貝中次凹構造樣式及其對油氣聚集的控制作用

張 瑩

（大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

貝中次凹構造樣式及其對油氣聚集的控制作用

張 瑩*

（大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

貝中次凹為海拉爾盆地最富有油氣的構造單元之一，該區構造演化大致經歷了斷陷期、斷—坳轉換期和坳陷期3大階段，形成貝中次凹現今的復雜構造特征。盆地的構造演化和應力場轉化是造成該區構造樣式多樣的根本原因。根據構造樣式形成的動力學機制和幾何學形態劃分，該區存在伸展、擠壓、走滑和反轉4種基本構造樣式，其中伸展構造樣式是最重要的含油氣構造樣式，又可進一步劃分為重力背形、掀斜斷塊、滑動斷階、逆牽引背斜等4類次級構造樣式。研究證明，構造樣式對油氣聚集具有重要的控制作用，邊界斷層附近的滑動斷階、主生烴次凹內的反向斷塊和塹壘斷塊、次凹內的反向斷塊及反轉構造形成的斷背斜、斷塊是油氣富集的有利地區。

貝中次凹；構造演化；構造樣式；油氣聚集

構造樣式是剖面形態、平面展布、排列及應力機制上有密切聯系的一系列局部構造的特定組合，是同一期構造變形或同一應力作用下所產生的構造的總和[1-2]。本文針對貝中次凹構造特征復雜的地質特點，考慮幾何學、運動學、動力學和時間4個方面因素，對海拉爾盆地貝中次凹構造樣式開展了逐層推進的綜合研究，對指導該區油氣勘探具有實際意義。

1 地質概況

貝中次凹構造上位于海拉爾盆地貝爾凹陷南部，東部為布勒洪布斯隆起帶，西部為蘇德爾特隆起帶，勘探面積約460km2[3-4]。貝中次凹劃分為東部斷階帶、中部洼槽帶、西部斷階帶和北部斜坡帶，整體上是一個北東向展布的地塹（圖1）。從上到下鉆遇的地層依次為第四系、第三系、白堊系青元崗組、伊敏組、大磨拐河組、南屯組、銅缽廟組和侏羅系布達特群。

圖1 貝中次凹構造單元劃分圖

2 區域構造演化特征

海拉爾盆地是我國東北地區古生界褶皺基底上發育起來的較大的斷陷盆地，屬于中亞—蒙古地槽的一部分。中晚侏羅—早白堊世時期由于地幔熱隆張裂作用，使海拉爾盆地伸展拉張，形成斷陷盆地。中新生代的演化分為斷陷期、斷—坳轉換期和坳陷期等3個時期。

斷陷期，發育銅缽廟組和南屯組地層，受NW-SE向拉張應力作用。該區明顯受控于北東向主邊界斷層，斷陷總體走向為北東向。

斷—坳轉換期，發育大磨拐河組和伊敏組地層。南屯組沉積期末，張裂作用停止，盆地發生短暫的隆起之后再次沉陷。在大一段沉積時期，隨著邊界斷層活動性的減弱，沉積范圍具有逐漸加大的趨勢；大二段沉積時期，地層沉積出現有方向性的側向加積，并且加積的方向與北東向控陷斷層平行，反映了這一時期走滑拉分盆地的特征，受近S-N向右旋張扭應力作用。伊敏組末期，該區應力場為，產生NE-SW向擠壓分量形成逆斷層和正反轉構造[5]。

坳陷期，發育晚白堊世青元崗組地層，該期近S-N向左旋壓扭應力場持續存在，表現為低幅度褶皺式構造。擠壓作用松弛之后，盆地再次沉陷，主要以角度不整合與下伏地層接觸。

3 構造樣式類型

中新生代盆地的構造演化和應力場轉化是造成貝中次凹構造樣式多樣的根本原因。按照其動力學機制和幾何學形態可以分為伸展構造樣式、走滑構造樣式、擠壓構造樣式和反轉構造樣式（表1）。

表1 貝中次凹構造樣式類型表

3.1 伸展構造樣式

伸展構造樣式是貝中次凹最重要的構造樣式，研究表明，盆地在生長過程中，同沉積拉張—填充作用在橫向和垂向上的表現是不均衡的，重力作用引起的構造變形是逐漸增強的，拉張和重力的聯合作用，產生了多類型和多級次的伸展構造樣式。根據構造形態特征及其成因，將其劃分為重力背形、掀斜斷塊、滑動斷階、逆牽引背斜等4類構造樣式（表1）。

3.1.1 重力背形構造樣式

貝中次凹西部斷階帶，東部斷階帶和中央洼槽帶的隆起帶組成典型的重力背形構造樣式。在剖面上呈東西雙斷的地塹結構，在整體面貌上呈現出一個軸向為NE向，兩翼向東西延伸的背斜構造樣式（表1）。斷陷期，受到NW-SE方向的拉張作用，兩側邊界斷層伸展拆離，基底快速大幅度沉降。在盆地生長過程中，沉積物在平面上的分布差異不斷增大，進而差異重力作用表現越來越顯著，最終形成復雜多樣的重力背斜構造。

3.1.1 掀斜斷塊構造樣式

斷陷期地層在單剪應力作用，以正斷層控制的“骨牌式”斷塊組合為特征，各斷塊底部斷層基本平行，但是由于處于不同構造位置，斷塊沿斷面朝不同方向旋轉而形成的不同類型的掀斜形態。根據斷層與斷塊的組合關系又可分為反向斷塊、順向斷塊、塹壘斷塊3種樣式，其中反向斷塊和塹壘斷塊構成了重要的含油氣圈閉（表1）。

3.1.2 滑動斷階構造樣式

滑動斷階是東西部邊界鏟式斷層活動在斷層上盤形成的多級臺階狀斷塊，邊界斷層切穿基底為主拆離面，其上若干次級斷層及斷塊以上寬下窄的帚狀尖滅歸并于斷層的深部剪切面上。滑動斷階構造是控陷斷層長期演化的結果，屬于斷陷期伸展作用中、晚期產物。根據次級斷層與地層的產狀關系，可分為反向和順向2種滑動斷階類型（表1）。

3.1.3 逆牽引背斜構造樣式

逆牽引背斜是與西部邊界生長斷層伴生的一種構造。斷—坳轉換期大磨拐河組地層產狀平緩，邊界斷層的上盤滑落時，斷塊伴有沿水平軸旋轉的運動狀態，這種旋轉的結果，導致背斜的形成（表1）。

3.2 走滑構造樣式

貝中次凹走滑構造樣式主要有2種類型：即負花狀構造和“X”型斷層組合。負花狀組合主要圍繞長期活動的斷層呈斷層密集帶形式分布，且花狀斷層向下過T1后收斂于同一條斷層（表1）。“X”型斷層組合也為走滑成因，先期形成的張性正斷層被后期走滑斷層錯開（表1）。

3.3 擠壓和反轉構造樣式

伊敏組末期，該區應受近S-N向左旋壓扭應作用，產生NE-SW向擠壓分量形成逆斷層和反轉構造（表1）。反轉構造主要表現在邊界斷層上，早期的正斷層發生反向滑動，即正反轉構造。青元崗組沉積時期近S-N向左旋壓扭作用持續存在，表現為低幅度背斜構造。

4 構造樣式對油氣聚集的控制作用

勘探實踐證明，我國已發現的各種類型的構造油氣藏和非構造油氣藏，在不同盆地類型中的分布規律，嚴格受盆地構造樣式的控制[6-8]。研究表明，生烴巖范圍控制油氣藏分布，富烴次凹油氣相對富集；主干斷層和不整合是油氣運移的主要通道，以有利烴源區為中心四周構造高部位的構造圈閉、巖性圈閉、基巖有利儲層均是油氣運移的主要指向。

4.1 邊界斷層附近的滑動斷階處油氣富集、高產

斷陷期，邊界斷層的形成發育過程控制著盆地沉積物的類型、厚度及展布范圍，也就控制了生儲蓋配置關系。斷陷期盆地沉降速度相對較快，南屯組的湖相暗色泥巖，既是主力烴源巖層，也是良好的蓋層。受構造背景和沉積環境控制，南一段沉積時期扇三角洲及辮狀三角洲的前緣砂體、南二段沉積時期前緣滑塌濁積砂體均是有利儲集層系。邊界斷層的活動形成了在斷層上盤的多級臺階狀滑動斷階構造樣式。邊界斷層是油氣運移的主要通道，同時也是地層壓力釋放區，成為油氣的有利指向區。同時，邊界斷層控制的斷陷期盆地中發育多套生儲蓋巖系，可形成多套含油氣層系。在縱向上相互疊加，橫向上復合連片，形成復式油氣聚集帶。

4.2 主生烴次凹內的反向斷塊和塹壘斷塊形成大量潛山油藏

貝中次凹反向斷塊和塹壘斷塊構造樣式主要發育在中央洼槽帶的隆起帶，該處油藏類型主要為潛山油藏。前中生代基巖遭受多期斷層活動，基巖塊體翹傾、解體，造成潛山與生油洼槽鑲嵌的格局，長期遭受風化剝蝕、斷層活動的熱蝕變，形成良好的溶孔、溶洞和裂縫儲層。同時，輕變質巖基底，在斷陷盆地沉積之前經歷過長期的風化剝蝕過程，存在基巖風化殼；在伸展斷陷盆地形成過程中以及斷陷盆地形成后的多期改造，可形成大量裂縫和破碎帶；為油氣的富集提供空間，儲層物性受深度影響較小。斷層與不整合組成的通道組合是潛山成藏的輸導體系，位于油氣運移通道上的各類潛山圈閉是油氣聚集的有利圈閉。

4.3 次凹內反向斷塊是斷層—巖性油氣藏聚集區

由于貝中次凹南屯組主力烴源巖滿凹覆蓋，儲層被烴源層包圍，油源充足，油氣運移距離短。銅缽廟組、南屯組扇三角洲前緣砂體和大磨拐河組一段發育的低位體系域及湖侵體系域砂體與反向斷塊等構造樣式結合形成斷層—巖性、巖性—地層、砂巖上傾尖滅和透鏡體等復合圈閉。

4.4 反轉構造樣式與油氣聚集

貝中次凹受邊界斷層控制，構造演化具有早期純剪、中期張扭、晚期反轉的特點，發育反向斷層遮擋的斷鼻、斷塊、褶皺等多種反轉構造樣式，形成了斷背斜、斷塊油氣藏。在邊界斷層作用下，晚期斷層構造活動在在淺部伊敏組一段形成逆牽引背斜和掀斜斷塊，發育扇三角洲，在中部斷層隆起帶發育有低水位楔、低水位扇，具有較好的儲集空間。斷層伸入生油洼槽，溝通油源，在淺層形成構造油藏，多具有規模小、產能高的特點，是下一步勘探工作的重點。

5 結論

（1）構造樣式的多樣性是由構造變形的多期次性和構造變形的差異性決定的。3個構造演化階段的構造變形改造、疊加，形成了伸展、走滑、擠壓和反轉4種構造樣式并存的特征。每一種構造樣式均反映了不同的動力學背景。

（2）貝中次凹是以復雜斷塊著稱的復式油氣聚集區，油氣聚集嚴格受構造樣式的控制，近年來，構造、構造—巖性和基巖潛山油藏勘探取得了較大進展。反轉構造樣式形成的斷背斜、斷塊油氣藏，具有較好的儲集空間，是下一步勘探工作的重點。

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TE122

A

1004-5716(2015)03-0089-04

2015-01-07

2015-01-07

張瑩（1982-），女（漢族），遼寧撫順人，工程師，現從事構造研究工作。