塔里木盆地肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)及控儲(chǔ)模式

馬慶佑，曾聯(lián)波，徐旭輝，曹自成，蔣華山，王海學(xué)

［1. 中國(guó)石油大學(xué)（北京）油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249； 2. 中國(guó)石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京102249；3. 中國(guó)石化西北油田分公司，新疆 烏魯木齊 830011； 4. 中國(guó)石化石油物探技術(shù)研究院，江蘇南京211100；5. 東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，黑龍江大慶163318］

塔里木盆地多年來(lái)持續(xù)加強(qiáng)臺(tái)盆區(qū)下古生界海相碳酸鹽巖油氣勘探，在沙雅、卡塔克及巴楚三大古隆起的風(fēng)化殼巖溶及礁灘相碳酸鹽巖等領(lǐng)域取得了一系列油氣突破［1-3］，展示了盆地下古生界海相碳酸鹽巖領(lǐng)域良好的油氣勘探前景。2016 年中國(guó)石化西北油田針對(duì)上奧陶統(tǒng)泥巖覆蓋下的風(fēng)化殼巖溶欠發(fā)育區(qū)，轉(zhuǎn)變勘探思路和目標(biāo)類型，在順托果勒低隆發(fā)現(xiàn)了沿走滑斷裂帶分布的新類型油藏-順北超深斷溶體油藏［4-6］，該油藏的特點(diǎn)是受小滑移距的走滑斷裂體系控制，走滑斷裂帶具有“控儲(chǔ)、控藏、控富”的特征。隨著順北油田斷溶體油藏的勘探開發(fā)實(shí)踐深入，近期也碰到了一些難題函待攻關(guān)解決，其中對(duì)走滑斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何精細(xì)刻畫及準(zhǔn)確預(yù)測(cè)［7-9］，成為制約該領(lǐng)域鉆井部署成功的關(guān)鍵要素之一。

目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)沉積巖中發(fā)育的斷裂帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量研究工作，也取得了豐富的成果認(rèn)識(shí)。斷裂不是一個(gè)簡(jiǎn)單的面，而是有一定寬度且包含不同特征斷層巖的“帶”，斷裂帶是在構(gòu)造應(yīng)力的作用下，以兩側(cè)巖體發(fā)生明顯位移及相應(yīng)變形、經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和流體改造形成的復(fù)雜三維地質(zhì)體，結(jié)構(gòu)上普遍發(fā)育斷層核與破碎帶［10-13］。斷層核是斷裂兩側(cè)巖體位移最為集中的部位，斷層核吸收了斷裂大部分位移，發(fā)育滑動(dòng)面和斷層巖，斷層巖主要類型包括斷層角礫巖、碎裂巖、斷層泥、泥巖涂抹、膠結(jié)的斷層巖以及不同尺寸的透鏡體。破碎帶位于斷層核兩側(cè)，主要是斷層形成過(guò)程中伴生的次級(jí)構(gòu)造，包括伴生褶皺構(gòu)造、次級(jí)小斷裂、變形帶、裂縫等［14-17］。斷層核的滲透性因其內(nèi)部充填物不同而表現(xiàn)出較大差異，這是圍巖與斷層存在差異滲透性的根本原因。

總體來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)碎屑巖中斷裂帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征研究相對(duì)成熟，而由于碳酸鹽巖本身的復(fù)雜性，對(duì)碳酸鹽巖斷裂帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)相對(duì)薄弱。受取心資料匱乏等情況限制，塔里木盆地目前對(duì)走滑斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)、控儲(chǔ)模式與機(jī)理的研究還相對(duì)較少，這給高產(chǎn)井的準(zhǔn)確部署帶來(lái)了不確定風(fēng)險(xiǎn)。本文挑選塔里木盆地西北緣肖爾布拉克剖面出露的走滑斷裂帶為研究對(duì)象，通過(guò)詳細(xì)的野外觀察描述、取樣鑒定、地球化學(xué)分析，剖析了該斷裂帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，探討了走滑斷裂內(nèi)部碳酸鹽巖儲(chǔ)集體的形成、改造過(guò)程，以期為塔里木盆地下一步油氣勘探實(shí)踐及斷溶體井位部署提供借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

塔里木盆地肖爾布拉克剖面（也稱蓬萊壩剖面）位于阿克蘇市西南約45 km 處的阿克蘇水泥廠附近，構(gòu)造位置隸屬于柯坪斷隆東段（圖1），是南天山造山帶與塔里木盆地的過(guò)渡部位。柯坪斷隆在早古生代處于塔里木克拉通板塊邊緣，接收臺(tái)地相碳酸鹽巖夾濱海相碎屑巖沉積，因此肖爾布拉克剖面寒武系-奧陶系發(fā)育齊全、出露完整，自下而上出露下寒武統(tǒng)玉兒吐斯組（1y）、肖爾布拉克組（1x）、吾松格爾組（1w）、中寒武統(tǒng)沙依里克組（2s）、阿瓦塔格組（2a）、上寒武統(tǒng)下丘里塔格群（3ql）、下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組（O1p）、中-下奧陶統(tǒng)鷹山組（O1-2y），是研究塔里木盆地海相碳酸鹽巖構(gòu)造沉積的典型剖面?？缕簲嗦≡谕砉派?中生代作為復(fù)合前陸盆地的前緣隆起長(zhǎng)期抬升剝蝕，普遍缺失上泥盆統(tǒng)-石炭系、三疊系-侏羅系等地層。柯坪斷隆在新生代主要受南天山造山作用影響，沿中、下寒武統(tǒng)膏鹽巖滑脫層逆沖推覆，發(fā)育近NEE 走向3~6 排不等的疊瓦狀沖斷構(gòu)造，形成了現(xiàn)今南天山前陸沖斷褶皺帶的構(gòu)造格局。

根據(jù)研究區(qū)Google Earth 衛(wèi)星圖像顯示（圖1），肖爾布拉克剖面寒武系上、中、下三統(tǒng)的界線可較清晰地區(qū)分，且發(fā)育一條近SN 向的右行主走滑斷裂帶（主溝），其兩側(cè)伴生多條次級(jí)走滑斷裂帶（次溝），分析主要受控于柯坪斷隆自N 向S 擠壓推覆中產(chǎn)生的不均衡構(gòu)造作用而形成，歸屬于柯坪斷隆近SN向走滑斷裂體系。本文研究的肖爾布拉克剖面走滑斷裂為該主斷裂帶東側(cè)的伴生次級(jí)斷裂（次溝），主要出露于中寒武統(tǒng)沙依里克組、阿瓦塔格組，其余部分受地形條件觀察不清或被掩蓋，出露段長(zhǎng)度約350 m，其起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)分別為：起點(diǎn)N 40°55′26.82″，E79°53′58.02″；終點(diǎn)N40°55′15.83″，E79°53′57.29″。

圖1 塔里木盆地肖爾布拉克剖面區(qū)域概況Fig.1 Regional overview map of the Xiaoerbulake section，Tarim Basin

2 走滑斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征

2.1 斷裂帶宏觀地質(zhì)特征

該斷裂帶斷面近直立，推測(cè)自震旦系向上斷穿奧陶系，出露段地層為中寒武統(tǒng)沙依里克組、阿瓦塔格組（圖2）。沙依里克組主要巖性為灰色薄層-中層狀亮晶砂屑灰?guī)r、塊狀藻屑灰?guī)r、粉-細(xì)晶白云巖，地層產(chǎn)狀為152°∠58°；阿瓦塔格組主要巖性為紅褐色泥-粉晶白云巖、膏質(zhì)白云巖、含膏白云質(zhì)夾藻屑灰?guī)r。根據(jù)該斷裂帶主斷面兩側(cè)沙依里克組、阿瓦塔格組界線的對(duì)接關(guān)系，判斷其為右行走滑斷裂帶，垂向斷距在30 m左右，水平滑移距受地形條件限制，未準(zhǔn)確測(cè)量。

通過(guò)對(duì)該斷裂帶詳細(xì)觀察與測(cè)量后，認(rèn)為其內(nèi)部發(fā)育典型的“二元結(jié)構(gòu)”，即發(fā)育斷層核與破碎帶（圖2）。其中斷層核具有多層結(jié)構(gòu)，主要由斷層角礫巖、方解石脈、鈣華等組成，不同部位結(jié)構(gòu)特征存在差異，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，寬度在1.2~2.3 m；破碎帶主要由圍巖、裂縫帶、方解石脈等組成，寬度在2.8~4.5 m。肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶整體以斷層角礫巖、裂縫破碎帶為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)流體改造后被方解石脈膠結(jié)形成現(xiàn)今復(fù)合體。

圖2 塔里木盆地肖爾布拉克剖面出露的走滑斷裂帶宏觀特征Fig.2 Macroscopic characteristics of the strike?slip fault zone outcropped in Xiaoerbulake section，Tarim Basin

2.2 斷層核內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征

該走滑斷裂帶不同位置斷層核寬度存在差異，結(jié)構(gòu)特征也略有不同，下文選擇最具有代表性的觀察點(diǎn)進(jìn)行描述。該觀察點(diǎn)位于寒武系中統(tǒng)阿瓦塔格組中，該處斷層核寬度約2.1 m（圖3a），主要由紅褐色斷層角礫巖及方解石脈膠結(jié)包裹組成。斷層角礫巖較易識(shí)別，形狀多不規(guī)則，多為球狀或四方體狀，顏色為灰黑色、紅褐色及黃棕色等（圖3b），尺寸變化較大，最小約為3 cm，最大可達(dá)50 cm 左右。通過(guò)對(duì)斷層角礫巖及圍巖進(jìn)行薄片鑒定與礦物全巖組分測(cè)試，結(jié)果顯示均以白云石（含量＞80 %）為主，表明此處的斷層角礫巖主要為圍巖阿瓦塔格組白云巖在構(gòu)造剪切作用下發(fā)生破裂形成。

圖3 塔里木盆地肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶斷層核結(jié)構(gòu)特征（Ⅰ）Fig.3 Structural characteristics of fault core in strike?slip fault zone，Xiaoerbulake section，Tarim Basin（Ⅰ）

斷層角礫巖大部分被方解石或鈣華等碳酸鹽沉淀物所膠結(jié)包裹，在斷層角礫巖發(fā)育相對(duì)稀疏的位置，空隙間發(fā)育的方解石脈規(guī)模較大（圖3b），在斷層角礫巖發(fā)育密集的位置，空隙間發(fā)育的方解石脈規(guī)模相對(duì)較?。▓D3c）。斷層角礫巖與方解石脈體形成了小規(guī)模的“三明治”結(jié)構(gòu)，即中間為斷層角礫巖，兩側(cè)充填膠結(jié)了方解石脈體（圖3d）。方解石晶粒大小約為2~4 mm不等，且具有定向性，越靠近角礫壁的方解石晶粒越細(xì)小，遠(yuǎn)離角礫壁的方解石晶粒逐漸增大，表明靠近角礫壁的方解石形成時(shí)間較早，方解石圍繞角礫壁逐層沉淀生成。該斷層核內(nèi)部從兩側(cè)向中間，多層結(jié)構(gòu)特征逐漸明顯和復(fù)雜，下文將斷層核中間部位細(xì)分為6 層（圖4a），來(lái)詳細(xì)描述其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。

圖4 塔里木盆地肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶斷層核結(jié)構(gòu)特征（Ⅱ）Fig.4 Structural characteristics of fault core in the strike?slip fault zone，Xiaoerbulake section，Tarim Basin（Ⅱ）

第1 層為灰褐色角礫巖（圖4b，g），最厚約39 cm，角礫大小相差不大，約3 cm 左右，巖性為亮晶藻屑灰?guī)r，風(fēng)化面顏色為灰黑色，角礫裂隙發(fā)育，充填晶粒狀方解石。

第2 層為晶簇狀方解石脈（圖4c，h），最厚約13 cm，可細(xì)化為若干個(gè)小層，單層厚約1~2 cm，肉眼可見晶間孔隙發(fā)育，斷面縫隙大、物性較好，新鮮面顏色為白色透明狀。

第3 層為角礫巖與鈣華混合層（圖4d，i），最厚約50 cm，角礫大小不一，最小為1 cm，最大可達(dá)8~9 cm，成分為阿瓦塔格組紅褐色泥質(zhì)白云巖，為母巖破碎后產(chǎn)物。角礫被層間鈣華膠結(jié)充填，包裹角礫的包殼厚度介于1.5~4.5 cm，可細(xì)分若干小層。

第4 層為紅褐色角礫巖層（圖4e，j），最厚約48 cm，角礫混雜發(fā)育、大小不一，介于0.5~12 cm，主要為阿瓦塔格組磚紅色角礫巖，含有少量灰色白云質(zhì)灰?guī)r角礫，角礫之間膠結(jié)物為磚紅色白云質(zhì)灰?guī)r，部分角礫有一定的磨圓度，為次棱角狀，角礫和包殼邊緣處可呈彎曲層狀。

第5 層為巨晶方解石脈（圖4f，k），最厚約14 cm，方解石晶粒尺寸較大，從壁外向中間晶體逐漸變小，兩側(cè)為5 mm 左右，壁側(cè)為3 cm 左右，表明越接近角礫壁，方解石重結(jié)晶沉淀時(shí)間較久。

第6層同第4層的性質(zhì)一致。

2.3 破碎帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征

該斷裂帶的破碎帶非常發(fā)育，破碎帶由裂縫帶、紅褐色角礫巖、馬牙狀方解石脈體充填組成（圖5a）。角礫巖保留了圍巖的巖性和內(nèi)部原始構(gòu)造，是圍巖坍塌后又被方解石脈充填膠結(jié)形成的，平行分布于斷裂帶內(nèi)。大部分角礫由厚度3~10 cm 的方解石薄殼包裹（圖5b），方解石脈體順斷裂帶斷面、溶蝕壁和角礫邊緣發(fā)育，局部可見與斷裂帶交切呈網(wǎng)狀的方解石脈體，方解石晶粒大小約為2~5 mm，為透明馬牙狀巨晶方解石晶體（圖5c）。破碎帶內(nèi)部分?jǐn)鄬咏堑[巖被溶蝕改造，出現(xiàn)“負(fù)風(fēng)化”地形特征，溶蝕凹槽內(nèi)有無(wú)定形褐色碳酸鈣殘留物（圖5d），滴酸有明顯冒泡現(xiàn)象。

圖5 塔里木盆地肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶破碎帶結(jié)構(gòu)特征Fig.5 Structural characteristics of damage zone in the strike?slip fault zone，Xiaoerbulake section，Tarim Basin

同時(shí)該破碎帶還發(fā)育大量構(gòu)造裂縫，裂縫呈密集的網(wǎng)狀交叉組合排列，裂縫距離斷層核越遠(yuǎn)，發(fā)育的數(shù)量越少。裂縫內(nèi)出現(xiàn)方解石膠結(jié)充填現(xiàn)象，但未見被溶蝕改造形成溶洞，因此裂縫呈現(xiàn)凸出的“正風(fēng)化”地形特征。從斷層核兩側(cè)破碎帶發(fā)育特征來(lái)看，左側(cè)發(fā)生的構(gòu)造變形較強(qiáng)烈、破碎帶寬度及破碎程度更大、伴生構(gòu)造更多，因此認(rèn)為左側(cè)為主動(dòng)盤。

3 走滑斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)成因演化模式

3.1 斷裂帶不同部位物性分析

肖爾布拉克剖面斷裂帶巖性為碳酸鹽巖，基質(zhì)孔滲較差，主要儲(chǔ)層類型為構(gòu)造裂縫型、裂縫-孔洞型。由于斷裂帶樣品的孔隙度很難直接測(cè)定，本次主要通過(guò)面孔率來(lái)間接反映物性變化?；跀嗔褞Р煌恢貌杉臉悠分瞥设T體薄片后，通過(guò)Image J 軟件來(lái)計(jì)算鑄體薄片的面孔率（表1），采樣點(diǎn)分布見圖5a 所示。測(cè)試分析結(jié)果表明，斷裂帶基巖樣品物性較差，面孔率僅0.69%，基本不具備孔滲條件。斷裂破碎帶面孔率在4.55 %～6.82 %，斷層核部面孔率在5.20 %～12.56%，不同部位稍有差異，整體表現(xiàn)出由斷裂破碎帶往斷層核部方向，面孔率逐漸增大，反映出斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)儲(chǔ)層物性具有明顯控制作用。

表1 塔里木盆地肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶儲(chǔ)層物性分析Table 1 Physical properties of samples from the strike?slip fault zone，Xiaoerbulake section，Tarim Basin

3.2 斷裂帶膠結(jié)物同位素與元素測(cè)試分析

斷裂帶內(nèi)部流體主要為大氣淡水和熱液流體，通過(guò)地球化學(xué)測(cè)試分析的手段可幫助判斷斷裂帶中流體的性質(zhì)及來(lái)源［18-19］。本次采集了肖爾布拉克剖面斷裂帶內(nèi)的方解石膠結(jié)物，測(cè)定了其碳、氧、鍶同位素及稀土元素組成（表2；圖6）。

表2 塔里木盆地肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶方解石膠結(jié)物碳、氧、鍶同位素組成Table 2 Isotopic composition of carbon，oxygen and strontium in calcite cements from the strike?slip fault zone，Xiaoerbulake section，Tarim Basin

圖6 塔里木盆地肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶方解石膠結(jié)物碳、氧、鍶同位素及稀土元素分析Fig.6 Carbon，oxygen，strontium isotope and rare earth element analyses of calcite cement from the strike?slip fault zone，Xiaoerbulake section，Tarim Basin

通常在淺層低溫條件下，來(lái)自大氣無(wú)機(jī)CO2溶解所產(chǎn)生HCO3-的δ13C 值應(yīng)接近于0，肖爾布拉克剖面斷裂帶內(nèi)的方解石膠結(jié)物δ13C 值在-9 ‰～-3 ‰（圖6a），其值均小于0，表明這些方解石中的有機(jī)碳可能不同程度地混合了有機(jī)質(zhì)氧化作用所產(chǎn)生的有機(jī)碳，比如由于大氣淡水輸入土壤有機(jī)質(zhì)、或者大氣淡水注入引起細(xì)菌繁殖進(jìn)而導(dǎo)致烴類氧化等因素引起的。同時(shí)該斷裂帶內(nèi)方解石膠結(jié)物的δ18O 值在-14 ‰～-8‰（圖6a），低δ18O 值的方解石可以是低溫低鹽度的大氣淡水成因，也可以是高溫盆地流體或熱液流體成因，具有成因多解性，因此還需要結(jié)合其他同位素或元素來(lái)綜合分析。

海水的鍶同位素組成主要受殼源和幔源兩個(gè)來(lái)源鍶控制［19-20］，殼源鍶主要為大陸古老巖石風(fēng)化鍶，幔源鍶（均值約0.703）主要來(lái)自洋中脊熱液系統(tǒng)，海水鍶是這兩個(gè)來(lái)源鍶的混合產(chǎn)物，根據(jù)全球數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)海水鍶均值為0.709 1。陸源碎屑礦物中87Rb的含量較高，經(jīng)β-衰變生成87Sr，因此陸源碎屑巖石通常具有較高的87Sr/86Sr值，但是其Sr含量較低。海相碳酸鹽巖主要成分為CaCO3，Sr2+與Ca2+的離子半徑接近，可以置換CaCO3中的Ca2+，因此海相碳酸鹽巖中的Sr 含量較高，其87Sr/86Sr 值與海水接近。肖爾布拉克剖面斷裂帶內(nèi)的方解石膠結(jié)物87Sr/86Sr 值均略大于0.710 0，普遍高于同沉積海水（約0.709 1），但Sr含量（104～328 μg/g）偏低，87Sr/86Sr 值與Sr 含量具有負(fù)相關(guān)性（圖6b），因此認(rèn)為形成肖爾布拉克剖面走滑斷裂內(nèi)的方解石膠結(jié)物的流體是流經(jīng)淺部碎屑巖的大氣淡水。

稀土元素中Ce 和Eu 具有很強(qiáng)的變價(jià)性，對(duì)氧化-還原環(huán)境十分敏感，成巖期礦物中的Ce 和Eu 異常通常被作為判斷成巖環(huán)境和成巖流體物化條件的標(biāo)志［21-27］。在氧化環(huán)境中，Ce3+因不斷被氧化成相對(duì)難溶的Ce4+離子并遷移至沉積物中而貧化，水體出現(xiàn)Ce 負(fù)異常；在還原環(huán)境中，Ce3+與其他稀土元素化學(xué)行為相似，因此不會(huì)出現(xiàn)稀土元素分異，此時(shí)水體會(huì)有輕微的Ce 負(fù)異?；驘o(wú)異常。肖爾布拉克剖面斷裂帶內(nèi)的方解石膠結(jié)物稀土元素配分模式與大氣淡水相似，Ce 具有明顯負(fù)異常特征（圖6c），Eu 未顯示明顯的異常，且Eu 含量與Sr 含量具有很好的相關(guān)性，R2為0.863 6（圖6d），這表明δEu 可能更大程度受碎屑巖來(lái)源流體的影響。

綜上分析結(jié)果表明，肖爾布拉克剖面斷裂帶主要受大氣淡水的改造作用，導(dǎo)致自生礦物方解石的大量生成和沉積，使早期形成的斷層角礫巖不斷發(fā)生溶蝕-膠結(jié)，最終形成現(xiàn)今的斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

3.3 斷裂帶成因演化及控儲(chǔ)模式

基于上述對(duì)斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)、流體性質(zhì)及來(lái)源的研究，建立了肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成因演化及控儲(chǔ)模式（圖7），其形成演化主要分為3個(gè)階段。

圖7 塔里木盆地肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)演化模式Fig.7 Evolution model of internal architecture of the strike?slip fault zone，Xiaoerbulake section，Tarim Basin

1）裂縫型破碎帶的“一元結(jié)構(gòu)”

走滑斷裂形成初期，在剪切構(gòu)造應(yīng)力作用下，容易引起碳酸鹽巖地層的脆性剪切破裂，形成張性微裂隙、雁行式剪切裂縫等［22］（圖7b），從而構(gòu)成“一元結(jié)構(gòu)”的裂縫型破碎帶。此時(shí)的斷裂帶規(guī)模較小，僅發(fā)育初始裂縫帶或斷層滑動(dòng)面，不發(fā)育明顯的斷層核?！耙辉Y(jié)構(gòu)”斷裂帶的滑動(dòng)面或者裂縫破碎帶孔滲性較兩側(cè)圍巖明顯高，構(gòu)成當(dāng)時(shí)斷裂帶內(nèi)部的主要儲(chǔ)集空間。

2）斷層核+破碎帶的典型“二元結(jié)構(gòu)”

在剪切構(gòu)造應(yīng)力持續(xù)作用下，斷層累積活動(dòng)量與位移量逐漸增加，早期形成的裂縫破碎帶發(fā)生連接、貫通，形成一定規(guī)模的走滑斷裂帶，并且在應(yīng)力集中區(qū)形成不連續(xù)的斷層核［10，28］，從而演化為具有斷層核+破碎帶的“二元結(jié)構(gòu)”斷裂帶（圖7c）。斷層核主要包括斷層角礫巖、碎裂巖、透鏡體等，破碎帶的構(gòu)造變形強(qiáng)度較斷層核弱，主要發(fā)育大量裂縫。此時(shí)“二元結(jié)構(gòu)”的斷層核孔滲性較破碎帶及兩側(cè)圍巖明顯高，該時(shí)期為斷裂帶內(nèi)部?jī)?chǔ)集空間最為發(fā)育的階段。據(jù)上述鑄體薄片采樣分析，最大面孔率達(dá)12.56%，可能是該時(shí)期的產(chǎn)物。

3）方解石膠結(jié)改造型斷裂帶

斷裂帶持續(xù)活動(dòng)時(shí)，地表大氣淡水沿走滑斷裂帶流過(guò)淺層碎屑巖地層，攜帶大量礦物質(zhì)垂向滲流至深部寒武系碳酸鹽巖地層中，由于深部與地表循環(huán)不暢，大氣淡水往往封存于深部成為富含礦物質(zhì)的地下流體。隨著地下溫度、壓力的改變以及地下流體與斷層巖的水-巖相互作用，地下流體所攜帶的大量礦物質(zhì)在斷層核內(nèi)發(fā)生沉淀，沿著角礫巖壁向外側(cè)結(jié)晶生長(zhǎng)，形成方解石膠結(jié)物包裹在斷層角礫巖周圍（圖7d）。方解石膠結(jié)充填作用對(duì)儲(chǔ)集空間具有明顯破壞性，導(dǎo)致斷層核的孔滲性大幅度降低（如面孔率為5.2 %），最終形成了肖爾布拉克剖面現(xiàn)今的溶洞-膠結(jié)型斷裂帶結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論

1）肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶出露在中寒武統(tǒng)內(nèi)，內(nèi)部發(fā)育由斷層核與破碎帶組成的典型“二元結(jié)構(gòu)”，其中斷層核主要由斷層角礫巖帶與方解石充填脈組成，角礫巖性與圍巖一致，呈棱角-次棱角狀，反映斷裂走滑剪切活動(dòng)導(dǎo)致近源破碎、垮塌堆積形成。斷層角礫巖被方解石膠結(jié)充填，方解石晶粒尺寸大小不等，越靠近角礫壁的方解石晶粒越細(xì)小，反映由多期流體活動(dòng)與改造而形成。

2）對(duì)斷裂帶內(nèi)部的斷層核而言，早期由于斷裂剪切滑動(dòng)形成無(wú)內(nèi)聚力的角礫巖帶及裂縫帶，孔滲性能較好，而晚期受到大氣淡水改造形成方解石脈膠結(jié)充填，孔滲性能將明顯降低；對(duì)破碎帶而言，早期裂縫帶孔滲性能不如斷層核，而晚期受大氣淡水改造作用弱，形成的方解石膠結(jié)充填作用也弱，往往能保存下早期形成的裂縫型儲(chǔ)集空間。整體而言，斷裂核部要比斷裂破碎帶的儲(chǔ)層物性好。

3）肖爾布拉克剖面走滑斷裂帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型及成因演化模式，對(duì)研究盆地內(nèi)碳酸鹽巖走滑斷裂帶的變形特征及控儲(chǔ)作用、對(duì)構(gòu)建地質(zhì)模型預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育有利部位具有重要借鑒意義。