长春岭地区扭动构造与油气成藏的关系

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摘要： 依据最新处理的三维地震资料，对长春岭地区的扭动构造展开了精细研究。根据该区的构造特征，识别出雁列式、发辫状、“入”字型等平面组合的扭动构造样式，并进一步研究了扭动构造对油气聚集的作用，认为长春岭地区的扭动构造形成了有利于油气聚集的圈闭，同时，该区内扭动构造具有十分有利的成藏条件。因此，开展长春岭地区反转构造的研究，对于下一步的油气勘探具有重要的意义。

Abstract： On the base of new processed 3D seismic data， torsion structures in Changchunling area is accurately studied. On the basis of structural feature in this area， plane combination of torsion structures such as en echelon， queue appearance， the "λ" type are recognized， and further study the effect of torsion structures to oil and gas accumulation. torsion structures provide very favorable conditions for the formation of oil and gas reservoirs. So the study of reversion structure in Changchunling area is significant for the further oil and gas exploration.

关键词： 长春岭；油气聚集；构造样式；扭动构造

Key words： Changchunling；hydrocarbon accumulation；structural style；torsion structures

中图分类号：P5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）34-0301-03

0 引言

长春岭地区构造位于松辽盆地南部中央坳陷区与东南隆起区交界处，为东南隆起区长春岭背斜带构造主体部位至新民东部，西与中央坳陷区扶新隆起带的新民油田相接，南与扶余油田相连。研究区整体上具有东西成带、隆凹相间的特征，主要发育北东向断层，构造单元可划分为三个洼槽和三个隆起带，分别为新民洼槽、二十家洼槽、三义洼槽、朝阳隆起、四马架低隆起和长春岭隆起共六个三级构造单元（图1）。长春岭背斜带位于莺山—庙台子断陷内，侏罗系暗色泥岩发育，有机质丰富，是主要烃源岩，具有较好的气源条件。该区是松辽盆地北部天然气勘探的接替地区之一[1]。研究区内长春岭背斜带基本构造特征为北坡比南坡缓，走向为北东向的长轴背斜，古今应力演化过程为早期拉张的正断层在后期南东-北西向挤压应力场的作用下，北东向断层由开启状态变为封闭状态，可以形成遮挡，北西向断层可以继续作为油气运移的通道。而肇源南断裂带和风华向斜带北部，具有扭动构造的特征，是油气聚集的有利区域。因此深入研究长春岭地区的构造特征，对油气勘探和有利目标预测具有十分重要的现实意义。

1 扭动构造的研究概况

扭动构造指在水平剪切应力作用下产生的压扭性聚敛或张扭性离散断裂变形的总和，伸展盆地中的扭动构造通常是由拉张应力场方位与基底断裂方位的差异，纯剪应力场派生的次级简单剪切应力场形成的，主要表现为张扭的特征。Clifton et al.（2000）和Withjack（1989）研究表明，如果晚期拉张方向与早期（基底）断裂方向之间夹角（α）为75°-90°，为正向拉张；当大于30°而小于75°时为斜向拉张，表现为张扭的特征；当夹角介于0°-30°时，早期断裂再活动将以走滑为主。结合松辽盆地构造特征和油田实际勘探资料[2-4]，分析认为四马架构造带、石桥北构造带和长春岭东构造带为典型的走滑断裂，而风华构造带、朝阳断裂带为典型的斜拉张断裂。

2 扭动构造特征

2.1 平面组合特征 从地震剖面与平面构造特征看，长春岭地区在断陷期与坳陷期的构造单元关系密切，断陷时期的洼槽构造单元经历了断坳转化过渡后形成了坳陷期的向斜构造，而断陷期的隆起构造单元经历断坳转化过渡后形成了坳陷期的背斜构造。早期断陷时期是指从火石岭组至营城子组沉积末期，该时期以NW拉张主应力，在研究区形成隆凹相间构造单元。长春岭地区发育南北向和北东向的断裂带，其北西界为新民洼槽断裂带，北东界为呈北东向展布的长春岭背斜断裂带，两个断裂带之间还发育有朝阳隆起断裂带、二十家洼槽断裂带、四马架背斜断裂带、三义洼槽断裂带四个断裂构造带，这些构造带都是由主断裂控制的次级断裂组成，或由规模相近的数条断裂组成，在平面上表现为雁列式、平行带状、发辫状。

2.1.1 雁列式 雁列式排列是指相对较短的、一致上叠或下叠的构造成分呈阶步排列，构造成分彼此近于平行，但却与其存在的线型带斜交（何明喜和刘池洋，1992）。雁列式断裂是水平扭动在平面上的重要表现形式，离散型水平扭动以张性雁列式断裂为主，右旋走滑产生右阶雁列断裂，左旋走滑产生左阶雁列断裂。[5]雁列式断层组合样式长春岭东断裂带最为典型。（图2）

长春岭东断裂带由一个北东向主扭断层和几条北西向的次生断层组成，断裂带的宽度为1～2km，次生断层大致呈平行排列，单断层延伸短，规模小，多位平直状，且与主断层约呈45°相交断层间距约0.8～1.5km，断面多南倾，断陷发育期主断层为典型的控洼断层，在下盘伴生了NNW向次级断层，反映了该时期走滑强烈；嫩江组-明水组末期，长春岭东断裂持续活动，断裂左行走滑，伴生了与主拉张应力场正交的张性正断层，与主断层斜交，易形成断块型圈闭，成为研究区油气有利区。

2.1.2 发辫状 发辫状构造是指走滑断层沿走向常分解为若干与主断裂带相平行或以微小角度相交的次级断层，单挑断层一般延伸不远，次级断层不断分叉交织，次级断层围限的地质体为断夹块，断夹块与断层在平面上构成了发辫状构造。发辫状断层组合以四马架背斜断裂带最为典型。（图3）

四马架断裂带位于四马架镇北侧，东临三义洼槽，早期由数条北东向延伸的断裂组成，中晚期受走滑扭动因素影响断裂延伸方向转变为以近南北向为主。。主断层面东倾，其右翼发育一系列具有正离距的断层，其平面组合分叉交织，为发辫状。

2.1.3 “入”字型 “入”字型断裂构造带一般由一条主控断层及其一系列低序次分支断层和构造组合而成，断层两盘水平直扭运动是形成该组合样式的主要原因。长春岭东断裂带是典型的“入”字型断裂构造。长春岭东断裂带由一条主扭断层及其右侧的分支断层组合而成。主断层为北东走向，分支断层走向近北东向与主断层呈45°相交，所夹锐角顶指向北，表明主断裂两盘为左旋水平扭动。

2.2 扭动构造的剖面特征

2.2.1 花状构造 花状构造是扭动运动最重要的变形样式。前人对花状构造作过较为详尽的论述，如扭动构造多是基底卷入的，断面倾角一般大于70°，从基底向上、向外扩展穿过沉积盖层，在横剖面上呈锥形，断裂带宽度自浅至深逐渐收敛成直线（Harding and Low ell1979）；剖面上具有似花朵向上分叉、向外撒开的正断（负花）特征，断裂的主要特征是上缓下陡，向深部合并，陡立地插入基底，形成花干，花干两侧的花枝由于扭应力作用向内弯曲。四马架断裂带发育负花状构造，形成于离散型扭动构造。（图3）在四马架断裂带东西向拉的剖面上可见“负花状”构造。“花状构造”的最外侧的两个花瓣基本限定了扭动构造变形的范围，在“花”的内部，地层产状发生强烈复杂的变化，在“花”的两侧，地层产状变化较小。构造浅部由于主干断裂向上发散、分支，形成漏斗状的“Y”字型断裂带，花心位于主干断层的正上方，处于构造带的鞍部。分支断层表现为正断层，断面近于旋转平面式。[6]

2.2.2 “半花状”构造 王燮培[7]对聚合型扭应力背景下产生的“半花状”构造进行过阐述，认为半花状构造是压扭断裂的一种剖面表现形式，但未论及张扭背景下的半花状构造。长春岭东断裂半花状构造位于中部，主断裂西倾呈座椅状，地层近于水平，倾角自上而下逐渐变大，断距逐渐变小，分支断层为上凹状正断层，分支断层自西向东间距变小，控制形成了一系列反向断块。（图2）

3 长春岭地区扭动构造对油气成藏的控制作用

3.1 大型扭动断裂控制了生油次凹的分布 大型扭动断裂特别是“入”字型扭动断裂带的主控断层（长春岭东断裂带）控制了生油次凹的发育。长春岭背斜带位于莺山—庙台子断陷内，侏罗系暗色泥岩发育，有机质丰富，是主要烃源岩，具有较好的气源条件。

3.2 断裂的多期活动成为油气运移的良好通道 扭动走滑运动加速含油气盆地油气运移和富集。各种成因的沉积盆地，只要具备良好的生储油条件，在扭动走滑运动的影响下可加速油气运移与聚集，就如同李四光先生的名言“拧湿毛巾”的道理一样。[8]长春岭东断裂是处于长春岭背斜东南部的调节断裂，基底具有明显的构型，形成时间较早。从主断层与次级断层的组合关系看，断陷发育期主断层为典型的控洼断层，在下盘伴生了NNW向次级断层，反映了该时期走滑强烈；嫩江组-明水组末期，长春岭东断裂持续活动，断裂左行走滑，伴生了与主拉张应力场正交的张性正断层，与主断层斜交，易形成断块型圈闭，成为研究区油气有利区，断裂是主要的油气运移通道。

3.3 断裂的活动控制了油气圈闭的形成 扭动断层及其相应的地层形变可形成大量的断鼻、断块等构造圈闭， 不同的扭动断裂所形成的圈闭类型有所差异。“入”字型断裂带以形成断鼻、断块为主，雁列式断裂带以形成反向或顺向断块为主。

3.4 扭动断裂能形成圈闭中的好储集层 扭应力能形成圈闭中的好储集层。花状构造对油气的影响，一般优于其它构造样式。扭应力的作用，使生油层中的分散油气被强拧驱赶，运移至花状构造背形核部（花蕊），特别是在脆性地层发育地区，由于扭断裂强烈剪切而形成的裂隙是一般断裂所不能相比的，从而利于构成良好的储层，这也是花状构造优于其他构造样式的原因之一。

4 结论

①长春岭地区断裂的形成演化先后经历了火石岭组～营城组时期的伸展变形，登娄库组～嫩江组时期主要发生整体拉张变形，形成了一系列沿着主干基底断层发育的断裂密集带，总体呈“三隆三凹”的构造格局；

②长春岭地区形成了5个扭动断裂构造带，构造样式剖面上以“负花状”、“半花状”组合为主，平面上以雁列式、发辫状，“入”字型等为主；

③扭动构造对油气聚集形成圈闭提供了有利条件，扭动构造的扭应力作用为油气运移提供了聚集场所、运移通道，并限定了主要运移指向。长春岭地区扭动构造形成的主要时期也是油气运移的主要时期，在时间上具有良好的配置关系。

参考文献：

[1]宋兰斌，李景坤，刘伟.莺山—庙台子地区天然气地球化学特征及成因类型[J].大庆石油地质与开发，2004，23（3）：6～7.

[2]刘鸿友，黄洪波，陈文龙，李凌君，白连德.松辽盆地南部中浅层资源潜力[J].中国石油勘探，2003，（3）：21～25+57+5.

[3]胡望水，吕炳全，毛治国，官大勇.中国东部中新生代含油气盆地的反转构造[J].同济大学学报：自然科学版，2004，32（2）：182～186.

[4]蒙启安，黄微，林铁峰，张顺等.松辽盆地北部岩性油藏形成条件与分布规律[J].石油实验地质，2004，（04）：6～1+1.

[5]马乾，张军勇，李建林，李文华，刘国勇，冯朝荣.南堡凹陷扭动构造特征及其对油气成藏的控制作用[J].2011，（35）：183～189.

[6]王红漫，温志新，梁运基，余梦珍，刘来民.扭动构造与油气聚集[J].河南石油地质勘探，1998，（3）：5～10.

[7]严俊君，王燮培.关于扭动构造的鉴别问题[J].石油与天然气地质，1996，17（1）：8～14.