青东凹陷走滑断层识别及其封堵性评价

青东凹陷走滑断层识别及其封堵性评价
青东凹陷是一个新生代走滑—拉张断陷盆地，走滑构造较为发育，且对油气成藏要素及油气藏形成与分布具有重要的控制作用。

本文总结梳理走滑断层识别特征的基础上，并运用时间切片技术，对青东凹陷西次洼走滑断层进行了精细识别及描述，重新落实大量走滑伴生构造圈闭，并利用断层两盘岩性对接及断层泥涂抹进行了断层封堵性分析，研究表明走滑伴生构造圈闭具有较好的封堵性，成藏条件较为优越。

标签：石炭～二叠系；微量元素；地球化学特征；沉积介质；沉积环境；银根-额济纳旗
青东凹陷位于济阳坳陷东部，郯庐断裂带以西，面积近1200km2，是一个新生代走滑—拉张断陷盆地。

受断裂带走滑活动的影响，凹陷内构造表现出走滑特征，对于青东凹陷油气成藏要素及油气藏形成与分布具有重要的控制作用（詹润等，2012；杨贵丽，2014）。

但走滑断层以侧向位移为主，垂向段距较小或者没有垂向段距，难以有效识别。

1 走滑断层识别标志
走滑断层是指两盘断块体以相对走滑位移为主要运动特征的断层。

由于产生于独特的应力背景之下，走滑断层具有一系列独特的几何学特征，这也是判识其是否存在的重要标志（夏义平等，2006）。

在青东凹陷西次洼，走滑断层识别标注主要包括以下几种：
①断面陡直，直插基底。

在地震剖面上，走滑断层大多表现为上缓下陡，到深部近于直立，深深插入沉积基底的形态。

②发育花状构造。

花状构造是走滑断层最典型的变形构造样式，主要特征是在横切走滑带的剖面上一条主干断层和若干派生断层共同组成一個类似“花”的结构。

在聚敛型走滑断层或走滑断层的聚敛部位，在压扭作用下形成正花状构造；在离散型走滑断层或走滑断层的离散部位，在张扭作用下形成负花状构造。

③“海豚效应”或“丝带效应”。

海豚效应指在走滑断层倾斜方向相同的情况下，在一个横切剖面上显示为正断层，在另一个剖面上显示为逆断层。

丝带效应指走滑断层总的看来近于直立，但沿其走向其倾向有变化，造成有正断层和逆断层交互的表现。

④断层两侧地层产状、厚度及沉积相不协调。

走滑断层两侧块体不同向走滑会造成两侧地层产状、厚度及沉积相突变、不协调的现象。

在青东西部斜坡带，走滑压扭断层两侧地层产状发生突变，导致两侧地层产状成“V”字形。

⑤断层处常见走滑伴生构造。

走滑压扭断层常伴生走滑压扭褶皱构造，比如
在青东17井区，走滑断层附近正常沉积地层受构造反转期的走滑压扭应力场改造而形成的，剖面上发育明显褶曲背斜伴生褶皱构造。

⑥平面上断层形迹十分丰富。

走滑断层在平面上断层形迹十分丰富，既可以是一条连续断层，也可以形成多条走滑断层构成的雁列状断层组，甚至还可以出现“帚状”及“马尾状”组合形式。

2 走滑断层在地震切片上的响应
时间切片（time slice）是在三维地震处理结果的数据体中，对某个波至时间显示的平面图。

时间切片是地下不同层位的信息在同一时间平面内的反映，包含有倾角、断层分布、构造形态等各种地质信息，通过同一相位地震波的极性、反射波振幅能量变化、频率高低等判定构造的存在。

为了更好地识别走滑断层，作者利用青东凹陷三维地震资料切取了一系列时间切片。

地震时间切片上可以看出，断层两侧走滑断层两侧同相轴走向会发生明显错动，造成两侧地层倾向、振幅及疏密程度发生明显突变。

根据区域应力场特征和断裂发育特征，可将时间切片上突变连接起来，即可以清晰的刻画走滑断层。

通过地震资料的平面和剖面联动解释，认为时间切片技术可以较好地刻画描述走滑断裂，特别是没有明显垂向位移的走滑断裂。

3 走滑断层圈闭封堵性评价
在走滑断层识别描述的基础上，作者对青东凹陷主要含油层系沙四上II砂组及IV砂组顶面构造图进行了精细解释。

发现，青东凹陷发育2条北北西走向的走滑断层，并与区内发育的近东西向断层相互切割，形成一系列断块圈闭，具有较好地含油气前景。

4 断层封堵性评价
断层侧向封堵性最常用的评价方法是对接封闭和泥岩涂抹封闭（吕延防等，2013）。

对接封闭指断层一侧目的盘的排替压力小于另一盘地层排替压力时，断层封闭封闭。

所谓泥岩涂抹封闭，指塑性泥岩层沿断裂带涂抹其上，使断裂带本身具有高排替压力。

泥岩涂抹封闭能力常用断层泥比率SGR表示（SGR = ∑（页岩层厚）/ 断层断距× 100 %）。

对于青东凹陷西次洼沙四上亚段II砂组及IV砂组断块构造圈闭而言，其断层包括北西向走滑断层三条，以及近东西向张性断层。

断层性质不同，对其封堵性的评价方法也应不同。

对于走滑断层而言，主要是从其区域应力特征及泥岩涂抹封闭能力来进行评价。

4.1 走滑断层封堵性评价
4.1.1 区域应力特征分析
根据力学性质可将走滑断层断层分为挤压性和拉张性。

挤压性断层往往具有封堵作用，拉张性断层则往往是开启性的，一般不具有聚集成藏的特征（彭存仓等，2009）。

鉴于青东地区走滑断层为压扭性断层（这一点可从走滑断层附近发育褶曲背斜等走滑压扭构造可以证明），所以应该具有较好的封堵能力。

4.1.2 泥岩涂抹封闭分析
新解释青东凹陷西次洼走滑断层没有明显垂向段距，从时间切片上可以看出，其走向滑距介于50m-100m之间。

青东凹陷西次洼沙四上亚段1-5砂组泥岩平均厚度分别为109m、88.3m、60.8m、102.5m及26.8m。

运用断层泥比率求值公式（SGR =∑（页岩层厚）/断层断距×100%），求得主力含油层系II砂组及IV 砂组断层泥比率分别为88%-176%及103-206%。

根据前人研究成果，此走滑断层应具有较好的封堵能力。

4.2 正断层封堵性评价
4.2.1 断层两盘岩性对接关系分析
选取青东凹陷西次洼南部主要近东西向正断层作为研究对象，来分析各断层两盘岩性对接关系。

从实钻情况来看，沙三下亚段地层以暗色泥岩为主，厚度可达上百米；沙四下亚段地层以紫红色、灰色泥岩为主，连续厚度可达200m。

在IV砂组顶面构造图上，利用统计数据，推算断层两盘地层对接关系可知：F1、F3及F4两侧地层对接关系均为IV砂组组内对接（油藏在断层下盘），封堵概率均為80%；IV砂组对接III砂组或者及II砂组（油藏在断层上盘），封堵概率分别为100%与93%。

F2断层两侧地层对接关系为IV砂组对接沙四下-孔店红层（油藏在断层下盘），封堵概率大于90%；IV砂组对接I砂组（油藏在断层上盘），封堵概率为61%。

4.2.2 泥岩涂抹封堵性分析
首先假设所涉及各层段地层中砂岩在纵向上是均匀分布的，如此可以根据各组地层整体泥地比来定量判定断层泥岩涂抹率。

具体计算方法为断层所涉及到的砂组的泥岩厚度之和，除以断层垂向段距（假设断及的沙三下亚段及沙四下亚段地层岩性均为泥岩）。

运用上述方法计算后可知，对F1-F4断层而言，若油藏在断层下盘，其SGR 值为80%-86%；若油藏在断层上盘，SGR值为74-100%。

综上所述，青东凹陷西次洼沙四上亚段II砂组及IV砂组各走滑断层伴生构造圈闭均具有较好的封堵性，成藏条件较为优越，具有较大的勘探潜力。

5 结论
①青东凹陷走滑特征明显，走滑断裂较为发育，主要识别特征有断面陡直、发育花状构造、具有“海豚效应”或“丝带效应”、断层两侧地层产状及沉积相不协调、发育走滑伴生构造及平面断层行迹丰富等方面；
②地震时间切片上，走滑断层两侧同相轴走向会发生明显错动，造成两侧地层倾向、振幅及疏密程度发生明显突变，运用时间切片可以有效识别走滑断层；
③岩性对接分析及泥岩涂抹分析认为，青东凹陷西次洼沙四段走滑构造圈闭走滑断层及正断层具有较好的封堵性，成藏条件良好。

参考文献：
[1]詹润，朱光.济阳坳陷青东凹陷基底断裂复活规律和方式[J].地质论评，2012，58（5）：816-828.
[2]杨贵丽.青东凹陷走滑构造对油气成藏的控制作用[J].油气地质与采收率，2014，21（5）：18-21.
[3]夏义平，刘万辉，徐礼贵，郑良合.走滑断层的识别标志及其石油地质意义[J].中国石油勘探[J].2007，12（1）：17-23.
[4]吕延防，付广，付晓飞.断层对油气的输导与封堵作用[M].北京：石油工业出版社，2013.
[5]彭存仓，张博.郯庐中段走滑断裂与新滩地区油气成藏关系[J].石油实验地质2009，31（3）：227-230.。