塔里木盆地走滑斷裂發(fā)育演化特征精細(xì)解析及其地質(zhì)意義：以富滿油田FⅠ17斷裂為例

劉 強(qiáng)，張銀濤，陳 石，宋興國(guó)，李 婷，康鵬飛，馬小平

(1.中國(guó)石油塔里木油田公司，新疆 庫爾勒 841000；2.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；3.中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249)

0 引 言

近年來，隨著勘探方向由塔北、塔中隆起向阿滿過渡帶轉(zhuǎn)移，以奧陶系碳酸鹽巖為目的層的超深層鉆井?dāng)?shù)量逐漸增加，塔里木盆地板內(nèi)中小滑移距走滑斷裂控儲(chǔ)、控藏、控富的特征不斷得到驗(yàn)證，斷控縫洞型油氣藏目前已成為塔里木盆地超深層碳酸鹽巖油氣勘探開發(fā)主力方向[1-4]。中石油富滿油田近年來落實(shí)了多條油氣富集斷裂帶，包括FⅠ5、FⅠ10和FⅠ17斷裂等，含油面積超過10000 km2，是塔里木盆地近十年來最大的石油勘探發(fā)現(xiàn)，目前油田累計(jì)上交三級(jí)儲(chǔ)量油氣當(dāng)量超10億噸。

FⅠ17斷裂自南向北由塔中隆起延伸至阿滿過渡帶，全長(zhǎng)超過200 km，是目前已落實(shí)的富油大型斷裂帶之一。中石油富滿油田MS1井、MS3井和MS4井等均取得重大油氣突破[5]，日產(chǎn)油氣當(dāng)量破千噸。前期眾多學(xué)者對(duì)臺(tái)盆區(qū)走滑斷裂開展了大量的研究[6-16]，主要針對(duì)塔中隆起和塔北隆起走滑斷裂體系及阿滿過渡帶內(nèi)部分走滑斷裂(集中于FⅠ5和FⅠ10斷裂)，在斷裂發(fā)育規(guī)模分級(jí)、平面展布體系分帶、垂向分層變形、構(gòu)造演化分期、平面特征分段等方面取得了重要的成果，同時(shí)對(duì)走滑斷裂控儲(chǔ)、控藏、控富規(guī)律不斷取得新的認(rèn)識(shí)[3，17-19]。前期受地震資料限制，對(duì)于FⅠ17斷裂的分析與研究較少[9]，特別是斷裂北部富滿油田區(qū)塊內(nèi)，斷裂幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等特征尚未進(jìn)行過系統(tǒng)研究，增加了井位部署與后期油氣開發(fā)的困難。

本文以富滿油田最新采集的高精度三維地震資料為基礎(chǔ)，結(jié)合相干、曲率、最大似然等多種地震屬性，對(duì)FⅠ17斷裂進(jìn)行精細(xì)解析，系統(tǒng)解譯斷裂幾何學(xué)特征，并對(duì)斷裂活動(dòng)期次與演化過程進(jìn)行厘定；結(jié)合基底展布特征，明確斷裂發(fā)育機(jī)制，并分析斷裂控儲(chǔ)特征，對(duì)富滿油田后續(xù)井位部署具有一定指導(dǎo)意義。文中提出臺(tái)盆區(qū)走滑斷裂早加里東期活動(dòng)特征及證據(jù)，并進(jìn)一步精細(xì)劃分了斷裂活動(dòng)期次，推測(cè)塔里木盆地走滑斷裂平面形態(tài)發(fā)育特征受基底結(jié)構(gòu)控制；研究成果可為后續(xù)相關(guān)研究提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

塔里木盆地是中國(guó)富含油氣的大型疊合盆地[20-21]，位于新疆維吾爾族自治區(qū)南部，面積約為40×104km2。阿滿過渡帶南北夾持于塔中隆起和塔北隆起之間，東部毗鄰滿加爾凹陷，西部與阿瓦提凹陷相接，整體呈馬鞍狀展布(圖1)。

圖1 富滿油田區(qū)域構(gòu)造位置及鄰區(qū)下古生界主要斷裂分布(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)

富滿油田位于阿滿過渡帶北部，處于塔北隆起和阿滿過渡帶的過渡部位。阿滿過渡帶地層發(fā)育相對(duì)齊全(圖2)，上元古界—新生界均有發(fā)育。古生界地層發(fā)育完整，沉積相由下往上逐漸由碳酸鹽巖臺(tái)地相過渡為碎屑巖濱淺海相；寒武紀(jì)—中奧陶世沉積厚層碳酸鹽巖，晚奧陶世發(fā)育區(qū)域性厚層泥巖，志留紀(jì)—石炭紀(jì)廣泛發(fā)育碎屑巖，二疊紀(jì)盆內(nèi)火山活動(dòng)頻繁，火成巖廣泛分布。上寒武統(tǒng)—中奧陶統(tǒng)發(fā)育厚層碳酸鹽巖，由下往上可依次劃分為，上寒武統(tǒng)下秋里塔格組(∈3q)，下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組(O1p)，中下奧陶統(tǒng)鷹山組(O1-2y)和中奧陶統(tǒng)一間房組(O2y)。富滿油田奧陶系超深層斷控縫洞型油氣藏垂向上具有良好的生儲(chǔ)蓋組合：下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組(∈1y)發(fā)育一套厚層黑色泥頁巖，是目前臺(tái)盆區(qū)碳酸鹽巖油氣藏的主力烴源巖，且沉積中心處于富滿油田區(qū)域；主力勘探開發(fā)目的層為中奧陶統(tǒng)一間房組(O2y)和鷹山組(O1-2y)，發(fā)育斷控縫洞型儲(chǔ)層；上奧陶統(tǒng)桑塔木組(O3s)厚層泥巖形成良好的區(qū)域性蓋層。

圖2 富滿油田及鄰區(qū)地層格架

阿滿過渡帶自古生代以來經(jīng)歷了多個(gè)構(gòu)造演化階段[22]。加里東早期(寒武紀(jì))，周緣古大洋處于持續(xù)擴(kuò)張階段，塔里木板塊整體處于弱拉張環(huán)境，阿滿過渡帶該階段發(fā)生穩(wěn)定沉降。加里東中期(奧陶紀(jì))，盆地逐漸由拉張環(huán)境向擠壓環(huán)境過渡，塔北、塔中隆起發(fā)生大幅度隆升，阿滿過渡帶處于擠壓應(yīng)力狀態(tài)并持續(xù)至海西早期(中泥盆世)。海西中晚期—印支期(石炭紀(jì)—三疊紀(jì))，受南天山俯沖閉合影響，塔北隆起發(fā)生持續(xù)抬升，阿滿過渡帶持續(xù)處于擠壓應(yīng)力狀態(tài)。燕山期—喜山期(侏羅紀(jì)至今)，阿滿過渡帶持續(xù)埋深，并于喜山期構(gòu)造定型[22-25]。

1.2 富滿油田及鄰區(qū)斷裂體系分布特征

富滿油田及鄰區(qū)走滑斷裂具有典型分區(qū)分帶特征(圖1)。塔北隆起哈拉哈塘地區(qū)發(fā)育NNE—NNW向兩組小角度相交的X型斷層，相交角度約為30°；加里東—海西期，兩組斷裂均發(fā)生活動(dòng)，而喜山期僅NNE向斷裂發(fā)生反轉(zhuǎn)活化，NNW向斷裂幾乎未活動(dòng)[11，26]。英買力低凸起整體以NW 向斷裂為主，向南可延伸至阿滿過渡帶；輪南低凸起主要發(fā)育NE向斷裂，東部發(fā)育少量近南北向走滑斷裂。塔中隆起北斜坡走滑斷裂主要呈NE30°展布，隆起東南側(cè)部分走滑斷裂走向?yàn)镹EE60°；逆沖斷裂從東南向西北呈帚狀發(fā)散分布，整體呈NW向展布，且平面上被NE向走滑斷裂體系錯(cuò)斷，呈十字交錯(cuò)的復(fù)合斷裂體系。阿滿過渡帶走滑斷裂同時(shí)受到塔北斷裂體系與塔中斷裂體系的影響。以FⅠ5斷裂為軸，形態(tài)上整體呈羽狀展布，可劃分為西部NNW向與東部NEE向兩個(gè)斷裂發(fā)育體系；西側(cè)發(fā)育一系列NNW向走滑斷裂，向北延伸至英買力低凸起，向南終止于FⅠ5斷裂之上；東側(cè)主要發(fā)育NEE向走滑斷裂，部分向北可延伸至塔北隆起，往南終止于FⅠ5斷裂之上或延伸至塔中隆起。

2 富滿油田FⅠ17走滑斷裂活動(dòng)特征及控儲(chǔ)特征

FⅠ17斷裂平面發(fā)育長(zhǎng)度超過200 km，橫跨塔中隆起與阿滿過渡帶(圖1)。本研究主要針對(duì)富滿油田范圍內(nèi)三維資料進(jìn)行精細(xì)解析，系統(tǒng)剖析FⅠ17斷裂在三維區(qū)內(nèi)幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，厘定斷裂演化活動(dòng)期次，并結(jié)合儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律分析斷裂控儲(chǔ)特征。

2.1 幾何學(xué)特征

研究區(qū)內(nèi)FⅠ17斷裂延伸距離約為70 km，平面上發(fā)生多次轉(zhuǎn)向，走向由南往北發(fā)生逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，逐漸出現(xiàn)NE50°→NE33°→NE8°的變化?；跀嗔训淖呦蜃兓卣鳎蓪嗔褎澐譃楸?、中、南三段(圖3)。受多期構(gòu)造活動(dòng)及巖性差異的影響，臺(tái)盆區(qū)走滑斷裂垂向上具有顯著的分層差異變形特征；依據(jù)斷裂變形特征，可大致劃分為以直立走滑為特征的深部構(gòu)造變形層(TO3t之下)和發(fā)育雁列式正斷層的淺部構(gòu)造變形層(TO3t之上)。

圖3 富滿油田FⅠ17斷裂三維多層相干與斷裂解釋(三維工區(qū)位置見圖1)

2.1.1 深部構(gòu)造變形層特征

平面上，深層與淺層斷裂在平面上的展布均具有顯著的平面分段特征。通過統(tǒng)計(jì)上寒武統(tǒng)底面(T∈3)及一間房組頂面(TO3t)斷裂斷片長(zhǎng)度發(fā)現(xiàn)，斷片展布規(guī)律與斷裂平面分段具有一定的相關(guān)性，由南往北斷片發(fā)育密度逐漸減小，斷片長(zhǎng)度逐漸增大，表現(xiàn)為南短北長(zhǎng)(圖4)，且兩個(gè)界面的斷片疊接位置與方式基本一致。以一間房組頂面(TO3t)為例，斷裂南段斷片平均長(zhǎng)度為4.89 km，疊接方式由南往北逐漸由左階斜列過渡為右階斜列；中段斷片長(zhǎng)度均值為6.1 km，平面左階與右階疊置交替發(fā)育；北段斷片長(zhǎng)度均值為7.72 km，平面上以左階疊置為主。

圖4 富滿油田FⅠ17斷裂深部構(gòu)造變形層關(guān)鍵構(gòu)造界面斷片長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)

剖面上，富滿油田FⅠ17斷裂在深部構(gòu)造變形層中具有“分層開花”的特征，垂向上發(fā)育多個(gè)花狀構(gòu)造，主要分布于上寒武統(tǒng)底面(T∈3)及一間房組頂面(TO3t)附近(圖5)。

斷裂南段整體變形強(qiáng)度大，斷面清晰，地層垂向變形幅度大，橫向破碎寬度發(fā)育范圍大(圖6)。受疊接方式影響，應(yīng)力環(huán)境由張扭逐漸過渡為壓扭；一間房組頂面附近(TO3t)的構(gòu)造樣式由南部的負(fù)花狀構(gòu)造(圖5，剖面FF＇)往北逐漸發(fā)育正花狀構(gòu)造(圖5，剖面EE＇)。蓬萊壩組(O1p)及鷹山組(O1-2y)中局部發(fā)育次級(jí)分支斷裂，組合形成花狀構(gòu)造，垂向上呈“多花疊置”的現(xiàn)象(圖5，剖面EE＇)，造成TO及TO1-2y界面處破碎帶寬度及垂向變形幅度局部異常增大(圖6)，而且破碎帶內(nèi)地層具有同沉積增厚的現(xiàn)象。上寒武統(tǒng)底面(T∈3)附近地層以下掉變形為主(圖6)；斷裂直立插入基底，并在上寒武統(tǒng)底面(T∈3)附近發(fā)育分支斷裂，發(fā)育典型花狀構(gòu)造，造成鹽層發(fā)生顯著擾動(dòng)變形，發(fā)育鹽撤凹陷，使得上寒武統(tǒng)下丘里塔格組(∈3q)底部發(fā)生顯著同沉積增厚(圖5，剖面EE＇、FF＇)。

圖6 富滿油田FⅠ17斷裂深部構(gòu)造變形層不同層系變形幅度

斷裂中段與南段疊接部位活動(dòng)強(qiáng)度大，整體處于強(qiáng)張扭應(yīng)力環(huán)境，但往北斷裂變形強(qiáng)度逐漸減弱(圖6)。一間房組頂面(TO3t)附近，斷裂構(gòu)造樣式由南往北逐漸從強(qiáng)變形負(fù)花狀構(gòu)造(圖5，剖面DD＇)過渡為弱變形花狀構(gòu)造(圖5，剖面CC＇)。蓬萊壩組(O1p)內(nèi)發(fā)育次級(jí)斷裂，組合發(fā)育花狀構(gòu)造(圖5，剖面CC＇)，但破碎變形寬度與強(qiáng)度遠(yuǎn)小于南段(圖6)。上寒武統(tǒng)底面(T∈3)變形以上拱為主，形成鹽丘與鹽拱，發(fā)育正花狀構(gòu)造(圖5，剖面CC＇、DD＇)。

北段斷裂活動(dòng)強(qiáng)度弱，破碎帶寬度窄且變形幅度小(圖6)。一間房組頂面(TO3t)及上寒武統(tǒng)底面(T∈3)附近，基本不發(fā)育分支斷裂，以單根直立走滑為主(圖5，剖面AA＇、BB＇)。蓬萊壩組(O1p)及鷹山組(O1-2y)中，局部發(fā)育斷裂垂向側(cè)接和側(cè)向分支斷裂，并發(fā)生地層同沉積增厚(圖5，剖面AA＇、BB＇)，造成破碎帶寬度和變形幅度局部異常高值(圖6)。

2.1.2 淺部構(gòu)造變形層特征

富滿油田FⅠ17斷裂在研究區(qū)內(nèi)淺部構(gòu)造層主要發(fā)育雁列式正斷層，主體分布在TO3t—TT(上奧陶統(tǒng)—二疊系)，平面上整體沿下伏走滑斷裂走向分布，呈右階斜列排布(圖3)。剖面上根據(jù)發(fā)育特征及活動(dòng)時(shí)期，由下往上可將雁列式斷層劃分為三組；三組雁列式正斷層之間大多不連接，部分存在繼承性發(fā)育的特征(圖7)。第一組發(fā)育于TO3t—TS之間，數(shù)量發(fā)育較少，僅分布于斷裂南段；正斷層活動(dòng)強(qiáng)度與下伏走滑斷層活動(dòng)性質(zhì)和強(qiáng)度相關(guān)；拉分段上覆正斷層活動(dòng)強(qiáng)度大，且具有地層同沉積增厚的現(xiàn)象(圖7，剖面FF＇)，而擠壓段與平移段上覆正斷層數(shù)量較少且活動(dòng)強(qiáng)度減弱(圖7，剖面BB＇、EE＇)。第二組分布于TS—TC之間，平均發(fā)育密度大(1.5條/km)，沿走向具有南密北疏的特征；單條斷裂長(zhǎng)度則呈北長(zhǎng)南短，北部部分單條正斷層長(zhǎng)度超過15 km，遠(yuǎn)大于南部斷層均值(3 km)。第三組主體分布于TC—TT之間，平均發(fā)育密度減小(1.2條/km)，具有南密北疏的特征；斷裂長(zhǎng)度特征與第二組相似，表現(xiàn)為南短北長(zhǎng)，而斷裂活動(dòng)強(qiáng)度則為南強(qiáng)北弱(圖7)，與下伏走滑斷層的活動(dòng)強(qiáng)度(圖6)具有正相關(guān)關(guān)系。

圖7 富滿油田FⅠ17斷裂淺層雁列正斷層典型剖面(剖面位置見圖3)

2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

走滑斷裂的運(yùn)動(dòng)方式可通過斷片疊接方式及疊接區(qū)應(yīng)變特征判斷[27]。富滿油田FⅠ17斷裂南段與中段在一間房組頂面(TO3t)呈左階斜列(斷片⑧與⑨)，且疊接區(qū)內(nèi)處于強(qiáng)張扭應(yīng)力環(huán)境(圖5和圖6)，指示斷裂發(fā)生左行走滑。一間房組頂面(TO3t)附近地震深度切片(圖8)顯示，斷面顯示清晰，地震同相軸被顯著錯(cuò)斷，左行走滑特征明顯，滑移距約為778 m，與臺(tái)盆區(qū)其他走滑斷裂特征相似(1 km左右)。志留系底界(TS)及石炭系底界(TC)沿?cái)嗔褞Ьl(fā)育右階斜列雁列式正斷層(圖4)，表明斷裂晚期保持左行走滑的運(yùn)動(dòng)特征。

圖8 富滿油田FⅠ17斷裂深度切片特征

2.3 斷裂演化期次

基于斷裂樣式發(fā)育特征、地層同沉積增厚及不整合面發(fā)育特征，綜合分析研究區(qū)內(nèi)富滿油田FⅠ17斷裂的演化過程可劃分為5個(gè)階段：加里東早期、加里東中期Ⅰ幕、加里東中期Ⅲ幕、加里東晚期—海西早期、海西中—晚期(圖9)。

圖9 富滿油田FⅠ17斷裂演化模式

加里東早期(中晚寒武世)斷裂活動(dòng)主要表現(xiàn)在上寒武統(tǒng)底面(T∈3)附近。斷裂在上寒武統(tǒng)底面(T∈3)附近發(fā)育分支，組合形成花狀構(gòu)造，并在負(fù)花狀構(gòu)造發(fā)育位置，上寒武統(tǒng)下秋里塔格組(∈3q)存在顯著的地層同沉積增厚(圖5，剖面EE′、FF′)，指示斷裂在地層沉積時(shí)發(fā)生活動(dòng)；沿?cái)嗔炎呦颍虾浣y(tǒng)底面(T∈3)應(yīng)力性質(zhì)與上覆地層界面存在顯著差異(圖6)，表明與上覆地層構(gòu)造發(fā)育時(shí)期應(yīng)力環(huán)境存在差異。

加里東中期Ⅰ幕(中奧陶世)，斷裂曾局部發(fā)生多次活化，并在中奧陶世末活動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到最大且分布范圍最廣。一間房組頂面(TO3t)附近斷裂活動(dòng)強(qiáng)度大(圖6)，分支斷裂發(fā)育較多，組合形成花狀構(gòu)造，造成地層發(fā)育顯著的升降變形(圖5)，與TO3t之上地層存在顯著差異，表明在中奧陶世末一間房組沉積后斷裂發(fā)生短暫強(qiáng)烈活動(dòng)。剖面上局部可見蓬萊壩組(O1p)及鷹山組(O1-2y)中局部發(fā)育次級(jí)分支斷裂，組合形成花狀構(gòu)造，且破碎帶內(nèi)地層具有同沉積增厚的現(xiàn)象(圖5，剖面BB′、DD′、FF′)，表明斷裂曾局部多次發(fā)生短暫活化。

加里東中期Ⅲ幕(晚奧陶世)活動(dòng)特征表現(xiàn)為淺部構(gòu)造變形層中第一組雁列式正斷層。第一組雁列式正斷層分布于上奧陶統(tǒng)(TO3t—TS之間)，向下未切穿TO3t，向上均終止于TS之下，且上盤地層存在顯著地層同沉積增厚現(xiàn)象(圖7)，表明斷層活動(dòng)時(shí)期為晚奧陶世。

加里東晚期—海西早期斷裂活動(dòng)產(chǎn)物為淺部構(gòu)造變形層中第二組雁列式正斷層。斷層主要分布于TS—TC界面之間，與下伏第一套雁列式正斷層未發(fā)生連接，且剖面上多處可見志留紀(jì)地層同沉積增厚現(xiàn)象(圖7)，部分向上持續(xù)活動(dòng)至泥盆紀(jì)，表明斷裂在志留紀(jì)及泥盆紀(jì)發(fā)生活動(dòng)，拖曳上覆地層形成雁列式正斷層。雁列式正斷層與下伏走滑斷裂走向之間的夾角(雁列角)普遍小于45°(圖3)，指示加里東晚期—海西早期斷裂發(fā)生活化時(shí)整體處于張扭環(huán)境。

海西中晚期斷裂活動(dòng)特征表現(xiàn)為淺部構(gòu)造變形層中第三組雁列式正斷層。正斷層主要分布于TC—TT界面之間，剖面上與下覆第二組雁列式正斷層較少連接，僅部分具有繼承性發(fā)育特征，且剖面上可見石炭紀(jì)地層存在同沉積增厚現(xiàn)象(圖7)，并向上持續(xù)活動(dòng)至二疊系，表明斷層在石炭紀(jì)及二疊紀(jì)發(fā)生活動(dòng)，對(duì)應(yīng)海西中—晚期。雁列式正斷層與下伏走滑斷裂走向之間的夾角(雁列角)同樣小于45°(圖3)，指示下伏走滑斷裂再次發(fā)生活化時(shí)處于張扭環(huán)境。

2.4 斷裂控儲(chǔ)特征

富滿油田奧陶系碳酸鹽巖主力開發(fā)目的層為一間房組(O2y)與鷹山組(O1-2y)，屬于超深層致密碳酸鹽巖，基質(zhì)致密。巖心物性分析顯示，受壓實(shí)、膠結(jié)等成巖作用影響，目的儲(chǔ)層原生孔隙度均值為2%，滲透率小于1×10-3μm2，基本不具備有效儲(chǔ)集空間[1，3]。巖心薄片顯示，儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間主要為斷裂破碎縫及部分溶蝕孔洞，且存在方解石多期充填膠結(jié)的現(xiàn)象(圖10)。儲(chǔ)層發(fā)育主要受控于走滑斷裂破碎作用形成的裂縫網(wǎng)絡(luò)，并且大氣淡水及深部熱液以斷裂為通道對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行溶蝕改造[28-29]，使得目的儲(chǔ)層非均質(zhì)性極強(qiáng)，屬于斷控縫洞型儲(chǔ)層。地震剖面上，斷控縫洞型儲(chǔ)層表現(xiàn)為串珠狀強(qiáng)反射及斷面周圍的雜亂反射，代表洞穴儲(chǔ)層和構(gòu)造破碎裂縫(圖11(c))；平面上，振幅變化率可表征儲(chǔ)層的平面發(fā)育特征[30](圖11(b))。

圖10 富滿油田FⅠ17斷裂奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層典型巖心薄片

圖11 富滿油田FⅠ17斷裂帶儲(chǔ)層分布特征

FⅠ17斷裂帶一間房組頂面(TO3t)振幅變化率(圖11(b))顯示研究區(qū)儲(chǔ)層平面上沿?cái)嗔褞ё呦虺蕩罘植?，具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，且與斷裂展布特征及活動(dòng)強(qiáng)度相關(guān)。沿富滿油田FⅠ17斷裂儲(chǔ)層均有較好顯示，但斷裂南段及北段儲(chǔ)層發(fā)育情況優(yōu)于中段，主要受斷裂活動(dòng)強(qiáng)度影響；疊接段儲(chǔ)層發(fā)育強(qiáng)度大于平直段，與斷裂變形強(qiáng)度的差異及派生構(gòu)造的發(fā)育規(guī)模相關(guān)。剖面上，儲(chǔ)層具有垂向多層分布的特征(圖11c)，形態(tài)上呈樹冠狀；碳酸鹽儲(chǔ)層不僅分布于中奧陶統(tǒng)一間房(O2y)組附近，受斷裂多期活動(dòng)影響，下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組(O1p)及中奧陶統(tǒng)鷹山組(O1-2y)內(nèi)發(fā)育串珠狀強(qiáng)反射，且發(fā)生強(qiáng)烈機(jī)械破碎作用。

3 富滿油田FⅠ17走滑斷裂發(fā)育機(jī)制

現(xiàn)有地震資料顯示，F(xiàn)Ⅰ17斷裂橫跨塔中隆起及阿滿過渡帶，并在富滿油田區(qū)塊內(nèi)終止，平面長(zhǎng)度超過200 km，是臺(tái)盆區(qū)目前已知最長(zhǎng)斷裂之一(僅次于FⅠ5斷裂)。斷裂由南往北發(fā)育過程中，斷裂走向發(fā)生多次偏轉(zhuǎn)，整體呈S形條帶狀展布，與臺(tái)盆區(qū)其他斷裂展布特征(平直條帶狀)差異過大。目前對(duì)于該斷裂平面走向偏移發(fā)育機(jī)制尚未見系統(tǒng)性研究。

南華紀(jì)—震旦紀(jì)時(shí)期，塔里木板塊處于Rodinia超級(jí)大陸裂解階段，盆地內(nèi)發(fā)育大量裂谷凹陷，前人對(duì)裂谷的識(shí)別、分類及分布已開展部分研究，其中阿滿過渡帶地區(qū)廣泛發(fā)育南華—震旦紀(jì)裂谷[31-32]。本文基于富滿油田新采集超深層高精度地震資料，通過地震連續(xù)追軸，初步恢復(fù)研究區(qū)內(nèi)前寒武紀(jì)基底裂陷結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步分析前寒武紀(jì)基底裂餡結(jié)構(gòu)特征對(duì)斷裂平面展布的控制作用。

前寒武紀(jì)基底厚度圖(圖12(a))顯示，研究區(qū)內(nèi)南華系—震旦系發(fā)育多個(gè)裂谷凹陷。疊合研究區(qū)內(nèi)FⅠ17斷裂分段走向發(fā)現(xiàn)，沿?cái)嗔褞ё呦?，各走向段上均發(fā)育裂谷凹陷(圖12(b)和(c))，而裂谷分布軌跡線與斷裂走向基本一致，平面上發(fā)生逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，剖面上震旦系顯著同沉積增厚，并且裂谷發(fā)育位置上覆走滑斷裂活動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較大(圖4)。上述特征表明前寒武紀(jì)基底裂陷結(jié)構(gòu)可能對(duì)走滑斷裂發(fā)育具有一定的控制作用：南華紀(jì)—震旦紀(jì)裂谷發(fā)育位置屬于基底薄弱帶，走滑斷裂沿裂谷邊界斷層或裂谷中心發(fā)育，且上覆地層更易發(fā)生破裂，活動(dòng)強(qiáng)度更大，并逐漸向兩端傳播，與其他斷裂發(fā)生側(cè)向連接，造成斷裂平面走向發(fā)生偏轉(zhuǎn)(圖13)，使得斷裂平面形態(tài)呈S形展布(圖1)。

圖12 研究區(qū)前寒武基底厚特征圖(a)及南華—震旦裂谷典型剖面(b)(c)

圖13 研究區(qū)基底結(jié)構(gòu)控?cái)嗔炎呦蚱D(zhuǎn)模式

4 結(jié) 論

(1)研究區(qū)內(nèi)FⅠ17斷裂延伸距離約為70 km，平面上發(fā)生多次轉(zhuǎn)向，走向由南往北發(fā)生逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)?；跀嗔训淖呦蜃兓卣?，可將斷裂劃分為北(NE8°)、中(NE33°)、南(NE50°)三段。斷片展布規(guī)律與斷裂平面分段具有一定相關(guān)性，由南往北斷片發(fā)育密度逐漸減小，斷片長(zhǎng)度逐漸增大，具有南短北長(zhǎng)的特征。

(2)依據(jù)斷裂變形特征，可大致劃分為以直立走滑為特征的深部構(gòu)造變形層(TO3t之下)和發(fā)育雁列式正斷層的淺部構(gòu)造變形層(TO3t之上)。斷裂在深部構(gòu)造變形層中具有“分層開花”的特征，垂向上發(fā)育多個(gè)花狀構(gòu)造，主要分布于上寒武統(tǒng)底面(T∈3)及一間房組頂面(TO3t)附近。淺部構(gòu)造層垂向發(fā)育三組雁列式正斷層，由下往上分布于TO3t—TS、TS—TC以及TC—TT。

(3)受周緣造山帶多期活動(dòng)的影響，斷裂的演化具有多期性，演化過程可劃分為5個(gè)階段：加里東早期、加里東中期Ⅰ幕、加里東中期Ⅲ幕、加里東晚期—海西早期、海西中—晚期。

(4)研究區(qū)內(nèi)南華紀(jì)—震旦紀(jì)發(fā)育多個(gè)裂谷凹陷，可能對(duì)斷裂發(fā)育具有一定控制作用；裂谷發(fā)育位置上覆地層更易發(fā)生破裂，并逐漸向兩端傳播，與其他斷裂發(fā)生側(cè)向連接，造成斷裂平面走向發(fā)生偏移。