南黃海盆地北部坳陷北凹構造特征與圈閉類型

任 艷，趙 洪，邵宇藍

（中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海 200030）

南黃海盆地北部坳陷北凹構造特征與圈閉類型

任 艷，趙 洪，邵宇藍

（中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海 200030）

南黃海盆地北部坳陷北凹各級斷層發育復雜、構造特征演化研究難度大，至今尚未有商業油氣發現。在北凹新三維地震資料進行精細構造解釋的基礎上，開展了構造特征及圈閉類型研究,結果表明，研究區斷裂形成時期可分成早、中、晚期和持續性發育四個演化時期，北凹中下構造層形態變化大，上構造層形態變化平緩；構造樣式主要包括地塹、地壘、斷階、花狀與似花狀構造。從圈閉類型來看，北凹受區域性伸展和走滑作用控制，主要發育斷鼻、斷塊構造，其次為受斷層遮擋的構造–巖性圈閉，圈閉類型在平面上整體具有分區分帶特征。

南黃海盆地；北凹地區；斷裂期次；構造特征；圈閉類型

南黃海盆地北部坳陷北凹地區（北凹）是尚未取得油氣突破的含油氣遠景區域之一，勘探程度仍然較低且尚未見商業油氣的發現。前人在研究區內開展了部分二維地震采集、重處理及重、磁、電等聯合反演工作，但由于地震資料品質較差、鉆井資料少而導致缺少可靠層位標定，對中古生界殘留盆地地層、構造及沉積特征認識尚不清晰。為了對北凹的構造特征及圈閉類型進行系統研究，本文結合南黃海盆地區域地質與盆地形成演化等方面的認識，通過對近兩年北凹新采集三維地震資料進行精細構造解釋，深入研究該區中新生代斷裂活動特征、構造樣式以及圈閉類型，為成藏控制因素研究及勘探目標的優選提供參考。

1 地質背景

南黃海盆地位于中國大陸與朝鮮半島之間，是疊合于下揚子準地臺前震旦系變質巖基底上的一個海–陸相多旋回疊合盆地[1–2]。南黃海是在中生代基礎上發育的以新生代地層為主的裂陷盆地，盆地進一步可分為千里巖隆起、北部坳陷、中部隆起、南部隆起和勿南沙隆起5個二級構造單元，總體呈三隆兩坳的構造格局。其中北部坳陷北部以千里巖隆起為界，南部地層超覆于中部隆起之上，整體為北斷南超的箕狀斷陷，面積約5.1×104km2。前人研究認為，南黃海北部坳陷自晚白堊世以來發生了儀征運動、吳堡運動、真武運動和三垛運動等四期較大規模的構造運動，主要經歷了斷坳湖盆發育、箕狀斷陷發育、坳陷萎縮三個階段，縱向上三分結構明顯，形成了多期盆地疊合的構造格局（圖1）[3–6]。

圖1 南黃海盆地北部坳陷構造區劃分

區域地層研究表明，北凹發育是在中生代盆地的基礎上，于晚白堊世–第四紀形成的一個裂陷盆地[7]。自下而上形成了區域拉張背景下發育的上白堊統赤山浦口組和泰州組，隆升剝蝕背景下的古近系古新統阜寧組、始新統戴南組和三垛組，坳陷背景下的新近系鹽城組和第四系東臺組，總厚度達3 000～8 000 m，目前主要油氣目的層為古新統阜寧組和始新統戴南組。

2 構造特征分析

2.1 基本構造格局

本文在目前僅有的ZC–A井合成地震記錄標定的基礎上，準確識別了由下至上的Tg、Tk20、T100、T85、T80、T55、T50、T20等 8個反射層進行追蹤并完成各反射層構造圖。從構造特征上可見其被T50分為上下二個構造層，其中上構造層的構造形態相對于中下構造層變化較為平緩。

北凹中下構造層由下至上各層整體構造面貌基本一致且具有較好的繼承性。以T80為例，北凹中下構造層以北1斷裂為界，將研究區分為南北兩個構造帶：北部構造帶整體構造形態為一個沿北1斷裂呈北東走向發育的背斜，其上發育一系列北西走向斷層。南部構造帶又可分為東部褶皺帶、中部斷坳帶和南部鼻狀構造帶三個次及構造單元（圖2）；北凹上構造層構造形態變化較為平緩（圖2）。其西北部為一背斜構造，南部為一鼻狀構造的向北傾沒部分，東部為一向東傾的單斜構造。整個反射層構造斷層不發育，單條斷層規模小，延伸距離短，在研究區中東部分為北東向和近東西向兩組不同走向的斷層。

圖2 南黃海盆地北凹三維地震T80和T20反射層構造

2.2 斷裂發育期次

根據地震剖面及構造演化史分析認為，研究區斷裂形成時期可分成長期發育以及早、中、晚期發育的斷裂，具體特征如下：

（1）長期發育的斷裂。長期發育斷裂指在泰州組沉積期或更早時期形成，在阜寧組、戴南組、三垛組及以后各沉積期繼續活動的斷裂，此類斷裂在三維工區發育較少，典型的有千里巖斷裂和北1斷裂（圖3），斷裂在各層系均有發育且斷距由下至上逐漸變小。

（2）早期斷裂。早期斷裂是指在儀征構造運動時期及其以前形成的兩類斷裂：一類是在斷坳轉換期結束，后期又被激活而繼續活動的斷層，多具有同生的性質。這類斷層在區內延伸長、斷距大，區內主要發育F07斷層（圖3），最大斷距在T100上。二類是在T100、Tg反射層上單斷的斷層，此類斷層斷距相對較小，平面上延伸距離短,對沉積的控制作用較弱。

（3）中期斷裂。中期斷裂指在吳堡運動和真武運動時期形成的斷層，即阜寧組沉積末期、戴南組沉積期末期形成的組狀分布的非繼承性斷裂，剖面上呈地塹式或花狀。該時期斷裂活動強烈，斷裂多是在拉張應力作用下形成的，主要發育在三維工區中部，呈北西西走向條帶狀展布，多數斷層延伸距離較短，形成時期南早北晚。

（4）晚期斷裂。晚期斷裂指在三垛運動時期及其以后形成的斷層，發育在三垛組–鹽城組–第四系，僅在北一斷裂下降盤和構造轉換部位發育數量少且規模小的斷層。北1斷裂附近發育的斷裂主體呈北東向，延伸較短且斷距較小；斷裂呈北東、北東東向展布，延伸長度較前者長。

不同時期發育的斷層特征研究表明，白堊系沉積末期至阜寧組沉積早期形成的斷層為早期斷層，平面上近均勻分布，規律性不明顯且規模中等，走向分為北東向和東西向兩組；阜寧組沉積末期至三垛組沉積末期形成的斷層為中期斷層，此時期斷層發育數量多且規模大，平面分布規律性強，呈近東西走向的條帶狀展布；三垛組以后形成的斷層為晚期斷層，數量少且規模小，整體有北東、東西兩組走向。

2.3 構造演化史

自晚白堊世以來，南黃海盆地經歷了儀征、吳堡、真武、三垛四次較大規模的構造運動，這四次構造運動控制了整個南黃海盆地新生代沉積的演化史、沉積體系建造以及地層沉積的保存及剝蝕特征。南黃海盆地北部坳陷北凹的構造演化與區域構造演化基本一致，主要經歷了斷坳湖盆發育、箕狀斷陷發育、坳陷萎縮三個階段（圖4）。

圖3 南黃海盆地北凹斷裂形成期次

圖4 南黃海北凹構造發育史剖面

2.3.1 斷坳湖盆發育階段

泰州組沉積時期，整個南黃海盆地北部盆地是一個統一的湖盆，至阜寧組沉積時期，湖盆進一步擴大。阜寧組沉積晚期，盆地內主干基底斷層的活動性加強，盆地的凹凸雛形開始形成，邊界斷層的垂直位移落差加大，活動性也逐漸增強，盆地結構開始向伸展斷陷轉化，阜寧組沉積末期，發生了以翹傾為主的吳堡運動，沉積巖廣泛暴露地表，阜寧組地層遭受剝蝕，結束了廣湖沉積。

2.3.2 箕狀斷陷發育階段

吳堡運動使泰州組–阜寧組統一廣湖解體，進入戴南組–三垛組箕狀斷陷發育期。主干邊界基底斷裂強烈活動，凹陷內斷裂帶上盤的反向斷層也開始強烈活動，并與下構造層分隔明顯，少數與早期斷層切割，形成復雜的“Y”型斷層組合。始新世末，發生三垛運動，盆地整體擠壓抬升，結束了南黃海盆地斷陷盆地的演化。

2.3.3 坳陷萎縮階段

三垛事件使盆地遭受區域性夷平，伴隨地殼整體均衡沉降，盆地進入坳陷階段。

2.4 典型構造樣式

構造樣式是指同一期構造變形或同一應力作用下產生的構造總和，對形成機制、剖面形態及空間排列方式具有相似性的一類構造組合的綜合反映，具有與地球動力學背景相一致的特點。研究其形態及成因對于認識油氣富集主控因素、油氣藏形成特點和提高鉆探成功率等方面均有重要意義[8-11]。本文通過三維地震解釋并針對斷裂的組合方式及形成機制進行精細分析后，認為研究區主要具有地塹構造樣式、地壘構造樣式、斷階構造樣式、正花狀構造樣式（圖5）和似花狀構造樣式（圖6）共5種構造樣式。

3 圈閉類型及其展布

研究區構造圈閉的成因與區域性伸展、走滑作用有關。由于構造運動的多期次發育及不同構造帶

具有不同的響應特征，圈閉在平面上有分區、分帶的特征，剖面上的不同時期圈閉常互相疊置，研究區發育以斷鼻、斷塊為主的構造圈閉類型（圖7）。

圖5 正花狀構造

圖6 似花狀構造（卷心菜式）

圖7 三維工區圈閉線疊合

（1）北1斷裂北部斷階帶圈閉分布區。北1斷裂北部整體上為一個被斷層復雜化的半背斜，其上發育階梯狀伸展斷階構造，地層傾向與斷裂傾向相同。斷塊向地層下傾方向節節下掉，形成階梯狀構造。在臺階部位往往形成有利于油氣聚集的斷鼻和斷塊圈閉（圖8）。

（2）中部深凹帶圈閉分布區。深凹帶主要發育斷鼻和地塹構造樣式。深凹帶反向正斷層發育，伴隨斷層形成斷鼻、斷塊構造，往往形成斷層遮擋的構造–巖性圈閉。

（3）南部鼻狀構造帶圈閉分布區。研究區南部整體形態為一向北傾沒的鼻狀構造帶，其上發育一系列斷層，組成花狀、似花狀構造樣式。伴隨斷層形成一系列局部構造圈閉，這些構造圈閉呈近南北向展布于鼻狀構造帶上，具有面積大、成群成帶展布的特點，圈閉的主要類型為斷鼻、斷塊。

4 結論

（1）北凹三維工區中下構造層形態變化劇烈但各層整體構造面貌基本一致，整體具有較好的繼承性；上構造層形態變化平緩且構造形態相對比較簡單。

（2）北凹斷裂形成時期分為早、中、晚三期：白堊系沉積末期至阜寧組早期形成的早期斷層，平面上全區近均勻分布，規模中等，走向分為北東向和東西向兩組；阜寧組末期至三垛組末期形成的中期斷層數量多且規模大，平面分布規律性強，呈近東西走向的條帶狀展布；三垛組以后形成的斷層為晚期斷層，數量少，規模小，平面上呈北東走向條帶狀展布，單個斷層分北東、東西兩組走向。

（3）研究區不同時期所受應力不同而表現出復雜多樣的構造樣式，研究認為研究區發育地塹構造、地壘構造、斷階構造、花狀構造和似花狀5種構造樣式。

（4）從圈閉類型來看，北凹受區域性伸展和走滑作用控制，主要發育斷鼻、斷塊構造，其次發育受斷層遮擋的構造–巖性圈閉。平面上斷鼻圈閉與斷塊圈閉主要發育于北1斷裂北部斷階帶以及南部鼻狀構造帶，而構造–巖性圈閉則主要分布在中部深凹帶。

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圖8 過三維工區主要圈閉帶剖面

TE112.2

A

1673–8217（2017）06–0015–05

2017–04–18

任艷，碩士，工程師，1987年生，2013年畢業于中國地質大學（北京）礦物學、巖石學、礦床學專業，現從事石油地質研究工作。

趙川喜