Ⅰ 活动断裂的涵义及研究方法
自20世纪20年代Willis和Wood提出活断层的概念以来，活动断裂的研究一直受到各国际地学组织、地质学家和工程地质专家的重视，这是因为活动断裂不仅为研究现今地球动力学提供了最为重要和直接的证据，而且活动断裂控制了内外动力地质灾害的发生，同时断裂的蠕滑和粘滑还可能使建（构）筑物遭受不同程度的破坏。目前，人类工程活动正向深部和活动构造区不断推进，活动断裂引发的工程地质问题和地质灾害日益突出，这迫使人们投入大量的人力和物力去研究活动断裂。
一、活动断裂的涵义
到目前为止，对活动断裂的定义国内外还存在不同的观点和认识，主要集中在活动断裂的最新一次活动的时间下限、活动断裂分类（活动强度级别和活动时间的界限划分）等方面。产生上述分歧的主要原因是：①目前国内外划分活动断裂的标准和原则不统一；②各研究者在地壳运动规律的认识上存在差别；③研究者所处的行业不同，特别是研究活动断裂的目的和任务不同。
Willis（1923）将活动断裂定义为：“有可能发生滑动的断层”，尼古拉耶夫（1962）将新近纪以来形成的、决定现代地形基本轮廓的各种构造运动和构造变动称为新构造运动，将新构造运动时期所形成的不同类型的构造变形系统称为活动构造，将新构造运动期形成的不同性质、不同规模、不同方向的断裂构造统称为活动断裂。这一观点曾一度被中国许多学者所接受。Bonilla（1970）认为：“活动断层是不久前曾经活动，且在不远的将来可能再次活动的断层”。丁国瑜（1982）提出：“严格说来，活断层一词的含义还有许多不明确和有争议的地方。但一般说来，把活断层限定为第四纪至今还活动的断层，即指那些正在活动或断续活动着的断层”。任震寰（1983）、许学汉（1994）与其观点相似。1983年联合国教科文与国际地科联组织的国际地质对比计划——全球主要活动断裂的对比项目（IGCP—206）将活动断裂的研究时代从新近纪、第四纪一直持续到现今，把它作为一个连续的过程来处理。美国地球物理研究学会（1986）将活动构造定义为：“对人类社会有显着影响的时间尺度（几十年～几百年）内产生地壳变形的构造过程”。美国原子能委员会和美国核规范委员会将过去5万年内至少发生一次显着活动或过去50万年内发生一次以上显着活动的断裂构造称为能动断裂。李兴唐等（1987）认为，第四纪以来活动过，且未来有可能活动的断裂称为活动断裂。强调活动断裂必须是基岩内的前第四纪深断裂或在第四纪期间复活的区域性大、中型断裂。而对于那些在断裂带内或其附近的第四系中，存在着与它有成因联系的构造形变出露于第四系中的规模较小的断层，只能称其为第四纪断层或活断层，以示与前者的区别。中华人民共和国岩土工程勘察规范（GB50021—2001）将全新地质时期（1万年）有过地震活动或近期正在活动，在今后100年内可能继续活动的断裂定义为全新活动断裂；将近500年内发生过5级以上地震、未来100年内可能发生5级以上地震的全新活动断裂定义为发震断裂；将1万年以前活动过、1万年以来没有活动过的断裂定义为非全新活动断裂。邓起东（2003）将晚更新世或距今10万～12万年以来有过活动的断裂定义为活动断裂。周本刚（2004）将距今3万年（华南地区为5万年）以来有过活动的断层定义为工程活动断层。
总之，目前关于活动断裂的定义还存在很大的分歧，还没有一个各行业通用的国际标准和国家标准。综合考虑上述有关活动断裂的观点和有关国家标准并结合青藏高原和西南地区新生代以来的构造演化规律，认为在青藏高原及其周边地区的重大工程规划过程中，将第四纪以来有过活动的断裂作为活动断裂来处理是比较适宜的，鉴于青藏高原东南部高山峡谷区的地形地貌条件和第四纪地质特点，应当将晚更新世以来的活动断裂作为重点研究对象。
二、活动断裂的主要研究方法
1.活动断裂的鉴别标志
对活动断裂的鉴别标志，易明初（1993）进行过系统总结，归纳出地层标志、地貌标志、断裂破碎带标志、地下水标志、岩浆活动标志、地震标志、遥感标志、考古标志和仪器测量标志9大类76条活动断裂鉴别标志。许学汉（1994）提出从地形地貌、形变观测、地球物理异常、遥感影像特征、地震活动性、火山活动、温泉分布及构造事件测年等不同方面鉴别活动断裂。Keller和Pinter（1996）从历史地震与古地震、第四纪地质、构造地貌、大地测量、地貌指数、河流变迁、海岸地貌和造山作用不同角度，系统论述活动断裂鉴别标志。韩同林（1987）对西藏活动构造分布、形成时代与构造-地震、构造-地貌、构造-地热关系进行过专门讨论。吴章明等（1992）从构造地貌、地震地质和遥感影像角度分析了西藏中部活动断裂鉴别标志。丁国瑜等（1993）进一步论述了不同类型活动断层及分段性鉴别标志，包括形态标志、地貌标志、变形标志、岩石地层标志、地震标志和地球物理标志。马宗晋（1992）将活动断裂鉴别标志归纳为遥感影像标志、构造地貌标志、地层变动标志、水文地质标志、断裂结构组成标志和断裂微地貌标志几大类型。以下结合滇藏铁路沿线的地质构造背景，对适合高山峡谷区活动断裂鉴定的主要标志总结如下：
（1）遥感影像标志
活动断裂在卫星和航空遥感图上常有显着的线性影像标志，尤其是主干活动断裂在遥感影像图上常呈现出明显的线性浅色或深色带。线性色调的粗细、长短、深浅、隐显是区分活动断裂规模、活动强弱的重要标志；强烈活动断裂的特征一般是线性色调明显或两侧色调反差强、影像粗、连续性好，往往反映长达百余公里、宽至数公里的活动断裂带；活动性不明显的断裂，线性形迹仅隐约可见，两侧色调反差微弱，肉眼难以分辨，缺少第四纪活动标志（马宗晋，1992）。
对ETM卫星遥感资料进行特殊图像增强处理，能够使活动断裂及相关地形、地貌、水系、沉积等线性影像更加清晰，从而提高活动断裂遥感解译的精度和可靠性。滇藏铁路沿线的ETM遥感数据和图像质量总体优良，对活动断层及断层位移具有良好的解译效果。在一些关键地段，将中小比例尺的卫星遥感影像和大中比例尺航空照片结合起来进行综合解译，或者应用高精度、高分辨率的SPOT卫星遥感资料鉴别活动断层、确定断层位移，取得了很好的效果。
（2）断裂带构造变形与断层位移标志
断裂运动常伴有强烈的构造变形，形成不同类型的构造岩和形变构造。断裂带常见的构造岩包括断层角砾岩、碎裂岩、碎粒岩、假玄武玻璃、断层泥等。活动断层破碎带常发育新鲜的断层泥或未胶结的松散断层角砾、沿断层带发育构造楔和崩积楔；在一些断层面发育擦痕、阶步和摩擦镜面，对断层擦痕、阶步进行观测可判断断层性质和运动方向。断层泥、断层钙质胶结物和崩积物可用热释光、光释光、铀系、ESR、14C方法测年，以便进一步确定断层活动时代。活动断层破碎带常切割第四纪地层，断层内部常发育不同类型的节理或裂隙，部分活动断层发育片理，并伴生小型褶曲。不同性质的活动断层具有不同特点的断层位移，活动走滑断层常长距离水平错动第四纪地貌面如夷平面、河流阶地、湖岸阶地与水系、山脊、冲洪积扇等，导致水系与冲洪积扇定向迁移；部分活动走滑断层切割错断河流，形成断头河和断头沟。活动正断层切割第四纪地貌面，导致地貌面高度梯次规律性变化，如玉龙雪山东麓活动断裂成为盆-山边界断层。活动逆断层切割错动地貌面，导致地貌面顺断裂带发生梯次抬升，如喜马拉雅山主中央逆冲断裂带（MCT）。通过观测断层错动的第四纪不同时期沉积标志，可以鉴别活动断层性质和不同时期位移量，估算断层运动速度。在探槽揭露的断层带和天然断层剖面，对断层产状、构造岩结构组成、错断地层时代、断层运动特点进行观测，对鉴别活动断层、测定断层活动时代、判别断层性质具有重要意义。
（3）地层与沉积标志
尽管滇藏铁路沿线大部分处于高山峡谷区，但在活动断裂调查过程中，地层与沉积标志仍是鉴别活动断层、判别断层活动时代的良好依据。通过观测断层与地层关系，测定受断层切割、错断、控制的地层时代，能够良好地确定断层活动时期。滇藏铁路沿线广泛分布着第四纪不同时期冰碛和冰水沉积、湖相沉积、冲洪积物等，对这些沉积地层进行精确测年，建立第四系地层的年代框架，能够为鉴别、研究活动断层提供重要科学依据。明显切割、错动上更新统湖相沉积地层、上更新统河流相砾石层、上更新统冰碛物和冰水沉积物、上更新统泉华沉积而未明显切割全新统沉积层的断层均属晚更新世活动断层；明显切割、错断全新统河流相砂砾石层、全新统湖相沉积层、全新统泉华沉积、全新统冰碛和冰水沉积的不同性质断层均属全新世活动断层。
（4）地震标志
活动断裂不均匀粘滑运动是孕育地震的重要原因，活动断裂对地震孕育、发生和分布具有显着的控制作用。因此历史地震和古地震是鉴别活动断裂、研究断裂活动习性的重要标志。古地震、历史地震、现代地震分布明显受活动断裂控制，地震遗迹如地表地震破裂带、堰塞塘、地震裂缝、地震陡坎、地震崩积楔、地震沙土液化、地震崩塌、古地震沟成为全新世活动断裂（地震断裂）重要鉴别标志。仪器观测、记录地震震中的显着线性分布能够良好地揭示地震断裂的空间分布。古地震断层具有快速切割、错动痕迹，如快速剪切、错断松散沉积物中的砾石、结核、湖相沉积和人工建筑。古地震断层被后期沉积所覆盖、掩埋，通过确定切割地层和覆盖层的时代，可以判别古地震发生相对时代和古地震复发规律。古地震沟是古地震活动所遗留的具有陡坎的线性凹地和线性沟槽（马宗晋，1992），是鉴别古地震和地震断裂的重要标志之一。
统计分析表明，地震震级和复发周期与断层运动速度存在函数关系，断层运动速度越大，活动性越强，地震复发周期越短。因此，地震破裂、地震分布、地震遗迹既是研究地震活动规律的重要线索，也是鉴别地震断裂、研究断裂活动规律的重要标志。值得指出，活动断裂鉴别的地震标志仅适用于粘滑型地震断裂，对蠕滑型活动断裂需要应用其他非地震标志进行鉴别。
（5）地貌标志
不同性质的活动断层对地貌形成演化都具有显着的控制作用，形成不同类型的断层地貌。常见活动断层地貌包括断层陡坎、断层三角面、断层沟谷、断层隆起、悬谷与断层崖、不对称地貌阶地、地貌分界及地貌梯度带。不同类型的断层地貌成为不同性质活动断层鉴别的常用标志；但仅据活动断层的地貌标志难以确定断层时代和准确标定断层位置，需要与沉积标志、地震标志、物探标志及年代学标志等有机地结合，进行综合分析，必要时可以考虑使用钻探和槽探方法进行揭露。
活动断层切割现代水系和沟谷，导致水系和沟谷错位、偏离、急剧拐弯，形成断头河、断尾河、断塞塘及断层两盘河谷宽度的不对称现象。活动断层也能够切割、错断现代冲洪积扇体，切割、错断夷平面、河流阶地、山脊、湖积台地，成为鉴别活动断层、测量断层位移的重要标志。
（6）温泉活动
天然温泉是地壳深部热水沿活动断裂运移、富集并向上涌出地表所形成的、具有较高温度的上升泉水，是地球内部热能释放的重要方式之一。温泉据泉水温度划分为低温温泉（25～40℃）、中温温泉（40～60℃）、中高温温泉（60～80℃）、高温温泉（80～100℃）和沸泉（≥100℃）。绝大部分天然温泉分布都严格受活动断裂控制，出露于断层谷地和山麓地区断层破碎带；很多着名的温泉发育于不同方向区域性活动断裂的交叉复合部位，高温温泉活动带和强烈地震活动带在空间上具有良好的对应关系。张性正断层、张扭性斜滑断层和扭性走滑断裂都是温泉形成的有利构造部位，部分中低温温泉受褶皱构造和地形地貌控制，与断裂关系不明显。
滇藏铁路沿线绝大部分温泉都成群、成带分布于活动断裂带与裂陷盆地、拉分盆地与断陷盆地，盆地内部温泉空间展布明显受盆缘边界活动断裂或盆内活动断层控制。因此，天然温泉既是断裂活动的产物，又是活动断裂的重要鉴别标志，环形或椭圆形温泉群常指示不同方向活动断裂的交叉复合，线性展布的温泉群和泉华群能够较好地指示活动断裂的位置。
（7）地球物理异常
地球物理探测如电法勘探、地震反射、氡气测量能够较好地揭示隐伏活动断裂的位置、产状和性质，是活动断裂鉴别的重要标志。活动断裂具有良好的含水性，产生显着的低电阻率异常，与完整岩石之间的电性差异较大。采用直流电联合剖面测深方法，通过固定电极距的电极排列，沿剖面线逐点供电和测量，获得视电阻率剖面曲线。应用电法勘探获得测线的视电阻率曲线，地下岩层、土层横向电性变化有明显反应，对追索构造破碎带、确定活动断层位置具有良好效果。氡气放射性测量是勘测活动断裂的成熟方法，通过测量土壤氡及其衰变子体产生的α粒子的数量，能够有效地确定活动断层和构造破碎带位置和宽度。部分学者观测到氡气含量在地震前后的显着变化规律，并尝试应用氡气含量连续观测方法监测断层运动和地震活动规律。活动断裂还具有显着的地震波速异常，断层面和断层破碎带对地震波传播具有显着影响，能够利用地震探测方法揭示活动断层和隐伏活动断层的产状、性质和延伸情况。
2.断裂活动时代的测年方法
测年技术的发展为定量研究断裂活动时代提供了有效工具，常用的活动断裂测年方法包括铀系等值线测年、电子自旋共振（ESR）测年、热释光（TL）测年、光释光（OSL）测年和14C同位素测年，通过测定断层切割最新地层、覆盖断层的最老地层、断层破碎带方解石脉、断层泥和构造楔形体的形成年龄，确定断层形成与活动时代。本次研究主要应用铀系等值线、电子自旋共振（ESR）、热释光（TL）、光释光（OSL）、14C等测年方法，取得可靠的年代学数据。
（1）铀系等值线法测年
铀系法是铀系不平衡测年方法的简称。铀系不平衡测年方法的基本原理是：自然界中存在3个放射性衰变系列，放射性元素铀、钍和锕的衰变遵循以下放射性衰变规律：
滇藏铁路沿线地壳稳定性及重大工程地质问题
式中，t代表时间（年龄）；N0为初始放射性强度；N为t时的放射性强度。放射性系列中的母体与子体元素在复杂的地球化学环境中，由于溶解度的差异、扩散迁移、吸附作用、齐拉-契满斯效应等物理和化学性质的差别，当地质条件改变时，子体从母体的衰变链中分离出来，造成衰变平衡的破坏，从而使子体相对亏损或相对过剩。通过测定样品中母体与子体含量，根据衰变产物的积累或过剩产物衰变的方法，可由衰变定律推算出年龄。
在天然放射性系列238U-206Pb中，当母体与子体达到平衡时，有λ1N1=λ2N2=λnNn。然而，当样品所处的地球化学环境改变时，平衡链被破坏，造成子体的相对亏损或相对过剩，即铀系不平衡。230Th和234U是衰变链中的2个子体，假定在封闭系统中，230Th全部由样品的238U和234U衰变生成，那么230Th／234U比值可用下式表示：
滇藏铁路沿线地壳稳定性及重大工程地质问题
230Th随时间的生长速率为：
滇藏铁路沿线地壳稳定性及重大工程地质问题
式中，λ230、λ234、λ238分别是230Th、234U、238U的衰变常数。根据实际测量得到的230Th／234U和234U／238U的比值，按照上述公式计算年龄t。230Th的半衰期（T1／2）=75200年，这一方法可以测44～40万年的样品，是铀系法中最为常用的方法。U系法测年范围一般在4000年至30万年之间。
对海洋珊瑚礁与洞穴纯碳酸盐，可直接测定样品230Th/234U和234U/238U比值，计算样品形成年龄。但湖相沉积与断层相关碳酸盐样品常含早期矿物残留物，由于难以将样品碳酸盐相和非碳酸盐相完全分开，新生碳酸盐矿物和残留非碳酸盐矿物年龄相差很大，因此常规分析方法难以得到合理的年龄数据。通常可以对所测量的含碳酸盐沉积物样品采用筛分和沉降方法对样品进行粒级和密度分选，取得3～4个子样；对每个子样进行全溶，分别测定U、Th同位素比值，以234U/232Th对238U/232Th作图，所得等值线斜率就是碳酸盐234U/238U比值；以230Th/232Th对234U/232Th作图，所得等值线斜率就是碳酸盐230Th/234U比值；这样得出的比值代表去掉碎屑和残留物质污染的新生碳酸盐的同位素比值，代入公式可计算得出新生碳酸盐样品的形成年龄，称之为U系等值线年龄。
铀系法测年样品应新鲜，不纯碳酸盐中碳酸盐样品含量尽可能高。本次研究主要采用铀系等值线法对湖相地层、钙质泉华、钙质胶结物进行测年，取得了良好效果。
（2）电子自旋共振（ESR）测年
断裂在形成与活动过程中，沿断裂破碎带常形成不同类型的断层裂隙，成为地下水或热流体储藏和运移的重要场所，并在一定温压条件下（温度≤100℃，深度≤3 km）沉积同构造期方解石脉与石膏脉。采取同构造期的方解石脉与石膏脉样品，应用电子自旋共振（ESR）方法测定其年龄，便可以确定断层的形成活动时代。其原理是：样品自形成以来，受到周围环境的放射性辐射，在晶体内部产生空穴电子。样品所受到辐射总剂量（Nd）与样品所积累的空穴电子数量呈正比，而样品空穴电子数量可通过ESR磁谱仪测定，由此可以确定样品在地质历史时期所受辐射总剂量（Nd）。
样品所受辐射总剂量（Nd）的测定是ESR测年的关键。将样品粉碎，挑选0.1～0.2 mm的纯方解石或纯石膏颗粒，在0.1N的盐酸溶液中浸泡3分钟；然后用蒸馏水清洗样品，在60～70℃的温度条件下将样品烘干。将烘干后的样品缩分为5～8份，每份样品重300 mg。将缩分后的样品用60Co产生的剂量为5、10、20、30、40、50、60、70、80krad的γ射线照射。将照射后的样品放入石英管，用ESR波谱仪测定样品的波谱曲线与信号强度。样品的ESR信号强度（I）与60Co剂量呈线性相关关系或指数相关关系，相关直线或曲线在60Co坐标上的截距（信号强度I=0）便为样品自形成以来所受辐射总剂量（Nd）（Henning et al.，1983；Wagner，1998）。ESR测年的另外一个重要参数是年辐射剂量（D），与样品放射性元素U、Th、K含量呈线性相关关系。可通过测定样品或环境中放射性元素U、Th、K含量，根据放射性平衡模式得到各元素放射性衰变对α、β、γ射线强度的贡献（Henning et al.，1983；Nambi and Aitkan，1986），计算年辐射剂量（D）。计算公式如下：
滇藏铁路沿线地壳稳定性及重大工程地质问题
上式中，U表示放射性元素铀含量（×10-6），Th表示放射性元素钍含量（×10-6），K表示放射性元素钾含量（%）。在测定样品辐射总剂量（Nd）与年辐射剂量（D）的基础上，依据公式t=Nd/D，计算得出样品年龄（t），进而确定断层活动时期。
（3）热释光（TL）测年
热释光（TL）测年是从考古学发展起来的一种方法，目前已经成为第四纪沉积年龄和第四纪地质事件年代的重要测年手段。其原理是：物质加热至400～500℃，能发出一种光（热释光），再加热，光消失，即贮存的能量被耗尽。因为某些晶体矿物通过放射性元素能吸收一些能量，贮存起来，时间越长，吸收越多，主要吸收的是铀、钍、钾、40K放射性衰变释放出来的能量，这样可测定岩石矿物生成或结晶时代和岩石矿物受热时代。当岩石矿物受到断层活动作用时，某些矿物有可能使原来的热释光能量全部退掉，重新积累能量。根据现在已知的能量大小可推断其受热事件的年代，即该晶体所经受的最后一次热事件至今的年龄。
热释光法测年范围可从几百年至约50万年，误差2%～5%，测年最佳时段为5万～10万年。样品采集对象主要为陶片、烘烤层、黄土及含大量方解石或石英颗粒的细砂或粉砂，样品要求新鲜的，最好从表层刨进去20～50 cm，并进行周围地质环境记录。因此，在条件许可情况下，在采集陶片、砖瓦、方解石、砂土等样品过程中，应把标本周围的环境物质一起取来进行分析（表3-1）。
表3-1 热释光法测年采样要求
（4）光释光（OSL）测年方法
尽管TL方法可测对象种类多，然而在遇到诸如沉积作用（或构造事件）中样品继承性的辐射效应能否消除，即何时才作为计算沉积地质样品的年龄起点等问题时，该类测年方法在应用理论和实验技术上均存在难以克服的困难。为此，基于沉积作用（沉积物）的光释光（OSL，Optically Stimulated Luminescence）测年技术开始产生并发展起来。OSL测年技术是由加拿大学者D.J.Huntley 1985年首先提出的，它为短期地质、气候、考古事件的年代测定提供了一种有效的技术手段。与TL测年技术不同，OSL测年技术的零点是阳光，因而从根本上克服了TL测年技术零点难以确定的不足，这大大提高了测年的准确性。利用OSL信号来测定沉积物地层的年龄时，地质样品应满足如下条件：①沉积物中的石英等矿物在搬运、沉积过程中曾暴露在阳光之下，即使暴露的时间很短暂；②这些石英等矿物OSL信号具有足够高的热稳定性，即在常温下不发生衰减；⑧沉积物沉积埋藏以来，这些石英等矿物处在恒定的电离辐射场里，它们所接收辐射剂量率为常数，这要求沉积层基本上处于U、Th、K封闭体系。只有这样，石英等矿物天然积存的OSL信号强度测量值才是自然样品所在沉积层的沉积年龄。
（5）14C同位素测年方法
14C同位素测年是晚第四纪研究中最常用的测年方法。在含碳质的生物死后，同位素12C、13C及14C的交换停止，这时14C按指数规律不断衰变，半衰期为5730±40年。含碳质的物质年龄越长，剩下的14C越少。14C方法所测得年龄可由4万年至几百年，现在最新技术可检测到12万年的样品。我国用14C年龄测定法所测得岩层的年龄最老的是5万年。
常用14C同位素测年方法测定与断层活动相关的沉积层含碳物质的年代，从而间接推知断层活动的年代。测定被错断的沉积层年代，可得知断层活动的下限年代；测定断层活动的相关堆积物（如断塞塘和崩塌楔等底部）年代，可得知断层活动的年代；测定没有变动的断层上面的覆盖沉积层年代，可得知断层活动的上限年代。14C样品包括各类有机碳和无机碳，样品采集量与样品中碳的含量有关（表3-2），对于年龄大于36000年或要求有较高精度的样品，样品采集量应为要求量的2倍。
（6）地质定年方法
滇藏铁路沿线部分活动断裂发育于第四系分布区，部分活动断裂位于基岩出露区。第四纪不同时期、不同类型的沉积层以及地貌标志可以在鉴别活动断裂、判别断裂活动时代方面发挥重要作用。例如，研究程度比较高的第四纪冰碛与冰水沉积层、第四纪湖相沉积层、第四纪泉华沉积、第四纪地貌面、河流阶地、河流沉积等通过区域研究和对比都有相应的时代归属，在不易取到年龄样品的情况下，可以直接通过研究活动断裂与这些沉积层和地貌标志之间的切割、覆盖关系，大致判别第四纪断裂的形成活动时代，为分析断裂活动规律、估算断裂运动速度提供重要资料。
表3-2 14C同位素测年采样要求
三、活动断裂的分级
断裂带分级是区域地壳稳定评价需要考虑的重要方面之一。李兴唐等（1987）认为，产生大地震的活动断裂总是沿着近代活动的深断裂和新生代以来形成的深断裂和裂谷发育。如果没有深断裂，较完整的地块不会发生中强以上地震（Ms≥5）。断裂延伸越长，切割深度越大，断裂的规模、深度越大。断裂带岩石的粘结程度越高，所需要的形变应力越大，地震的震源规模和震级也就越大。因此，断裂规模和切割深度是控制地壳近代活动性、地震带的极重要的因素。许多工程地质和构造地质学家都重视深断裂与地壳近代活动性和地震的关系。
张文佑先生（1975）按照断裂的切割深度，将断裂分为4级，即岩石圈断裂、地壳断裂、基底断裂和盖层断裂。在区域地壳稳定性评价研究中，断裂带分级的主要指标通常包括：断裂带的规模（断裂带的长度、宽度及其所涉及的构造层次等）、断裂带与该区不同级别活动地块的关系及其在地块活动中所起的作用。根据青藏高原东南缘的地质构造格局以及最新的活动地块划分方法，可将研究区的活动断裂划分为4级（表3-3）。构成一级活动地块边界的活动断裂带属于一级断裂带（岩石圈断裂），如雅鲁藏布江断裂带、红河断裂带。位于一级地块内部构成二级活动地块边界的活动断裂带属于二级断裂带（地壳断裂），如德钦-中甸断裂带、龙蟠-乔后断裂带、丽江-剑川断裂带和永胜-宾川断裂带等。位于二级活动地块内部的次一级活动断裂带属于三级断裂带（基底断裂），如丽江-大具断裂、松桂西缘断裂带和鹤庆东缘断裂带等。位于盆地内部的中小规模断裂一般属于盖层断裂。
表3-3 活动断裂的分级及其主要特征表
Ⅱ 断裂控制油气作用
断裂对油气移聚起重要控制作用，而且越来越为石油地质工作者关注和研究。不论我国东部油田，还是西部油田多数都与断裂构造有直接或间接关系，断裂既可沟通油源起输导作用，又是油气停留聚集场所。通常断裂带就是油气聚集带，断裂某种部位就是油田(藏)所在处地。由断裂导生的局部构造或圈闭，近油源的往往充注程度高。原苏联的石油地质学者研究指出:原苏联大多数着名的石油和天然气田，或是直接在断层带内，或是在其附近。东欧地台的油、气田往往产在晚古生代、中生代和新生代活动的一些断裂内。在图兰地台靠近断裂带宽15～20km范围内石油和天然气工业储量最大。在布哈拉等断裂带，所含的工业储量，分布在宽达30～35km的一个条带内，而且最大储量产在宽20km的靠近断裂带内。也有学者认为，较大型的油气田不产在主断面区内，而是远离主断面分布或者产在羽状断层带内。这些经勘探实践证实的断裂控油实例，足以表明断裂控油具有普遍性。准噶尔盆地油气田分布规律与断裂分布规律有极好的相关性。断裂对油气运聚有重要贡献，断裂及断层或构造裂缝的垂向运移油气占主导地位，逆掩断层下盘油气聚集丰富，所获油流最大。断裂对于其范围内的石油及天然气田的分布以及油藏的形态和规模大小有着重要的影响。
4.5.1准噶尔盆地断裂体系控制不同时期烃源岩油气分布
(1)准噶尔盆地石炭系烃源岩油气分布
生油气区与油气分布范围，西部达西北缘，中部呈东西带状，北东缘呈北西向，东南部则呈近南北向。油气井及油气田西北缘有克拉玛依油田、拐148、风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、彩参1;北东有滴北1;东部隆起地区有北9、沙南油田及吉15井。油气分布范围受北东向、北西向、东西向及近南北向构造多体系构造成分联合控制。
(2)准噶尔盆地二叠系烃源岩及油气分布(图4.15)
本区二叠系烃源岩及油气分布，总体呈NW－SE向斜贯于盆地中北部，从西起西北缘克拉玛依油田群，中间到中部陆梁油田—盆参2井油田，东至大2井油田—二台油田，这三条迹森坦油田带大体近等间距分布，由西北向南东错列展布，暗示着北西向西域构造体系主控作用，又显示出多体系联合、复合控油特点。西北缘克拉玛依油田、夏姿桐子街油田，呈弧形受准噶尔弧形构造西翼构造带限控;西缘红山嘴油田、车排子油田由南北向红车断裂控制;盆腹陆梁和莫北地区的陆梁油田、石南油田、石西油田、莫北2油田与北西向构造相关;庄1、盆5及盆参2油田位于北西向马桥凸起上;东部彩参2、火烧山油田、沙南油田及甘南油田带受北东向和南北向构造带所控。
(3)准噶尔盆地侏罗系烃源岩及油气分布
侏罗系烃源岩油气呈半环状分布于盆地中部和南部，由南而北依次为干气区、生油区，油气分布范围皆呈半环状，西窄东宽。北起中部1区块庄1，向东经石西1与莫北2之间一线再东至滴西1，为其北部边界。东界由彩参2－沙南油田—北9油井圈定。南边为北天山山前带的独山子油田—安4－齐古8油田呈北西西向分布，从分布范围和单体油田及油田带、群排组特点分析，其主控构造体系为纬向系，同时又受西域系复合影响(以南界形态为显着)。与生油凹陷、构造展布方向相协相应而成统一体。
(4)准噶尔盆地古近系烃源岩及油气分布
古近系烃源岩油气分布范围远比二叠系、侏罗系烃源岩油气分布范围小，集中于北天山山前西部，亦呈半环状，北西向分布，北界卡6－石河子一线，南为天山山前构造带，其内有西湖油田、独山子油田及霍尔果斯油田，皆受控于EW－NWW向断裂、局部构造。
图4.15 准噶尔盆地二叠系烃源岩及油气田分布图
4.5.2不同断裂构造体系方向性控制油气田(藏)空间分布方位性
盆地西缘南北向断裂发育，相应的油气分布呈南北向，如车排子油田，红山嘴油田。西北缘油田受北东向压、压扭性断裂制约，多为北东春橡向分布。南北向断裂与北东向断裂联合构成弧形，进而形成了西北缘油气田(藏)为新月形展布。盆腹地区陆梁、莫北地区近东西向、北西向及北东向油气分布带则沿滴水泉东西向断裂、北西向与北东向断裂带分布。东部隆起区五彩湾油田、火烧山油田、沙南油田以及三台北油田等，皆分布于北东向断裂与北西向断裂带内及附近。准盆南缘油气田，单个油田和油田带呈东西向伸展，显然受纬向系断裂构造限制成藏。
4.5.3断裂型式控制油气田(藏)分布型式
盆地西北缘克拉玛依油田反S形受制于反S形断裂，剖面雁行状断裂形成了阶梯状油气田(藏)分布，风成城帚状构造成生了风成城帚状沥青矿等。
4.5.4断裂构造不同部位发育着不同类型油气藏
断块油藏、断鼻油气藏、断背斜油气藏等均与断裂构造及其组成形式的不同构造部位相关。有的分布在断裂尾部、弧形弯曲内部、背冲夹持、对冲夹持、同向夹持、侧向尖灭、再现尖灭等不同构造部位。
断裂控油作用的部位性:
(1)断裂尾端
准噶尔盆地西缘区块断裂系统图中车排子近南北向断裂南北两端分布油田，北端油田在断裂东侧尾部，南端油田位于断裂西侧尾端。
(2)断裂交会部位
准噶尔盆地西缘区块断裂系统图中，红山油田和小拐油田，位于红车断裂北段(走向SN，倾向西)与北西向断裂交会部位(倾向南西、逆冲性质)。油田总体近SN向分布，主控为红车断裂。
4.5.5断裂力学性质转化者突显断裂对油气输导与封堵双重作用
如独山子油田的独山子断裂系统，断裂具封闭性聚集油气，当油压增加到能冲破断面壁时，则断裂开放，油气泄漏，泥火山间歇发生了喷发，泄出油气，断裂破坏油气藏。
4.5.6凸起与凹陷边界断裂
利于输导富油气凹陷油气向古凸起边缘富集，如莫北油田和石西油田。深层断裂控制的古鼻凸、古隆起及斜坡有利油气聚集成藏。临近深坳陷的北东向、北西向及东西断裂联合、复合，成生油气呈环状分布，如玛湖坳陷四周油气田(藏)。
4.5.7油气输导系统组合分析
李四光指出:“石油成生时，在分散的情况下，生产出来的点滴石油混杂在泥砂之中，是没有工业价值的，必须经过一个天然的程序，把那些分散的点滴集中起来，才有工业价值。这个天然的程序就是含有石油的地层发生了褶皱和封闭性的断裂运动。所以，我们找石油的指导思想:第一，要找生油区的所在和它的范围以及某些含有油气苗的征象;第二，进一步查明适合于石油、天然气和水聚集的处所，即储油构造。”
我们知道区域应力场使含油地层发生褶皱后，其背向斜局部应力场恰相反，背斜应力值低或变为拉应力，利于油气向其运聚。封闭性的断裂活动，可封堵油气成藏和油气充注。因此背斜的控油作用和断裂运动是油气成藏重要动力因素，背斜和断裂带也是油气聚集场所。
(1)断裂起通道作用的机理分析
(a)断裂带通常为低应力部位。岩石变形过程中，在未破裂前是高应力部位，微裂隙发育，体积膨胀，孔隙度和渗透率增加。一旦破裂，应力释放，就是低应力区。断裂形成时或断裂过程中，岩内高压流体，自然向低压处流渗，断裂是自然通道。美国学者对圣安德列斯断裂进行了现今地应力测量，其应力数值是断裂带应力值低，断裂带与正常岩石过渡带应力渐增，而远场正常地区应力值高。实际测量结果证实了断裂带应力低。
断裂带成为油气运移的通道，既源于断裂带岩石破碎，有空间，又在于断裂带与邻界岩块存在应力差，是应力差驱使油气沿断裂运移。
(b)断裂活动时一般是通道作用最强。断裂带本身不是单一裂面，同时发育相应平行的同方向的不同性质(有压有张)、不同方向、不同序次、不同级别的配套断裂、裂隙，组成主带和影响带。压性相对封闭，张性断裂开放。同一断裂带内与主断裂平行或垂直的张性断裂就是良好的运移通道。从断面形态分析，断面非平直。
(c)断裂活动时，由于剪切热作用，使带内或附近流体增温，易于运移。
(d)断裂活动为深层热释放创造了前提，热能沿断裂向上传导增温流体，流体膨胀撑扩了断裂，利于油气运移。
断裂对油气的破坏作用，这是与通道作用实质相同的问题，油气沿断裂运移，如有适当的圈闭盖层条件则聚集保存，无盖层圈闭条件或断裂通天则移散油气。
(2)不整合面起输导作用分析
不整合面是地壳运动的重要标志，是地层系统中最大的不连续面，上下地层产状不同，岩性、岩相不同，岩石力学性质不同，成岩作用不同及受力作用反应不同。
(a)深浅部地层产状不同，深部地层倾角大，油气易于垂直运移上窜。
(b)上下层岩石力学性质不同，其抗压、抗张强度不同，而在两种不同岩性界面处，其抗压、抗张强度皆低于上下两种岩质的抗压、抗张强度，在界面附近极易发生滑动(滑脱、滑覆)。
(c)不整合面在后期构造变动时，不整合面将像地层一样发生褶皱，会形成众多虚脱空间。这种层系间剥离，为流体垂向、水平运移提供了空间通道。
(d)不整合面，其实是个地质体，是构造运动造成破坏，风化、剥蚀、淋滤过原岩地层、岩体，其孔、渗发生很大变化，裂缝发育，岩质疏松是流体渗流、径流的良好通道。
(3)输导层
输导层是渗透层，其渗透能力有好、有差。渗透性能除取决于孔隙度、渗透率外，尚有其他因素影响输导层的输导功能。
(a)输导层岩质裂缝发育，岩石碎裂较岩石完整者疏导能力高。
(b)输导层厚度比较大，埋深适中，岩层倾角大的地层，输导能力大。
(c)输导层内水平缝合线不发育，构造缝合线发育者，输导能力会较强。
(d)输导层系内裂缝网络纵横密布，扭性裂缝占主导的，其输导能力强。
(e)输导层溶融现象明显，溶洞、溶孔发育者，利于流体运移。
(f)输导层岩石有效孔隙发育也是流体运移的重要有利因素。
(4)准噶尔盆地油气运聚输导组合分析(郝芳等，2002)
上述三个单因素对油气有疏导、运移的作用，然而油气运移常常与三者或三者联合作用相关，其配合、排比与匹配有多种类型和格架。
(a)准噶尔盆地西部静水压力系统砂体/不整合—断裂组合型油气输导格架(图4.16)。断裂沟通油源，三个因素匹配输导油气。
图4.16 准噶尔盆地西部静水压力系统砂体/不整合－断裂组合型油气输导格架
(b)准噶尔盆地东部静水压力系统断裂贯通型油气输导格架(图4.17)，静水压力将流体举升至烃源层高部位，然后由断裂通向储层。
(c)准噶尔盆地莫北凸起－盆1井西凹陷断裂－砂体/不整合组合型油气输导格架(图4.18)。油气沿断裂作垂向运移，砂体和不整合促使油气侧向运移，水力破裂缝是油气上下移出的小通道。
图4.17 准噶尔盆地东部静水压力系统断裂贯通型油气输导格架
图4.18 准噶尔盆地莫北凸起—盆1井西凹陷断裂—砂体/不整合组合型油气输导格架
莫北凸起，不论静水压力系统层系还是超压系统层系以垂向运移为主导，盆1井西凹陷在两个压力系统中垂直与侧向运移并重。
(d)准噶尔盆地马桥凸起—昌吉凹陷断裂—砂体/不整合组合型油气输导格架(图4.19)。
两个构造带静水压力系统(J1b、J1s)砂体水平侧向输导运移。超压系统:昌吉凹陷、马桥凸起垂向输导由断裂沟通，并汇聚两侧侧向运来之油气向砂体输入。
P2w上部层位、T及J1b下部分岩层以侧向输导为主。
(e)准噶尔盆地呼图壁背斜超压系统断裂贯通型油气输导格架与压力剖面(图4.20)。
背斜具双层结构，深部背斜平缓，被三条近直立断裂分割，其中南侧断裂与中间断裂早期逆断，后期负反转，三条断裂垂向运移油气(T+P、J油源岩油气)到K地层中，并直送到E21－2地层，被切割浅部背斜的冲断层侧向封堵成藏。
图4.19 准噶尔盆地马桥凸起—昌吉凹陷断裂—砂体/不整合组合型油气输导格架
图4.20 准噶尔盆地呼图壁背斜超压系统断裂贯通型油气输导格架与压力剖面
(f)准噶尔盆地独山子背斜超压系统断裂贯通型油气输导格架与压力剖面(图4.21)。
独山子油田是老油田，背斜构造控油。斜切背斜北翼的逆断层，输导古近系烃源岩油气到上部N1s层系成藏。该断层下部是油源断裂，上部是封堵油气成藏遮挡封闭性断层。背斜顶轴部有间歇性泥火山，顶部断层时开时闭，油气压力时大时小。反映南北挤压应力大于油气内压时，泥火山不外泄油气及泥砂，应力小于油气内压时油气向外喷发，气体点火可燃。
图4.21 准噶尔盆地独山子背斜超压系统断裂贯通型油气输导格架与压力剖面
4.5.8吐哈盆地断裂构造对局部构造、圈闭的控制作用
吐哈盆地发展演化中，经历多次断裂活动，形成了多种类型局部构造和圈闭，为油气储集提供了空间场所。据统计(吴涛等，1997)，在发现的86个圈闭中，断背斜52个，占圈闭总数的34%;断鼻65个，占圈闭总数的20%;断块和地层圈闭共53个，占圈闭总数的21%;背斜48个，占圈闭总数的19%。不难看出，与断裂有关的圈闭占绝大多数。
(1)局部构造和圈闭分布特点
平面上，沿断裂带呈近东西向、北东向和北西及弧形带状分布;受压扭性断裂形成的局部构造呈雁行状排列;由压性断裂导控的局部构造多为串珠状分布;棋盘格式断裂限制的局部构造多为棱形或方形布列，压扭断裂旁侧局部构造显入字型展露;北西向断裂与北东向断裂变化地带，局部构造交叉状分布;旋扭断裂影响、切割的局部构造呈反S状，如红陵构造构造单元上。台北凹陷局部构造发育，托克逊凹陷、哈密坳陷相对不发育。局部断裂上盘居多，而下盘相对少;弧形断裂弧湾内侧利于形成局部构造;断裂交叉部位多形成断块圈闭。
(2)本区典型局部构造或圈闭特征
依照导控局部构造的断裂条数、断裂作用方式和局部构造形态，对典型的背斜、断背斜、断鼻及断块构造选择分析陈列其基本概貌。
油源断裂:
油源断裂在油气成藏中无疑是一项关键因素，是不可缺少的作用。关于油源断裂其含意可从几个方面理解或说明。其一是指生油岩系(油源岩)在初始形成时，断裂构造环境在其沉积过程中对岩层厚度、有机类型、深度、分布范围的制约作用;其二是通常指沟通油气源与储集层系并促使成藏的断裂为油源断裂;其三是对原先油气藏起再分配形成了次生油气藏的通道断裂，为油源断裂。
油源断裂导油作用强度与断裂性质、规模、活动时期及构造型式相关。压性、挤压兼扭动性断裂构造带较大、较宽，波状分布，岩石破碎严重，挤压强烈、片理化发育，一般断层不同部位垂向运输能力有大、有小;平错(水平扭动)扭性断裂或以扭为主断裂，断裂陡倾，断面光滑，切割较深，其垂向疏导能力最强，尤其一对X(扭)断裂交叉处疏导流体如流柱;张或张扭断裂，因切割浅，裂缝不发育，垂向运移油气层位有限。断裂的开启时期与油气的排出时期配置，是影响断裂进行垂向运移的关键。断裂的活动期与油气的排出期同步时，非常有利于油气沿断裂进行垂向运移。另一方面，油气运移很大程度上取决于油气运移时期断裂活动强度，多次活动。断裂如果由强变弱再由弱变强的活动规律，在运移早期油气即可发生运移形成原先油气藏，而在运移晚期断裂活动既能在浅层形成原先油气藏，又能破坏深层的原生油气藏，从而在浅层形成次生油气藏。因此，使得油气在上下层位皆有分布，形成具有多套含油层系、多油藏类型的复式油气聚集带(马士忠，2007)。前已述及台北凹陷内二级构造带及大部分构造圈闭的形成均与断裂活动有关，与圈闭相伴生的断裂成油气纵向运移的良好通道，已发现的油气藏在其内部或侧翼总有断裂发育。
本区油源断裂发育，控油作用明显。如前隆斜坡(鼻凸)油气聚集带，其重要油源断裂是向前陆坳陷方向延伸的基底断裂。复合正向带油气聚集带，重要的运移通道是基底断裂余动成区域滑脱面及其背景上的小断层。前缘逆冲带油气源聚集带，除了储层作为油气运移通道外，还有滑脱断面错动坳陷主体，利于聚集油气，成为油气运移至处于铲式滑脱断面高部位逆冲带的重要通道。凹中滑脱背斜带，位于生烃区内或附近，油源条件优越，滑脱断面伸入烃源岩层系，是油气运移的重要通道。差异滑脱断裂带油气聚集带，油源断裂呈近南北向伸展，倾角很陡，切穿滑脱断面之上所有盖层，在纵向上形成多套含油层系，利于形成浅层或次生油气藏。山前冲断带油气聚集带，油源断裂为冲断层、基底断裂。梁世君1995年曾对台北凹陷燕山运动时和喜马拉雅运动时主要油源断裂进行了预测分析，认为近EW弧形断裂、NWW向断裂、NEE向断裂及NNE向断裂均为油源断裂。
(3)断裂及断裂型式控制油气田(藏)分布
(a)纬向系中大型边界东西向断裂控盆。
天山纬向系是吐哈盆地主导控制体系，西域系与其复合、联合作用导生盆地发生、发展及演化，使盆地经历了早期的周缘前陆盆地演化阶段，中期的再生前陆阶段及晚期再生前陆阶段，是一个多阶段、多类型复合含油气盆地。体系发展演化过程中出现了挤压构造体系、滑脱构造体系、扭动构造体系及旋扭构造体系。这些局部性构造体系分别受控于局部的构造应力场，但又皆缘于区域性南北向挤压应力场。只是不同时期、不同地段由于边界条件和岩块岩石力学性质有别，局部主压应力作用方式、方向发生变化而成生了多类型局部构造形迹组合。总体上讲长期的南北向挤压，利于盆地稳定发展、继承性强，盆地内坳隆格局易于定格，沉积中心趋于一致，有利于生油坳陷发展，并对沉积层系利于保存，发育了多套煤系生油岩系，成为煤成油气的典型盆地。该盆地是长条状，是纬向系中一个负向构造，其南北边缘断裂为近东西向，其内发育有NW向与NE向扭断裂，后期演化成压扭性，并成为盆地内坳陷、凸凹边界断裂。这些断裂又控制凹陷的沉积相分布。
(b)东西向断裂、北西断裂、北东向断裂及弧形断裂控制油气聚集带。
盆地发育二级构造带30多条，其中油气聚集带分别与近EW向断裂、NWW向断裂、NEE向断裂及近SN—NNE向断裂相依相伴。各带中的局部构造形成圈闭受断裂控制其成生、发展。
(c)断裂带控制油气田(藏)带状分布。
北东向断裂控制油气田(藏)呈北东向带状分布，如温吉桑油田;近SN向断裂控制胜北3号油田、红台2号油气田呈近SN向分布;巴喀油田等受近东西向断裂控制呈EW向分布;弧形断裂控制油气田(藏)于弧湾内侧等(鄯善弧形油田群、带)。
(d)断裂型式不同油气田(藏)分布形貌有别。
棋盘格式断裂控制的油气田(藏)具棋盘格式状，格内油气田形态呈椭圆状，酷似哈密瓜，如勒2井(图4.22);扇形断裂控制多个扇形圈闭，其油田有3个，呈南北向展布的扇形(图4.23)。
图4.22 鄯勒油田七克台组三间房组油藏平面图(据袁明生等，2002)
图4.23 小草湖地区三间房(J2s)顶面构造图(据袁明生等，2002)
(e)雁行断裂多形成雁行状油气田(藏)。如未登油田、温西油田呈NE向左行雁行状;温吉桑构造带丘东3气田为剖面雁行(图4.24)。
(f)旋扭断裂影响油藏平面上显示旋扭形态。葡北油田受近EW向断裂旋扭，使油田形态呈新月状(图4.25)。丘1－丘2井为反S形油田(图4.26)。
图4.24 温吉桑构造带油气成藏模式图(据袁明生等，2002)
图4.25 葡北101井顶面构造及综合柱状图(据袁明生等，2002)
(g)断裂带横跨形成油气聚集带交叉叠置。如鄯善弧形油气聚集带与火焰山油气聚集带发生横跨，其横跨部位油气丰富。
(h)断裂多为逆断裂性质，油气多分布于上盘。
(i)断裂尾端利于油气储集，如葡4井。
(j)反转断裂更利于油气运聚成藏，如伊拉湖油田。
图4.26 丘1－丘2反S形油田分布图
(k)长条状火焰山油气聚集中众多油气田(藏)呈羊肉串状NWW向展布。
Ⅲ 活动断裂的主要活动方式及其动力学机制分析
活动断裂的活动性及其活动方式研究既是青藏高原隆升机制与动力学过程所需要依据的基础信息，又是进行区域地壳稳定性评价的重要指标。较为详细的野外地质调查成果、GPS位移场观测数据和构造应力场数值模拟结果为系统分析滇藏铁路沿线活动断裂的主要活动规律及其动力学机制奠定了基础。从前文所述可以看出，青藏高原不同地区的变形方式是不一致的，相应地，滇藏铁路沿线的断裂活动规律具有明显的分区性。以下分成藏南区、藏东南区和滇西北区对主要活动断裂的活动规律及其动力学机制加以总结和阐述。
一、藏南区活动断裂的主要活动方式及其动力学机制
晚新生代以来，在印度板块向NE方向的强烈推挤作用下，青藏高原南部形成以逆冲对叠为主的喜马拉雅前陆逆冲楔，塑造了该区基本构造格局。滇藏铁路拉萨-林芝段所在的藏东南区，在晚近时期，一方面随着NE向的推挤，深部物质向东流动，导致地壳表层整体产生向北和向东的位移分量；另一方面，在NE向主压应力产生作用的同时，出现SE-SSE方向的伸展或拉张，形成和加剧了一系列NNE向的裂谷或断陷盆地的形成和发展，控制这些盆地的边界断裂成为第四纪以来特别是晚更新世以来活动性较强的构造部位，它们的活动方式以正断为主，如：亚东-那曲裂谷带、桑日-沃卡裂谷带等，这些部位也是现代地震的频发区。在上述应力作用下，还可以产生NW向的右旋和NE向的左旋共轭走滑断裂，这些走滑断裂也控制了一些沉积盆地的形成，它们主要分布在拉萨以西地区。而相对较早发育的近EW向构造变形带，如雅鲁藏布江变形带、工布江达-墨竹工卡变形带等，随着板块拼贴的完成，其与周边物质主要以整体运动的形式存在，晚更新世以来的活动性明显变弱，只是在林芝以东受到东喜马拉雅构造结的阻挡，产生NE向的弧形偏移蔽猜。
应当指出，尽管上述近EW向构造变形带在第四纪期间活动性较弱，但它们仍可构成地下水贯通和传导的通道，因此，该段铁路沿线沿EW向构造变形带出现一系列的温泉、沸泉是可以理解的。
二、藏东南区活动断裂的主要活动方式及其动力学机制
藏东南区（三江区）活动断裂的突出特征是表现为一系列醒目的NW向走滑断裂带，如嘉黎断裂带、怒江断裂带、澜亮郑沧江断裂带、金沙江断裂带等。前已叙及，印度板块与欧亚板块碰撞过程中，在喜马拉雅山脉的东、西两端形成了东喜马拉雅构造结（阿萨姆）和西喜马拉雅构敬并颂造结（帕米尔）。印度板块在向北持续的挤压作用和向北推移过程中存在反时针的旋转（图7-14），从而在南迦巴瓦地区形成或加强了东喜马拉雅构造结的楔入（Dewey et al.，1989；刘宇平等，2000），这种楔入作用所产生的地质效应在三江区活动断裂的演化和活动方式方面起到了重要作用，也使得东喜马拉雅构造结成为三江区与藏南区活动构造的分界带或过渡带。
图7-14 印度板块相对欧亚板块向北连续位移图
南迦巴瓦楔入构造由楔入体和走滑断层系组成。楔入体由前寒武纪的喜马拉雅构造单元构成，它是印度板块的基底，呈NE向延伸数百千米、宽约数十千米（图7-15）。通过线理、片麻理及面理褶皱分析，至少可识别出3次构造变形（刘宇平等，2000）：第一次构造变形自北向南逆冲，喜马拉雅构造单元中形成EW走向、北倾并向南逆冲的断层系及相应的EW向褶皱；第二次构造变形以NE向的走滑剪切、向南逆冲和向北的伸展为特征，NE向的走滑主要发生在喜马拉雅构造单元的东西两侧，东侧为旁辛-汗密右旋走滑剪切带，西侧为米林-鲁朗左旋走滑剪切带，喜马拉雅构造单元的内部以向南逆冲为特征；第三次构造变形以抬升和走滑变形为特征，抬升主要发生在构造结的核部，旋转走滑作用产生于构造结的外部，成为三江区走滑活动断裂系形成和发展的主要力源。
图7-15 南迦巴瓦地区地质构造单元示意图
在南迦巴瓦地区，东喜马拉雅构造结的楔入作用导致了大峡谷的形成和发展；在区域上，楔入作用促进了青藏高原东南部物质以东喜马拉雅构造结为核心的顺时针转动。由于旋转的差异性，从旋转的核心向外分别出现右旋走滑、共轭剪切和左旋走滑；靠近核心以右旋走滑为特征，如嘉黎右旋走滑剪切带、怒江右旋走滑断裂带等；外侧以鲜水河-小江左旋走滑剪切带为代表，而在两剪切带之间可左旋与右旋共轭出现。这一构造动力学机制与青藏高原东南部GPS位移场观测结果和现代构造应力场的数值模拟结果是一致的。
滇藏铁路所在的三江区主要靠近东喜马拉雅构造结的核心部位，第四纪以来的构造活动以隆升为主，NW向活动断裂的右旋运动幅度相对较小，如怒江断裂、澜沧江断裂等，而共轭剪切作用产生的部分NE向活动断裂（如巴塘断裂等）及其控制的断陷盆地的活动性相对比较明显，并成为重要的地震构造带。这些NE向活动构造带的存在，一方面说明地壳深部塑性流动的存在，另一方面，不排除在这些地区的地表伴随地震活动出现新生断裂。
三、滇西北区活动断裂的主要活动方式及其动力学机制
滇藏铁路所经过的滇西北区主要位于着名的“川滇菱形块体”。川滇菱形块体由金沙江断裂-红河断裂以及鲜水河断裂-安宁河断裂-小江断裂带所围限。前人研究表明，川滇菱形块体作为一个独立的和统一的新构造单元参与青藏高原构造区的变形调整，以其特有的走滑挤出变形为主。由于不同性质断裂带的活动，川滇菱形块体被分割成几个次级块体参与青藏高原东南边缘地壳的变形调整，地壳块体除了向南和南东的滑移外，还兼有刚性块体转动，其运动图像十分复杂（图7-16）。各次级块体的最新构造变动包括平移、顺时针转动和垂向隆升等，是印度板块-欧亚板块碰撞、印度板块北移引起板块边缘或内部强烈隆起、变形局部化和物质东向逃逸受阻引起的应变响应。
图7-16 川滇地区活动断裂分布与地壳运动状态图
最新构造变动的矢量分析和GPS实测到的现今地壳运动一致地显示，羌塘地块、马尔康块体西北次级块体和滇中次级块体等存在着自西向东连续向南偏转的东向运动，表明红河断裂带以北川滇地区最新构造变动的力源来自于青藏高原物质东向滑移。因此，无论是红河断裂带以西地区块体的顺时针转动，还是川滇菱形块体SE向平移叠加顺时针转动，都是印度板块与欧亚板块碰撞、印度板块北偏东向运移在青藏高原与相对稳定的华南地块之间近SN向右旋剪切变形区的应变响应，但转动模式有明显区别。红河断裂带以西地区是板块边缘近SN向至NW向右旋剪切变形带内部次级NE向断裂左旋走滑引起次级块体的顺时针转动；而川滇菱形块体明显的顺时针转动则主要起因于青藏高原中部羌塘地块东向滑移，并在与华南地块交接部位强烈受阻，造成川滇菱形块体东西两侧边界断裂的滑动速率东大西小，引起川滇菱形块体内部次级块体叠加在SE向平移运动之上的被动式顺时针转动（徐锡伟等，2003）。中更新世中晚期开始至今（约距今0.4 Ma以来），喜马拉雅事件在整个川滇地区几乎同时发生，川滇块体各主要边界构造带再次呈走滑运动，是川滇菱形块体最新一期走滑挤出运动的开始，这种变形与运动格局一直持续至今。
Ⅳ 断裂控制油气运移和聚集
4.4.1 西北地区断裂特征
总结起来，盆地断裂发育具有如下主要特征：
1）规模多级次：在断裂发育程度上，盆缘强烈，腹部微弱，盆缘均发育大规模的基底断裂，盆内则发育小规模次级断裂，从盆缘到盆内断裂发育明显呈衰减趋势。
2）性质多逆冲：断裂性质单一，无论是盆缘断裂还是盆内断裂，几乎全为压性、压扭性的逆冲断裂。仅晚侏罗世发育有旁陆态一些小规模正断层。
3）活动多期次：断裂具有多期活动，有海西、印支期形成的断裂，燕山期又进一步断开侏罗纪地层，喜马拉雅期南缘活动强烈。盆地在演化后期受到西北缘、东北缘和南缘三个方向构造体系的作用较早期有很大的减弱。因此，后期形成的断裂规模较早期形成的规模相对要小。
4）组合多型式：入字型、雁行状、帚状构造、对冲型、背冲型、“S” 形、反 “S” 形等，控油多模式（后详）。
5）体系多类型：盆地断裂的分布具有明显的分区定向性。盆地断裂的总体展布特征，主要反映了存在四组断裂体系。具体如下：
北东向体系，准噶尔盆地主要发育于西北缘地区，以达尔布特断裂、克-乌断裂、塔里木盆地的车尔臣断裂、阿尔金断裂等为主控断裂。前两节断裂从石炭系和侏罗系断裂分布看，其控制范围至玛湖东一带。
北西向体系，主要发育于乌伦古、克拉美丽地区，以吐丝托依拉断裂、陆北断裂、玛扎塔克断裂、吐木休克断裂等为主控断裂。前运源三带断裂从石炭系和侏罗系断裂分布看，其控制范围达乌伦古一带。
东西向体系，主要发育于塔里木、准噶尔、吐-哈盆地山前坳陷区，以昌吉南断裂、奎屯-玛纳斯-呼图壁北断裂、亚南断裂、轮台断裂为主控断裂。从石炭系和侏罗系断裂分布看，其控制范围在南缘坳陷一带。在准噶尔盆地中部，滴水泉地区东西向断裂也比较明显，如三个泉断裂、滴水泉南断裂等，这些东西向断裂在盆地中部与北西向构造共同控制陆梁隆起。
南北向体系，主要发育于准噶尔盆地西缘车排子地区，断裂带为车排子凸起与昌吉凹陷的分界线，控制了断层两侧的沉积。
4.4.2 断裂控油
断裂控油、控气主要表现在以下四个方面：
（1）断裂是油气的运移的通道
断裂作为油气运移通道，在各盆地都有明显体现，不但在其活动时期而且也在静止时期，只要裂缝不填死或断裂两侧的细小断缝仍然存在，还能起到运移的作用。如塔里木北部勘探成果表明，在9个含油气层位中，除上白垩统—古近系和新近系两个层位的油气来自陆相源岩外，下白垩统以下7个层位的油气都是来自海相的寒武-奥陶系源岩。因此，如果没有断裂作为运移通道，油气很难穿越数千米到达上部层位。断裂断到什么层位，油气也就富集到什么层位，这就是断裂作为良好的垂向运移通道的有力证据。断裂与其两侧地层的裂缝能改善储层的储集性能，断裂活动往往使断裂两侧地层形成一定规律的裂缝系统。这些裂缝本身可以作为储集空间，同时也可以使岩石孔隙互相串通，提高其渗透能力。
再如，巴楚隆起边界断裂开始活动于海西晚期，麦盖提斜坡形成了几个断裂构造带，此时奥陶系顶面油气的低势区正在巴什托、亚松迪以北地区和小海子水库附近，油气的运移趋势由南向北，运移介质除储集岩的孔、洞、缝系统及T0不整合面外，断层的活动对沟通寒武-奥陶系烃源岩与石炭-二叠系储集岩而形成早期油气藏具有关键作用。喜马拉雅期，区内形成了多个区域性断裂带，在其活动期间可作为烃类垂向运移的通道，且与输导层及不整合面介质构成纵横交汇的运移网络，对输导层此时形成本区晚期成藏期已达高成熟-过成熟的寒武-奥陶系源岩油气和石炭-二叠系已成熟的源岩油气具有至关重要的作用。
各大中、新生代前陆盆地如悉森：准噶尔西北缘克拉玛依和乌鲁木齐前陆盆地，塔里木的库车、喀什、叶城等前陆盆地，柴达木北缘前陆盆地等形成的中、新生代油气田均与断裂活动有关，它们的山前断褶带都与断裂伴生，深部的油气主要靠断裂作为油气运移的主要通道，聚集到构造圈闭中形成油气藏，如克拉玛依大油田、呼图壁大气田、克拉子大气田等。
（2）断裂控制构造圈闭为油气富集提供了空间
断裂活动可形成多种类型的圈闭，与断裂有关的圈闭主要有以下3种。
1）断裂牵引背斜圈闭：在断裂活动中，断裂两盘在相对运动时，产生推挤或拖拽作用，形成这种圈闭。它一般形成逆断裂的上盘或正断裂的下盘。
2）断裂遮挡圈闭：由于断裂作用，改变了断裂两盘地层的原始产状，使地层往断裂方向上倾，同时又使两盘渗透层与非渗透层相接触而形成这种圈闭。
3）背冲断块圈闭：两条平行的配套断裂所夹的断块，在断裂活动时，由于受一个主压应力的作用，往往使断块地层弯曲形成背斜褶皱，其高点一般靠近主断裂一侧。
断裂控制了油气田（藏）的分布，在断裂两侧会出现成串成带的油气田（藏）。如阿克库勒油气田，就是被两条断裂夹持的断块潜山-背斜带聚油而形成的。沙雅隆起、轮台断裂上盘，已发现了雅克拉凝析气田、轮台凝析气田和东河塘油田、大涝坝油田；亚南断裂北侧，沿断裂带都存在一系列的牵引背斜，并已发现有天然气富集。总之，断裂控制了油气的富集，控制了油气田（藏）的分布。再如准噶尔盆地南缘的呼图壁气田、玛纳斯油田、卡因油田、霍10油气田、安集海油气田等，柴达木盆地的冷湖、马海油田等。
现就准噶尔盆地断裂构造对构造圈闭的控制作用，作如下分析。
综观构造圈闭分布与断裂构造关系密切，它们相依相随，断层发生、发展、演化制约着局部构造和构造圈闭沿革。断裂不同部位、不同方向、不同性质、不同形态，断裂间不同组合排列，不同断裂构造型式，对构造圈闭规模、形态、类型、圈闭性能（聚油稳定性）均具有一定控制作用。本书以准噶尔盆地为例，对构造圈闭进行新的归类，按断裂圈闭的断裂数目（单断、双断、多断层）、断裂组合排列形式、断裂构造型式、断裂反转以及断裂与褶皱、不整合关系进行分类（共十一大类），以利于从应力场角度优选有利构造圈闭和油气预测（表4.38）。
表4.38 准噶尔盆地构造圈闭分布及分类表
续表
续表
（3）断裂对改善碳酸盐岩储层的储集性能具有重要作用
区内已知油气田的主要储层为古生界碳酸盐岩，主要分布在上寒武统—下奥陶统，其次为石炭系巴楚组上段、小海子组，岩性以白云岩为主、灰岩次之。碳酸盐岩储层的可容纳空间为孔隙和洞、缝系统，影响这些储集空间发育程度的因素有多种，诸如沉积环境、成岩作用、构造应力、表生岩溶和深部岩溶作用等。其中构造应力对本区碳酸盐岩储层性能的改善具有重要作用，喜马拉雅晚期的构造运动，形成了巴楚隆起现今的构造形态和格局，各断裂带不仅本身是大的裂缝带，同时随内外地层变形程度的强弱而产生规模、数量不等的裂缝，断裂的形成与活动为地下水提供了大气淡水的补给通道，不断得到大气淡水补给的地下水，大大地增强了溶蚀作用，扩大的储集岩原来的孔、洞、缝系统。新生的构造缝既增加了储集岩的孔隙度，也改善了储集岩的渗透性，裂缝系统随着溶蚀作用的进行，逐渐形成缝洞系统。如鸟山-玛札塔格断裂构造带，下奥陶统潜山虽经长时间暴露接受岩溶改造，可据山1井下奥陶统云岩、灰岩、硅质云岩来看，原来发育的孔、洞、缝，大多已被方解石所充填，但因其被夹持在两侧的逆冲断裂之间，构造应力集中，后期的裂缝系统发育，而且未被充填，裂缝成为其主要的储集空间。特别是塔河大油田，以奥陶系灰岩为主要储层（体），其储集物性主要靠古岩溶作用才形成优质缝洞储集体，但是缝洞储集体，与形成于不同时期断裂活动有直接关系，断裂发育区，或两组、多组断裂交汇处缝、洞十分发育，易形成大洞和多洞，进而储集丰富的石油，单井产量高，稳产时间长。如沙48井，日初产540t/d，三年累计产油50×108t成为区内古生界碳酸盐岩产油 “王牌井”。
（4）断裂性质封闭性与油气关系
西北地区众多中新生代断裂主要为压性、压扭性，另外一类就是少数主干系张、张扭性断裂及与主干断裂配套的断裂为张性和张扭性。
A.断裂封闭性研究与油气运移、聚集与散失关系
李四光教授强调指出 “断裂体系控制的矿田中，特别是煤田和油田中，掌握它们分布的规律，对勘探设计和坑道施工设计，是极为重要的。重要之点，在于挤压或压扭性的断裂，一般是具有封闭性的。封闭性断裂面，经常是能够堵塞地下水的流动，或者在油田中阻止油气逃逸的作用。张裂性和张扭性断裂，一般是具有分裂性的。地下水、油、气往往从裂开的隙缝流动或逃逸。这样，在解决水文工程地质问题时，和在某些油区制订勘探计划中，它们就具有头等重要的意义”（李四光，1973）。
李四光1969年谈塔里木盆地的石油地质工作时明确指出 “为了搞清断裂的性质，研究这些断层非常重要。关键要弄清是封闭性的还是张裂性的”。我国40多年的油气勘查实践证明，在封闭性断裂的附近做详细工作，打钻，往往得出工业油流来。塔北的油气勘查再次证明了这一点。断裂断到哪里，油气就跑到哪里，并在封闭性断裂的附近富集成藏。
李四光关于断裂力学性质对流体矿产的控制关系的论断是正确的，对地质工作起重要指导作用。近些年来石油地质工作者，在油气勘探、开发实践和研究中丰富了断裂封闭性与油气关系内涵，发现压性、压扭性断裂出现在渗透性岩中，不一定都是封闭的，而张性、张扭性断裂当有断层泥涂抹情况下也可以是封闭的；即使是同一条断层，在走向上和倾向上不同地段断层两侧，由于不同岩性接触或相同岩性接触，其封闭性可能有所不同；同一条断层，在它形成发展早期可以是开启性的，油气可沿断面向上运移，到了后期，断裂性质转化或由于上覆地层的压实以及其他作用，也可以变成封闭性的。
“根据油气圈闭理论，盖层或断层间之所以能够对油气形成遮挡，从本质上讲是由于盖层或断层之间有不同的排驱压力所致。只有当盖层或断层面的排驱压力大于储层的排驱压力时，才能阻止油气运移”。
断裂封闭性问题采取了定性和半定量-定量研究，利用了油藏描述新技术和断层封闭性模糊综合评判的数学模型，对塔北地区主要断裂封闭性做了评判。
B.研究断裂封闭性方法（以塔里木盆地北部断裂系统为例）
a.详细研究断层的力学性质
从定性的角度，通常认为张性、张扭性的断层常常是开启性的，而压、压扭性断层则容易形成封闭性断层。通过地表直接观察和地震资料、测井资料分析研究对研究区断层的力学性质进行了鉴定。
b.断层面两侧的岩性条件分析
当断面两侧为渗透层与非渗透层接触时，断层则通常被认为是封闭的。但是要注意沿断层延伸方向两侧渗透层与非渗透层接触情况是有变化的，断层的封闭性质也将有很大差异。
c.断层带及其两侧岩层的排驱压力分析
d.断裂的活动期，尤其是现今活动性对油气等流体的影响研究
分析了塔北中强地震震中分布与断裂关系图，着重探索断裂的现今活动性，断裂在活动期一般认为是开启性的，得出如下认识：
1）亚南断裂带现今是开启的。
2）轮台断裂带西段雅克拉一带表现封闭性，而轮台以东地段则是开启性。
3）沙西地区英迈7井至沙11井间，历史地震震中随时间变新由北向南依次迁移。1973年间发生三个地震似乎呈等间距向南推进，反映此区某些断裂尚在活动，并暗示沙西深层由北向南运动。
4）沙4井至沙30井间，存在一个南北向地震带，1949年三个地震依次向南迁移，震级皆在5级。揭示了地下有断裂存在且至今还在活动，恰是哈拉哈塘与阿克库勒凸起的分界附近。
5）沙井子断裂无历史地震，可能封闭性好。
6）柯坪断裂和阿恰断裂不封闭，尤其是柯坪断裂与普昌断裂及与阿恰断裂交汇处，历史地震强又多，更不具封闭性。
e.采用油藏描述新技术方法，对达里亚断裂进行定量化研究
f.断层封闭性模糊综合评判
上述几个方面研究只是从影响断裂封闭性的单因素考评，具有一定的局限性，为此，以地震、地质、测井资料为基础，从分析影响断层封闭性的主要因素入手，采用模糊综合评判方法对塔北油区主要断层的封闭性进行了研究。
这项研究我们是采用刘泽容教授等关于 “断层封闭性模糊综合评判” 原理和方法，结合研究区实际，做了探索性研究。
模糊综合评判就是应用模糊变换和最大隶属度原则，考虑了被评价事物（断层封闭性）相关的各个因素，对其进行综合评价。这里评价的着眼点是所要考虑的各个相关因素，即断层力学性质、岩性配置关系、断层活动强度等。
塔里木盆地北部主要断裂封闭性综合评判结果见表4.39。
表4.39 塔北主要断裂封闭性模糊综合评判结果
Ⅳ 断裂与油气
断裂是研究区主要构造现象，断裂活动不仅对区内沉积构造起控制作用，而且与本区油气关系密切。
（一）断裂控制沉积、构造
1.断裂控制沉积：在边界正断层控制下，裂谷期各组相对深水环境都位于半地堑深凹，向缓坡水体变浅，边界正断裂断坡带发育冲积扇群或扇三角洲，故主要的油气源岩——暗色泥页岩和煤系地层集中发育于深凹，而同时在缓坡发育砂砾岩储层或火成岩系列，在断坡带发育储集砂体。
在坳陷期，边界正断层活动减少，对沉积不起主导控制作用，故泉头组砂砾岩储层广泛分布，厚度稳定，青山口组泥页岩全区发育，形成区域性盖层。
2.断裂对局部构造的控制作用：断裂不仅控制前述半地堑发育，而且带裂亮还在其发育过程中控制产生了各种类型的伴生局部构造。
在裂谷阶段，边界正断裂强烈活动，上盘逆牵引下掉而形成滚动背斜。但是，研究区与我国东部其它断陷盆地相比，滚动背斜不发育，何兴华等（1992）认为原因有二：一是研究区边界正断层下降盘断坡带以粗屑沉积为主，泥页岩不源空发育，成层性差，以断裂变形为主；二是后期反转使深部地层回返抬升，导致原滚动背斜消失。
裂谷阶段断裂作用还可能形成断鼻、断块及断背斜等。
较大规模断裂特别是基底主断裂在活动中，若沿走向断距发生剧烈变化，则引起上盘地层差异升降，从而形成褶皱或断裂。这些褶皱和断层往往与主断裂垂直或大角度相交，故叫横褶皱和横断层，团结西、韩家屯和焦家褶皱均可能是这类横褶皱，而焦家褶皱中断层亦可能是此类横断层（参见图5—13）。
在登娄库组沉积末蠢宽和嫩江组沉积末的两次构造反转期，本区断裂（主要指基底断裂等规模较大者）除自身反转外，还在一定程度上控制着反转褶皱的形成，实例可见本章第三节。
需指出的是，本区有些构造顶部和翼部发育大量正断层，这些正断层不是构造形成时伴生或派生的，而是早期正断层，在反转构造形成后，仍保持正断层性质（从断层走向与构造不一致即可作出判断），切割构造而使之复杂化，形成断背斜、断块，如后五家户构造（图5—22）。
（二）断裂是圈闭构成要素
有关资料显示，研究区构造圈闭中，断鼻、断块圈闭占多数。对于此类圈闭，断裂是其构成要素，主要是在鼻状构造或断块体上倾方向形成遮挡。当然，只有具封堵性断层才能遮挡形成圈闭。
关于断裂在圈闭中的有效遮挡作用是无可置疑的，小五家子油气田、后五家户气田、农安含气构造和万金塔气田的勘探实践已对此提供了有力的证据。
（三）通道作用与封堵性
研究证实，研究区主要油气源岩为营城组和沙河子组的暗色泥岩和煤系地层，这些深部油气源如何运移聚集于浅部泉头组和登娄库组砂砾岩储层中？显然，断层是其主要通道。已发现的（油）气田断层均十分发育，在一定程度上证实了此论点。同时，正如（二）中所述，断裂又在圈闭中起遮挡作用。显然，通道作用和封堵作用，是研究区断裂对油气运移聚集表现出的二重性。
笔者认为，断层的通道作用和封堵作用是相对的，可依据一定条件而相互转化。一般来说，当断层活动时，其对油气运移起通道作用；当断层不活动时，其对油气起封堵作用。
图5—22后五家户N5气藏底面构造图（据赵庆吉等，1995）
Sibson在1975年研究热液矿与古代断层关系时，提出了热液沿断层运移的“地震泵”学说，认为热液沿断层的运移由地震所诱发，断层就像泵一样，将热液从深部抽出，提升注入上方浅部。Hooper（1991）将这一原理引入了油气运移，指出当断层不活动时，断面处于封闭状态；当断层活动时，油气沿断层以短促、急速的形式运移。作者认为这一学说能很好地解释研究区断层通道与封堵的转化。以某气田为例（见图5—23），在裂谷期，F1、F2、F3、F4均为同生正断层，但在营城组—登娄库组沉积期，活动微弱，活动速率不超过1m/Ma，通道作用不太强，同时该构造尚未形成，故没有油气富集成藏。登娄库组沉积末，该构造由反转形成，F1和F2也反转为逆断层，活动强度大，逆断距分别为140m和90m，相对较有利于油气运移，F3、F4及后来形成的F8仍为正断层但活动微弱，也不利于油气运移，断层以封堵作用为主；此时十屋断陷深凹区沙河子组和营城组生油岩已进入生油高峰期，该气田地区生油岩则尚未成熟，油气是侧向运移进入该构造沙河子组和营城组砂岩中。进入坳陷阶段，该气田地区生油岩逐渐成熟直到高成熟，十屋深凹区生油岩则达过成熟，油气源充足。嫩江组沉积末期构造反转使其浅层构造形成，同时产生了F5、F6、F7、F9等正断层，先存F2、F4断层不再活动，但F3继续活动，F2正反转，此时活动的断层是油气（主要为气）运移的通道，油气分别灌入登娄库组中上部（特别是顶面不整合）油气层中；分析此时F1活动的通道作用强，致使其下盘四家子油气层中油气全悉上跑逸散，仅部分进入农安气层和五家子油气层中。明水组沉积末和泰康组沉积末，构造运动使该构造上断层活动，造成先期油气藏再调整乃至破坏，从而形成现今之油气产出面貌。很显然，除上述几个断裂活动期外，断裂对油气是起封堵作用的，这从断裂两盘油气藏类型变化、油气层与断层面关系等即可看出。
断层的封堵性是一个复杂的问题。一般而言，当断层结构面为压性（例如逆断层的断层结构面和正断层不活动时的结构面）时，断裂主要起封堵作用；当断层一侧储集层与另一侧上倾方向的盖层对置时，或两侧储集层呈屋脊或反向倾斜对置时，断裂封堵性好；当断层发育断层泥或有沥青等充填物时，断裂封堵性能极佳。从封堵类型来讲，可分为顶封式（即断层上部两侧为盖层对置，对下部起封盖作用）、侧封式（即储集层在上倾方向为另一侧对置的泥岩封堵）和断面充填封堵式（即发育断层泥或为沥青等充填的断层将两侧对置的储集层均封堵起来）等三类。
图5—23某油气田剖面图（据赵庆吉等，1995，修改）
1—气层；2—气显示层；3—油层；4—水层