南陽凹陷構造與油氣成藏關系研究

楊云飛，張本書，李黎明，郭 毅，肖 湘

（中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南 南陽 473132）

1 區域構造背景

南陽凹陷位于秦嶺褶皺帶和揚子板塊北緣斷裂帶的結合部，屬于南襄盆地的一個相對獨立的斷陷構造單元，是由新野斷裂和其誘導出的曲洼斷層控制下形成的南陡北緩和扇形楔狀斷陷盆地。凹陷緊靠秦嶺褶皺帶南側，由于新生代地幔上隆所產生的張應力，使得中生代早期就發育一系列北西向的壓扭性斷裂轉變為張性斷裂。張性斷裂活動受先存基底結構和構造格局的制約，導致地殼變薄，凹陷形成。該凹陷具有南斷北彎的構造樣式，其陡傾式斷陷盆地沉積模式和彎折式斷陷盆地沉積模式在中國東部典型斷陷盆地具有重要的代表性[1]。

2 構造特征

南陽凹陷的構造演化主要受邊界斷層及內部各級斷層的控制。凹陷的基底斷裂為南部邊界的新野斷裂，在盆地的斷陷期和坳陷期長期繼承性活動，是控制凹陷形成演化的關鍵。古近系整體表現為“南斷北超”的被斷層復雜化了的半地塹型斷陷，新近系總體為坳陷結構，坳陷期沉降差異較小。與一般斷陷不同的是，南陽凹陷邊界斷層傾角較小，斷陷顯得寬而淺，長寬比較小，約為3∶2（圖1）。凹陷構造特征的主要體現在以下三個方面：1）邊界斷層的構造特征及活動特性沿走向方向變化及其由此引起的構造格局、構造沉降特征變化；2）沿邊界斷層傾向方向構造特征的差異主要體現在古近系的沉積厚度（南厚北薄）變化、斜坡上斷裂復雜程度差異；3）總體存在“3 洼2 隆1 斜坡”的構造格局，形成的二級構造主要有三個鼻狀構造帶（張店、魏崗和東趙莊鼻狀構造）和一個背斜構造（東莊背斜）。

圖1 南陽凹陷構造格局簡圖

凹陷內斷層發育，大小斷裂150 余條，均為張性斷裂。以NE、NEE 及NNE 向為主，NW、NNW 向其次。基底斷裂上陡下緩，凹面向上，即所謂的鏟形斷裂，一些較大規模的同生斷層也顯示這一幾何特征。淺部斷層傾角多在50～70°，向深層逐漸變到15～20°。這些斷層活動以及后期的構造運動，從根本上控制了凹陷的構造格局，直接地控制了油氣聚集的范圍和富集程度[2]。

3 構造與油氣成藏的關系

南陽凹陷構造活動強烈，斷層十分發育，是比較典型的復雜斷塊含油區，與斷層有關的油氣藏數量眾多，在所發現的儲量中占絕大部分。含油圈閉一般在鼻狀構造背景條件下形成，往往被斷層分割而復雜化，而斷塊（斷鼻）則成為一個基本的含油氣單元。

3.1 構造控制烴源巖的豐度、類型

受邊界斷層控制形成的牛三門和東莊次凹是南陽凹陷的主要烴源巖分布區。特別是在核三段早期至核二2 亞段沉積時期，南陽凹陷處于穩定沉降階段，形成了較厚的富烴泥質烴源巖，其生烴潛力大、效率高，是形成豐富油氣資源的物質基礎。

南陽凹陷有機質類型以腐殖腐泥型為主。有機碳含量變化不大，牛三門次凹分布范圍為0.5%～2.72%，平均為1.22%；東莊次凹為0.5%～2.85%，平均為0.78%。生烴潛量（S1+S2）差別較大，牛三門次凹為0.5%～45.95%，平均為7.3%；東莊次凹為0.53%～17.29%，平均為2.21%。高豐度有機質主要分布在深凹陷帶，向北逐漸減少；東莊地區受東1 號斷層控制，有機碳最大值并不在沉積中心，而是在偏北的斜坡與深洼過渡帶上。

3.2 構造控制儲集巖的分布及儲集性能

受區域構造背景及古構造地貌控制，南陽凹陷核桃園組沉積時期物源來自南北兩個方向，且以北部物源為主。北部物源來自社旗和師崗凸起，匯水面積大，供源豐富，形成焦店－沙堰、金華－張店兩個復合三角洲沉積體系，具有“遠、薄、細”的特點，并以水下分流河道、河口壩及前緣席狀砂沉積為主，儲集性能較好。南部物源來自新野低凸起，在南部邊緣形成了黃莊、北馬莊、黑龍廟等小型水下沖積錐沉積體系，控制了凹陷南部的儲層分布，因埋藏較深，儲集性能較差

3.3 構造對生儲配置的控制

南陽凹陷生油巖與砂體接觸面積較小，配置欠佳，在一定程度上影響了油氣的運移、聚集。由于南陽凹陷生油中心區僅發育小型水下沖積錐砂體，且埋藏深，物性較差，生儲配置不佳。北部三角洲砂體儲集條件較好的相帶主要分布于北部斜坡區，需靠側向供源。生油中心區砂體分布面積小，如核三段伸入生油區的砂體面積僅占砂體總面積的17.8%，核二段占10.9%，同時砂巖百分比低于20%，砂巖單層薄，儲集性能變差。

4 結語

1）南陽凹陷南部邊界新野斷裂在古近系地層沉積期保持持續的活動性，對核桃園組烴源巖、儲集巖和圈閉的形成與發展具有明顯的控制作用，彎折帶內繼承性隆起和斜坡是大型低位扇的有利堆積部位和高位砂體的加厚帶，是今后找尋斷鼻、斷塊及斷層-巖性類油氣藏的主要方向。

2）南陽凹陷的沉積、構造演化歷史決定了其以核桃園組為主體的含油氣系統的形成和演化[3]，砂體與構造的空間匹配決定了油氣成藏特征及分布和富集規律，也就是砂體、鼻狀構造、斷層三者的時空配置控制著油氣藏的分布和富集規律，遵循這一規律，對凹陷各區帶開展有針對性的目標勘探，必將加快勘探步伐，提高勘探效益。