海安凹陷断裂特征与构造样式

杨小军 季红军 刘俊成 张弛 韦祥

中国石化股份有限公司江苏油田分公司物探研究院 江苏 南京 210046

海安凹陷是位于苏北盆地东南缘的一个重要的地质凹陷。它北邻小海凸起，西接泰州低凸起，西北与溱潼凹陷以梁垛低凸起相隔，南至通扬隆起，东到勿南沙隆起。海安凹陷在苏北盆地中属于重要的含油气凹陷之一。

海安凹陷具有复杂的断裂结构。受区域构造格局和基底断裂活动的影响与控制明显。由于其特殊的区域构造位置，与苏北盆地的其他凹陷相比，海安凹陷具有独特的构造特征。不同构造位置形成的断裂形成了多样的构造样式组合[1]。

在海安凹陷的地质演化过程中，构造运动是主导力量之一。构造活动导致断裂的发育，形成了复杂的断层网络。这些断裂对沉积层和岩性产生了强烈影响，控制了油气的运移和富集。因此，海安凹陷是油气勘探和开发的重要区域，也是地质科学研究的热点之一[2]。

1 区域构造特征

苏北盆地是在苏鲁造山带南缘的印支期前陆变形带上发育而来的新生代陆相盆地，盆地基底经历了印支造山运动的前陆褶断作用和燕山期的区域挤压作用，基底构造对盆地格局影响较大[3]。盆地在新生代时期总体上处于拉张伸展状态，但期间经历了若干次挤压反转事件，各沉积成盆期具有不同的拉张方位和拉张强度，造成了盆地多阶段的复杂演化历史。不同方位的多期基底构造及多期成盆作用造就了现今复杂的盆地构造格局和构造单元特征。

海安凹陷具有显著的基底分区性，以海中断隆为界，南北基底存在明显的差异。海安凹陷处于苏鲁造山带南缘的前陆变形带锋带位置，是印支造山期苏北盆地内前陆变形作用最弱的位置，而燕山期陆内造山活动主要影响范围在印支期前陆变形带以南的位置[4]。因此，海中断隆以北主要是以NEE走向的前陆逆冲断层为主的基底构造区，而海中断隆以南则是以EW走向陆内逆冲断层为主的基底构造区。

海安凹陷成盆阶段的伸展应力场包括3期，分别为泰州-阜宁沉积期（晚白垩世末-古新世）NNW-SSE向拉张、戴南-三垛沉积期（始新世）近SN向强拉张、盐城沉积期的正SN向弱拉张，分别对应分散断陷、集中断陷、整体坳陷三个成盆阶段。成盆阶段的挤压应力场主要包括3期，分别是古新世末（吴堡运动）的NE-SW向挤压、渐新世期间的NE-SE向挤压和东台沉积期的近EW向弱挤压。多期成盆作用与基底构造控制了海安凹陷结构、构造及断裂发育特征。

2 结构与断裂特征

2.1 海安凹陷的构造特征

海安凹陷位于印支期前陆变形带前缘的弱极性区。在基底断层复活的控制下，凹陷呈现南断北超、北断南超和不对称地堑等多种形式，与苏北盆地其他凹陷有明显不同的南断北超的格局。

在海安凹陷的海中断隆以南，各级次的凹陷以北断南超的半地堑或不对称地堑结构为主。这表明凹陷南部受燕山期构造基底的影响较大。而在海中断隆以北，各级次的凹陷以南断北超的半地堑或不对称地堑结构为主，这代表了凹陷北部受印支期构造基底的影响较大[5]。

这种构造格局的变化反映了海安凹陷不同区域所受构造基底控制的差异。南部受燕山期构造基底的影响，而北部受印支期构造基底的影响。这种特点使海安凹陷在地质演化中形成了多样性的构造样式，对油气富集和运移有着重要影响（图1）。

图1 海安凹陷构造单元划分图

2.2 海安凹陷断裂系统特点及演化

海安凹陷的断裂系统包括NNE、NE、NEE、NNW、NW和EW走向等多个方向。其中，主干断层在海中断隆以北主要呈现NEE走向，而在海中断隆以南主要呈现近EW走向。次级断裂在海中断隆以北以NEE走向为主，而在海中断隆以南则以近EW走向为主。从深层到浅层，各构造层的断裂趋势逐渐由NE-NEE走向向NEE-EW走向转变。在凹陷内部，完全新生成的次级断裂早期（泰州、阜宁期沉积期）主要为NEE-SWW走向，晚期（戴南、三垛、盐城沉积期）主要为近SN走向[6]。

这些断裂的特点和演化反映了海安凹陷构造的多样性。多个不同走向的断裂在空间上相互交织，形成复杂的构造格局。主干断层和次级断裂的走向变化揭示了构造演化的历史过程。标题：海安凹陷断裂系统特点及演化——构造走向变化的多样性与构造演化密切相关。在凹陷内部，不同走向的断裂交织形成了复杂的构造网络，对凹陷的形成和演化起着重要的控制作用。

主干断层在海中断隆以北主要呈现NEE走向，这与印支期构造活动有关，表明区域受印支期构造基底的影响较大。而在海中断隆以南，主干断层主要呈现近EW走向，受燕山期构造基底的控制较大。

2.3 海安凹陷的主干断层分区特征及次级断层的变化

海安凹陷的主干断层倾向也呈现明显的分区特征。在海中断隆以北，主干断层多为NNW倾向，其中梁南断层早期呈现NNW倾向，晚期则经历了由NNW倾向向SSE倾向的接替断层活动。而在海中断隆以南，主干断层则主要为S倾，其中海安断层为N倾。

次级断层方面，不对称地堑型次凹在斜坡带的次级断层与控洼边界断层通常具有反倾特征，而半地堑型次凹斜坡带断层与控洼边界断层通常具有同倾特征。此外，主干断层旁侧的扭张型次凹边界下降盘多发育反倾断层，而伸展型次凹边界下降盘则多发育同倾断层。

这种分区特征和次级断层变化的存在反映了构造活动的复杂性。海安凹陷受到多个不同构造作用的影响，导致断层倾向和特征的多样性。

3 构造样式特征

3.1 多重堑垒状凹陷的构造样式及其对油气勘探的控制

海安凹陷是由多个次凹构成的多重堑垒状凹陷，其中有七个凹陷与一个隆地构成了独特的构造格局。与苏北盆地其他凹陷相比，海安凹陷的分割强度明显更强。

在古近纪时期，海安凹陷在近SN向的拉张背景下经历了不同的构造演化。海中断隆以北主要发育扭张型凹陷，其控洼边界具有扭张断层的特征，多发育扭张构造样式。而海中断隆以南则主要发育伸展型凹陷，其控洼边界具有伸展正断的特征，多发育伸展构造样式。

这些不同的构造样式类型反映了不同构造带或断裂带的不同基底断裂特征、盆地性质和盆地结构特征。它们对油气的疏导、运移和圈闭形成具有重要的控制意义，同时也为构造解释模式的建立提供了重要的基础。

3.2 海安凹陷的平面构造样式及演化

平面构造样式是断裂在平面上展布特征和组合方式的整体表现，可以反映不同区带的构造性质、断裂成因和发育特征。在海安凹陷中，常见的平面构造样式包括平行状、斜交状、雁列状、羽状、弧形和帚状。其中雁列状、羽状、帚状等典型的扭张构造样式主要发育在海中断隆以北，如梁孙断层和安丰断层等；而平行状和弧形等典型的伸展构造样式主要发育在海中断隆以南，各次凹斜坡带也多见平行状构造样式。

在海安凹陷中，扭张断层构造样式呈现了4级变化特征。深部（一般基底内）主要发育板状或直线状的构造样式；中深部主要发育帚状构造样式；中浅部主要发育羽状构造样式；而浅部主要发育雁列状构造样式。

通过对平面构造样式的分析和演化特征的研究，我们可以揭示海安凹陷的构造性质和断裂发育机制，对油气勘探和资源评价具有重要的指导意义。

3.3 海安凹陷的剖面构造样式及其对油气运移和圈闭形成的控制

剖面构造样式是指断裂和地层在纵向上的组合和变化规律，对于油气运移和圈闭形成具有重要的控制意义。在海安凹陷中，剖面构造样式可以分为三级，呈现典型的构造分带性。

一级构造样式为控凹样式，是一系列非典型堑垒状组合，控制着海安凹陷的总体沉积格局。它是凹陷内发育的大型构造样式。

二级构造样式为控洼构造，包括半地堑、不对称地堑、复地堑、复地垒等，是次凹陷内的大型构造样式，并对次凹陷的沉积格局具有控制作用。

三级构造样式为控块构造样式，包括单断层样式（如单铲状、单板状、椅状）、双断层样式（如y状、反y状、背y状、地堑状、地垒状、入字形等）和多断层样式（如平行状、多级y状、多组y状、花状、帚状等）。这些构造样式在垂向上展示出多层次的断裂构造，对油气运移和圈闭的形成起着重要的控制作用。

通过研究剖面构造样式，我们可以揭示海安凹陷的构造演化历史和断裂发育机制，进一步理解油气运移和圈闭形成过程，为油气勘探和资源评价提供重要依据。

3.4 海安凹陷的平面和剖面构造样式组合及其构造分区特征

海安凹陷的平面和剖面构造样式展示了典型的组合规律和构造分区特征。在海中断隆以北，平面上表现为斜交状、羽状、帚状、雁列状等扭张构造样式组合，剖面上则以y状、背y状、多级y状、椅状、板状、花状等构造组合为主。这是典型的扭张构造样式组合特征。

而在海中断隆以南，平面上主要呈现平行状、弧形、斜交状等伸展构造样式组合，剖面上则主要展示y状、反y状、铲状、平行状等构造组合。这是典型的伸展构造样式组合特征。在海中断隆带上，多发育复地堑和复地垒构造，平面上显示平行状构造样式。

各次凹斜坡带的构造样式也有所不同。在海中断隆以北的凹斜坡带，平面和剖面上多发育平行状与复地堑状构造样式组合；而在海中断隆以南的凹斜坡带，平面和剖面上主要以平行状构造样式为主。

通过分析平面和剖面构造样式的组合特征和构造分区，我们可以更好地理解海安凹陷的构造演化过程，对油气资源的勘探和评价提供重要指导。

4 结论

（1）海安凹陷与苏北盆地其余凹陷的结构及构造差异，主要受地壳基底差异影响与控制。基底断裂和地壳结构、成盆期拉张方位与强度共同控制了凹陷构造演化和特征。

（2）海安凹陷具有典型的构造分区特征。以海中断隆为界，凹陷南北在构造极性、次凹结构、次凹性质、构造样式存在明显差异。

（3）海安凹陷次凹较多、盆地分割明显，断裂系统较为复杂，断裂在不同构造位置形成的构造样式组合也较为多样。凹陷南北基底断裂特征、盆地性质和盆地结构特征差异控制了北部以走滑构造样式为主，南部以伸展构造样式为主。