张云银 ，张伟忠 ，毛振强 ，陈丙申 ，于正军 ，于景强

（1.中国石化胜利油田分公司物探研究院，山东 东营 257022；2.中国石化胜利油田分公司纯梁采油厂，山东 博兴 256504）

0 引言

走滑-拉张断裂带具有张性兼扭性的力学特性，是走滑与拉张共同作用的结果［1］。受太平洋板块及印度洋板块俯冲的影响，在我国含油气盆地中，走滑与拉张共同作用形成了走滑-拉张断裂带［2-5］。国内外学者对已发现的走滑-拉张断裂带的控藏作用进行了研究，认为走滑-拉张断裂带控制了含油气盆地的储层发育、圈闭条件、油气成藏等，是油气运移聚集的有利区带［6-11］。

由于走滑-拉张断裂带的静态构造样式及动态构造演化有差异，导致沉积储层、油气成藏等具有不同的控制作用，使得油气富集程度相差甚大，显示了油气成藏的复杂性。目前，东营凹陷南坡走滑-拉张断裂带缺乏深入研究，控藏作用认识不明晰，制约了油气勘探。本文基于三维地震资料，结合区域地质特征，对金家走滑-拉张断裂带进行了系统研究，明确了该区油气成藏的控制作用，指明了有利勘探区，为金家地区乃至整个东营凹陷南坡中深层勘探提供了技术支撑。

1 区域地质概况

东营凹陷位于渤海湾盆地济阳坳陷帚状构造体系的东南部，新生代以来受到郯庐断裂带右旋走滑的控制，走滑-拉张断裂带在盆地内广泛发育。陡坡带发育以帚状构造样式为主的北东向走滑-拉张断裂带，缓坡带发育以雁列构造样式为主的走滑-拉张断裂带。勘探实践表明，缓坡带的雁列走滑-拉张断裂带具有多层系含油的特点。八面河断裂带探明储量1.62×108t，揭示了多层叠合的复式成藏特征。东营凹陷为典型的北断南超箕状断陷盆地，受早期北西向断层继承性活动的影响，发育北西向和北东向2组断层：北西向断层主要有陈南断层东段、石村断层等；北东向断层主要有高青—平南断层、陈南断层西段、博兴断层和滨南断层等。北部陡坡带受高青、滨南—利津及胜北断裂带的控制，主要发育北东向右旋帚状走滑-拉张断裂带；南部缓坡带受基底断裂带以及郯庐断裂带右旋走滑的影响，主要发育北西向和北东向2组雁列走滑-拉张断裂带（见图1）。

图1 东营凹陷南坡金家构造带区域位置

研究区金家构造带位于东营凹陷西南部边缘，邻近博兴生油洼陷，南部鼻状构造与鲁西隆起相接。构造整体呈北北东向展布，主要的构造形变体现在中深层，浅层构造活动逐渐减弱。本区地层发育较全，新生代地层向南逐渐超覆在鲁西隆起之上。金家地区中浅层已经上报探明储量近亿吨，勘探程度较高，而中深层沙四下孔店组勘探程度较低，一直未有规模储量发现。通过研究金家走滑-拉张断裂带，以期推动本区中深层勘探进程，并带动东营凹陷南坡其他地区的油气勘探。

2 走滑-拉张断裂带构造样式

金家走滑-拉张断裂带平面上呈北北东向，构造特征从深层到中浅层差异明显。深层主要为一条北东走向的走滑断层，向北终止于博兴断层，向南一直延伸到鲁西隆起，延伸长度为15～20 km。早期的走滑作用切割了东西向北倾断层，断层走滑位移量达1.7 km。中浅层表现为右旋左阶雁列组合样式，北东走向的次级断层依次左阶排列，组成了右旋特征的雁列组合样式（见图2）。新近纪晚期，金家走滑-拉张断裂带基本消亡。

图2 金家走滑-拉张断裂带平面分布

金家断层剖面上倾向北西，断面的倾角较大，在55°～65°，具有由浅层到深层、由北部到南部断层倾角逐渐加大的特点。垂向断距在50～100 m，局部地区垂向断距不明显。剖面组合样式由北向南逐渐从负花状构造过渡到单条直立断层，负花状构造在浅层较为明显，深层表现为直立断层，断层倾向正西，也有倾向变化的现象。金家走滑-拉张断裂带两侧的地层厚度差异较小，沙三段沉积之后，局部有地层加厚现象。整体来看，金家走滑-拉张断裂带对地层沉积的控制作用不明显（见图3）。

图3 金家走滑-拉张断裂带地震剖面

3 走滑-拉张断裂活动性量化表征

3.1 量化表征方法

断层活动性是指生长断层在某一地质历史时期的活动强度。伸展构造的断层活动性评价方法相对较成熟，目前常用方法主要有生长指数［12］、断层落差［13］、断层活动速率［14］及滑动速率［15］等，但是走滑-拉张断裂活动性尚未有系统研究。几何学特征表明，走滑-拉张断裂带在同一时期具有走滑与拉张双重作用，断裂活动性评价要同时考虑走滑和拉张两方面。

断层活动速率法可以表征走滑强度和拉张强度。为了更好地表征断层在地质历史时期内走滑作用与拉张作用的相互关系，本文提出了走滑-拉张断裂活动性量化表征参数——走滑比率SSR（Strike Slide Ratio）。走滑比率是沿断层走向活动强度与断层总活动强度的比值（见式（1）），表征了在同一历史时期内断层某处走滑作用所占的比重，计算式为

式中：S为走向断距，m；H为断层落差，m；α为断面倾角，（°）。

当走滑比率等于0时，为纯拉张断层；当走滑比率等于1.00时，为纯走滑断层；当走滑比率在0～0.71时，拉张作用占主导，为扭张构造；当走滑比率在0.71～1.00时，走滑作用占主导，为张扭构造。

走滑比率仅能表征同一时期不同位置走滑作用与拉张作用的相互关系，在断裂活动性评价过程中还需同时考虑走滑强度和拉张强度。

3.2 断裂活动性评价

综合考虑金家走滑-拉张断裂带的走滑强度和拉张强度，基于走滑比率开展了走滑-拉张断裂活动性评价。利用金家断层两侧东西向次级断层的交切关系，分析了不同时期沿断层走向的走滑断距及沿断层倾向的垂直断距，并分析了不同时期的活动强度，建立了金家走滑-拉张断裂活动性评价图（见图4，蓝线和红线的宽度分别代表走滑量和伸展量大小）。

图4 金家走滑-拉张断裂活动性评价

研究表明：孔店期金家断层走滑量最大达1.7 km，断层在平面上为一条连续的走滑断层，垂向断距较小，两侧地层厚度差异不大，以走滑作用为主；沙四期沿断层走向的活动强度减弱，走滑量减小，垂向活动强度逐渐增强，伸展量增大，下降盘地层增厚，平面上断层组合为一系列北东东向小断层组成的雁列式组合样式。金家走滑-拉张断裂带早期以走滑作用为主，发育单条直立断层，后期随着盆地的整体拉张作用，断层垂向活动逐渐加强，形成了右旋左阶雁列式组合样式。

3.3 构造演化特征

目前，构造演化的研究方法以平衡剖面居多［16-18］。针对走滑-拉张断裂带要同时考虑伸展量和走滑量的特点，常用的二维平衡剖面分析方法难以全面表征走滑-拉张断裂的时空演化特征。本文在二维构造演化的基础上，利用三维地震拉平技术，将金家地区三维相干地震数据体分别沿古生代、孔店期、沙三期顶部进行拉平（见图5）。基于三维体显示技术，开展3个时期空间断裂组合特征研究，明确了金家走滑-拉张断裂带的构造演化特征。

图5 金家走滑-拉张断裂带构造演化模式

研究表明：在金家走滑-拉张断裂带的构造演化早期，发育了一条北东向的走滑断层，断面陡直，倾角70°～80°，向北终止于博兴断层，切割了东西向次级断层，形成了以扭应力为主的构造格局。随着盆地进入整体断陷阶段，金家走滑-拉张断裂带在沙三期和沙四期，由单条连续走滑断层演化为雁列式组合断层，断层由一系列北东东向的分支断层构成，向北的一条分支断层与博兴断层相接。与孔店期相比，沙三期扭应力逐渐减小，张应力增大，但整体上还是以扭应力为主，对沉积地层控制作用有限。随着东营凹陷整体进入新近纪弱扭动演化阶段，金家走滑-拉张断裂带在馆陶期也表现为雁列式组合特征，次级断层的分布以及组合特征与沙三期基本一致。

4 油气成藏的控制作用

4.1 走滑-拉张断裂带对圈闭的控制作用

研究区圈闭的发育受金家走滑-拉张断裂带的控制作用明显，深层孔店组受金家主断裂扭应力较强作用的影响，靠近走滑断层发育了一系列与主断裂平行的扭张脊，与主断裂共同形成断鼻圈闭群［19-21］。金家走滑-拉张断裂带东侧受东西向分支断层控制，形成一系列平行分布的断块圈闭，这些圈闭由东西向被切割的断层以及近南北向的小断层共同形成。

从圈闭有效性分析来看：靠近走滑断层，应力相对收敛，断面倾角大，应力场以扭应力为主，断面紧闭，封闭性较好；远离走滑断层，应力相对分散，断面倾角相对减小，应力场以张应力为主，扭应力为辅，断面开启性增强，平面上油气运移距离增大。

4.2 走滑-拉张断裂带对油气藏分布的控制作用

通过分析金家地区所有层系的探明储量可以发现：中浅层已发现油藏均位于金家走滑-拉张断裂带附近，走滑-拉张断裂带与博兴断层相接，形成了南北向主要的油气输导通道；油气沿博兴断层进入金家走滑-拉张断裂带之后，主要沿扭张脊向高部位运移，同时也沿砂体和被切割的东西向断层向东西两侧运移（见图6）。含油高度受金家走滑-拉张断裂带构造应力场的差异性及距离油源主通道远近的双重控制，靠近博兴断层及金家走滑-拉张断裂带收敛端的圈闭，含油高度达120 m。金家走滑-拉张断裂带东西向发散端的含油高度由北向南逐渐降低，一方面受油源远近的影响，另一方面受发散端张应力的影响，断层封闭性较收敛端差，油气侧向输导距离较远，由北向南含油高度由100 m减小到40 m。

图6 金家走滑-拉张断裂带油气分布平面叠合

4.3 油气成藏模式

金家走滑-拉张断裂带原地不具备生油条件，油气来源于北部的博兴洼陷。构造特征研究表明，走滑-拉张断裂带一侧形成扭张凸起，另一侧形成扭张沟谷，同时多期断裂相互切割，形成了堑垒、切割式断块圈闭群。骨架砂体是油气侧向运移的主要通道，断层侧向封堵是主要的控藏因素，增压区断层以封堵作用为主，释压区以侧向输导为主。走滑断层形成的扭张沟谷分割储层，油气沿骨架砂体侧向运移，受走滑断层侧向封堵油气的影响，形成雁列分割式成藏模式（见图7）。

图7 金家走滑-拉张断裂带油气成藏模式

5 结论

1）金家走滑-拉张断裂带的断层组合样式在不同时期差异明显：早期为一条北东向走滑断层，断面陡直，走滑位移量较大；后期逐渐演化为右旋左阶的雁列式组合样式，剖面上表现为负花状构造。

2）金家走滑-拉张断裂带早期为走滑断层，断层活动性主要体现在水平方向的位移，垂向地层厚度基本一致，垂向断距较小；后期逐渐以扭张应力为主，垂向活动性占比逐渐增大。

3）金家走滑-拉张断裂带控制了金家地区油气成藏过程，是主要的油气输导通道。断裂带演化及特征控制了一系列构造及构造-岩性圈闭，右旋走滑特征也控制了释压区输导、增压区富集的油气成藏模式。