梨樹斷陷秦家屯斷裂帶構(gòu)造特征與演化

李文泳

中石化石油物探技術(shù)研究院有限公司 江蘇 南京 211103

1 區(qū)域地質(zhì)背景

梨樹斷陷位于松遼盆地東南部的隆起帶，總體上表現(xiàn)為西低東高、西斷東超斷坳疊置復(fù)合型盆地[1-2]。斷陷發(fā)育自晚侏羅世，西緣桑樹臺斷裂作為基底卷入式的大型正斷層，控制斷陷盆地發(fā)育，決定了盆地的形成演變，造成區(qū)內(nèi)斷層運(yùn)動(dòng)學(xué)和幾何學(xué)特征有所差異[3]。梨樹斷陷內(nèi)部發(fā)育反轉(zhuǎn)構(gòu)造層、坳陷構(gòu)造層及斷陷構(gòu)造層三大構(gòu)造層。其中，斷陷構(gòu)造層厚度較大，而坳陷層則較薄[4]。前期勘探認(rèn)為區(qū)內(nèi)主要含油氣層系為火石嶺組、沙河子組、營城組、登婁庫組、泉頭組[5]。斷陷發(fā)育皮家斷裂構(gòu)造帶、桑樹臺陡坡帶、秦家屯斷裂構(gòu)造帶、小寬斷裂構(gòu)造帶四個(gè)構(gòu)造帶。本文研究區(qū)即秦家屯斷裂構(gòu)造帶，位于梨樹斷陷東部緩坡區(qū)，是一個(gè)沿北東向展布的寬緩鼻狀構(gòu)造帶。研究區(qū)經(jīng)歷多期區(qū)域構(gòu)造力性質(zhì)改變，使區(qū)內(nèi)發(fā)育正反轉(zhuǎn)構(gòu)造[6-7]。因此區(qū)內(nèi)構(gòu)造樣式多變、沉積地層破碎、接觸關(guān)系復(fù)雜，不同斷塊間差異大。廣泛發(fā)育的斷裂既可以作為油氣運(yùn)移通道，也會使油藏遭到破壞，因此，厘清構(gòu)造發(fā)育特征對于油氣成藏的研究很有必要。

2 構(gòu)造特征分析

2.1 斷裂發(fā)育特征及構(gòu)造樣式分析

通過對研究區(qū)地震資料精細(xì)解釋發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)斷裂較發(fā)育，以伸展和走滑性質(zhì)為主，自西向東發(fā)育三條主干斷裂為小寬斷裂、秦家屯斷裂和秦東斷裂（圖1）。

圖1 秦家屯地區(qū)Line1928地震剖面

區(qū)內(nèi)斷裂樣式發(fā)育多樣，縱向上，斷陷層比起坳陷層斷裂更發(fā)育，斷層切割泉頭—營城組，斷面多較陡。斷裂樣式以鏟式正斷層發(fā)育為主，斷裂組合樣式主要以花狀、斷階型為主。同時(shí)區(qū)內(nèi)也發(fā)育有地塹地壘、Y字型的正斷層組合、同沉積正斷層以及滑脫斷層等，反映了區(qū)內(nèi)扭動(dòng)、張性、反轉(zhuǎn)、走滑斷層并存，說明構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜多變[8]。

研究區(qū)構(gòu)造發(fā)育特征與斷裂發(fā)育息息相關(guān)，本次將研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造自東向西劃分為三個(gè)斷裂構(gòu)造帶。工區(qū)西部以發(fā)育小寬走滑斷裂帶為特征，剖面上斷層呈多級“Y”字型構(gòu)造樣式（圖2）；中部發(fā)育一組平板狀正斷層組合，是一組斷層產(chǎn)狀相似的板狀正斷層組合，走向呈北北東向，平面為一組平行展布的正斷層組合，剖面上表現(xiàn)為階梯狀，斷裂帶內(nèi)斷層多呈現(xiàn)同沉積特征，在火石嶺組沉積時(shí)期斷裂活躍；東部以發(fā)育秦家屯—秦東斷裂構(gòu)造帶為特征，發(fā)育同沉積鏟式正斷層及花狀構(gòu)造，平面上秦東走滑斷裂附近發(fā)育雁列狀展布的伴生斷層，沿主走滑斷裂分布。

圖2 梨樹斷陷秦東斷裂三維解釋圖

2.2 構(gòu)造演化過程

梨樹斷陷盆地演化階段為斷陷期（斷陷初始期、斷陷強(qiáng)烈期、斷坳轉(zhuǎn)換期）、坳陷期以及坳陷后期[9]。研究區(qū)構(gòu)造演化過程與梨樹斷陷演化過程具有較好的一致性，本次將其劃分為斷陷期、斷坳轉(zhuǎn)換期、坳陷期和坳陷后期四個(gè)階段（圖3）。

圖3 梨樹斷陷東西向Line922構(gòu)造演化剖面

斷陷期：火石嶺期，地幔上隆，研究區(qū)在此應(yīng)力環(huán)境下發(fā)生裂陷形成箕狀斷陷?；鹗瘞X期末，在NW-SE向擠壓應(yīng)力下，地層抬升剝蝕，火石嶺組與上覆沙河子組地層呈現(xiàn)角度不整合接觸。小寬斷裂和秦家屯斷裂雛形也逐漸開始發(fā)育。沙河子期，應(yīng)力背景轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺贡尘?。沉積作用受斷層控制作用明顯，斷層的生長指數(shù)增大，沙河子組從東向西超覆沉積。營城期斷裂活動(dòng)持續(xù)，營城組地層向西沉積加厚，在秦家屯斷裂以西發(fā)育多組近平行的板式正斷層。

斷坳轉(zhuǎn)換期：登婁庫期，梨樹斷陷左行走滑活動(dòng)增強(qiáng)，秦家屯構(gòu)造帶局部強(qiáng)烈擠壓，構(gòu)造反轉(zhuǎn)、褶皺隆升，秦東斷裂初步形成。登婁庫期末到泉頭組早期，大部分區(qū)域繼續(xù)伸展斷陷背景，局部發(fā)生反轉(zhuǎn)，地層稍有隆升。

坳陷期：泉頭晚期—嫩江期，研究區(qū)進(jìn)入坳陷期，沉積層廣泛沉積，之間以整合和超覆不整合接觸為主。伸展斷裂活動(dòng)不明顯，僅秦東斷裂帶持續(xù)左行走滑活動(dòng)。

坳陷后期：嫩江期末，區(qū)域應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓應(yīng)力，在坳陷后期整體發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，梨樹斷陷已開始隆升，淺部地層整體沉積厚度較小，局部發(fā)生擠壓變形和剝蝕改造[10]，中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造形成。

3 結(jié)論

（1）秦家屯地區(qū)以伸展構(gòu)造發(fā)育為主，伴有走滑斷裂發(fā)育，區(qū)內(nèi)主干斷裂包括小寬斷裂、秦家屯斷裂及秦東斷裂。

（2）研究區(qū)構(gòu)造演化過程可分為斷陷期、斷坳轉(zhuǎn)換期、坳陷期以及坳陷后期：斷陷期受桑樹臺斷層控制的箕狀斷陷；斷坳轉(zhuǎn)換期局部構(gòu)造應(yīng)力反轉(zhuǎn)，地層稍有隆升；坳陷期伸展構(gòu)造活動(dòng)基本停止，秦東走滑斷裂持續(xù)活動(dòng)；坳陷后期在區(qū)域擠壓應(yīng)力場的作用下，發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，在研究區(qū)西北部發(fā)育寬緩背斜。