走滑构造变形特征及其形成圈闭分布

李明刚，吴克强，康洪全，贾怀存，程涛

（中海油研究总院，北京 100027）

引言

走滑构造作用可以形成复杂的构造系统，是构造地质学研究的一个重要的前沿课题。自从扭动断层概念提出以来，走滑构造的研究取得了长足的进展[1-3]。走滑构造作用不仅影响着盆地的形成与演化，在油气成藏方面也有重要的作用[4-7]。近年的油气勘探中发现了越来越多的与走滑构造作用相关的油气圈闭，因而受到广泛关注。

郯庐断裂是一条著名的走滑断裂带，勘探实践表明其渤海海域段油气资源非常丰富，探明储量占整个渤海油田的70%，目前落实的走滑构造圈闭基本都获得了油气发现。但是走滑构造圈闭并不是沿着走滑断裂带满带分布，而只是在特定的区域存在。因此查明走滑构造圈闭的分布规律，对走滑断裂带的油气勘探具有重要的指导意义。本文试图在走滑构造变形特征梳理的基础上，总结走滑构造圈闭的成因与分布模式，指导走滑变形区的油气勘探。

1 走滑构造的识别标志

走滑构造是地壳或岩石圈在位移矢量近水平的剪切应力作用下产生的构造变形，包括走滑主位移带及各种由断层走滑位移引起的伴生构造。具体的走滑构造样式与走滑断层的位移方式有关。走滑断层以两盘断块体相对走滑位移为主要运动特征，按照位移方式一般有张扭、压扭和平行扭动 3种。一般来讲平行扭动形成“真正的”简单剪切走滑变形，而张扭和压扭位移方式，由于走滑断层的位移方向多与断层线斜交，进而引起断层两盘断块或走滑断层上覆地层变形。走滑构造普遍存于盆地构造体系中，并与其他构造样式共同构成了盆地构造体系。走滑构造是1种重要的含油气构造样式，常表现出一些特征性的变形特征[8-9]，为认识走滑构造奠定了有利条件。

1.1 剖面识别标志

（1）花状构造。花状构造是鉴定走滑构造最重要的标志。在花状构造中，主干走滑断层上缓下陡，浅层近对称性发散，深层近直立切入盆地基底。花状构造进一步可以划分为正花状构造和负花状构造。正花状构造是在压扭作用下产生的，花心部分断块向上位移表现出背斜特征，断层表现出逆断层的特征；负花状构造在张扭作用下产生的，花心部分断块向下位移表现出向斜特征，断层大多具有正断距。理论上分析，正花状构造和负花状构造可以同时出现在同一走滑构造带的不同构造部位。

（2）丝带和海豚效应。丝带和海豚效应是走滑断层沿着断层走向不同位置的剖面上表现出的正断层和逆断层的特点。丝带效应是指走滑断层近直立，但是沿走滑断层走向断层倾向有变化，造成不同剖面有正断层和逆断层的表现；海豚效应是在走滑断层断面倾向一致的情况下，由于断层走滑位移引起断层两盘在不同位置的差异升降，表现出正断层和逆断层的特点。

（3）断层两侧地层厚度不协调。断层走滑位移会引起断层两盘错动变形，如果同一地层存在厚度的变化，则断层的走滑位移会导致剖面上断层两侧地层厚度有显著的差异。

1.2 平面识别标志

平面上，走滑构造也具有特定的变形特征。而且不同构造层系走滑构造的平面组合样式差异明显。深部构造层，走滑断层主断面连续分布，切割盆地基底，表现出线状延伸、带状展布的特点。中部构造层，随着走滑作用的减弱，走滑断层主断面逐渐“羽化”，平面上首尾相接，表现出帚状特征，局部或有雁列特征。浅部构造层，主断面不发育，大量次级断裂构成雁列式的带状展布。

2 走滑构造样式及演化

走滑构造样式随着走滑断层位移的渐进发展会发生一定的变化（图1）。基底走滑断层发育早期，盆地盖层常常发育宽缓的雁列褶皱带来调节断层的走滑位移，盖层的雁列褶皱与基底断块顶面可以产生滑脱。随着走滑位移量的增大，盆地盖层雁列褶皱宽度加大并出现各种次级剪切破裂，断续的雁列走滑断层开始发育，这些走滑断层可能没有直接与基底中的主干走滑断层相联接，但是它们可以在基底走滑断层带的渐进变形过程中逐渐勾通，形成连续好、贯通整个盆地盖层的线型走滑断层带[10-12]。晚期，走滑递进变形使得基底走滑断层与盖层走滑断层连接在一起，盖层走滑变形带的宽度又变窄，走滑位移相对集中在贯穿基底与盖层的主干走滑断层上。

图1 走滑构造演化模式

3 走滑构造圈闭的成因与分布

通过以上分析可知，在走滑变形区走滑构造沿着走滑断层呈带状展布，可以通过剖面组合样式以及平面展布规律等一些标志性特征综合识别。然而，走滑构造变形引起的相关圈闭并不是沿着走滑构造带普遍发育。理论分析和勘探实践证实走滑构造圈闭仅分布在走滑断层水平位移变换成垂直位移的区带，具体分布在以下4个位置。

（1）单条走滑断层的端部。走滑断层位移沿着断层走向逐渐减小直至尖灭，这种位移变化的特征在断层两盘形成前压（增压）后拉（释压）的应力状态，导致两盘端部呈现出2个压缩区和2个拉伸区的四象限应变分布特征，产生一些与走滑断层斜交的张剪性或压剪性断裂（图 2a）。收缩区挤压隆升，拉伸区伸展沉降，进而发育各种构造圈闭。

图2 单条走滑断层位移相关的圈闭分布

（2）单条走滑断层内弯曲段。走滑断层弯曲部位是断层位移受阻或应力释放的区域，走滑断层以压扭或张扭的位移方式形成收敛增压和离散释压区（图 2b）。在增压弯曲段水平挤压分力引起地壳收敛隆升，容易形成背斜类圈闭，规模大；在释压弯曲段水平拉伸分力导致地壳拉张沉降，容易形成断块类圈闭，圈闭分散。

（3）多条斜列走滑断层重叠部位。多条走滑断层有左阶和右阶2种斜列的组合形式。在斜列走滑断层的重叠部位，走滑作用诱导的垂直位移叠加，是圈闭发育区。圈闭发育状况与具体断裂组合方式及走滑方向有关。右阶右旋和左阶左旋走滑断层带的重叠部位，释压叠覆，拉张裂陷沉降，容易形成断块类圈闭甚至发展为拉分盆地；右阶左旋和左阶右旋走滑断层带的重叠部位，增压叠覆，压扭反转隆起，容易形成背斜类圈闭（图3a）。

图3 多条走滑断层位移相关的圈闭分布

（4）多条共轭走滑断层交会区。共轭走滑断层的交会区是应力集中收敛或发散释放的区域，在这样的应力场背景下引起地壳收缩隆起或拉张断陷，进而形成相关的圈闭类型。如图3b所示，北东向右旋和北西向左旋走滑断层的共轭交会区，一、三象限为收敛增压区，容易形成隆起构造；二、四象限为拉张释压区，盆地沉降形成断块构造甚至发育凹陷区。渤海的勘探实践证实了该规律。在北西向张家口—蓬莱左旋断裂体系和北东走向郯庐右旋断裂带的交会处，一、三象限增压叠覆，压扭反转形成正地形的圈闭群，而二、四象限为释压拉张区，强烈断陷是渤海海域主要凹陷的发育区。

总体而言，走滑构造圈闭类型可以划分为2类，一类与单条走滑断层相关，另一类与多条走滑断层相关。受走滑断层控制，沿着走滑断层带状分布，具体分布在4个位置：单条走滑断层的端部、单条走滑断层内弯曲段、多条斜列走滑断层重叠部位和多条共轭走滑断层交会区。走滑构造圈闭不同分布位置都存在增压收缩和释压拉张2种应力状态。其中增压收缩区多发育背斜—断背斜类圈闭，圈闭较为整装单一，面积较大；而释压拉张区一般发育断块—断鼻类圈闭，圈闭较为分散，规模相对较小（表1）。渤海的勘探实践证实增压区的地质储量远大于释压区的地质储量，因此应着重重视增压区的勘探。

表1 走滑构造圈闭分布规律

4 勘探实例分析

走滑构造圈闭在上述4个走滑断层水平位移转变为垂直位移的区带普遍发育，这一规律的认识，有助于走滑变形区一些构造圈闭的成因解释与圈闭落实。

锦州25-1油田位于渤海海域辽东湾探区辽西凹陷的北部，是1个亿吨级的大型油气田。该油田6、11井区所在的“凹中隆”成因认识一直存在争议。众所周知，NE向郯庐走滑断裂带从辽东湾地区穿过，因此油田围区存在的 NE向基底断裂应该是郯庐断裂带的分支，而具有走滑变形的性质。通过系统刻画、落实油田围区的NE向基底走滑断裂，提出了“凹中隆”合理的解释方案：处于F1和F2两条左阶右旋走滑断层的重叠位置，走滑断层位移引起该区挤压叠覆，形成反转隆起构造。走滑断层控圈的思维同样适用于海外地区的油气勘探。由于南美与西非大陆旋转拉张裂离的作用，桑托斯盆地盐下断裂体系晚期与区域伸展应力场斜交，表现出走滑的性质，进而控制了盐下局部反转构造圈闭的发育。如L构造存在的3个构造高点都是受左旋走滑断裂带控制形成的局部挤压反转构造。西部和中部构造受单挑走滑断层控制，都处于左旋走滑断层弯曲增压部位，断层位移受阻，挤压收敛形成的反转背斜、断背斜构造。东块构造主要是受2条右阶左旋走滑断层的叠覆增压位置，地层压扭形成反转断背斜构造。

5 结论与启示

（1）走滑断层作用控制相关构造圈闭总体沿着走滑断层带水平位移转换为垂直位移的区段带状分布，具体分布在4个位置：单条走滑断层端部、单条走滑断层内弯曲段、多条斜列走滑断层重叠部位和多条共轭走滑断层交会区。

（2）走滑构造圈闭不同分布位置都存在增压收缩和释压拉张2种应力状态，发育不同的圈闭类型。

（3）走滑变形区应该树立“走滑控圈”的思维，坚持寻找、识别大型的走滑断层，每条新走滑断层的确认，必定能够沿着落实的断裂发现一系列走滑相关圈闭，进而打开新的勘探局面。

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