陳國民，李三國，王海峰，時(shí)林春，高建軍

1.重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 沙坪壩 401331；2.中國石化石油工程技術(shù)研究院測錄井研究所，北京 朝陽 100101；3.中國石油川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610050；4.中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010

榮興屯構(gòu)造帶斷裂特征及油氣地質(zhì)意義*

陳國民1，李三國2，王海峰3，時(shí)林春4，高建軍4

1.重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 沙坪壩 401331；2.中國石化石油工程技術(shù)研究院測錄井研究所，北京 朝陽 100101；3.中國石油川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610050；4.中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010

榮興屯構(gòu)造帶油氣分布深受斷裂系統(tǒng)影響致使其分布規(guī)律不清楚。為揭示榮興屯斷裂特征及其油氣地質(zhì)意義，通過地震剖面、構(gòu)造圖和平衡剖面等厘定了斷裂的級別、性質(zhì)和空間組合特征。研究表明，本區(qū)斷裂的性質(zhì)、特征及演化極為復(fù)雜，平面上可劃分為北東向主級斷裂和北西向次級斷裂，縱向上依次發(fā)育了沙三期伸展斷裂、東營期走滑斷裂及館陶期壓縮斷裂，3種不同性質(zhì)的斷裂系統(tǒng)在縱向上疊加后構(gòu)成了本區(qū)復(fù)雜的斷裂體系。這種復(fù)雜斷裂體系深刻影響到油氣藏形成、分布與調(diào)整等諸多方面，具體表現(xiàn)為其差異活動(dòng)導(dǎo)致了凸凹相間的基本構(gòu)造格局與油氣藏的形成，控制了烴源、各類圈閉以及火山巖—砂巖—泥巖三元儲集結(jié)構(gòu)的發(fā)育，是油氣運(yùn)移的主要通道和重要找油線索，大部分油氣藏依附于各級斷裂及其相關(guān)構(gòu)造。

榮興屯；斷裂；組合樣式；斷裂體系；油氣成藏

陳國民，李三國，王海峰，等．榮興屯構(gòu)造帶斷裂特征及油氣地質(zhì)意義[J]．西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，36（3）：19–26．

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引言

榮興屯構(gòu)造帶處于遼河拗陷東部凹陷的東南端，其北接駕掌寺洼陷，西臨二界溝洼陷，南抵太陽島構(gòu)造帶，東至榮36—榮54井區(qū)三維地震工區(qū)邊界（圖1）。構(gòu)造帶主體呈北東走向，長約22 km，寬約14 km，勘探面積約300 km2，是在前古近系基底上繼承性發(fā)育的復(fù)雜斷裂背斜帶[1-8]。

圖1 榮興屯地區(qū)東營組二段（Ed2）底界構(gòu)造圖Fig.1 Structural bottom map of the second member of Dongying Formation，Rongxingtun Area

本區(qū)的勘探始于1965年，1991年建成并投產(chǎn)榮興屯油田。目前已實(shí)現(xiàn)三維聯(lián)片，完鉆了各類探井與生產(chǎn)井110余口，其中40口井噴出工業(yè)油氣流，28口井見到油氣顯示，探明了中生界、古近系沙河街組沙三上亞段與沙一段及東營組、新近系館陶組與明化鎮(zhèn)組等6套含油氣層系[2-8]。

經(jīng)過20余年的開發(fā)，穩(wěn)產(chǎn)難度增大，需要積極尋找儲量增長接替目標(biāo)。經(jīng)過探索，2011年12月底完鉆的榮89井在東營組二段獲得了高產(chǎn)氣流，揭示本區(qū)仍有較大的勘探潛力。

就已探明的68口油氣井進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)探明層位主要集中于東營組、沙一段等層位，深層勘探程度低；平面上井位多集中于榮興屯背斜帶、油燕溝潛山帶，緊臨二界溝洼陷的榮興屯斜坡帶勘探程度低。這有多方面的原因，而斷裂特征及其對油氣成藏的影響等方面研究不夠深入，成為制約本區(qū)深化勘探的重要因素之一。

針對榮興屯地區(qū)斷裂特征及其控藏作用等方面缺乏整體性研究和認(rèn)識，以地震剖面圖及構(gòu)造圖分析為基礎(chǔ)，結(jié)合對已探明油氣藏的解剖，闡明了本區(qū)的斷裂性質(zhì)及其演化的復(fù)雜性對油氣成藏具有重要的控制作用。

1 斷裂特征

斷裂構(gòu)造能夠體現(xiàn)或反映區(qū)域變形特征，因而是構(gòu)造分析的主要內(nèi)容[9-13]。研究區(qū)因處于郯廬斷裂帶東北分支的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)背景之中，區(qū)域上主要經(jīng)歷了沙三期的引張裂陷—東營期的張扭走滑—館陶期的收斂拗陷發(fā)展的全過程，伴隨區(qū)域構(gòu)造演化的復(fù)雜性和特殊性，榮興屯構(gòu)造帶產(chǎn)生了大量的斷裂構(gòu)造[1]。

利用三維地震資料，結(jié)合鉆井資料編制了研究區(qū)沙河街組三段與一段、東營組等6個(gè)層位的底界構(gòu)造圖，通過地震剖面解釋和平衡剖面分析厘定了斷裂級別與性質(zhì)，分析其成生、序次關(guān)系。

1.1 斷裂分類

由于處于復(fù)雜的應(yīng)力場和構(gòu)造背景之中，本區(qū)斷裂性質(zhì)及演化極為復(fù)雜，既有控凹邊界斷裂，也有構(gòu)造帶發(fā)育過程中產(chǎn)生的內(nèi)部斷裂及后期拗陷作用形成的斷裂，這些斷裂數(shù)量眾多、規(guī)模不等、走向不一、性質(zhì)各異、形成時(shí)期不同，共同構(gòu)成本區(qū)復(fù)雜的斷裂體系（圖1～圖3）。

按照斷裂特征和規(guī)模，可將其分為兩大類，即北東向的主級斷裂與北西向的次級斷裂。次級斷裂是主級斷裂的派生斷裂；主級斷裂規(guī)模大、數(shù)量少、形成時(shí)間較早，而次級斷裂規(guī)模小、數(shù)量多、形成晚。

圖2 榮興屯L2651線地震解釋剖面（剖面位置見圖1）Fig.2 Seismic interpretation section of inline 2651（Location showed in Fig.1）

按照斷裂性質(zhì)，可將其分為伸展斷裂、走滑斷裂及逆沖斷裂。其中，伸展正斷裂是研究區(qū)的主要斷裂，數(shù)量上約占總數(shù)的80%，分布于各局部構(gòu)造；同時(shí)，逆沖和走滑斷裂也有一定的分布，如榮興屯斷裂晚期是一條逆沖斷裂，營口—佟二堡斷裂表現(xiàn)為早期伸展、后期走滑改造的走滑斷裂。

1.2 主斷裂特征

主斷裂是對構(gòu)造發(fā)育與局部構(gòu)造形成有重要影響的斷裂，多數(shù)呈北東走向，一般形成于沙三期甚至更早，持續(xù)活動(dòng)時(shí)間長、延伸長、規(guī)模大。從西向東，主斷裂有二界溝、榮興屯—大平房、駕掌寺、榮北、油東及營口—佟二堡斷裂（表1，圖1～圖3）。

1.2.1 二界溝斷裂

是西部邊界斷裂，由多條雁行排列的斷裂組成，是晚期右旋走滑應(yīng)力場作用的結(jié)果。延伸長度約16.0 km，走向北東，傾向南東，最大鉛垂斷距約1 300 m；該斷裂具有分期活動(dòng)的特點(diǎn)，主要活動(dòng)期為沙三期和東營期，館陶期停止活動(dòng)；該斷裂為同生斷裂，對沙河街組和東營組的沉積具有重要影響，特別對二界溝洼陷帶控制作用明顯。

1.2.2 榮興屯—大平房斷裂

是榮興屯主體構(gòu)造與二界溝洼陷的分界斷裂，長13.7 km，走向北東，最大斷距1 200 m；屬于晚期斷裂，在東營期—館陶期，南部表現(xiàn)為一條東傾逆斷裂，北部表現(xiàn)為一條東傾正斷裂；對沙河街組和東營組沉積無控制作用，進(jìn)一步復(fù)雜化了本區(qū)的油氣分布，對油氣的二次分配具有一定的控制作用。

圖3 榮興屯L3251線地震解釋剖面（剖面位置見圖1）Fig.3 Seismic interpretation profile of inline 3251（Location showed in Fig.1）

表1 榮興屯地區(qū)斷裂要素表Tab.1 Principal fault parameters in Rongxingtun Area

1.2.3 駕掌寺斷裂

研究區(qū)內(nèi)屬于駕掌寺斷裂向榮興屯地區(qū)的延伸部分，長15.3 km，走向北東，最大斷距1 300 m；早期是一條正斷裂，與榮北斷裂一起控制榮興屯構(gòu)造的形成和發(fā)育，晚期表現(xiàn)為逆斷裂性質(zhì)，起到分隔榮興屯構(gòu)造與油燕溝潛山的作用，對本區(qū)的構(gòu)造格局、構(gòu)造特征、油氣藏的形成與分布均具有重要的控制作用。

1.2.4 榮北斷裂

是油燕溝潛山西部與北部的邊界斷裂，長6.1 km，走向近于東西，最大斷距1 300 m；是一條正斷裂，主要活動(dòng)期是沙三期；與駕掌寺斷裂一起控制沙三段及東營組的沉積，具有一定的封閉性。

1.2.5 油東斷裂

是油燕溝潛山的東邊界斷裂，長9.0 km，走向北東，最大斷距1 350 m；為一條晚期斷裂，主要活動(dòng)期是東營期，和營口—佟二堡斷裂共同控制油東洼陷的形成和發(fā)育。

1.2.6 營口—佟二堡斷裂

是控制東部凹陷與東部凸起的一條分界大斷裂；該斷裂具有明顯的分段性，研究區(qū)內(nèi)屬于其南段，從駕5井區(qū)延伸至油燕溝地區(qū)，走向北東，延伸長度8.4 km，最大斷距達(dá)2 050 m；其斷面產(chǎn)狀為高角度逆斷裂，控制其西側(cè)油燕溝潛山、油東斷槽以及駕掌寺洼陷古近系沉積。

1.3 次級斷裂特征

次級斷裂絕大多數(shù)是主斷裂的派生斷裂，由北東向、近東西向、南北向三組斷裂系統(tǒng)組成，在各期應(yīng)力作用下隨主斷裂活動(dòng)而產(chǎn)生（圖1～圖3）。

其中，北東向的派生斷裂主要受營口—佟二堡和二界溝斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度和活動(dòng)方式控制，這些斷裂呈雁行排列，具有發(fā)育時(shí)間早、延伸距離長等特點(diǎn)，大多數(shù)主要活動(dòng)期為沙三期，終止于東營期。

近東西向和南北向展布的派生斷裂多為羽狀斷裂，集中分布在主斷裂兩側(cè)，與主斷裂呈銳角相交，受主斷裂活動(dòng)控制；這類斷裂具有不同的特征，當(dāng)主斷裂處于張性活動(dòng)期，其派生斷裂活動(dòng)時(shí)間早（一般都在沙三期產(chǎn)生，沙三末期基本停止活動(dòng)），有些斷裂對地層沉積和構(gòu)造具有一定控制作用；當(dāng)主斷裂處于平移活動(dòng)時(shí)期，所派生斷裂發(fā)育較晚，斷距較小，延伸距離較短，多數(shù)受駕掌寺斷裂控制。

總之，這幾組斷裂雖然發(fā)育時(shí)間不同，也較少控制地層沉積和構(gòu)造形成，但對本區(qū)構(gòu)造面貌均具有改造作用，對油氣再分配也有一定的控制作用。

2 斷裂組合特征

2.1 斷裂組合樣式

榮興屯構(gòu)造帶因處于特殊的大地構(gòu)造位置使其經(jīng)歷了復(fù)雜的區(qū)域應(yīng)力作用，包括引張、走滑、擠壓、火山作用等，導(dǎo)致地層變形強(qiáng)烈、斷裂數(shù)量及樣式眾多（圖1～圖3）。

引張背景下形成的正斷裂在區(qū)域十分發(fā)育，其剖面幾何形態(tài)有板狀、座椅狀及鏟狀。

斷裂剖面組合類型有馬尾狀、Y字型、羽狀、階梯狀、入字型、地塹型、地壘式，其平面組合類型有側(cè)列式、樹杈狀、狗腿狀、近平行階梯狀、菱形網(wǎng)格狀以及帚狀。

主體構(gòu)造各段斷裂剖面組合樣式不盡相同。北段形態(tài)相對簡單，斷裂較少而斷面整齊，組合樣式多為Y字型；中南段為構(gòu)造主體帶，斷裂破碎，多而復(fù)雜，組合樣式多為馬尾狀及羽狀斷裂。

2.2 圈閉特征

由于區(qū)帶內(nèi)斷裂及組合樣式復(fù)雜，圈閉類型也豐富多樣。構(gòu)造解釋和鉆探結(jié)果揭示，斷裂是研究區(qū)圈閉形成最直接和最重要的控制因素，大部分圈閉組成要素以斷裂為主，類型為斷塊、斷背斜、斷鼻以及斷裂—巖性或斷裂—地層圈閉等（表2）。

表2 榮興屯地區(qū)古近系部分圈閉要素表Tab.2 Parameters of partial traps in the paleogene system of Rongxingtun Area

圈閉分布與斷裂活動(dòng)期次具有較好的匹配性，深部構(gòu)造層位受引張背景下形成的圈閉類型少，且斷裂體系對其控制程度相對較弱，中部層位受右旋走滑作用下形成的圈閉類型多且斷裂對其控制明顯，上部層位受拗陷擠壓應(yīng)力作用不強(qiáng)烈而圈閉欠發(fā)育。

同時(shí)，絕大多數(shù)圈閉油氣藏的分布與斷裂具有很好的相關(guān)性。其中，古近系已發(fā)現(xiàn)和落實(shí)的一系列圈閉大多是依附于榮興屯等各級斷裂及其相關(guān)構(gòu)造上，受次級斷裂的分割，串珠狀分布。前古近系圈閉亦受主干以及次級斷裂控制，但是其控制程度相對較弱。

3 油氣地質(zhì)意義

研究區(qū)不同應(yīng)力機(jī)制下形成了數(shù)量眾多的主斷裂及次級斷裂，這種復(fù)雜斷裂體系影響油氣藏形成的諸多方面，如烴源供給方式、油氣運(yùn)聚、沉積體系發(fā)育、圈閉形成及時(shí)空配置等。

3.1 控制了烴源發(fā)育

榮興屯構(gòu)造帶自身生烴能力有限[2-8，14-21]，二界溝洼陷是其供烴主要來源，沙三中烴源巖是主力烴源巖，其次是沙一。二界溝、榮興屯及駕掌寺等主級斷裂的產(chǎn)生和發(fā)展，直接影響和控制了二界溝洼陷的形成，受斷裂分割圍限而具有南寬北窄、南深北淺的特點(diǎn)，造成烴源供給西富東貧、南優(yōu)北差。

3.2 控制了油氣藏分布格局

不同應(yīng)力機(jī)制下形成的主斷裂的差異活動(dòng)，控制了榮興屯構(gòu)造帶的形成和演化，使之具有東西分帶、南北分塊與縱向分層的變形特征，造成了南低北高、西低東高的構(gòu)造概貌，這種構(gòu)造格架繼承性發(fā)展決定了油氣運(yùn)移指向主要是由西向東，西邊的局部圈閉構(gòu)造具有近水樓臺的優(yōu)勢，因而直接造成了油氣聚集西部優(yōu)于東部（圖1，圖4）。根據(jù)已有油氣藏平面展布，已發(fā)現(xiàn)油氣藏含油氣性西部好于東部，南部好于北部，充分說明斷裂控制構(gòu)造基本格架，進(jìn)而控制了油氣分布格局。

圖4 遼5—榮36井區(qū)連井油氣藏剖面（剖面位置見圖1）Fig.4 Hydrocarbon accumulation section from Liao 5 to Rong 35（Location showed in Fig.1）

3.3 控制了油氣藏形成與富集

本區(qū)斷裂十分發(fā)育，不同性質(zhì)與級別的斷裂彼此聯(lián)通而構(gòu)成復(fù)雜的斷裂體系，對本區(qū)油氣形成與聚集有多個(gè)方面的作用屬性（圖4）。

3.3.1 斷裂控制了各類圈閉的發(fā)育

研究區(qū)頻繁的構(gòu)造活動(dòng)使得次生斷裂極為發(fā)育，由于其形成時(shí)間較晚，落差小，主要分布于局部構(gòu)造上，多為遮擋斷裂，與地層產(chǎn)狀、鼻狀構(gòu)造等相配合，形成斷塊或斷鼻圈閉；斷裂活動(dòng)造成沉積條件的改變，多個(gè)方向物源的時(shí)空擺動(dòng)，多種砂體疊置，也可以形成巖性圈閉。伴隨著斷裂活動(dòng)產(chǎn)生的各類圈閉為油氣聚集提供了良好的圈閉條件，這些不同構(gòu)造層的圈閉縱向上疊置成片，是形成復(fù)式油氣聚集帶的基礎(chǔ)。

3.3.2 斷裂充當(dāng)了油氣運(yùn)移的主要通道

主體構(gòu)造自身供烴能力有限，圈閉能否有效充注異地的烴源，油氣運(yùn)聚疏導(dǎo)體系至為關(guān)鍵。疏導(dǎo)體系以斷裂為主，儲集層及不整合面為輔，油氣主要沿?cái)嗔汛瓜蜻\(yùn)移，然后沿著不整合面和儲集層發(fā)生橫向運(yùn)移，在有利圈閉的位置聚集成藏。如榮興屯斷裂，活動(dòng)時(shí)間較長，早期開啟，作為工區(qū)內(nèi)的主要烴源斷裂，溝通了沙三中下段的烴源巖，油氣在上部的沙三上亞段、沙一段和東營組聚集成藏。

3.3.3 斷裂可以作為側(cè)向遮擋條件

由于區(qū)域晚期應(yīng)力性質(zhì)發(fā)生了改變，使得早期開啟的斷裂晚期變?yōu)樽呋瑝号ば再|(zhì)的封閉斷裂，對油氣起遮擋分割作用。如榮興屯斷裂早期為正斷裂性質(zhì)，而中晚期具有壓扭性的走滑性質(zhì)，閉合后與次級斷裂阻止油氣繼續(xù)運(yùn)移而在其附近聚集成藏。

3.4 控制了復(fù)雜儲集體的發(fā)育

主干斷裂的形成和發(fā)展，直接影響和控制了各種沉積體系的發(fā)育、演化，如古近紀(jì)的裂陷湖盆背景下的火山活動(dòng)、東營期的強(qiáng)烈火山活動(dòng)以及館陶期的河湖沉積體系，直接造成了具有火山巖與砂泥巖互層結(jié)構(gòu)的三元儲集體的發(fā)育，并進(jìn)一步疊置在前古近系縫、洞發(fā)育的火山巖潛山之上，為油氣富集提供了較好的儲集空間。

4 結(jié) 論

（1）研究區(qū)斷裂極為發(fā)育，主要斷裂性質(zhì)為正斷裂，局部發(fā)育走滑斷裂和逆沖斷裂，按照其特征和規(guī)模可分為2大類，即北東向的主斷裂與北西向的次級斷裂。其剖面組合樣式豐富多樣且具有分層、分段性，北段斷裂較少而斷面整齊，組合樣式多為Y字型，中—南段斷裂十分發(fā)育，組合樣式多為馬尾狀及羽狀斷裂。

（2）圈閉組成要素以斷裂為主，類型主要有斷塊、斷背斜、斷鼻構(gòu)造型以及斷裂—巖性或斷裂—地層復(fù)合型圈閉等，多數(shù)圈閉油氣藏依附于榮興屯等各級斷裂及其相關(guān)構(gòu)造上，其分布與斷裂具有很好的相關(guān)性。

（3）主級斷裂控制基本構(gòu)造格局、構(gòu)造形態(tài)及儲層沉積，次級斷裂使構(gòu)造主體南北分塊，對構(gòu)造分割及油氣再分配起調(diào)節(jié)作用。

（4）復(fù)雜斷裂體系控制了基本構(gòu)造格局形成、烴源與復(fù)雜儲集體的發(fā)育，深刻影響到油氣藏形成、分布和調(diào)整等各個(gè)方面。根據(jù)烴源發(fā)育、斷裂展布及已有油氣藏分布的特征，并考慮其他因素，認(rèn)為榮興屯斜坡帶是本區(qū)油氣勘探的有利區(qū)帶。

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編輯：杜增利

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Fault Characteristics and Hydrocarbon Geological Significances in Rongxingtun Structural Zone of East Sag，Liaohe Depression

Chen Guomin1,Li Sanguo2,Wang Haifeng3,Shi Linchun4,Gao Jianjun4
1.School of Oil and Gas Engineering，Chongqing University of Science and Technology，Shapingba，Chongqing 410031，China 2.Logging Research Section，Institute of Petroleum Engineering Technology，SINOPEC，Chaoyang，Beijing 100101，China 3.Institute of Geologic Exploration and Development，Chuanqing Drilling Engineering Co.，Ltd.，CNPC，Chengdu，Sichuan 610050，China 4.Institute of Exploration and Development，Liaohe Oilfield Company，CNPC，Panjin，Liaoning 124010，China

There are lots of hydrocarbons discovered in Rongxingtun Area，Eastern sag，Liaohe Depression，while the obscure and complex distribution of fault system caused difficulties for revealing hydrocarbon distribution and limited the further exploration in this area.To reveal the fault characteristics and its geological significance，we delineated the classes，characteristics and spatial combination characteristics of the faults by using the seismic profile，structure map and balanced section.The study reveals that the faults properties，characteristics and evolution are very complex，which can be divided into the main faults with north-east distribution and the secondary faults with north-west direction in the plane.They are superposed by three kinds of fault systems in vertical direction，the extension faults in the third section of Shahejie Formation，the Dongying strike-slip faults and Guantao compression faults separately.Three different fault systems superposed on the vertical direction.This kind of complex fault systems deeply affect the formation，distribution and adjustment reservoir；specifically，the difference activities led to the convex concave and basic tectonic framework and the formation of reservoirs，and controlled the hydrocarbon source，various types of traps and volcanic-sandstone-mudstone reservoirs architecture：such characteristics make the fault system the main channels for hydrocarbon migration and important clues to find oil，and most of the reservoirs are attached to the faults and its related structure at different hierarchy.

Rongxingtun；faults；combination types；fault system；hydrocarbon accumulation

http：//www.cnki.net/kcms/doi/10.11885/j.issn.1674-5086.2013.08.06.01.html

陳國民，1974年生，男，漢族，陜西安康人，副教授，博士，主要從事油氣地質(zhì)勘探方面的研究與教學(xué)工作。E-mail：chengwarming@gmail.com

李三國，1975年生，男，漢族，四川遂寧人，高級工程師，主要從事測錄井綜合解釋、儀器研發(fā)和應(yīng)用工作。E-mail：gaolsg@163.com

王海峰，1977年生，男，漢族，河南南陽人，工程師，博士，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作。E-mail：wanghf_dyy@cnpc.com.cn

時(shí)林春，1967年生，男，漢族，遼寧臺安人，高級工程師，主要從事油氣勘探部署研究工作。E-mail：shilinchun1109@126.com

高建軍，1981年生，男，漢族，山西臨縣人，工程師，碩士，主要從事石油地質(zhì)綜合研究與勘探部署工作。E-mail：brucegao1981@163.com

10.11885/j.issn.1674-5086.2013.08.06.01

1674-5086（2014）03-0019-08

TE132

A

2013–08–06 < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：

時(shí)間：2014–05–27

國家自然科學(xué)基金（41102066）。