新生代以来，东营凹陷经历了新生代早期左旋剪切应力场到新生代中晚期右旋剪切应力场的转变^[1-4]。受多期构造演化及区域应力场转变的影响，研究区发育复杂的断裂体系、构造格局，尤其是古近系深层与中浅层之间构造体制发生了较大转变。构造转换作为构造演化研究中非常重要的内容之一，其中构造转换的时期、类型是众多学者的关注点^[5-8]。从众多学者对该地区构造转换的认识来看，研究区构造体制转换发生的界面、时期及转换前后的运动学特征还存在争议、界定不清^[9-11]，从而直接影响对研究区构造及对盆地控制作用的认知。为此，本文在大量构造静态解剖、构造动态演化及应力机制分析的基础上，详细阐述了东营凹陷古近系构造体制转换的特征及其对盆地形态、地层、沉积的控制作用，以期对其他断陷盆地提供借鉴。

东营凹陷位于渤海湾盆地济阳坳陷东南，郯庐断裂带西侧，是典型的北断南超箕状断陷盆地，由利津、牛庄、博兴、民丰4个洼陷及北部陡坡带、中央隆起带和南部斜坡带组成(图 1)。

图 1

图 1 东营凹陷构造单元划分图 Fig. 1 Division of structural units in Dongying sag

古近纪东营凹陷经历了由伸展应力场到走滑—伸展应力场的转变，盆地内的断裂体系、构造格局、沉降中心发生明显的变化，其中沙四上亚段底(T_7x)是盆地由伸展到走滑—伸展发生转变的重要构造变革界面，界面上、下东营凹陷古近系的构造体制发生了重大转变。

断裂作为构造活动的产物，同一期构造活动或同一应力环境下所形成的断裂具有相同或相似的构造特征和变形机制。变革界面之下孔店组—沙四下亚段发育伸展断裂体系，界面之上沙四上亚段—沙二段发育走滑—伸展断裂体系及"Y"形、"负花"状构造(图 2)。

图 2

图 2 东营凹陷过民丰洼陷—牛庄洼陷南北向地震剖面 Fig. 2 N-S direction seismic profile cross Minfeng-Niuzhuang sub-sag in Dongying sag

孔店组—沙四下亚段沉积时期，盆地的同沉积断裂主要为北界控盆边界断裂，发育板式、铲式和坡坪式为主的大型伸展断裂。该时期北部的陈南断裂活动最强，控制了整个盆地北断南超的结构特征，同时在南部斜坡带上发育一些反向同沉积断层，共同控制了早期大东营洼陷的沉积。该时期盆地沉积中心的展布方向为近EW向，这说明当时的应力场应为近SN向。

沙四上亚段—东营组沉积时期，早期的控盆边界断裂(陈南断裂)活动强度开始减弱，在其南部衍生出多条呈NE向展布的二台阶断裂(滨南—利津—胜北断裂)，进一步控制了盆地的沉降中心。同时盆地内发育大量新生断裂，以NE向和近EW向为主，其平面展布呈现NE向雁列式或帚状组合排列，如中央隆起带和南部斜坡带的王家岗断裂带、八面河断裂带，说明该时期除了受到区域近SN向的伸展应力场影响外，还受到右旋走滑应力场的控制和影响。

孔店组—沙四下亚段沉积时期，陈南断裂作为盆地唯一的控盆断裂，控制着该时期盆地沉降中心的展布，沉降中心呈EW向展布。沙四下亚段沉积以后，盆地边界断裂(陈南断裂)的派生断裂(利津—胜北断裂)开始迅速发育，活动强烈，盆地的沉降中心向盆内迁移。在沙四上亚段—东营组沉积时期，沉降中心迁移到利津—胜北断裂下降盘。

由过利津洼陷和民丰洼陷的东西向地震剖面可知(图 3)，T_7x作为盆地构造转换的重要变革界面，界面上下沉降中心发生跷跷板式迁移。T_7x界面之下，孔店组—沙四下亚段沉积时期，盆地沉积主要位于靠近民丰洼陷一侧，地层具有东厚西薄的特点，靠近中央隆起带—民丰洼陷附近沉积厚度最大。T_7x界面之上，在沙四上亚段—东营组沉积时期，盆地沉积与早期相比发生了明显的变化，沉积中心主要位于利津洼陷一侧，地层变为西厚东薄，表明构造应力场发生了重大的调整，导致盆地的沉积中心发生迁移。

图 3

图 3 东营凹陷过利津洼陷—民丰洼陷东西向地震剖面 Fig. 3 E-W direction seismic profile cross Lijin-Minfeng sub-sag in Dongying sag

东营凹陷古近纪伸展期与走滑—伸展期的构造格局具有较大差异。在孔店组—沙四下亚段沉积时期，东营凹陷总体呈现北陡南缓的单斜形态，基本上可看作一个大的主沉降中心。主沉降中心主要受到北部陈南断裂的控制，位于陈南断裂下降盘一侧，呈现北陡南缓的构造格局(图 4a)。

图 4

图 4 东营凹陷古近纪伸展期、走滑—伸展期盆地形态 Fig. 4 Sag morphology during the extension and strike slip-extension stage in Paleogene in Dongying sag

沙四下亚段沉积后，盆地构造格局与早期相比呈现出较大的区别。首先，盆地的主沉降中心由早期的一个变成了多个，分别为利津洼陷、民丰洼陷、牛庄洼陷、博兴洼陷及青南洼陷(图 4b)。这表明该时期盆地内构造活动较为复杂，盆地的分隔性增强。其次，盆地沉降中心的展布由早期的近东西向逐渐向北东向转变，同时这个时期形成了一些北东向的构造带，分割洼陷带(例如中央隆起带将利津洼陷与牛庄洼陷分隔开，王家岗—广利断裂带将牛庄洼陷与青南洼陷分隔开)，呈现出洼隆相间的构造格局。

整体来看，古近纪东营凹陷逐渐由早期东西向狭长的半地堑结构转变为中后期北东斜向的近菱形结构，反映了不同应力机制作用下盆地结构及构造特征的巨大差异(图 4)。

构造体系中构造转换带是由Dahlstrom在研究挤压变形中褶皱—逆冲断层的几何形态时首次提出^[12]，Morley等将这种转换带概念应用于伸展构造研究^[13]，主要是指保持盆地构造地质体在空间变形过程中应变守恒的构造形式。因此，国内部分石油地质学者称之为转换带、变换带或变换构造^[14-18]。东营凹陷构造转换带的类型和分布受不同时期构造应力场影响较大，在伸展期和走滑—伸展期具有较大的差异性。

孔店组—沙四下亚段沉积时期，东营凹陷整体表现为受深大断裂控制的北断南超的半地堑结构，构造转换带类型和分布相对简单，主要受东西向伸展大断裂及北西向基底老断层的影响，该时期主要发育了两个大的构造转换带：高青断裂与陈南断裂之间的平方王构造转换带、北西向石村断裂控制的纯化—石村构造转换带，同时在南部斜坡带发育许多受伸展断裂控制的次级调节构造转换带。

沙四下亚段沉积之后，东营凹陷构造应力场发生了较大的转变，受郯庐断裂带右旋走滑影响，东营凹陷发育了复杂的走滑—伸展断裂体系^[19-21]。根据沙四上亚段—东营组沉积期断裂组合样式(图 2)及该时期的断裂体系平面展布特征，结合走滑—伸展构造物理模拟及动力学机制的研究^[22-24]，可将东营凹陷不同地区的构造转换带划分为4类：①帚状构造转换带；②雁列式构造转换带；③羽状构造转换带；④左阶式弧形构造转换带(图 5)。

图 5

图 5 东营凹陷走滑—伸展期构造转换带类型图 Fig. 5 Types of structural transfer zones during the strike slip-extension stage in Dongying sag

高青—平方王断裂带位于盆地西南部，整体呈NNE向，并向EW方向撒开，是由主走滑带走滑造成尾端应力释放而形成帚状走滑—伸展断裂系，断裂呈帚状展布，具有非常强的走滑特征，具有明显的"Y"形构造、拖拽构造、叠瓦扇构造。该构造带的主体为NNE走向的高青断层，在主走滑带的两盘可见明显的地层拖拽构造，花沟段和平方王段均逐渐发育与之近平行的次级断裂，反映断层尾端的伸展性质。高青段则逐渐发育与之斜交的次级断裂，且呈雁行式排列，反映断层的右旋剪切性质。

王家岗断裂带、八面河断裂带位于东营凹陷的东南部，呈NE走向，是受基底断裂走滑造成上部地层褶皱构造带，断裂呈雁列式展布，具有较强的走滑特征，剖面上具有明显的"负花状"构造、"Y"形构造，平面上受走滑影响在走滑带的一端形成狭窄走向背斜，另一端形成狭窄走向向斜。

中央隆起带位于盆地中部，整体呈NE向，该构造带发育受深部滑脱断层控制斜向走滑拉分的斜列羽状断裂系。该构造带西起纯化构造带，东到辛镇断裂带，在走滑作用下，由于深部塑性层的影响，主体上部盖层的变形宽度增大，在剖面上形成似"包心菜"构造，发育滑脱断层。受主走滑带弯曲走滑的影响，在走滑带的弯曲带一侧形成拉分变形区，另一侧形成挤压变形区。

利津—胜坨断裂带位于盆地北部陡坡带，呈NEE或EW走向，是受边界基底断层派生以拉张为主兼具走滑的左阶式弧形断裂系，具有一定走滑性质，在断层叠置位置形成传递斜坡区，在一定程度上控制物源的注入方向和砂体展布。

构造转换对盆地的控制作用最直接的体现主要有3个方面：层系上构造转换面往往是地层的突变面，形成不整合面^[25]；纵向上构造转换前后盆地构造形态发生变化，沉降中心迁移^[25-26]；平面上构造转换带往往是沉积的过渡带，分割沉积体系。

东营凹陷古近纪经历了由伸展到走滑—伸展的构造变革，其中T_7x是盆地由伸展到走滑—伸展发生转变的重要构造变革界面，界面上下地层接触关系发生明显的变化。在地震剖面上构造转换面(T_7x)最直接的反映是形成区域不整合界面，在某些地区表现为界面之下孔店组—沙四下亚段的剥蚀及界面之上沙四上亚段—沙三段的超覆。

构造转换前后盆地形态具有较大的区别。首先，盆地形态由伸展期东西狭长的半地堑结构逐渐向走滑—伸展期北东斜向的近菱形结构转变。同时，随着走滑作用的增强，凹陷"菱形化"程度逐渐增强，盆地沉降中心逐渐向西南方向发生迁移。其次，盆地的主沉降中心由伸展期的一个转变成走滑—伸展期的多个，即由伸展期的一个大东营洼陷逐渐分割为走滑—伸展期的利津洼陷、民丰洼陷、牛庄洼陷、博兴洼陷及青南洼陷，盆地的分隔性逐渐增强。

与伸展期相比，走滑—伸展期构造转换带控砂作用更为复杂。在走滑—伸展期构造转换带沉积样式及展布特征分析的基础上，建立了研究区四大类走滑—伸展构造转换带控砂模式(图 6)，并明确了其展布特征(图 7)。①帚状构造转换带控砂模式：主要发育在盆地西侧高青地区和东侧青西地区，由帚状构造转换带形成的走向向斜区和帚状尾部拉分区控制的走向和斜向物源注入，主走滑带狭窄向斜控制砂体轴向推进，同时尾端拉分伸展控制侧向输砂。②雁列式构造转换带控砂模式：主要发育在盆地南部缓坡带，例如王家岗构造转换带，是由基底断裂走滑派生褶皱形成断裂带一侧为狭窄走向背斜、另一侧为狭窄走向向斜的沟谷地形，从而控制砂体展布，在其两侧分别形成滩坝、扇三角洲体系。③羽状构造转换带控砂模式：主要发育于盆地中央隆起带，羽状断裂伸展部位成为输砂的重要方向，浊积体沿羽状断裂拉分区分布，在西侧洼槽内沉积。④左阶式弧形构造转换带控砂模式：主要发育于盆地陡坡带，是由一系列弧形边界大断裂共同构成的左阶式垂向断阶和横向斜坡控制砂体展布，传递斜坡成为输砂的重要通道，在其前方发育浊积扇或水下扇。

图 6

图 6 东营凹陷走滑—伸展期构造转换带控砂模式分类图 Fig. 6 Classification of sand-control models of structural transfer zones during the strike slip-extension stage in Dongying sag

图 7

图 7 东营凹陷走滑—伸展期构造转换带控砂模式平面分布图 Fig. 7 Plane distribution of sand-control models of structural transfer zones during the strike slip-extension stage in Dongying sag ①帚状构造转换带；②雁列式构造转换带；③羽状构造转换带；④左阶式弧形构造转换带

古近纪时期，东营凹陷经历了由伸展到走滑—伸展的构造变革，界面位于沙河街组沙四上亚段、沙四下亚段之间。变革界面之下发育伸展断裂体系, 盆地结构为北部边界断层控制的东西向狭长半地堑结构，具有单一的沉降中心；界面之上发育走滑—伸展断裂体系，盆地结构为北东向走滑—伸展断裂控制形成的近菱形结构，具有多沉降中心。

从构造转换对盆地构造、沉积及地层的控制作用可知，构造转换面形成的地层突变面、不同构造转换带所形成的复杂构造区及所控制的沉积过渡带是东营凹陷地层圈闭、岩性圈闭及复杂构造圈闭发育的有利区，是东营凹陷下一步勘探的重要方向。