马西走滑断裂构造特征及其石油地质意义
2016-10-18邱小芝
邱小芝
【摘 要】马西走滑断裂控制着饶阳凹陷马西地区油气最为丰富的马西洼槽,在识别了马西地区典型走滑构造样式的基础之上,分析了走滑构造与油气成藏的关系。马西走滑断裂具有张性右行走滑的性质,沿走滑断裂带形成了帚状构造、雁列断层、花状构造等一系列典型走滑特征的构造样式。走滑构造对油气运移、构造圈闭的发育都有重要的控制作用,同时控制沉积体系的发育,在沉积体系内发育多种类型的岩性圈闭,岩性圈闭以成为饶阳凹陷重要的勘探领域。
【关键词】饶阳凹陷;马西断裂;构造样式;油气成藏
走滑断层与走滑构造是两个不同的概念,走滑断层是指断层两盘的断块体沿走向作相对水平移动的断层,断层面倾角很陡,近于直立,走向稳定。分为左旋走滑断层和右旋走滑断层。走滑构造是指走滑断层发育过程中形成的各种构造要素的组合,包括主干走滑断裂和各种型式的伴生构造。前人对走滑断裂进行了研究[1-5],Sylvesler(1988)将走滑断层分为板块边界切断岩石圈的转换断层和局限于地壳内部的横推断层。池英柳(2000)根据走滑位移量的不同,将主干走滑断裂带分为成熟与不成熟两种类型。胡贤根(2007)按切割深度将走滑断层分为深层次和浅层次两种。池英柳(2000)范秋海(2008)根据走滑断裂的长度、切割深度及在石油地质上的特点,将走滑断裂分为大型、中型和小型。孙冬胜(2003)依据马西断裂的性质、活动期次、构造样式、和对沉积的控制作用等,将马西断裂分为南部帚状撇开段、中部主升降段、北部显著走滑段。
走滑断裂及其伴生构造对油气成藏的控制和影响引起了许多研究者的注意[1-11]。
1 研究区概况
马西地区位于饶阳凹陷东北部,西起任西断层,东到南马庄断裂构造带,南起八里庄构造带南缘,北接霸县凹陷,主要包括任丘潜山带,南马庄构造带,薛庄-八里庄构造带,马西洼槽和任丘洼槽五个构造单元。具有多隆多洼、隆洼相间的构造格局。
马西断裂南起间13井,呈NE向延至后留古寺,经南马庄后以近SN向延伸到霸县凹陷[5],大体呈“S”形展布。剖面上马西断裂为一坡坪式伸展断层,断面浅部较陡,表现为断坡,向下延伸逐渐变缓,表现为断坪[12]。马西断裂控制着油气最为丰富的马西洼槽,马西洼槽是饶阳凹陷主力生油洼槽,油气通过断裂等输导体系运移至潜山构造带、南马庄构造带、薛庄-八里庄构造带。目前在马西洼槽已发现10套含油气层系,多口井喜获工业油流,说明该地区勘探潜力仍然很大。
2 走滑断层引起的伴生构造
马西断裂具有张性右行走滑的性质[13-16],沿走滑断裂带会产生一系列的伴生构造,这些伴生构造可形成良好的油气圈闭,因此,对伴生构造的研究具有重要的意义。
2.1 平面组合类型
2.1.1 帚状构造
帚状构造是指一系列正断层以一定的夹角收敛到一条走滑性质的主控断层上形成的构造组合[17]。南部薛庄断层在构造样式上呈掀斜断块背斜,平面上发育典型的“帚状”构造(也有人称之为“梳状”构造),认为是走滑断层的一种尾端效应。
2.1.2 雁列断层
雁列断层是走滑断裂带中常出现的一种伴生构造,分为左阶和右阶,代表了断层组中断层有规律的排列,它们的走滑位移方向往往一致。马西断裂文安斜坡上,展布有4条NNE走向的雁列状次级断层,其性质相似、走向平行,由南向北依次发育长丰镇断裂、梁召镇断裂、陵城断裂、家24井东断裂,分析认为具有左行特点。任丘西断裂、任丘断裂、任丘南断裂也具有左行雁列的特点[5]。
2.2 剖面组合类型
走滑断层引起的典型的构造变形就是花状构造。花状构造分为正花状构造和负花状构造(也有人称之为棕榈树构造或郁金香构造),花状构造在马西断裂南段、中断及北段均有发育。伴生构造中的陵城断裂、梁召断裂不仅具有花状构造,且具逆断特征,断面主干直立逆倾,下切基底,向上分叉撒开,为经典张性花状构造[13]。
另外,走滑断裂还会引起多种其它伴生构造,如拉张断陷作用与挤压抬升并存、线性地堑与地垒、盖层褶曲、岩浆与泥底辟构造等。
3 走滑断裂作用对油气聚集的影响
3.1 走滑断层起到沟通油源的作用
在陆相断陷盆地中,油源断裂是控制油气分布的重要因素,同时也是油气初次运移和二次运移的重要通道。古近系沙河街组的沙一段和沙三段是饶阳凹陷是饶阳凹陷内主要的生烃层系,早第三系马西走滑断层切到沙三段油页岩,由于第三系的活动,马西断裂将油气进行再次运移,成为沟通泾源岩的有利通道。
3.2 断裂活动对构造圈闭的影响
通过对古地理图的恢复得知,马西断层在前第三系已经存在,但它在第三纪一直活动着,断裂主活动期是沙三-东营组。马西断裂在古近系整体处于右旋剪张应力,在张扭应力的作用下,促使走滑断层向右发生旋转,加之与拉张分力斜交的挤压分力,在拉张与挤压共同作用下形成北部构造高点,圈闭主要聚集在马西断层的北部。
3.3 走滑断层对沉积体系的影响
构造圈闭探勘难度越来越大,杜金虎提出构造油气藏与岩性油气藏具有互补性这一新的地质认识[18],使饶阳凹陷的勘探对象由构造油气藏为主转变为岩性、构造油气藏并重[19]。马西地区沉积物源来自多方向,但主物源通过马西走滑断层进入马西洼槽,发育湖相沉积,滨浅湖沉积和三角洲沉积及河流相沉积。而滨浅湖沉积生油潜力较大,究其原因一是烃源岩发育,其次是滨浅湖位于三角洲前缘和沿岸滩坝的交接处,三角洲前缘优质储层发育,而沿岸滩坝发育生油岩,有可能会形成岩性圈闭及构造圈闭。三角洲前缘优质储层发育,又紧临生油岩,极易形成岩性圈闭。
另外,马西走滑断层与任丘西断层共同控制任东斜坡,目前在任东斜坡发现有滩坝沙体,或将成为马西地区下一步重点勘探对象。
4 结论
(1)马西断裂控制着马西地区油气最为丰富的马西洼槽,马西洼槽是饶阳凹陷主力生油洼槽,为任丘潜山构造带、南马庄构造带、薛庄-八里庄构造带提供油源。
(2)马西断裂具有张性右行走滑的性质,沿走滑断裂带展布有帚状构造、雁列构造、花状构造等,这些伴生构造可形成良好的油气圈闭。
(3)走滑断裂是油气运移的重要通道,早第三系马西走滑断层切到沙三段油页岩,由于第三系的活动,马西断裂将油气进行再次运移,成为沟通泾源岩的有利通道。
(4)断裂的右旋剪张应力与斜交的挤压分布共同作用形成北部构造高点,圈闭主要发育在马西断裂的北部。同时控制着沉积体系,发育有湖相沉积、滨海沉积、三角洲沉积和河流相沉积,易形成岩性圈闭。
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