沧东断层孔店期伸展、走滑作用的沉积响应

颜照坤，李勇，李奋生，肖敦清，蒲秀刚，刘子藏，袁淑琴

（1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610059；2.中国石油大港油田公司勘探开发研究院，天津 300280）

沧东断层孔店期伸展、走滑作用的沉积响应

颜照坤1，李勇1，李奋生1，肖敦清2，蒲秀刚2，刘子藏2，袁淑琴2

（1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610059；2.中国石油大港油田公司勘探开发研究院，天津 300280）

文中根据地震、钻井资料，对黄骅坳陷孔南地区古近纪孔店组残留地层进行精细研究，获得了对孔店组沉积特征的深刻认识，进而分析孔店期沧东断层伸展作用和走滑作用对孔店组沉积的控制作用，并得出沧东断层在孔店期的构造活动规律：沧东断层在SQ1层序沉积时期开始发生伸展作用，SQ1层序沉积期和SQ2层序沉积期伸展强度较弱，并且只有沧东段活动；SQ3层序沉积期和SQ4层序沉积期伸展作用持续增强，并且整段都有活动，成为控制东侧下降盘沉积作用的边界断层。与此同时，沧东断层的右行走滑运动也控制了其东侧孔店组地层的沉积作用。

沉积响应；伸展作用；走滑作用；沧东断层；孔南地区

1 区域地质概况

新生代，黄骅坳陷先后经历了古新世—始新世断陷、渐新世断陷及新构造期断陷等构造旋回，是一个典型的多期叠合型断陷盆地，并表现出断陷中心迁移、断陷方式多变的特点［1-5］。随着近年来对陆相湖盆研究的不断深入，沉积和构造之间的关系越来越受到人们的关注，逐渐成为陆相沉积盆地的重要研究内容［6-7］。通过对沉积盆地中构造活动对沉积的控制过程和沉积对构造活动的响应过程的研究，可以建立构造活动和沉积作用的对应关系和同步演化规律［8-13］。

沧东断层作为黄骅坳陷孔南地区西侧的边界断层（见图1），对盆地的沉积过程具有明显的控制作用。文中将孔南地区孔店组地层划分为1个二级层序、4个三级层序（SQ1层序、SQ2层序、SQ3层序和SQ4层序分别对应孔三段、孔二段、孔一下亚段和孔一上亚段地层）。通过对孔店组残留地层特征的分析，研究沧东断层在孔店期的伸展作用和走滑作用。

图1 黄骅坳陷孔南地区构造单元划分

2 伸展作用的沉积响应

2.1 SQ1层序沉积期

根据沧东断层断面特征及其东侧残留地层的沉积特征，文中将沧东断层分沧东段和南皮段分别研究。

1）沧东段：由测线Inline3200地震剖面（见图2a）可以看出，沧东段断层东侧下降盘孔三段地层厚度由东向西有所增厚，具有同沉积断层的特征，并且地震剖面显示其靠近断层处具有杂乱发射的粗物源特征，这说明此阶段沧东段断层已经开始伸展活动，并控制其东侧沧东凹陷的沉积作用。

2）南皮段：由测线 Inline2080剖面（见图 2b）看出，沧东断层在舍女寺附近等厚切割孔三段地层，说明此位置断层是后期形成的。SQ1层序沉积期沧东断层可能尚未活动，不具备伸展作用。由测线Inline1600剖面（见图2c）看出，孔三段地层由东向西地层厚度逐渐减小至尖灭，说明在孔三段（SQ1层序）沉积时期，沧东断层南皮段尚未具备伸展作用。

2.2 SQ2层序沉积期

根据沧东断层断面特征及其东侧残留地层的沉积特征，可以看出沧东断层活动性南北两段仍具有明显的差异。

1）沧东段：从沧东凹陷地震剖面可以看出，沧东段断层东侧下降盘孔二段地层厚度由东向西有所增厚，具有同沉积断层的特征，说明孔二段沉积时期沧东断层伸展作用持续，并控制其东侧沧东凹陷的沉积作用。

图2 孔南地区地震剖面

2）南皮段：由孔南地区测线Inline2080地震剖面（见图2b）可以看出，孔二段地层被沧东断层等厚切割，说明孔二段沉积期沧东断层南皮段可能尚未活动。由测线Inline1600地震剖面（见图2c）可以看出，沧东断层孔二段地层厚度具有由东向西逐渐减小的特征。由此说明SQ2层序沉积期，沧东断层南皮段尚未具备伸展作用。

2.3 SQ3层序沉积期

由孔南地区地震剖面（见图2）可以看出，沧东断层东侧孔一下亚段地层呈典型的楔状，自东向西地层增厚，沧东断层具有同沉积断层的特征，相对于孔二段和孔三段地层有更大的拉伸量，反映了沧东断层孔一下亚段沉积期强烈的伸展作用，东侧地层发生较大沉降，控制了孔一下亚段地层厚度在近东西向上的快速变化。

2.4 SQ4层序沉积期

由 孔 南 地 区 测 线 Inline3200，Inline2080和Inline1600地震剖面（见图2）可以看出，孔一上亚段地层靠近沧东断层一侧地层呈典型的楔状，沧东断层具有同沉积断层的特征，断层根部地层明显较厚，由西向东减薄，相对孔二段和孔三段地层有较大的拉伸量，反映了沧东断层孔一上亚段沉积期仍具有强烈的伸展作用，东侧下降盘发生较大沉降，控制了地层厚度在近东西向上的快速变化。

综上所述，沧东断层在SQ1层序沉积时期开始发生伸展作用，SQ1层序沉积期和SQ2层序沉积期拉张强度较弱，并且只有沧东段活动。SQ3层序沉积期和SQ4层序沉积期伸展作用最强烈，并且整段都有活动，成为控制东侧下降盘沉积作用的边界断层，整个孔店期沧东断层伸展作用持续增强。

3 走滑作用的沉积响应

3.1 沉积中心迁移

对沧东断层东侧下降盘沉积中心分布的研究表明：SQ1层序沉积期，沧东断层东侧主要沉积中心位于沧州东侧枣20井附近；SQ2层序沉积期，沧东地区的沉积中心向南有较大扩张；SQ3层序沉积期，沧东凹陷沉积中心继续向南迁移；SQ4层序沉积期，沉积中心主要继承了SQ3层序沉积期的沉积中心，无明显迁移（见图 3）。

因此，孔店期沧东断层东侧沉积中心也具有向南西迁移的特征，反映了沧东断层在孔店期的走滑样式为右行。

图3 孔南地区孔店期沧东断层东侧沉积中心分布与迁移

3.2 沉降中心迁移

对沧东断层东侧沉降中心分布的研究表明：SQ1层序沉积期，沧东断层东侧沉降中心主要位于沧东地区，沉降中心以沧东凹陷为主体；SQ2层序沉积期，沧东断层东侧沉降中心向南有较大迁移（扩展）；SQ3层序沉积期，沧东断层东侧沉降中心向南扩张至南皮县；SQ4层序沉积期，沧东断层东侧沉降中心继承SQ3层序沉积期的沉降中心，并且盆地南部南皮凹陷的沉降中心具有一定程度的扩张（见图4）。

因此，孔店期沧东断层东侧沉降中心具有向北东迁移的特征，据此初步认为，沧东断层在孔店期走滑样式为右行。

图4 孔南地区孔店期沧东断层东侧沉降中心分布与迁移

3.3 粗端砂体迁移

由于各层位粗端砂体的互相叠置，将粗端砂体的迁移特征复杂化，因此，本次研究根据粗端砂体叠置平面图，绘制出了沧东断层东侧的粗端砂体侧向迁移剖面图（见图5）。

从图5可以看出，沧东断层东侧粗端砂体具有向北东迁移的特征，反映了沧东断层上升盘（物源供应一侧）孔店期走滑样式为右行。

4 结论

1）沧东断层的构造活动具有明显的分段性，并且每一段的构造活动性在各个沉积时期也不尽相同。

2）沧东断层在孔店期持续发生伸展活动，从SQ1层序沉积时期开始发生伸展活动，SQ1层序沉积期和SQ2层序沉积期伸展量较小，且只有沧东段活动；SQ3层序沉积期和SQ4层序沉积期伸展作用相对较强，并且整段都有活动，沧东断层成为控制东侧盆地沉积作用的边界断层。与此同时，沧东断层的右行走滑运动也控制了其东侧孔店组地层的沉积作用。

3）初步获得孔店期沧东断层的构造活动规律，孔店期沧东断层的伸展作用和走滑作用同时进行，并且伸展运动持续增强。

［1］大港油田石油地质编辑委员会.中国石油地质志（卷四）：大港油田［M］.北京：石油工业出版社，1987：20-145. Editorial Committee of Petroleum Geology in Dagang Oilfield. Petroleum Geology of China（Vol.4）：Dagang Oilfield［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，1987：20-145.

［2］陆克政，漆家福，戴俊生，等.渤海湾新生代含油气盆地构造模式［M］.北京：地质出版社，1997：1-231. Lu Kezheng，Qi Jiafu，Dai Junsheng，et al.Structural pattern of Cenozoic Bohai Bay hydrocarbon bearing basin［M］.Beijing：Geological Publishing House，1997：1-231.

［3］李大伟.新构造运动与黄骅坳陷油气成藏［M］.武汉：中国地质大学出版社，2006：1-37. Li Dawei.Neotectonism and hydrocarbon accumulation in Huanghua Depression，China［M］.Wuhan：China University of Geosciences Press，2006：1-37.

［4］池英柳，赵文智.渤海湾盆地新生代走滑构造与油气聚集［J］.石油学报，2000，21（2）：14-21. Chi Yingliu，Zhao Wenzhi.Strike-slip deformation during the Cenozoic and its influence on hydrocarbon accumulation in the Bohai Bay Basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2000，21（2）：14-21.

［5］高战武，徐杰，宋长青，等.华北沧东断裂的构造特征［J］.地震地质，2000，22（4）：395-404. Gao Zhanwu，Xu Jie，Song Changqing，et al.Structural characters of the Cangdong Fault in North China ［J］.Seismology and Geology， 2000，22（4）：395-404.

［6］颜照坤，段润梅，李勇，等.黄骅坳陷孔南地区孔店期徐西断层构造活动规律研究：来自沉积响应的证据［J］.地质学刊，2011，35（1）：1-10. Yan Zhaokun，Duan Runmei，Li Yong，et al.Tectonic active rules of Xuxi fault in Kongnan area of Huanghua Depression：Evidences from the sedimentary response［J］.Journal of Geology，2011，35（1）：1-10.

［7］胡德胜，佟殿军，阳怀忠.走滑构造研究进展［J］.断块油气田. 2009，16（5）：27-30. Hu Desheng，Tong Dianjun，Yang Huaizhong.Progress in research of strike-slip tectonics［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2009，16（5）：27-30.

［8］Vail P R，Bowman S A，Eisner P N，et al.The stratigraphic signatures of tectonics，eustasy and sedimentology：An overview［C］//Einsel E. Cycles and events in stratigraphy.Berlin：Springer Verlag，1991：617-659.

［9］Christie-Blick N，Biddle K T.Deformation and basin formation along strike-slip faults［G］//Biddle K T，Christie-Blick N.Strike-slip deformation and basin formation.SEPM Special Publication 37，1985：1-34.

［10］强昆生，王建民，田新文，等.志丹油田长2段沉积微相特征及其控油规律［J］.断块油气田，2011，18（3）：333-337. Qiang Kunsheng，Wang Jianmin，Tian Xinwen，et al.Sedimentary microfacies characteristics of the second member reservoir of Yanchang Formation and its controlling rule on oil distribution in Zhidan Oilfield［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2011，18（3）：333-337.

［11］董洁，陈世悦，袁波.时频分析精细划分欢喜岭地区地层层序［J］.断块油气田，2010，17（2）：146-149. Dong Jie，Chen Shiyue，Yuan Bo．Fine classification of stratigraphic sequence with time-frequency analysis in Huanxiling Area［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2010，17（2）：146-149.

［12］王锦程，李勇，钱赓，等.黄骅坳陷孔南地区孔店组孔三段原型盆地边界恢复［J］.断块油气田，2011，18（3）：305-307. Wang Jincheng，Li Yong，Qian Geng，et al.Boundary recovery of original basin of the third member of Kongdian Formation in Kongnan Area，Huanghua Depression［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2011，18（3）：305-307.

［13］钱赓，李勇，丘东洲，等.沧东凹陷孔一期构造活动的沉积响应［J］.断块油气田，2011，18（5）：573-577. Qian Geng，Li Yong，Qiu Dongzhou，et al.Sedimentary response of Ek1tectonic activity in Cangdong Sag［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2011，18（5）：573-577.

（编辑 赵旭亚）

Sedimentary response of extension and strike-slip role for Cangdong fault at Kongdian stage

Yan Zhaokun1,Li Yong1,Li Fensheng1,Xiao Dunqing2,Pu Xiugang2,Liu Zicang2,Yuan Shuqin2
(1.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China; 2.Research Institute of Exploration and Development,Dagang Oilfield Company,PetroChina,Tianjin 300280,China)

According to the seismic and drilling data,this paper studies the residual formation of Paleocene Kongdian Formation in Kongnan Area,Huanghua Depression and gains profound understanding about the sedimentary features of Kongdian Formation,then analyzes the control role of extension and strike-slip of Cangdong fault on Kongdian Formation deposition at Kongdian stage and draws the tectonic activity law of Cangdong fault at Kongdian stage,namely at SQ1 depositional stage,Cangdong fault shows the extension, which is very weak at SQ1 and SQ2 depositional stages and happens in Cangdong section only.The extension of the whole section is stronger and stronger at SQ3 and SQ4 depositional stages,and the Cangdong fault controls the deposition in the throw wall.At the same time,the strike-slip role ofCangdong faultcontrols the deposition ofKongdian Formation on the eastern side.

sedimentary response;extension role;strike-slip role;Cangdong fault;Kongnan Area

全国油气资源战略选区调查与评价国家专项“华北上古生界油气资源战略选区”（2009GYXQ17）；中国石油研究课题“黄骅坳陷孔店南部孔店组湖盆演化与沉积体系研究”（DGYT-2008-JS-715）

TE121.3+2

：A

1005-8907（2012）02-0158-05

2011-07-23；改回日期：2012-01-05。

颜照坤，男，1983年生，在读博士研究生，主要从事沉积盆地动力学方面的研究。E-mail：yzk517@163.com。

颜照坤，李勇，李奋生，等.沧东断层孔店期伸展、走滑作用的沉积响应［J］.断块油气田，2012，19（2）：158-162. Yan Zhaokun，Li Yong，Li Fensheng，et al.Sedimentary response of extension and strike-slip role for Cangdong fault at Kongdian stage［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（2）：158-162.