海安凹陷斷裂特征與構(gòu)造樣式

楊小軍 季紅軍 劉俊成 張弛 韋祥

中國石化股份有限公司江蘇油田分公司物探研究院 江蘇 南京 210046

海安凹陷是位于蘇北盆地東南緣的一個重要的地質(zhì)凹陷。它北鄰小海凸起，西接泰州低凸起，西北與溱潼凹陷以梁垛低凸起相隔，南至通揚隆起，東到勿南沙隆起。海安凹陷在蘇北盆地中屬于重要的含油氣凹陷之一。

海安凹陷具有復雜的斷裂結(jié)構(gòu)。受區(qū)域構(gòu)造格局和基底斷裂活動的影響與控制明顯。由于其特殊的區(qū)域構(gòu)造位置，與蘇北盆地的其他凹陷相比，海安凹陷具有獨特的構(gòu)造特征。不同構(gòu)造位置形成的斷裂形成了多樣的構(gòu)造樣式組合[1]。

在海安凹陷的地質(zhì)演化過程中，構(gòu)造運動是主導力量之一。構(gòu)造活動導致斷裂的發(fā)育，形成了復雜的斷層網(wǎng)絡。這些斷裂對沉積層和巖性產(chǎn)生了強烈影響，控制了油氣的運移和富集。因此，海安凹陷是油氣勘探和開發(fā)的重要區(qū)域，也是地質(zhì)科學研究的熱點之一[2]。

1 區(qū)域構(gòu)造特征

蘇北盆地是在蘇魯造山帶南緣的印支期前陸變形帶上發(fā)育而來的新生代陸相盆地，盆地基底經(jīng)歷了印支造山運動的前陸褶斷作用和燕山期的區(qū)域擠壓作用，基底構(gòu)造對盆地格局影響較大[3]。盆地在新生代時期總體上處于拉張伸展狀態(tài)，但期間經(jīng)歷了若干次擠壓反轉(zhuǎn)事件，各沉積成盆期具有不同的拉張方位和拉張強度，造成了盆地多階段的復雜演化歷史。不同方位的多期基底構(gòu)造及多期成盆作用造就了現(xiàn)今復雜的盆地構(gòu)造格局和構(gòu)造單元特征。

海安凹陷具有顯著的基底分區(qū)性，以海中斷隆為界，南北基底存在明顯的差異。海安凹陷處于蘇魯造山帶南緣的前陸變形帶鋒帶位置，是印支造山期蘇北盆地內(nèi)前陸變形作用最弱的位置，而燕山期陸內(nèi)造山活動主要影響范圍在印支期前陸變形帶以南的位置[4]。因此，海中斷隆以北主要是以NEE走向的前陸逆沖斷層為主的基底構(gòu)造區(qū)，而海中斷隆以南則是以EW走向陸內(nèi)逆沖斷層為主的基底構(gòu)造區(qū)。

海安凹陷成盆階段的伸展應力場包括3期，分別為泰州-阜寧沉積期（晚白堊世末-古新世）NNW-SSE向拉張、戴南-三垛沉積期（始新世）近SN向強拉張、鹽城沉積期的正SN向弱拉張，分別對應分散斷陷、集中斷陷、整體坳陷三個成盆階段。成盆階段的擠壓應力場主要包括3期，分別是古新世末（吳堡運動）的NE-SW向擠壓、漸新世期間的NE-SE向擠壓和東臺沉積期的近EW向弱擠壓。多期成盆作用與基底構(gòu)造控制了海安凹陷結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及斷裂發(fā)育特征。

2 結(jié)構(gòu)與斷裂特征

2.1 海安凹陷的構(gòu)造特征

海安凹陷位于印支期前陸變形帶前緣的弱極性區(qū)。在基底斷層復活的控制下，凹陷呈現(xiàn)南斷北超、北斷南超和不對稱地塹等多種形式，與蘇北盆地其他凹陷有明顯不同的南斷北超的格局。

在海安凹陷的海中斷隆以南，各級次的凹陷以北斷南超的半地塹或不對稱地塹結(jié)構(gòu)為主。這表明凹陷南部受燕山期構(gòu)造基底的影響較大。而在海中斷隆以北，各級次的凹陷以南斷北超的半地塹或不對稱地塹結(jié)構(gòu)為主，這代表了凹陷北部受印支期構(gòu)造基底的影響較大[5]。

這種構(gòu)造格局的變化反映了海安凹陷不同區(qū)域所受構(gòu)造基底控制的差異。南部受燕山期構(gòu)造基底的影響，而北部受印支期構(gòu)造基底的影響。這種特點使海安凹陷在地質(zhì)演化中形成了多樣性的構(gòu)造樣式，對油氣富集和運移有著重要影響（圖1）。

圖1 海安凹陷構(gòu)造單元劃分圖

2.2 海安凹陷斷裂系統(tǒng)特點及演化

海安凹陷的斷裂系統(tǒng)包括NNE、NE、NEE、NNW、NW和EW走向等多個方向。其中，主干斷層在海中斷隆以北主要呈現(xiàn)NEE走向，而在海中斷隆以南主要呈現(xiàn)近EW走向。次級斷裂在海中斷隆以北以NEE走向為主，而在海中斷隆以南則以近EW走向為主。從深層到淺層，各構(gòu)造層的斷裂趨勢逐漸由NE-NEE走向向NEE-EW走向轉(zhuǎn)變。在凹陷內(nèi)部，完全新生成的次級斷裂早期（泰州、阜寧期沉積期）主要為NEE-SWW走向，晚期（戴南、三垛、鹽城沉積期）主要為近SN走向[6]。

這些斷裂的特點和演化反映了海安凹陷構(gòu)造的多樣性。多個不同走向的斷裂在空間上相互交織，形成復雜的構(gòu)造格局。主干斷層和次級斷裂的走向變化揭示了構(gòu)造演化的歷史過程。標題：海安凹陷斷裂系統(tǒng)特點及演化——構(gòu)造走向變化的多樣性與構(gòu)造演化密切相關(guān)。在凹陷內(nèi)部，不同走向的斷裂交織形成了復雜的構(gòu)造網(wǎng)絡，對凹陷的形成和演化起著重要的控制作用。

主干斷層在海中斷隆以北主要呈現(xiàn)NEE走向，這與印支期構(gòu)造活動有關(guān)，表明區(qū)域受印支期構(gòu)造基底的影響較大。而在海中斷隆以南，主干斷層主要呈現(xiàn)近EW走向，受燕山期構(gòu)造基底的控制較大。

2.3 海安凹陷的主干斷層分區(qū)特征及次級斷層的變化

海安凹陷的主干斷層傾向也呈現(xiàn)明顯的分區(qū)特征。在海中斷隆以北，主干斷層多為NNW傾向，其中梁南斷層早期呈現(xiàn)NNW傾向，晚期則經(jīng)歷了由NNW傾向向SSE傾向的接替斷層活動。而在海中斷隆以南，主干斷層則主要為S傾，其中海安斷層為N傾。

次級斷層方面，不對稱地塹型次凹在斜坡帶的次級斷層與控洼邊界斷層通常具有反傾特征，而半地塹型次凹斜坡帶斷層與控洼邊界斷層通常具有同傾特征。此外，主干斷層旁側(cè)的扭張型次凹邊界下降盤多發(fā)育反傾斷層，而伸展型次凹邊界下降盤則多發(fā)育同傾斷層。

這種分區(qū)特征和次級斷層變化的存在反映了構(gòu)造活動的復雜性。海安凹陷受到多個不同構(gòu)造作用的影響，導致斷層傾向和特征的多樣性。

3 構(gòu)造樣式特征

3.1 多重塹壘狀凹陷的構(gòu)造樣式及其對油氣勘探的控制

海安凹陷是由多個次凹構(gòu)成的多重塹壘狀凹陷，其中有七個凹陷與一個隆地構(gòu)成了獨特的構(gòu)造格局。與蘇北盆地其他凹陷相比，海安凹陷的分割強度明顯更強。

在古近紀時期，海安凹陷在近SN向的拉張背景下經(jīng)歷了不同的構(gòu)造演化。海中斷隆以北主要發(fā)育扭張型凹陷，其控洼邊界具有扭張斷層的特征，多發(fā)育扭張構(gòu)造樣式。而海中斷隆以南則主要發(fā)育伸展型凹陷，其控洼邊界具有伸展正斷的特征，多發(fā)育伸展構(gòu)造樣式。

這些不同的構(gòu)造樣式類型反映了不同構(gòu)造帶或斷裂帶的不同基底斷裂特征、盆地性質(zhì)和盆地結(jié)構(gòu)特征。它們對油氣的疏導、運移和圈閉形成具有重要的控制意義，同時也為構(gòu)造解釋模式的建立提供了重要的基礎。

3.2 海安凹陷的平面構(gòu)造樣式及演化

平面構(gòu)造樣式是斷裂在平面上展布特征和組合方式的整體表現(xiàn)，可以反映不同區(qū)帶的構(gòu)造性質(zhì)、斷裂成因和發(fā)育特征。在海安凹陷中，常見的平面構(gòu)造樣式包括平行狀、斜交狀、雁列狀、羽狀、弧形和帚狀。其中雁列狀、羽狀、帚狀等典型的扭張構(gòu)造樣式主要發(fā)育在海中斷隆以北，如梁孫斷層和安豐斷層等；而平行狀和弧形等典型的伸展構(gòu)造樣式主要發(fā)育在海中斷隆以南，各次凹斜坡帶也多見平行狀構(gòu)造樣式。

在海安凹陷中，扭張斷層構(gòu)造樣式呈現(xiàn)了4級變化特征。深部（一般基底內(nèi)）主要發(fā)育板狀或直線狀的構(gòu)造樣式；中深部主要發(fā)育帚狀構(gòu)造樣式；中淺部主要發(fā)育羽狀構(gòu)造樣式；而淺部主要發(fā)育雁列狀構(gòu)造樣式。

通過對平面構(gòu)造樣式的分析和演化特征的研究，我們可以揭示海安凹陷的構(gòu)造性質(zhì)和斷裂發(fā)育機制，對油氣勘探和資源評價具有重要的指導意義。

3.3 海安凹陷的剖面構(gòu)造樣式及其對油氣運移和圈閉形成的控制

剖面構(gòu)造樣式是指斷裂和地層在縱向上的組合和變化規(guī)律，對于油氣運移和圈閉形成具有重要的控制意義。在海安凹陷中，剖面構(gòu)造樣式可以分為三級，呈現(xiàn)典型的構(gòu)造分帶性。

一級構(gòu)造樣式為控凹樣式，是一系列非典型塹壘狀組合，控制著海安凹陷的總體沉積格局。它是凹陷內(nèi)發(fā)育的大型構(gòu)造樣式。

二級構(gòu)造樣式為控洼構(gòu)造，包括半地塹、不對稱地塹、復地塹、復地壘等，是次凹陷內(nèi)的大型構(gòu)造樣式，并對次凹陷的沉積格局具有控制作用。

三級構(gòu)造樣式為控塊構(gòu)造樣式，包括單斷層樣式（如單鏟狀、單板狀、椅狀）、雙斷層樣式（如y狀、反y狀、背y狀、地塹狀、地壘狀、入字形等）和多斷層樣式（如平行狀、多級y狀、多組y狀、花狀、帚狀等）。這些構(gòu)造樣式在垂向上展示出多層次的斷裂構(gòu)造，對油氣運移和圈閉的形成起著重要的控制作用。

通過研究剖面構(gòu)造樣式，我們可以揭示海安凹陷的構(gòu)造演化歷史和斷裂發(fā)育機制，進一步理解油氣運移和圈閉形成過程，為油氣勘探和資源評價提供重要依據(jù)。

3.4 海安凹陷的平面和剖面構(gòu)造樣式組合及其構(gòu)造分區(qū)特征

海安凹陷的平面和剖面構(gòu)造樣式展示了典型的組合規(guī)律和構(gòu)造分區(qū)特征。在海中斷隆以北，平面上表現(xiàn)為斜交狀、羽狀、帚狀、雁列狀等扭張構(gòu)造樣式組合，剖面上則以y狀、背y狀、多級y狀、椅狀、板狀、花狀等構(gòu)造組合為主。這是典型的扭張構(gòu)造樣式組合特征。

而在海中斷隆以南，平面上主要呈現(xiàn)平行狀、弧形、斜交狀等伸展構(gòu)造樣式組合，剖面上則主要展示y狀、反y狀、鏟狀、平行狀等構(gòu)造組合。這是典型的伸展構(gòu)造樣式組合特征。在海中斷隆帶上，多發(fā)育復地塹和復地壘構(gòu)造，平面上顯示平行狀構(gòu)造樣式。

各次凹斜坡帶的構(gòu)造樣式也有所不同。在海中斷隆以北的凹斜坡帶，平面和剖面上多發(fā)育平行狀與復地塹狀構(gòu)造樣式組合；而在海中斷隆以南的凹斜坡帶，平面和剖面上主要以平行狀構(gòu)造樣式為主。

通過分析平面和剖面構(gòu)造樣式的組合特征和構(gòu)造分區(qū)，我們可以更好地理解海安凹陷的構(gòu)造演化過程，對油氣資源的勘探和評價提供重要指導。

4 結(jié)論

（1）海安凹陷與蘇北盆地其余凹陷的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造差異，主要受地殼基底差異影響與控制?；讛嗔押偷貧そY(jié)構(gòu)、成盆期拉張方位與強度共同控制了凹陷構(gòu)造演化和特征。

（2）海安凹陷具有典型的構(gòu)造分區(qū)特征。以海中斷隆為界，凹陷南北在構(gòu)造極性、次凹結(jié)構(gòu)、次凹性質(zhì)、構(gòu)造樣式存在明顯差異。

（3）海安凹陷次凹較多、盆地分割明顯，斷裂系統(tǒng)較為復雜，斷裂在不同構(gòu)造位置形成的構(gòu)造樣式組合也較為多樣。凹陷南北基底斷裂特征、盆地性質(zhì)和盆地結(jié)構(gòu)特征差異控制了北部以走滑構(gòu)造樣式為主，南部以伸展構(gòu)造樣式為主。