贝尔凹陷霍12井区断裂特征与构造样式

时间:2022-03-26 10:24:04

摘要: 贝尔凹陷霍12井区主要发育两套明显断裂系,发育于铜钵庙组到南屯组的下部断裂系和大磨拐河组到伊敏组的上部断裂系,下部断裂展布主体为北东向,上部地层主体展布方向转化为南北向。霍12井区主要构造样式为铲式扇、翘倾断块等拉张构造样式,扭动构造样式及反转构造样式。

Abstract: Huo12 well area of Beier Depression has two significant sets of fractrues,developed in Tongbomiao Formation to Nantun Formation called lower fracture and Damoguaihe Formation to Yimin Formation called upper fracture. The main distribution of lower fracture system is North-East direction. But the distribution of upper fault system changes into North-Sorth direction. The main structural style of Huo12 well area is extensional tectonic style including listric fault and tilted fault block,shearing tectonic style, reversal tectonic style.

关键词: 断裂系;构造样式;贝尔凹陷;霍12井区

Key words: fracture;structural style;Beier Depression;Huo12 well area

中图分类号:P5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)35-0079-03

1 研究区概况

霍12井区位于内蒙古自治区呼伦贝尔市新巴尔虎右旗贝尔乡境内。东距贝尔乡12km,西距巴格德乌拉山(大青山)10km,北距乌兰诺尔泡7km,工区南北长38km、东西宽28km。其主体包括海拉尔盆地二级构造单元贝尔凹陷西北部的苏乃诺尔构造带、苏乃诺尔东构造带和包尔陶勒盖向斜,西部与嵯岗隆起毗邻,东为霍多莫尔构造和苏德尔特构造带;南部为呼和诺仁构造,北部与乌西构造毗邻(图1)。总体上看,本区具有东断西超的箕状断陷特征。西侧尽管有断层活动,但其控制沉积作用不明显,为一缓倾的斜坡。

区内构造呈北东向展布,具有南北成带的特点。从东至西为斜坡-洼-隆即一隆一洼一斜坡的构造格局(图2)。本区的主要目的层为大磨拐河组、南屯组、铜钵庙组及布达特群。该区处于生油凹陷内,深—半深湖相沉积的南屯组、大磨拐河组为有利生油岩,油源条件好。该区发育有近岸水下扇、冲积扇及大型三角洲沉积,储集条件较好。

2 断裂特征

贝尔凹陷霍12井区明显发育两套断层系(图3):铜钵庙组-南屯组断层系即下部断层1系和大磨拐河组-伊敏组断层系即上部断层系,下部断层系部分从T5断至T2-3,部分向上断至T2-2以上层位,上部断层系大部分向下消失于大一段泥岩层中。

2.1 断裂性质及展布 本区为断陷-凹陷叠合型伸展盆地,贝西次凹为东断西超的箕状结构,控凹的主干边界断层为上陡下缓的“铲式”正断层,这种早期控凹断裂伊敏组末期经历挤压发生反转,形成正反转断层,而上部断层系多为平直的正断层。本区不同反射层断裂的展布方位自下而上规律性变化较为明显,基底断裂主要展布方位为近北东和北东东向,断陷期这些断层持续活动,因此T3和T2-3反射层断层主体展布方位同样为近北东向,而T2和T1反射层由于晚期断层发育,发育大量南北向断层,但工区东部霍多莫尔构造带断裂发育方位仍然为北东向,具有一定继承性。T2-1反射层所发育南北向断层的数量与T2-2反射层相比明显增多,北东向展布的断层数量明显减少,而T2和T1反射层同样表现出这一特征,说明断-坳转化构造层断层优势的展布方向为从断陷构造层的北东向转变为南北向。

2.2 上部断裂系的密集成带特征 断裂密集带指剖面上多条断层以“地堑”式、“y”字型、“反y”字型或“似花状”组合方式密集发育、平面上小规模断层以“平行带状”、“发辫状”、“雁行式”紧密排列组成断裂带,本区的断裂密集带多发育在大磨拐河组和伊敏组地层,主要包含两个断裂密集带,分别在贝西斜坡带和霍多莫尔构造带(图4)。

霍12井区断裂密集带类型可划分为2种:第一种为一条长期发育的断裂与上部断层组成的密集带;第二种为全部由上部断裂组成的密集带。这种密集带具有多种成因机制,从构造上可大致划分为两种(图):一是走滑成因,主走滑断层与伴生的次级断层呈“花状”组合,平面上呈“辫状”组合,典型的是霍多莫尔构造带;二是泥岩水平拆离成因:上部断裂系统大部分消失于大一段泥岩中,表明大一段泥岩吸收断裂大量位移,这种作用为泥岩的水平拆离作用或滑脱作用。伊敏组沉积晚期盆地受近东西向拉张应力场作用,早期南北向断裂正断层复活,但断裂并不直接错断大一段泥岩,而是在其上方先形成上部断裂系统并呈密集带状展布,伸展作用加强,断裂密集带发生平移形成无根的断裂密集带,同时在早期断裂上方形成新的密集带,与早期断裂组成“似花状”断裂密集组合,典型的是贝西斜坡带。

3 构造样式

霍12井区所在的贝尔凹陷是典型的东断西超型箕状凹陷,本区断裂的形成演化先后经历了铜钵庙组~大磨拐河组时期的伸展变形,其间又可细分为不同的伸展构造幕,分别控制断陷盆地的发生、发展、消亡的演化过程;伊敏组时期主要发生走滑变形,形成了一系列沿着主干控凹断层发育的断裂密集带;青元岗组时期主要发生反转构造变形,表现为主干控凹断层发生反转构造变形。根据研究区构造演化过程,构造样式主要可划分为拉张构造样式、扭动构造样式、反转构造样式。

3.1 拉张构造样式 在拉张盆地坳陷构造层之下的箕状断陷的形态沿走向一般会发生明显的变化,这种变化是通过调节带来完成的。根据贝尔凹陷整体特征,按照成因主要分为与控凹边界断层断距变化有关的变换构造样式和复合型变换构造样式,而霍12井区由于其工区范围的限制,这种变换构造样式体现的不明显,研究区主要发育次级拉张构造样式,其典型的构造样式如下:

①铲式扇:伴生的同向次级断裂向下收敛于控陷的霍多莫尔构造带附近主干边界断层,共同组成“铲式扇”(图6),主干边界断层为基底卷入型铲式断层,次级断层为盖层滑脱型铲式断层,在剖面上具有上陡下缓的特点,平面上次级断层呈雁行式排列,平面上次级断层存在多个分支小断层,分支断层与大断层之间常形成断块,构成有利的圈闭。

②翘倾断块:翘倾断块是在拉张应力作用下,块体沿破裂面发生旋转,形成半地堑,半地垒构造相间排列,在箕状断陷内次一级翘倾断块可以形成潜山圈闭、断块圈闭等。由断块产状与岩石倾向组合关系,可以分为反向翘倾和同向翘倾。同向翘倾断块(图7)是在不对称箕状断陷斜坡部分往往形成顺向同生正断层,这是由于在持续拉张、翘倾过程中,斜坡部分的碎屑岩向沉积中心滑动,在其滑动背后的沉积体就会撕裂造成节节下滑的顺向同生正断层。同向翘倾断块通常在控制次凹的陡坡控凹断层附近,在贝西斜坡带和霍多莫尔构造带上均发育,形成典型的构造圈闭。而反向翘倾断块(图8)是箕状断陷主控陷断裂活动在陡坡一侧伴生正断层组合,其断块的产状与标志层原始产状相反,剖面上呈现阶梯状,所组成的张性断层往往形成有利油源通道,具有良好的成藏条件,研究区在苏德尔特构造带上发育。

3.2 扭动构造样式 扭动构造指在水平剪切应力作用下产生的压扭性聚敛或张扭性离散断裂变形的总和,伸展盆地中的扭动构造通常是由拉张应力场方位与基底断裂方位的差异,纯剪应力场派生的次级简单剪切应力场形成的,主要表现为张扭特征。Clifton et al.(2000)和Withjack(1989)研究表明,如果晚期拉张方向与早期(基底)断裂方向之间夹角(α)为75°-90°,为正向拉张;当大于30°而小于75°时为斜向拉张,表现为张扭的特征;当夹角介于0°-30°时,早期断裂再活动将以走滑为主。依据这种关系,认为霍多莫尔构造带典型的走滑断裂。

3.3 反转构造样式 正反转构造是一种叠加、复合构造,在伸展盆地中的地堑、半地堑和随后的热冷却凹陷遭受挤压变形产生压缩构造并叠加在伸展构造之上所形成的构造,贝尔凹陷在断-坳转化期结束后即伊敏组末期,经历了第一次挤压反转,形成T04层挤压型一级构造层序界面,具有典型的削截和上超的特征,这种挤压作用可能一直持续到青元岗组沉积时期,大部分断层只断穿T04界面。挤压反转在贝尔凹陷形成了典型的正反转构造,但各地区反转的强度存在明显的差异,共有两种典型的正反转构造类型:一是断层式反转构造:断层式反转是指早期控陷的基底断裂发生反转,形成正反转断层,霍12井区霍多莫尔构造带局部存在断层式反转构造,表现为早期拉张晚期反转作用,但总体上构造反转强度并不强烈,霍多莫尔构造带正反转断层反转零点位置多位于伊敏组二三段地层中,反转率普遍较小。断层式反转构造开始形成时间为伊敏组沉积末期,在古近纪末期进一步加强,造成部分反转断层向上断穿T04层。二是褶皱式反转构造:铜钵庙组和南屯组呈断陷或箕状断陷等负向构造,其上覆地层则表现为背斜构造,断层本身没有反转,这种反转构造在霍多莫尔构造带南部和贝西斜坡(图9),但反转强度不大,是在早期滚动背斜基础上进一步隆升的结果,只在局部出现削截反射特征。

4 结束语

霍12井区构造复杂、断层发育。现今的构造面貌是多期大规模构造运动的改造、变动的结果。虽然构造和断裂极其复杂,但是在剖面上仍然具有一定的规律性,区内局部构造发育,类型以断块为主。纵向上发育两套断裂系:上部断裂系与下部断裂系,并且上部断裂系密集成带。该井区构造发育,对油气成藏有一定影响,而断裂条件不仅可以作为油气运移的通道,同时又会破坏油气藏。

参考文献:

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