Ⅰ 活動斷裂的涵義及研究方法
自20世紀20年代Willis和Wood提出活斷層的概念以來，活動斷裂的研究一直受到各國際地學組織、地質學家和工程地質專家的重視，這是因為活動斷裂不僅為研究現今地球動力學提供了最為重要和直接的證據，而且活動斷裂控制了內外動力地質災害的發生，同時斷裂的蠕滑和粘滑還可能使建（構）築物遭受不同程度的破壞。目前，人類工程活動正向深部和活動構造區不斷推進，活動斷裂引發的工程地質問題和地質災害日益突出，這迫使人們投入大量的人力和物力去研究活動斷裂。
一、活動斷裂的涵義
到目前為止，對活動斷裂的定義國內外還存在不同的觀點和認識，主要集中在活動斷裂的最新一次活動的時間下限、活動斷裂分類（活動強度級別和活動時間的界限劃分）等方面。產生上述分歧的主要原因是：①目前國內外劃分活動斷裂的標准和原則不統一；②各研究者在地殼運動規律的認識上存在差別；③研究者所處的行業不同，特別是研究活動斷裂的目的和任務不同。
Willis（1923）將活動斷裂定義為：「有可能發生滑動的斷層」，尼古拉耶夫（1962）將新近紀以來形成的、決定現代地形基本輪廓的各種構造運動和構造變動稱為新構造運動，將新構造運動時期所形成的不同類型的構造變形系統稱為活動構造，將新構造運動期形成的不同性質、不同規模、不同方向的斷裂構造統稱為活動斷裂。這一觀點曾一度被中國許多學者所接受。Bonilla（1970）認為：「活動斷層是不久前曾經活動，且在不遠的將來可能再次活動的斷層」。丁國瑜（1982）提出：「嚴格說來，活斷層一詞的含義還有許多不明確和有爭議的地方。但一般說來，把活斷層限定為第四紀至今還活動的斷層，即指那些正在活動或斷續活動著的斷層」。任震寰（1983）、許學漢（1994）與其觀點相似。1983年聯合國教科文與國際地科聯組織的國際地質對比計劃——全球主要活動斷裂的對比項目（IGCP—206）將活動斷裂的研究時代從新近紀、第四紀一直持續到現今，把它作為一個連續的過程來處理。美國地球物理研究學會（1986）將活動構造定義為：「對人類社會有顯著影響的時間尺度（幾十年～幾百年）內產生地殼變形的構造過程」。美國原子能委員會和美國核規范委員會將過去5萬年內至少發生一次顯著活動或過去50萬年內發生一次以上顯著活動的斷裂構造稱為能動斷裂。李興唐等（1987）認為，第四紀以來活動過，且未來有可能活動的斷裂稱為活動斷裂。強調活動斷裂必須是基岩內的前第四紀深斷裂或在第四紀期間復活的區域性大、中型斷裂。而對於那些在斷裂帶內或其附近的第四系中，存在著與它有成因聯系的構造形變出露於第四系中的規模較小的斷層，只能稱其為第四紀斷層或活斷層，以示與前者的區別。中華人民共和國岩土工程勘察規范（GB50021—2001）將全新地質時期（1萬年）有過地震活動或近期正在活動，在今後100年內可能繼續活動的斷裂定義為全新活動斷裂；將近500年內發生過5級以上地震、未來100年內可能發生5級以上地震的全新活動斷裂定義為發震斷裂；將1萬年以前活動過、1萬年以來沒有活動過的斷裂定義為非全新活動斷裂。鄧起東（2003）將晚更新世或距今10萬～12萬年以來有過活動的斷裂定義為活動斷裂。周本剛（2004）將距今3萬年（華南地區為5萬年）以來有過活動的斷層定義為工程活動斷層。
總之，目前關於活動斷裂的定義還存在很大的分歧，還沒有一個各行業通用的國際標准和國家標准。綜合考慮上述有關活動斷裂的觀點和有關國家標准並結合青藏高原和西南地區新生代以來的構造演化規律，認為在青藏高原及其周邊地區的重大工程規劃過程中，將第四紀以來有過活動的斷裂作為活動斷裂來處理是比較適宜的，鑒於青藏高原東南部高山峽谷區的地形地貌條件和第四紀地質特點，應當將晚更新世以來的活動斷裂作為重點研究對象。
二、活動斷裂的主要研究方法
1.活動斷裂的鑒別標志
對活動斷裂的鑒別標志，易明初（1993）進行過系統總結，歸納出地層標志、地貌標志、斷裂破碎帶標志、地下水標志、岩漿活動標志、地震標志、遙感標志、考古標志和儀器測量標志9大類76條活動斷裂鑒別標志。許學漢（1994）提出從地形地貌、形變觀測、地球物理異常、遙感影像特徵、地震活動性、火山活動、溫泉分布及構造事件測年等不同方面鑒別活動斷裂。Keller和Pinter（1996）從歷史地震與古地震、第四紀地質、構造地貌、大地測量、地貌指數、河流變遷、海岸地貌和造山作用不同角度，系統論述活動斷裂鑒別標志。韓同林（1987）對西藏活動構造分布、形成時代與構造-地震、構造-地貌、構造-地熱關系進行過專門討論。吳章明等（1992）從構造地貌、地震地質和遙感影像角度分析了西藏中部活動斷裂鑒別標志。丁國瑜等（1993）進一步論述了不同類型活動斷層及分段性鑒別標志，包括形態標志、地貌標志、變形標志、岩石地層標志、地震標志和地球物理標志。馬宗晉（1992）將活動斷裂鑒別標志歸納為遙感影像標志、構造地貌標志、地層變動標志、水文地質標志、斷裂結構組成標志和斷裂微地貌標志幾大類型。以下結合滇藏鐵路沿線的地質構造背景，對適合高山峽谷區活動斷裂鑒定的主要標志總結如下：
（1）遙感影像標志
活動斷裂在衛星和航空遙感圖上常有顯著的線性影像標志，尤其是主幹活動斷裂在遙感影像圖上常呈現出明顯的線性淺色或深色帶。線性色調的粗細、長短、深淺、隱顯是區分活動斷裂規模、活動強弱的重要標志；強烈活動斷裂的特徵一般是線性色調明顯或兩側色調反差強、影像粗、連續性好，往往反映長達百餘公里、寬至數公里的活動斷裂帶；活動性不明顯的斷裂，線性形跡僅隱約可見，兩側色調反差微弱，肉眼難以分辨，缺少第四紀活動標志（馬宗晉，1992）。
對ETM衛星遙感資料進行特殊圖像增強處理，能夠使活動斷裂及相關地形、地貌、水系、沉積等線性影像更加清晰，從而提高活動斷裂遙感解譯的精度和可靠性。滇藏鐵路沿線的ETM遙感數據和圖像質量總體優良，對活動斷層及斷層位移具有良好的解譯效果。在一些關鍵地段，將中小比例尺的衛星遙感影像和大中比例尺航空照片結合起來進行綜合解譯，或者應用高精度、高解析度的SPOT衛星遙感資料鑒別活動斷層、確定斷層位移，取得了很好的效果。
（2）斷裂帶構造變形與斷層位移標志
斷裂運動常伴有強烈的構造變形，形成不同類型的構造岩和形變構造。斷裂帶常見的構造岩包括斷層角礫岩、碎裂岩、碎粒岩、假玄武玻璃、斷層泥等。活動斷層破碎帶常發育新鮮的斷層泥或未膠結的鬆散斷層角礫、沿斷層帶發育構造楔和崩積楔；在一些斷層面發育擦痕、階步和摩擦鏡面，對斷層擦痕、階步進行觀測可判斷斷層性質和運動方向。斷層泥、斷層鈣質膠結物和崩積物可用熱釋光、光釋光、鈾系、ESR、14C方法測年，以便進一步確定斷層活動時代。活動斷層破碎帶常切割第四紀地層，斷層內部常發育不同類型的節理或裂隙，部分活動斷層發育片理，並伴生小型褶曲。不同性質的活動斷層具有不同特點的斷層位移，活動走滑斷層常長距離水平錯動第四紀地貌面如夷平面、河流階地、湖岸階地與水系、山脊、沖洪積扇等，導致水系與沖洪積扇定向遷移；部分活動走滑斷層切割錯斷河流，形成斷頭河和斷頭溝。活動正斷層切割第四紀地貌面，導致地貌面高度梯次規律性變化，如玉龍雪山東麓活動斷裂成為盆-山邊界斷層。活動逆斷層切割錯動地貌面，導致地貌面順斷裂帶發生梯次抬升，如喜馬拉雅山主中央逆沖斷裂帶（MCT）。通過觀測斷層錯動的第四紀不同時期沉積標志，可以鑒別活動斷層性質和不同時期位移量，估算斷層運動速度。在探槽揭露的斷層帶和天然斷層剖面，對斷層產狀、構造岩結構組成、錯斷地層時代、斷層運動特點進行觀測，對鑒別活動斷層、測定斷層活動時代、判別斷層性質具有重要意義。
（3）地層與沉積標志
盡管滇藏鐵路沿線大部分處於高山峽谷區，但在活動斷裂調查過程中，地層與沉積標志仍是鑒別活動斷層、判別斷層活動時代的良好依據。通過觀測斷層與地層關系，測定受斷層切割、錯斷、控制的地層時代，能夠良好地確定斷層活動時期。滇藏鐵路沿線廣泛分布著第四紀不同時期冰磧和冰水沉積、湖相沉積、沖洪積物等，對這些沉積地層進行精確測年，建立第四系地層的年代框架，能夠為鑒別、研究活動斷層提供重要科學依據。明顯切割、錯動上更新統湖相沉積地層、上更新統河流相礫石層、上更新統冰磧物和冰水沉積物、上更新統泉華沉積而未明顯切割全新統沉積層的斷層均屬晚更新世活動斷層；明顯切割、錯斷全新統河流相砂礫石層、全新統湖相沉積層、全新統泉華沉積、全新統冰磧和冰水沉積的不同性質斷層均屬全新世活動斷層。
（4）地震標志
活動斷裂不均勻粘滑運動是孕育地震的重要原因，活動斷裂對地震孕育、發生和分布具有顯著的控製作用。因此歷史地震和古地震是鑒別活動斷裂、研究斷裂活動習性的重要標志。古地震、歷史地震、現代地震分布明顯受活動斷裂控制，地震遺跡如地表地震破裂帶、堰塞塘、地震裂縫、地震陡坎、地震崩積楔、地震沙土液化、地震崩塌、古地震溝成為全新世活動斷裂（地震斷裂）重要鑒別標志。儀器觀測、記錄地震震中的顯著線性分布能夠良好地揭示地震斷裂的空間分布。古地震斷層具有快速切割、錯動痕跡，如快速剪切、錯斷鬆散沉積物中的礫石、結核、湖相沉積和人工建築。古地震斷層被後期沉積所覆蓋、掩埋，通過確定切割地層和覆蓋層的時代，可以判別古地震發生相對時代和古地震復發規律。古地震溝是古地震活動所遺留的具有陡坎的線性凹地和線性溝槽（馬宗晉，1992），是鑒別古地震和地震斷裂的重要標志之一。
統計分析表明，地震震級和復發周期與斷層運動速度存在函數關系，斷層運動速度越大，活動性越強，地震復發周期越短。因此，地震破裂、地震分布、地震遺跡既是研究地震活動規律的重要線索，也是鑒別地震斷裂、研究斷裂活動規律的重要標志。值得指出，活動斷裂鑒別的地震標志僅適用於粘滑型地震斷裂，對蠕滑型活動斷裂需要應用其他非地震標志進行鑒別。
（5）地貌標志
不同性質的活動斷層對地貌形成演化都具有顯著的控製作用，形成不同類型的斷層地貌。常見活動斷層地貌包括斷層陡坎、斷層三角面、斷層溝谷、斷層隆起、懸谷與斷層崖、不對稱地貌階地、地貌分界及地貌梯度帶。不同類型的斷層地貌成為不同性質活動斷層鑒別的常用標志；但僅據活動斷層的地貌標志難以確定斷層時代和准確標定斷層位置，需要與沉積標志、地震標志、物探標志及年代學標志等有機地結合，進行綜合分析，必要時可以考慮使用鑽探和槽探方法進行揭露。
活動斷層切割現代水系和溝谷，導致水系和溝谷錯位、偏離、急劇拐彎，形成斷頭河、斷尾河、斷塞塘及斷層兩盤河谷寬度的不對稱現象。活動斷層也能夠切割、錯斷現代沖洪積扇體，切割、錯斷夷平面、河流階地、山脊、湖積台地，成為鑒別活動斷層、測量斷層位移的重要標志。
（6）溫泉活動
天然溫泉是地殼深部熱水沿活動斷裂運移、富集並向上湧出地表所形成的、具有較高溫度的上升泉水，是地球內部熱能釋放的重要方式之一。溫泉據泉水溫度劃分為低溫溫泉（25～40℃）、中溫溫泉（40～60℃）、中高溫溫泉（60～80℃）、高溫溫泉（80～100℃）和沸泉（≥100℃）。絕大部分天然溫泉分布都嚴格受活動斷裂控制，出露於斷層谷地和山麓地區斷層破碎帶；很多著名的溫泉發育於不同方向區域性活動斷裂的交叉復合部位，高溫溫泉活動帶和強烈地震活動帶在空間上具有良好的對應關系。張性正斷層、張扭性斜滑斷層和扭性走滑斷裂都是溫泉形成的有利構造部位，部分中低溫溫泉受褶皺構造和地形地貌控制，與斷裂關系不明顯。
滇藏鐵路沿線絕大部分溫泉都成群、成帶分布於活動斷裂帶與裂陷盆地、拉分盆地與斷陷盆地，盆地內部溫泉空間展布明顯受盆緣邊界活動斷裂或盆內活動斷層控制。因此，天然溫泉既是斷裂活動的產物，又是活動斷裂的重要鑒別標志，環形或橢圓形溫泉群常指示不同方向活動斷裂的交叉復合，線性展布的溫泉群和泉華群能夠較好地指示活動斷裂的位置。
（7）地球物理異常
地球物理探測如電法勘探、地震反射、氡氣測量能夠較好地揭示隱伏活動斷裂的位置、產狀和性質，是活動斷裂鑒別的重要標志。活動斷裂具有良好的含水性，產生顯著的低電阻率異常，與完整岩石之間的電性差異較大。採用直流電聯合剖面測深方法，通過固定電極距的電極排列，沿剖面線逐點供電和測量，獲得視電阻率剖面曲線。應用電法勘探獲得測線的視電阻率曲線，地下岩層、土層橫向電性變化有明顯反應，對追索構造破碎帶、確定活動斷層位置具有良好效果。氡氣放射性測量是勘測活動斷裂的成熟方法，通過測量土壤氡及其衰變子體產生的α粒子的數量，能夠有效地確定活動斷層和構造破碎帶位置和寬度。部分學者觀測到氡氣含量在地震前後的顯著變化規律，並嘗試應用氡氣含量連續觀測方法監測斷層運動和地震活動規律。活動斷裂還具有顯著的地震波速異常，斷層面和斷層破碎帶對地震波傳播具有顯著影響，能夠利用地震探測方法揭示活動斷層和隱伏活動斷層的產狀、性質和延伸情況。
2.斷裂活動時代的測年方法
測年技術的發展為定量研究斷裂活動時代提供了有效工具，常用的活動斷裂測年方法包括鈾系等值線測年、電子自旋共振（ESR）測年、熱釋光（TL）測年、光釋光（OSL）測年和14C同位素測年，通過測定斷層切割最新地層、覆蓋斷層的最老地層、斷層破碎帶方解石脈、斷層泥和構造楔形體的形成年齡，確定斷層形成與活動時代。本次研究主要應用鈾系等值線、電子自旋共振（ESR）、熱釋光（TL）、光釋光（OSL）、14C等測年方法，取得可靠的年代學數據。
（1）鈾系等值線法測年
鈾系法是鈾系不平衡測年方法的簡稱。鈾系不平衡測年方法的基本原理是：自然界中存在3個放射性衰變系列，放射性元素鈾、釷和錒的衰變遵循以下放射性衰變規律：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
式中，t代表時間（年齡）；N0為初始放射性強度；N為t時的放射性強度。放射性系列中的母體與子體元素在復雜的地球化學環境中，由於溶解度的差異、擴散遷移、吸附作用、齊拉-契滿斯效應等物理和化學性質的差別，當地質條件改變時，子體從母體的衰變鏈中分離出來，造成衰變平衡的破壞，從而使子體相對虧損或相對過剩。通過測定樣品中母體與子體含量，根據衰變產物的積累或過剩產物衰變的方法，可由衰變定律推算出年齡。
在天然放射性系列238U-206Pb中，當母體與子體達到平衡時，有λ1N1=λ2N2=λnNn。然而，當樣品所處的地球化學環境改變時，平衡鏈被破壞，造成子體的相對虧損或相對過剩，即鈾系不平衡。230Th和234U是衰變鏈中的2個子體，假定在封閉系統中，230Th全部由樣品的238U和234U衰變生成，那麼230Th／234U比值可用下式表示：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
230Th隨時間的生長速率為：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
式中，λ230、λ234、λ238分別是230Th、234U、238U的衰變常數。根據實際測量得到的230Th／234U和234U／238U的比值，按照上述公式計算年齡t。230Th的半衰期（T1／2）=75200年，這一方法可以測44～40萬年的樣品，是鈾系法中最為常用的方法。U系法測年范圍一般在4000年至30萬年之間。
對海洋珊瑚礁與洞穴純碳酸鹽，可直接測定樣品230Th/234U和234U/238U比值，計算樣品形成年齡。但湖相沉積與斷層相關碳酸鹽樣品常含早期礦物殘留物，由於難以將樣品碳酸鹽相和非碳酸鹽相完全分開，新生碳酸鹽礦物和殘留非碳酸鹽礦物年齡相差很大，因此常規分析方法難以得到合理的年齡數據。通常可以對所測量的含碳酸鹽沉積物樣品採用篩分和沉降方法對樣品進行粒級和密度分選，取得3～4個子樣；對每個子樣進行全溶，分別測定U、Th同位素比值，以234U/232Th對238U/232Th作圖，所得等值線斜率就是碳酸鹽234U/238U比值；以230Th/232Th對234U/232Th作圖，所得等值線斜率就是碳酸鹽230Th/234U比值；這樣得出的比值代表去掉碎屑和殘留物質污染的新生碳酸鹽的同位素比值，代入公式可計算得出新生碳酸鹽樣品的形成年齡，稱之為U系等值線年齡。
鈾系法測年樣品應新鮮，不純碳酸鹽中碳酸鹽樣品含量盡可能高。本次研究主要採用鈾系等值線法對湖相地層、鈣質泉華、鈣質膠結物進行測年，取得了良好效果。
（2）電子自旋共振（ESR）測年
斷裂在形成與活動過程中，沿斷裂破碎帶常形成不同類型的斷層裂隙，成為地下水或熱流體儲藏和運移的重要場所，並在一定溫壓條件下（溫度≤100℃，深度≤3 km）沉積同構造期方解石脈與石膏脈。採取同構造期的方解石脈與石膏脈樣品，應用電子自旋共振（ESR）方法測定其年齡，便可以確定斷層的形成活動時代。其原理是：樣品自形成以來，受到周圍環境的放射性輻射，在晶體內部產生空穴電子。樣品所受到輻射總劑量（Nd）與樣品所積累的空穴電子數量呈正比，而樣品空穴電子數量可通過ESR磁譜儀測定，由此可以確定樣品在地質歷史時期所受輻射總劑量（Nd）。
樣品所受輻射總劑量（Nd）的測定是ESR測年的關鍵。將樣品粉碎，挑選0.1～0.2 mm的純方解石或純石膏顆粒，在0.1N的鹽酸溶液中浸泡3分鍾；然後用蒸餾水清洗樣品，在60～70℃的溫度條件下將樣品烘乾。將烘乾後的樣品縮分為5～8份，每份樣品重300 mg。將縮分後的樣品用60Co產生的劑量為5、10、20、30、40、50、60、70、80krad的γ射線照射。將照射後的樣品放入石英管，用ESR波譜儀測定樣品的波譜曲線與信號強度。樣品的ESR信號強度（I）與60Co劑量呈線性相關關系或指數相關關系，相關直線或曲線在60Co坐標上的截距（信號強度I=0）便為樣品自形成以來所受輻射總劑量（Nd）（Henning et al.，1983；Wagner，1998）。ESR測年的另外一個重要參數是年輻射劑量（D），與樣品放射性元素U、Th、K含量呈線性相關關系。可通過測定樣品或環境中放射性元素U、Th、K含量，根據放射性平衡模式得到各元素放射性衰變對α、β、γ射線強度的貢獻（Henning et al.，1983；Nambi and Aitkan，1986），計算年輻射劑量（D）。計算公式如下：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
上式中，U表示放射性元素鈾含量（×10-6），Th表示放射性元素釷含量（×10-6），K表示放射性元素鉀含量（%）。在測定樣品輻射總劑量（Nd）與年輻射劑量（D）的基礎上，依據公式t=Nd/D，計算得出樣品年齡（t），進而確定斷層活動時期。
（3）熱釋光（TL）測年
熱釋光（TL）測年是從考古學發展起來的一種方法，目前已經成為第四紀沉積年齡和第四紀地質事件年代的重要測年手段。其原理是：物質加熱至400～500℃，能發出一種光（熱釋光），再加熱，光消失，即貯存的能量被耗盡。因為某些晶體礦物通過放射性元素能吸收一些能量，貯存起來，時間越長，吸收越多，主要吸收的是鈾、釷、鉀、40K放射性衰變釋放出來的能量，這樣可測定岩石礦物生成或結晶時代和岩石礦物受熱時代。當岩石礦物受到斷層活動作用時，某些礦物有可能使原來的熱釋光能量全部退掉，重新積累能量。根據現在已知的能量大小可推斷其受熱事件的年代，即該晶體所經受的最後一次熱事件至今的年齡。
熱釋光法測年范圍可從幾百年至約50萬年，誤差2%～5%，測年最佳時段為5萬～10萬年。樣品採集對象主要為陶片、烘烤層、黃土及含大量方解石或石英顆粒的細砂或粉砂，樣品要求新鮮的，最好從表層刨進去20～50 cm，並進行周圍地質環境記錄。因此，在條件許可情況下，在採集陶片、磚瓦、方解石、砂土等樣品過程中，應把標本周圍的環境物質一起取來進行分析（表3-1）。
表3-1 熱釋光法測年采樣要求
（4）光釋光（OSL）測年方法
盡管TL方法可測對象種類多，然而在遇到諸如沉積作用（或構造事件）中樣品繼承性的輻射效應能否消除，即何時才作為計算沉積地質樣品的年齡起點等問題時，該類測年方法在應用理論和實驗技術上均存在難以克服的困難。為此，基於沉積作用（沉積物）的光釋光（OSL，Optically Stimulated Luminescence）測年技術開始產生並發展起來。OSL測年技術是由加拿大學者D.J.Huntley 1985年首先提出的，它為短期地質、氣候、考古事件的年代測定提供了一種有效的技術手段。與TL測年技術不同，OSL測年技術的零點是陽光，因而從根本上克服了TL測年技術零點難以確定的不足，這大大提高了測年的准確性。利用OSL信號來測定沉積物地層的年齡時，地質樣品應滿足如下條件：①沉積物中的石英等礦物在搬運、沉積過程中曾暴露在陽光之下，即使暴露的時間很短暫；②這些石英等礦物OSL信號具有足夠高的熱穩定性，即在常溫下不發生衰減；⑧沉積物沉積埋藏以來，這些石英等礦物處在恆定的電離輻射場里，它們所接收輻射劑量率為常數，這要求沉積層基本上處於U、Th、K封閉體系。只有這樣，石英等礦物天然積存的OSL信號強度測量值才是自然樣品所在沉積層的沉積年齡。
（5）14C同位素測年方法
14C同位素測年是晚第四紀研究中最常用的測年方法。在含碳質的生物死後，同位素12C、13C及14C的交換停止，這時14C按指數規律不斷衰變，半衰期為5730±40年。含碳質的物質年齡越長，剩下的14C越少。14C方法所測得年齡可由4萬年至幾百年，現在最新技術可檢測到12萬年的樣品。我國用14C年齡測定法所測得岩層的年齡最老的是5萬年。
常用14C同位素測年方法測定與斷層活動相關的沉積層含碳物質的年代，從而間接推知斷層活動的年代。測定被錯斷的沉積層年代，可得知斷層活動的下限年代；測定斷層活動的相關堆積物（如斷塞塘和崩塌楔等底部）年代，可得知斷層活動的年代；測定沒有變動的斷層上面的覆蓋沉積層年代，可得知斷層活動的上限年代。14C樣品包括各類有機碳和無機碳，樣品採集量與樣品中碳的含量有關（表3-2），對於年齡大於36000年或要求有較高精度的樣品，樣品採集量應為要求量的2倍。
（6）地質定年方法
滇藏鐵路沿線部分活動斷裂發育於第四系分布區，部分活動斷裂位於基岩出露區。第四紀不同時期、不同類型的沉積層以及地貌標志可以在鑒別活動斷裂、判別斷裂活動時代方面發揮重要作用。例如，研究程度比較高的第四紀冰磧與冰水沉積層、第四紀湖相沉積層、第四紀泉華沉積、第四紀地貌面、河流階地、河流沉積等通過區域研究和對比都有相應的時代歸屬，在不易取到年齡樣品的情況下，可以直接通過研究活動斷裂與這些沉積層和地貌標志之間的切割、覆蓋關系，大致判別第四紀斷裂的形成活動時代，為分析斷裂活動規律、估算斷裂運動速度提供重要資料。
表3-2 14C同位素測年采樣要求
三、活動斷裂的分級
斷裂帶分級是區域地殼穩定評價需要考慮的重要方面之一。李興唐等（1987）認為，產生大地震的活動斷裂總是沿著近代活動的深斷裂和新生代以來形成的深斷裂和裂谷發育。如果沒有深斷裂，較完整的地塊不會發生中強以上地震（Ms≥5）。斷裂延伸越長，切割深度越大，斷裂的規模、深度越大。斷裂帶岩石的粘結程度越高，所需要的形變應力越大，地震的震源規模和震級也就越大。因此，斷裂規模和切割深度是控制地殼近代活動性、地震帶的極重要的因素。許多工程地質和構造地質學家都重視深斷裂與地殼近代活動性和地震的關系。
張文佑先生（1975）按照斷裂的切割深度，將斷裂分為4級，即岩石圈斷裂、地殼斷裂、基底斷裂和蓋層斷裂。在區域地殼穩定性評價研究中，斷裂帶分級的主要指標通常包括：斷裂帶的規模（斷裂帶的長度、寬度及其所涉及的構造層次等）、斷裂帶與該區不同級別活動地塊的關系及其在地塊活動中所起的作用。根據青藏高原東南緣的地質構造格局以及最新的活動地塊劃分方法，可將研究區的活動斷裂劃分為4級（表3-3）。構成一級活動地塊邊界的活動斷裂帶屬於一級斷裂帶（岩石圈斷裂），如雅魯藏布江斷裂帶、紅河斷裂帶。位於一級地塊內部構成二級活動地塊邊界的活動斷裂帶屬於二級斷裂帶（地殼斷裂），如德欽-中甸斷裂帶、龍蟠-喬後斷裂帶、麗江-劍川斷裂帶和永勝-賓川斷裂帶等。位於二級活動地塊內部的次一級活動斷裂帶屬於三級斷裂帶（基底斷裂），如麗江-大具斷裂、松桂西緣斷裂帶和鶴慶東緣斷裂帶等。位於盆地內部的中小規模斷裂一般屬於蓋層斷裂。
表3-3 活動斷裂的分級及其主要特徵表
Ⅱ 斷裂控制油氣作用
斷裂對油氣移聚起重要控製作用，而且越來越為石油地質工作者關注和研究。不論我國東部油田，還是西部油田多數都與斷裂構造有直接或間接關系，斷裂既可溝通油源起輸導作用，又是油氣停留聚集場所。通常斷裂帶就是油氣聚集帶，斷裂某種部位就是油田(藏)所在處地。由斷裂導生的局部構造或圈閉，近油源的往往充注程度高。原蘇聯的石油地質學者研究指出:原蘇聯大多數著名的石油和天然氣田，或是直接在斷層帶內，或是在其附近。東歐地台的油、氣田往往產在晚古生代、中生代和新生代活動的一些斷裂內。在圖蘭地台靠近斷裂帶寬15～20km范圍內石油和天然氣工業儲量最大。在布哈拉等斷裂帶，所含的工業儲量，分布在寬達30～35km的一個條帶內，而且最大儲量產在寬20km的靠近斷裂帶內。也有學者認為，較大型的油氣田不產在主斷面區內，而是遠離主斷面分布或者產在羽狀斷層帶內。這些經勘探實踐證實的斷裂控油實例，足以表明斷裂控油具有普遍性。准噶爾盆地油氣田分布規律與斷裂分布規律有極好的相關性。斷裂對油氣運聚有重要貢獻，斷裂及斷層或構造裂縫的垂向運移油氣佔主導地位，逆掩斷層下盤油氣聚集豐富，所獲油流最大。斷裂對於其范圍內的石油及天然氣田的分布以及油藏的形態和規模大小有著重要的影響。
4.5.1准噶爾盆地斷裂體系控制不同時期烴源岩油氣分布
(1)准噶爾盆地石炭系烴源岩油氣分布
生油氣區與油氣分布范圍，西部達西北緣，中部呈東西帶狀，北東緣呈北西向，東南部則呈近南北向。油氣井及油氣田西北緣有克拉瑪依油田、拐148、風3井;中部有石西油田、滴西5、滴西8、滴西9、滴西2、滴西4、彩25、彩參1;北東有滴北1;東部隆起地區有北9、沙南油田及吉15井。油氣分布范圍受北東向、北西向、東西向及近南北向構造多體系構造成分聯合控制。
(2)准噶爾盆地二疊系烴源岩及油氣分布(圖4.15)
本區二疊系烴源岩及油氣分布，總體呈NW－SE向斜貫於盆地中北部，從西起西北緣克拉瑪依油田群，中間到中部陸梁油田—盆參2井油田，東至大2井油田—二台油田，這三條跡森坦油田帶大體近等間距分布，由西北向南東錯列展布，暗示著北西向西域構造體系主控作用，又顯示出多體系聯合、復合控油特點。西北緣克拉瑪依油田、夏姿桐子街油田，呈弧形受准噶爾弧形構造西翼構造帶限控;西緣紅山嘴油田、車排子油田由南北向紅車斷裂控制;盆腹陸梁和莫北地區的陸梁油田、石南油田、石西油田、莫北2油田與北西向構造相關;庄1、盆5及盆參2油田位於北西向馬橋凸起上;東部彩參2、火燒山油田、沙南油田及甘南油田帶受北東向和南北向構造帶所控。
(3)准噶爾盆地侏羅系烴源岩及油氣分布
侏羅系烴源岩油氣呈半環狀分布於盆地中部和南部，由南而北依次為干氣區、生油區，油氣分布范圍皆呈半環狀，西窄東寬。北起中部1區塊庄1，向東經石西1與莫北2之間一線再東至滴西1，為其北部邊界。東界由彩參2－沙南油田—北9油井圈定。南邊為北天山山前帶的獨山子油田—安4－齊古8油田呈北西西向分布，從分布范圍和單體油田及油田帶、群排組特點分析，其主控構造體系為緯向系，同時又受西域系復合影響(以南界形態為顯著)。與生油凹陷、構造展布方向相協相應而成統一體。
(4)准噶爾盆地古近系烴源岩及油氣分布
古近系烴源岩油氣分布范圍遠比二疊系、侏羅系烴源岩油氣分布范圍小，集中於北天山山前西部，亦呈半環狀，北西向分布，北界卡6－石河子一線，南為天山山前構造帶，其內有西湖油田、獨山子油田及霍爾果斯油田，皆受控於EW－NWW向斷裂、局部構造。
圖4.15 准噶爾盆地二疊系烴源岩及油氣田分布圖
4.5.2不同斷裂構造體系方向性控制油氣田(藏)空間分布方位性
盆地西緣南北向斷裂發育，相應的油氣分布呈南北向，如車排子油田，紅山嘴油田。西北緣油田受北東向壓、壓扭性斷裂制約，多為北東春橡向分布。南北向斷裂與北東向斷裂聯合構成弧形，進而形成了西北緣油氣田(藏)為新月形展布。盆腹地區陸梁、莫北地區近東西向、北西向及北東向油氣分布帶則沿滴水泉東西向斷裂、北西向與北東向斷裂帶分布。東部隆起區五彩灣油田、火燒山油田、沙南油田以及三台北油田等，皆分布於北東向斷裂與北西向斷裂帶內及附近。准盆南緣油氣田，單個油田和油田帶呈東西向伸展，顯然受緯向系斷裂構造限製成藏。
4.5.3斷裂型式控制油氣田(藏)分布型式
盆地西北緣克拉瑪依油田反S形受制於反S形斷裂，剖面雁行狀斷裂形成了階梯狀油氣田(藏)分布，風成城帚狀構造成生了風成城帚狀瀝青礦等。
4.5.4斷裂構造不同部位發育著不同類型油氣藏
斷塊油藏、斷鼻油氣藏、斷背斜油氣藏等均與斷裂構造及其組成形式的不同構造部位相關。有的分布在斷裂尾部、弧形彎曲內部、背沖夾持、對沖夾持、同向夾持、側向尖滅、再現尖滅等不同構造部位。
斷裂控油作用的部位性:
(1)斷裂尾端
准噶爾盆地西緣區塊斷裂系統圖中車排子近南北向斷裂南北兩端分布油田，北端油田在斷裂東側尾部，南端油田位於斷裂西側尾端。
(2)斷裂交會部位
准噶爾盆地西緣區塊斷裂系統圖中，紅山油田和小拐油田，位於紅車斷裂北段(走向SN，傾向西)與北西向斷裂交會部位(傾向南西、逆沖性質)。油田總體近SN向分布，主控為紅車斷裂。
4.5.5斷裂力學性質轉化者突顯斷裂對油氣輸導與封堵雙重作用
如獨山子油田的獨山子斷裂系統，斷裂具封閉性聚集油氣，當油壓增加到能沖破斷面壁時，則斷裂開放，油氣泄漏，泥火山間歇發生了噴發，泄出油氣，斷裂破壞油氣藏。
4.5.6凸起與凹陷邊界斷裂
利於輸導富油氣凹陷油氣向古凸起邊緣富集，如莫北油田和石西油田。深層斷裂控制的古鼻凸、古隆起及斜坡有利油氣聚集成藏。臨近深坳陷的北東向、北西向及東西斷裂聯合、復合，成生油氣呈環狀分布，如瑪湖坳陷四周油氣田(藏)。
4.5.7油氣輸導系統組合分析
李四光指出:「石油成生時，在分散的情況下，生產出來的點滴石油混雜在泥砂之中，是沒有工業價值的，必須經過一個天然的程序，把那些分散的點滴集中起來，才有工業價值。這個天然的程序就是含有石油的地層發生了褶皺和封閉性的斷裂運動。所以，我們找石油的指導思想:第一，要找生油區的所在和它的范圍以及某些含有油氣苗的徵象;第二，進一步查明適合於石油、天然氣和水聚集的處所，即儲油構造。」
我們知道區域應力場使含油地層發生褶皺後，其背向斜局部應力場恰相反，背斜應力值低或變為拉應力，利於油氣向其運聚。封閉性的斷裂活動，可封堵油氣成藏和油氣充注。因此背斜的控油作用和斷裂運動是油氣成藏重要動力因素，背斜和斷裂帶也是油氣聚集場所。
(1)斷裂起通道作用的機理分析
(a)斷裂帶通常為低應力部位。岩石變形過程中，在未破裂前是高應力部位，微裂隙發育，體積膨脹，孔隙度和滲透率增加。一旦破裂，應力釋放，就是低應力區。斷裂形成時或斷裂過程中，岩內高壓流體，自然向低壓處流滲，斷裂是自然通道。美國學者對聖安德列斯斷裂進行了現今地應力測量，其應力數值是斷裂帶應力值低，斷裂帶與正常岩石過渡帶應力漸增，而遠場正常地區應力值高。實際測量結果證實了斷裂帶應力低。
斷裂帶成為油氣運移的通道，既源於斷裂帶岩石破碎，有空間，又在於斷裂帶與鄰界岩塊存在應力差，是應力差驅使油氣沿斷裂運移。
(b)斷裂活動時一般是通道作用最強。斷裂帶本身不是單一裂面，同時發育相應平行的同方向的不同性質(有壓有張)、不同方向、不同序次、不同級別的配套斷裂、裂隙，組成主帶和影響帶。壓性相對封閉，張性斷裂開放。同一斷裂帶內與主斷裂平行或垂直的張性斷裂就是良好的運移通道。從斷面形態分析，斷面非平直。
(c)斷裂活動時，由於剪切熱作用，使帶內或附近流體增溫，易於運移。
(d)斷裂活動為深層熱釋放創造了前提，熱能沿斷裂向上傳導增溫流體，流體膨脹撐擴了斷裂，利於油氣運移。
斷裂對油氣的破壞作用，這是與通道作用實質相同的問題，油氣沿斷裂運移，如有適當的圈閉蓋層條件則聚集保存，無蓋層圈閉條件或斷裂通天則移散油氣。
(2)不整合面起輸導作用分析
不整合面是地殼運動的重要標志，是地層系統中最大的不連續面，上下地層產狀不同，岩性、岩相不同，岩石力學性質不同，成岩作用不同及受力作用反應不同。
(a)深淺部地層產狀不同，深部地層傾角大，油氣易於垂直運移上竄。
(b)上下層岩石力學性質不同，其抗壓、抗張強度不同，而在兩種不同岩性界面處，其抗壓、抗張強度皆低於上下兩種岩質的抗壓、抗張強度，在界面附近極易發生滑動(滑脫、滑覆)。
(c)不整合面在後期構造變動時，不整合面將像地層一樣發生褶皺，會形成眾多虛脫空間。這種層系間剝離，為流體垂向、水平運移提供了空間通道。
(d)不整合面，其實是個地質體，是構造運動造成破壞，風化、剝蝕、淋濾過原岩地層、岩體，其孔、滲發生很大變化，裂縫發育，岩質疏鬆是流體滲流、徑流的良好通道。
(3)輸導層
輸導層是滲透層，其滲透能力有好、有差。滲透性能除取決於孔隙度、滲透率外，尚有其他因素影響輸導層的輸導功能。
(a)輸導層岩質裂縫發育，岩石碎裂較岩石完整者疏導能力高。
(b)輸導層厚度比較大，埋深適中，岩層傾角大的地層，輸導能力大。
(c)輸導層內水平縫合線不發育，構造縫合線發育者，輸導能力會較強。
(d)輸導層系內裂縫網路縱橫密布，扭性裂縫佔主導的，其輸導能力強。
(e)輸導層溶融現象明顯，溶洞、溶孔發育者，利於流體運移。
(f)輸導層岩石有效孔隙發育也是流體運移的重要有利因素。
(4)准噶爾盆地油氣運聚輸導組合分析(郝芳等，2002)
上述三個單因素對油氣有疏導、運移的作用，然而油氣運移常常與三者或三者聯合作用相關，其配合、排比與匹配有多種類型和格架。
(a)准噶爾盆地西部靜水壓力系統砂體/不整合—斷裂組合型油氣輸導格架(圖4.16)。斷裂溝通油源，三個因素匹配輸導油氣。
圖4.16 准噶爾盆地西部靜水壓力系統砂體/不整合－斷裂組合型油氣輸導格架
(b)准噶爾盆地東部靜水壓力系統斷裂貫通型油氣輸導格架(圖4.17)，靜水壓力將流體舉升至烴源層高部位，然後由斷裂通向儲層。
(c)准噶爾盆地莫北凸起－盆1井西凹陷斷裂－砂體/不整合組合型油氣輸導格架(圖4.18)。油氣沿斷裂作垂向運移，砂體和不整合促使油氣側向運移，水力破裂縫是油氣上下移出的小通道。
圖4.17 准噶爾盆地東部靜水壓力系統斷裂貫通型油氣輸導格架
圖4.18 准噶爾盆地莫北凸起—盆1井西凹陷斷裂—砂體/不整合組合型油氣輸導格架
莫北凸起，不論靜水壓力系統層系還是超壓系統層系以垂向運移為主導，盆1井西凹陷在兩個壓力系統中垂直與側向運移並重。
(d)准噶爾盆地馬橋凸起—昌吉凹陷斷裂—砂體/不整合組合型油氣輸導格架(圖4.19)。
兩個構造帶靜水壓力系統(J1b、J1s)砂體水平側向輸導運移。超壓系統:昌吉凹陷、馬橋凸起垂向輸導由斷裂溝通，並匯聚兩側側向運來之油氣向砂體輸入。
P2w上部層位、T及J1b下部分岩層以側向輸導為主。
(e)准噶爾盆地呼圖壁背斜超壓系統斷裂貫通型油氣輸導格架與壓力剖面(圖4.20)。
背斜具雙層結構，深部背斜平緩，被三條近直立斷裂分割，其中南側斷裂與中間斷裂早期逆斷，後期負反轉，三條斷裂垂向運移油氣(T+P、J油源岩油氣)到K地層中，並直送到E21－2地層，被切割淺部背斜的沖斷層側向封堵成藏。
圖4.19 准噶爾盆地馬橋凸起—昌吉凹陷斷裂—砂體/不整合組合型油氣輸導格架
圖4.20 准噶爾盆地呼圖壁背斜超壓系統斷裂貫通型油氣輸導格架與壓力剖面
(f)准噶爾盆地獨山子背斜超壓系統斷裂貫通型油氣輸導格架與壓力剖面(圖4.21)。
獨山子油田是老油田，背斜構造控油。斜切背斜北翼的逆斷層，輸導古近系烴源岩油氣到上部N1s層系成藏。該斷層下部是油源斷裂，上部是封堵油氣成藏遮擋封閉性斷層。背斜頂軸部有間歇性泥火山，頂部斷層時開時閉，油氣壓力時大時小。反映南北擠壓應力大於油氣內壓時，泥火山不外泄油氣及泥砂，應力小於油氣內壓時油氣向外噴發，氣體點火可燃。
圖4.21 准噶爾盆地獨山子背斜超壓系統斷裂貫通型油氣輸導格架與壓力剖面
4.5.8吐哈盆地斷裂構造對局部構造、圈閉的控製作用
吐哈盆地發展演化中，經歷多次斷裂活動，形成了多種類型局部構造和圈閉，為油氣儲集提供了空間場所。據統計(吳濤等，1997)，在發現的86個圈閉中，斷背斜52個，占圈閉總數的34%;斷鼻65個，占圈閉總數的20%;斷塊和地層圈閉共53個，占圈閉總數的21%;背斜48個，占圈閉總數的19%。不難看出，與斷裂有關的圈閉占絕大多數。
(1)局部構造和圈閉分布特點
平面上，沿斷裂帶呈近東西向、北東向和北西及弧形帶狀分布;受壓扭性斷裂形成的局部構造呈雁行狀排列;由壓性斷裂導控的局部構造多為串珠狀分布;棋盤格式斷裂限制的局部構造多為棱形或方形布列，壓扭斷裂旁側局部構造顯入字型展露;北西向斷裂與北東向斷裂變化地帶，局部構造交叉狀分布;旋扭斷裂影響、切割的局部構造呈反S狀，如紅陵構造構造單元上。台北凹陷局部構造發育，托克遜凹陷、哈密坳陷相對不發育。局部斷裂上盤居多，而下盤相對少;弧形斷裂弧灣內側利於形成局部構造;斷裂交叉部位多形成斷塊圈閉。
(2)本區典型局部構造或圈閉特徵
依照導控局部構造的斷裂條數、斷裂作用方式和局部構造形態，對典型的背斜、斷背斜、斷鼻及斷塊構造選擇分析陳列其基本概貌。
油源斷裂:
油源斷裂在油氣成藏中無疑是一項關鍵因素，是不可缺少的作用。關於油源斷裂其含意可從幾個方面理解或說明。其一是指生油岩系(油源岩)在初始形成時，斷裂構造環境在其沉積過程中對岩層厚度、有機類型、深度、分布范圍的制約作用;其二是通常指溝通油氣源與儲集層系並促使成藏的斷裂為油源斷裂;其三是對原先油氣藏起再分配形成了次生油氣藏的通道斷裂，為油源斷裂。
油源斷裂導油作用強度與斷裂性質、規模、活動時期及構造型式相關。壓性、擠壓兼扭動性斷裂構造帶較大、較寬，波狀分布，岩石破碎嚴重，擠壓強烈、片理化發育，一般斷層不同部位垂向運輸能力有大、有小;平錯(水平扭動)扭性斷裂或以扭為主斷裂，斷裂陡傾，斷面光滑，切割較深，其垂向疏導能力最強，尤其一對X(扭)斷裂交叉處疏導流體如流柱;張或張扭斷裂，因切割淺，裂縫不發育，垂向運移油氣層位有限。斷裂的開啟時期與油氣的排出時期配置，是影響斷裂進行垂向運移的關鍵。斷裂的活動期與油氣的排出期同步時，非常有利於油氣沿斷裂進行垂向運移。另一方面，油氣運移很大程度上取決於油氣運移時期斷裂活動強度，多次活動。斷裂如果由強變弱再由弱變強的活動規律，在運移早期油氣即可發生運移形成原先油氣藏，而在運移晚期斷裂活動既能在淺層形成原先油氣藏，又能破壞深層的原生油氣藏，從而在淺層形成次生油氣藏。因此，使得油氣在上下層位皆有分布，形成具有多套含油層系、多油藏類型的復式油氣聚集帶(馬士忠，2007)。前已述及台北凹陷內二級構造帶及大部分構造圈閉的形成均與斷裂活動有關，與圈閉相伴生的斷裂成油氣縱向運移的良好通道，已發現的油氣藏在其內部或側翼總有斷裂發育。
本區油源斷裂發育，控油作用明顯。如前隆斜坡(鼻凸)油氣聚集帶，其重要油源斷裂是向前陸坳陷方向延伸的基底斷裂。復合正向帶油氣聚集帶，重要的運移通道是基底斷裂余動成區域滑脫面及其背景上的小斷層。前緣逆沖帶油氣源聚集帶，除了儲層作為油氣運移通道外，還有滑脫斷面錯動坳陷主體，利於聚集油氣，成為油氣運移至處於鏟式滑脫斷面高部位逆沖帶的重要通道。凹中滑脫背斜帶，位於生烴區內或附近，油源條件優越，滑脫斷面伸入烴源岩層系，是油氣運移的重要通道。差異滑脫斷裂帶油氣聚集帶，油源斷裂呈近南北向伸展，傾角很陡，切穿滑脫斷面之上所有蓋層，在縱向上形成多套含油層系，利於形成淺層或次生油氣藏。山前沖斷帶油氣聚集帶，油源斷裂為沖斷層、基底斷裂。梁世君1995年曾對台北凹陷燕山運動時和喜馬拉雅運動時主要油源斷裂進行了預測分析，認為近EW弧形斷裂、NWW向斷裂、NEE向斷裂及NNE向斷裂均為油源斷裂。
(3)斷裂及斷裂型式控制油氣田(藏)分布
(a)緯向系中大型邊界東西向斷裂控盆。
天山緯向系是吐哈盆地主導控制體系，西域系與其復合、聯合作用導生盆地發生、發展及演化，使盆地經歷了早期的周緣前陸盆地演化階段，中期的再生前陸階段及晚期再生前陸階段，是一個多階段、多類型復合含油氣盆地。體系發展演化過程中出現了擠壓構造體系、滑脫構造體系、扭動構造體系及旋扭構造體系。這些局部性構造體系分別受控於局部的構造應力場，但又皆緣於區域性南北向擠壓應力場。只是不同時期、不同地段由於邊界條件和岩塊岩石力學性質有別，局部主壓應力作用方式、方向發生變化而成生了多類型局部構造形跡組合。總體上講長期的南北向擠壓，利於盆地穩定發展、繼承性強，盆地內坳隆格局易於定格，沉積中心趨於一致，有利於生油坳陷發展，並對沉積層系利於保存，發育了多套煤系生油岩系，成為煤成油氣的典型盆地。該盆地是長條狀，是緯向系中一個負向構造，其南北邊緣斷裂為近東西向，其內發育有NW向與NE向扭斷裂，後期演化成壓扭性，並成為盆地內坳陷、凸凹邊界斷裂。這些斷裂又控制凹陷的沉積相分布。
(b)東西向斷裂、北西斷裂、北東向斷裂及弧形斷裂控制油氣聚集帶。
盆地發育二級構造帶30多條，其中油氣聚集帶分別與近EW向斷裂、NWW向斷裂、NEE向斷裂及近SN—NNE向斷裂相依相伴。各帶中的局部構造形成圈閉受斷裂控制其成生、發展。
(c)斷裂帶控制油氣田(藏)帶狀分布。
北東向斷裂控制油氣田(藏)呈北東向帶狀分布，如溫吉桑油田;近SN向斷裂控制勝北3號油田、紅台2號油氣田呈近SN向分布;巴喀油田等受近東西向斷裂控制呈EW向分布;弧形斷裂控制油氣田(藏)於弧灣內側等(鄯善弧形油田群、帶)。
(d)斷裂型式不同油氣田(藏)分布形貌有別。
棋盤格式斷裂控制的油氣田(藏)具棋盤格式狀，格內油氣田形態呈橢圓狀，酷似哈密瓜，如勒2井(圖4.22);扇形斷裂控制多個扇形圈閉，其油田有3個，呈南北向展布的扇形(圖4.23)。
圖4.22 鄯勒油田七克台組三間房組油藏平面圖(據袁明生等，2002)
圖4.23 小草湖地區三間房(J2s)頂面構造圖(據袁明生等，2002)
(e)雁行斷裂多形成雁行狀油氣田(藏)。如未登油田、溫西油田呈NE向左行雁行狀;溫吉桑構造帶丘東3氣田為剖面雁行(圖4.24)。
(f)旋扭斷裂影響油藏平面上顯示旋扭形態。葡北油田受近EW向斷裂旋扭，使油田形態呈新月狀(圖4.25)。丘1－丘2井為反S形油田(圖4.26)。
圖4.24 溫吉桑構造帶油氣成藏模式圖(據袁明生等，2002)
圖4.25 葡北101井頂面構造及綜合柱狀圖(據袁明生等，2002)
(g)斷裂帶橫跨形成油氣聚集帶交叉疊置。如鄯善弧形油氣聚集帶與火焰山油氣聚集帶發生橫跨，其橫跨部位油氣豐富。
(h)斷裂多為逆斷裂性質，油氣多分布於上盤。
(i)斷裂尾端利於油氣儲集，如葡4井。
(j)反轉斷裂更利於油氣運聚成藏，如伊拉湖油田。
圖4.26 丘1－丘2反S形油田分布圖
(k)長條狀火焰山油氣聚集中眾多油氣田(藏)呈羊肉串狀NWW向展布。
Ⅲ 活動斷裂的主要活動方式及其動力學機制分析
活動斷裂的活動性及其活動方式研究既是青藏高原隆升機制與動力學過程所需要依據的基礎信息，又是進行區域地殼穩定性評價的重要指標。較為詳細的野外地質調查成果、GPS位移場觀測數據和構造應力場數值模擬結果為系統分析滇藏鐵路沿線活動斷裂的主要活動規律及其動力學機制奠定了基礎。從前文所述可以看出，青藏高原不同地區的變形方式是不一致的，相應地，滇藏鐵路沿線的斷裂活動規律具有明顯的分區性。以下分成藏南區、藏東南區和滇西北區對主要活動斷裂的活動規律及其動力學機制加以總結和闡述。
一、藏南區活動斷裂的主要活動方式及其動力學機制
晚新生代以來，在印度板塊向NE方向的強烈推擠作用下，青藏高原南部形成以逆沖對疊為主的喜馬拉雅前陸逆沖楔，塑造了該區基本構造格局。滇藏鐵路拉薩-林芝段所在的藏東南區，在晚近時期，一方面隨著NE向的推擠，深部物質向東流動，導致地殼表層整體產生向北和向東的位移分量；另一方面，在NE向主壓應力產生作用的同時，出現SE-SSE方向的伸展或拉張，形成和加劇了一系列NNE向的裂谷或斷陷盆地的形成和發展，控制這些盆地的邊界斷裂成為第四紀以來特別是晚更新世以來活動性較強的構造部位，它們的活動方式以正斷為主，如：亞東-那曲裂谷帶、桑日-沃卡裂谷帶等，這些部位也是現代地震的頻發區。在上述應力作用下，還可以產生NW向的右旋和NE向的左旋共軛走滑斷裂，這些走滑斷裂也控制了一些沉積盆地的形成，它們主要分布在拉薩以西地區。而相對較早發育的近EW向構造變形帶，如雅魯藏布江變形帶、工布江達-墨竹工卡變形帶等，隨著板塊拼貼的完成，其與周邊物質主要以整體運動的形式存在，晚更新世以來的活動性明顯變弱，只是在林芝以東受到東喜馬拉雅構造結的阻擋，產生NE向的弧形偏移蔽猜。
應當指出，盡管上述近EW向構造變形帶在第四紀期間活動性較弱，但它們仍可構成地下水貫通和傳導的通道，因此，該段鐵路沿線沿EW向構造變形帶出現一系列的溫泉、沸泉是可以理解的。
二、藏東南區活動斷裂的主要活動方式及其動力學機制
藏東南區（三江區）活動斷裂的突出特徵是表現為一系列醒目的NW向走滑斷裂帶，如嘉黎斷裂帶、怒江斷裂帶、瀾亮鄭滄江斷裂帶、金沙江斷裂帶等。前已敘及，印度板塊與歐亞板塊碰撞過程中，在喜馬拉雅山脈的東、西兩端形成了東喜馬拉雅構造結（阿薩姆）和西喜馬拉雅構敬並頌造結（帕米爾）。印度板塊在向北持續的擠壓作用和向北推移過程中存在反時針的旋轉（圖7-14），從而在南迦巴瓦地區形成或加強了東喜馬拉雅構造結的楔入（Dewey et al.，1989；劉宇平等，2000），這種楔入作用所產生的地質效應在三江區活動斷裂的演化和活動方式方面起到了重要作用，也使得東喜馬拉雅構造結成為三江區與藏南區活動構造的分界帶或過渡帶。
圖7-14 印度板塊相對歐亞板塊向北連續位移圖
南迦巴瓦楔入構造由楔入體和走滑斷層系組成。楔入體由前寒武紀的喜馬拉雅構造單元構成，它是印度板塊的基底，呈NE向延伸數百千米、寬約數十千米（圖7-15）。通過線理、片麻理及面理褶皺分析，至少可識別出3次構造變形（劉宇平等，2000）：第一次構造變形自北向南逆沖，喜馬拉雅構造單元中形成EW走向、北傾並向南逆沖的斷層系及相應的EW向褶皺；第二次構造變形以NE向的走滑剪切、向南逆沖和向北的伸展為特徵，NE向的走滑主要發生在喜馬拉雅構造單元的東西兩側，東側為旁辛-汗密右旋走滑剪切帶，西側為米林-魯朗左旋走滑剪切帶，喜馬拉雅構造單元的內部以向南逆沖為特徵；第三次構造變形以抬升和走滑變形為特徵，抬升主要發生在構造結的核部，旋轉走滑作用產生於構造結的外部，成為三江區走滑活動斷裂系形成和發展的主要力源。
圖7-15 南迦巴瓦地區地質構造單元示意圖
在南迦巴瓦地區，東喜馬拉雅構造結的楔入作用導致了大峽谷的形成和發展；在區域上，楔入作用促進了青藏高原東南部物質以東喜馬拉雅構造結為核心的順時針轉動。由於旋轉的差異性，從旋轉的核心向外分別出現右旋走滑、共軛剪切和左旋走滑；靠近核心以右旋走滑為特徵，如嘉黎右旋走滑剪切帶、怒江右旋走滑斷裂帶等；外側以鮮水河-小江左旋走滑剪切帶為代表，而在兩剪切帶之間可左旋與右旋共軛出現。這一構造動力學機制與青藏高原東南部GPS位移場觀測結果和現代構造應力場的數值模擬結果是一致的。
滇藏鐵路所在的三江區主要靠近東喜馬拉雅構造結的核心部位，第四紀以來的構造活動以隆升為主，NW向活動斷裂的右旋運動幅度相對較小，如怒江斷裂、瀾滄江斷裂等，而共軛剪切作用產生的部分NE向活動斷裂（如巴塘斷裂等）及其控制的斷陷盆地的活動性相對比較明顯，並成為重要的地震構造帶。這些NE向活動構造帶的存在，一方面說明地殼深部塑性流動的存在，另一方面，不排除在這些地區的地表伴隨地震活動出現新生斷裂。
三、滇西北區活動斷裂的主要活動方式及其動力學機制
滇藏鐵路所經過的滇西北區主要位於著名的「川滇菱形塊體」。川滇菱形塊體由金沙江斷裂-紅河斷裂以及鮮水河斷裂-安寧河斷裂-小江斷裂帶所圍限。前人研究表明，川滇菱形塊體作為一個獨立的和統一的新構造單元參與青藏高原構造區的變形調整，以其特有的走滑擠出變形為主。由於不同性質斷裂帶的活動，川滇菱形塊體被分割成幾個次級塊體參與青藏高原東南邊緣地殼的變形調整，地殼塊體除了向南和南東的滑移外，還兼有剛性塊體轉動，其運動圖像十分復雜（圖7-16）。各次級塊體的最新構造變動包括平移、順時針轉動和垂向隆升等，是印度板塊-歐亞板塊碰撞、印度板塊北移引起板塊邊緣或內部強烈隆起、變形局部化和物質東向逃逸受阻引起的應變響應。
圖7-16 川滇地區活動斷裂分布與地殼運動狀態圖
最新構造變動的矢量分析和GPS實測到的現今地殼運動一致地顯示，羌塘地塊、馬爾康塊體西北次級塊體和滇中次級塊體等存在著自西向東連續向南偏轉的東向運動，表明紅河斷裂帶以北川滇地區最新構造變動的力源來自於青藏高原物質東向滑移。因此，無論是紅河斷裂帶以西地區塊體的順時針轉動，還是川滇菱形塊體SE向平移疊加順時針轉動，都是印度板塊與歐亞板塊碰撞、印度板塊北偏東向運移在青藏高原與相對穩定的華南地塊之間近SN向右旋剪切變形區的應變響應，但轉動模式有明顯區別。紅河斷裂帶以西地區是板塊邊緣近SN向至NW向右旋剪切變形帶內部次級NE向斷裂左旋走滑引起次級塊體的順時針轉動；而川滇菱形塊體明顯的順時針轉動則主要起因於青藏高原中部羌塘地塊東向滑移，並在與華南地塊交接部位強烈受阻，造成川滇菱形塊體東西兩側邊界斷裂的滑動速率東大西小，引起川滇菱形塊體內部次級塊體疊加在SE向平移運動之上的被動式順時針轉動（徐錫偉等，2003）。中更新世中晚期開始至今（約距今0.4 Ma以來），喜馬拉雅事件在整個川滇地區幾乎同時發生，川滇塊體各主要邊界構造帶再次呈走滑運動，是川滇菱形塊體最新一期走滑擠出運動的開始，這種變形與運動格局一直持續至今。
Ⅳ 斷裂控制油氣運移和聚集
4.4.1 西北地區斷裂特徵
總結起來，盆地斷裂發育具有如下主要特徵：
1）規模多級次：在斷裂發育程度上，盆緣強烈，腹部微弱，盆緣均發育大規模的基底斷裂，盆內則發育小規模次級斷裂，從盆緣到盆內斷裂發育明顯呈衰減趨勢。
2）性質多逆沖：斷裂性質單一，無論是盆緣斷裂還是盆內斷裂，幾乎全為壓性、壓扭性的逆沖斷裂。僅晚侏羅世發育有旁陸態一些小規模正斷層。
3）活動多期次：斷裂具有多期活動，有海西、印支期形成的斷裂，燕山期又進一步斷開侏羅紀地層，喜馬拉雅期南緣活動強烈。盆地在演化後期受到西北緣、東北緣和南緣三個方向構造體系的作用較早期有很大的減弱。因此，後期形成的斷裂規模較早期形成的規模相對要小。
4）組合多型式：入字型、雁行狀、帚狀構造、對沖型、背沖型、「S」 形、反 「S」 形等，控油多模式（後詳）。
5）體系多類型：盆地斷裂的分布具有明顯的分區定向性。盆地斷裂的總體展布特徵，主要反映了存在四組斷裂體系。具體如下：
北東向體系，准噶爾盆地主要發育於西北緣地區，以達爾布特斷裂、克-烏斷裂、塔里木盆地的車爾臣斷裂、阿爾金斷裂等為主控斷裂。前兩節斷裂從石炭系和侏羅系斷裂分布看，其控制范圍至瑪湖東一帶。
北西向體系，主要發育於烏倫古、克拉美麗地區，以吐絲托依拉斷裂、陸北斷裂、瑪扎塔克斷裂、吐木休克斷裂等為主控斷裂。前運源三帶斷裂從石炭系和侏羅系斷裂分布看，其控制范圍達烏倫古一帶。
東西向體系，主要發育於塔里木、准噶爾、吐-哈盆地山前坳陷區，以昌吉南斷裂、奎屯-瑪納斯-呼圖壁北斷裂、亞南斷裂、輪台斷裂為主控斷裂。從石炭系和侏羅系斷裂分布看，其控制范圍在南緣坳陷一帶。在准噶爾盆地中部，滴水泉地區東西向斷裂也比較明顯，如三個泉斷裂、滴水泉南斷裂等，這些東西向斷裂在盆地中部與北西向構造共同控制陸梁隆起。
南北向體系，主要發育於准噶爾盆地西緣車排子地區，斷裂帶為車排子凸起與昌吉凹陷的分界線，控制了斷層兩側的沉積。
4.4.2 斷裂控油
斷裂控油、控氣主要表現在以下四個方面：
（1）斷裂是油氣的運移的通道
斷裂作為油氣運移通道，在各盆地都有明顯體現，不但在其活動時期而且也在靜止時期，只要裂縫不填死或斷裂兩側的細小斷縫仍然存在，還能起到運移的作用。如塔里木北部勘探成果表明，在9個含油氣層位中，除上白堊統—古近系和新近系兩個層位的油氣來自陸相源岩外，下白堊統以下7個層位的油氣都是來自海相的寒武-奧陶系源岩。因此，如果沒有斷裂作為運移通道，油氣很難穿越數千米到達上部層位。斷裂斷到什麼層位，油氣也就富集到什麼層位，這就是斷裂作為良好的垂向運移通道的有力證據。斷裂與其兩側地層的裂縫能改善儲層的儲集性能，斷裂活動往往使斷裂兩側地層形成一定規律的裂縫系統。這些裂縫本身可以作為儲集空間，同時也可以使岩石孔隙互相串通，提高其滲透能力。
再如，巴楚隆起邊界斷裂開始活動於海西晚期，麥蓋提斜坡形成了幾個斷裂構造帶，此時奧陶系頂面油氣的低勢區正在巴什托、亞松迪以北地區和小海子水庫附近，油氣的運移趨勢由南向北，運移介質除儲集岩的孔、洞、縫系統及T0不整合面外，斷層的活動對溝通寒武-奧陶系烴源岩與石炭-二疊系儲集岩而形成早期油氣藏具有關鍵作用。喜馬拉雅期，區內形成了多個區域性斷裂帶，在其活動期間可作為烴類垂向運移的通道，且與輸導層及不整合面介質構成縱橫交匯的運移網路，對輸導層此時形成本區晚期成藏期已達高成熟-過成熟的寒武-奧陶系源岩油氣和石炭-二疊系已成熟的源岩油氣具有至關重要的作用。
各大中、新生代前陸盆地如悉森：准噶爾西北緣克拉瑪依和烏魯木齊前陸盆地，塔里木的庫車、喀什、葉城等前陸盆地，柴達木北緣前陸盆地等形成的中、新生代油氣田均與斷裂活動有關，它們的山前斷褶帶都與斷裂伴生，深部的油氣主要靠斷裂作為油氣運移的主要通道，聚集到構造圈閉中形成油氣藏，如克拉瑪依大油田、呼圖壁大氣田、克拉子大氣田等。
（2）斷裂控制構造圈閉為油氣富集提供了空間
斷裂活動可形成多種類型的圈閉，與斷裂有關的圈閉主要有以下3種。
1）斷裂牽引背斜圈閉：在斷裂活動中，斷裂兩盤在相對運動時，產生推擠或拖拽作用，形成這種圈閉。它一般形成逆斷裂的上盤或正斷裂的下盤。
2）斷裂遮擋圈閉：由於斷裂作用，改變了斷裂兩盤地層的原始產狀，使地層往斷裂方向上傾，同時又使兩盤滲透層與非滲透層相接觸而形成這種圈閉。
3）背沖斷塊圈閉：兩條平行的配套斷裂所夾的斷塊，在斷裂活動時，由於受一個主壓應力的作用，往往使斷塊地層彎曲形成背斜褶皺，其高點一般靠近主斷裂一側。
斷裂控制了油氣田（藏）的分布，在斷裂兩側會出現成串成帶的油氣田（藏）。如阿克庫勒油氣田，就是被兩條斷裂夾持的斷塊潛山-背斜帶聚油而形成的。沙雅隆起、輪台斷裂上盤，已發現了雅克拉凝析氣田、輪台凝析氣田和東河塘油田、大澇壩油田；亞南斷裂北側，沿斷裂帶都存在一系列的牽引背斜，並已發現有天然氣富集。總之，斷裂控制了油氣的富集，控制了油氣田（藏）的分布。再如准噶爾盆地南緣的呼圖壁氣田、瑪納斯油田、卡因油田、霍10油氣田、安集海油氣田等，柴達木盆地的冷湖、馬海油田等。
現就准噶爾盆地斷裂構造對構造圈閉的控製作用，作如下分析。
綜觀構造圈閉分布與斷裂構造關系密切，它們相依相隨，斷層發生、發展、演化制約著局部構造和構造圈閉沿革。斷裂不同部位、不同方向、不同性質、不同形態，斷裂間不同組合排列，不同斷裂構造型式，對構造圈閉規模、形態、類型、圈閉性能（聚油穩定性）均具有一定控製作用。本書以准噶爾盆地為例，對構造圈閉進行新的歸類，按斷裂圈閉的斷裂數目（單斷、雙斷、多斷層）、斷裂組合排列形式、斷裂構造型式、斷裂反轉以及斷裂與褶皺、不整合關系進行分類（共十一大類），以利於從應力場角度優選有利構造圈閉和油氣預測（表4.38）。
表4.38 准噶爾盆地構造圈閉分布及分類表
續表
續表
（3）斷裂對改善碳酸鹽岩儲層的儲集性能具有重要作用
區內已知油氣田的主要儲層為古生界碳酸鹽岩，主要分布在上寒武統—下奧陶統，其次為石炭系巴楚組上段、小海子組，岩性以白雲岩為主、灰岩次之。碳酸鹽岩儲層的可容納空間為孔隙和洞、縫系統，影響這些儲集空間發育程度的因素有多種，諸如沉積環境、成岩作用、構造應力、表生岩溶和深部岩溶作用等。其中構造應力對本區碳酸鹽岩儲層性能的改善具有重要作用，喜馬拉雅晚期的構造運動，形成了巴楚隆起現今的構造形態和格局，各斷裂帶不僅本身是大的裂縫帶，同時隨內外地層變形程度的強弱而產生規模、數量不等的裂縫，斷裂的形成與活動為地下水提供了大氣淡水的補給通道，不斷得到大氣淡水補給的地下水，大大地增強了溶蝕作用，擴大的儲集岩原來的孔、洞、縫系統。新生的構造縫既增加了儲集岩的孔隙度，也改善了儲集岩的滲透性，裂縫系統隨著溶蝕作用的進行，逐漸形成縫洞系統。如鳥山-瑪札塔格斷裂構造帶，下奧陶統潛山雖經長時間暴露接受岩溶改造，可據山1井下奧陶統雲岩、灰岩、硅質雲岩來看，原來發育的孔、洞、縫，大多已被方解石所充填，但因其被夾持在兩側的逆沖斷裂之間，構造應力集中，後期的裂縫系統發育，而且未被充填，裂縫成為其主要的儲集空間。特別是塔河大油田，以奧陶系灰岩為主要儲層（體），其儲集物性主要靠古岩溶作用才形成優質縫洞儲集體，但是縫洞儲集體，與形成於不同時期斷裂活動有直接關系，斷裂發育區，或兩組、多組斷裂交匯處縫、洞十分發育，易形成大洞和多洞，進而儲集豐富的石油，單井產量高，穩產時間長。如沙48井，日初產540t/d，三年累計產油50×108t成為區內古生界碳酸鹽岩產油 「王牌井」。
（4）斷裂性質封閉性與油氣關系
西北地區眾多中新生代斷裂主要為壓性、壓扭性，另外一類就是少數主幹系張、張扭性斷裂及與主幹斷裂配套的斷裂為張性和張扭性。
A.斷裂封閉性研究與油氣運移、聚集與散失關系
李四光教授強調指出 「斷裂體系控制的礦田中，特別是煤田和油田中，掌握它們分布的規律，對勘探設計和坑道施工設計，是極為重要的。重要之點，在於擠壓或壓扭性的斷裂，一般是具有封閉性的。封閉性斷裂面，經常是能夠堵塞地下水的流動，或者在油田中阻止油氣逃逸的作用。張裂性和張扭性斷裂，一般是具有分裂性的。地下水、油、氣往往從裂開的隙縫流動或逃逸。這樣，在解決水文工程地質問題時，和在某些油區制訂勘探計劃中，它們就具有頭等重要的意義」（李四光，1973）。
李四光1969年談塔里木盆地的石油地質工作時明確指出 「為了搞清斷裂的性質，研究這些斷層非常重要。關鍵要弄清是封閉性的還是張裂性的」。我國40多年的油氣勘查實踐證明，在封閉性斷裂的附近做詳細工作，打鑽，往往得出工業油流來。塔北的油氣勘查再次證明了這一點。斷裂斷到哪裡，油氣就跑到哪裡，並在封閉性斷裂的附近富集成藏。
李四光關於斷裂力學性質對流體礦產的控制關系的論斷是正確的，對地質工作起重要指導作用。近些年來石油地質工作者，在油氣勘探、開發實踐和研究中豐富了斷裂封閉性與油氣關系內涵，發現壓性、壓扭性斷裂出現在滲透性岩中，不一定都是封閉的，而張性、張扭性斷裂當有斷層泥塗抹情況下也可以是封閉的；即使是同一條斷層，在走向上和傾向上不同地段斷層兩側，由於不同岩性接觸或相同岩性接觸，其封閉性可能有所不同；同一條斷層，在它形成發展早期可以是開啟性的，油氣可沿斷面向上運移，到了後期，斷裂性質轉化或由於上覆地層的壓實以及其他作用，也可以變成封閉性的。
「根據油氣圈閉理論，蓋層或斷層間之所以能夠對油氣形成遮擋，從本質上講是由於蓋層或斷層之間有不同的排驅壓力所致。只有當蓋層或斷層面的排驅壓力大於儲層的排驅壓力時，才能阻止油氣運移」。
斷裂封閉性問題採取了定性和半定量-定量研究，利用了油藏描述新技術和斷層封閉性模糊綜合評判的數學模型，對塔北地區主要斷裂封閉性做了評判。
B.研究斷裂封閉性方法（以塔里木盆地北部斷裂系統為例）
a.詳細研究斷層的力學性質
從定性的角度，通常認為張性、張扭性的斷層常常是開啟性的，而壓、壓扭性斷層則容易形成封閉性斷層。通過地表直接觀察和地震資料、測井資料分析研究對研究區斷層的力學性質進行了鑒定。
b.斷層面兩側的岩性條件分析
當斷面兩側為滲透層與非滲透層接觸時，斷層則通常被認為是封閉的。但是要注意沿斷層延伸方向兩側滲透層與非滲透層接觸情況是有變化的，斷層的封閉性質也將有很大差異。
c.斷層帶及其兩側岩層的排驅壓力分析
d.斷裂的活動期，尤其是現今活動性對油氣等流體的影響研究
分析了塔北中強地震震中分布與斷裂關系圖，著重探索斷裂的現今活動性，斷裂在活動期一般認為是開啟性的，得出如下認識：
1）亞南斷裂帶現今是開啟的。
2）輪台斷裂帶西段雅克拉一帶表現封閉性，而輪台以東地段則是開啟性。
3）沙西地區英邁7井至沙11井間，歷史地震震中隨時間變新由北向南依次遷移。1973年間發生三個地震似乎呈等間距向南推進，反映此區某些斷裂尚在活動，並暗示沙西深層由北向南運動。
4）沙4井至沙30井間，存在一個南北向地震帶，1949年三個地震依次向南遷移，震級皆在5級。揭示了地下有斷裂存在且至今還在活動，恰是哈拉哈塘與阿克庫勒凸起的分界附近。
5）沙井子斷裂無歷史地震，可能封閉性好。
6）柯坪斷裂和阿恰斷裂不封閉，尤其是柯坪斷裂與普昌斷裂及與阿恰斷裂交匯處，歷史地震強又多，更不具封閉性。
e.採用油藏描述新技術方法，對達里亞斷裂進行定量化研究
f.斷層封閉性模糊綜合評判
上述幾個方面研究只是從影響斷裂封閉性的單因素考評，具有一定的局限性，為此，以地震、地質、測井資料為基礎，從分析影響斷層封閉性的主要因素入手，採用模糊綜合評判方法對塔北油區主要斷層的封閉性進行了研究。
這項研究我們是採用劉澤容教授等關於 「斷層封閉性模糊綜合評判」 原理和方法，結合研究區實際，做了探索性研究。
模糊綜合評判就是應用模糊變換和最大隸屬度原則，考慮了被評價事物（斷層封閉性）相關的各個因素，對其進行綜合評價。這里評價的著眼點是所要考慮的各個相關因素，即斷層力學性質、岩性配置關系、斷層活動強度等。
塔里木盆地北部主要斷裂封閉性綜合評判結果見表4.39。
表4.39 塔北主要斷裂封閉性模糊綜合評判結果
Ⅳ 斷裂與油氣
斷裂是研究區主要構造現象，斷裂活動不僅對區內沉積構造起控製作用，而且與本區油氣關系密切。
（一）斷裂控制沉積、構造
1.斷裂控制沉積：在邊界正斷層控制下，裂谷期各組相對深水環境都位於半地塹深凹，向緩坡水體變淺，邊界正斷裂斷坡帶發育沖積扇群或扇三角洲，故主要的油氣源岩——暗色泥頁岩和煤系地層集中發育於深凹，而同時在緩坡發育砂礫岩儲層或火成岩系列，在斷坡帶發育儲集砂體。
在坳陷期，邊界正斷層活動減少，對沉積不起主導控製作用，故泉頭組砂礫岩儲層廣泛分布，厚度穩定，青山口組泥頁岩全區發育，形成區域性蓋層。
2.斷裂對局部構造的控製作用：斷裂不僅控制前述半地塹發育，而且帶裂亮還在其發育過程中控制產生了各種類型的伴生局部構造。
在裂谷階段，邊界正斷裂強烈活動，上盤逆牽引下掉而形成滾動背斜。但是，研究區與我國東部其它斷陷盆地相比，滾動背斜不發育，何興華等（1992）認為原因有二：一是研究區邊界正斷層下降盤斷坡帶以粗屑沉積為主，泥頁岩不源空發育，成層性差，以斷裂變形為主；二是後期反轉使深部地層回返抬升，導致原滾動背斜消失。
裂谷階段斷裂作用還可能形成斷鼻、斷塊及斷背斜等。
較大規模斷裂特別是基底主斷裂在活動中，若沿走向斷距發生劇烈變化，則引起上盤地層差異升降，從而形成褶皺或斷裂。這些褶皺和斷層往往與主斷裂垂直或大角度相交，故叫橫褶皺和橫斷層，團結西、韓家屯和焦家褶皺均可能是這類橫褶皺，而焦家褶皺中斷層亦可能是此類橫斷層（參見圖5—13）。
在登婁庫組沉積末蠢寬和嫩江組沉積末的兩次構造反轉期，本區斷裂（主要指基底斷裂等規模較大者）除自身反轉外，還在一定程度上控制著反轉褶皺的形成，實例可見本章第三節。
需指出的是，本區有些構造頂部和翼部發育大量正斷層，這些正斷層不是構造形成時伴生或派生的，而是早期正斷層，在反轉構造形成後，仍保持正斷層性質（從斷層走向與構造不一致即可作出判斷），切割構造而使之復雜化，形成斷背斜、斷塊，如後五家戶構造（圖5—22）。
（二）斷裂是圈閉構成要素
有關資料顯示，研究區構造圈閉中，斷鼻、斷塊圈閉佔多數。對於此類圈閉，斷裂是其構成要素，主要是在鼻狀構造或斷塊體上傾方向形成遮擋。當然，只有具封堵性斷層才能遮擋形成圈閉。
關於斷裂在圈閉中的有效遮擋作用是無可置疑的，小五家子油氣田、後五家戶氣田、農安含氣構造和萬金塔氣田的勘探實踐已對此提供了有力的證據。
（三）通道作用與封堵性
研究證實，研究區主要油氣源岩為營城組和沙河子組的暗色泥岩和煤系地層，這些深部油氣源如何運移聚集於淺部泉頭組和登婁庫組砂礫岩儲層中？顯然，斷層是其主要通道。已發現的（油）氣田斷層均十分發育，在一定程度上證實了此論點。同時，正如（二）中所述，斷裂又在圈閉中起遮擋作用。顯然，通道作用和封堵作用，是研究區斷裂對油氣運移聚集表現出的二重性。
筆者認為，斷層的通道作用和封堵作用是相對的，可依據一定條件而相互轉化。一般來說，當斷層活動時，其對油氣運移起通道作用；當斷層不活動時，其對油氣起封堵作用。
圖5—22後五家戶N5氣藏底面構造圖（據趙慶吉等，1995）
Sibson在1975年研究熱液礦與古代斷層關系時，提出了熱液沿斷層運移的「地震泵」學說，認為熱液沿斷層的運移由地震所誘發，斷層就像泵一樣，將熱液從深部抽出，提升注入上方淺部。Hooper（1991）將這一原理引入了油氣運移，指出當斷層不活動時，斷面處於封閉狀態；當斷層活動時，油氣沿斷層以短促、急速的形式運移。作者認為這一學說能很好地解釋研究區斷層通道與封堵的轉化。以某氣田為例（見圖5—23），在裂谷期，F1、F2、F3、F4均為同生正斷層，但在營城組—登婁庫組沉積期，活動微弱，活動速率不超過1m/Ma，通道作用不太強，同時該構造尚未形成，故沒有油氣富集成藏。登婁庫組沉積末，該構造由反轉形成，F1和F2也反轉為逆斷層，活動強度大，逆斷距分別為140m和90m，相對較有利於油氣運移，F3、F4及後來形成的F8仍為正斷層但活動微弱，也不利於油氣運移，斷層以封堵作用為主；此時十屋斷陷深凹區沙河子組和營城組生油岩已進入生油高峰期，該氣田地區生油岩則尚未成熟，油氣是側向運移進入該構造沙河子組和營城組砂岩中。進入坳陷階段，該氣田地區生油岩逐漸成熟直到高成熟，十屋深凹區生油岩則達過成熟，油氣源充足。嫩江組沉積末期構造反轉使其淺層構造形成，同時產生了F5、F6、F7、F9等正斷層，先存F2、F4斷層不再活動，但F3繼續活動，F2正反轉，此時活動的斷層是油氣（主要為氣）運移的通道，油氣分別灌入登婁庫組中上部（特別是頂面不整合）油氣層中；分析此時F1活動的通道作用強，致使其下盤四家子油氣層中油氣全悉上跑逸散，僅部分進入農安氣層和五家子油氣層中。明水組沉積末和泰康組沉積末，構造運動使該構造上斷層活動，造成先期油氣藏再調整乃至破壞，從而形成現今之油氣產出面貌。很顯然，除上述幾個斷裂活動期外，斷裂對油氣是起封堵作用的，這從斷裂兩盤油氣藏類型變化、油氣層與斷層面關系等即可看出。
斷層的封堵性是一個復雜的問題。一般而言，當斷層結構面為壓性（例如逆斷層的斷層結構面和正斷層不活動時的結構面）時，斷裂主要起封堵作用；當斷層一側儲集層與另一側上傾方向的蓋層對置時，或兩側儲集層呈屋脊或反向傾斜對置時，斷裂封堵性好；當斷層發育斷層泥或有瀝青等充填物時，斷裂封堵性能極佳。從封堵類型來講，可分為頂封式（即斷層上部兩側為蓋層對置，對下部起封蓋作用）、側封式（即儲集層在上傾方向為另一側對置的泥岩封堵）和斷面充填封堵式（即發育斷層泥或為瀝青等充填的斷層將兩側對置的儲集層均封堵起來）等三類。
圖5—23某油氣田剖面圖（據趙慶吉等，1995，修改）
1—氣層；2—氣顯示層；3—油層；4—水層