單晨晨 溫明明 馮強(qiáng)強(qiáng)

（廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣東 廣州 510000）

0 引言

隱性斷裂帶是指沒有統(tǒng)一斷裂面、變形程度較弱的斷裂帶，是由區(qū)域應(yīng)力場或基底斷裂活動而產(chǎn)生于沉積盆地蓋層中的弱變形構(gòu)造帶[1-2]，屬于斷裂帶形成演化早、中期階段的產(chǎn)物，其最終的演化趨勢為完整的斷裂帶。目前國內(nèi)外多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，斷裂既可以作為油氣運(yùn)移的通道，也可以作為油氣的遮擋面，具有開啟和封閉的雙重性[3]。斷裂活動控制了盆地的演化、發(fā)展及構(gòu)造格局，對油氣的生成、運(yùn)移、聚集起著決定性作用，而斷裂發(fā)育在時間域及空間域的演變決定了盆地內(nèi)油氣藏分布的復(fù)雜性。隱性斷裂帶作為一種較特殊的斷裂構(gòu)造，除了具有控源、控運(yùn)和控聚作用，還對圈閉的類型、規(guī)模以及油氣分布有一定影響。一方面，次級斷裂不能改變構(gòu)造格局與演化，僅僅控制周緣砂體和改善局部油氣的輸導(dǎo)能力[4-5]；另一方面，不同演化階段的隱性斷裂帶對油氣輸導(dǎo)能力、圈閉類型和規(guī)模有著實質(zhì)性影響，大量發(fā)育的圈閉為油氣聚集提供了有利場所。筆者以黃驊拗陷隱性斷裂帶為例，總結(jié)油氣富集分布規(guī)律，分析隱性斷裂帶結(jié)構(gòu)及變形強(qiáng)度對油氣成藏的控制作用。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

黃驊拗陷屬中新生代渤海灣斷陷盆地群的組成部分[6]，西部以滄東邊界斷裂和滄縣隆起相鄰，東側(cè)以徐西斷裂與徐黑東凸起相接，南端收斂變窄后與臨清拗陷相通，勘探面積約3 400 km2?；讑A持在太行與魯西基底之間，其基底的不均一性導(dǎo)致了該地區(qū)基底深大斷裂發(fā)育，后期頻發(fā)的構(gòu)造活動使其構(gòu)造樣式復(fù)雜化。黃驊拗陷的油氣分布在橫向上和縱向上都存在明顯的差異性，且油氣的聚集與分布明顯受區(qū)域構(gòu)造的控制，歧口凹陷、中央隆起帶都是油氣聚集的主要場所[7]。新生代形成的隱性斷裂帶對于烴源巖的規(guī)模與分布有著重要的影響，其多期性的活動也同時對油氣輸導(dǎo)及聚集提供了良好的生儲蓋條件，而且不同演化程度的隱性斷裂帶對圈閉類型及油氣運(yùn)移影響不同，使得整個拗陷內(nèi)形成了孔南地區(qū)和歧口凹陷兩個不同的含油氣系統(tǒng)。橫向上油氣富集程度北多南少（圖1），尤以歧口凹陷油氣最為富集，平面上成片展布，相繼發(fā)現(xiàn)了港西、港東、劉官莊和港中油田；南區(qū)以孔店南部居多，呈帶狀斷續(xù)分布，相繼發(fā)現(xiàn)了羊三木、羊二莊、六間房和棗園等油田?？v向上孔南地區(qū)油氣多聚集在古近系，以孔店組孔二段為主力生烴巖系，歧口凹陷油氣多集中在新近紀(jì)，沙河街組沙三段和沙一段生油能力最好，在明化鎮(zhèn)組下段和館陶組中上段聚集。黃驊拗陷新生代具有油氣藏類型多、儲油物性好的特點(diǎn)。

圖1 黃驊拗陷油氣藏分布平面圖

2 研究區(qū)隱性斷裂帶的發(fā)育分布與類型

黃驊拗陷主要發(fā)育蘭聊、海河和漢沽等多條巖石圈級別的走滑斷裂帶，在新生代以來的右旋剪切應(yīng)力場作用下，對渤海灣盆地新生代構(gòu)造格局具有重要的控制作用[8]。古近紀(jì)以后新構(gòu)造格局形成，始新世發(fā)生的區(qū)域性裂陷作用以及新近紀(jì)沉積以后太平洋板塊再次俯沖、擠壓，郯廬斷裂發(fā)生右行走滑作用導(dǎo)致基底斷裂活化，沉積盆地蓋層中形成了大量的隱性斷裂帶。

基底活動在蓋層產(chǎn)生的小斷層和裂縫，體現(xiàn)了基底與蓋層構(gòu)造變形之間的耦合關(guān)系[9]，即新生性和繼承性?；着c蓋層具有同態(tài)演化的特點(diǎn)，蓋層的構(gòu)造格局基本反映了基底的古地理格局。基底斷裂的上覆區(qū)域多發(fā)育帶狀次級斷裂，其走向與基底斷裂相一致，如歧口凹陷的白水頭斷層和張北斷層等，反映了隱性斷裂帶的繼承性。但淺層次構(gòu)造與深層次構(gòu)造又不像伸展構(gòu)造那樣被拆離斷層分隔開來，而是以復(fù)雜的方式，如斷裂在垂向上的分叉、斜列、交織過渡，保持其垂向上的聯(lián)系，使其成為連續(xù)、完整的統(tǒng)一體，如孔東、孔西斷裂的入字形構(gòu)造以及新港—歧口一帶的雁列式斷層，這體現(xiàn)了隱性斷裂帶的新生性。

黃驊拗陷隱性斷裂帶在蓋層的表現(xiàn)形式主要有兩種：一是基底斷裂重新活動蓋層被切穿或在蓋層中派生出一系列雁列式正斷層。前者斷裂切穿基底，已經(jīng)演化為顯性斷裂，如滄東斷裂、海河斷裂和漢沽斷裂，后者即隱性斷裂帶時期，在歧口凹陷和孔南地區(qū)雁列式斷層均比較明顯（圖2a）。二是基底斷裂產(chǎn)生的作用力在蓋層中形成強(qiáng)制性褶皺、塑性應(yīng)變、撓曲斜坡等構(gòu)造樣式。差異升降活動在蓋層中會引發(fā)強(qiáng)制性褶皺（圖2b），調(diào)節(jié)構(gòu)造型隱性斷裂帶表現(xiàn)為傾向斜坡帶，如南皮和東光地區(qū)斜坡帶向南皮凹陷下掉。在走滑過程中會派生出擠壓區(qū)和釋壓區(qū)，表現(xiàn)在蓋層中就會出現(xiàn)隆凹相間的構(gòu)造格局，這一點(diǎn)在孔南地區(qū)尤為明顯。結(jié)合黃驊拗陷基底斷裂與蓋層斷裂之間的關(guān)系，筆者根據(jù)成因類型分別在歧口凹陷和孔南地區(qū)識別出兩種類型八條隱性斷裂帶（表1和圖3）。

圖2 隱性斷裂帶在蓋層的表現(xiàn)形式示意圖

3 研究區(qū)隱性斷裂帶對油氣的影響

隱性斷裂帶控藏可以通過影響烴源巖熱演化控制生烴范圍。通過改善儲集層物性大大提高了油氣輸導(dǎo)能力，隱性斷裂帶作為油氣運(yùn)移的有效通道，與其下切入深部汲烴的基底油源斷裂相耦合，構(gòu)成一套完整的立體輸導(dǎo)體系。不同演化階段的隱性斷裂帶對于儲油圈閉的類型和規(guī)模也有一定的影響。

表1 黃驊拗陷隱性斷裂帶分類表

圖3 黃驊拗陷隱性斷裂帶類型及其分布圖

3.1 對烴源巖分布的影響

隱性斷裂帶對烴源巖熱演化與分布有著重要的影響?；讛嗔咽请[性斷裂帶形成的主要條件，深大斷裂可輸導(dǎo)熱源上涌形成熱異常乃至火山噴發(fā)，深部促進(jìn)有機(jī)質(zhì)熱演化，在淺部呈花狀散開，形成密集的巖漿通道。由于火成巖侵入時擠壓應(yīng)力和熱蝕變作用，導(dǎo)致圍巖結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生大量裂縫型圈閉，加上火成巖本身可作為儲集層，所以隱性斷裂帶對火成巖油氣藏也具有建設(shè)性作用。

孔南地區(qū)主要發(fā)育三套有效烴源巖，即孔二段、沙三段和沙一下段烴源巖，其中孔二段暗色泥巖質(zhì)烴源巖是該地區(qū)的主力生烴巖系[10]（圖4），有機(jī)質(zhì)豐度高，類型好，成熟度較高。孔二段烴源巖的展布范圍與該地區(qū)NE向基底走滑型隱性斷裂帶較吻合，呈帶狀分布在孔店以南至烏馬營地區(qū)，且該地區(qū)基底活動強(qiáng)烈，沉降量巨大，烴源巖埋深大、演化程度較高，鏡質(zhì)體反射率（Ro）可超過1.3%，所以說隱性斷裂帶處烴源巖熱演化程度通常較高。

圖4 孔南地區(qū)孔二段烴源巖及火成巖分布圖

3.2 對油氣輸導(dǎo)能力的影響

隱性斷裂帶本身是由大量的次級斷裂及裂縫帶組成的，一方面增加了巖層的連通性，提高了滲透率；另一方面提高了巖石的面孔率，利于油氣運(yùn)聚。隨著演化程度提高，P剪切連通兩個R剪切[11]，利于油氣連接成片。剖面上為下凹、中平、上凸形態(tài)的花狀構(gòu)造，且基底斷裂延伸長，可溝通烴源巖，為油源斷裂（圖5a）。隱性斷裂帶作為橋梁，連接油源斷層和儲層，很好地起到了輸導(dǎo)油氣的作用。隱性斷裂帶演化初期，其誘導(dǎo)裂縫帶發(fā)育，R剪切大量發(fā)育，油氣輸導(dǎo)能力隨演化程度呈正相關(guān)關(guān)系（圖5b）。當(dāng)P剪切形成，由于斷裂走向與區(qū)域主應(yīng)力方向之間的夾角變小，滲濾輸導(dǎo)油氣能力越強(qiáng)[12]，油氣輸導(dǎo)能力增長最快（圖5a）。主斷面貫通時，油氣輸導(dǎo)能力達(dá)到最大。到顯性斷裂期，強(qiáng)烈變形的破碎帶分選差，相對低滲，油氣輸導(dǎo)能力相對下降（圖5c）。因此可以定性地確定隱性斷裂帶末期即是油氣運(yùn)移的最佳時間。

圖5 黃驊拗陷油氣分布及其對應(yīng)的演化階段圖

以孔南地區(qū)北東向基底走滑型隱性斷裂帶為例，對比歧口凹陷近南北向基底走滑隱性斷裂帶，兩者處于隱性斷裂帶演化的不同時期。前者處于演化早期階段，以R剪切為主，平面構(gòu)造樣式為弱變形—斷續(xù)雁列式，油氣主要集中在古近系，呈斷續(xù)帶狀展布。后者處于演化中期階段，P剪切形成，平面構(gòu)造樣式為中等變形—斷續(xù)帶狀，構(gòu)造變形程度高，油氣相對富集，主要集中在新近系（圖5d），多個時期形成的多套含油氣系統(tǒng)疊合連片分布在隱性斷裂帶交叉的部位。

3.3 對圈閉類型和規(guī)模的影響

由于受基底斷裂活動差異性的影響，隱性斷裂帶形成演化過程中往往伴隨著如鼻狀構(gòu)造、背斜隆起等構(gòu)造低凸起以及次級斷塊、翹傾斷塊等的形成，不管是一些凸起構(gòu)造還是斷塊體都具備良好的圈閉條件。如孔南地區(qū)基底走滑型隱性斷裂帶發(fā)育于孔店潛山凸起構(gòu)造帶之上，構(gòu)造高點(diǎn)是油氣運(yùn)移的指向。

根據(jù)基底活動強(qiáng)度的不同，孔南地區(qū)隱性斷裂帶被近東西向的橫向調(diào)節(jié)型隱性斷裂帶分為南段間接傳遞帶、中段調(diào)節(jié)帶和北段直接傳遞帶，隱性斷裂帶在3個段的構(gòu)造形態(tài)和演化程度均有所差異，從而造成圈閉類型和規(guī)模也不盡相同（表2）。南段構(gòu)造變形弱，構(gòu)造圈閉較少，三角洲砂體發(fā)育，以巖性圈閉和不整合圈閉為主，如風(fēng)化店及孔16等圈閉。中段調(diào)節(jié)帶的圈閉類型多為構(gòu)造型圈閉，如逆牽引背斜（官1、官3）、擠壓背斜（板橋、烏馬營）、披覆背斜等多種背斜圈閉類型[13]。在官西和舍女寺地區(qū)也發(fā)育一些小規(guī)模的斷鼻、斷塊圈閉。北段次級斷裂較發(fā)育，巖性圈閉和背斜圈閉被斷裂切割破壞，產(chǎn)生大量小斷塊，以小斷塊圈閉類型為主。以孔南地區(qū)棗園和王官屯油田為例，棗園油田位于孔南隱性斷裂帶的北段，演化程度較高，構(gòu)造變形強(qiáng)，圈閉類型以斷塊為主；王官屯油田位于孔南隱性斷裂帶的中段，屬于調(diào)節(jié)帶，基底活動性較北段弱，表現(xiàn)為油氣藏類型以背斜型為主，部分發(fā)育斷鼻構(gòu)造油氣藏（圖6a）。從圈閉類型和規(guī)模上也可以判斷孔南隱性斷裂帶的分段性，基底活動性自南向北依次增強(qiáng)，隱性斷裂帶的發(fā)育程度也不斷增強(qiáng)，圈閉類型從巖性、地層圈閉過渡到背斜、鼻狀圈閉，最后北段以斷塊圈閉為主（圖6b）。這都反映了隱性斷裂帶活動強(qiáng)度對圈閉類型和規(guī)模的控制作用。

表2 孔南地區(qū)圈閉類型表

圖6 孔南地區(qū)油田成藏圈閉類型圖

4 結(jié)論

1）黃驊拗陷孔南地區(qū)隱性斷裂帶對該地區(qū)油氣成藏具有重要的控制作用，隱性斷裂帶作為一種較特殊的斷裂構(gòu)造，除了具有控源、控運(yùn)和控聚作用外，對于油氣輸導(dǎo)能力、圈閉類型和規(guī)模也有一定的影響。

2）由于深大斷裂可輸導(dǎo)熱源上涌形成熱異常乃至火山噴發(fā)，深部促進(jìn)有機(jī)質(zhì)熱演化，所以隱性斷裂帶處烴源巖熱演化程度通常較高。孔南地區(qū)隱性斷裂帶控制了大量的雁列式、斷續(xù)狀小斷層帶的形成和分布，二者切割形成斷裂破碎帶，經(jīng)河道沖刷作用極易取其走向，富集了大量的河道砂體。

3）隱性斷裂帶的演化程度與油氣輸導(dǎo)能力呈正相關(guān)關(guān)系，因此可以定性地確定隱性斷裂帶末期主斷面貫通即是油氣運(yùn)移的最佳時間。從圈閉類型和規(guī)模上也可以判斷孔南地區(qū)隱性斷裂帶的分段性，基底活動性自南向北依次增強(qiáng)，隱性斷裂帶的發(fā)育程度也不斷增強(qiáng)，圈閉類型從巖性、地層圈閉過渡到背斜、鼻狀圈閉最后北段以斷塊圈閉為主。這都反映了隱性斷裂帶活動強(qiáng)度對圈閉類型和規(guī)模的控制作用。