濟(jì)陽坳陷樁西潛山構(gòu)造演化與油氣成藏

孫耀庭，徐守余，劉 靜，李玉蘭，李 輝

1．中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，青島266580；2．中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院，東營257015

濟(jì)陽坳陷樁西潛山構(gòu)造演化與油氣成藏

孫耀庭1,2，徐守余1，劉 靜2，李玉蘭1，李 輝2

1．中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，青島266580；2．中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院，東營257015

樁西潛山是濟(jì)陽坳陷構(gòu)造變化最為復(fù)雜的地區(qū)，經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動，具有良好的油氣勘探開發(fā)前景，但對其構(gòu)造演化過程一直未進(jìn)行深入研究，影響了勘探開發(fā)工作的開展。該文在區(qū)域構(gòu)造演化分析的基礎(chǔ)上，利用平衡剖面分析方法對樁西潛山構(gòu)造演化過程進(jìn)行了深入研究。結(jié)果表明，樁西潛山受控于華北板塊，在太古代到中元古代陸核形成后的克拉通構(gòu)造背景和早古生代穩(wěn)定的碳酸鹽巖為主的沉積條件下，經(jīng)歷了印支期褶皺隆升、燕山期斷塊抬升和喜馬拉雅期拉張塊斷改造及掩埋3個演化階段?；鶐r地層經(jīng)歷了印支期和晚燕山期兩期構(gòu)造擠壓活動，但擠壓作用較弱；現(xiàn)今褶皺是喜馬拉雅期形成的滾動背斜，樁西潛山為低位擠壓-拱張褶皺型潛山。樁西潛山儲層以下古生界寒武-奧陶系碳酸鹽巖為主，潛山構(gòu)造演化控制了儲層分布。儲層類型以斷裂巖溶帶和裂縫為主，其次是風(fēng)化殼巖溶帶，主要形成潛山內(nèi)幕裂縫性油藏。樁西潛山油氣來自孤北洼陷古近系沙三下亞段烴源巖，油氣穿過樁南斷層運(yùn)移到潛山成藏。樁西潛山發(fā)育擠壓-拱張褶皺型和擠壓-拉張斷塊型2種成藏模式，擠壓-拱張褶皺型主要分布在背斜構(gòu)造西翼，擠壓-拉張斷塊型分布在背斜軸部應(yīng)力最為集中的地區(qū)，是富集高產(chǎn)的主要類型。

構(gòu)造背景；形成機(jī)制；構(gòu)造演化；成藏特征；成藏模式；樁西潛山

圖1 渤海灣盆地構(gòu)造綱要圖(a)和樁西潛山下古生界頂面構(gòu)造圖(b)Fig.1 Tectonic framework of BohaiBay Basin(a)and tectonic characteristicsof the Lower Paleozoic of the ZhuangxiBuried-hill

潛山是指被埋藏于新生代蓋層之下的基底具正向構(gòu)造的基巖塊體（陳廣軍和張善文，2002），經(jīng)歷過地殼上升隆起并遭受剝蝕和地殼下降并被埋藏兩個階段，對于古潛山目前尚無統(tǒng)一的分類原則。濟(jì)陽坳陷同渤海灣盆地其它坳陷一樣是疊置在華北克拉通基底之上的中、新生代斷陷盆地，渤海灣盆地中生代以來的構(gòu)造發(fā)育演化主要受太行山斷裂、滄縣斷裂和郯廬斷裂控制（王世虎等,2004），坳陷內(nèi)又被許多北東、北東東和北西向基底斷層切割，形成凹凸相間、錯落分布的構(gòu)造格局（圖1a）。陸相斷陷盆地所具有的凸凹相間的構(gòu)造格局，決定著廣泛分布的“盆外”前第三系潛山是一個重要的勘探接替領(lǐng)域。濟(jì)陽坳陷不同成因的復(fù)雜潛山的構(gòu)造形態(tài)、儲層平面及縱向分布規(guī)律、成藏控制因素等方面存在較大差異（Zheng etal.,2009;萬天豐,2014）。樁西潛山位于濟(jì)陽坳陷沾化凹陷的東北部，西部是埕東凸起，北部是埕島潛山，南、東部分別為孤北洼陷和長堤潛山（圖1b）。樁西潛山油藏是世界上最復(fù)雜的潛山油藏之一，多期構(gòu)造運(yùn)動的疊加導(dǎo)致了成藏要素的復(fù)雜多變。王穎等（2004）采用物理模擬實(shí)驗(yàn)的方法，模擬了樁西潛山的形成過程；曹高社等（2011）采用斷裂分維值對樁西潛山油藏分布進(jìn)行了預(yù)測；隋風(fēng)貴等（2013）論述了古樁西斷層的疊加改造過程和改造方式,以及對樁西潛山形成的影響；孫耀庭（2014）分析了樁西潛山成藏條件和富集規(guī)律。前人針對樁西潛山的構(gòu)造演化缺乏系統(tǒng)研究，對構(gòu)造演化對潛山儲層的控制作用還缺乏系統(tǒng)分析，未對潛山的發(fā)育規(guī)律及成藏機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)研究。所以分析其構(gòu)造演化過程對明確其儲層發(fā)育控制因素、探討成藏主控因素和油氣成藏模式具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

渤海灣盆地是由郯廬斷裂、太行山斷裂和魯西隆起邊界斷裂圍限的中新生代斷陷盆地，地層自下而上有太古界、下古生界、上古生界、中生界、古近系沙河街組和東營組、新近系館陶組和明化鎮(zhèn)組以及第四系平原組。渤海灣盆地經(jīng)歷了三個構(gòu)造演化階段（翟明國,2011），即：（1）太古宙至古元古代地臺結(jié)晶基底的形成、形變和固結(jié)階段；（2）中、新元古代至古生代穩(wěn)定地臺蓋層發(fā)育階段；（3）中、新生代地臺解體、陸相盆地蓋層形成階段。

華北地臺在結(jié)晶基底形成過程中經(jīng)歷了遷西運(yùn)動（距今2900～3000Ma）、阜平運(yùn)動（距今2500Ma左右）和的呂粱運(yùn)動（距今1700～1850Ma）。遷西運(yùn)動形成了華北構(gòu)造區(qū)最古老的陸核，阜平運(yùn)動導(dǎo)致古陸核橫向增生，并使“孤立的”古陸核相互焊接在一起形成統(tǒng)一的華北“萌地臺”，呂梁運(yùn)動完成了結(jié)晶基底的克拉通化過程（翟明國, 2011）。渤海灣盆地結(jié)晶基底為太古界泰山群（Art），巖性主要為片麻巖和斜長角閃巖。

古生代是穩(wěn)定的地臺蓋層發(fā)育時期，構(gòu)造運(yùn)動相對較弱（王世虎等,2004）。下古生界包括寒武系和中、下奧陶統(tǒng)，巖性以灰?guī)r、白云巖等海相沉積的碳酸鹽巖為主，局部夾有薄層泥、頁巖，厚度一般為1300～1400m。上古生界為華北地臺海陸過渡帶沉積，厚度最大可達(dá)1300m，與下古生界呈平行不整合接觸，與上覆中生界呈角度不整合接觸，下部石炭系主要為含煤層泥巖，夾有砂巖與碳酸鹽巖，上部二疊系為砂巖與泥巖的不等厚互層。

印支運(yùn)動后，中國東部大陸經(jīng)歷了中、新生代兩個裂陷作用旋回，形成了廣泛分布的陸相盆地。渤海灣盆地自中生代晚期形成，早中侏羅紀(jì)形成一套河流沼澤相含煤碎屑巖建造，部分地區(qū)有基性火山巖（牛漫蘭等,2012），最大厚度可達(dá)2000m；晚侏羅世-早（中）白堊世是在地殼引張背景上形成的由北東-北北東向正斷層控制的裂陷盆地（李理等,2013），充填了數(shù)千米厚、夾有大量火山巖巖層的河湖相碎屑巖建造；晚白堊世至古新世早期為區(qū)域隆升剝蝕過程，其后經(jīng)過古近紀(jì)持續(xù)斷陷和新近紀(jì)的坳陷階段，形成現(xiàn)今的渤海灣盆地總體構(gòu)造格局。

2 濟(jì)陽坳陷中生代以來構(gòu)造演化歷史

濟(jì)陽坳陷下古生界復(fù)雜潛山的形成，主要經(jīng)歷了印支期褶皺隆升、燕山期斷塊切割差異升降和喜馬拉雅期掀斜翹傾改造及掩埋等3大發(fā)展階段。

2.1 印支期

印支運(yùn)動早期受秦嶺洋關(guān)閉和碰撞造山的南北向擠壓作用力的影響，在華北地區(qū)造成了大規(guī)模的造陸運(yùn)動，局部地區(qū)可能有輕微的褶皺，但主要是導(dǎo)致沉積缺失。朱光等（2004）根據(jù)郯廬斷裂早期左旋擠壓和秦嶺洋關(guān)閉的遠(yuǎn)程效應(yīng)分析，認(rèn)為印支早期形成了埕島—樁西—長堤—墾東、埕東—孤島—墾利兩排負(fù)向構(gòu)造點(diǎn)和埕北—孤北—孤南—富林正向構(gòu)造帶的凹-凸-凹古構(gòu)造格局。

印支晚期（三疊紀(jì)晚期），受華北和揚(yáng)子兩個板塊縫合及郯廬斷裂右旋共同作用，濟(jì)陽坳陷所在地區(qū)地殼褶皺抬升，形成一系列北西向逆沖褶皺構(gòu)造帶（夏斌等,2007），古生界受到強(qiáng)烈的彎曲變形及斷裂位移，下古生界碳酸鹽巖產(chǎn)生軸向張裂隙和層內(nèi)破損，并遭受風(fēng)化剝蝕，有利于儲集層的發(fā)育（詹潤等,2013）。印支期的褶皺隆升為濟(jì)陽坳陷下古生界碳酸鹽巖復(fù)雜潛山的形成奠定了基礎(chǔ)。

2.2 燕山期

燕山運(yùn)動是強(qiáng)烈的斷塊造山運(yùn)動，其構(gòu)造應(yīng)力場的變化主要受控于郯廬斷裂的活動和伊澤奈崎板塊向歐亞板塊的NNW向俯沖（Li,1993）。燕山運(yùn)動共分為3幕，燕山早期（早中侏羅世）主要繼承了印支期的構(gòu)造格局，形成由正斷層產(chǎn)生的低角度傾斜斷塊構(gòu)造，受到郯廬斷裂和滄東斷裂左旋剪切作用，濟(jì)陽坳陷、黃驊坳陷、渤中凹陷被北東向走滑斷層、北西向引張斷層切割成一系列斷陷塊體，形成了斷陷盆地雛形。

燕山中期（早中侏羅世）由于太平洋板塊活動逐漸加劇，揚(yáng)子板塊與華北板塊全面碰撞拼合，伊澤奈崎板塊向歐亞大陸的俯沖作用明顯，引起了郯廬斷裂的左旋扭動和其西側(cè)魯西隆起的右向旋轉(zhuǎn)（徐振中等,2008），帶動了渤海灣盆地區(qū)先存的大型斷裂發(fā)生明顯的拉張斷陷，而深部的巖漿物質(zhì)在整體擠壓背景下沿著斷裂上升底辟以至噴發(fā)，形成鈣堿性的火山巖。朱光等（2004）、牛漫蘭等（2012）討論了郯廬斷裂帶和鄰區(qū)分布的中生代火山巖的性質(zhì)，指出它們即有幔源特點(diǎn)，又有地殼混染的特征，是與走滑斷裂同期的產(chǎn)物。在深部擠壓、淺部拉張巖石圈-地幔相互作用和燕山期特定的板內(nèi)擠壓、走滑作用的控制之下，渤海灣盆地先存的北東向、北西向斷裂，就必然是巖漿底辟上升的通道，因此早期的逆斷層反轉(zhuǎn)為張性的正斷層，不但控制了沉積地層的分布和火山巖的分布，也為潛山構(gòu)造的形成提供了基礎(chǔ)。

燕山晚期（早白堊世晚期-晚白堊世），在華北地區(qū)發(fā)育有逆沖斷層（常國貞等,2002;張克鑫等,2006），濟(jì)陽坳陷的東部中生界與上覆地層間呈明顯的角度不整合接觸。這期擠壓構(gòu)造活動加強(qiáng)了下古生界潛山構(gòu)造的破裂和復(fù)雜化，促進(jìn)了灰?guī)r潛山儲層的發(fā)育。白堊紀(jì)末至第三紀(jì)初的區(qū)域性抬升，使中生代時期出露的下古生界潛山或潛山蓋層進(jìn)一步風(fēng)化剝蝕，其后進(jìn)入新生代斷坳盆地發(fā)育階段。

2.3 喜馬拉雅期

喜馬拉雅運(yùn)動貫穿整個第三紀(jì)，是太平洋板塊的持續(xù)俯沖、印度板塊的向北擠壓和西伯利亞板塊相對向南運(yùn)動導(dǎo)致NNE向郯廬斷裂系右旋拉張作用和上幔上涌、巖石圈減薄伸展聯(lián)合作用的結(jié)果（Zhengetal.,2009）。

喜馬拉雅運(yùn)動早期，濟(jì)陽坳陷仍繼承和保持著中生代斷陷盆地的構(gòu)造格局。中始新世—漸新世，受郯廬斷裂右旋剪切應(yīng)力場控制，一改燕山期的構(gòu)造面貌，產(chǎn)生新的扭張斷陷（Xu et al., 2012），盆地內(nèi)NE、NNE、NEE向斷裂十分發(fā)育，它們控制了盆地內(nèi)目前凹凸相間、以NEE向?yàn)橹鞯臉?gòu)造格局。這一時期，斷塊體強(qiáng)烈翹傾掀斜，升降幅度巨大，高部位剝蝕與低部位接受沉積同時進(jìn)行，是濟(jì)陽斷陷盆地的主要發(fā)育期，也是大部分潛山的定型期。

綜合上述分析可知，濟(jì)陽坳陷基巖地層經(jīng)歷了印支期（三疊紀(jì)末）和晚燕山期兩期構(gòu)造擠壓活動，而總的來看，構(gòu)造應(yīng)力并不是很強(qiáng)。濟(jì)陽坳陷內(nèi)部的構(gòu)造在第三紀(jì)之前是比較簡單的，目前出現(xiàn)基巖地層內(nèi)部的構(gòu)造復(fù)雜現(xiàn)象是喜馬拉雅運(yùn)動改造的結(jié)果。

3 樁西潛山構(gòu)造特征及演化

3.1 構(gòu)造幾何學(xué)特征

3.1.1 負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造

在基巖地層內(nèi)部，靠近左側(cè)正斷層的上盤中生界地層直接覆蓋在下奧陶統(tǒng)和寒武系地層之上，在正斷層的下盤及上盤遠(yuǎn)離該斷層的位置，中生界地層覆蓋在古生界地層之上（圖2），這說明在印支運(yùn)動期，靠近左側(cè)正斷層的上盤的古生界地層抬升幅度較大，剝蝕程度大，殘留下古生界地層厚度薄，表明該地區(qū)在當(dāng)時是一個正形凸起構(gòu)造。這種正向凸起構(gòu)造有可能是褶皺，也有可能是沖斷構(gòu)造（雷超等,2008；Xu etal.,2012）。從殘留的下古生界地層厚度越靠近斷層變的越薄以及過了該斷層后厚度發(fā)生突變這兩個方面的條件可知，當(dāng)時的正向凸起構(gòu)造為沖斷層構(gòu)造。其它情況，如沖斷背斜和背斜構(gòu)造，剝蝕后的殘留構(gòu)造應(yīng)為禿頂背斜，殘留地層的厚度在構(gòu)造的核部最薄，向兩翼逐漸增厚，沖斷背斜在向兩翼殘留地層厚度增大中遇斷層有突變，背斜則無突變。

圖2 樁西潛山東西向地質(zhì)結(jié)構(gòu)剖面（剖面位置見圖1b）Fig.2 Cross section in the ZhuangxiBuried-hill

印支期末，樁西潛山的構(gòu)造形態(tài)為沖斷構(gòu)造，褶曲幅度很小，這與其他地區(qū)發(fā)現(xiàn)的未經(jīng)后期褶曲改造的印支期沖斷層特征一致，即該期構(gòu)造運(yùn)動形成的下古生界剛性層的構(gòu)造以簡單的沖斷層為主，褶皺幾乎不反映，反映了該地區(qū)在當(dāng)時的地層在淺埋深、頂板壓力很小情況下的構(gòu)造形變特征，同時也充分說明在臺地內(nèi)部的擠壓構(gòu)造應(yīng)力較弱的特征，現(xiàn)今看到的褶曲構(gòu)造多數(shù)是后期多次構(gòu)造形變疊合作用的結(jié)果。

從斷層上下盤中生界地層厚度大致相同沒有突變（下盤略薄是由于古近系沉積時剝蝕所致）這一特征可以判斷，中生界地層沉積時，該斷層仍然保持逆斷層性質(zhì)，沒有反轉(zhuǎn)；晚侏羅世和白堊世之間發(fā)生的燕山運(yùn)動期的擠壓構(gòu)造活動，使逆斷層復(fù)活，繼承性活動使?fàn)恳耷鷺?gòu)造基本形成（Zhangetal.,2003;夏斌等,2007）。古近紀(jì)以后發(fā)生的喜馬拉雅運(yùn)動導(dǎo)致左側(cè)的逆斷層又一次復(fù)活，但斷層的繼承性活動不是沿原來斷層面的上盤逆沖，而是上盤由于拉張而下陷，從而導(dǎo)致斷層活動的性質(zhì)發(fā)生了變化，由原來的逆斷層逐漸變?yōu)檎龜鄬?。不過斷層上盤的基巖地層內(nèi)部的背斜構(gòu)造并沒有因?yàn)閿鄬拥姆崔D(zhuǎn)活動而變?yōu)橄蛐?，反而由于形成W型斷塹而加大了褶曲度。

3.1.2 斷層逆沖牽引褶曲構(gòu)造

W型斷塹構(gòu)造中間的褶曲構(gòu)造古生界（寒武系～二疊系）地層在背斜的頂部和前翼被剝蝕，越靠近斷層越薄，表明它是一個印支期形成的斷層牽引背斜構(gòu)造（張克鑫等,2006），背斜的幅度很低。在右側(cè)基巖內(nèi)部還有一個沖斷構(gòu)造，它完全錯開了中生界地層，而且下古生界地層的厚度靠近斷層上盤一帶明顯減薄，說明該斷遮構(gòu)造在印支期已經(jīng)形成，但斷層的落差不大，幾乎無牽引褶曲，在燕山期該斷層的活動規(guī)模較大，牽引褶曲也非常清楚。

在地震解釋中印支期形成的古逆沖斷層上盤古生界地層必然因?yàn)閯兾g變薄，而燕山期形成的逆沖斷層錯開中生界地層，中生界以下的古生界地層可以不變薄。另外，后期形成的正斷層，必然切割古斷層構(gòu)造。不過在實(shí)際研究中，保留在古生界地層中的古逆沖斷層非常少見，多數(shù)是不合理的地震解釋，圖3為一條標(biāo)準(zhǔn)的古逆沖斷層，其主要標(biāo)志為：（1）斷點(diǎn)非常清楚；（2）老地層蓋在新地層之上；（3）受構(gòu)造運(yùn)動時期控制，向上終止于基底面或?yàn)樾聰鄬铀懈睿唬?）上盤頂部地層被剝蝕缺失。

3.2 樁西潛山演化過程

樁西潛山經(jīng)受印支構(gòu)造運(yùn)動的擠壓，使下古生界產(chǎn)生撓曲、褶皺和逆斷。在古生界主體部和西南部產(chǎn)生了兩個走向平行的撓曲一褶皺帶，并產(chǎn)生了兩條走向平行的逆斷層，燕山構(gòu)造運(yùn)動早期的擠壓方向?yàn)镹W向，形成了大型逆沖推覆構(gòu)造。中生代末期以來的拉張塊斷，受西邊的埕東斷層和南側(cè)樁南斷層的共同作用，形成了總體向東北傾斜的極其復(fù)雜的樁西潛山構(gòu)造。該潛山的最底層為太古界變質(zhì)巖潛山圈閉，它由NW向的逆斷層、南邊的樁南斷層和NE傾向的地層構(gòu)成，寒武系底部泥質(zhì)巖為區(qū)域蓋層（圖4）。

樁西潛山的基本構(gòu)造格局奠基于印支期，該期NE-SW向強(qiáng)烈擠壓導(dǎo)致了潛山的中部主體和西南部形成了兩個北西走向的褶皺、撓曲帶，潛山的東部產(chǎn)生了北西走向的倒轉(zhuǎn)-撓曲褶皺-單斜構(gòu)造帶，同時該區(qū)發(fā)生了抬升剝蝕。中生界是在古生界地貌上的充填沉積，晚燕山運(yùn)動，早期逆沖斷裂強(qiáng)烈負(fù)反轉(zhuǎn)，在斷裂強(qiáng)烈活動的同時伴隨著大量的火山噴發(fā)。鉆井資料統(tǒng)計，火山巖最大厚度達(dá)779m，自西向東逐漸減薄。燕山運(yùn)動末期整個樁西潛山發(fā)生了整體向西的逆掩推覆運(yùn)動，使古生界及中生界被整體向西推覆到埕東凸起北坡的中生界之上，形成大型推覆體構(gòu)造。印支期和燕山晚期的這兩次構(gòu)造運(yùn)動均是樁西古潛山的造山過程（徐振中等,2008;

圖4樁西潛山構(gòu)造演化過程分析（剖面位置見圖1b）Fig.4 Tectonic evolution analysisof ZhuangxiBuried-hill雍自權(quán)等,2008）。喜馬拉雅運(yùn)動期，本區(qū)主要產(chǎn)生了北東向和東西向兩組斷裂，斷裂切入較深（Aitchison etal.,2007;李錦軼等,2014），特別是樁南斷層，是樁西潛山的成山斷層，也是油藏形成的重要的油源斷層之一。新生代期間，樁西地區(qū)沉積了巨厚的第三系，使中、古生界被埋沒，形成了樁西古潛山（圖4）。

圖5 樁西潛山下古生界碳酸鹽巖儲層微觀特征Fig.5 Microscopic featuresof the Lower Paleozoic carbonate reservoirs in the ZhuangxiBuried-hill

4 樁西潛山成藏特征

4.1 潛山儲層發(fā)育特征

潛山在形成過程中，油氣成藏諸多控制因素（生、儲、蓋、圈閉、油氣充注）中影響最大并起一定控制作用的是潛山內(nèi)部的儲層，潛山本身與上覆沉積蓋層、生油巖等都是盆地形成演化過程中的產(chǎn)物，相互之間有匹配關(guān)系，沒有控制關(guān)系（李丕龍等,2004）。潛山構(gòu)造演化與油氣成藏的關(guān)系主要體現(xiàn)在潛山構(gòu)造演化對儲層的影響、潛山與其它成藏條件的配置關(guān)系（常國貞等,2002）。

樁西潛山儲層以下古生界寒武-奧陶系碳酸鹽巖為主，其儲集空間分布具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，原生孔隙不發(fā)育，具儲集意義的為各種次生成因的儲集空間—溶孔、溶洞、裂縫（圖5a，b），因此儲層發(fā)育程度、儲集空間的形成與分布明顯受構(gòu)造運(yùn)動的控制（林忠民,2002;孫平安等,2010）。樁西潛山經(jīng)歷了加里東期、印支期、燕山期和喜馬拉雅期等多次構(gòu)造運(yùn)動，是多期構(gòu)造疊合加強(qiáng)形成的復(fù)雜褶皺型潛山。下古生界碳酸鹽巖多次抬升地表，長期遭受風(fēng)化、剝蝕和淋濾作用（代金友等,2005）。樁西潛山是擠壓褶皺與拱張褶皺的疊合、拉張斷塊與擠壓褶皺的疊合，潛山多次疊合后一方面使得內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜化，多期的構(gòu)造作用形成了大量的構(gòu)造裂縫（蘇立萍等,2003），加上多期的暴露、風(fēng)化剝蝕形成了非常好的儲層（圖5c，d），為潛山油氣聚集提供良好的儲集場所。

古表生作用使?jié)撋綆r石發(fā)生破碎，形成大量裂縫（李茹等,2006;陸道林等,2012），同時溶蝕作用使巖石結(jié)構(gòu)遭到破壞，白云巖、石膏巖及硬石膏巖轉(zhuǎn)變?yōu)橛芯чg縫的次生灰?guī)r，并以進(jìn)一步溶解形成溶蝕孔、洞、縫，并以溶蝕擴(kuò)縫發(fā)育為顯著特點(diǎn)（圖5e，f）。這類儲集空間在潛山頂面及內(nèi)部各不同層系中普遍存在（張家震等,2003）。下古生界潛山儲集層發(fā)育具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，可分為四個儲集層發(fā)育段，即八陡組-上馬家溝組上部、下馬家溝組上部、冶里-亮甲山組下部-鳳山組上部、饅頭組；平面上不同構(gòu)造部位儲集層的厚度差異較大，斷層附近與背斜的軸部儲集層發(fā)育較好，而遠(yuǎn)離斷層的部位與背斜翼部則相對較差。

通過平衡剖面分析清楚地表明樁西潛山在印支期（三疊紀(jì)末）只是一個弱褶曲的沖斷構(gòu)造，在燕山期（侏羅紀(jì)末-白堊紀(jì)初）褶曲有所加強(qiáng)，在濟(jì)陽構(gòu)造運(yùn)動期，由于處于兩條相向的拉張犁式斷層之間形成包括古近系地層在內(nèi)的滾動背斜構(gòu)造（整體呈W型斷塹構(gòu)造）。就背斜構(gòu)造而言，而樁西潛山是經(jīng)過多期構(gòu)造疊合作用形成。樁西潛山印支期有構(gòu)造抬升剝蝕，同時印支期還是風(fēng)化殼巖溶的主要時期，所以早在印支期有效的縫洞儲層已經(jīng)形成。

樁南斷層的強(qiáng)烈活動，不僅導(dǎo)致了樁西潛山的形成，而且在其南側(cè)還形成了孤北古近系深洼陷（孫耀庭,2014），發(fā)育了沙四上亞段和沙三下亞段2套優(yōu)質(zhì)烴源巖，地球化學(xué)分析結(jié)果表明樁西潛山的油氣主要來自其南側(cè)孤北洼陷沙三段烴源巖。樁南斷層既是成山斷層又是油源斷層，孤北洼陷中生成的油氣穿過斷層直接進(jìn)入潛山圈閉成藏。

4.2 樁西潛山成藏模式

圖6 樁西潛山油氣成藏模式Fig.6 Hydrocarbon accumulationmodel for the ZhuangxiBuried-hill

油氣經(jīng)過樁南斷層進(jìn)入樁西潛山后，主要沿各組裂縫系統(tǒng)，其次是各期風(fēng)化殼，向潛山內(nèi)部運(yùn)移成藏（杜學(xué)斌等,2005）。樁西潛山成藏模式可歸納為：①前第三系推覆體因第三紀(jì)塊斷運(yùn)動而塊斷成山，奧陶系早期泥質(zhì)巖與斷層為遮擋形成圈閉；②褶皺和斷裂活動形成發(fā)育的裂縫儲集層；③孤北洼陷Es3生成的油氣，穿過樁南斷層運(yùn)移到潛山成藏。成藏模式可進(jìn)一步細(xì)分為擠壓-拱張褶皺型和擠壓-拉張斷塊型2類（圖6）。其中擠壓-拱張褶皺型主要分布在背斜構(gòu)造西翼，油藏主要分布在表層風(fēng)化殼和內(nèi)幕儲層中；擠壓-拉張斷塊型分布在背斜軸部應(yīng)力最為集中的地區(qū)，由于裂縫發(fā)育，油氣主要分布在構(gòu)造裂縫和溶蝕孔洞中，容易形成高產(chǎn)工業(yè)油流。

5 結(jié)論

（1）樁西潛山受控于華北古板塊（古陸塊）在太古代到中元古代陸核形成后的克拉通構(gòu)造背景和早古生代穩(wěn)定的碳酸鹽巖為主的沉積條件，印支期的擠壓作用為樁西潛山形成奠定基礎(chǔ)，燕山晚期的斷陷作用形成了基本格架，新生代的斷陷作用致使?jié)撋綐?gòu)造定型，為低位擠壓-拱張褶皺型潛山。

（2）樁西潛山儲集體以斷裂巖溶帶和裂縫為主，風(fēng)化殼巖溶帶次之。褶皺型潛山大部分為潛山內(nèi)幕自儲、自蓋的裂縫性油藏。斷裂使?jié)撋綆Ш蜕桶枷菹嗷ヒ来?，使?jié)撋綆纬煽v向上各種油藏類型上下疊置，平面上疊合連片的復(fù)式油氣聚集帶。成藏模式可分為擠壓-拱張褶皺型和擠壓-拉張斷塊型2類。擠壓-拱張褶皺型主要分布在背斜構(gòu)造西翼，擠壓-拉張斷塊型分布在背斜軸部應(yīng)力最為集中的地區(qū)。

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結(jié)合APDL語言和UIDL語言,按照上述方法進(jìn)行二次開發(fā)的成果為“薄壁空心高墩溫度應(yīng)力分析系統(tǒng)”，程序界面如圖2所示。

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Tectonic Evolution and Petroleum Accum ulation in Zhuangxi Buried-hill,Jiyang Dep ression

SUN Yaoting1,2，XU Shouyu1，LIU Jing2，LIYulan1，LIHui2
1.SchoolofGeosciences in China University of Petroleum，Qingdao266580，China; 2.Geo-Science Research Institute，ShengliOilfield Company，SINOPEC，Dongying 257015，China

Zhuangxi Buried-hill is one of themost tectonically complicated regions in Jiyang Depression.It experienced multiphase tectonism with good prospects for oil and gas exp loration and development.However,its tectonic evolution has not been studied in detail,impeding the exploration and developmentwork.Herewe study the tectonic evolution of Zhuangxi Buried-hillby themethod of cross-section balancing on the basis of regional tectonic evolution analysis.Results indicate that Zhuangxi Buried-hillwas controlled by the cratonic tectonic setting after the North China continental core formation in Archaean to Mesoproterozoic and was mainly carbonate-based deposition conditions in the early Paleozoic.Zhuangxi Buried-hill experienced three evolutionary stages:the Indosinian folding related uplift,the Yanshanian faultblock uplifting,that the Himalayan tectonic uplifting and burial.Bedrock strata underwent two episodes of weak compressional tectonism in Indosinian and late Yanshanian.The present fold is a rolling anticline formed in Himalayan.Zhuangxi Buried-hill isa lower compression-arch fold Buried-hill.The reservoirs in the ZhuangxiBuried-hill aremainly composed ofCambrian-Ordovician carbonate rocks in lower Paleozoic,the tectonic evolution controlled distribution of reservoirs in the Zhuangxi Buried-hill.The reservoir type is dominated by fault karst zone and fracture,followed by the weathering crust karst belt,mainly formed within the fractured Buried-hill reservoirs.The oil and gas of Zhuangxi Buried-hill came from source rocks of the lower part of the third member of Paleogene Shahejie Formation,and then m igrated through the Zhuangnan fault to Zhuangxi Buried-hilland formed reservoirs.There are two kindsof accumulationmodels in ZhuangxiBuried-hill:compression-arch-fold type and compression-tension-block type.The compression-arch-fold accumulation ismainly distributed in thewestern limb of the anticline.The compression-tension-block accumulation ismainly distributed in the anticline axis region where the stress ismost concentrated,and it is themain typeofhigh-yield reservoirs.

Tectonic background;Formation mechanism;Tectonic evolution;Accumulation characteristics;Accumulation model; ZhuangxiBuried-hill

SUNYaoting,Ph.D.Candidate;E-mail:syt1979@sina.com

P542;TE121

A文獻(xiàn)標(biāo)識碼：1006-7493（2016）04-0670-09

10.16108/j.issn1006-7493.2016011

2016-01-29；

2016-08-20

國家科技攻關(guān)課題“濟(jì)陽坳陷油氣富集機(jī)制與增儲領(lǐng)域”（2011ZX05006-003）；中石化重點(diǎn)攻關(guān)課題“勝利灘海北西向構(gòu)造帶古近系油氣成藏規(guī)律”（P13018）聯(lián)合資助

孫耀庭，1978年生，男，高級工程師，博士在讀，地質(zhì)資源與地質(zhì)工程專業(yè)；E-mail:syt1979@sina.com