含油气盆地深层走滑断裂因断距小、时空变化复杂，关于其形成过程及控藏作用是构造地质学和石油地质学领域的研究难点。塔里木盆地是我国最大的海相含油气盆地，受多期构造作用影响，在盆地北部碳酸盐岩区发育了复杂的走滑断裂系统，并形成了大规模的油气聚集，是探讨走滑断裂及其控藏机理的热点地区。已有研究证实这些走滑断裂具有剖面分层、平面分段发育特点，断控缝洞型储集体是油气主要的富集部位。然而，越来越多的勘探结果显示，在不同的走滑断裂带之间，断控缝洞储集体的发育以及油气的富集具有明显差异，同一走滑断裂不同部位油气充注也显著不同，表明对走滑断裂形成过程及多变内部结构的认识仍不清晰，制约了对走滑断裂控藏机制的研究。
针对上述问题，该项工作以塔里木盆地顺北地区为研究区，系统开展了构造精细解释、地球化学、数值模拟等研究，主要取得了以下成果：走滑断裂的形成是两个阶段“生长-连接”作用的结果，第一阶段为剪切作用形成的破裂逐渐扩大并发生连接，形成各个独立断层分段；第二阶段为不同分段的互相叠置，以形成张扭和压扭叠置区的形式持续扩大断裂规模。这种“生长-连接”过程在顺北地区经历三个时期，包括加里东早期初始破裂发育期、加里东中期强烈发育连接期和加里东晚期-海西期弱活动期。受复杂形成过程影响，走滑断裂产生多变的内部结构，对于不同的叠置区，断裂内部结构差异较大。在分析岩性、断裂组合、裂缝发育等特征的基础上，构建了张扭和压扭叠置区以及直立段三类走滑断裂内部结构模型。走滑断裂是流体运移的重要通道，断裂内部结构对流体的运移行为具有重要影响，地球化学的证据表明，碳酸盐岩发育区断层核比破碎带可能更容易受到流体的强烈作用而出现溶蚀孔洞，表现为断层核的元素更易于被流体迁移。根据三类走滑断裂内部结构模型，结合地球化学及数值模拟研究，形成了张扭和压扭叠置区及直立段三类流体运移模型，并出张扭叠置区具有更为优越的油气输导条件。
研究成果发表在地学领域国际重要期刊AAPG Bulletin和Basin Research上。论文第一作者和通讯作者为yh533388银河刘寅副教授。合作者包括美国科学院院士John Suppe教授，yh533388银河操应长教授、郝芳院士、吴孔友教授、王健教授，中国科学院成都山地灾害与环境研究所刘一多研究员，中石化西北油田分公司曹自成教授级高工等。研究成果受中科院A类战略性先导专项、国家自然科学基金创新群体、泰山学者青年专家等项目资助。
图1. 走滑断裂两阶段“生长-连接”模式
图2. 走滑断裂张扭和压扭叠置区及直立段内部结构及流体运移模型
论文信息：Liu Yin*, Suppe John, Cao Yingchang, Wu Kongyou, Wang Jian, Du Yannan, Liu Yujie, Cao Zicheng, 2024. Strike‐slip fault zone architecture and its effect on fluid migration in deep‐seated strata: Insights from the Central Tarim Basin. Basin Research 36, e12868.https://doi.org/10.1111/bre.12868.
Liu Yin*, Suppe John, Cao Yingchang, Hao Fang, Liu Yiduo, Wang Xi, Wu Kongyou, Cao Zicheng, Wei Hehua, 2023. Linkage and formation of strike-slip faults in deep basins and the implications for petroleum accumulation: A case study from the Shunbei area of the Tarim Basin, China. AAPG Bulletin 107, 331–355. https://doi.org/10.1306/11142220110.
