明水绥化地区断裂活动时期及其与油气成藏关系

摘要： 为了准确地判断明水绥化地区断裂的主要活动时期及其与油气成藏之间的关系，本文先后利用了构造层序界面反映的构造变形时期、生长指数和断层的垂直活动速率及构造发育史剖面等三种方法对其进行了研究。首先由构造层序界面反映的构造变形时期研究结果可知明水绥化地区断裂主要在火石岭至沙河子组、登娄库组、四方台子组沉积时期活动。其次，根据生长指数和断层的垂直活动速率研究得到，断陷盆地中火石岭至沙河子组沉积时期和登娄库组沉积时期为断裂活动组要时期。最后通过该地区的构造发育史研究可知，断裂的主要活动时期为火石岭组～营城组、登娄库组～嫩江组沉积时期。综合研究认为研究区有利油气聚集带的分析应该位于深层的断陷期和断坳转化期的层位，有利的油气聚集区带分析应以断陷发育地层为主要对象。

Abstract： In order to precisely judge the main active periods of faults at mingshui-suihua area， and the relationship between faults active periods and hydrocarbon accumulation，this article researches by the methods of structural sequence interface reflecting structural deformation period， generation index and fault's vertical active rate， and tectonic development history interface， and so on. Firstly， based on the results of structural sequence interface reflecting structural deformation period， we can known， at mingshui-suihua area， faults mainly act in Huoshiling FmtoShahezi Fm，Denglouku Fm，Sifangtaizi Fm depositing periods. Then， according to the relationship between generation index and fault's vertical active rate， the faults' main active periods are Huoshiling Fm toShahezi Fm and Denglouku Fm.At last， after studying the tectonic development history at this area， we conclude that the faults' main active periods are Huoshiling Fm toYingcheng Fm、Denglouku Fm toNenjiang bining the above analysis， in studying area， favorable hydrocarbon accumulation area is more likely found in fault depression zone and rift depression transformation zone； the analysis of favorable hydrocarbon accumulation area should mainly focus on developing more fault depression zone.

关键词： 明水绥化地区；断裂活动时期；油气藏

Key words： Mingshui-suihua area；the fault activity period；hydrocarbon

中图分类号：P54 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）34-0325-03

1 地质概况

明水-绥化地区位于松辽盆地北部的滨北地区，包括如下地震工区：任民镇～青冈、望奎-兰西、明水-绥化、永安镇-康金井、绥化和兰西工区。在深层构造上本区横跨明水斜坡、海伦凸起、绥化断陷、兰西凸起、莺山断陷和肇东朝阳沟背斜（图1）；本区在中浅层构造上跨越明水阶地、绥棱背斜带南部、海伦隆起和绥化凹陷，其中绥棱背斜带和海伦隆起是两个巨型反转背斜，两者在三肇凹陷内部有逐渐合并的趋势，而向北东方向分叉，区域上构成了青冈-安达反转构造带的主体，同时本区与徐家围子断陷相邻，深部的天然气可向北面运移，局部构造具备了形成深生浅储气藏的条件。

2 断裂发育特征

本区断裂发育明显，断层多为正断层，并发育4条逆断层，断层的平面延伸方向为北西向、东西向和北东向，从全区看尤以北东向为主。控制研究区内隆凹相间的构造格局作用的断层比较多。明水-绥化地区明显发育长期继承性、上部和下部断裂系统。并呈现出了如下特征：

①断裂性质：明水-绥化地区都是断陷-坳陷叠合型的伸展盆地，在研究区发育有北东向的海伦凸起、肇东朝阳沟背斜和兰西凸起的断陷层，研究区被分割成六个规模不同的断陷；

②断裂密度：总体上明水-绥化地区的断裂密度是自下而上断裂密度由小变大再变小，尤其以T2反射层的断裂密度最大；

③断裂规模：明水-绥化地区自反转构造层～坳陷构造层～断陷构造层～基底来看，断层的延伸长度和最大断距逐渐变大，反映了应力场强度逐渐增强。

3 判定断裂活动时期的方法及结果

确定断裂活动时期的研究方法很多，如构造层序界面反映的构造变形时期、生长指数、断层的垂直活动速率、断距-距离曲线以及构造演化史剖面尽管均能反映断裂形成和活动时期（赵密福等，2000），虽然都可以反映出断裂的形成与活动时期，可也存在些许的片面性，为了达到能够精确标定断裂的形成和活动时期需联合使用这些方法。因此为了更精确研究了明水绥化地区的断裂活动时期采用了如下三种方法，具体的研究方法和综合判定结果如下。

3.1 构造层序界面反映的构造变形时期 地层层序中存在的间断面反映了一系列由水动力条件到发生区域地壳运动等的变化情况。在盆地中，存在两类不整合面：一类同褶皱有关，是褶皱不整合形成的挤压层序界面，称为一级构造层序界面；而另一类与断裂事件有关，是裂解不整合，由其形成的伸展层序界面，为二级构造层序界面。把在空间上分布广、而且可以用来划分构造演化阶段的区域不整合面列为一级构造层序界面。从构造层序界面的特征来看，明水-绥化地区作为松辽盆地的一个二级构造单元，火石岭至沙河子组、登娄库组、四方台组为断裂活动的主要变形时期，分别对应基底断裂活动时期、中浅层的断裂活动时期和晚期的断裂活动时期。

3.2 生长指数和断层的垂直活动速率反映的断裂活动时期 断层生长指数（Qi）概念自1963年Thorsen提出以来，在国内外生长断层的研究中得到了较为广泛的应用，但断层生长指数难以定量表达断裂活动时期。为此生长指数需要同断层垂直活动速率联合使用，才能准确标定断裂活动时期。

正断层垂直活动速率是指某一地层单元在一定时期内，因断裂活动形成的落差与相应沉积时间的比值（李勤英等，2007）。从相同典型地震剖面上断裂的生长指数及活动速率对比来看（图2～图6），明水-绥化地区断裂的多期活动特点明显。从南北不同剖面的断层活动强度对比看，早期断陷地区断层活动强度较大，而晚期背斜隆起带活动强度大。平面上，在明水-绥化地区的北部和南部地区在盆地断陷时期的断裂活动强度都较大，而在中部地区的断裂活动强度就相对比较小，具体在四方台子地区活动强度较大，其次在晚期绥棱背斜带附近构造强度较大；而这反映了断陷盆地形成期间断裂变形特征的差异最终形成了不同结构特征的构造格局。

3.3 构造发育史 从明水绥化地区的构造演化史剖面（图7）可以看出，明水-绥化地区断裂的形成演化先后经历了火石岭组到营城组时期的伸展变形，登娄库组到嫩江组时期以整体拉张变形为主，形成了沿着主干基底断层发育的一系列断裂密集带；四方台组～古第三系时期以反转构造变形为主，表现为部分的主干基底断层发生了反转构造变形。

4 断裂活动期次与油气成藏关系

明水-绥化地区的盆地经历了断陷期、断坳转化期、坳陷期和萎缩期，地层与构造演化具有以下特点：

①断陷期盆地广泛发育，发育多个深凹断陷区；

②断坳转化期的登娄库组分布局限；③坳陷期姚家组及其以上地层遭受大面积的剥蚀；

④虽然青山口组在区内广泛发育，但埋深浅，生排烃能力有限。明水绥化地区晚期活动断裂对油气起到疏导作用，而且，逆断层带常常组成局部背斜构造，有可能是有利油气聚集构造带。而北部由于挤压强度较大，晚期大面积的地层被剥蚀对油藏具有破坏作用，反转强度大的北部地区易破坏原有油气藏。这些特点决定了研究区有利油气聚集带的分析应该放在深层的断陷期和断坳转化期的层位，有利的油气聚集区带分析应以断陷发育地层为主要对象。

5 结论

5.1 分别利用构造层序界面反映的构造变形时期、生长指数和断层的垂直活动速率及构造发育史剖面等三种方法对明水绥化地区断裂主要活动时期进行研究。首先，由构造层序界面反映的构造变形时期研究结果可知，明水绥化地区断裂主要发生在火石岭至沙河子组、登娄库组、四方台组。其次，根据生长指数和断层的垂直活动速率研究得到，在明水-绥化地区的北部和南部地区在盆地断陷时期的断裂活动强度都较大，而在中部地区的断裂活动强度就相对比较小，具体在四方台子地区活动强度较大。最后通过构造发育史剖面研究可知，明水-绥化地区断裂的形成演化先后经历了火石岭组到营城组时期的伸展变形，登娄库组到嫩江组时期以整体拉张变形为主。

5.2 明水绥化地区有利油气聚集带的分析应该位于深层的断陷期和断坳转化期的层位，有利的油气聚集区带分析应以断陷发育地层为主要对象。

参考文献：

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