走滑断层的识别标志及其石油地质意义的初探

李 强，李思辰，李 峰

(长江大学 地球科学学院，湖北 武汉 430100)



走滑断层的识别标志及其石油地质意义的初探

李 强，李思辰，李 峰

(长江大学 地球科学学院，湖北 武汉 430100)

走滑断层若按照断层规模及石油地质控制作用进行划分，主要可以分为五种形式，分别是板块级、盆地级、区带级、圈闭级与显微级。对于不同类别走滑断层识别，主要是通过五种现象进行划分，分别是断面陡立、发育花状构造、平面行迹丰富、空间常见海豚效应、断层两侧地层厚度突变。研究走滑断层有关资料了之后，对走滑断层有着更加清晰全面性认识。走滑断层对于油气勘探具有重要作用，主要原因是走滑断层控制着盆地内部结构及沉积体系，进而对油气移动范围及油气圈产生影响。

走滑断层；石油；地质作用

我国科研人员进行断层研究时，主要将断层分为3种，分别是正断层、逆断层及平移断层。有的科研人员还会增加顺层断层，实际上顺层断层属于逆断层中的特殊情况，也可以理解为是顺层断层的早期发育阶段，单独进行分析并没有较大研究价值。平移断层指的是两个断层之间相对滑动。笔者在研究之后认为平移断层定义划分并不充分，因此将平移断层统称为走滑断层。

1 走滑断层的概念及分类

1.1 走滑断层的有关概念

走滑断层主要指的是两个断层之间相互运行，主要特点为相对走滑位移。两个断层之间要是相互向右移动，这种走滑断层被称之为右旋走滑断层；反之要是向左进行移动，这种断层则被称之为左旋走滑断层。

正常情况下，两个断层之间位移矢量都是斜向的。两个断层位移矢量斜向较大时，这种断层被称之为正走滑断层或逆走滑断层。从一定角度而言，自然界内几乎全部都是具有斜向位移的走滑断层。走滑断层在移动过程中，会造成两个断层上方地层形状的改变，因此与位移矢量周围相接近的结构被称之为走滑构造[1]。

与走滑断层样式具有关联性的就是花状构造，同时花状构造也是最为典型的褶皱样式。花状构造名词来源于断层解剖平面内所呈现出来的形态与花瓣较为相识。

1.2 走滑断层类型

现阶段，对于走滑断层的研究有限，对走滑断层类型的划分，主要可以从以下几个角度划分：从两个断层之间运行方向而言，可以将走滑断层划分为左旋走滑断层与右旋走滑断层；若按照倾向应力分量特点划分，可以将走滑断层划分为正走滑断层与负走滑断层；若按照应力场地层变形关系划分，可以将走滑断层划分为转换断层与调解断层。如图1所示，就是按照断层之间角度对走滑分层进行分类。

a 正断层θ1+θ2=180(°)； b 正断层θ1+θ2=180(°)；

由图1可知：两个断层之间角度若正好等于180(°)，这种断层方式就属于正断层，角度若大约180(°)，就属于正走滑断层，角度若小于180(°)，就属于负走滑断层[2]。

本文在对于走滑断层研究中，以油气勘探作为切入点，将走滑断层分为5种，分别是板块级走滑断层、盆地级走滑断层、区带级走滑断层、圈闭级走滑断层与显微级走滑断层。

1.2.1 板块级走滑断层

板块级走滑断层是最大走滑断层，主要是转换型板块的边缘。转换型板块边缘内，两个板块之间的相互运行需要严格按照边界平行运行，这种运行方式对于板块边缘岩石并不会产生任何影响。板块级走滑断层与油气储存层之间并没有直接性关联，因此不是本文研究重点。

1.2.2 盆地级走滑断层

盆地级走滑断层主要指的是走滑断层对于盆地形成板块进行控制。盆地级走滑断层所拥有的规模仅仅小于转换型板块边界，能够直接影响盆地形成及演化。世界范围内具有代表性的盆地级走滑断层为阿尔卑斯断层与阿尔金断层。

1.2.3 区带级走滑断层

区带级走滑断层主要对盆地内二级构造带的形成造成影响，在不同应力影响下，区带级走滑断层所呈现出来的形式存在较大差异。在我国西部地质环境内，主要存在两种区带级走滑断层，分别是逆冲构造带与褶皱构造带。在我国东部地质结构中，区带级走滑断层地质形状主要呈现麻花状，走滑特点在解剖面上并不显著，与正断层基本一致[3]。

1.2.4 圈闭级走滑断层

比区带级走滑断层规模小一点的断层就是圈闭级走滑断层，影响因素较小，正常情况下仅仅能够对圈闭范围内造成影响。

1.2.5 显微级走滑断层

显微级走滑断层所拥有的规模实际上比圈闭级走滑断层还要小。圈闭级走滑断层与显微级走滑断层之间最为显著差异为，显微级走滑断层在地震资料上难以发现。

2 走滑断层的识别标志

由于走滑断层是在特殊应力条件下形成，因此具有一定几何学特点，这也是识别走滑断层的主要标志。

1) 断层断面陡直，直插基底。

倾向断层断面内最为显著的特点就是呈现上陡下缓形状，与形状复杂的坡坪式断层形状基本相同。但是走滑断层所具有的情况与之正好相反，断面呈现上缓下陡特点，到走滑断层底部基本上能够直立，这也是走滑断层断面最为显著的特点。只要看见断层断面呈现这种特点，就基本能够确定该断层为走滑断层。

但是需要注意的是，并不是所有走滑断层都具有这个特点。现在科研人员就发现有两种走滑断层并不具有这个特点，分别是调节断层与继承性走滑断层。调节断层断面结构较为简单，主要呈现直立形状；继承性走滑断层可以说是主构造变形下的产品，断面形状受到主变形影响较为严重，但是基本上不会深入到基底。还有一种情况是在倾向断层初期形成，具有倾向断层断面所具有的特点，大部分断层形状与坡面特点相同[4]。

2) 剖面上可能发育花状构造。

走滑断层形成最具有代表性的变形构造样式就是花状构造。走滑断层要是横切之后，主干断层与派生断层之间呈现花状结构，这种段层就被称之为走滑断层。正常情况下，主干断层倾角较陡，越是往内越呈现垂直形状，派生断层逐渐向主干断层汇拢。

断层由于走滑作用，会造成主干断层褶皱宽度远远高于派生断层上的褶皱宽度，并且褶皱形状对称特点较为明显。走滑断层花状结构最外面的派生断层，基本上就将断层褶皱变形范围确定完毕，花状结构内侧，正常情况下受到走滑作用影响较小。

通过物理实验发现，走滑断层表型范围主要受到四个因素影响，分别是断层活动阶段、盖层厚度及能干性、扭动性质、断层走向与应力方向角度大小。走滑在发展过程中对断层变形造成的影响不同，初期走滑活动主要对断层内部及两侧变形构成产生影响；走滑活动持续变化时，盖层会出现破裂问题，同时伴有连通；之后走滑活动对于断层变形影响会快速减弱。

花状构造是走滑作用下所形成的产物，因此花状构造是走滑断层识别中最为显著的特点。但是在对于走滑断层构造研究中，还需要躲避一些陷阱。正花状构造解剖面上所呈现出来的几何特点与冲起构造较为相似，负花状构造与断陷边界构造较为相似。因此在对走滑断层花状构造进行识别时，一定要与走滑断层其他特点相结合，对走滑断层进行全面分析，进而对走滑断层进行识别。

3 走滑断层对石油地质意义

正是由于走滑断层形式方式较多，在世界范围内拥有广泛分布，同时在油气富集方面具有重要意义。

3.1 控制盆地构造格局和沉积体系

控制盆地构造格局和沉积体系主要指的是盆地级走滑断层，盆地级走滑断层对盆地沉积体系的演化和二级构造等具有重要作用，甚至可以说盆地级走滑断层直接决定着盆地沉积体系的演化和二级构造的形成，所以走滑断层对于盆地油气系统也具有控制作用。就现在发现走滑断层对于盆地油气具有控制性能的研究成果而言，其中具有代表性的即是阿尔金断层对于渤海湾盆地内的油气系统具有控制作用。

3.2 提供了有效聚油气圈闭

走滑断层与倾向断层相同，在形成过程中对于地层变形会造成影响，进而形成各种类型的圈闭或复合圈闭，由于油源的作用，这些圈闭都有可能形成聚油气圈闭。

3.3 成为有效的油气运移通道

就油气系统概念内容而言，油气系统在形成生油层到圈闭的整个过程中，关键内容就是运移。生油层与油气储层之间并不是相互连接的，走滑断层主要作用就是让生油层与油气储层在垂直方向上相互连接。走滑断层切割深度越大，断面所具有的陡直特点越显著，走滑断层在垂直方向就能够与烃源岩积极沟通，走滑断层就承担着油气运移的作用[5]。

3.4 可以改善储层的储集物性

走滑断层规模较小的是圈闭级走滑断层与显微级走滑断层，这些规模较小的走滑断层主要都是在挤压应力背景下形成，基本上都是调节断层。规模较小走滑断层的形成表示应力在一定范围内分布并不均匀，这些应力异常会造成地层内出现裂缝，裂缝对于油气储存空间虽然没有显著作用，但是能够有效完善储层的渗透性能，提高储层产能。正是由于规模较小的走滑断层能够显著提高油气储层所拥有的渗透性能，提高油气系统产能。但是走滑断层要是想要拥有该作用，前提要求就是油气藏已经发育完善，内部拥有油气。若只存在渗透性能，天然孔隙根本就无法进行油气开采。地层内若不含有油气，对于储层进行改造也就没有任何实质性价值，同理走滑断层对于石油地质也会没有任何意义。油气在进入储层之后，需要先将储层内部的地层水挤压出来，占据地表水所占据的空间，储层内油气含量在达到一定浓度之后，就能够富集成藏。油气之所以能够进入到储层内，主要动力为浮力，浮力的大小主要受到油气与地层水水平差距影响，圈闭关闭程度对于浮力也具有影响。圈闭程度越高，油气与地表水之间密度差距也就越大，进而浮力也越大。

4 结 论

走滑断层在世界范围内有着十分广泛的分布，且自身所具有的几何形态及构造变形特点都十分特殊。走滑断层主要由特殊构造部位形成，组合方式较多，所拥有的识别标志类别较多。走滑断层与石油地质之间有着紧密关联，特别是走滑断层能够有效改进油气储层渗透性，让油气更加容易进入到储层内部。现在发现的大型油气系统数量较少，石油勘探工作重点不得不转移到小型石油系统内。所以在油藏研究中，走滑断层是一个良好的研究方向。

[1] 范秋海. 走滑构造与油气成藏[J]. 西南石油大学学报, 2014, 9(6): 16-17.

[2] 张延章. 歧口凹陷唐东走滑断裂存在证护及勘探意义[J]. 新疆地质, 2015, 13(4): 32-33.

[3] 杨克绳. 中国含油气盆地结构和构造样式地痣解释[M]. 北京: 石油工业出版社, 2015.

[4] 夏义平, 刘万辉. 走滑断层的识别标志及石油地质意义[J]. 石油地质, 2013, 9(1): 26-28.

[5] 杨学文. 百口泉油田走滑断裂带献发现及其成藏意义[J]. 新疆石油地质, 2015, 23(2): 49-51.

An Identification Mark of Strike Slip Fault and Its Geological Significance in Petroleum

LI Qiang, LI Sichen, LI Feng

(SchoolofGeosciences,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China)

If the strike slip fault can be divided into five types, according to the size of the fault and the control of petroleum geology, we can know it is divided into types, namely, plate level, basin level, zone level, trap level and microscopic level. In the different categories of strike slip fault recognition, it mainly divided by five phenomena are steep, including section flower structure, plane traces rich, dolphin effect and both sides of the fault formation thickness mutation. After studying the data of strike slip fault, it is clear that the strike slip fault has a clearer and comprehensive understanding. The strike slip fault has an important role in oil and gas exploration. The main reason is that the strike slip fault controls the inner structure and sedimentary system of the basin.

2016-10-06

李强(1988-)，男，河南淅川人，在读硕士研究生，研究方向：油气勘探开发，手机：18007146361，E-mail：824849459@qq.com.

P618.13

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.006