埕南断层构造特征研究
【摘要】随着勘探程度的提高,岩性油气藏、地层油气藏占探明储量的比例越来越大,而埕南断层上、下盘附近正是岩性油藏和地层油藏发育的有利区带勘探潜力巨大,与埕南断层的活动具有十分密切的关系。
首次开展对埕南断层整体、系统的研究,重点是通过对埕南断层断面的构造精细落实,明确了断面的构造特征形态,断面样式和平面展布规律,为该区勘探开发奠定基础。
【关键词】埕南断层;构造特征;断面样式;平面展布规律
随着勘探程度的提高,岩性油气藏、地层油气藏占探明储量的比例越来越大,而埕南断层上、下盘附近正是岩性油藏和地层油藏发育的有利区带勘探潜力巨大,与埕南断层的活动具有十分密切的关系。
首次开展对埕南断层整体、系统的研究,重点是通过对埕南断层断面的构造精细落实,明确了断面的构造[1]特征形态,断面样式和平面展布规律,为该区勘探开发奠定基础。
1.埕南断层构造特征描述
1.1 断层的几何要素
断层面。
是岩块或岩层断开并籍以滑动的破裂面。
断层线。
是断层面与地面的交线,即断层在地面的出露线。
断盘。
是断层面两侧沿断层面发生位移的岩块。
位移。
断层两盘的相对运动有位移和旋转。
多数断层常兼具有两种运动。
断层位移的方向和大小具有重要意义。
因此,在断层研究中应注意测定断距。
滑距。
指断层两盘实际的位移距离,是根据错动前的一点,错动后成为两个对应点之间的实际距离。
断距。
断距是指断层两盘对应层之间的相对距离。
不同方位的剖面上断距值不同。
垂直于岩层走向的剖面上的断距有:
地层断距。
断层两盘上对应层之间的垂直距离。
铅直地层断距。
断层两盘上对应层之间的铅直距离。
水平地层断距。
断层两盘上对应层之间的水平距离。
1.2 埕南断层定量描述
本次研究通过地质统计与地震属性技术相结合的方式,通过对断层的走向、倾向和断距的定量统计结合倾角和方位角属性来定量描述断层几何形态。
1.2.1埕南断层走向
按照小区带内断层走向基本一致,将埕南断层分为7个区带(表1)。
表1 埕南断面断层走向分区带统计
1.2.2 埕南断层倾向和倾角
表2 埕南断层倾向和倾角
埕南断层的倾向与倾角与断层的构造样式[2]有关。
由埕南断层倾角属性图可以看出,断层上部多为高角度,下部为低角度(表2)。
1.2.3 埕南断层方位角
由埕南断层方位角属性图,将埕南断层断面方位角自西向东大致分为6个区带,其中A区带断面方位角大致在120°-175°之间;B区带断面方位角大致在175°-250°之间;C区带断面方位角大致在120°-175°之间;D区带断面方位角大致在175°-250°之间;E区带断面方位角大致在220°-300°之间;F区带断面方位角大致在120°-175°之间。
1.2.4 埕南断层断距
埕南断层作为一级断层,断距大,平面上活动差异性大,表现为断距差异大,埕南断层西段断距大,向东断距逐渐变小。
义东断层断距相对较小达2600米。
2.埕南断层断面样式
埕南断裂带长期活动[3],断层落差大,构造复杂,平面上断裂产状差异大,呈明显的锯齿状,是扭张、拉张等多期构造应力共同作用的结果,延伸达130km,构造样式多样。
不同走向断裂活动时期不同,产状也存在差异。
北西向断裂活动时期早,倾角缓;北东向断裂活动时间晚,倾角大;近东西向断裂活动最晚,倾角大。
根据埕南断层的剖面形态、平面展布和应变机制方面的差异性,将埕南断裂带断裂结构[4]分为四种构造样式:板式、铲式、断阶式、坡坪式。
各种断裂结构在断面形态、产状、断层活动强度及发育地区等方面特征各异。
2.1板式断层
板式断层的断面形态一般呈现近平面状,断层倾角较陡,反映断层活动强度强烈,断距大。
扇体平面相带分布窄,变化快,扇根大而厚,扇中及扇端分布范围很小。
该类断裂多为伸展断层发育的初级阶段,主要分布在套尔河地区。
2.2铲式断层
铲式断层的断面形态整体呈上陡下缓凹面状,反映断层活动强度中等,断距中等。
该类断裂多为伸展断层发育的中晚期,该类断裂在车镇凹陷北部埕南断裂带广泛发育,主要发育在车西洼陷车20西、大王北以及郭局子地区。
2.3断阶式断层
断阶式断层的由铲状主断面与多条次级板式顺向断裂构成。
主断层上陡下缓;次级断层断距较大,断层倾角较陡。
在冲积扇—近岸水下扇前端可发育滑塌浊积扇和深水浊积扇,相带宽,但叠置厚度小,如车镇凹陷大王北西部地区。
2.4坡坪式断层
坡坪式断层由断坡-断坪相间构成,断坡处倾角多在20°-30°之间,断坪处倾角多在0°-15°之间,断层活动弱,断距相对小。
沉积类型较多,发育冲积扇-扇三角洲或近岸水下扇-滑塌浊积扇,扇体相带宽,但叠置厚度小,一般不超过300m,如车镇凹陷郭局子东部地区,且分布较局限。
3.埕南断层平面分布规律
从构造特征及构造演化可以把埕南断裂带分为三个部分,自西向东分为埕南断层西段、埕南断层中段、埕南断层东段。
其中埕南断层西段和埕南断层东段自印支期开启,埕南断层中段自燕山期开启。
埕南断层断面沟梁相间,发育17个古冲沟;断层与盆地的接触关系上可分为:断-盆样式、断-山样式、断-坡样式(图1)。
埕南断裂带东段位于埕南断层近东西向向南北向转折处,整体向南伸入沾化洼陷中。
整个埕南断裂带东段东西延伸近35km,南北宽最大近8km,最大断距达5910m,西端与郭局子北部埕南断层相邻,东端与桩海地区埕东断层相接,西南与义东断层相邻。
从追踪的埕南断层断面构造图上可以看出,东段比西中段更加复杂,自西向东走向由北西到近东西到北东向转换,断面自西向东由缓变陡,说明经历过几期大的构造运动才导致形成现今的构造格局。
从埕南断层东段断面+基岩顶面立体显示图可以看出,整个东段断面东陡西缓,埕东凸起上沟梁相间,发育五沟四梁。
根据求取的断层断面倾角属性及方位角属性可以看出,埕南断裂从西到东可分为三段—宽缓斜坡型、过渡型和陡崖型,与前面的断面构造样式相吻合。
西段(义109井区)为北西西走向,断层倾角在5-25°左右,走向多在154°左右,主要呈上陡下缓的铲状,在沙四时期倾角变缓,经研究认为西段倾角缓的原因为北西向孤西断层持续活动影响,与后期埕东断层相接所造成的。
中段总的走向为东
西向,发育两个断层转换带,但内部变化较大,断面倾角在20-50°间,也呈上缓下陡的铲状,它主要位于北西向转为北东向转折的部位。
埕南断层东段的走向近北东向,其倾角往东变大,一般大于40度。
从断面倾角总体特征看西段和中段断面缓,东段断面倾角陡。
从纵向上看,沙四时期西段比较平缓(<30°),范围大;沙三时期,倾角超过35度开始增大,而到沙一、东营、馆陶时期,倾角又开始变缓。
4.结论
在精细解释埕南断层的断面构造基础上,分析出不同区带构造特征、构造样式的差异特征,认为整体断面面貌为沟梁相间,发育了17个古冲沟。
埕南断裂带的断层形态包括板式、铲式、坡坪式及断阶式四类,并总结出该四种类型断裂平面发育位置。
定量化描述了断层几何形态,将埕南断层按断层走向和活动期次细分为7段,对每段走向、倾向、倾角、断距、方位角进行了细致的统计分析,为该区勘探开发奠定基础。
【参考文献】
[1]周冰,陈延生,宋水生.断层构造研究在生产实践中的应用.地质与勘探,2001,37(2):41-43.
[2]周建生,杨长春.渤海湾地区前第三系构造样式分布特征研究[J].地球物理学进展,2007,22(5):1416-1426.
[3]周立宏,李三忠,刘建忠,等.渤海湾盆地区燕山期构造特征与原型盆地[J].地球物理学进展,2003,18(4):692-699.
[4]张文佑.断块构造导论[M].北京:石油工业出版社,1984.。