王 航, 楊海風(fēng), 黃 振, 趙弟江, 趙 野
(中海石油(中國(guó))有限公司 天津分公司,天津 300459)
盆緣洼陷又稱邊緣洼陷,為盆地演化過程中位于其邊緣的局部塊體未發(fā)生繼承性沉降,與盆地主體逐漸分離而形成的沉降幅度較小的洼陷[1]。盆緣洼陷受面積小、埋藏淺、剝蝕強(qiáng)等條件的制約,其烴源巖的發(fā)育規(guī)模與生烴能力長(zhǎng)期以來受到質(zhì)疑,其油氣成藏機(jī)理與富集規(guī)律也一直未能引起重視。近年來,在渤海灣盆地海域部分的秦南凹陷、廟西凹陷北洼、黃河口凹陷東洼等盆緣洼陷周緣相繼發(fā)現(xiàn)多個(gè)億噸級(jí)油田,展現(xiàn)出較大的勘探潛力。特別是在黃河口東洼發(fā)現(xiàn)的BZ36-1油田,充分證實(shí)了盆緣洼陷具備形成大中型油田的物質(zhì)條件[2-3]。研究區(qū)廟西南洼緊鄰黃河口東洼,二者發(fā)育規(guī)模、埋藏深度、主力烴源巖層系均較為相似,使得該洼陷逐漸成為渤海灣盆地油氣勘探的熱點(diǎn)地區(qū)。然而,實(shí)際的勘探成效卻不甚理想,區(qū)內(nèi)已鉆3口探井,均未獲商業(yè)儲(chǔ)量。前人對(duì)于該區(qū)的研究側(cè)重于烴源巖評(píng)價(jià)與油源分析、斷裂體系與構(gòu)造特征、油氣成藏與勘探潛力等方面,對(duì)于洼陷演化、沉降中心遷移及優(yōu)質(zhì)烴源巖展布等缺乏深入研究[4-6]。近年來研究表明,斷裂活動(dòng)為渤海灣盆地最主要的控盆動(dòng)力因素,廟西南洼作為渤海灣盆地的一部分,長(zhǎng)期處于強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)下,受郯廬斷裂帶活動(dòng)、太平洋板塊俯沖碰撞、深部地幔上涌等區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的影響,體現(xiàn)出走滑-伸展斷裂的疊加復(fù)合效應(yīng)及多期構(gòu)造隆升的改造[7-8],使洼陷的沉降中心發(fā)生多次遷移,從而對(duì)優(yōu)質(zhì)烴源巖展布范圍及主烴灶發(fā)育位置產(chǎn)生較大影響,導(dǎo)致洼陷對(duì)周緣圈閉的油源貢獻(xiàn)尚不明確,嚴(yán)重制約著該區(qū)的進(jìn)一步勘探評(píng)價(jià)。本文以三維地震資料為基礎(chǔ),利用剖面特征分析、古地貌恢復(fù)及水平方差切片分析等技術(shù),對(duì)廟西南洼的走滑、伸展等控洼斷裂的活動(dòng)期次、活動(dòng)性質(zhì)、活動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行研究,分析沉降中心的遷移規(guī)律,建立洼陷的演化模式,明確優(yōu)質(zhì)烴源巖的展布范圍,進(jìn)而優(yōu)選有利烴灶的發(fā)育位置,為廟西南洼進(jìn)一步的油氣勘探提供新的依據(jù)。
廟西南洼位于渤海灣盆地的渤海東部海域,為渤海灣盆地最東部位置。洼陷北靠廟西南凸起,南接萊北低凸起,西鄰黃河口東洼,被郯廬走滑斷裂帶所分隔,東側(cè)地層逐漸超覆于膠遼隆起之上,為典型的盆緣洼陷(圖1)。廟西南洼緊鄰郯廬走滑斷裂帶東支油氣富集帶,被黃河口東洼、萊州灣東北洼、廟西北洼等多個(gè)富烴洼陷所環(huán)繞,周緣已發(fā)現(xiàn)多個(gè)大中型油氣田??碧綄?shí)踐表明,環(huán)廟西南洼地區(qū)發(fā)育沙三、沙四段2套主力烴源巖,尤其以沙三段烴源巖最為重要,已得到圍區(qū)多口探井的鉆探揭示[9]。
圖1 廟西南洼區(qū)域位置圖Fig.1 The regional tectonic location of Miaoxi Sag
自新生代以來,廟西南洼經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),整體上可分為古近紀(jì)古新世-始新世裂陷階段、漸新世裂陷階段以及新近紀(jì)中新世以來的后裂陷階段,不同構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段形成了不同的斷裂活動(dòng)特征[10-11]。區(qū)域構(gòu)造上,該洼陷處于北北東向郯廬斷裂帶與北西向張蓬斷裂帶的交匯部位,受兩個(gè)方向的走滑、伸展斷裂的復(fù)合改造作用,使沉降中心隨著不同方向斷裂帶的幕式活動(dòng)而不斷遷移,導(dǎo)致洼陷結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生改變。此外,廟西南洼位于渤海灣盆地東部邊緣,其東側(cè)的膠遼隆起受板塊俯沖碰撞、深部地幔上涌等影響,發(fā)生多次上隆,對(duì)盆地結(jié)構(gòu)起到一定的改造作用[12]。
圖2 廟西南洼古近紀(jì)斷裂系統(tǒng)分布圖Fig.2 The distribution of Paleogene fault system in Miaoxi Sag
廟西南洼處于走滑-伸展復(fù)合應(yīng)力的條件下,洼陷結(jié)構(gòu)主要受走滑-伸展斷裂的聯(lián)合控制,因此首先對(duì)走滑、伸展斷裂的活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析。研究區(qū)斷裂發(fā)育、分布復(fù)雜,依據(jù)斷裂的活動(dòng)性質(zhì),可以將其分為4類斷層:①NNE-NE向的郯廬走滑斷層,以走滑運(yùn)動(dòng)為主;②近NW-SE向的早期伸展斷層,主要發(fā)育于郯廬走滑斷裂帶的東側(cè);③近EW向的伸展斷層,主要依附于走滑斷裂,發(fā)育于郯廬走滑斷裂帶的西側(cè);④NNE-NE向走滑派生斷裂、調(diào)節(jié)斷裂(圖2)。不同類型斷裂的活動(dòng)期次、變形強(qiáng)度及相互關(guān)系是控制洼陷形成的關(guān)鍵。以三維地震資料為基礎(chǔ),結(jié)合剖面特征及水平方差切片等對(duì)研究區(qū)古近紀(jì)斷裂活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)存在4個(gè)不同的階段。
該階段主要存在于孔店組沉積時(shí)期。從過郯廬走滑斷裂帶的剖面及方差切片中可以觀察到,走滑斷裂兩側(cè)孔店組地層斷距、產(chǎn)狀并無明顯差異,未產(chǎn)生與走滑斷裂伴生的花狀構(gòu)造;同時(shí)切片中未見明顯的走滑平面形態(tài),表明該時(shí)期NNE-NE向的郯廬走滑斷裂帶尚未開始活動(dòng),對(duì)洼陷結(jié)構(gòu)及沉降中心并無明顯的控制作用。從過研究區(qū)東側(cè)伸展斷裂的剖面中可以看出,斷裂上升盤與下降盤的孔店組斷距較大、地層厚度差異明顯(圖3-A);同時(shí)結(jié)合斷裂生長(zhǎng)指數(shù),表明位于郯廬走滑斷裂帶東側(cè)的近NW-SE向的伸展斷裂活動(dòng)較為強(qiáng)烈(圖4-A)。因此,孔店組沉積時(shí)期郯廬斷裂帶處于隱伏狀態(tài),并不活躍;其東側(cè)的伸展斷裂則處于活動(dòng)狀態(tài),對(duì)洼陷結(jié)構(gòu)及沉降中心具有明顯控制作用。
該階段主要存在于沙四段沉積時(shí)期。郯廬走滑斷裂帶開始活動(dòng),由隱伏走滑向穿透走滑轉(zhuǎn)變。從過走滑斷裂的剖面看出,斷裂兩側(cè)的沙四段地層存在明顯的產(chǎn)狀變化,同時(shí)在方差切片上能夠觀察到初期的雙軌走滑形態(tài)及局部雁列狀派生斷裂特征。雙軌走滑帶內(nèi)部存在受走滑斷裂面形態(tài)變化而影響的走滑增壓帶與釋壓帶,在左旋極性作用下,導(dǎo)致釋壓帶地層發(fā)育較厚、增壓帶地層發(fā)育較薄的差異化分布[13-14]。先期活動(dòng)的東側(cè)近NW-SE向伸展斷裂在該階段持續(xù)性活動(dòng),其剖面特征與前述階段較為相似(圖3)。因此,沙四段沉積時(shí)期郯廬斷裂帶開始活動(dòng),對(duì)雙軌走滑帶內(nèi)的洼陷結(jié)構(gòu)與地層分布有一定影響,同時(shí)其東側(cè)的伸展斷裂的控洼陷作用具有延續(xù)性。該階段走滑與伸展斷裂分別對(duì)研究區(qū)洼陷結(jié)構(gòu)的改變起到控制作用。
該階段主要存在于沙三段沉積時(shí)期。該時(shí)期由于研究區(qū)東部膠遼隆起的隆升,導(dǎo)致在沙四段-孔店組沉積時(shí)期形成于郯廬走滑斷裂帶東側(cè)的、主要受伸展斷裂控制的斷陷型次洼遭受抬升[15],形成較大程度的剝蝕,使洼陷遭到破壞。這一時(shí)期,郯廬走滑斷裂帶活動(dòng)逐漸變強(qiáng),從過走滑帶剖面可以觀察到走滑斷裂的右旋極性特征[16]。與前述分異期的左旋應(yīng)力相比,相應(yīng)的釋壓帶、增壓帶的位置發(fā)生了反轉(zhuǎn),從而使地層厚度發(fā)生了改變:先期的釋壓帶,由于走滑極性的反轉(zhuǎn)發(fā)生隆升,導(dǎo)致沙三段地層減??;先期的增壓帶由于應(yīng)力改變,成為釋壓帶并發(fā)生局部塊體拉分,使得沙三段地層變厚。而走滑斷裂的分段性,主要體現(xiàn)在由于斷裂各位置活動(dòng)強(qiáng)度不同,導(dǎo)致其兩側(cè)地層的形變程度及地層產(chǎn)狀也不相同:活動(dòng)強(qiáng)烈的位置,兩側(cè)地層下拉形態(tài)明顯、地層產(chǎn)狀及厚度差異顯著;活動(dòng)較弱的位置,地層產(chǎn)狀相對(duì)平緩,斷裂兩側(cè)差異不明顯(圖3-B)。受走滑斷裂分段活動(dòng)影響,弱活動(dòng)帶的端部位置限制了走滑位移量,導(dǎo)致走滑斷裂旁側(cè)地層由于位移量的差異而形成拉分-斷陷效應(yīng)[17],從而造成郯廬斷裂帶西側(cè)的EW向派生伸展斷裂開始活動(dòng),形成走滑-伸展聯(lián)控型洼陷。通過統(tǒng)計(jì)西側(cè)EW向伴生伸展斷裂的生長(zhǎng)指數(shù),發(fā)現(xiàn)其在沙三段沉積時(shí)期活動(dòng)較為強(qiáng)烈、控沉積作用較為明顯(圖4-B)。因此,該階段郯廬走滑斷裂帶的旋轉(zhuǎn)極性改變及分段活動(dòng)效應(yīng)影響著派生伸展斷裂的活動(dòng)性,二者對(duì)研究區(qū)洼陷結(jié)構(gòu)起到聯(lián)合控制作用。
圖3 不同階段走滑-伸展斷裂活動(dòng)典型特征Fig.3 Typical features of strike-slip faults and extensional faults at different tectonic stages(A)不同演化階段方差切片(從下至上依次為:伸展主控期、走滑-伸展分異期、走滑-伸展聯(lián)控期、走滑強(qiáng)拉期); (B)不同演化階段平衡剖面,剖面位置見左側(cè)箭頭線
圖4 伸展斷裂不同時(shí)期生長(zhǎng)指數(shù)Fig.4 Growth index of extensional faults at different stages
該階段主要存在于沙一、沙二段-東營(yíng)組沉積時(shí)期。與前述階段活動(dòng)明顯不同,該時(shí)期郯廬走滑斷裂帶呈整體穿透式的活動(dòng)特點(diǎn),其活動(dòng)性較先前明顯活躍。從過走滑斷裂的剖面可以觀察到,斷裂兩側(cè)地層的產(chǎn)狀變化明顯,同時(shí)與走滑斷裂所伴生的花狀構(gòu)造樣式貫穿東營(yíng)組始末。由于走滑帶整體活動(dòng)增強(qiáng),解除了弱活動(dòng)帶端部的限制,使得旁側(cè)地層的拉分效應(yīng)減弱,西側(cè)伴生的EW向伸展斷裂活動(dòng)逐漸衰減,控沉積作用不再明顯。通過方差切片也能夠觀察到清晰的雙軌走滑形態(tài),以及較為發(fā)育的雁列狀派生斷裂展布形態(tài)(圖3)。因此,該階段隨著走滑活動(dòng)逐漸增強(qiáng),走滑斷裂對(duì)于研究區(qū)洼陷結(jié)構(gòu)及沉降中心的控制占主導(dǎo)地位,而與其伴生的伸展斷裂的控洼能力較為有限。
研究區(qū)古近紀(jì)控洼斷裂的活動(dòng)性,大體上遵循郯廬走滑斷裂帶活動(dòng)逐漸增強(qiáng),伸展斷裂活動(dòng)由強(qiáng)變?nèi)踹@樣的變化規(guī)律,而研究區(qū)的沉降中心及洼陷結(jié)構(gòu)會(huì)隨著控洼斷裂的規(guī)律性變化而不斷遷移、改變[18-19]。因此,結(jié)合前述不同階段斷裂活動(dòng)的特點(diǎn),可進(jìn)一步厘清沉降中心的遷移規(guī)律及洼陷結(jié)構(gòu)的演化特征。
伸展主控期(孔店組沉積時(shí)期),研究區(qū)東側(cè)伸展斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈,郯廬走滑斷裂帶處于隱伏狀態(tài)。由于伸展斷裂的持續(xù)活動(dòng),為該時(shí)期的主要控洼斷裂,此時(shí)研究區(qū)沉降中心主要位于東部,形成具有伸展斷陷性質(zhì)的東次洼。伸展-走滑分異期(沙四段沉積時(shí)期),郯廬走滑斷裂帶由先期隱伏狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌跏蓟顒?dòng),對(duì)洼陷結(jié)構(gòu)起到一定的控制作用,在走滑帶內(nèi)部的釋壓帶位置形成局部洼槽;東側(cè)伸展斷陷持續(xù)活動(dòng),先期形成的斷陷型東次洼繼承性發(fā)育。該時(shí)期受走滑與伸展斷裂的分異控制,分別形成拉分型洼槽與斷陷型次洼,沉降中心位于中-東部。走滑-伸展聯(lián)控期(沙三段沉積時(shí)期),郯廬走滑斷裂帶活動(dòng)性逐漸增強(qiáng),在走滑帶內(nèi)發(fā)育規(guī)模性次洼,但由于運(yùn)動(dòng)極性發(fā)生反轉(zhuǎn),使沉降中心逐漸向南轉(zhuǎn)移;同時(shí)走滑斷裂具有分段式活動(dòng)特征,活動(dòng)減弱的端部位置限制了走滑位移,對(duì)走滑西側(cè)的EW向伴生伸展斷裂形成拖拽效應(yīng),促使伸展斷裂開始活動(dòng),此時(shí)走滑與派生伸展斷裂對(duì)洼陷結(jié)構(gòu)起到聯(lián)合控制作用,于走滑帶西側(cè)形成具有拉分-斷陷性質(zhì)的近“L”形的西南次洼,沉降中心逐漸向中-西部轉(zhuǎn)移。由于受東部膠遼隆起的隆升影響,先期形成的斷陷型東次洼于該階段遭受抬升剝蝕,洼陷結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞,故東部不再是研究區(qū)的沉降中心。走滑強(qiáng)拉期(沙一、沙二段-東營(yíng)組沉積時(shí)期),郯廬走滑斷裂帶的活動(dòng)更加強(qiáng)烈,呈整體穿透式特點(diǎn),弱活動(dòng)帶端部對(duì)走滑位移的限制逐漸消失,使走滑斷裂對(duì)旁側(cè)地層的拖拽效應(yīng)減弱,西側(cè)的EW向派生伸展斷裂活動(dòng)逐漸萎縮,走滑-伸展的拉分-斷陷效應(yīng)逐漸消失,此階段郯廬走滑斷裂帶成為研究區(qū)的主要控洼斷裂,沉降中心穩(wěn)定在走滑帶內(nèi)部,形成由走滑斷裂主控的中南次洼,一定程度上繼承了沙三段沉積時(shí)期的發(fā)育特征。
研究區(qū)古近紀(jì)的沉降中心遷移與演化大體呈如下規(guī)律:孔店組沉積時(shí)期的東部沉降中心→沙四段沉積時(shí)期中-東部多沉降中心→沙三段沉積時(shí)期中部-西南部沉降中心→東營(yíng)組沉積時(shí)期中部偏南沉降中心,宏觀上圍繞走滑帶往復(fù)遷移,大體上呈由東向西、由北向南的遷移規(guī)律,其實(shí)質(zhì)上是對(duì)研究區(qū)郯廬走滑斷裂活動(dòng)逐漸增強(qiáng)、伸展斷裂活動(dòng)逐漸減弱這種構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)換的一種響應(yīng)[20-21],與走滑和伸展斷裂的活動(dòng)規(guī)律密不可分(圖5)。
優(yōu)質(zhì)烴源灶的形成,需要2個(gè)條件:①物質(zhì)基礎(chǔ)。在主力烴源巖層發(fā)育時(shí)期,存在相對(duì)較厚的泥巖層,為烴源巖形成提供充足物質(zhì)基礎(chǔ)。盆地的沉降中心一般為盆地沉積過程中的最大厚度位置,埋深最大、有機(jī)質(zhì)最為發(fā)育,大多以半深湖、深湖相為主,從而滿足形成烴源灶的物質(zhì)要求。②保存條件。在主力烴源巖層形成之后的盆地演化過程中,沉降中心的持續(xù)性、繼承性發(fā)育,會(huì)促使烴源巖的埋藏深度不斷增加、地層溫度不斷升高,進(jìn)而達(dá)到生、排烴條件,為其成熟、保存提供穩(wěn)定環(huán)境,最終形成優(yōu)質(zhì)烴源灶。因此,盆地的沉降中心一定程度上預(yù)示著優(yōu)質(zhì)烴源灶的發(fā)育位置[22-23]。結(jié)合前述沉降中心的遷移規(guī)律及演化特征,可進(jìn)一步對(duì)優(yōu)質(zhì)烴源灶進(jìn)行確定。
通過對(duì)研究區(qū)已鉆井的古近系烴源巖樣品進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)沙三段與沙四段2套烴源巖的有機(jī)地化指標(biāo)相對(duì)較好。其中沙三段有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(wTOC)平均值約為2%,最高可達(dá)到8%;Ro平均值約為0.5%,最高可達(dá)1.3%;干酪根類型以Ⅰ型、Ⅱ1型為主。結(jié)合現(xiàn)有油樣進(jìn)行油源對(duì)比可以看出,原油色質(zhì)譜呈現(xiàn)高伽馬蠟烷、高硫特征,同時(shí)C35升藿烷存在“翹尾”現(xiàn)象,這些特征為研究區(qū)典型的沙四段原油特征;此外,還可見4-甲基甾烷呈中-高幅值狀態(tài),反映了研究區(qū)沙三段的原油特征(圖6)。綜合以上分析,認(rèn)為研究區(qū)存在沙三段、沙四段2套優(yōu)質(zhì)烴源巖,原油主要來自這2個(gè)時(shí)期烴源巖的貢獻(xiàn)[24-25]。
圖5 古近紀(jì)沉降中心時(shí)空演化規(guī)律Fig.5 Spatio-temporal evolution of Paleogene subsiding center(A)不同演化階段剖面特征(從下至上依次為:伸展主控期、走滑-伸展分異期、走滑-伸展聯(lián)控期、走滑強(qiáng)拉期); (B)古近紀(jì)沉降中心演化模式
因此,在沙三、沙四段沉積時(shí)期,洼陷的沉降中心聚集了較為充足的有機(jī)質(zhì),為優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。沙四段沉積時(shí)期,受郯廬走滑斷裂帶的初始運(yùn)動(dòng)以及東側(cè)伸展斷裂的持續(xù)活動(dòng),分別形成走滑帶內(nèi)小型拉分式中次洼與斷陷型東次洼。該時(shí)期沉降中心位于中-東部,而東部由于受到伸展斷裂活動(dòng)的影響更為強(qiáng)烈,導(dǎo)致斷陷型東次洼的發(fā)育更具規(guī)模。因此,研究區(qū)沙四段沉積時(shí)期在中-東部發(fā)育的次洼,具備形成優(yōu)質(zhì)烴源灶的物質(zhì)條件。沙三段沉積時(shí)期,受郯廬走滑斷裂帶逐漸活躍且分段式活動(dòng)的影響,走滑斷裂帶西側(cè)的EW向伴生伸展斷裂開始活動(dòng),此時(shí)郯廬走滑斷裂帶與西側(cè)派生伸展斷裂對(duì)洼陷結(jié)構(gòu)起到聯(lián)合控制作用,形成具有拉分-斷陷性質(zhì)的近“L”形西南次洼。該時(shí)期沉降中心逐漸由中-東部向中-西部轉(zhuǎn)移;同時(shí)由于受東部膠遼隆起的影響,先期形成的斷陷型東次洼遭受抬升破壞,在沙三段沉積時(shí)期及后續(xù)的構(gòu)造演化過程中缺乏延續(xù)性。因此,研究區(qū)沙三段沉積時(shí)期在中-西部發(fā)育的近“L”形西南次洼,同樣具備形成優(yōu)質(zhì)烴源灶的物質(zhì)條件。
沙三段沉積之后的沙一、沙二段與東營(yíng)組沉積時(shí)期,已不再屬于研究區(qū)的主力烴源巖發(fā)育期,因此這一階段洼陷的構(gòu)造演化對(duì)于優(yōu)質(zhì)烴源灶發(fā)育的影響,更多體現(xiàn)在為沙三、沙四段等主力烴源巖發(fā)育期形成的優(yōu)質(zhì)烴源巖提供持續(xù)、穩(wěn)定的保存條件[26]。沙一、沙二段-東營(yíng)組沉積時(shí)期,郯廬走滑斷裂帶進(jìn)一步強(qiáng)烈活動(dòng),呈整體穿透式活動(dòng)特點(diǎn),西側(cè)的EW向派生伸展斷裂活動(dòng)減弱,走滑-伸展的拉分-斷陷效應(yīng)逐漸消失。此階段郯廬走滑斷裂帶成為研究區(qū)的主要控洼斷裂,使沉降中心穩(wěn)定于走滑帶內(nèi)部,即研究區(qū)中部偏南位置,對(duì)于沙三段沉積時(shí)期形成的洼陷具有一定的繼承性。因此,研究區(qū)沙一、沙二段-東營(yíng)組沉積時(shí)期的沉降中心穩(wěn)定在中南次洼,對(duì)于烴源巖的保存具有較好的幫助(圖7)。
結(jié)合上述分析可以發(fā)現(xiàn),廟西南洼古近紀(jì)受走滑與伸展斷裂的影響,沉降中心發(fā)生規(guī)律性遷移,發(fā)育多個(gè)次級(jí)洼陷,具有多洼共存的特點(diǎn)。具體表現(xiàn)為:孔店組沉積時(shí)期的東部次洼→沙四段沉積時(shí)期中-東部次洼→沙三段沉積時(shí)期中部-西南部次洼→東營(yíng)組沉積時(shí)期中南次洼,宏觀上圍繞走滑帶往復(fù)遷移。這些洼陷中,沙三段沉積時(shí)期形成于郯廬走滑斷裂帶內(nèi)的中南次洼,在烴源巖發(fā)育期具有充足的物質(zhì)條件,在后期構(gòu)造演化中具有持續(xù)、穩(wěn)定的沉降中心,進(jìn)而達(dá)到生、排烴條件,具有較好的保存條件,有利于優(yōu)質(zhì)烴源巖的成熟排烴,因此中南次洼為研究區(qū)的Ⅰ類優(yōu)質(zhì)烴源灶。同樣形成于沙三段沉積時(shí)期、位于走滑帶西南側(cè)的近“L”形西南次洼,在烴源巖發(fā)育期也具有充足的物質(zhì)條件;但由于后續(xù)洼陷演化中沉降中心向中部走滑帶內(nèi)遷移,導(dǎo)致該次洼在埋藏深度、地層溫度等促進(jìn)烴源巖成熟排烴的重要指標(biāo)上受到一定程度影響,保存條件與中部次洼相比略遜一籌,因此西南次洼為研究區(qū)的Ⅱ類烴源灶。形成于沙四段沉積時(shí)期、位于走滑帶東側(cè)的斷陷型東次洼,具備較好的物質(zhì)基礎(chǔ);但由于自沙三段沉積時(shí)期始受膠遼隆起隆升的影響,導(dǎo)致洼陷結(jié)構(gòu)受到破壞,烴源巖遭受抬升剝蝕,嚴(yán)重缺乏優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育所需的保存條件,難以達(dá)到生烴門限,故為研究區(qū)較差的Ⅲ類烴源灶(圖8)。
圖6 主力生烴層系油源對(duì)比Fig.6 Oil-source correlation of main hydrocarbon source rocks
圖7 古近紀(jì)各時(shí)期洼陷平面分布圖Fig.7 Plane distribution of Paleogene sub-sags at different stages
圖8 優(yōu)質(zhì)烴源灶剖面結(jié)構(gòu)特征Fig.8 Sectional structure features of quality hydrocarbon kitchen
a.研究區(qū)廟西南洼受郯廬走滑斷裂帶及其伴生的伸展斷裂復(fù)合作用,控洼斷裂的活動(dòng)性質(zhì)與強(qiáng)度存在變化,依據(jù)變化可劃分為4個(gè)時(shí)期:伸展主控期,郯廬斷裂帶處于隱伏狀態(tài),其東側(cè)伸展斷裂較為活躍;伸展-走滑分異期,郯廬斷裂帶開始呈左旋運(yùn)動(dòng),其東側(cè)伸展斷裂持續(xù)性活動(dòng);走滑-伸展聯(lián)控期,郯廬斷裂帶以右旋活動(dòng)為特點(diǎn),同時(shí)其分段活動(dòng)效應(yīng)帶動(dòng)西側(cè)派生伸展斷裂拉張活動(dòng);走滑強(qiáng)拉期,郯廬斷裂帶活動(dòng)性逐漸增強(qiáng),占據(jù)構(gòu)造活動(dòng)的主導(dǎo)地位,與其伴生的伸展斷裂活動(dòng)性逐漸減弱。
b.研究區(qū)古近紀(jì)洼陷結(jié)構(gòu)及沉降中心隨著走滑-伸展斷裂的規(guī)律變化而改變:孔店組沉積時(shí)期受東側(cè)伸展斷裂控制,為東部沉降中心;沙四段沉積時(shí)期受走滑-伸展斷裂的分異控制,中-東部發(fā)育多沉降中心;沙三段沉積時(shí)期受走滑及其西側(cè)派生伸展斷裂聯(lián)合控制,中部-西南部為沉降中心;東營(yíng)組沉積時(shí)期走滑斷裂占主導(dǎo)地位,伸展斷裂逐漸萎縮,以中南部沉降中心為主。宏觀上,沉降中心圍繞走滑帶往復(fù)遷移,呈由東向西、由北向南的遷移規(guī)律,實(shí)質(zhì)上是對(duì)郯廬斷裂帶活動(dòng)增強(qiáng)、伸展斷裂逐漸減弱的應(yīng)力場(chǎng)變化的一種響應(yīng)。
c.廟西南洼被控洼斷裂分隔為東次洼、中南次洼及西南次洼3個(gè)次級(jí)洼陷。位于郯廬走滑斷裂帶內(nèi)的中南次洼,在烴源巖發(fā)育期具有充足的物質(zhì)條件,后期構(gòu)造演化中烴源巖保存完好,有利于成熟排烴,為研究區(qū)Ⅰ類優(yōu)質(zhì)烴源灶。位于走滑帶西南側(cè)的近“L”形西南次洼,在烴源巖發(fā)育期同樣具有充足的物質(zhì)條件;但由于后期演化中沉降中心向中部走滑帶內(nèi)遷移,保存條件與中南次洼相比略遜一籌,導(dǎo)致烴源巖生排烴受一定程度影響,為研究區(qū)Ⅱ類烴源灶。位于走滑帶東側(cè)的東次洼,具備較好的物質(zhì)基礎(chǔ);但由于膠遼隆起隆升的影響,構(gòu)造演化缺乏延續(xù)性,導(dǎo)致烴源巖遭受抬升剝蝕,缺失優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育所需的保存條件,為研究區(qū)較差的Ⅲ類烴源灶。