下扬子黄桥地区构造样式分析

刘志华

(中国石化 华东油气分公司 勘探开发研究院，南京 210011)

海相盆地是油气勘探的重要领域，我国海相地层的分布面积300×104km2[1],下扬子区是我国南方海相地层油气勘探最具前景的地区[2-6]，但是由于多期构造演化相互叠加,导致地层格架复杂，成藏条件多变,勘探难度大,迄今未能获得重大油气成果。黄桥地区是下扬子有利含油气区，地理位置西起泰兴，东至如东与海域相接，南倚长江北岸，北靠海安，构造位置为下扬子区南京坳陷[7]。勘探工作始于“六五”期间，个别井也获得工业油流[8-10]，反映出良好的油气勘探前景，但是由于后期改造强烈、构造复杂[11-15]，未能寻找到油气稳定保存区，制约着该区油气勘探工作。本次研究主要针对黄桥地区三维覆盖区(图1)，通过该区地震资料精细解释,分析不同的构造样式和组合，寻找构造稳定区，为黄桥地区下一步油气勘探部署提供依据。

图1 下扬子黄桥地区构造位置简图

1 区域地质概况

下扬子区位于扬子地台东部，西北边界为郯庐断裂、东南以江绍断裂为界,是我国海相中、古生界发育齐全、保存较为完整的地区之一[16-17]。黄桥地区构造位置位于下扬子相向对冲带，地层保存完整，根据钻井及地震资料预测，海相中、古生界残留视厚度5 000～7 000 m。

2 构造演化

根据前人研究[7,9],结合区域构造和地震剖面解释和比对，黄桥地区构造演化经历平稳震荡期、挤压推覆期和拉张裂陷期3个阶段(图2)。

2.1 平稳震荡期(加里东—印支早期)

震旦纪—早三叠世，黄桥地区构造活动以振荡运动为主，属于连续沉积的陆缘海和陆表海，极少火山活动。加里东期盆地整体抬升，海西期构造作用平稳，沉降连续，构造形态简单，构造格局以隆坳为特征,此时，黄桥地区构造尚未成型。

2.2 挤压推覆期(印支—燕山中期)。

三叠纪以来，受印支运动影响，扬子地块与华北地块陆—陆碰撞，产生一系列由北向南推覆挤压构造，并形成北高南低的构造格局；早中燕山期，受南方构造影响，黄桥地区发生大规模由南向北的推覆，产生一系列北东向逆断层控制的推覆构造，叠加在印支期由北向南的推覆构造上。通过地震资料及钻井，滑脱面为志留系高家边组，平面上有对冲特征。在黄桥北部HN2和HN11井，大量中古生界地层遭剥蚀，奥陶系、震旦系地层出露，展现出一些推覆构造和逆牵引背斜。

2.3 拉张裂陷期(燕山晚期—喜马拉雅早期)

晚白垩世开始，太平洋板块向亚欧板块俯冲，使下扬子地区构造应力由挤压转变为南东—北西向的拉张，黄桥地区进入稳定沉降期，广泛接受沉积。由于反转拉张期断陷作用主要沿着早期滑脱断层发生，因此，早期滑脱断层后期反转作用最强，对中古生代形成的推覆冲褶构造进一步改造，同时拉张走滑断裂也控制着新生代的沉积。

3 构造样式特征

黄桥地区经历多期构造叠加，形成大量的断层褶皱，这些断层褶皱又组合成各种构造样式，根据其构造形态和成因，将其分为3类，分别为挤压构造样式、伸展构造样式和反转构造样式。

图2 下扬子黄桥地区构造演化

3.1 挤压构造样式

3.1.1 单冲型逆冲断层

单冲型逆冲断层以铲式为主，以志留系底部塑性层为滑脱面。该层变形主要集中于上盘，多发育于各级构造单元的边界。研究区此类断层较为发育，黄桥三维区向北延伸有一条规模较大的边界逆冲断层，黄桥三维区处于此断层的后缘(图3a)。

3.1.2 叠瓦式逆冲断层组合

由多条倾向相同、形态相似、成因联系的铲式逆冲断层组合而成，断层最终收敛于同一滑脱层面，其相互叠置构成叠瓦状，在区内，剖面上表现为骨牌式叠瓦逆冲(图3b)。

3.1.3 对冲型逆冲组合及三角带

2条倾向相反的逆冲断层向同一构造单元逆冲所致，在区内，主干断层统一为由南东向西北方向逆冲，但局部地区受到逆冲前缘的阻挡及反冲作用，导致发育一系列反冲断层，从而形成局部对冲作用，在对冲断层的下盘形成构造三角带(图3c)。

3.1.4 反冲断层及冲起构造

反冲断层多与逆冲主干断层相伴生，黄桥地区极为发育，其形成主要是逆冲作用过程中受到挤压推覆前缘的阻力，在逆冲主干断层的后缘形成的次级逆冲调节断裂，次级断裂倾向与主干断层倾向相反，反冲断层在平面与剖面上一般归并于主干断层(图3d)。

3.2 伸展构造样式

3.2.1 堑—垒式断块构造

地堑和地垒是伸展构造背景下最常见的构造样式，盆地通常被倾向相反的断层分成隆凹相间的格局。黄桥地区主要发育箕状断陷、地堑及地垒等构造样式类型，箕状断陷在受到多条相同倾向的铲式断层相互叠置形成叠瓦式半地堑，这种叠瓦式半地堑是区内最常见的地堑样式。当相邻2条断层倾向相背离时形成地垒，而当2条相邻断层倾向相对的时候则形成地堑。黄桥地区地垒较为发育，且控制地垒形成的正断层多是早期逆冲断层反转所致(图4a)。

3.2.2 基底卷入式滑动断阶

由边界铲式断层控制，在铲式断层拆离过程中形成一系列平面式旋转断层，一系列断层夹持的断块由于强烈的伸展作用在铲式主干断层之上滑动旋转，从而形成类似“多米诺式”的断阶带。黄桥地区滑动断阶较为发育，其指示了强烈的拉张变形作用，在三维区的西北部此类滑动断阶较为发育；在平面上，基底卷入式滑动断阶与较大的铲式断层构成组合，表现为马尾状或梳状的特点，特别是三维区Tg0面构造图最为典型(图4b)。

3.2.3 阶梯状断阶

由边界铲式断层控制，在靠近铲式断层上部与非旋转平面断层组合，断层倾角较大，断面与两盘地层倾向不发生旋转，非旋转断层最终归并于主干断裂。一般而言这类断阶只在铲式断层中、上部发育，逐渐推移会发育成为滑动断阶(图4c)。

3.2.4 “y”字型反向断阶组合

在半地堑发育过程中，常出现与基底断层倾向相反的正断层组合，也称为“y”字型断层组合。该类型断层多发于活动较为强烈的箕状断陷，反向断层常因断块掀斜的补偿作用所致。而黄桥地区此类断层则是在早期挤压作用下形成的次级逆冲断层的反转作用下形成的反向断阶，并不能指示强烈的拉张作用(图4d)。

图3 下扬子黄桥地区挤压构造样式

图4 下扬子黄桥地区伸展构造样式

3.2.5 盖层滑脱型旋转断阶

主要发育在中生界盖层中，由一系列次级旋转平面式断层组成。黄桥地区由于早期逆冲断层的发育，晚燕山期构造反转多受到早期逆冲断层的约束，因此，伸展期构造样式多基底卷入，只在箕状断陷缓坡带发育盖层滑脱型旋转断阶(图4e)。

3.3 反转构造样式

反转构造样式是指断层面上有2种力学性质逆转而形成的构造。断层的逆转运动可分为正反转构造和负反转构造，由正断层转为逆断层为正反转构造，由逆断层转为正断层为负反转构造[18]。主要有逆转断层和反转背斜。黄桥地区早—中燕山期，发育大规模由南向北的推覆构造，叠加在印支期由北向南的推覆构造上。燕山末—喜马拉雅期的大规模反转拉张，将先前印支期及燕山期大多主干逆冲断层拉张，形成先逆后正断层(图5)。

4 构造区划及油气分布

黄桥地区现今构造格局是印支运动和燕山运动叠加改造而成，构造走向以北东向为主。通过对黄桥三维区构造样式的发育类型、构造变形特点及构造变形差异性的深入研究，将黄桥三维区划分为西北斜坡带、中部隆起带和东南低凹带(图6)。

4.1 西北斜坡带

印支期—早燕山期，黄桥区块西北部主要发育断弯褶皱断坡带，逆冲推覆断层相互叠置，断面上陡下缓，最终归并于基底滑脱面，断夹片内距离较小；印支面之上，发育一系列滑动断阶，断阶在平面上构成了马尾状或梳状的形态，油气保存条件较差。通过钻井揭示，本区下古生界地层直接覆盖在上古生界地层之上，说明下古生界地层卷入到了断层之中。在燕山末期，西北部断弯褶皱带顶部遭受一定剥蚀，并在伸展期沿着断坡带发生反转，形成北断南超的箕状断陷，断陷被一系列的滑动断阶所改造。从地震解释成果来看，控凹断裂多是早期断弯褶皱的主控断裂反转而来，断层走向以NE向为主，具有极强的继承性；而滑动断阶带的次级断裂走向则为NEE向或近EW向，平面上次级断层与主干断层表现为马尾状或梳状(图6)，其反映了不同时期构造的叠加改造。

图5 下扬子黄桥地区反转构造样式

图6 下扬子黄桥地区构造模式剖面位置见图1AA′。

4.2 中部隆起带

印支—早燕山期中部隆起带其本质上是北部断弯褶皱带后缘的另一小型断弯褶皱(图6)。印支面之下，该带内主要发育一大型断弯褶皱，褶皱变形相对北部断弯褶皱变形较弱，背斜被反冲次级断层切割为多个次级构造。总体而言，挤压褶皱期反冲断层断距较小，对主干断层之上的牵引背斜的形态破坏作用相对较弱，基本保持了背斜完整形态。印支面之上，后期伸展作用较弱，特别是沿着早期的逆冲断层反转的断距较小。晚燕山期所受改造作用较弱，断弯褶皱及铲式主控断层的反冲次级断层均为微弱反转，继续保持了印支—早燕山期构造形态。

4.3 东南低凹带

印支—早燕山期，东南部主要发育叠瓦逆冲构造(图6)。晚燕山期叠瓦逆冲带在这一时期受到了强烈的反转改造。印支面之下，主要发育逆冲叠瓦推覆，地层被多个逆冲断层错断，地层产状变化较大，虽然发育牵引背斜，但规模较小，在平面上也难以形成闭合圈闭。印支面之上，受后期伸展作用改造，早期逆冲断层普遍大规模反转，对地层的破坏作用较强，保存条件较差，因此，该区域勘探潜力较弱。

4.4 勘探选区

通过前面分析可以看出，印支—早燕山期，黄桥区块构造带表现为北强南弱，中部最弱的特点。在晚燕山期表现出西北斜坡带和东南低凹带变形较强，早期逆断层反转，地层破碎，不利于圈闭形成；而中部隆起带变形较弱，早期形成的断弯褶皱及铲式主控断层的反冲次级断层均为微弱反转，继续保持了印支—早燕山期构造形态。因此，该构造带是黄桥地区三维区内构造最有利区域，从目前的勘探结果来看，黄桥地区发现的油气藏大多处于此构造带中。

5 结论

(1)下扬子黄桥地区经历3期构造演化阶段，印支运动前该地区以平稳隆降的震荡运动为主；印支期为北部逆冲挤压推覆阶段、早—中燕山期为南部逆冲挤压叠加期；晚燕山—喜马拉雅运动期为拉张改造裂陷—坳陷复合盆地发育阶段。

(2)下扬子黄桥地区经历多期构造叠加，形成大量的断层以及褶皱，根据其构造形态和成因分为3类，分别为挤压构造样式、伸展构造样式和反转构造样式。

(3)黄桥三维区可划分为西北斜坡带、中部隆起带和东南低凹带3个构造带，其中中部隆起带受印支—早燕山期和燕山晚期改造作用较弱，为油气勘探最有利区域。