滄東斷層孔店期伸展、走滑作用的沉積響應(yīng)

顏照坤，李勇，李奮生，肖敦清，蒲秀剛，劉子藏，袁淑琴

（1.成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，四川 成都 610059；2.中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院，天津 300280）

滄東斷層孔店期伸展、走滑作用的沉積響應(yīng)

顏照坤1，李勇1，李奮生1，肖敦清2，蒲秀剛2，劉子藏2，袁淑琴2

（1.成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，四川 成都 610059；2.中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院，天津 300280）

文中根據(jù)地震、鉆井資料，對黃驊坳陷孔南地區(qū)古近紀(jì)孔店組殘留地層進(jìn)行精細(xì)研究，獲得了對孔店組沉積特征的深刻認(rèn)識，進(jìn)而分析孔店期滄東斷層伸展作用和走滑作用對孔店組沉積的控制作用，并得出滄東斷層在孔店期的構(gòu)造活動規(guī)律：滄東斷層在SQ1層序沉積時期開始發(fā)生伸展作用，SQ1層序沉積期和SQ2層序沉積期伸展強度較弱，并且只有滄東段活動；SQ3層序沉積期和SQ4層序沉積期伸展作用持續(xù)增強，并且整段都有活動，成為控制東側(cè)下降盤沉積作用的邊界斷層。與此同時，滄東斷層的右行走滑運動也控制了其東側(cè)孔店組地層的沉積作用。

沉積響應(yīng)；伸展作用；走滑作用；滄東斷層；孔南地區(qū)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

新生代，黃驊坳陷先后經(jīng)歷了古新世—始新世斷陷、漸新世斷陷及新構(gòu)造期斷陷等構(gòu)造旋回，是一個典型的多期疊合型斷陷盆地，并表現(xiàn)出斷陷中心遷移、斷陷方式多變的特點［1-5］。隨著近年來對陸相湖盆研究的不斷深入，沉積和構(gòu)造之間的關(guān)系越來越受到人們的關(guān)注，逐漸成為陸相沉積盆地的重要研究內(nèi)容［6-7］。通過對沉積盆地中構(gòu)造活動對沉積的控制過程和沉積對構(gòu)造活動的響應(yīng)過程的研究，可以建立構(gòu)造活動和沉積作用的對應(yīng)關(guān)系和同步演化規(guī)律［8-13］。

滄東斷層作為黃驊坳陷孔南地區(qū)西側(cè)的邊界斷層（見圖1），對盆地的沉積過程具有明顯的控制作用。文中將孔南地區(qū)孔店組地層劃分為1個二級層序、4個三級層序（SQ1層序、SQ2層序、SQ3層序和SQ4層序分別對應(yīng)孔三段、孔二段、孔一下亞段和孔一上亞段地層）。通過對孔店組殘留地層特征的分析，研究滄東斷層在孔店期的伸展作用和走滑作用。

圖1 黃驊坳陷孔南地區(qū)構(gòu)造單元劃分

2 伸展作用的沉積響應(yīng)

2.1 SQ1層序沉積期

根據(jù)滄東斷層斷面特征及其東側(cè)殘留地層的沉積特征，文中將滄東斷層分滄東段和南皮段分別研究。

1）滄東段：由測線Inline3200地震剖面（見圖2a）可以看出，滄東段斷層?xùn)|側(cè)下降盤孔三段地層厚度由東向西有所增厚，具有同沉積斷層的特征，并且地震剖面顯示其靠近斷層處具有雜亂發(fā)射的粗物源特征，這說明此階段滄東段斷層已經(jīng)開始伸展活動，并控制其東側(cè)滄東凹陷的沉積作用。

2）南皮段：由測線 Inline2080剖面（見圖 2b）看出，滄東斷層在舍女寺附近等厚切割孔三段地層，說明此位置斷層是后期形成的。SQ1層序沉積期滄東斷層可能尚未活動，不具備伸展作用。由測線Inline1600剖面（見圖2c）看出，孔三段地層由東向西地層厚度逐漸減小至尖滅，說明在孔三段（SQ1層序）沉積時期，滄東斷層南皮段尚未具備伸展作用。

2.2 SQ2層序沉積期

根據(jù)滄東斷層斷面特征及其東側(cè)殘留地層的沉積特征，可以看出滄東斷層活動性南北兩段仍具有明顯的差異。

1）滄東段：從滄東凹陷地震剖面可以看出，滄東段斷層?xùn)|側(cè)下降盤孔二段地層厚度由東向西有所增厚，具有同沉積斷層的特征，說明孔二段沉積時期滄東斷層伸展作用持續(xù)，并控制其東側(cè)滄東凹陷的沉積作用。

圖2 孔南地區(qū)地震剖面

2）南皮段：由孔南地區(qū)測線Inline2080地震剖面（見圖2b）可以看出，孔二段地層被滄東斷層等厚切割，說明孔二段沉積期滄東斷層南皮段可能尚未活動。由測線Inline1600地震剖面（見圖2c）可以看出，滄東斷層孔二段地層厚度具有由東向西逐漸減小的特征。由此說明SQ2層序沉積期，滄東斷層南皮段尚未具備伸展作用。

2.3 SQ3層序沉積期

由孔南地區(qū)地震剖面（見圖2）可以看出，滄東斷層?xùn)|側(cè)孔一下亞段地層呈典型的楔狀，自東向西地層增厚，滄東斷層具有同沉積斷層的特征，相對于孔二段和孔三段地層有更大的拉伸量，反映了滄東斷層孔一下亞段沉積期強烈的伸展作用，東側(cè)地層發(fā)生較大沉降，控制了孔一下亞段地層厚度在近東西向上的快速變化。

2.4 SQ4層序沉積期

由 孔 南 地 區(qū) 測 線 Inline3200，Inline2080和Inline1600地震剖面（見圖2）可以看出，孔一上亞段地層靠近滄東斷層一側(cè)地層呈典型的楔狀，滄東斷層具有同沉積斷層的特征，斷層根部地層明顯較厚，由西向東減薄，相對孔二段和孔三段地層有較大的拉伸量，反映了滄東斷層孔一上亞段沉積期仍具有強烈的伸展作用，東側(cè)下降盤發(fā)生較大沉降，控制了地層厚度在近東西向上的快速變化。

綜上所述，滄東斷層在SQ1層序沉積時期開始發(fā)生伸展作用，SQ1層序沉積期和SQ2層序沉積期拉張強度較弱，并且只有滄東段活動。SQ3層序沉積期和SQ4層序沉積期伸展作用最強烈，并且整段都有活動，成為控制東側(cè)下降盤沉積作用的邊界斷層，整個孔店期滄東斷層伸展作用持續(xù)增強。

3 走滑作用的沉積響應(yīng)

3.1 沉積中心遷移

對滄東斷層?xùn)|側(cè)下降盤沉積中心分布的研究表明：SQ1層序沉積期，滄東斷層?xùn)|側(cè)主要沉積中心位于滄州東側(cè)棗20井附近；SQ2層序沉積期，滄東地區(qū)的沉積中心向南有較大擴(kuò)張；SQ3層序沉積期，滄東凹陷沉積中心繼續(xù)向南遷移；SQ4層序沉積期，沉積中心主要繼承了SQ3層序沉積期的沉積中心，無明顯遷移（見圖 3）。

因此，孔店期滄東斷層?xùn)|側(cè)沉積中心也具有向南西遷移的特征，反映了滄東斷層在孔店期的走滑樣式為右行。

圖3 孔南地區(qū)孔店期滄東斷層?xùn)|側(cè)沉積中心分布與遷移

3.2 沉降中心遷移

對滄東斷層?xùn)|側(cè)沉降中心分布的研究表明：SQ1層序沉積期，滄東斷層?xùn)|側(cè)沉降中心主要位于滄東地區(qū)，沉降中心以滄東凹陷為主體；SQ2層序沉積期，滄東斷層?xùn)|側(cè)沉降中心向南有較大遷移（擴(kuò)展）；SQ3層序沉積期，滄東斷層?xùn)|側(cè)沉降中心向南擴(kuò)張至南皮縣；SQ4層序沉積期，滄東斷層?xùn)|側(cè)沉降中心繼承SQ3層序沉積期的沉降中心，并且盆地南部南皮凹陷的沉降中心具有一定程度的擴(kuò)張（見圖4）。

因此，孔店期滄東斷層?xùn)|側(cè)沉降中心具有向北東遷移的特征，據(jù)此初步認(rèn)為，滄東斷層在孔店期走滑樣式為右行。

圖4 孔南地區(qū)孔店期滄東斷層?xùn)|側(cè)沉降中心分布與遷移

3.3 粗端砂體遷移

由于各層位粗端砂體的互相疊置，將粗端砂體的遷移特征復(fù)雜化，因此，本次研究根據(jù)粗端砂體疊置平面圖，繪制出了滄東斷層?xùn)|側(cè)的粗端砂體側(cè)向遷移剖面圖（見圖5）。

從圖5可以看出，滄東斷層?xùn)|側(cè)粗端砂體具有向北東遷移的特征，反映了滄東斷層上升盤（物源供應(yīng)一側(cè)）孔店期走滑樣式為右行。

4 結(jié)論

1）滄東斷層的構(gòu)造活動具有明顯的分段性，并且每一段的構(gòu)造活動性在各個沉積時期也不盡相同。

2）滄東斷層在孔店期持續(xù)發(fā)生伸展活動，從SQ1層序沉積時期開始發(fā)生伸展活動，SQ1層序沉積期和SQ2層序沉積期伸展量較小，且只有滄東段活動；SQ3層序沉積期和SQ4層序沉積期伸展作用相對較強，并且整段都有活動，滄東斷層成為控制東側(cè)盆地沉積作用的邊界斷層。與此同時，滄東斷層的右行走滑運動也控制了其東側(cè)孔店組地層的沉積作用。

3）初步獲得孔店期滄東斷層的構(gòu)造活動規(guī)律，孔店期滄東斷層的伸展作用和走滑作用同時進(jìn)行，并且伸展運動持續(xù)增強。

［1］大港油田石油地質(zhì)編輯委員會.中國石油地質(zhì)志（卷四）：大港油田［M］.北京：石油工業(yè)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］陸克政，漆家福，戴俊生，等.渤海灣新生代含油氣盆地構(gòu)造模式［M］.北京：地質(zhì)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］李大偉.新構(gòu)造運動與黃驊坳陷油氣成藏［M］.武漢：中國地質(zhì)大學(xué)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，趙文智.渤海灣盆地新生代走滑構(gòu)造與油氣聚集［J］.石油學(xué)報，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］高戰(zhàn)武，徐杰，宋長青，等.華北滄東斷裂的構(gòu)造特征［J］.地震地質(zhì)，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］顏照坤，段潤梅，李勇，等.黃驊坳陷孔南地區(qū)孔店期徐西斷層構(gòu)造活動規(guī)律研究：來自沉積響應(yīng)的證據(jù)［J］.地質(zhì)學(xué)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］胡德勝，佟殿軍，陽懷忠.走滑構(gòu)造研究進(jìn)展［J］.斷塊油氣田. 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］強昆生，王建民，田新文，等.志丹油田長2段沉積微相特征及其控油規(guī)律［J］.斷塊油氣田，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］董潔，陳世悅，袁波.時頻分析精細(xì)劃分歡喜嶺地區(qū)地層層序［J］.斷塊油氣田，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］王錦程，李勇，錢賡，等.黃驊坳陷孔南地區(qū)孔店組孔三段原型盆地邊界恢復(fù)［J］.斷塊油氣田，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］錢賡，李勇，丘東洲，等.滄東凹陷孔一期構(gòu)造活動的沉積響應(yīng)［J］.斷塊油氣田，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.

（編輯 趙旭亞）

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

全國油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查與評價國家專項“華北上古生界油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)”（2009GYXQ17）；中國石油研究課題“黃驊坳陷孔店南部孔店組湖盆演化與沉積體系研究”（DGYT-2008-JS-715）

TE121.3+2

：A

1005-8907（2012）02-0158-05

2011-07-23；改回日期：2012-01-05。

顏照坤，男，1983年生，在讀博士研究生，主要從事沉積盆地動力學(xué)方面的研究。E-mail：yzk517@163.com。

顏照坤，李勇，李奮生，等.滄東斷層孔店期伸展、走滑作用的沉積響應(yīng)［J］.斷塊油氣田，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.