第24卷第2期断块油气田
FAULT-BLOCK OIL & GAS FIELD2017年&月
doi: 10.6056/dkyqt201702003
渤海海域辽中凹陷南洼断裂体系及走滑控圈模式
何京，柳屿博，吴奎，王伟，庞小军，张金辉
(中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300452)
基金项目：国家科技重大专项课题“近海大中型油气田形成条件与分布'（2011ZX05023-006)摘要以渤海海域辽东湾坳陷辽中凹陷南洼为研究对象，运用连片三维地震资料，将剖面分析与平面分析相结合，综合
精细地震解释与时间-方差切片，建立了区域断裂体系发育模式，总结了走滑断裂的控圈模式。研究结果表明，辽中凹陷南洼新生代走滑断裂体系主要包括6条右旋走滑断裂。根据断裂性质及发育位置的差异，将断裂分为控洼走滑断裂和洼中走滑断裂2种类型；走滑断裂将辽中凹陷南洼分为西部斜坡带、中部走滑带和东部反转带；同时由北向南存在分段特征，北段整体表现为东断西抬的箕状断陷特征，中段为大型宽缓凸起，南段发育西高东低的小型凸起；走滑断裂的不同连接形式形
成了区内多个构造变换带，依据对圈闭发育的控制作用可分为“S”型走滑控圈、走滑拉分控圈和多走滑复合控圈；受走滑断裂作用形成的挤压应力区易形成背斜或断鼻型圈闭，油气保存条件较好，而受走滑断裂作用形成的伸展应力区普遍发育断
块型圈闭，单块圈闭面积相对较小，但油气运移条件好，对浅层油气成藏较为有利。
关键词构造变换带；断裂体系；走滑断裂；控圈作用；辽中凹陷南洼
中图分类号：TE155 文献标志码：A
Development characteristics of fault system and trap-controlling effect of strike-slip faults
in south of Liaozhong Sag, East China泡沫饭盒
HE Jing, LIU Yubo, WU Kui, WANG Wei, PANG Xiaojun, ZHANG Jinhui
(Tianjin Branch of CNOOC Ltd., Tianjin 300452, China)
Abstract：Bad on combined analys of the detailed description of ismic interpretation ctions and time slice characteristics, this paper established the development patterns of fault system and it
s effect on the development of structural traps in the south of Liaozhong Sag by using block-jointed ismic data. Results show that the Cenozoic strike slip fault system in the south of Liaozhong Sag is mainly compod of 6 dextral strike-slip faults. According to the difference of fracture property and development position, faults can be divided into two types: sag-controlling strike-slip faults and sag-in strike-slip faults, which divide the south of Liaozhong Sag into the western slope zone, central strike-slip zone and eastern inversion zone. Meanwhile, the strike-slip fault system can also be divided into 3 zones from north to south: the northern part is characterized by dustpan shaped faulted features, the middle part with large wide slow uplift, and the southern part developed small uplift. It is the reason of strike-slip faults connection forms why there are many structural transfer zones in this region, and faults can be subdivided into S-type, pull-apart and multi-strike-slip composite faults bad on the controlling role that strike-slip faults played on trap development. It is recognized that the traps controlled by restraining strike-slip transform structure are mainly anticline traps and the no shaped high traps which have better oil and gas prervation conditions, while the traps controlled by releasing strike-slip transform structure are mainly block traps.
Single block trap in the area is relatively small, but has better migration conditions, which is beneficial to the shallow oil and gas accumulation.
Key words：structural transfer zone; fault system; strike-slip fault; trap-controlling effect; south of Liaozhong Sag
1 区域构造特征南等多个大中型油气田，三级石油地质储量超3.2亿
收稿日期：2016-09-11 $改回日期：2017"0卜12。
、第一作者：何京，男，1985年生，工程师，2011年硕士毕业于中国探的重要组成部分，目前该区域作为渤海海域富烃凹 石油大学(华东)地球物理学专业，主要从事勘探地球物理研究工陷K—'，持续发现 了旅大 27-2、旅大 21 "2# 旅大 16"3 作。E-mai h 。
引用格式：何京，柳屿博，吴奎，等.渤海海域辽中凹陷南洼断裂体系及走滑控圈模式[J].断块油气田，2017,24(2): 147-153.
HE Jing，LIU Yubo,WU Kui，et al. Development characteristics of fault system and trap-controlling effect of strike-slip faults in south of Liaozhong Sag, East China [J]. Fault-Block Oil & Gas Field，2017,24 (2) ： 147-153.
148断 块油气2017年3月
吨，展现了巨大的勘探潜力[1—5]。
辽中凹陷南洼位于辽中凹陷南部，西邻辽西凸起，东侧受控于胶辽隆起，南部为渤东低凸起-渤东凹陷，面积约2 200 km2。具体而言，辽中凹陷南洼内部包括 中央反转带、西部斜坡带、东部斜坡带等构造单元（见 图1)。中国东部著名的郯庐断裂带穿过渤海海域，在 辽中凹陷南洼处，由渤中坳陷北部NNE向突变为辽东
湾坳陷NE向，这一断层走向的突变，导致该区构造活 动异常强烈。前人对郯庐断裂带辽东湾段进行了较多 研究[6-12]，认为郯庐断裂带在辽东湾坳陷具有早断早衰 特征，在辽东凸起走滑作用较强，而在辽中凹陷南洼表 现为中央走滑断裂，控制了中央反转带的形成[4，13-16]。但是受限于地震资料的采集范围，对于区域内主干断 裂，特别是中深层走滑断裂的展布研究存在局限性，对 于郯庐断裂带的具体组成和表现形式认识不清。最新 的连片三维地震资料揭示，区域内存在一系列东西展 布、南北相接的走滑断裂。这些新的地震资料为进一步 认识研究区断裂体系、区域应力分布差异、圈闭形成条 件，解决区内存疑的地质问题提供了极好的条件。
本研究利用连片三维地震资料，在深浅层精细解 释的基础上，综合利用钻井资料，确定研究区的断裂性 质与展布，并对断裂体系进行了精细、立体、系统性刻 画，旨在建立区内断裂组合模式，并结合油气勘探成果 建立研究区成藏模式，确定优势成藏构造，为深人挖掘 该富烃凹陷的勘探潜力提供重要指导。
F1—中央走滑断裂;F2—辽中1号断裂;F3—旅大21断裂;F4—旅大 16-21断裂;F5—旅大16-3东断裂;F6—旅大16-3断裂
图1辽中凹陷南洼构造单元划分及主要断层2辽中凹陷南洼走滑断裂体系
2.1主干断裂发育特征
利用丰富的大连片三维地震资料开展精细地震解 释，并结合方差切片分析，识别和落实了辽中凹陷南洼 发育6条主干断裂。依据断裂性质的差异，综合断裂发 育规模和控制作用的不同，将走滑断裂分为控洼走滑 断裂和洼中走滑断裂。具体而言，控洼走滑断裂包括中 央走滑断裂、辽中1号断裂和旅大16-21断裂，这3条 断裂控制辽中凹陷南洼内部大型反转构造的形成。而 洼中走滑断裂则由旅大21-1断裂、旅大16-3断裂和 旅大16-3东断裂构成，将洼陷分割为若干次级构造单 元，对构造圈闭的形成具有控制作用。
2丄1控洼走滑断裂
中央走滑断裂位于渤海海域渤东低凸起向北部辽 中凹陷南洼过渡位置，属于郯庐断裂带东支主干部分，为辽中凹陷南洼东部边界断裂之一（见图2a)。整体走
向自南向北由NNE向变为NE走向，断裂走向转变位 置集中在旅大27-2油田北部。断裂延伸长度40~5
0 km，主走滑断面倾向南东向，倾角70~80°。剖面上，中央走滑断裂与伴生调节断裂在南部表现为复合“Y”字 型断裂组合，北部呈典型花状构造特征。R面上，该断 裂在深层整体为反“S”型，浅层大量发育NEE向走滑 调节断裂，呈雁行排列。
旅大16-21断裂位于辽中凹陷南洼西部，作为研 究区西部控洼断裂，该断裂向北一直向辽西凸起的东 部斜坡带延伸（见图2b)，整体可以作为辽东湾坳陷南 部由斜坡带向洼陷区过渡的边界断裂之一。该条走滑 断裂走向近6N向，在研究区内延伸长度60~65km，主 走滑断面近于直立，略向南东方向倾斜。剖面上，旅大 16-21断裂以发育半花状断裂组合模式为主，即走滑 调节断裂集中发育在主断面东侧。R面上，该断裂整体 较为R直，局部发育“S”型弯曲段，主断面在深、浅层均 发育。
辽中1号断裂位于渤海海域辽中洼陷中部，是一 条NE—SW向延伸的大型走滑断裂，为郯庐断裂带在 渤海海域辽东湾段的一部分。在辽中凹陷南洼范围内，辽中1号断裂与中央走滑断裂共同构成研究区东部边 界，两者在旅大22-1构造区相互叠置（见图2d)。辽中 1号断裂在辽中凹陷南洼延伸40~45 km，主走滑断面 近于直立。剖面上，该断裂具有典型走滑断裂特征，发 育花状构造，靠近“花心”位置，调节断裂尤为发育，表 现出强烈的走滑特征。R面上，主走滑断面切过深、浅 层，
在新近系大量发育走滑调节断裂。
第24卷第2期何京，等.渤海海域辽中凹陷南洼断裂体系及走滑控圈模式149
2.1.2洼内走滑断裂
旅大21-1断裂位于辽中凹陷南洼中部、旅大16- 21断裂东侧，向南构成渤东低凸起的西侧边界（见图 2a)。断裂整体呈NNE向，与旅大16-21断裂近平行，
延伸长度30-35 km。剖面上，该断裂南北断裂组合差 异明显，北部为走滑断裂特征为主，发育花状构造；南 部呈现走滑-伸展复合断裂特征，主断面逐渐变为北西 倾向，伸展特征增强，与调节断裂构成反“Y”字型断裂 组合。平面上，断裂行迹较平直。
旅大16-3断裂位于旅大16-21断裂东侧（见图 2c)，呈NE走向，延伸距离较短，20-25 km。剖面上，主
2测线3断面近于直立，控制局部小型洼陷的形成。受走滑压扭 作用影响，在走滑断裂东盘发育反转构造，地层形成典 型反转隆升，与主走滑伴生的调节断裂对该隆起具有 分割作用。平面上，旅大16-3断裂自北向南呈弧形，主 要控制断背斜圈闭的形成。
望眼欲穿的近义词旅大16-3东断裂位于辽中1号断裂西侧（见图 2b)，两者近于平行，主断面与中央走滑断裂东西对称。
旅大16-3东断裂平面延伸长度35-40 km。剖面上，断 裂主断面呈北西倾向，倾角60-70。，与调节断裂构成 半花状组合样式。平面上，断裂南部与旅大21-1断裂 相互叠置，两者构成右旋左阶断裂展布特征。
d测线4
图2辽中凹陷南洼主要断裂的剖面特征
2.2断裂对辽中凹陷南洼的改造作用
走滑断裂作为辽中凹陷南洼主要构造变形样式，对辽中凹陷南洼的形成演化具有重要的改造作用。基 于多条断裂的几何学研究，结合辽中凹陷南洼整体构 造格局的特点，分析认为，在走滑断裂控制下，辽中凹 陷南洼呈东西分带和南北分段的差异构造变形特征。
2.2.1东西分带性
辽中凹陷南洼整体处于辽西凸起与胶辽隆起之间 的洼陷带，自西向东可将其划分为西部斜坡带、中部走 滑带和东部反转带。前文描述的主干断裂对西、中、东 3个带的形成发挥着重要作用。
西部斜坡带以旅大16-21断裂为界限，西邻辽西凸起，发育了以旅大16-3南为代表的一系列局部反转
构造带。中部走滑带位于旅大16-21断裂与中央走滑 断裂之间，早期受旅大21-1、旅大16-3东、旅大16-3 等走滑断裂控制，使洼陷早期出现局部反转，发育了旅 大21-1构造等沙河街组早期构造圈闭。东部反转带受 中央走滑断裂以及旅大16-3东断裂控制，始新世末期 开始了构造反转，并最终在渐新世末期反转构造基本 定型，形成了北东向的走滑反转构造脊[15](见图3)。2.2.2 南北分段性
辽中凹陷南洼整体由多条大型走滑断裂构成构造 格架，存在大量的断裂间的叠置，而断裂叠置位置构成
了辽中凹陷南洼不同段的分界点。综合断裂展布与地
INL4620
b INL3780图
3
辽中凹陷南洼东西方向分带性特征
INL3380
腾达路由器初始密码北段：整体为东断西超斜坡，东部辽中1号断裂控 边，3条走滑断裂平行发育在斜坡上。中段：洼中总体 发育1个大型宽缓凸起，中央走滑与旅大16-21断裂 分别作为凸起的东、西边界，发挥着边界断裂的作用。 需要注意的是，在凸起内部发育旅大21-1走滑断裂， 对凸起产生分割作用。南段：整体为西高东低特征，西 部发育受旅大21-1断裂控制的小型凸起。自北向南， 辽中凹陷南洼不同段差异明显（见图4)。总体而言，北 段整体表现为东断西抬的箕状断陷特征，中段为大型 宽缓凸起，南段发育小型凸起。
北段
图
4
辽中凹陷南洼断裂南北分段性特征
怎么看电脑系统
3辽中凹陷南洼走滑控圈模式
构造变换带&
structural transfer zones )是一•类在构
造变形中为保持区域上缩短量或伸展量守恒而产生的 调节构造，其概念起源于对加拿大落基山地区挤压变 形中褶皱-逆冲断层几何形态的研究[17]，后被学者引人 到走滑区和伸展区的构造研究中(18-20)。构造变换带的 形成与断裂的相互作用密切相关，断裂通过硬连接（直
接连接）或软连接(变换带)方式发生连锁作用，导致构 造变换带内一般都是局部强应变带，变形相对复杂， 其对砂体富集、油气运移和圈闭形成过程具有重要的 控制作用[21-26]。辽中凹陷南洼发育多条走滑断裂，且在 时空展布与演化上存在差异性，这也决定了研究区可 能存在更为复杂的与走滑相关的圈闭。本文根据走滑 断裂的组合方式，并结合已钻构造分析，将本区的走滑 控圈模式进行总结，整体可划分为“S
”型走滑控圈、走 滑拉分控圈、多走滑复合控圈。3.1 “S ”型走滑控圈
平面上，断裂轨迹平直延伸是走滑断裂的典型特 征之一。但是在长距离的走滑运动中，任何一条走滑断 裂都难以保持产状不变，因而常常会由于走滑断裂两 盘岩性的差异，导致走滑受阻而形成局部的
弯曲段，即 形成走滑断裂“S ”型弯曲现象。伴随“S
”型弯曲段的形 成，沿走滑断裂将发育一系列增压区与释压区。以右旋 走滑断裂为例，在主断面向左弯曲凸出的位置，由于断 裂两侧地层走滑运动受阻，主断面闭合，故以挤压构造 应力为主；而在主断面向右弯曲凸出的位置，由于断裂 两侧地层走滑运动通畅，主断面呈拉张状态，故以伸展 构造应力为主。许多学者针对多个走滑带的研究结果 表明，走滑断裂呈“S
”型弯曲是一种普遍现象，且增压
区与释压区造就了具有显著差异的地质现象[26-28]。
当爱靠近
渤海勘探实践表明，“S
”型走滑断裂增压区与释压 区具有不同的控圈特征。由于增压区以挤压构造应力 为主，所以在该区常常形成大型的鼻状构造或半背斜 构造。释压区由于局部的伸展作用，常形成负地形或者 小型的伸展断块构造(见表1)。
位于辽中凹陷南洼的旅大16-3油田以及旅大 21-2油田即为增压区控圈的典型代表。以旅大21-2 油田为例（见图5、图3b
)，中央走滑断裂与旅大16-3 东断裂平面上呈右行左阶排列，直接导致了中央走滑
150断 块油气田2017年3月
层发育特征认为，可将辽中凹陷南洼划分为北段、中段 致为北段与中段的分界，旅大16-3东断裂南部末端分和南段。辽中1号断裂与中央走滑断裂的叠置位置大
割了中段与南段，各段凸洼格局存在显著差异。
S E 、
S E 、
S E 、
S /
譽
第24卷第2期何京，等.渤海海域辽中凹陷南洼断裂体系及走滑控圈模式151
反转带的隆起以及中央走滑断裂的“S
”形弯曲，形成了
旅大21-2大型半背斜圈闭，最大单块圈闭面积达12.7
km 2。同时，在“S ”形走滑增压区，由于主断面呈挤压闭
合状态，有利于油气的保存，最大油气丰度达到972x 104t /km 2(见表1)。勘探实践已经证实，旅大21-2构造
由深至浅发育大规模半背斜圈闭，古近系沙河街组和 东营组、新近系馆陶组和明化镇组皆已成藏，三级石油 地质储量发现超亿吨。
表
1
辽中凹陷南洼主要油田断裂控圈要素构造名称应力
环境圈闭类型
最大单块 面积/km2断层侧封 能力
最大储量丰度/(104t-km-2)主力层系旅大
21-2
挤压
自爱是什么意思断背斜
12.5强
972馆陶组+ 东一段旅大
16-3
挤压断背斜7.3强
490东二段旅大
16-3S
伸展断块 4.0
弱
234
东一段+ 东二上段
图
5
旅大
21-2油田S 型走滑控圈模式
3.2走滑拉分控圈
走滑拉分带一般以2条走滑断裂首尾接力的形式 出现，8面上走滑断裂以右行右阶形式组合，断裂连接 部位整体为拉张环境。以旅大16-3S
失火的天堂油田为例（见图
6)，锦州16-21走滑断裂与锦州16-3走滑断裂以右行 右阶形式8行叠置出现，在叠置部位为拉分环境，客观 形成逐级下掉的断块型圈闭，圈闭规模有限，最大单块 圈闭面积为4
km 2。但是在此部位，控圈断层的油气运
移能力较强，对于沟通烃源岩与浅层圈闭十分有利。然
而因为拉伸应力场环境下，断裂侧封较差，一般难以形 成高丰度的油气藏。对比旅大16-3以及旅大16-3S
构 造，两构造相距较近，但是旅大16-3位于挤压应力环 境，后者位于拉张的伸展环境，最大单块圈闭面积差异 较大(见表1)。同时，对比发现，旅大16-3构造以东三 段为主要目的层，旅大16-3S
构造的东三段、东二下 段、东二上段、东一段包括馆陶组皆已成藏，主力成藏 层系相较旅大16-3构造上移，显示了走滑拉分段非常 活跃的油气运移能力。
朱熹的诗3
断裂平面
图
6
旅大
16-3南油田走滑拉分控圈模式
剖面模式
