梨树断陷秦家屯断裂带构造特征与演化

2023-09-11李文泳

石化技术 2023年8期

李文泳

中石化石油物探技术研究院有限公司江苏南京 211103

1 区域地质背景

梨树断陷位于松辽盆地东南部的隆起带，总体上表现为西低东高、西断东超断坳叠置复合型盆地[1-2]。断陷发育自晚侏罗世，西缘桑树台断裂作为基底卷入式的大型正断层，控制断陷盆地发育，决定了盆地的形成演变，造成区内断层运动学和几何学特征有所差异[3]。梨树断陷内部发育反转构造层、坳陷构造层及断陷构造层三大构造层。其中，断陷构造层厚度较大，而坳陷层则较薄[4]。前期勘探认为区内主要含油气层系为火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组、泉头组[5]。断陷发育皮家断裂构造带、桑树台陡坡带、秦家屯断裂构造带、小宽断裂构造带四个构造带。本文研究区即秦家屯断裂构造带，位于梨树断陷东部缓坡区，是一个沿北东向展布的宽缓鼻状构造带。研究区经历多期区域构造力性质改变，使区内发育正反转构造[6-7]。因此区内构造样式多变、沉积地层破碎、接触关系复杂，不同断块间差异大。广泛发育的断裂既可以作为油气运移通道，也会使油藏遭到破坏，因此，厘清构造发育特征对于油气成藏的研究很有必要。

2 构造特征分析

2.1 断裂发育特征及构造样式分析

通过对研究区地震资料精细解释发现，研究区断裂较发育，以伸展和走滑性质为主，自西向东发育三条主干断裂为小宽断裂、秦家屯断裂和秦东断裂（图1）。

图1 秦家屯地区Line1928地震剖面

区内断裂样式发育多样，纵向上，断陷层比起坳陷层断裂更发育，断层切割泉头—营城组，断面多较陡。断裂样式以铲式正断层发育为主，断裂组合样式主要以花状、断阶型为主。同时区内也发育有地堑地垒、Y字型的正断层组合、同沉积正断层以及滑脱断层等，反映了区内扭动、张性、反转、走滑断层并存，说明构造运动的复杂多变[8]。

研究区构造发育特征与断裂发育息息相关，本次将研究区内构造自东向西划分为三个断裂构造带。工区西部以发育小宽走滑断裂带为特征，剖面上断层呈多级“Y”字型构造样式（图2）；中部发育一组平板状正断层组合，是一组断层产状相似的板状正断层组合，走向呈北北东向，平面为一组平行展布的正断层组合，剖面上表现为阶梯状，断裂带内断层多呈现同沉积特征，在火石岭组沉积时期断裂活跃；东部以发育秦家屯—秦东断裂构造带为特征，发育同沉积铲式正断层及花状构造，平面上秦东走滑断裂附近发育雁列状展布的伴生断层，沿主走滑断裂分布。

图2 梨树断陷秦东断裂三维解释图

2.2 构造演化过程

梨树断陷盆地演化阶段为断陷期（断陷初始期、断陷强烈期、断坳转换期）、坳陷期以及坳陷后期[9]。研究区构造演化过程与梨树断陷演化过程具有较好的一致性，本次将其划分为断陷期、断坳转换期、坳陷期和坳陷后期四个阶段（图3）。

图3 梨树断陷东西向Line922构造演化剖面

断陷期：火石岭期，地幔上隆，研究区在此应力环境下发生裂陷形成箕状断陷。火石岭期末，在NW-SE向挤压应力下，地层抬升剥蚀，火石岭组与上覆沙河子组地层呈现角度不整合接触。小宽断裂和秦家屯断裂雏形也逐渐开始发育。沙河子期，应力背景转变为伸展背景。沉积作用受断层控制作用明显，断层的生长指数增大，沙河子组从东向西超覆沉积。营城期断裂活动持续，营城组地层向西沉积加厚，在秦家屯断裂以西发育多组近平行的板式正断层。

断坳转换期：登娄库期，梨树断陷左行走滑活动增强，秦家屯构造带局部强烈挤压，构造反转、褶皱隆升，秦东断裂初步形成。登娄库期末到泉头组早期，大部分区域继续伸展断陷背景，局部发生反转，地层稍有隆升。

坳陷期：泉头晚期—嫩江期，研究区进入坳陷期，沉积层广泛沉积，之间以整合和超覆不整合接触为主。伸展断裂活动不明显，仅秦东断裂带持续左行走滑活动。

坳陷后期：嫩江期末，区域应力转变为挤压应力，在坳陷后期整体发生构造反转，梨树断陷已开始隆升，浅部地层整体沉积厚度较小，局部发生挤压变形和剥蚀改造[10]，中央反转构造形成。