沙河子—营城组沉积期）

桑树台断裂加剧，断陷规模逐渐扩大，区域海平面上升，沙河子、营城组广泛沉积。受区域应力场的作用，断陷内的差异升降运动不断加剧，致使区内沉积厚薄不均，但主要沉积中心未有迁移，超覆现象依然存在。

2.3 断陷消亡期（登娄库组沉积期）

全区再次处于拉张沉降的应力环境中，但断裂的强度和力度已大大减小，盆内三堑一箕之构造格局因小宽地垒的消失而只保留了近东部的小城子垒块。断陷的沉降中心也由桑树台断裂逐渐分化为2个中心，其中一个中心向东移至小宽断裂东侧，沉降幅度受小宽断裂控制。

3 左旋走滑构造样式

构造样式是在剖面形态、平面展布、排列及应力机制上有密切联系的一系列局部构造的特定组合，是同一期构造变形或同一应力作用下所产生的构造的总和[4-5］。梨树断陷主要发育伸展、走滑和叠加构造样式，其中走滑构造样式不仅控制着十屋油田沉积沉降中心的发育，而且对油气的运聚也有着重要意义。研究发现，十屋油田的走滑构造样式并非单纯走滑，而是呈前期走滑后期伸展或前期走滑后期挤压的发育，出现了负花状、“F”型、反“Y”字型和正花状样式，十屋油田其它断阶带上还出现了“包心菜”构造样式①徐宏节，王秀林，韩淑霞，等.梨树断陷构造特征研究.中国石化东北油气分公司，2009.。

3.1 负花状构造

该类构造发生在离散型（Diverging）走滑断层或走滑断层的离散部位，在张扭应力场条件下，断层向上分支而成。从剖面上看，扭断裂的主干断层一般均具有上盘相对下降的正向断开特点，类似正断层。在扭断裂两侧的上部，由于拉张分量引起了向着断面的倾向滑动，形成了向形构造特征，但向形仅仅是形态上与向斜相似，在深部两翼是各自独立的，不会成为一个完整连续的弯曲，所处的构造部位却是构造鞍部[6-8］。该类型构造在十屋油田3个走滑带张扭部位都有发育，在小宽断裂南部伴生一系列雁列式断层，东西两侧走滑带逐渐舒缓，即为负花状（图 2）。

图2 梨树断陷负花状构造Fig.2 The diagram of negative flower structure in Lishu Rift

3.2 正花状构造

该类构造发生在聚敛型（Converging）走滑断层或走滑断层的聚敛部位，断裂岩石块体由于压扭作用（Transgression）上升而成。该类构造的主要特点是：扭动带内断片向上散开，向深处收敛变窄、变陡；主断层及分支断层多具逆断距，散开的断层间具有地垒断片；褶皱形态上是一个与走滑断裂带近于平行的线性背形且背形两翼边界为向上变缓、向外撒开的扭断层组，具有逆断特征，且向深部合并、变陡并插入基底，构成扭断裂的主干。该类断层在形态上并不总是对称的，有些地区的扭断层组可能只朝构造的一边向上撒开，因而地层的掀斜也是不对称的。该类构造的深部逆冲断层系往往断至烃源层，滑脱层序具有良好的封盖遮挡作用，正花状构造（图 3）所处的构造部位为正向构造高位[3，9］。 该类型构造在十屋油田3个走滑带压扭部位均有发育。

图3 梨树断陷正花状构造Fig.3 The diagram of positive flower structure in Lishu Rift

3.3 反“Y”字型构造

该类构造形成于压扭应力环境，为断层走滑引起沉积较厚的一侧走滑逆冲到沉积较薄的地质体下部，逆冲断面呈铲式，在沉积较薄的一侧与逆冲断面反方向因挤压出现伴生的逆断层（图4）。该类型构造见于小宽挤压走滑带及七棵树向斜带之间。

图4 梨树断陷反“Y”字型构造Fig.4 The diagram of anti-“Y” type structure in Lishu Rift

3.4 “包心菜”构造

该构造也是在张扭应力场条件下产生的，其类型在十屋油田4个断阶带表现最为典型。该类构造的特征为：主断层没有切穿基底，而是沿沙河子组底部存在的几十米厚的碳质泥岩塑性层走滑并产生滚动；滚动前由于重力作用产生断层分支并形成地堑块体，在地堑块体内部再受重力作用产生一次地堑断片，依次叠合在一起形成了“包心菜”构造。断层也向上分支，具向形构造，主断层和分支断层为正滑距，散开的断层间具有地堑断片，地层表现为向形（图 5）。

图5 梨树断陷“包心菜”状构造Fig.5 The diagram of“cabbage”-like structure in Lishu Rift

3.5 高陡挤压背斜

高陡挤压背斜构造样式可以是后期挤压作用形成，也可以是同沉积阶段挤压作用形成，在地震剖面上表现为地层的波浪式起伏。该构造样式所反映的动力学特征与走滑对冲构造样式类似，均表现为走滑与挤压的双重作用，但挤压作用比走滑作用稍强一些。梨树断陷在挤压走滑作用下很容易形成挤压背斜，是小宽断裂带上重要的构造样式之一（图6），也是油气勘探的重点区域。

图6 梨树断陷高陡挤压背斜Fig.6 The diagram of squeeze steep anticline in Lishu Rift

4 走滑作用的石油地质意义

登娄库组沉积期左旋走滑作用，将梨树断陷中央构造带南北向断层切割成若干断块，这对圈闭的形成及油气聚集起着主导作用。梨树断陷的断裂体系中走滑构造的活动不仅影响了沉积体系的分布，对油气藏的聚集也具有重要意义。刘玉瑞等[9］认为，沿走滑断裂发育的圈闭表现为纵向分段、平面分带的特征。纵向分段是指在主断面转弯处，断面上盘和下盘变形存在差异，上盘以雁列断块为主，而下盘以断鼻、断块为主，是油气运移聚集的有利构造[5］。平面分带是主断面走向总体呈线状，局部呈舒缓波状，在弯曲处水平扭动受阻而增压，形成推隆构造，可能成为强制单斜或褶曲的中心高点。在主断面走向的外凸部，易形成鼻状构造；在内凹部，释压拉张，形成断块圈闭。梨树断陷所发现的圈闭中，均以此种断鼻、断块构造圈闭为主。

当生、储、盖等地质条件具备时，花状构造样式的含油气性优于其它构造样式，走滑断层不仅能够控制油气藏分布，往往其应力释放区还能成为油气富集区[10］。这首先是因为压扭环境下形成的走滑断层多具有封闭性，能够形成有利圈闭，使油气聚集成藏；另一方面走滑断层具有切割深度大、断面陡直的普遍特征，使其在垂向上能够沟通更多的烃源岩，成为比倾向断层更为有效的运移通道[10-11］。走滑断层的存在，表明局部范围内的应力分布不均匀，因而会在地层内部产生一系列的小裂缝和微裂隙，并极大地改善储层的渗透性，大幅提高低孔隙储层的产能。这是因为小裂缝和微裂隙的存在会显著降低毛管压力，从而大大降低油气进入储层的门槛，使得油气顺利进入储层，进而富集成藏。

由于走滑断层大多是高角度的，开启状态时既起着油气运移通道的作用，同时也起到破坏已有油气藏的作用。因此，对于那些形成较晚或晚期活动较强、特别是切穿盖层断至地表的走滑断层，要深入认识其对相关圈闭的破坏性负面影响。另外，对于块状油气藏，走滑断层有可能沟通底水，造成水窜，破坏油气藏内的流体分布平衡，影响油气采收率。

5 结论

（1）十屋油田左旋走滑构造运动开始于梨树断陷发育期末期，在断陷消亡期最为强烈，产生了3个NE向挤压走滑带，并产生了一系列走滑构造样式。

（2）走滑构造是十屋油田重要的含油构造样式，主要包括走滑断层及花状构造，均与走滑断裂有关。走滑断层为逆冲断层的伴生断裂，规模较小；花状构造主要受剪切应力控制，其对油气的遮挡、聚集、运移均有重要影响。

（3）不同类型的走滑断裂和同一走滑断裂的不同部位，由于受到不同的应力，对油气的控制作用也不同。走滑断裂应力释放区往往能成为良好的油气聚集场所，但那些形成较晚或晚期活动较强特别是切穿盖层断至地表的走滑断裂，也可能对已有油气藏造成破坏。

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Influence of left-lateral slip on structural form in Shiwu Oilfield and it’s petroleum geological significance

GAN Xue-qi1， QIN Qi-rong1， SU Pei-dong1， FAN Zuo-chun2， SONG Wen-yan1， CAI Ye2
（1.School of Resources and Environment， Southwest Petroleum University， Chengdu 610500， China；2.Liaohe Oilfield Company， PetroChina， Panjin 124010， China）

The tectonic movement of left-lateral slip in Shiwu Oilfield began from the depositional stage of Shahezi Formation tothe last depositional stage ofYingchengFormation.It became the most intense in the last depositional stage of Denglonku Formation and formed three press-slip zones to the northeast including Xiaokuan strike-slip zone.Threedimensional seismic study shows that the strike-slip tectonic style in Shiwu Oilfield is not simply a slip,but slip in the beginningand extension in theend or slip in thebeginningand pressingdevelopmentin theend,and therearesomekindsof tectonic styles,such as negative flower,“F” type,anti-“Y” type and positive flower.The tectonic styles produced by the movement of left-lateral slip not only control the development of the deposition and sedimentation centre,but also are meaningfultothepetroleummigrationandaccumulation.

left-lateral slip；tectonic style；petroleumgeological significance；Shiwu Oilfield

TE122.2

A

1673-8926（2011）03-0040-04

2010-10-13；

2011-01-20

甘学启，1986年生，男，西南石油大学在读硕士研究生，主要从事构造、裂缝方面的研究。地址：（610500）四川省成都市新都区西南石油大学硕09级 5班。E-mail：gxqyyaswy@126.com

涂晓燕）