白如清

（大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

南貝爾凹陷東次凹構(gòu)造特征及對油氣成藏的控制

白如清*

（大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

南貝爾凹陷位于海拉爾—塔木察格盆地中部斷陷帶的中南部，經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運動和不同的應(yīng)力場作用，盆地內(nèi)斷裂帶比較發(fā)育，南貝爾凹陷東次凹縱向上發(fā)育上下2套斷裂體系，斷陷期斷裂體系和斷坳期斷裂體系，其構(gòu)造演化和整個塔木察格斷陷盆地的構(gòu)造演化特征是一致的，縱向上經(jīng)歷了斷陷期、斷坳期、坳陷期等多期構(gòu)造運動，即銅缽廟組—南屯組斷陷發(fā)育期，大磨拐河組—伊敏組斷坳期、伊敏組末—至今坳陷期。其構(gòu)造活動對油氣聚集成藏起到了控制作用，主要體現(xiàn)在：控制沉積的發(fā)育；控制烴源巖的展布；形成了多種圈閉類型；為油氣運移提供了油氣運移通道作用。主要研究了南貝爾凹陷的構(gòu)造特征及對油氣成藏的控制，總結(jié)了油氣分布規(guī)律，對今后的油氣勘探方向具有重要的指導(dǎo)意義。

南貝爾凹陷；東部次凹；構(gòu)造特征；油氣成藏

塔木察格—海拉爾盆地位于華北板塊和西伯利亞板塊之間的內(nèi)蒙—大興安嶺古生代碰撞造山帶的東翼中段，是疊置于興蒙造山帶之上的拉張—擠壓型中新生代陸相沉積盆地。經(jīng)歷了多期強(qiáng)烈伸展、張扭和擠壓發(fā)育的多期疊加盆地，其構(gòu)造變形有特征復(fù)雜。南貝爾凹陷構(gòu)造位置位于海拉爾—塔木察格盆地中部斷陷帶的中部，是海塔盆地油氣勘探的主要地區(qū)，勘探面積約3500km2。南貝爾凹陷整體劃分為西次凹、南部潛山披覆帶、東次凹3個構(gòu)造單元，其中東次凹劃分為北洼槽、南洼槽、中央隆起帶、東部斷裂構(gòu)造帶、西部斷鼻帶、東部斷階帶6個構(gòu)造單元。主要發(fā)育3套油層，主要分布在南屯組（k1n）、銅缽廟組（k1t），其次是大磨拐河組（k1d）。目前南貝爾凹陷東次凹已經(jīng)獲得較好的油氣顯示，有多口井獲得工業(yè)油流，但南貝爾凹陷經(jīng)歷了多期構(gòu)造變形，構(gòu)造條件復(fù)雜，盆地內(nèi)斷裂帶比較發(fā)育，使油藏類型多樣，多層位含油，油藏分布規(guī)律較復(fù)雜。通過開展南貝爾凹陷東次凹構(gòu)造特征研究，探討油氣分布規(guī)律，對今后的油氣勘探方向具有重要的指導(dǎo)意義。

1　南貝爾凹陷的構(gòu)造特征

1.1斷裂特征

南貝爾凹陷東次凹構(gòu)造破碎，斷裂發(fā)育，斷層為正斷層，走向多為北東、北北東向、南北向，表現(xiàn)形式為階梯狀斷層。縱向上發(fā)育上下2套斷裂體系，斷陷期（銅缽廟組—南屯組）斷裂體系和斷坳期（大磨拐河組—伊敏組）斷裂體系。上部斷裂體系消失于大磨拐河組泥巖，下部斷裂體系大致有2種發(fā)育形式，一種僅發(fā)育在南屯組地層內(nèi)，一種為基底斷裂，繼承性發(fā)育，為主控陷邊界斷層的次級斷層，這2種斷層一般不斷穿南二段。上下2套斷裂體系，北洼槽一般彼此不連通，少數(shù)接在一起，而南洼槽斷裂體系繼承性發(fā)育，斷裂的發(fā)育與盆地的構(gòu)造發(fā)育有著密切關(guān)系。

1.2構(gòu)造演化發(fā)育及演化特征研究

盆地構(gòu)造發(fā)育及演化可劃分3個階段：斷陷期、斷坳期、坳陷期。

（1）斷陷期（T5-T22）：指銅缽廟組—南屯組沉積時期，銅缽廟組地層沉積，斷層形成較少，多為北東向，平面延伸相對較短，斷距很小。南屯組沉積期為強(qiáng)烈斷陷階段，主邊界斷層強(qiáng)烈活動，這個時期底層的沉積，繼承了銅缽廟組形成的斷層，并將其平面聯(lián)系起來，形成延伸較長的、具有明顯控制沉積作用的控陷斷層，斷距較大，走向仍以北東向為主，南洼槽形成了3個次洼槽，北洼槽2個次洼槽形態(tài)明顯。

（2）斷坳期（T22-T04）：主要指大磨拐河組—伊敏組沉積時期。南屯組沉積期結(jié)束后，全區(qū)整體隆升，大面積水退，發(fā)生沉積間斷和侵蝕作用，之后再次下沉接受大磨拐河組沉積，該時期以弱的伸展變形為主，NE向和NEE向主干基底斷裂繼續(xù)活動向上延伸。受熱沉降作用影響，晚期斷裂規(guī)模小的次級蓋層正斷層形成，斷陷開始向坳陷轉(zhuǎn)化。

伊敏組沉積期，盆地基本進(jìn)入斷坳與坳陷轉(zhuǎn)換階段，伊敏組沉積中晚期，在近EW向拉張應(yīng)力場作用下凹陷發(fā)生純剪切變形，NE向和NEE向主干基底斷層發(fā)生張扭走滑構(gòu)造變形，形成斷裂密集帶，同時形成大量近SN向的次級蓋層斷層，這些斷層全區(qū)廣泛分布，斷開層位為大磨拐河組和伊敏組地層，斷距呈上大下小，在大磨拐河組泥巖中逐漸消失，少數(shù)溝通早期NE向斷裂，表現(xiàn)出另外一期斷裂活動特征。伊敏組沉積末期，盆地受擠壓作用，發(fā)生褶皺隆升遭受強(qiáng)烈的剝蝕，局部伊敏組全部被剝蝕掉，并且剝蝕到大磨拐河組，經(jīng)歷此次剝蝕后，凹陷完成了裂谷盆地斷陷—斷坳發(fā)育的全過程，完全進(jìn)入坳陷期。

（3）坳陷期（T04至現(xiàn)今）：主要指伊敏組末—至今沉積時期。青元崗組底界的T04反射層是南貝爾凹陷重要的層序界面，標(biāo)志著斷裂構(gòu)造變形從走滑向反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變。從該時期活動的斷裂平面分布來看，只是在局部出現(xiàn)逆斷層，其特征是斷開層位少，斷距小，有些向下轉(zhuǎn)變?yōu)檎龜鄬?，表明這種近EW的擠壓比較弱。青元崗組末期區(qū)域抬升剝蝕，歷經(jīng)漫長地質(zhì)年代后接受第三系、第四紀(jì)地層沉積。第三紀(jì)、第四紀(jì)時期區(qū)域不均衡抬升，造成區(qū)內(nèi)大面積剝蝕，局部缺失上白堊統(tǒng)地層。

圖1　Line3051線構(gòu)造發(fā)育史剖面

2　構(gòu)造活動與油氣成藏

構(gòu)造活動的運動學(xué)特征決定了盆地的類型。南貝爾凹陷區(qū)域性伸展、區(qū)域性走滑和坳陷式沉降形成了早期伸展盆地、中期走滑拉分盆地和晚期坳陷盆地在空間上的疊置；每期盆地又經(jīng)歷了不同的改造，構(gòu)造作用對沉積盆地中各種油氣成藏條件都有不同程度的影響。構(gòu)造作用控制沉積的發(fā)育，控制烴源巖的展布，控制圈閉的形成與分布，構(gòu)造作用控制了油氣運移通道的形成和分布。

2.1控制沉積的發(fā)育

不僅凹陷的邊界斷層對沉積有控制作用，凹陷內(nèi)的同生斷層也同樣對沉積具有控制作用。在邊界斷層和凹陷內(nèi)同生斷層的控制下，凹陷的沉積相帶、地層沉積厚度等在不同的構(gòu)造部位都有所差別。例如東次凹北洼槽控凹邊界斷層F1，它的走向基本上控制了北部洼槽帶的形態(tài)，并沿斷層根部地層沉積厚度最大，向斜坡區(qū)厚度逐漸減薄，沉積體呈楔形展布。東次凹南洼槽東側(cè)斷裂活動較西側(cè)強(qiáng)烈，沉積地層厚度具有西薄東厚的特征。斷層控制了沉積，也就控制了儲層的發(fā)育。研究表明，在斷陷期盆地快速沉降，沉降速度大于沉積速度，物源充足，主要沉積了一套以扇三角洲沉積體系為主的一套優(yōu)質(zhì)儲層，銅缽廟組巖性為含凝灰質(zhì)砂礫巖、粉砂巖，南屯組巖性為細(xì)砂巖、粉砂巖。

2.2控制烴源巖的展布

斷裂作用控制盆地的沉降及沉積相帶分布，從而控制烴源巖的分布。研究表明，南貝爾凹陷東次凹烴源巖主要分布在銅缽廟組、南屯組斷陷期內(nèi)，這2期沉積洼陷受北東向斷層控制。東次凹北洼槽受西側(cè)主干斷層組成的西斷東超式半地塹控制，沉降與堆積中心靠近西側(cè)主干斷層，而沉積中心位于堆積中心的東側(cè)，烴源巖分布區(qū)域與沉積中心一致，略靠近斜坡一側(cè)。東次凹南部洼槽帶的不對稱雙斷結(jié)構(gòu)，決定了生烴中心位置的不同。由于控制南洼槽地層沉積的F3號斷層活動較為劇烈，同時受兩側(cè)邊界斷層的拉伸，因此在中央形成多個沉降和沉積中心，同時也是生烴中心。另一方面，斷裂的發(fā)育和斷裂的活動可以起到溝通烴源巖的作用，將烴源巖和儲層連通在一起。

2.3控制圈閉的形成和展布

南貝爾凹陷東次凹受多期次構(gòu)造運動作用，局部構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)育拉張構(gòu)造、擠壓反轉(zhuǎn)構(gòu)造、張扭走滑構(gòu)造和重力滑脫構(gòu)造，類型多樣，圈閉類型以斷鼻、斷塊圈閉為主，其次為斷背斜和背斜圈閉。東次凹北洼槽的圈閉主要分布在2個區(qū)域鼻狀構(gòu)造背景上，集中發(fā)育連接成片，圈閉面積大；南洼槽主要分布在較大斷裂的上升盤和下降盤，相對分散，但單個圈閉面積較大；南北洼槽的中間過渡帶僅依附于幾條近南北走向的斷裂發(fā)育少量圈閉，圈閉單個面積也較小。圈閉是油氣運移的“歸宿”，各種類型圈閉在捕捉油氣，形成油氣藏方面起著重要的作用。南貝爾凹陷東次凹油氣藏主要為斷塊、斷鼻、斷背斜等構(gòu)造油氣藏及構(gòu)造—巖性復(fù)合油藏。

2.4為油氣起輸導(dǎo)作用

斷裂作為油氣的運移通道已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)同，斷裂對沉積盆地中油氣藏的形成具有重要作用。南貝爾凹陷是典型的斷陷湖盆，多期的構(gòu)造運動使盆地內(nèi)斷裂十分發(fā)育。斷裂破壞蓋層的完整性，使油氣得以穿過蓋層而進(jìn)入淺部地層，同時斷至生烴凹陷的斷裂又是溝通油源與聚集區(qū)的橋梁。斷層的活動具有周期性：當(dāng)斷層活動時，斷層帶可以作為油氣運移的通道；當(dāng)斷層不活動時，斷層帶則對油氣運移起阻礙作用。南貝爾凹陷構(gòu)造活動期次多、斷裂多、繼承性強(qiáng)，形成較好的輸導(dǎo)體系，使油氣沿著斷層垂向運移，沿區(qū)域不整合面?zhèn)认蜻\移，在構(gòu)造有利的圈閉內(nèi)聚集。下部斷裂體系沒有繼承性活動，表現(xiàn)為相對獨立的封閉性，有利于油藏的聚集，同時在斜坡區(qū)形成的反向正斷層，作為油氣的運移通道對油氣起到輸導(dǎo)作用，有利于油氣呈階梯式使南屯組生成的油氣沿斷層運移，運移方式以垂向為主，側(cè)向運移為輔，南屯組沉積時期發(fā)育的扇三角洲前緣砂體和斷裂組合，使得油氣在南屯組大量富集。南貝爾凹陷南洼槽斷層繼承性發(fā)育，使油氣沿斷層垂向運移，向多套儲層運移，在斷裂帶附近可以形成多層疊置的油氣藏。運移方式仍以垂向運移為主，側(cè)向運移為輔。

3　油氣分布規(guī)律

南貝爾凹陷東次凹的構(gòu)造演化過程，對南貝爾凹陷東次凹南、北洼槽油藏形成起到很重要作用：斷陷期形成的南屯組泥巖地層成為凹陷的主要烴源巖、斷陷期形成的扇三角洲沉積砂體成為凹陷油氣儲集層、斷陷期形成的早期斷層為油氣運移提供有利通道，斷坳期形成的大磨拐河組泥巖成為南一段油藏良好的區(qū)域蓋層。但同時受構(gòu)造特征及沉積相帶控制，南貝爾凹陷東次凹南、北洼槽油藏分布規(guī)律存在差別。北洼槽早期斷裂在南屯組烴源巖大量排烴期基本不活動，而晚期斷裂未斷至烴源巖，南二段和大磨拐河組主要為泥巖沉積，造成油氣縱向運移通道不暢，油氣以橫向運移為主，富集在烴源巖下部的南一段砂巖儲層中。油藏平面分布以南一段為主體，基本上在復(fù)合鼻狀構(gòu)造及其以北延伸部分均有油層發(fā)育，以形成巖性—構(gòu)造油藏為主，其次分布在南一段Ⅰ油組，在北洼槽北部和南部洼槽區(qū)，南一段Ⅰ、Ⅲ油組形成巖性油藏（圖2a）。南洼槽繼承性斷裂較發(fā)育，儲層在縱向上多個油組發(fā)育，含油層位多，在銅缽廟組—南屯組各油組均有油層分布，但除南一段Ⅱ油組油藏分布面積較大外，其余范圍均較小，分布在南二段Ⅰ油組、銅缽廟組，且平面不具有疊置連片的規(guī)模，形成的油藏主要為巖性—構(gòu)造油藏，其次為巖性油藏、構(gòu)造油藏（圖2b）。

4　結(jié)論

（1）南貝爾凹陷東次凹縱向上發(fā)育上下2套斷裂體系，斷陷期（銅缽廟組—南屯組）斷裂體系和斷坳期（大磨拐河組—伊敏組）斷裂體系。

圖2　南貝爾凹陷東次凹北、南洼槽油藏模式圖

（2）東次凹經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動，其構(gòu)造活動對油氣聚集成藏起到了控制作用，主要體現(xiàn)在控制沉積的發(fā)育；控制烴源巖的展布；形成了多種圈閉類型；為油氣運移提供油氣運移通道作用。

（3）南貝爾凹陷東次凹南、北洼槽油藏分布規(guī)律存在差別。北洼槽早期斷裂在南屯組烴源巖大量排烴期基本不活動，而晚期斷裂未斷至烴源巖，油氣集中分布在南一段Ⅱ油組，具有整體含油的特點，局部分布在南一段Ⅰ、Ⅲ油組，整體上形成巖性—構(gòu)造油藏，局部形成構(gòu)造、巖性油藏。南洼槽繼承性斷裂較發(fā)育，儲層在縱向上多個油組發(fā)育，含油層位多，在銅缽廟組—南屯組各油組均有油層分布，除南一段Ⅱ油組面積較大，形成巖性—構(gòu)造油藏，其次為構(gòu)造或巖性油藏。

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TE122

A

1004-5716（2016）10-0060-04

2015-10-30

2015-11-24

白如清（1962-），男（漢族），甘肅高臺人，工程師，現(xiàn)從事石油地質(zhì)綜合研究工作。