地壳表面出露的、切穿沉积盖层达到结晶基底顶部的断裂称为盖层断裂。盖层断裂的判断标志是沉积岩层和岩浆岩体等有错开、位移等现象。泉水的带状分布,河流的袭夺现象等可能标志着有新生代以来产生的断裂。1
概述盖层断裂主要指盆地基地以上地层发育的断层,这些断层的形成与展布对油气成藏有重要影响。2
盆地盖层断裂发育特征断裂类型划分根据断层的形成机制、活动时期和特征,将盆地盖层中的断层分为4类,即裂陷期同生断层、沉陷期伸展断层、褶皱期断层、长期发育断层.
(1)裂陷期同生断层
形成于盆地裂陷期的伸展正断层,特点是断层延伸长,断距大。这类断层是规模最大的一类断层。
(2)沉陷期伸展断层
形成于盆地发育的沉陷期,断距和延伸长度与裂陷期断层相比小得多,但断层数量多,以T层断层为代表。
(3)褶皱期断层
盆地后期由于受到左行扭动作用,东向的压扭性走滑断层和北西西向张扭性走滑断层,组成了x形断裂组合。先期发育的张性正断层在盆地反转期发生走滑,局部逆冲反转活动,形成反转走滑断层。这类断层数量极少,但规模大,长期活动,在盆地同裂陷期、沉陷期、反转期均活动,对盆地中浅层局部构造带的形成、发育起重要作用。
(4)长期发育断层
该类断层形成于同裂谷期,在坳陷期由于断层两盘差异升降,形成“T:”层断裂带。在后期反转期,主干断层再次活动,形成长期发育断裂带。该类断层对中浅层油气运聚具有重要影响。
断层展布特征(1)裂陷期同生断层的分布
裂陷期同生断层发育于盆地盖层的深层,在基岩顶面、侏罗系一登娄库组都广泛分布有这类断层。断层剖面上呈犁形,部分构成断陷的边界。平面上,断层在盆地内广泛分布,断层统计结果表明,近南北向走向断层数量多,北北东及北东向深断裂上方断层密度相对较大,断层延伸长、断距亦较大,构成北北东向断裂带,如敖古拉一哈拉海断裂带、黑鱼泡一大庆断裂带、北安一大庆断裂带、嫩江断裂带、海伦一肇州断裂带、绥棱一肇东断裂带,以及北东向断裂带如莺山断裂带等。断裂带长期活动,对盆地的建造及构造格局具控制作用。
(2)坳陷期伸展断层的分布
这类断层分布主要表现为两个特点。一是断层数量最多。沉陷期伸展断层主要分布于泉头组、青山口组、姚家组内,以L层断层为代表,是盆地中浅层断层中数量最多的一类断层,断层延长、断距相对较小,断层统计结果表明以近南北向为主,断层具明显的伸展特征。
(3)反转走滑断层的分布。反转走滑断层具长期活动特点,纵向上断穿层位多,大都从基岩顶面断穿至嫩江组,断层数量少,平面上主要分布于长期活动的基底深断裂之上,如林甸反转断层、长垣北部正反转断层、敖古拉正反转断层、任民镇反转断层等。
(4)反转张性断层的分布。反转张性断层发育于嫩江组以上地层中,在孙吴一双辽断裂带以西地区分布较多,走向以北西为主,平面分布密度不均,在背斜及倾伏背斜轴部分布较多,密度相对较大。在孙吴一双辽断裂以东地区断层走向北东、北西均有。
断层形成机制断层展布特征分析表明,松辽盆地盖层中断层的形成机制可能受以下四方面的因素控制。
(1)盆地裂陷期受区域性近东西向拉张应力场作用形成同裂陷期生长断层。
(2)盆地坳陷期区域性伸展应力场作用导致基底差异沉降形成坳陷期伸展断层。
(3)盆地反转期在近南北向左行压扭应力场的作用下形成走滑断层。
(4)断层发育的继承和改造双重性
裂陷期,是松辽盆地断裂活动最强的时期。这期断裂活动中,大部分基底断裂同生活动,近东西向的拉张应力场决定了近南北走向为主的深层断裂特征,奠定了东向和北东向断裂为主的深层构造格局。
坳陷期,盆地大规模沉降伸展。青一段沉积末期是沉陷期最强的断裂活动期。在以沉降作用为主的应力场中,基底断裂张性活动控制了T:伸展断层的形成、发育和展布,形成T断层密集带。这些T2断层及断裂带的存在对于松辽瓮地下部组合油气的运聚起到了至关重要的作用。
反转期,松辽盆地受到挤压应力作用。一些长期继承性活动的断层发生逆冲反转,形成正反转断层,并形成了与之对应的正反转构造。在近南北向左行压扭应力场的作用下,坳陷期伸展断层复活。北西向的T2断层产生张扭活动,北东向的T:断层产生压扭活动,近南北向T,断层产生以扭动为主并具微弱张性或压性特征的活动。嫩江组沉积末期的断裂活动,形成了部分反转张性断层。古近系依安组沉积末期.东向断裂左行压扭活动派生出部分反转张性断层。
在松辽盆地形成发育的各个时期的历次断裂活动中,断裂活动都表现出两方面的特征。一方面产生新的断层;另一方面使老断层复活并控制新断层的形成。这使得盆地的断裂系统既表现较强的继承性,又具有明显的改造性。
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屈明 - 副研究员 - 西南大学