安邦，李寶剛，王偉鋒，沈躍，孫藝飛，歷鑫

中國石油大學(xué)(華東) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島，266580

內(nèi)容提要:斷裂趨勢帶是指盆地基底斷裂繼承性活動(dòng)或蓋層受到剪切作用影響而產(chǎn)生在蓋層中的弱變形構(gòu)造帶，是主斷裂面形成前的變形程度較弱的構(gòu)造帶。研究發(fā)現(xiàn)，東營凹陷南斜坡王家崗和八面河斷裂趨勢帶是由一系列雁列式排列小斷層帶組成的，具有上寬下窄，下部收斂于主走滑斷裂的特點(diǎn)。由于淺層沒有主斷層顯現(xiàn)，故也稱這種構(gòu)造帶為隱性斷裂帶，其形成機(jī)制和變形程度不同，發(fā)育的圈閉數(shù)量、圈閉性質(zhì)等特征不同，富集油氣的能力也有差異。構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)表明，王家崗和八面河斷裂趨勢帶都形成于基底斷裂走滑—伸展雙重作用，前者走滑—伸展運(yùn)動(dòng)方向夾角為40°～50°，后者夾角為20°左右。前者處于斷裂帶發(fā)育的幼年期，變形程度較弱，趨勢帶寬度小，斷裂密度??；后者處于斷裂帶發(fā)育的青年期，變形程度強(qiáng)，趨勢帶寬度大，斷裂密度大，形成與斷裂相關(guān)的圈閉數(shù)量多，油氣聚集能力高于前者。根據(jù)斷裂趨勢帶演化階段、發(fā)育特征和源藏匹配關(guān)系，認(rèn)為斷裂趨勢帶變形強(qiáng)度是控制油氣富集程度的關(guān)鍵因素。王家崗斷裂趨勢帶成藏模式為“幼年期弱變形—單洼供烴成藏模式”，八面河斷裂趨勢帶成藏模式為“青年期強(qiáng)變形—雙洼供烴成藏模式”。

斷裂趨勢帶也稱為隱性斷裂帶，是指斷裂帶形成早期主斷面出現(xiàn)之前由一系列次級構(gòu)造按一定規(guī)律排列構(gòu)成的構(gòu)造帶，它是受基底斷裂繼承性活動(dòng)或受區(qū)域剪切作用影響在盆地蓋層中產(chǎn)生的弱變形構(gòu)造帶，屬于斷裂形成演化初、中期階段的產(chǎn)物，沒有明顯的斷裂面。盆地中斷裂趨勢帶一般由相間或斷續(xù)分布的裂縫密集區(qū)、小斷層、小斷塊、小褶皺、洼陷、凸起等次級構(gòu)造構(gòu)成，平面樣式有平行帶狀、側(cè)列帶狀、雁列帶狀、串珠帶狀等。隨著基底斷裂活動(dòng)或區(qū)域剪切作用增強(qiáng)，這些次級構(gòu)造變形程度逐漸加劇最終可以演化成具有主斷面貫通并發(fā)生錯(cuò)動(dòng)的顯性斷裂。盆地中線狀或串珠狀分布的泉眼、油氣出露點(diǎn)、沉積體、火山巖體、油氣藏等地質(zhì)體可作為識別斷裂趨勢帶(隱性斷裂帶)的標(biāo)志之一。

隨著斷裂趨勢帶概念的提出，相關(guān)學(xué)者做了積極的探索研究工作，發(fā)現(xiàn)斷裂趨勢帶在沉積盆地中大量存在，而且其形成與演化過程對油氣運(yùn)聚具有重要的控制作用(汪澤成等，2005；胡素云等，2006；王偉鋒等，2014，2017；周維維等，2014a，b，2016；Jiang Shuai et al.,2018；徐興雨等，2020)。蘇北盆地金湖凹陷的斷裂趨勢帶表現(xiàn)為呈雁列式展布的近EW向或NEE向張性正斷層之間有小斷層沿著一定走向斷續(xù)相連，這些斷裂趨勢帶同時(shí)也構(gòu)成了NE、NW和近SN向的油藏帶(王偉鋒等，2014；馬洪坤等，2015)。渤海灣盆地不同級別的斷裂趨勢帶控制了盆地的構(gòu)造格局，使沉積相砂體和隱蔽圈閉呈帶狀展布，并改善了儲層物性，控制了輸導(dǎo)體系的形成(周維維等，2014a，b;于英華等，2021；劉鵬等，2021)。歧口凹陷存在基底斷裂走滑型斷裂趨勢帶，具有南北分段分布特征，控制了蓋層中儲層和隱蔽性圈閉的發(fā)育與分布(周維維等，2016；Jiang Shuai et al.,2018)。鄂爾多斯盆地發(fā)育多組斷裂趨勢帶，控制著砂體的展布，改善儲集物性和油氣輸導(dǎo)能力，進(jìn)而影響著油氣聚集成藏(徐興雨等，2020；劉永濤等，2020)。四川盆地川中地區(qū)NW向的氣藏帶受一系列斷續(xù)分布的小斷層和低幅度構(gòu)造控制，并且這些隱蔽性構(gòu)造的分布與基底斷裂相對應(yīng)(汪澤成等，2005)。王偉鋒等(2017)系統(tǒng)總結(jié)了沉積盆地?cái)嗔掩厔輲У淖R別方法、分類特征以及控藏作用，闡述了其研究進(jìn)展并指出形成機(jī)制的相關(guān)研究有待加強(qiáng)。

渤海灣盆地濟(jì)陽拗陷東營凹陷南斜坡存在的王家崗和八面河構(gòu)造帶，實(shí)際上是兩條北東向基底斷裂在剪切作用下形成的斷裂趨勢帶(沈躍，2016；王偉鋒等，2017)。但對于這兩條斷裂趨勢帶的形成機(jī)制的差異、演化階段及其控藏作用等尚需深入研究。筆者等通過對比分析兩條斷裂趨勢帶的構(gòu)造變形特征，結(jié)合構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)，分析其變形特點(diǎn)、發(fā)育演化階段、形成機(jī)制的差異性等，有助于完善斷裂趨勢帶識別標(biāo)志和特征的研究，也有利于其控藏作用的探討。

1 地質(zhì)概況

東營凹陷是渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷東南部的一個(gè)次級構(gòu)造單元，是受基底斷裂控制的箕狀斷陷(葉興樹等，2006；王迪等，2018)，具有豐富的油氣聚集(孫倩，2021)。該凹陷是在NE、NNE向基底斷裂伸展—走滑活動(dòng)下形成的，自始新世孔店時(shí)期開始，持續(xù)至上新世明化鎮(zhèn)時(shí)期，早期活動(dòng)強(qiáng)烈，后期斷續(xù)活動(dòng)且活動(dòng)強(qiáng)度變?nèi)酢；讛嗔鸦顒?dòng)在蓋層中產(chǎn)生了大量的斷層，其中包括了一系列變形程度較弱的斷裂趨勢帶，如東營凹陷南斜坡發(fā)育的兩條北東向展布的構(gòu)造帶即為典型的斷裂趨勢帶，特征是油氣藏表現(xiàn)為雁列狀、串珠狀成帶分布，構(gòu)造成分主要是直線狀或弧形小斷層呈雁列式分布(圖1)。這些小斷層產(chǎn)生的溝槽控制了砂體的沉積，造成沙四上亞段(始新統(tǒng)沙河街組四段上亞段)的灘壩砂體在該區(qū)沿著北東向溝槽帶狀分布(楊勇強(qiáng)等，2011)，形成串珠狀分布的斷層—巖性圈閉。根據(jù)地球物理資料(沈躍，2016)分析發(fā)現(xiàn)王家崗和八面河地區(qū)存在北東向的基底斷裂，證實(shí)這些弱變形構(gòu)造帶是基底斷裂繼承性活動(dòng)在淺層產(chǎn)生的地質(zhì)響應(yīng)產(chǎn)物。

圖1 渤海灣盆地濟(jì)陽拗陷東營凹陷構(gòu)造單元和油藏分布圖 Fig.1 Structural units and reservoir distribution in Dongying Sag,Jiyang Depression,Bohai Bay Basin

2 斷裂趨勢帶特征

王家崗斷裂趨勢帶由一系列EW—NE向弧形斷層和反“S”形斷層斷續(xù)排列而組成(圖2)。小斷層數(shù)量較多，大多數(shù)呈近雁列式排列，少數(shù)呈側(cè)接式分布，與斷裂趨勢帶走向近于平行或小角度相交。以弧形彎曲為主要特點(diǎn)的弧形小斷層和反“S”形小斷層，有利于發(fā)育斷鼻構(gòu)造。地震剖面上，地層厚度向東南向減薄，地層傾角20°左右，趨勢帶特征具有分段性：南段呈叉戟形，局部屋脊?fàn)钐卣髅黠@，沙三段底斷距最大可達(dá)170 m(據(jù)時(shí)深轉(zhuǎn)換關(guān)系D=-92.45+0.7574×T-0.00020049×T2，T和D皆取負(fù)值)；中段為樹形，斷裂復(fù)雜化，局部具有明顯的疊瓦狀構(gòu)造，斷距最大可達(dá)150 m；北段以鹿角形為主，正斷層特征更加突出，沙一段底斷距最大可達(dá)190 m。斷裂帶中部較兩端結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，整體表現(xiàn)為花狀或似花狀構(gòu)造，反映出走滑—伸展運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造變形特征。蓋層小斷層帶上寬(約6 km)下窄(約2 km)、斷層產(chǎn)狀上緩(傾角70°～75°)下陡(傾角近90°)，向深部收斂于基底斷裂(圖3a)。

圖2 渤海灣盆地東營凹陷王家崗斷裂趨勢帶和八面河斷裂趨勢帶不同時(shí)期主要活動(dòng)斷裂分布圖(綠色為王家崗斷裂趨勢帶，紫色為八面河斷裂趨勢帶)Fig.2 Distribution map of main active faults in different periods of Wangjiagang and Bamianhe covert fault zone in Dongying Sag,Bohai Bay Basin (green lines show Wangjiangang covert fault zone,purple lines show Bamianhe covert fault zone)

八面河地區(qū)在孔店組—沙四下亞段沉積之后地層變形較強(qiáng)烈，走滑—伸展作用形成了主斷面貫通的一條顯性斷裂，兩側(cè)派生了雁列式、平行式的平直小斷層(圖2a，b)。之后，該斷層活動(dòng)減弱，在沙四上亞段—沙三段表現(xiàn)為斷裂趨勢帶，趨勢帶寬度大，斷層密度大，由一系列近EW向和NEE向的小型正斷層組成，呈左列右行雁列式分布(圖2c，d)，與斷裂趨勢帶走向呈50°左右夾角。地震剖面上，小斷層帶呈由多級“Y”字形組成的包心菜狀構(gòu)造，少數(shù)為階梯狀、叉戟狀，最大斷距可達(dá)175 m，表現(xiàn)出上寬(約8 km)下窄(約2.5 km)、向下收斂的特點(diǎn)。斷層以南傾為主，傾角較陡(約為75°)，地層厚度向東南方向明顯減薄，部分地層厚度減少量可達(dá)800 m，地層傾角最大可達(dá)30°，發(fā)育了一系列屋脊?fàn)顢鄩K、反向斷塊和斷鼻構(gòu)造，形成了油氣聚集成藏的有利場所(圖3b)。此外，八面河斷裂趨勢帶走滑程度更強(qiáng)，斷層走滑量更大(陳興鵬等，2019)，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系，走滑量可表示為古落差與斷面視傾角的余切、斷層走向與拉張方向夾角的正弦3個(gè)參數(shù)的乘積(王東曄，2021)，在斷層傾角和斷距大致相等的前提下，斷層走向與拉張方向夾角是一個(gè)重要的變量，影響著斷層走滑程度的大小。

王家崗和八面河斷裂趨勢帶的構(gòu)造變形特征均反映出走滑—伸展雙重作用的特點(diǎn)，相關(guān)研究也支持這一認(rèn)識(徐義衛(wèi)，2005；倪金龍等，2006；宋國奇等，2013；陳云鋒，2014)，但兩者之間也存在差異，王家崗斷裂趨勢帶的雁列式斷層大部分呈弧形或反“S”形，與斷裂趨勢帶走向呈小角度夾角或近平行，平面上小斷層成雁列式、側(cè)接式排列，剖面上以花狀構(gòu)造或似花狀構(gòu)造為主(圖4)，且在孔店組—沙河街組四段，沒有形成統(tǒng)一斷裂面的主斷裂；八面河斷裂趨勢帶上的雁列式小斷層較為平直，與斷裂趨勢帶走向呈50°左右夾角相交，平面上成雁列式、斜交式排列，剖面上以卷心菜狀構(gòu)造為主(圖4)，且在孔店組—沙四下亞段存在一條顯性主斷裂，上覆地層主斷裂解體消失。下部靠近基底斷裂處變形較強(qiáng)，已發(fā)育成顯性斷裂，上部變形較弱屬于斷裂趨勢帶，說明八面河斷裂趨勢帶演化程度更高。

圖4 渤海灣盆地東營凹陷王家崗和八面河斷裂趨勢帶平面和剖面構(gòu)造樣式Fig.4 Plane and sectional structural styles of covet fault zone in Dongying Sag,Bohai Bay Basin

3 斷裂趨勢帶的形成機(jī)制

為了分析王家崗和八面河斷裂趨勢帶形成機(jī)制之間的差別，研究它們各自發(fā)生走滑—伸展運(yùn)動(dòng)方向的夾角α(伸展運(yùn)動(dòng)與走滑運(yùn)動(dòng)在水平方向上的夾角)大小與變形特點(diǎn)的差異，本文設(shè)計(jì)了基底斷裂以不同方向夾角α發(fā)生伸展—走滑運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與王家崗和八面河斷裂趨勢帶的構(gòu)造變形特征進(jìn)行比較分析，為探究其形成機(jī)制提供形象直觀的佐證。

在構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)中，選取石英砂(直徑500 μm、密度1.3 g/cm3)、高嶺土(直徑5 μm)和水的混合材料作為蓋層模擬材料，將石英砂和高嶺土按照13：7的比例混合，水按照18%含水率(水的質(zhì)量與混合材料總質(zhì)量百分比)進(jìn)行添加，并攪拌均勻，封存靜置48 h以上以形成穩(wěn)定的力學(xué)性質(zhì)。如圖5a所示，實(shí)驗(yàn)裝置長46 cm，寬33 cm，底部設(shè)置一傾角為45°的先存平直的基底斷裂。將蓋層材料分層先后均勻鋪設(shè)在模型底板之上，鋪設(shè)一層并壓實(shí)一層，蓋層總厚度為2 cm。為了便于觀察變形現(xiàn)象，蓋層表面平行等間距標(biāo)記2.5 cm×2.5 cm的正方形格框。實(shí)驗(yàn)過程中，以一定的角度和距離勻速移動(dòng)活動(dòng)盤，總位移距離4.0 cm，模擬伸展—右旋走滑運(yùn)動(dòng)，伸展與走滑同時(shí)進(jìn)行，本次研究設(shè)計(jì)了六組不同角度α(10°、20°、30°、40°、50°、60°)進(jìn)行伸展—走滑運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)(圖5b)，不同角度α反映不同走滑位移和伸展位移的配置關(guān)系，當(dāng)α小于45°，以走滑位移為主；α大于45°，以伸展位移為主。

圖5 構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃头桨?a：實(shí)驗(yàn)裝置模型圖；b：不同角度α與走滑量和拉張量的對應(yīng)關(guān)系)Fig.5 The model and scheme of the structural physical simulation experiment(a:the model diagram of experimental device;b:the corresponding relationships between different angles α and strike-slip and tension tensor)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示，基底斷裂伸展—走滑運(yùn)動(dòng)可在蓋層中形成雁列式排列的裂縫(小斷裂)帶，并且裂縫(小斷裂)沿著基底斷裂走向分布。基底斷裂伸展—走滑運(yùn)動(dòng)方向夾角α小于30°會在蓋層中產(chǎn)生雁列式分布的平直裂縫(小斷裂)帶，走向與基底斷裂走向之間的夾角β為50°左右，也形成少量β夾角的裂縫(圖6a)；方向夾角α為30°～50°時(shí)，裂縫(小斷層)端部發(fā)生彎曲，形成呈弧形或反“S”型的裂縫(小斷裂)帶，夾角β減?。划?dāng)方向夾角α達(dá)到60°時(shí)，裂縫(小斷裂)的雁列特征不再明顯，夾角β小于10°，主要形成平行于基底斷裂的張性裂縫。可以發(fā)現(xiàn)，隨著方向夾角α變大，走滑位移減小，伸展位移增加，裂縫(小斷裂)由平直變?yōu)榛⌒位蚍础癝”型，夾角β逐漸變小并近于平行，裂縫雁列式排列特征減弱。

圖6 基底斷裂不同伸展—走滑運(yùn)動(dòng)方向夾角下的蓋層變形構(gòu)造樣式Fig.6 Structural styles of basement faults under extensional-strike slip movement at different angles左邊為實(shí)驗(yàn)結(jié)果；右邊為素描圖the experimental results on the left;sketches on the right

將上文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與凹陷南斜坡的斷裂趨勢帶特征進(jìn)行對比，可以發(fā)現(xiàn)王家崗和八面河斷裂趨勢帶均形成于基底斷裂伸展—走滑運(yùn)動(dòng)的疊合作用下，不同之處是王家崗斷裂趨勢帶伸展—走滑運(yùn)動(dòng)方向夾角α為40°～50°；八面河斷裂趨勢伸展—走滑運(yùn)動(dòng)方向夾角α為20°左右，表現(xiàn)出強(qiáng)走滑弱伸展的特點(diǎn)，走滑作用強(qiáng)于王家崗斷裂趨勢帶。

研究區(qū)斷裂趨勢帶的形成受基底斷裂北東向剪切作用的影響。古近紀(jì)孔店晚期，在板塊運(yùn)動(dòng)、郯廬大斷裂和深部構(gòu)造共同影響下，研究區(qū)基底斷裂處于NNE、NE向伸展—走滑構(gòu)造作用下(宗國洪等，1999；張克鑫等，2005；沈躍，2016)，其中八面河地區(qū)離郯廬斷裂更近，受其影響更大，以走滑運(yùn)動(dòng)為主。基底斷裂走滑作用下斷裂趨勢帶形成的力學(xué)機(jī)制，可借助走滑及其派生構(gòu)造理論進(jìn)行分析(王偉鋒等，2017)。在簡單剪切模式中，早期出現(xiàn)R剪切破裂，之后形成P剪切和Y剪切破裂，最終形成貫穿的剪切走滑帶(Sylvester，1988；徐嘉煒，1995；肖陽等，2017)，而斷裂趨勢帶形成于簡單剪切早期，主位移帶形成之前(圖7a、a，)。與簡單剪切模式相比，在張剪模式中，疊加的引張應(yīng)力會增加應(yīng)變橢球體伸展應(yīng)變方向(E)上的力，同時(shí)引起派生構(gòu)造樣式發(fā)生旋轉(zhuǎn)，R剪切和張裂縫與主走滑帶夾角變小(Sanderson and Marchini,1984；王義天等，1999)，或者形成R剪切和垂直于伸展方向的張性正斷層(陳興鵬等，2019)(圖7b、b，)。在物理模擬實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)伸展—走滑運(yùn)動(dòng)方向夾角α較小時(shí)，斷裂趨勢帶的特征與簡單剪切模式下趨勢帶特征相似，出現(xiàn)R剪切裂縫沿著基底斷裂走向傳播，發(fā)育少量T破裂。隨著夾角α的增大，引張應(yīng)力變大，斷裂趨勢帶出現(xiàn)了由張性裂縫與R剪切裂縫共同形成弧形裂縫或反“S”裂縫，這些裂縫沿著基底斷裂分布，與基底斷裂走向夾角逐漸變小。當(dāng)伸展—走滑運(yùn)動(dòng)方向夾角α繼續(xù)增大超過45°時(shí)，以引張應(yīng)力為主，此時(shí)主要發(fā)育與先存基底斷裂平行的張性裂縫，并發(fā)育少量R剪切裂縫。

圖7 斷裂趨勢帶形成演化的力學(xué)機(jī)制模式圖(a—a′：簡單剪切模式中斷裂趨勢帶應(yīng)變橢球體及其派生構(gòu)造；b—b′：張剪模式中斷裂趨勢帶應(yīng)變橢球體及其派生構(gòu)造圖)Fig.7 Mechanism of formation and evolution in covert fault zone (a—a′:the strain ellipsoid and its derived structure of simple shear mode in covert fault zone;the strain ellipsoid and its derived structure of tension shear mode in covert fault zone)

4 斷裂趨勢帶的控藏作用

組成斷裂趨勢帶的小斷層與小斷塊、鼻狀構(gòu)造、砂體等組合形成斷塊、斷鼻、構(gòu)造—巖性等圈閉發(fā)育區(qū)，為油氣聚集提供了場所，小斷層的切割和活動(dòng)使趨勢帶內(nèi)的儲層儲集物性得到改善，小斷層與砂體組合形成斷—砂油氣運(yùn)移通道，因此，斷裂趨勢帶是油氣運(yùn)移聚集的優(yōu)勢區(qū)域(王偉鋒等，2017)。斷裂趨勢帶的演化程度越高，變形強(qiáng)度越大，其發(fā)育的圈閉數(shù)量、圈閉規(guī)模、儲層滲透性越好，油氣聚集能力也就越強(qiáng)。斷裂趨勢帶演化過程中，從小斷層開始出現(xiàn)到主斷面貫通，變形程度逐漸增大，可分為5個(gè)演化階段即胚胎期、幼年期、青年期、壯年期、老年期(姜帥，2019)。

如前所述，王家崗和八面河斷裂趨勢帶的形成機(jī)制和演化程度不同，它們的油氣聚集能力也有差異。王家崗斷裂趨勢帶在基底斷裂伸展—走滑運(yùn)動(dòng)背景下形成，處于斷裂帶發(fā)育的幼年期，未形成主斷面，以裂縫帶為主，變形強(qiáng)度較弱，趨勢帶寬度較小，斷裂密度小，圈閉主要發(fā)育于孔店組和沙河街組四段、三段，以斷鼻、斷塊和斷層—巖性圈閉等為主?？椎杲M沉積時(shí)期，是斷裂主要發(fā)育形成期，已發(fā)現(xiàn)至少15個(gè)斷鼻圈閉(宋國奇等，2013)。沙河街組為主要的含油氣層段，沙四段儲集體以灘壩砂質(zhì)沉積為主，沙三段沉積時(shí)期，河流相沉積分布較廣，儲集體以沖積扇、三角洲砂體為主(趙琪，2017)，深部酸性流體沿著斷裂趨勢帶進(jìn)入砂體內(nèi)部，溶蝕長石，形成次生孔隙(張永旺等，2021)，改善儲層物性。油氣沿著以斷層—不整合—砂體為主的輸導(dǎo)體系進(jìn)行運(yùn)移(圖8a)，趨勢帶的斷層具有良好的垂向油氣輸導(dǎo)能力，因此可形成距排烴源巖垂向距離較大的多層疊置的油氣藏，油氣藏含油高度約200 m，主要位于沙四段和沙三段，部分位于孔店組，展布范圍受斷裂控制，橫向上距離可達(dá)500 m。八面河斷裂趨勢帶在基底斷裂以走滑運(yùn)動(dòng)為主的背景下形成，處于斷裂帶發(fā)育的青年期，變形程度高，趨勢帶寬度大，斷裂密度大，內(nèi)部變形更加復(fù)雜。這一時(shí)期小斷層(裂縫)的規(guī)模變大，主斷面斷續(xù)出現(xiàn)，局部貫通。八面河趨勢帶內(nèi)儲集層主要為沙四段和沙三段。沙四段沉積期，斷裂活動(dòng)強(qiáng)，地形變化大，發(fā)育扇三角洲、半深湖—淺湖碎屑等類型砂體；沙三段沉積期斷裂活動(dòng)弱，變形強(qiáng)度減弱，是深湖沉積相的發(fā)育期。八面河趨勢帶原油主要來自于牛莊和廣利兩個(gè)臨近的生油洼陷(龐雄奇等，2004)，斷裂十分發(fā)育，不僅與不整合面和局部砂體構(gòu)成立體優(yōu)勢通道，還可以形成大量構(gòu)造圈閉(圖8b)，主要發(fā)育斷鼻、斷塊圈閉群，受控制且平行于基底斷裂，呈北東向排列分布；趨勢帶北斜坡主要發(fā)育斷鼻圈閉及構(gòu)造—巖性圈閉；趨勢帶南斜坡主要發(fā)育地層圈閉及構(gòu)造—巖性圈閉。據(jù)統(tǒng)計(jì)(徐義衛(wèi)等，2006)，八面河探區(qū)共發(fā)育573個(gè)構(gòu)造—巖性或構(gòu)造—地層等復(fù)合圈閉、309個(gè)構(gòu)造圈閉和169個(gè)巖性圈閉。八面河趨勢帶油氣藏?cái)?shù)量多，含油高度可達(dá)140 m，縱向上疊置分布，主要分布于沙四段和沙三段，橫向上展布特征明顯受斷層控制，被斷層發(fā)育帶切割。

圖8 渤海灣盆地東營凹陷王家崗(a)和八面河斷裂趨勢帶油藏剖面圖(b)Fig.8 Reservoir profiles of Wangjiagang(a) and Bamianhe(b) covert fault zone in Dongying Sag,Bohai Bay Basin

王家崗和八面河斷裂趨勢帶分布于凹陷南斜坡帶上，油氣主要來自北部的牛莊洼陷區(qū)，其中王家崗斷裂趨勢帶更接近烴源巖區(qū)，但八面河趨勢帶油氣富集程度更高，究其原因：首先，八面河斷裂趨勢帶演化程度高于王家崗斷裂趨勢帶，變形強(qiáng)度大，更容易形成破碎帶，地表河道易沖刷下切，在地貌上形成長條狀或串珠狀的負(fù)地形，有利于沉積物的卸載，形成儲集體，且在八面河地區(qū)，斷裂趨勢帶上的小斷層和裂縫帶有效提高了沙三段砂巖儲層的孔隙度和滲透率，孔隙度平均值高于30%，部分地區(qū)接近40%，滲透率平均值高于1×10-3μm2部分地區(qū)接近2.5×10-3μm2，物性參數(shù)顯著高于相鄰地層(徐義衛(wèi)等，2006；沈躍，2016)；其次，八面河斷裂趨勢帶的演化程度高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，斷層發(fā)育更加豐富，相鄰小斷層重疊區(qū)處于擠壓狀態(tài)，發(fā)生隆升，可發(fā)育成群的構(gòu)造圈閉；此外，八面河趨勢帶底部靠近基底斷裂處變形較強(qiáng)，在孔店組—沙四下亞段形成顯性斷裂，加之八面河地區(qū)地勢較高，所以更加有利于油氣在縱向和橫向上運(yùn)移，并發(fā)生聚集。

根據(jù)斷裂趨勢帶演化階段、變形特征和源藏匹配關(guān)系以及油氣分布特征，建立了王家崗和八面河斷裂趨勢帶的成藏模式(圖9)。①王家崗斷裂趨勢帶：幼年期弱變形—單洼供烴成藏模式。王家崗斷裂趨勢帶處于斷裂帶發(fā)育的幼年期，變形程度弱，以裂縫帶(小斷層帶)為主，主斷面未形成，形成了斷塊、構(gòu)造—巖性等類型圈閉，緊鄰北部牛莊洼陷，靠近烴源巖區(qū)，油氣主要通過骨架砂體進(jìn)行側(cè)向運(yùn)移(張偉忠等，2017)，在平面上，油氣主要在斷裂趨勢帶軸部圈閉呈串珠狀分布；②八面河斷裂趨勢帶：青年期強(qiáng)變形—雙洼供烴成藏模式。八面河斷裂帶處于斷裂帶發(fā)育的青年期，變形強(qiáng)度增大，裂縫生長形成小斷層，主斷面斷續(xù)出現(xiàn)，發(fā)育壘塹斷塊、反向斷塊以及構(gòu)造—巖性等圈閉，油氣主要在沙河街組發(fā)生聚集成藏，油源主要是北部的牛莊洼陷沙四段成熟烴源巖，部分是東北方的廣利洼陷沙四段低熟烴源巖(李雪，2006)，油氣可通過砂體和不整合面發(fā)生側(cè)向運(yùn)移，含氮化合物具有明顯的斷層垂向運(yùn)移分餾效應(yīng)(龐雄奇等，2004)，這表明斷裂趨勢帶在縱向上溝通了孔店組、沙河街組四段及沙河街組三段地層，是油氣運(yùn)移的主要通道，在平面上，油氣在斷裂趨勢帶上成條帶狀分布。

圖9 渤海灣盆地東營凹陷王家崗和八面河斷裂趨勢帶成藏模式Fig.9 Hydrocarbon accumulation model of Wangjiagang and Bamianhe covert fault zone in Dongying Sag,Bohai Bay Basin

5 結(jié)論

(1)斷裂趨勢帶也稱為隱性斷裂帶，是指盆地基底斷裂或蓋層受到剪切作用影響而產(chǎn)生在蓋層中的弱變形構(gòu)造帶，是主斷裂面形成前的變形程度較弱的構(gòu)造帶，是對基底斷裂繼承性活動(dòng)或區(qū)域性剪切作用的程度較弱的變形響應(yīng)。形成機(jī)制和演化程度不同，結(jié)構(gòu)特征和構(gòu)造類型也不同。

(2)東營凹陷南坡王家崗斷裂趨勢帶內(nèi)小斷層以弧形和反“S”形為主，平面上呈平行式和雁列式，與趨勢帶走向近于平行或小角度相交，剖面上呈花狀構(gòu)造或似花狀構(gòu)造；八面河斷裂趨勢帶斷層為平直正斷層，平面上以左列右行雁列式分布為主，與趨勢帶走向呈50°左右夾角相交，剖面上呈多級“Y”字形和包心菜形構(gòu)造。

(3)構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，王家崗和八面河斷裂趨勢帶均形成于基底斷裂伸展—走滑運(yùn)動(dòng)的復(fù)合應(yīng)力作用，不同之處是前者伸展—走滑運(yùn)動(dòng)方向夾角α為40°～50°；后者伸展—走滑運(yùn)動(dòng)方向夾角α為20°左右，表現(xiàn)出強(qiáng)走滑弱伸展的特點(diǎn)。

(4)凹陷南坡處于區(qū)域性伸展—走滑運(yùn)動(dòng)背景下，與王家崗斷裂趨勢帶相比，八面河斷裂趨勢帶更靠近郯廬走滑斷裂，其走滑強(qiáng)度大，演化程度高，斷裂帶寬度大，斷裂密度大，與斷裂有關(guān)的圈閉數(shù)量大，更加有利于油氣的聚集成藏。

(5)根據(jù)斷裂趨勢帶演化階段、變形特征和源藏匹配特征分析，認(rèn)為趨勢帶變形程度、規(guī)模、發(fā)育圈閉數(shù)量是決定油氣富集程度的關(guān)鍵因素。王家崗斷裂趨勢帶油氣成藏模式為“幼年期弱變形—單洼供烴成藏模式”；八面河斷裂趨勢帶成藏模式為“青年期強(qiáng)變形—雙洼供烴成藏模式”。

致謝：感謝責(zé)任編輯和審稿專家提出的寶貴意見和建議；同時(shí)感謝中國石油大學(xué)(華東)張世奇教授在文章修改中提供的幫助!