濟(jì)陽(yáng)坳陷不同區(qū)帶構(gòu)造樣式發(fā)育與油氣富集差異性分析

丁桔紅

（中石化股份勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015）

濟(jì)陽(yáng)坳陷位于渤海灣盆地東南部，主要由東營(yíng)、惠民、沾化和車(chē)鎮(zhèn)四個(gè)凹陷及分凹的凸起組成，總面積約2.62萬(wàn)km2，坳陷內(nèi)主要發(fā)育有NE、NW和近E-W向三組基底邊界正斷層，控制了凹陷的發(fā)育及演化。濟(jì)陽(yáng)坳陷是在古生代基底上形成的中、新生代斷陷-坳陷復(fù)合型盆地[1]，經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[2]的影響和改造，在不同構(gòu)造單元內(nèi)，構(gòu)造樣式多樣，構(gòu)造樣式之間的關(guān)系也存在多樣性。構(gòu)造樣式及其之間的關(guān)系能反映盆地演化的地球動(dòng)力學(xué)背景，控制沉積物的充填及相帶展布，也決定油氣圈閉類(lèi)型及富集[3-6]，因此研究構(gòu)造樣式及其與油氣富集關(guān)系具有重大意義。

1 構(gòu)造樣式類(lèi)型

濟(jì)陽(yáng)坳陷根據(jù)控盆邊界斷層和盆內(nèi)主要斷層的發(fā)育特征，可分為車(chē)鎮(zhèn)簡(jiǎn)單單斷型、東營(yíng)和沾化復(fù)雜單斷型及惠民雙斷型三種類(lèi)型的盆地結(jié)構(gòu)，每個(gè)盆地內(nèi)部可進(jìn)一步劃分為陡坡、洼陷、中央隆起、潛山凸起及緩坡等構(gòu)造帶。

依據(jù)前人研究成果[7-8]，通過(guò)對(duì)不同構(gòu)造帶大量三維地震剖面的解釋和分析，結(jié)合各地質(zhì)時(shí)期斷層組合特征，將濟(jì)陽(yáng)坳陷構(gòu)造樣式劃分為5類(lèi)7種（圖1）。其中滑動(dòng)斷階、逆牽引構(gòu)造和反轉(zhuǎn)構(gòu)造主要發(fā)育在陡坡帶，翹傾斷塊主要發(fā)育緩坡帶，地層補(bǔ)償塹背形和重力滑動(dòng)塹背形主要發(fā)育在洼陷帶，底辟構(gòu)造發(fā)育在中央隆起帶[9]。

2 不同區(qū)帶構(gòu)造樣式疊置組合關(guān)系

圖1 濟(jì)陽(yáng)坳陷構(gòu)造樣式類(lèi)型Fig.1 Tectonic style types in Jiyang Depression

濟(jì)陽(yáng)坳陷是由斷陷早期NW向斷層控制形成的簡(jiǎn)單半地塹被晚期NE向斷層控制的復(fù)雜半地塹、塹壘及新近紀(jì)-第四紀(jì)的拗陷披覆疊加改造而成的盆地[9]。在盆地的演化中，由于控盆邊界斷層不同，各構(gòu)造帶受力作用有差異，構(gòu)造樣式多樣，不同構(gòu)造帶構(gòu)造樣式的疊置組合方式不同（圖2）。

其中，陡坡帶在孔店-沙四沉積時(shí)期，沉積速度小于沉降速度，主要發(fā)育板式南傾邊界主斷層；在沙三-東營(yíng)期邊界主斷層逐漸發(fā)育為鏟式，沉積速度大于沉降速度，斷層向盆內(nèi)變新，鏟狀主斷層與多條順向次級(jí)斷層組成順向或反向滑動(dòng)斷階構(gòu)造樣式。陡坡帶由早期形成的板式斷層被晚期發(fā)育的滑動(dòng)斷階疊加改造而成。

中央隆起帶:在盆地的演化過(guò)程中，車(chē)鎮(zhèn)、沾化凹陷主控邊界斷層比東營(yíng)、惠民陡，屬于窄盆，無(wú)中央隆起帶發(fā)育，而東營(yíng)、惠民凹陷盆地寬緩，受構(gòu)造遷移和重力滑動(dòng)的影響在其內(nèi)部形成中央隆起帶[9-10]。東營(yíng)和惠民凹陷盆地結(jié)構(gòu)不同，中央隆起帶的疊置演化方式有差異:東營(yíng)凹陷中央隆起帶是由沙三-東營(yíng)期底辟塹背斜疊加在孔店-沙四期洼陷之上而成；惠民凹陷的中央隆起帶是由沙三-東營(yíng)期翹傾斷塊半背斜疊加在孔店-沙四期洼陷之上而成。

緩坡帶:濟(jì)陽(yáng)各凹陷由于盆地結(jié)構(gòu)不同，其緩坡疊置方式有差異；單斷型盆地的緩坡在孔店-沙四沉積時(shí)期主要發(fā)育基底反向南傾斷層，為反向翹傾斷塊；在沙三-東營(yíng)沉積時(shí)期，隨著沉積厚度增大和重力作用增強(qiáng)，主要發(fā)育北傾斷層，為順向翹傾斷塊構(gòu)造樣式；單斷型的緩坡以早期發(fā)育的反向斷階和晚期的順向斷階疊置而成，為斷階式緩坡。雙斷型盆地的緩坡在孔店-沙四沉積時(shí)期主要發(fā)育北傾斷層，為半地塹；沙三-東營(yíng)沉積時(shí)期北傾和南傾斷層同時(shí)發(fā)育，組成塹壘斷塊；雙斷型的緩坡以早期發(fā)育的半地塹和晚期發(fā)育的塹壘疊加組合而成，為塹壘式緩坡。

圖2 濟(jì)陽(yáng)不同區(qū)帶構(gòu)造樣式疊置關(guān)系圖Fig.2 Tectonic style superimposed relation in different zones of Jiyang Depression

濟(jì)陽(yáng)坳陷的凸起帶主要有分布在凹陷周邊的高凸起和凹陷內(nèi)的低潛山兩種類(lèi)型[7]:高凸起是在下第三系發(fā)育的斷壘潛山背景上，上第三系披覆背斜疊加而成的構(gòu)造；低潛山是前第三系斷塊潛山或褶皺背斜上發(fā)育起來(lái)的下第三系披覆構(gòu)造。

3 構(gòu)造樣式發(fā)育與油氣富集差異性關(guān)系

濟(jì)陽(yáng)各凹陷由于不同構(gòu)造帶構(gòu)造樣式發(fā)育的差異，決定了成油格架的不同，控制了油氣富集的差異（圖 3）。

陡坡帶距離生油洼陷近，發(fā)育繼承性的油源大斷裂，是油氣非常富集的區(qū)帶，在濟(jì)陽(yáng)坳陷近50億噸的探明儲(chǔ)量中，凸起帶占22%。但由于各凹陷陡坡邊界主控?cái)鄬友莼潭炔煌?使油氣富集存在差異:東營(yíng)、惠民凹陷邊界主斷層（傾角10°～40°）比沾化、車(chē)鎮(zhèn)（傾角大于60°）的緩，次生斷層多，大型的滾動(dòng)背斜及斷塊構(gòu)造發(fā)育，沉積相帶范圍寬（東營(yíng)、惠民扇體平面上延伸一般為5～10 km，而沾化、車(chē)鎮(zhèn)扇體平面上延伸一般為1～3 km，沉積相類(lèi)型多，在斷階二臺(tái)階以上發(fā)育洪積扇、扇三角洲和水下扇，低臺(tái)階發(fā)育深水濁積扇，且各類(lèi)扇體由盆緣至洼陷帶出現(xiàn)洪積扇-扇三角洲-近岸水下扇-濁積扇完整的有序組合，各類(lèi)扇體的有序組合形成了油氣藏呈規(guī)律性的展布，由邊緣凸起向洼陷中心依次是地層油藏-斷塊、滾動(dòng)背斜構(gòu)造油藏-巖性油藏，成藏序列完整、油藏類(lèi)型多，油氣富集，在濟(jì)陽(yáng)陡坡帶探明石油地質(zhì)近11億噸的儲(chǔ)量中，東營(yíng)凹陷占93%。

圖3 濟(jì)陽(yáng)不同構(gòu)造帶油氣富集模式圖Fig.3 Oil and gas enrichment mode in different structural belt of Jiyang Depression

在盆地的發(fā)育中，中央隆起帶的底辟背斜及斷裂半背斜直接疊加在生油洼陷上，儲(chǔ)集體直接蓋于或側(cè)向插入烴源巖中，成為油氣運(yùn)移的主要指向地帶，是油氣富集高產(chǎn)的聚集帶，在濟(jì)陽(yáng)近50億噸的探明儲(chǔ)量中，中央帶占27%。中央隆起帶的油氣富集程度與油源供給有關(guān)，如東營(yíng)中央隆起帶比惠民油氣富集，主要是東營(yíng)中央背斜帶由民豐、利津和牛莊三個(gè)生油洼陷供給油氣，生烴量為263.43×108t、排烴量為72.66×108t，而惠民斷裂半背斜主要由臨南洼陷供給油氣，生烴量為91.20×108t、排烴量為28.28×108t，遠(yuǎn)小于東營(yíng)中央背斜帶潛在的供給量，油氣比惠民富集，東營(yíng)中央隆起帶探明儲(chǔ)量5億噸，而惠民卻不到3億噸。

緩坡帶控制了區(qū)域地層的主要傾斜方向，也為油氣運(yùn)移聚集的主要區(qū)帶，但距離生油洼陷遠(yuǎn)，油氣相對(duì)不太富集。由于緩坡構(gòu)造樣式不同，油氣富集存在著差異。在沉積充填上，單斷型斷階式緩坡由盆緣向洼陷帶主要發(fā)育扇三角洲、三角洲和濁積扇的沉積組合；雙斷型塹壘式緩坡由于地壘的發(fā)育主要發(fā)育扇三角洲和三角洲疊置。沉積充填的不同使油氣藏發(fā)育存在差異:斷階式緩坡油藏類(lèi)型多，由洼陷中心向邊緣依次是巖性油藏-構(gòu)造油藏-地層油藏呈有序性分布；塹壘式緩坡主要發(fā)育地壘控制下的構(gòu)造油藏。斷階式緩坡的圈閉、油藏類(lèi)型多，且距油源近、斷陷期發(fā)育的北傾斷層有利于油氣的運(yùn)移，輸導(dǎo)條件好，比壘塹式緩坡油氣富集，如在濟(jì)陽(yáng)緩坡近6億噸的探明儲(chǔ)量中，東營(yíng)、沾化、車(chē)鎮(zhèn)斷階式緩坡分別占73%、11%和11%，而惠民塹壘式緩坡僅占3%。

凸起帶頂部發(fā)育披覆構(gòu)造，內(nèi)部潛山直接或通過(guò)斷層與烴源巖接觸，披覆背斜、鼻狀構(gòu)造、斷塊、地層不整合、潛山等多種類(lèi)型圈閉發(fā)育，是油氣非常富集的有利區(qū)帶，濟(jì)陽(yáng)坳陷近50億噸的探明儲(chǔ)量中，凸起帶占27%。

4 結(jié)論

（1）濟(jì)陽(yáng)坳陷構(gòu)造樣式主要有翹傾斷塊、滑動(dòng)斷階、潛山披覆、重力構(gòu)造、底辟構(gòu)造、走滑構(gòu)造和反轉(zhuǎn)構(gòu)造等5類(lèi)7種，不同構(gòu)造帶發(fā)育不同類(lèi)型的構(gòu)造樣式。

（2）在盆地的演化中，由于控盆邊界斷層及構(gòu)造帶受力作用的不同，不同構(gòu)造帶構(gòu)造樣式疊置方式不同:陡坡帶是由斷陷早期形成的板式斷層被晚期發(fā)育的滑動(dòng)斷階疊加、逆牽引構(gòu)造改造而成，中央隆起帶是由晚期發(fā)育的背斜、半背斜疊加在早期洼陷之上而成，緩坡帶由早期和晚期分別發(fā)育的不同翹傾斷塊疊置而成，凸起帶是在潛山背景上，披覆背斜疊加而成的構(gòu)造。

（3）構(gòu)造樣式發(fā)育的差異，決定了成油格架的不同，控制了油氣富集的差異。油氣在凸起、底辟背斜的中央隆起及邊界主控?cái)鄬友莼潭雀叩亩钙碌葏^(qū)帶相對(duì)富集。

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