潛山復(fù)雜斷裂描述技術(shù)
——以渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷樁海地區(qū)為例

吳笑荷

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院，北京 100083；2.中國(guó)石化 勝利油田分公司 物探研究院，山東 東營(yíng) 257022)

樁海地區(qū)位于渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷東北部，與樁東凹陷相連[1]。該區(qū)前新生界地層遭受印支、燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與風(fēng)化剝蝕的多次改造[2]，多種應(yīng)力場(chǎng)作用，使得太古界—古生界—中生界斷裂體系、地層巖性、殘留地層等空間變化復(fù)雜，同時(shí)也形成多種類(lèi)型圈閉。在油源、蓋層等條件具備時(shí)，則形成潛山含油構(gòu)造?？碧綄?shí)踐表明，樁海地區(qū)的潛山油藏是沾化凹陷乃至濟(jì)陽(yáng)坳陷最為富集高產(chǎn)的區(qū)域[3]。

前人對(duì)樁海潛山的構(gòu)造演化、各地質(zhì)時(shí)期應(yīng)力場(chǎng)機(jī)制及油氣成藏控制因素進(jìn)行過(guò)全面細(xì)致的研究[4-8]，但是對(duì)于在如此多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造的疊合型盆地中進(jìn)行正、逆斷層的解釋方法沒(méi)有涉及。本文基于多年來(lái)對(duì)樁海潛山油藏的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，對(duì)潛山內(nèi)部斷層的成因和演化過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)解剖，明確解釋方案；優(yōu)選適用于復(fù)雜斷層解釋的基礎(chǔ)資料，針對(duì)不同性質(zhì)的斷層研究關(guān)鍵描述技術(shù)，構(gòu)建各個(gè)地質(zhì)時(shí)期的應(yīng)力場(chǎng)形成機(jī)制下的潛山斷裂樣式，形成地震地質(zhì)一體化的復(fù)雜潛山斷裂描述技術(shù)，準(zhǔn)確落實(shí)潛山構(gòu)造形態(tài)，從而推動(dòng)勘探進(jìn)程。

1 研究區(qū)概況及勘探難點(diǎn)

樁海潛山位于埕島—長(zhǎng)堤—孤東—墾東北西向潛山帶的北部，西與埕東凸起相鄰，向東傾沒(méi)于樁東凹陷，南與孤北洼陷相接；主要發(fā)育有北西、東西、北北東向3組斷裂(圖1)。

樁海地區(qū)前新生界殘留地層主要包括太古界泰山群，下古生界寒武系、奧陶系，上古生界石炭系、二疊系以及中生界侏羅系、白堊系[9](圖2)。其中下古生界厚約1 200 m，上古生界殘厚約440～630 m，中生界殘厚從幾十米到上千米不等[5]。下古生界寒武系、奧陶系的碳酸鹽巖地層為研究區(qū)主要儲(chǔ)層，儲(chǔ)集空間主要為次生的溶蝕孔洞和裂縫[9]。

圖1 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷樁海地區(qū)構(gòu)造綱要Fig.1 Simplified structural map of Zhuanghai region,Jiyang Depression, Bohai Bay Basin

前新生界地層由于受擠壓、拉張應(yīng)力場(chǎng)的疊合作用，使得斷層兩盤(pán)的地層結(jié)構(gòu)、地層厚度、斷層性質(zhì)、平面組合及上下盤(pán)關(guān)系都有其獨(dú)特的特征。正是由于其復(fù)雜性，在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于同一條剖面卻有2種截然不同的解釋方案(圖3)：a方案是擠壓應(yīng)力場(chǎng)下的以自東向西的逆沖推覆斷層為主；b方案是拉張應(yīng)力場(chǎng)下的以正斷層為主。解釋方案的不統(tǒng)一，使得潛山構(gòu)造特征、潛山類(lèi)型等都沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，嚴(yán)重制約了潛山油氣藏的勘探進(jìn)程。

2 地質(zhì)地震一體化解釋技術(shù)

2.1 平衡剖面法確定解釋方案

正是由于對(duì)成山機(jī)理的認(rèn)識(shí)不同，形成了擠壓逆沖和拉張正斷2種截然不同的解釋方案。因此首先利用地質(zhì)資料運(yùn)用平衡剖面法進(jìn)行構(gòu)造演化分析，明確應(yīng)力場(chǎng)機(jī)制，確定解釋方案。

從震旦紀(jì)至二疊紀(jì)末期(圖4a)，樁海地區(qū)處于華北地臺(tái)內(nèi)，加里東—海西運(yùn)動(dòng)影響弱，構(gòu)造變形不大，斷裂不發(fā)育，整個(gè)濟(jì)陽(yáng)坳陷缺失泥盆系和志留系地層。通過(guò)實(shí)際鉆井分析，樁海地區(qū)僅保留了部分上古生界(石炭系—二疊系)和下古生界(奧陶系)地層，且石炭系和奧陶系之間為平行不整合接觸。

中、晚三疊世(圖4b、c)主要為印支運(yùn)動(dòng)活動(dòng)時(shí)期，揚(yáng)子板塊和華北板塊的碰撞擠壓，形成了南西—北東向的擠壓應(yīng)力場(chǎng)，發(fā)育系列北西向的大型逆沖斷層，在剖面上表現(xiàn)為由東北向西南推覆的系列逆沖構(gòu)造。在擠壓、逆斷過(guò)程中，地層整體抬升剝蝕，位于構(gòu)造高部位的逆斷層上盤(pán)地層剝蝕嚴(yán)重，使得三疊系地層和部分二疊系地層均被剝蝕，甚至下古生界的部分地層都遭受了剝蝕，同時(shí)，部分逆斷層下盤(pán)地層也遭受剝蝕，但整體而言逆斷層下盤(pán)地層保存較厚。樁古13井在3 570 m從中生界進(jìn)入馬家溝組地層，在冶里組、亮甲山組和鳳山組地層之后于3 915 m又一次鉆遇馬家溝組地層，證實(shí)了印支時(shí)期的擠壓逆沖過(guò)程。

早—中侏羅世末(圖4d)為燕山運(yùn)動(dòng)Ⅱ幕[10]活動(dòng)的主要時(shí)期，由于2個(gè)板塊的碰撞活動(dòng)結(jié)束，整個(gè)盆地進(jìn)入相對(duì)平靜階段。

晚侏羅世—早白堊世(圖4e)為燕山運(yùn)動(dòng)Ⅲ、Ⅳ幕[10]活動(dòng)的主要時(shí)期，由于太平洋板塊對(duì)中國(guó)大陸的俯沖作用減弱，整體呈現(xiàn)水平拉伸的應(yīng)力場(chǎng)，樁海地區(qū)受郯廬斷裂帶的影響，拉張應(yīng)力方向?yàn)槟衔鳌睎|向[6]。在印支期形成的大量北西向逆斷層在拉張應(yīng)力場(chǎng)作用下，遭受剝蝕的逆斷層上升盤(pán)地層沿?cái)鄬用嫦禄两?，逆斷層轉(zhuǎn)換為正斷層，形成了現(xiàn)今的下降盤(pán)厚度小于上升盤(pán)的負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造和負(fù)反轉(zhuǎn)斷層。

圖2 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷樁海地區(qū)構(gòu)造—地層層序組合Fig.2 Tectono-stratigraphic sequences of Zhuanghai region, Jiyang Depression, Bohai Bay Basin

晚白堊世(圖4f)為燕山運(yùn)動(dòng)Ⅴ幕[10]活動(dòng)的主要時(shí)期，由于郯廬斷裂帶的強(qiáng)烈左旋走滑，對(duì)其西側(cè)的濟(jì)陽(yáng)坳陷產(chǎn)生了近東西方向的擠壓應(yīng)力[5]，使得樁海地區(qū)又形成了一次東南向西北方向的逆沖[6]。樁古29井鉆遇到了寒武系地層疊置在中生界地層之上，證實(shí)了樁海地區(qū)在中生代末期確實(shí)發(fā)生過(guò)逆沖沖斷變形。此次構(gòu)造變形是繼印支運(yùn)動(dòng)之后又一次更為強(qiáng)烈的擠壓構(gòu)造變形，多數(shù)逆斷層是印支時(shí)期斷層的重新活動(dòng)，從而加劇了印支時(shí)期所形成斷層的逆斷程度。且根據(jù)地震資料可知，這一期的擠壓變形多數(shù)被保留至今。

圖3 不同構(gòu)造解釋方案剖面對(duì)比剖面位置見(jiàn)圖1AA’。Fig.3 Seismic profile comparison of different interpretation programs

圖4 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷樁海地區(qū)構(gòu)造演化剖面剖面位置見(jiàn)圖1 AA’。Fig.4 Structural evolution profiles of Zhuanghai region,Jiyang Depression, Bohai Bay Basin

新生代(圖4g)進(jìn)入了喜馬拉雅期運(yùn)動(dòng)階段，從此濱海地區(qū)進(jìn)入了斷—拗沉積期[7]，在郯廬斷裂帶右旋走滑作用影響下，形成大量北東走向的走滑斷層。其中部分走滑斷層是沿著原逆斷層斷面活動(dòng)，在持續(xù)的拗陷過(guò)程中，才表現(xiàn)為當(dāng)今的正斷層，所以這些斷層在前新生界依然是逆斷層性質(zhì)。

由以上分析可以看出，印支期的擠壓作用、燕山早中期的拉張作用、燕山晚期的再次擠壓以及喜馬拉雅期的拉張走滑控制了本區(qū)的潛山構(gòu)造特征。以中生界頂面(Tr)為界，新生界和前新生界發(fā)育2套斷裂系統(tǒng)，以單一的正斷層解釋模式貫穿整個(gè)盆地的深淺層解釋顯然是不合理的。結(jié)合各自的應(yīng)力場(chǎng)特征，新生界以拉張走滑正斷層為主，前新生界以擠壓逆沖斷層為主。應(yīng)力場(chǎng)方向不同形成了不同走向的逆斷層(圖1)：印支期是北東—南西方向擠壓應(yīng)力，形成北西走向逆斷層,如孤西斷層、五號(hào)樁斷層；燕山晚期是東南—北西向擠壓應(yīng)力，形成北北東走向逆斷層，如CB30、CB39斷層；而在剖面上都表現(xiàn)為由東向西的推覆逆沖。因此，在前新生界的主斷裂地震解釋時(shí)要遵循這一規(guī)律：平面北西走向或北東走向，剖面斷層傾向東南。那么顯然圖3a解釋方案更為合理。而在新生界，受郯廬斷裂帶右旋走滑作用，主要形成北北東向走滑斷層，如長(zhǎng)堤斷層、孤東斷層、墾東斷層。

2.2 時(shí)間域、深度域資料對(duì)比

疊前深度偏移三維資料與疊前時(shí)間偏移三維資料相比，具有構(gòu)造直觀準(zhǔn)確的特點(diǎn)，尤其是構(gòu)造復(fù)雜或者速度復(fù)雜的地區(qū)具有較明顯的優(yōu)勢(shì)[11]。且不用進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，可以提高解釋精確度。

對(duì)于構(gòu)造極其復(fù)雜的樁海地區(qū)前新生界，疊前深度偏移資料信噪比明顯提高，成像改善明顯，潛山頂面及標(biāo)準(zhǔn)層反射連續(xù)性提高，各級(jí)斷層斷面歸位準(zhǔn)確，斷點(diǎn)落實(shí)，尤其是斷層兩側(cè)接觸關(guān)系清晰。因此，疊前深度域偏移三維地震資料為前新生界潛山構(gòu)造特征的精細(xì)解釋提供了良好的資料保障。

2.3 斷裂系統(tǒng)解釋關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 “地層塊體對(duì)比法”解釋逆斷層

發(fā)育在中、古生界的逆推斷層對(duì)本區(qū)潛山內(nèi)幕構(gòu)造具有重要的分塊作用[12]。要明確潛山構(gòu)造特征，只有優(yōu)先合理解釋這些逆斷層。但由于在印支期、燕山期形成的逆斷層埋藏深度大，受后期構(gòu)造作用改造強(qiáng)烈，地震反射雜亂，用常規(guī)斷層解釋方法不能奏效，本次筆者采用“地層塊體對(duì)比法”進(jìn)行逆斷層的厘定。

地層塊體是地層分布特征在地震剖面上的綜合體現(xiàn)，主要表現(xiàn)在地層厚度、波組特征、產(chǎn)狀特征3個(gè)方面。在受到構(gòu)造應(yīng)力時(shí)，地層塊體會(huì)發(fā)生改變，改變較大時(shí)形成斷層。當(dāng)形成逆斷層時(shí)，地層塊體的改變更為明顯。因此，可以通過(guò)對(duì)比分析地震資料上所反映的地層塊體的變化來(lái)判斷斷層的存在和性質(zhì)。

ZG29井在4 118 m由中生界進(jìn)入寒武系，在4 280 m又重新鉆遇中生界，中生界地層發(fā)生重復(fù)，說(shuō)明該處發(fā)育逆斷層。從過(guò)ZG29井東西向地震剖面(圖3a)可以看出，地層塊體變化體現(xiàn)在兩點(diǎn)：(1)地層厚度的突變。斷層?xùn)|側(cè)的Tg(中生界與古生界或太古界之間的剝蝕面)和Tg2(古生界饅頭組頁(yè)巖頂面)層位呈背斜形態(tài)，Tg和Tg2之間的厚度最大處為600 m；而西側(cè)的Tg、Tg1(下古生界頂面)和Tg2層位表現(xiàn)為明顯的負(fù)向結(jié)構(gòu)特征，Tg和Tg2之間厚度從750 m減薄至400 m。(2)地層產(chǎn)狀發(fā)生突變。在經(jīng)歷不同時(shí)期的擠壓、拉張、再擠壓后，地層產(chǎn)狀與對(duì)盤(pán)地層橫向發(fā)生突變，斷層上盤(pán)地層產(chǎn)狀西傾，下盤(pán)產(chǎn)狀東傾，傾角變大，兩盤(pán)地層呈明顯角度不整合。從以上2個(gè)特征均可判定逆斷層的存在，所以運(yùn)用地層塊體分析可以判斷逆斷層的存在。

運(yùn)用地層厚度變化率導(dǎo)數(shù)、傾角導(dǎo)數(shù)2個(gè)參數(shù)分別表達(dá)地層厚度突變和地層產(chǎn)狀突變，表征地層塊體的變化，從而得到逆斷層的平面展布規(guī)律。

地層厚度變化率是單位水平距離內(nèi)地層厚度的變化[13]，但是并不適用于傾斜產(chǎn)狀地層。進(jìn)一步對(duì)地層厚度變化率求導(dǎo)可以表示任意產(chǎn)狀的地層厚度的變化快慢，值越大說(shuō)明厚度變化越快，也即地層厚度發(fā)生突變，則為逆斷層可能發(fā)育區(qū)。在樁海地區(qū)，由于逆斷層一盤(pán)地層遭受過(guò)剝蝕使得斷層兩盤(pán)厚度變化劇烈，在數(shù)值大于0的紅色區(qū)域(圖5a)，厚度變化最快，為逆斷層發(fā)育區(qū)。

傾角代表了同一套地層產(chǎn)狀的變化，地層產(chǎn)狀變化則傾角大小發(fā)生變化。逆斷層地層產(chǎn)狀突變，則傾角變化快，傾角導(dǎo)數(shù)的大小正是傾角變化快慢的表現(xiàn)，可用于逆斷層識(shí)別。圖5b紅色區(qū)域代表了傾角導(dǎo)數(shù)較大，體現(xiàn)了逆斷層的平面展布規(guī)律。全區(qū)共發(fā)育4條貫穿南北的北北東走向的逆斷層，將樁海潛山分成4個(gè)北北東走向的構(gòu)造高帶。

2.3.2 “切片斷面聯(lián)合法”解釋走滑斷層

走滑斷層具有典型的“海豚效應(yīng)”和“絲帶效應(yīng)”，特點(diǎn)是斷面會(huì)左右遷移甚至傾向發(fā)生變化，斷層走向也復(fù)雜多變，故而斷層組合難度大。此時(shí)首先利用水平切片對(duì)斷層走向有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，再進(jìn)一步采用“斷面閉合法”進(jìn)行斷層組合是有效方法。

水平切片是對(duì)某一時(shí)間域的地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行切片顯示，可以迅速觀察到由于地層產(chǎn)狀發(fā)生變化而形成的構(gòu)造形態(tài)及斷層走向。從圖5c中可以明顯看出，長(zhǎng)堤斷層是樁海潛山和長(zhǎng)堤潛山的分界斷層，東部長(zhǎng)堤地區(qū)為一個(gè)向東傾沒(méi)的單斜構(gòu)造，而長(zhǎng)堤斷層則為近南北走向轉(zhuǎn)為北北東走向。

在剖面上，長(zhǎng)堤斷層?xùn)|西兩側(cè)構(gòu)造格局迥異，地層差異較大(圖6a-c)。最南邊的東西向627剖面斷面清晰，斷層兩側(cè)地震反射特征不同(圖6a)。東側(cè)的長(zhǎng)堤地區(qū)，地震同相軸連續(xù)性好，產(chǎn)狀一致；西側(cè)的樁海地區(qū)，同相軸破碎，成層性較差。而向北的681剖面(圖6b)，長(zhǎng)堤斷層在中生界斷面依然清晰，但到了古生界，斷面不清晰，有2種解釋方案(圖中的紅和藍(lán))。再往北的699剖面(圖6c)可以看出，這種現(xiàn)象依然存在，古生界地層2個(gè)斷面分的更遠(yuǎn)。之前的解釋方案認(rèn)為分割洼陷和潛山的藍(lán)色斷層為長(zhǎng)堤斷層。

將有爭(zhēng)議的2條斷層在垂直于斷層走向的剖面上分別進(jìn)行斷面解釋?zhuān)倮闷叫杏跀鄬幼呦虻钠拭孢M(jìn)行斷面閉合，判斷2條斷層之間的關(guān)系。從剖面(圖6d )中可以看出，紅色斷層為長(zhǎng)堤斷層，藍(lán)色斷層為長(zhǎng)堤斷層的分支斷層。該分支斷層在北部與長(zhǎng)堤斷層距離較遠(yuǎn)，向南距離逐漸減小，在CDP699、681處迅速向長(zhǎng)堤斷層靠攏，使得剖面上不易分辨2條斷層的關(guān)系，至南部(即CDP627)與長(zhǎng)堤斷層合并為一條斷層。通過(guò)斷面閉合，明確了長(zhǎng)堤斷層應(yīng)為剖面上的紅色斷層，從而可知剖面上紅、藍(lán)2條斷層之間的斷塊在構(gòu)造上應(yīng)屬于西側(cè)樁海潛山體系，而不是之前認(rèn)為的長(zhǎng)堤潛山體系。

2.3.3 屬性體融合法解釋正斷層

拉張正斷層和拆離斷層均表現(xiàn)為明顯的正斷層特征。研究區(qū)的拉張正斷層和拆離斷層的解釋重點(diǎn)在于斷點(diǎn)位置的確定和平面組合[14]。針對(duì)本區(qū)內(nèi)潛山地震資料低信噪比、低分辨率的特點(diǎn)，采用相干體、螞蟻體、三維空間體3種方法，彼此相互印證落實(shí)正斷層。

圖5 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷樁海地區(qū)多屬性斷層識(shí)別平面圖位置見(jiàn)圖1研究區(qū)范圍。Fig.5 Fault distribution of attributions, Zhuanghai region, Jiyang Depression, Bohai Bay Basin

圖6 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷樁海地區(qū)長(zhǎng)堤斷層典型剖面

相干體反映了地震相鄰道間的相似度和差異性，可用于斷層和特殊地質(zhì)體的識(shí)別。由于本區(qū)構(gòu)造極為復(fù)雜、逆沖斷層發(fā)育，所以選擇應(yīng)用沿層相干屬性來(lái)識(shí)別斷層。如圖5d所示，通過(guò)相干可迅速明確區(qū)內(nèi)斷層的基本展布規(guī)律，拉張斷層多數(shù)為東西走向，將北東走向的構(gòu)造帶切割成多個(gè)構(gòu)造圈閉。

螞蟻體技術(shù)更擅長(zhǎng)于對(duì)正常地震剖面資料上不能識(shí)別的低序級(jí)斷層的精確解釋。首先利用鉆、測(cè)井資料明確井上斷點(diǎn)，將該井?dāng)帱c(diǎn)投影在螞蟻體資料上，經(jīng)過(guò)對(duì)與該斷點(diǎn)相似路徑的搜索，解釋出該斷層，提高了解釋的可靠性。從圖5e可以看出，在CB30-CB306塊，發(fā)育多條東西和北東向的低序級(jí)斷層，斷層延伸有限，不能形成獨(dú)立構(gòu)造圈閉，但是對(duì)改造儲(chǔ)層有十分重要的意義。

建立切片、相干等多屬性三維空間體，可以對(duì)研究區(qū)內(nèi)各個(gè)地質(zhì)年代的斷裂系統(tǒng)有一個(gè)整體的概念，可幫助地質(zhì)研究人員掌握目標(biāo)層系的空間變化規(guī)律，同時(shí)也可以檢驗(yàn)淺、中、深層的解釋合理性。圖5f直觀反映了研究區(qū)下古生界頂面構(gòu)造形態(tài)和主干斷層的空間斷面形態(tài)。

3 應(yīng)用效果分析

3.1 構(gòu)造特征

在明確了印支、燕山、喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)時(shí)期應(yīng)力場(chǎng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用地層塊體對(duì)比法、切片斷面聯(lián)合法、多屬性融合的斷層描述方法，落實(shí)了樁海地區(qū)古生界頂面構(gòu)造特征(圖7b)。與原解釋方案相比(圖7a)，斷裂系統(tǒng)整體展布更符合應(yīng)力場(chǎng)規(guī)律。北東向的2條走滑斷層——長(zhǎng)堤斷層(f1)和埕東斷層(f2)和東西向的2條負(fù)反轉(zhuǎn)斷層——樁西斷層(f3)和埕北斷層(f4)形成樁海潛山的邊界斷層。尤其落實(shí)了CBG7、CBG9、CB30、CB306等4條北北東向逆斷層(f5-f8)。這4條逆斷層是構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)由北東向擠壓向北西向拉張轉(zhuǎn)換的過(guò)程中發(fā)育的，具有控山分帶的作用，進(jìn)一步將潛山分成4個(gè)近南北向展布的逆沖高帶。擠壓形成的正牽引構(gòu)造成為油氣的富集區(qū)帶，目前的探明儲(chǔ)量區(qū)塊、控制儲(chǔ)量區(qū)塊均沿逆斷層上升盤(pán)分布，規(guī)律性比原解釋方案更加清晰。發(fā)育在逆沖高帶內(nèi)的東西向拆離斷層將南北向的潛山條帶分割成多個(gè)斷塊，形成一系列的滑脫斷塊，亦形成多個(gè)油水系統(tǒng)。

經(jīng)過(guò)斷面閉合重新落實(shí)了潛山邊界斷層——長(zhǎng)堤斷層(位置見(jiàn)圖7b中f1)，明確了樁海潛山體系和長(zhǎng)堤潛山體系的分界位置，使得油氣更為富集的樁海潛山體系含油面積向東(圖6b、c中紅、藍(lán)斷層之間的斷塊)、向南擴(kuò)大了15 km2(圖7b中有利面積范圍)。部署了多口井位，均獲得成功，其中ZX169井是勝利探區(qū)近20年來(lái)的產(chǎn)量最高井。

3.2 斷裂樣式

結(jié)合應(yīng)力場(chǎng)分析及構(gòu)造描述結(jié)果，建立樁海地區(qū)斷裂樣式：印支期和燕山末期形成的逆(沖)型斷層樣式，燕山早中期形成大型負(fù)反轉(zhuǎn)斷層樣式，喜馬拉雅期形成的走滑斷層樣式。

(1)逆(沖)斷層樣式(圖8a)。印支期擠壓應(yīng)力方向?yàn)楸睎|—南西向，燕山末期應(yīng)力場(chǎng)方向?yàn)闁|西向，因此逆沖斷層在平面延展方向應(yīng)大致為北西向或近南北向。在剖面上，斷面傾向東或者北東，傾角60°～70°，上盤(pán)地層呈背斜形態(tài)，多個(gè)逆斷層斷面平行，逆沖斷塊呈疊瓦狀排列，形成逆沖疊瓦構(gòu)造。各個(gè)斷塊由于遭受剝蝕的程度不同，殘留地層有所差異。

圖7 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷樁海地區(qū)古生界頂面構(gòu)造圖對(duì)比

圖8 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷樁海地區(qū)斷裂樣式剖面Fig.8 Fault models of Zhuanghai region, Jiyang Depression, Bohai Bay Basin

(2)負(fù)反轉(zhuǎn)斷層樣式(圖3a)。燕山早中期的拉張作用和喜馬拉雅期的拉張走滑作用，使得之前形成的逆斷層上盤(pán)沿?cái)嗝嫦禄?，轉(zhuǎn)換為正斷層，形成負(fù)反轉(zhuǎn)斷層和負(fù)向結(jié)構(gòu)[5,16]。這類(lèi)斷層主要起到確定潛山邊界或劃分潛山次級(jí)構(gòu)造單元的作用，絕大多數(shù)表現(xiàn)為正斷層，或者是新生界、中生界為正斷層，古生界為逆斷層。如圖3a所示，該斷層下降盤(pán)的古生界由于早期遭受剝蝕，其殘留厚度小于上升盤(pán)，即表現(xiàn)為古生界地層負(fù)向結(jié)構(gòu)。這些斷層在地震構(gòu)造解釋中比較容易確定,但需要區(qū)分同一條斷層在不同地質(zhì)時(shí)期的活動(dòng)性質(zhì)。

(3)走滑斷層樣式。樁海地區(qū)的走滑斷層形成于2個(gè)時(shí)期：燕山期的左旋走滑[15]和喜馬拉雅期的右旋走滑。由于喜馬拉雅期的走滑運(yùn)動(dòng)形成的斷層主要出現(xiàn)在新生界中，故對(duì)于該區(qū)潛山構(gòu)造有主要影響的是燕山期的左旋走滑運(yùn)動(dòng)。左旋走滑運(yùn)動(dòng)形成的東西向擠壓應(yīng)力場(chǎng)，使得樁海潛山形成了具有擠壓性質(zhì)的走滑斷層。這類(lèi)斷層具有2個(gè)明顯特征：第一是斷層在不同的平面位置具有不同的性質(zhì)。如埕東斷層，在北部是斷距為2 800 m的逆斷層；向南斷距逐漸減小，至中部?jī)杀P(pán)地層深度相當(dāng)，基本沒(méi)有斷距；在南部成為斷距為700 m的正斷層。第二個(gè)特征是在剖面上不同的層系其地層厚度和落差均不一致，且具有正逆轉(zhuǎn)換特征。如圖8b，長(zhǎng)堤斷層兩側(cè)的ZHG1井和ZH102井的鉆井分層數(shù)據(jù)表明，ZHG1井的中生界頂面深度小于ZH102井的深度，而古生界頂面深度則是ZHG1井大于ZH102井。該斷層在剖面上表現(xiàn)為上正下逆的轉(zhuǎn)換特征。

4 結(jié)論

(1) 濟(jì)陽(yáng)坳陷樁海地區(qū)印支期受南西—北東向的擠壓應(yīng)力場(chǎng)作用，發(fā)育北西走向逆沖斷層，形成潛山雛形；燕山早期在拉張應(yīng)力作用下形成典型負(fù)向構(gòu)造，燕山晚期的東南—北西向擠壓應(yīng)力形成北北東走向逆斷層，奠定潛山格局；喜馬拉雅期在走滑作用下，以拉張斷陷方式改造潛山。

(2)針對(duì)不同性質(zhì)斷層采用相應(yīng)的解釋技術(shù)：地層塊體對(duì)比法解釋逆沖斷層，切片斷面聯(lián)合法解釋走滑斷層，多屬性體融合法解釋拉張斷層。重新厘定了邊界斷層的位置，理順了逆沖斷層、拉張斷層、拆離斷層之間的接觸關(guān)系和平面走向規(guī)律，完善構(gòu)造解釋方案，擴(kuò)大有利含油氣范圍；油氣在逆斷層上升盤(pán)更為富集，成藏規(guī)律更加清晰，為圈閉評(píng)價(jià)和井位部署提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，取得了良好的勘探效果。

(3)樁海地區(qū)前新生界潛山廣泛發(fā)育逆沖、負(fù)反轉(zhuǎn)和走滑3種斷層樣式。潛山變形受邊界斷層控制，4條北東向的平行逆沖斷層及其伴生正斷層，以及多條東西走向的拉張正斷層，使得樁海潛山內(nèi)幕呈現(xiàn)出復(fù)雜的“壘、塹”相間排列的構(gòu)造格局。

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