賽漢塔拉凹陷斷裂系統及其控藏作用

屈曉艷，何洪春

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賽漢塔拉凹陷斷裂系統及其控藏作用

屈曉艷1，何洪春2

（1．中國建筑材料工業地質勘查中心四川總隊，成都 610017；2．成都理工大學地球科學學院，成都 610059）

在精細解釋地震剖面基礎上，詳細分析了斷裂系統特征，劃分了早期伸展、中期張扭和晚期反轉等三套斷裂系統。斷裂生長演化控制生儲蓋、圈閉、運聚等成藏要素，從而控制成藏作用。

斷裂系統；控藏作用；賽漢塔拉凹陷

賽漢塔拉凹陷是二連斷陷盆地群內的主要富油凹陷之一，其油氣資源豐富、勘探潛力巨大，但是其復雜的地質構造長期以來一直制約著油氣勘探。前人對賽漢塔拉凹陷沉積及層序地層的研究成果豐富，但對斷裂系統及其控藏作用的研究甚少。然而，國內外大量的理論研究與勘探實踐[1-2]表明，斷裂系統對油氣成藏具有十分重要的控制作用。近年來，賽漢塔拉凹陷新增大量的地震剖面和鉆井資料，油氣勘探取得了重要進展。在此基礎之上，本文利用地震資料和鉆井資料研究賽漢塔拉凹陷斷裂系統特征，并探討其對油氣成藏的控制作用。

1 區域地質概況

二連盆地南北寬20km~220km，總面積10×104km2，是東北亞斷陷盆地群的一個典型中生代斷陷盆地[3]，大地構造位置處于中朝板塊與西伯利亞板塊之間的中亞造山帶的東段[4-6]。

賽漢塔拉凹陷位于二連盆地騰格爾坳陷的西南部，是二連盆地的主要富油凹陷之一[7]。賽漢塔拉凹陷為北東走向，總體上呈舒緩的“S”狀。在斷裂系統控制下，賽漢塔拉凹陷東斷西超，發育“東西分帶、南北分塊”的構造格局，可劃分為東部陡坡帶、東部洼槽帶、中央斷裂帶、西部洼槽帶和布和構造帶等五個一級構造單元（圖1）。

鉆井資料顯示，賽漢塔拉凹陷的蓋層地層發育齊全，從老到新依次是侏羅系下統阿拉坦合力群，上統興安嶺群，下白堊統阿爾善組、騰格爾組、賽漢塔拉組，和上覆的新生界。

2 斷裂系統特征

賽漢塔拉凹陷發育Tg反射界面、T6反射界面和T2反射界面三個重要構造界面。這三個界面在垂向上將賽漢塔拉凹陷劃分為基底構造層、斷陷構造層、斷拗構造層和拗陷構造層。據此將賽漢塔拉凹陷劃分為三套斷裂系統：即貫穿斷陷構造層的早期伸展斷裂系統、貫穿斷拗構造層的中期張扭斷裂系統和貫穿拗陷構造層的晚期反轉斷裂系統（圖2）。

2.1 早期伸展斷裂系統

Tg－T6界面之間發育的斷裂構成早期伸展斷裂系統。早期伸展斷裂系統主要發育走向NNE－NE向主干基底斷裂，NEE向次級基底斷裂次之，其間發育一些NNW－近SN向和近EW向的變換斷層（圖3）。斷層的形態主要有直線形，弧形，“S”形，反“S”形。斷層規模相對較大，延伸長度一般集中在0.5~2km之間。

斷層性質主要為張性正斷層，控制侏羅系－騰一段沉積洼陷的空間分布格局。主干斷層控制洼陷邊界，次級斷層控制洼陷內部次級沉降中心的分布，主干斷層為后期走滑斷層的復活奠定了基礎，進而奠定了整個賽漢塔拉凹陷的宏觀構造格局。

2.2 中期張扭斷裂系統

T6－T2界面之間發育的斷裂構成中期張扭斷裂系統，包括長期繼承性活動的主干基底斷裂和次級蓋層斷層。T6界面斷裂北密南疏，賽四構造帶斷裂密度大。T3界面斷裂南密北疏，扎布構造帶斷裂密度大。次級蓋層斷層以近SN向、NNW向為主，部分NNE向、NE向斷層是繼承性活動的基底斷層或基底斷層的分支斷層（圖4）。斷層的形態主要有直線形、弧形、“S”形和反“S”形。斷層規模小，平面延伸距離較短，一般小于0.5km。平面上次級斷層圍繞主斷層形成斷層密集帶，存在明顯的走滑變形特征。

斷層性質為走滑正斷層，對沉積沉降中心的遷移具有調節作用。凹陷局部主干斷層對沉積具有控制作用，局部控制作用微弱。區域構造格局發生根本性轉變，由斷陷期北北東向構造格局轉變為由北北東向主干斷層與近南北向－北北西向分支斷層構成的帶狀展布格局。

2.3 晚期反轉斷裂系統

T2反射層及其之上的淺部地層發育的斷裂構成晚期反轉斷裂系統。反轉斷裂主要是在擠壓應力作用下，長期繼承性活動的斷層發生正反轉作用。在主斷層發生反轉的同時，形成了一些近SN向的次級蓋層斷層。反轉斷裂系統斷裂數量少，零星分布。

3 斷裂系統對油氣成藏的控制

3.1 斷裂幕式活動控制沉積作用

賽漢塔拉凹陷斷層活動強烈，多期次的斷層活動使沉積厚度及沉積相無論在平面上還是垂向上，都具有變化大、變化快的特點。從沉積分析入手，研究同沉積斷裂系統對沉積體系的控制作用，能促進對油氣分布規律的認識。

阿爾善沉積時期為凹陷的初始斷陷期，東部邊界斷層活動強烈，地形落差大（圖5）。沉積初期，水體范圍主要分布在東部邊界斷層一側，西部為古凸起，未接受沉積。沉積后期，水體范圍擴大，周邊發育扇三角洲沉積體系，湖盆內部沉積了較厚的湖相泥巖，成為凹陷第一套烴源巖層。

騰一段沉積時期為凹陷的強烈斷陷期，東部邊界斷層活動劇烈，與阿爾善組沉積時期相比地形落差減小，隆洼相間的構造格局已經形成，水體面積擴大（圖5）。該時期，賽10井斷層、扎布斷層和東部邊界斷層活動強烈，故在北部洼槽帶（西部洼槽北段）、扎布構造帶和東部洼槽帶接受穩定的湖相沉積，成為本區第二套烴源巖，也是本區良好的區域蓋層。北部布和鼻狀構造帶、賽四構造帶、東部陡坡帶和西部斜坡帶發育扇三角沉積體系，形成儲集層。

騰二段沉積時期凹陷處于斷拗轉換期，斷層活動減弱，但賽四斷層系和賽10井斷層系活動劇烈，故在賽四構造帶和北部洼槽帶沉積巨厚的湖相泥巖（圖5）。而湖盆邊緣的扇三角洲砂礫巖體向湖盆中心快速推進，形成凹陷內良好的儲集層。

賽漢塔拉沉積期凹陷萎縮，斷層活動趨于平靜，地形趨于平坦，湖盆收縮沼澤化，發育河流、沼澤相沉積（圖5）。

綜上所述，賽漢塔拉凹陷不同構造旋回控制不同的沉積旋回，從而控制生油層、儲集層和蓋層的發育、分布及其相互配置關系。

3.2 斷裂控制有利圈閉的形成及分布

斷層在阿爾善組－騰一段時期的伸展變形形成了大量斷鼻和斷塊圈閉。阿爾善組沉積時期圈閉主要分布在賽四、扎布構造帶和陡帶。其中，陡帶主要發育與錫林斷層有關的斷鼻圈閉以及斷層－巖性圈閉，如賽82井圈閉；扎布構造帶主要在扎布斷層上升盤發育墻角型斷塊圈閉，如賽54井圈閉；賽四構造帶發育斷塊圈閉，主要與賽四斷層及其上升盤一系列三級斷層有關，如賽5井圈閉。騰一段發育斷塊圈閉，主要分布在賽四構造帶。斷層在騰二段沉積時期的張扭變形促進了先期圈閉的進一步形成，同時也形成了新的圈閉，主要分布在主干基底斷層附近；另一方面，在張扭作用下，次級斷層圍繞主走滑斷層形成負花狀斷層組合和張扭斷鼻、張扭半背斜以及張扭斷塊圈閉。賽漢塔拉組沉積時期，斷層活動微弱，基本沒有形成新的圈閉，對先期的圈閉也沒有太大的改造作用，因此，騰二段斷層活動之后，凹陷的圈閉基本定型。

3.3 斷裂對油氣運聚的控制作用

賽漢塔拉凹陷活動期次可劃分為三期：阿爾善組－騰一段伸展變形階段，騰二段－賽漢組張扭變形階段，賽漢組沉積末期反轉變形階段。斷裂在油氣成藏中具有雙重作用，既可以作為油氣運移的通道，又可以作為圈閉的側面遮擋體。

1）早期伸展斷裂。早期伸展斷裂形成于阿爾善組或騰一段，主要分布在賽東洼槽。早期伸展斷裂變形帶形成泥巖涂抹，具有側向封閉條件，且活動時期早于成藏關鍵期，封閉條件未遭到破壞，在油氣成藏中主要起遮擋作用。該期斷裂控制形成的油藏典型特征是烴源巖與儲集層為同一層，油氣運移距離短，斷裂側向封閉起遮擋作用。這類油藏主要為分布在賽東洼槽帶的阿爾善組油藏。

2）早期伸展中期張扭斷裂。早期伸展中期張扭斷裂為早期（阿爾善組或騰一段）發育的斷裂，在騰二段沉積時期整體表現為張扭變形，此類斷層多為賽四斷層上升盤的三級斷層。該套斷層和烴源巖大量排烴期相耦合，為主要的油源斷層。賽四構造帶阿爾善組和騰一段油藏主要受這類斷層控制。

3）早期伸展中期張扭晚期反轉斷裂。早期伸展中期張扭晚期反轉斷裂前期活動和早期伸展中期張扭斷裂一致，賽漢組沉積末期凹陷整體回返，斷層在壓扭應力場下再次活動，此類斷層主要為二級控帶斷層。該類斷層早期活動和大量排烴期相耦合，為該區主要的油源斷層，控制的油藏多層系分布，本區典型代表是扎布斷層。扎布斷層兩側古生界潛山油藏、阿爾善組油藏、騰一段油藏和騰二段油藏均有分布。扎布斷層將上盤成熟的阿爾善組烴源巖側向運移至下盤古生界頂面的風化殼之中，并由不整合面遮擋形成潛山油藏。阿爾善組和騰一段油藏成藏過程中扎布斷層是作為運移通道還是作為封擋條件需要進一步研究。扎布構造帶騰二段的生油巖埋藏淺，處于未成熟階段，不能作為有效的烴源巖，而其下伏的成熟的阿爾善組和騰一段生油巖均已達到生油高峰，但與騰二段之間存在400m多的巨厚泥巖，砂層極不發育，缺乏輸導層，油氣只能沿著扎布斷層垂向運移，聚集成藏。該類斷層雖然晚期活動晚于成藏時間，但由于活動微弱，并未對已形成的油氣藏造成破壞。

4 結論

1）賽漢塔拉凹陷發育早期伸展、中期張扭和晚期反轉等三套斷裂系統。

2）賽漢塔拉凹陷斷裂構造控制成藏作用：斷裂幕式旋回控制沉積旋回，從而控制生儲蓋的發育及配置關系。斷裂的形成演化與圈閉密切相關，并在油氣成藏過程中提供通道或起遮擋作用。

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Fault System and Its Control Role for Oil-Gas Reservoir in the Saihan Tal Depression

QU Xiao-yan HE Hong-chun

(1-Sichuan Division, Geological Exploration Center for the China Building Material Industry, Chengdu, Sichuan 610017; 2-College of Earth Science, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

This paper has a detailed discussion on fault system on the basis of careful explanation of seismic profile data of the Saihan Tal depression. The study indicates that oil gas reservoir formation in the depression is controlled by fault system its evolution.

fault system; control on hydrocarbon accumulation; Saihan Tal depression

P618.13

A

1006-0995（2015）01-0068-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.016

2014-05-23

屈曉艷（1987-），女，四川巴中市人，碩士研究生，構造地質學專業