朱文森，柳永軍，張江濤

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452）

遼東地區(qū)位于渤海灣盆地遼東灣坳陷內(nèi)東北部，北鄰下遼河坳陷，南接渤中凹陷、渤東凹陷。其內(nèi)部二級(jí)構(gòu)造單元包括遼中凹陷、遼西凹陷、遼東凹陷、遼西凸起及遼東凸起，主體呈北北東向展布，其中遼東凸起處于郯廬斷裂內(nèi)的遼中2號(hào)和遼東1號(hào)斷裂之間，是由南北兩個(gè)似菱形的基巖塊體錯(cuò)列組成[1-5]（圖 1）。

研究區(qū)內(nèi)已有探井30余口，多數(shù)分布在凸起區(qū)及陡坡帶，其中凸起區(qū)鉆井部分鉆遇古生界或中生界，陡坡帶鉆井大多鉆至沙三段。研究區(qū)主要含油層位為館陶組、東營(yíng)組和沙河街組。目前發(fā)現(xiàn)了錦州32–4、錦州27–6S、錦州 27–6、錦州 27–2、錦州22–1、錦州23–1、錦州17–3、錦州23–2和錦州23–2N共9個(gè)含油氣構(gòu)造。

圖1 遼東地區(qū)構(gòu)造區(qū)域位置

1 研究區(qū)構(gòu)造層的劃分

以三維地震數(shù)據(jù)、巖心和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合周邊凹陷地層數(shù)據(jù)，建立了研究區(qū)新近系垂向地層格架。新近系主要發(fā)育T8、T5和T2三個(gè)構(gòu)造層序反射界面，將新近系劃分為孔店組和沙河街組組成下部構(gòu)造層，東營(yíng)組組成中部構(gòu)造層，館陶組、明化鎮(zhèn)組和第四系組成上部構(gòu)造層（圖2）。三套構(gòu)造層沉積特征的差異性對(duì)應(yīng)了凹陷3期不同的構(gòu)造演化階段：孔店組–沙河街組沉積期的強(qiáng)烈斷陷階段、東營(yíng)組沉積期強(qiáng)走滑–弱伸展斷坳轉(zhuǎn)換階段、新近系-第四系沉積期的熱沉降坳陷階段[6-7]。

圖2 遼東地區(qū)地震剖面結(jié)構(gòu)特征

2 斷裂發(fā)育特征

斷裂是研究區(qū)最主要的構(gòu)造變形方式，控制了凸起的形成發(fā)育及其與凹陷之間的耦合關(guān)系。筆者根據(jù)地震、鉆井資料，繪制了研究區(qū)各重要界面T6、T3、T2現(xiàn)今斷裂體系分布圖，分別對(duì)應(yīng)下部構(gòu)造層斷裂體系、中部構(gòu)造層斷裂體系和上部構(gòu)造層斷裂體系[8-10]。整體而言，研究區(qū)主要發(fā)育以NNE向斷裂為主枝、近EW向斷裂為側(cè)枝的拉張-走滑斷裂體系，其中NNE向主干斷裂主要包括遼中1號(hào)斷裂、遼中2號(hào)斷裂和遼東斷裂，控制了研究區(qū)的凹-凸組合關(guān)系及構(gòu)造帶的發(fā)育特征，次級(jí)斷裂主要包括遼中凹陷內(nèi)部和遼東凹陷內(nèi)部的斷裂體系[11-12]。

2.1 剖面特征

遼中1號(hào)斷裂剖面上南北差異明顯，南段斷面直立，切割深度較深，上部與次級(jí)斷裂組合形成負(fù)花狀構(gòu)造，沿著斷層發(fā)育的底辟構(gòu)造導(dǎo)致地層的上拱，東二段地層在底辟附近明顯上超；北段斷面由近直立發(fā)育轉(zhuǎn)為東傾，底辟不發(fā)育，負(fù)花狀構(gòu)造減弱。遼中2號(hào)斷裂主斷面北西傾，斷面下緩上陡，為典型的鏟式斷層，上部與次級(jí)斷層形成“Y”字形組合。遼東斷裂剖面上主斷面南東傾，斷層近直立，上部與次級(jí)斷層形成“Y”字形組合，局部地區(qū)上部層系受晚期走滑的影響形成似花狀構(gòu)造（圖2）。

2.2 平面特征

對(duì)比各構(gòu)造層系斷裂系統(tǒng)圖，研究區(qū)現(xiàn)今不同構(gòu)造層系的斷裂體系存在著明顯差異，體現(xiàn)了多期次構(gòu)造差異演化的疊加效應(yīng)。

下部構(gòu)造層。主干斷層走向以北北東向?yàn)橹?，斷距大，遼中1號(hào)斷層傾向由南向北逐漸由北西向變?yōu)槟蠔|向，體現(xiàn)了斷層面發(fā)育的絲帶效應(yīng)。次級(jí)斷層以北東向、近東西向及北北東向發(fā)育為主，斷層數(shù)量較少，組合類型簡(jiǎn)單（圖3a）。

中部構(gòu)造層。斷層數(shù)量增加，斷距減小，主干斷層走向北北東向。遼中1號(hào)斷裂北段呈雁列式排列，至東營(yíng)期遼中2號(hào)斷裂南段呈多條側(cè)列式斷層，遼中凹陷發(fā)育多條次級(jí)斷裂，北東走向，為右旋背景下形成的具有走滑性質(zhì)的拉張正斷層；中部多北西傾，北部?jī)煞N傾向都發(fā)育，呈雁列式排列（圖3b）。

上部構(gòu)造層。南部次級(jí)斷裂數(shù)量減少，北部次級(jí)斷裂明顯較南部發(fā)育；主干斷裂呈雁列式排布，次級(jí)斷裂以北東東向和北東向發(fā)育為主，與主干斷層斜交，平面組合樣式主要有雁列式、帚狀和斜交式（圖3c）。

整體而言，研究區(qū)不同層系斷裂發(fā)育具有明顯的差異性。遼中1號(hào)斷裂由下部層系的一條連續(xù)斷層到上部構(gòu)造層轉(zhuǎn)變?yōu)橛山麰W向的小斷裂沿NNE向雁列的斷裂帶；遼中凹陷中部由遼中1號(hào)斷裂派生出來(lái)的帚狀斷裂體系上部層系較下部層系發(fā)育，南部由遼中2號(hào)斷裂派生出來(lái)的帚狀斷裂體系中部層系發(fā)育；遼東凹陷內(nèi)部次級(jí)斷裂體系上部層系發(fā)育較弱。

3 構(gòu)造演化階段

研究區(qū)各構(gòu)造層斷裂發(fā)育特征存在明顯的差異，表明新生代不同時(shí)期構(gòu)造演化過(guò)程存在較大差異。本文選取與研究區(qū)內(nèi)主要斷裂走向基本垂直的北西西向地質(zhì)剖面進(jìn)行平衡剖面恢復(fù)，明確研究區(qū)凹陷與凸起的演化及其耦合過(guò)程[13-17]（圖4）。

3.1 強(qiáng)伸展斷陷階段

3.1.1 裂陷Ⅰ幕

Ek～Es4時(shí)期，遼東凸起和遼東凹陷發(fā)育，遼中凹陷地層厚度變化差異性較大，南部沉積中心靠近遼中1號(hào)斷裂東側(cè)發(fā)育，至北部逐漸過(guò)渡到靠近遼中2號(hào)斷裂東側(cè)發(fā)育，斷裂發(fā)育較少，構(gòu)造樣式主要以伸展構(gòu)造為主。

3.1.2 裂陷Ⅱ幕

Es3時(shí)期，遼東凸起和遼東凹陷仍未形成，遼東凹陷地層厚度中心發(fā)育特征與前期不一致，南部沉積中心靠近遼中2號(hào)斷裂發(fā)育，向北先逐漸向遼中1號(hào)斷裂靠近，之后又向遼中2號(hào)斷裂靠近。該時(shí)期斷裂逐漸增多，與前期繼承性斷層組合成多級(jí)“Y”字形組合等伸展構(gòu)造樣式，遼中1號(hào)斷裂繼承上一期的發(fā)育特征。

Es1～Es2時(shí)期，研究區(qū)南部遼東凸起和遼東凹陷開(kāi)始沉積，遼東凹陷開(kāi)始形成的過(guò)程中，將遼東凸起從膠遼隆起中分離出來(lái)，體現(xiàn)了凹陷與凸起形成的耦合。該時(shí)期全區(qū)地層沉積較穩(wěn)定，且地層發(fā)育較薄，次級(jí)斷裂數(shù)量增多。南區(qū)次級(jí)斷裂主要發(fā)育在遼中1號(hào)斷裂和遼中2號(hào)斷裂之間，北區(qū)則在遼中凹陷全區(qū)發(fā)育，形成翹傾斷塊、“Y”字形組合等伸展和伸展-走滑構(gòu)造樣式。

圖3 遼東地區(qū)各構(gòu)造期次斷裂系統(tǒng)

圖4 遼東地區(qū)構(gòu)造演化剖面

3.2 強(qiáng)走滑-弱伸展斷坳轉(zhuǎn)換期

裂陷Ⅲ幕：Ed3沉積期，南部沉積中心位于遼中1號(hào)斷裂西側(cè)，西側(cè)地層明顯較東側(cè)厚；沉積中心逐漸向遼中2號(hào)斷裂遷移，至北區(qū)主要發(fā)育于遼中凹陷洼陷帶，且地層沉積范圍繼續(xù)增大，伴隨著遼東凸起的形成，遼東凹陷完全形成。此時(shí)遼東凸起完全從膠遼隆起中分離出來(lái)，次級(jí)斷裂大量發(fā)育。Ed2時(shí)期，地層及斷裂都繼承上一時(shí)期的發(fā)育特征，次級(jí)斷裂數(shù)量更多。Ed末期，研究區(qū)遭受擠壓抬升，同時(shí)由于遼中1號(hào)斷裂的壓扭作用，地層在凸起及遼中1號(hào)斷裂花心部位強(qiáng)烈剝蝕。

3.3 熱沉降坳陷期

N+Q時(shí)期，盆地發(fā)生區(qū)域性熱沉降，地層全區(qū)沉積，厚度穩(wěn)定，次級(jí)斷裂繼承性發(fā)育；直至明化鎮(zhèn)早期，斷裂活動(dòng)停止，盆地進(jìn)入熱沉降階段。

4 研究區(qū)構(gòu)造樣式

構(gòu)造樣式系指同一期構(gòu)造變形或同一應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的構(gòu)造總和?；谏鲜鰯嗔烟卣骷捌溲莼^(guò)程的分析，郯廬斷裂帶的演化與深部地?；顒?dòng)共同控制了遼東灣地區(qū)的構(gòu)造演化，在構(gòu)造上體現(xiàn)出了走滑與拉張作用并存的特點(diǎn)。但是在不同的構(gòu)造階段、不同的構(gòu)造部位走滑與拉張的強(qiáng)度存在差異，從而造成了構(gòu)造樣式的橫向和垂向差異。

對(duì)應(yīng)于3套構(gòu)造層斷裂發(fā)育所處應(yīng)力環(huán)境的差異，形成了3套斷裂構(gòu)造樣式。下構(gòu)造層發(fā)育伸展構(gòu)造樣式，主要包括反向翹傾斷塊、順向滑動(dòng)斷階，體現(xiàn)了斷陷階段區(qū)域應(yīng)力是以純拉張為主；中構(gòu)造層發(fā)育走滑構(gòu)造樣式和伸展–走滑構(gòu)造樣式，主要包括直立斷層、似花狀構(gòu)造、花狀構(gòu)造、重力背形等，體現(xiàn)了斷坳過(guò)渡階段區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)是以拉張–走滑為主；上部構(gòu)造層發(fā)育弱走滑構(gòu)造樣式，主要包括似花狀構(gòu)造、“Y”字形組合等（圖5）。

圖5 遼東地區(qū)各構(gòu)造層構(gòu)造樣式

5 結(jié)論

（1）劃根據(jù)實(shí)際鉆井和測(cè)井資料，將遼東地區(qū)地層劃分為由孔店組-沙河街組組成的下部構(gòu)造層，東營(yíng)組組成的中部構(gòu)造層，館陶組、明化鎮(zhèn)組和第四系組成的上部構(gòu)造層。

（2）遼東地區(qū)新生代以來(lái)經(jīng)歷了3次大的構(gòu)造格局轉(zhuǎn)變：古新世–始新世強(qiáng)烈伸展斷陷階段、漸新世強(qiáng)走滑–弱伸展斷坳轉(zhuǎn)換階段、新近紀(jì)–第四紀(jì)熱沉降坳陷階段。

（3）遼東地區(qū)基于斷裂的發(fā)育特征及演化過(guò)程，以T6、T3、T2為界面劃分了3套斷裂體系。下部構(gòu)造層斷裂體系區(qū)域應(yīng)力是以純拉張為主，發(fā)育伸展構(gòu)造樣式，中部構(gòu)造層斷裂體系區(qū)域應(yīng)力是以拉張–走滑為主，發(fā)育伸展–走滑和走滑構(gòu)造樣式，上部構(gòu)造層發(fā)育弱走走滑構(gòu)造樣。

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