李洪香 王莉
摘要:本文論述了不同類型構(gòu)造對(duì)油氣成藏控制作用的差異。多階段風(fēng)化淋濾、表生期巖溶與埋藏巖溶疊置,造就了潛山良好的儲(chǔ)集條件,印支期復(fù)背斜構(gòu)造負(fù)反轉(zhuǎn)作用利于低位潛山形成新生古儲(chǔ)型油氣藏。歧口凹陷斜坡廣泛分布,不同類型斜坡具有不同的油氣成藏特征,低斜坡源儲(chǔ)一體,多形成天然氣藏;中斜坡緊鄰生油凹陷主體,易形成近源充注;高斜坡油氣通過橫向運(yùn)移成藏。斷裂活動(dòng)形成多類型的構(gòu)造圈閉,砂體發(fā)育與油氣運(yùn)聚于一體,使之成為重要的油氣富集高產(chǎn)帶。
關(guān)鍵詞:構(gòu)造;油氣成藏;控制作用;歧口凹陷
歧口凹陷區(qū)經(jīng)歷了古生代以來加里東——海西期、印支——燕山期、喜山期等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),形成了多種類型的構(gòu)造,包括潛山構(gòu)造、斜坡構(gòu)造、斷裂構(gòu)造等,不同的構(gòu)造類型對(duì)油氣成藏的控制作用有一定差異。與此同時(shí),斷裂的縱向疏導(dǎo)性拓寬了凹陷含油氣系統(tǒng)展布,進(jìn)而拓展了油氣勘探領(lǐng)域。
1. 潛山構(gòu)造對(duì)油氣成藏的控制作用
1.1 多期構(gòu)造事件,造就多期、多類型潛山疊置分布的構(gòu)造格局
歧口及周邊構(gòu)造單元作為華北地臺(tái)一部分,經(jīng)歷了克拉通發(fā)育及裂解的全過程。其中,加里東——早海西期區(qū)域穩(wěn)定升降,地層斷裂、褶皺作用不強(qiáng),中奧陶世以來近1億年的長(zhǎng)期抬升及區(qū)域剝蝕造就奧陶系頂部平行不整合。印支期復(fù)背斜構(gòu)造在燕山中晚期經(jīng)斷裂改造復(fù)雜化,在喜山期裂陷期間負(fù)反轉(zhuǎn),背斜軸部陷落為歧口主凹區(qū)。加里東運(yùn)動(dòng)以來的多期構(gòu)造活動(dòng)縱向疊置,形成風(fēng)化殼殘丘潛山、逆沖褶皺潛山及各類斷塊潛山,造就了歧口地區(qū)潛山多類型疊置、有序分布的格局。低位潛山位于歧口主凹及鄰近區(qū)域,對(duì)應(yīng)印支期古隆起古生界強(qiáng)烈剝蝕區(qū),千米橋潛山、長(zhǎng)蘆——新港潛山帶是區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的低位潛山構(gòu)造。中位潛山分布于印支期古隆起南北兩翼,受逆斷反轉(zhuǎn)以及古近紀(jì)斷塊翹傾作用控制,發(fā)育歧北——南大港潛山、埕海潛山等。高位序潛山分布于歧口凹陷周緣,是新生代繼承性隆升形成的潛山帶,包括扣村潛山、孔店潛山等。受中、新生代構(gòu)造區(qū)域反轉(zhuǎn)影響,歧口凹陷不同位序潛山圍繞主凹呈環(huán)帶狀展布。
1.2 多階段風(fēng)化淋濾、表生期巖溶與埋藏巖溶疊置,造就了潛山良好的儲(chǔ)集條件
大港探區(qū)奧陶系灰?guī)r主要經(jīng)歷了三期巖溶作用:加里東——海西裸露巖溶、印支——燕山期裸露和淺埋藏巖溶、喜山期表生及埋藏巖溶。加里東運(yùn)動(dòng)構(gòu)造變形作用相對(duì)較弱,主要表現(xiàn)為區(qū)域性緩慢抬升,晚奧陶——早石炭世地層缺失,形成長(zhǎng)達(dá)1億多年的沉積間斷,控制區(qū)內(nèi)早期潛山地貌,形成遍布歧口地區(qū)的奧陶系第一期古巖溶儲(chǔ)集層。
印支——早燕山運(yùn)動(dòng)早期,受華北陸內(nèi)造山作用的影響,歧口地區(qū)經(jīng)歷比較復(fù)雜的擠壓與褶皺作用,沿現(xiàn)今濱海1號(hào)構(gòu)造帶一線形成近東西向大型背斜。由于強(qiáng)烈的抬升作用,古背斜頂部上古生界地層被剝蝕一空,形成奧陶系殘丘山,并經(jīng)歷了強(qiáng)烈的表生期巖溶改造。喜山期,歧口凹陷周緣隆起持續(xù)隆升,接受長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化淋濾改造,并與多期構(gòu)造裂縫一起,控制石炭——二疊系覆蓋區(qū)奧陶系儲(chǔ)層分布。
受上述構(gòu)造事件和地層剝蝕作用的影響,歧口凹陷奧陶系儲(chǔ)層分布呈現(xiàn)比較明顯的規(guī)律性,中、新生代構(gòu)造格架對(duì)奧陶系灰?guī)r潛山儲(chǔ)層類型分布控制作用更強(qiáng)。印支期古隆起控制古生界的風(fēng)化剝蝕,并直接控制了奧陶系儲(chǔ)層的發(fā)育。在古隆起區(qū),奧陶系經(jīng)歷了加里東——海西期、印支——燕山期兩期大氣淡水淋濾作用,主要形成不同特征的風(fēng)化殼巖溶儲(chǔ)層。在印支期古隆起南北兩翼石炭——二疊系地層大部分保留,主要經(jīng)歷了加里東——海西期巖溶作用,溶蝕孔洞較發(fā)育,中生代逆沖褶皺造成碳酸鹽巖潛山構(gòu)造裂縫疊加發(fā)育。
1.3 印支期復(fù)背斜構(gòu)造負(fù)反轉(zhuǎn)作用,有利于低位潛山形成新生古儲(chǔ)型油氣藏
歧口凹陷基底構(gòu)造在中、新生代具有明顯的負(fù)反轉(zhuǎn)特征,表現(xiàn)為印支期古隆起與古近紀(jì)凹陷區(qū)鏡像對(duì)應(yīng),低位潛山位于歧口凹陷生烴中心,盆內(nèi)順向臺(tái)階式基巖斷層成為潛山與古近系源巖對(duì)接的重要窗口,歧口凹陷古近系超壓烴源巖灶與常壓潛山儲(chǔ)層對(duì)接,有利于油氣向相對(duì)“低勢(shì)”的潛山內(nèi)幕運(yùn)聚,形成新生古儲(chǔ)型油氣藏。
2. 斜坡構(gòu)造對(duì)油氣成藏的控制作用
歧口凹陷斜坡廣泛分布,控制著所在區(qū)域生儲(chǔ)蓋組合的發(fā)育與油氣成藏,斜坡、砂體與烴源巖具有良好的配置關(guān)系,特別是大型緩坡區(qū)分布面積大、埋藏深度較淺,形成了高、中、低斜坡大面積巖性地層油氣藏疊合分布的格局。
2.1 邊界斷層與基底差異活動(dòng)共同控制了不同類型斜坡的形成
歧口凹陷在邊界斷層與基底差異活動(dòng)共同控制下發(fā)育四種斜坡類型:埕北階狀斷裂斜坡、歧北多階撓曲斜坡、歧南單斜斜坡、板橋旋轉(zhuǎn)掀斜斜坡。斜坡連接凸起和凹陷,古近紀(jì)斷陷活動(dòng)期,在拉張應(yīng)力作用下,形成控箕狀斷陷的邊界斷層,由于斷層活動(dòng)量差異以及基底差異沉降,控制了斜坡的形成與演化。
歧北斜坡區(qū)的發(fā)育主要受孔店凸起和歧口主凹基底差異升降,不同時(shí)期斷層活動(dòng)強(qiáng)度的變化影響了不同層系的斜坡形態(tài)。埕寧隆起北坡發(fā)育歧東、張東、趙北、羊二莊四條斷層,斷層節(jié)節(jié)下掉,直接控制了埕北多階斷坡構(gòu)造的形成;滄東斷層強(qiáng)烈活動(dòng)導(dǎo)致上升盤大幅度掀斜作用控制了板橋斜坡的發(fā)育。因此,構(gòu)造作用是歧口凹陷斜坡形成與演化的主控因素。
2.2 不同類型斜坡具有不同的砂體展布特征
歧口凹陷古近系不同類型斜坡具有不同的物源匹配與輸砂方式,形成了不同的沉積模式與砂體展布。在歧北斜坡區(qū),孔店——羊三木凸起物源沿?cái)嗖垌樒露轮鸩较虼伟驾斔停S坡折帶可容納空間的變化,高斜坡砂體沿?cái)嗖鄢涮睿行逼罗p狀河三角洲前緣砂體疊置發(fā)育,低斜坡發(fā)育遠(yuǎn)岸水下扇砂體沉積,形成厚度差異明顯的多個(gè)砂體富集帶??傮w上看,砂體規(guī)模大,延伸范圍遠(yuǎn),疊置連片分布,為大面積連片含油奠定了基礎(chǔ)。在埕北斷坡區(qū),埕寧隆起物源沿古溝槽進(jìn)入斷階區(qū),通過斷層調(diào)節(jié)帶逐級(jí)向低斷階及主凹輸送,高斜坡溝槽被后期辮狀河三角洲砂體充填,厚度較薄,斷階帶砂層明顯加厚。在板橋斜坡斷控陡坡區(qū),滄縣隆起物源沿滄東斷層根部快速堆積,形成裙帶狀展布近源扇三角洲沉積,砂體厚度大,但范圍分為局限,砂體向緩坡區(qū)逐層超覆減薄,形成一定規(guī)模的巖性地層圈閉帶。
2.3 不同類型斜坡具有不同的油氣成藏特征
不同類型的斜坡生儲(chǔ)蓋配置不同,油氣運(yùn)聚特征有別,因而油氣藏分布與特征差異明顯。其中緩坡區(qū)面積大,辮狀河三角洲砂體發(fā)育,一直處于相對(duì)上升狀態(tài),鄰近生烴凹陷中心,油氣近源充注,是油氣運(yùn)移和聚集的主要指向區(qū),油氣富集程度高。低斜坡源儲(chǔ)一體,埋深相對(duì)較大,多形成天然氣藏;中斜坡緊鄰生油凹陷主體,砂體厚度大,埋藏適中,易形成近源充注,油氣產(chǎn)量高,含油規(guī)模大;高斜坡油氣通過橫向運(yùn)移成藏,厚度和油藏規(guī)模相對(duì)減小,但產(chǎn)量高。緩坡區(qū)高、中、低斜坡往往連片含油,大面積成藏,形成大型巖性地層油氣藏富集區(qū)。
3. 斷裂構(gòu)造對(duì)油氣成藏的控制作用
3.1 斷裂活動(dòng)形成多類型構(gòu)造圈閉
歧口凹陷主斷裂以基底斷裂為主,具有規(guī)模大、發(fā)育早且長(zhǎng)期繼承性活動(dòng)的特點(diǎn)。由于斷裂的影響,在正向構(gòu)造帶及斜坡背景形成了凹陷內(nèi)多種類型、多向分布、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的局部構(gòu)造,主要包括拱升背斜構(gòu)造、逆牽引構(gòu)造、斷鼻構(gòu)造等。這些構(gòu)造受成因條件的制約,在空間和時(shí)間上都按一定的規(guī)律展布:在邊緣一、二級(jí)基底斷層的下降盤,為斷鼻構(gòu)造分布區(qū);凹陷中心主要分布復(fù)雜斷塊、斷鼻圈閉;在二、三級(jí)生長(zhǎng)斷層下降盤主要分布逆牽引背斜,上升盤則為拱升背斜、披覆構(gòu)造或壘式斷塊形成區(qū),這些構(gòu)造成為油氣聚集的有利場(chǎng)所。
3.2 斷裂活動(dòng)對(duì)沉積有一定控制作用
對(duì)于斷陷湖盆而言,斷裂對(duì)沉積的控制作用體現(xiàn)在三個(gè)方面:斷裂調(diào)節(jié)帶對(duì)砂體輸送的影響,斷裂作用強(qiáng)度對(duì)沉降速率的控制,斷裂活動(dòng)強(qiáng)度變化對(duì)沉積旋回的控制,斷裂的幾何學(xué)特征對(duì)可容納空間的控制。歧口凹陷斷裂極為發(fā)育,斷層數(shù)量多,且生長(zhǎng)斷層眾多。在生長(zhǎng)斷層下降盤,特別是靠近斷層附近,往往砂巖層數(shù)多,砂巖單層厚度大,從而使斷層兩側(cè)地層厚度、巖性顯著不同。如滄東斷層、濱海斷層、南大港斷層、羊二莊斷層等是控凹斷層,具有同沉積斷層的特征,控制沉積和儲(chǔ)層的發(fā)育。
3.3 斷裂活動(dòng)對(duì)油氣運(yùn)聚與成藏的控制作用明顯
斷裂不僅可以作為油氣運(yùn)聚的有利通道,也可以有效地封堵油氣。前者,其形式主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面在垂向上可以作為油氣運(yùn)移的有利通道,油氣可以通過斷裂垂向運(yùn)移。另一方面,油氣也可以沿?cái)嗔褭M向運(yùn)移或直接進(jìn)入有利砂體。如張東地區(qū)受張東斷層、歧東斷層以及趙北斷層等大斷層的控制,區(qū)內(nèi)發(fā)育大量近北東向次級(jí)斷層,正是由于這些斷層與南北向構(gòu)造脊的有利匹配,使得歧口凹陷生成的油氣在向斷坡區(qū)運(yùn)移的過程中沿砂體和不整合面輸導(dǎo)層進(jìn)行側(cè)向運(yùn)移,在遇到斷層遮擋面時(shí)進(jìn)行垂向運(yùn)移,因此沿?cái)鄬觾蓚?cè)的斷鼻、斷塊圈閉成為油氣聚集的良好場(chǎng)所。
斷層可獨(dú)立作為油氣運(yùn)移的通道,但更多的情況是與其他運(yùn)移通道組合形成復(fù)式疏導(dǎo)體系。張東地區(qū)位于斷階區(qū)的低部位,主要存在砂巖輸導(dǎo)層、斷層、不整合面三大輸導(dǎo)體,因受盆地構(gòu)造演化、沉積成巖過程、流體活動(dòng)等諸多因素的影響,多種類型輸導(dǎo)體在三維空間上相互交叉、疊置、連通構(gòu)成了復(fù)雜多變的輸導(dǎo)體系,進(jìn)而控制了油氣運(yùn)移指向與成藏,對(duì)油氣多層系疊置產(chǎn)出起到重要作用。