北部灣盆地烏石凹陷斷裂系統(tǒng)演化特征及其對(duì)油氣成藏的控制作用

滿 勇，范彩偉，薛紅濤，金秋月，黃 晴

( 1.中海石油(中國(guó))有限公司 海南分公司，海南 ?？?570312； 2.中海石油(中國(guó))有限公司 湛江分公司，廣東 湛江 524057)

0 引言

烏石凹陷隸屬于北部灣盆地南部坳陷，為典型的新生代陸內(nèi)裂谷盆地[1-2]，是已經(jīng)證實(shí)的富烴凹陷[3-4]，發(fā)現(xiàn)多個(gè)大中型油氣田與含油氣構(gòu)造。人們研究烏石凹陷構(gòu)造特征及斷裂演化，楊海長(zhǎng)等認(rèn)為，烏石凹陷總體經(jīng)歷古近系裂陷和新近系坳陷兩大階段，提出烏石凹陷發(fā)育伸展與反轉(zhuǎn)兩種構(gòu)造樣式[5]；胡德勝等認(rèn)為，烏石凹陷發(fā)育伸展、走滑兩類斷裂，識(shí)別伸展、走滑及反轉(zhuǎn)三種構(gòu)造樣式[6]；吳孔友等研究板塊運(yùn)動(dòng)相互疊加對(duì)烏石凹陷構(gòu)造演化的影響，認(rèn)為烏石凹陷發(fā)育伸展、走滑和擠壓三套斷裂系統(tǒng)[7]；胡林等探討塑性地層伸展型構(gòu)造樣式反轉(zhuǎn)過程對(duì)斷裂發(fā)育特征的影響，提出塑性地層影響斷裂發(fā)育特征，容易形成滑脫斷裂，且烏石凹陷滑脫斷裂對(duì)構(gòu)造格局演化有重要影響[8-9]。結(jié)合斷裂演化特征，人們進(jìn)一步研究斷裂對(duì)烴源巖形成及儲(chǔ)集體展布的控制作用[10-14]。烏石凹陷發(fā)育NE、近EW、NW向等多套斷裂系統(tǒng)，斷裂系統(tǒng)主要形成于烏石凹陷不同發(fā)育時(shí)期所處的伸展應(yīng)力場(chǎng)[5-9]，但未考慮早期斷裂活化對(duì)凹陷斷裂發(fā)育特征的影響，對(duì)晚期斷裂發(fā)育特征與多期應(yīng)力疊加、先存構(gòu)造及基底斷裂的關(guān)系缺乏明確認(rèn)識(shí)，有關(guān)斷裂系統(tǒng)特征及差異演化規(guī)律對(duì)構(gòu)造區(qū)帶劃分與圈閉形成的研究較少。

有關(guān)斜向伸展構(gòu)造模式的研究，MCKENZIE D提出斜向伸展構(gòu)造成因及演化機(jī)制[15]；CLIFTON A E等[16]、MCCLAY K R等[17]認(rèn)為，應(yīng)力方向與先存斷裂夾角控制正斷裂、斜滑斷裂和走滑斷裂的發(fā)育；MORLEY C K 等分析盆地內(nèi)部先存薄弱帶在后期斜向拉伸作用下的構(gòu)造樣式，并將其與伸展、走滑等作用形成的構(gòu)造樣式進(jìn)行對(duì)比[18-19]；童亨茂等研究先存構(gòu)造的選擇性復(fù)活應(yīng)力機(jī)制[20-21]。先存構(gòu)造斜向拉伸背景下發(fā)育的應(yīng)力模式是復(fù)雜化的剪切應(yīng)力模式，在斜向拉伸過程中，先存斷裂產(chǎn)生斜向滑移，導(dǎo)致不同走向復(fù)活的斷裂差異明顯。中國(guó)盆地的典型油氣藏分布主控因素分析表明，斷裂對(duì)油氣成藏具有明顯的控制作用[22-25]，對(duì)成藏主控因素的控制率超過70%，油氣藏主要沿?cái)嗔颜共蓟蚍植加跀嗔迅浇?/p>

根據(jù)烏石凹陷三維地震資料，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景與已鉆井資料，考慮區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)變化、不同時(shí)期構(gòu)造格局差異、塑性泥巖層的發(fā)育特點(diǎn)等，分析不同時(shí)期的斷裂特征，明確烏石凹陷斷裂系統(tǒng)特征及演化規(guī)律，研究斷裂對(duì)油氣成藏的控制作用，為研究區(qū)下一步的油氣勘探及有利區(qū)帶選擇提供指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

北部灣盆地位于中國(guó)南海大陸架北部，構(gòu)造演化受亞歐板塊、印澳板塊和太平洋板塊的碰撞作用影響，同時(shí)疊合南海擴(kuò)張和地幔上涌產(chǎn)生的拉張作用[1-2]。北與粵桂隆起相接，東、南與海南隆起區(qū)相鄰，西與鶯歌海盆地相接，總面積約為3.90×104km2，為中、新生代發(fā)育的斷陷盆地。烏石凹陷是北部灣盆地南部坳陷的一個(gè)次級(jí)凹陷，北、西以企西隆起南緣為界，東、南緊鄰流沙凸起，并與海頭北凹陷、邁陳凹陷分隔，面積為0.27×104km2(見圖1)。

研究區(qū)烏石凹陷受南部邊界⑦號(hào)斷裂控制，南部強(qiáng)烈沉降，沿⑦號(hào)斷裂的下降盤地層厚度及埋深大，地層向北抬升翹起，表現(xiàn)為南斷北超的半地塹特征。烏石凹陷先后經(jīng)歷古近紀(jì)三期裂陷階段和新近紀(jì)裂后坳陷階段[6]，形成下斷上坳的“雙層結(jié)構(gòu)”。第一期裂陷發(fā)生于古新世，太平洋板塊開始向歐亞板塊俯沖，運(yùn)動(dòng)方向由NNW向逐漸過渡為NWW向，導(dǎo)致弧后擴(kuò)張；烏石凹陷主要經(jīng)歷NW—SE向拉張應(yīng)力場(chǎng)作用，形成一組NE—SW向斷裂，凹陷東部⑦號(hào)斷裂開始發(fā)育，凹陷發(fā)生初始裂陷，斷裂活動(dòng)較弱，水體較淺，主要發(fā)育沖積相沉積的長(zhǎng)流組(E1c)。第二期裂陷發(fā)生于始新世，隨太平洋板塊運(yùn)動(dòng)速率降低及古南海向南俯沖，華南陸緣地區(qū)持續(xù)處于伸展應(yīng)力環(huán)境，北部灣盆地快速裂陷，進(jìn)入成盆高峰期；烏石凹陷東部⑦號(hào)斷裂持續(xù)活動(dòng)，西部⑥號(hào)斷裂開始發(fā)育，內(nèi)部形成一組NEE—SWW向斷裂，凹陷發(fā)生強(qiáng)烈裂陷，沉積流沙港組(E2l)，自下而上可分為流沙港組三段(流三段)、流沙港組二段(流二段)和流沙港組一段(流一段)。流三段(E2l3)沉積期，斷裂活動(dòng)強(qiáng)度與長(zhǎng)流組沉積期的相比有所增強(qiáng)，水體逐漸加深，以北部緩坡物源為主，廣泛發(fā)育扇三角洲沉積；流二段(E2l2)沉積期，斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，地層快速沉降，水體加深，整體表現(xiàn)為中深湖沉積環(huán)境，烏石凹陷廣泛發(fā)育厚層深灰色油頁巖、頁巖與泥巖互層，北部地勢(shì)較高且較為平緩，局部發(fā)育三角洲沉積；流一段(E2l1)沉積期，盆地水體變淺，南部陡坡區(qū)以點(diǎn)源扇三角洲沉積為主，北部緩坡區(qū)以三角洲沉積為主。第三期裂陷發(fā)生于漸新世，印度板塊與歐亞板塊持續(xù)硬碰撞，使華南陸緣地幔物質(zhì)向南運(yùn)動(dòng)，同時(shí)古南海繼續(xù)向南俯沖，導(dǎo)致北部灣盆地持續(xù)處于裂陷過程；烏石凹陷⑦號(hào)斷裂活動(dòng)減弱，⑥號(hào)斷裂活動(dòng)增強(qiáng)，沉積中心向西遷移，凹陷表現(xiàn)為向西傾斜的地勢(shì)，主要物源由東向西注入，湖盆水體發(fā)生變化，以辮狀河三角洲—濱淺湖沉積為主，自下而上沉積潿洲組三段(E3w3)、潿洲組二段(E3w2)和潿洲組一段(E3w1)。漸新世末期，澳大利亞板塊與歐亞板塊碰撞，導(dǎo)致伸展運(yùn)動(dòng)停止，北部灣盆地抬升剝蝕，形成區(qū)域性不整合面(T60)。新近紀(jì)，烏石凹陷進(jìn)入裂后坳陷階段，表現(xiàn)為區(qū)域熱沉降，進(jìn)入海相沉積環(huán)境，沉積下洋組(N1x)、角尾組(N1j)、燈樓角組(N1d)、望樓港組(N2w)等(見圖2)。在整個(gè)構(gòu)造演化過程中，烏石凹陷東部持續(xù)受南部邊界⑦號(hào)斷裂控制，表現(xiàn)為南斷北超的箕狀斷陷；中部受⑥號(hào)和⑦號(hào)斷裂共同控制，表現(xiàn)為南北雙斷的地塹；西部受⑥號(hào)斷裂控制，表現(xiàn)為北斷南超的箕狀斷陷。

2 斷裂系統(tǒng)演化特征

烏石凹陷斷裂發(fā)育，斷裂走向多樣，斷穿層位各異且活動(dòng)時(shí)期不同。根據(jù)烏石凹陷的斷裂性質(zhì)，分析不同地質(zhì)時(shí)期斷裂活動(dòng)產(chǎn)生的構(gòu)造演化特征，明確優(yōu)勢(shì)構(gòu)造圈閉。

2.1 斷裂發(fā)育特征

烏石凹陷斷裂發(fā)育受持續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)控制，斷裂經(jīng)歷多期應(yīng)力疊加作用，形成復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)。平面上，烏石凹陷包括NE、近EW和NW向斷裂系統(tǒng)(見圖3)；垂向上，烏石凹陷包括早期斷裂系統(tǒng)、晚期斷裂系統(tǒng)和繼承性活動(dòng)斷裂系統(tǒng)，斷裂系統(tǒng)以流二段為界，具有明顯的演化差異(見圖4)。

平面上，NE向斷裂系統(tǒng)主要發(fā)育于古新世至中始新世，斷裂向上斷至流二段中部；后期部分?jǐn)嗔鸦罨?，受?yīng)力場(chǎng)方向改變影響而發(fā)生斜向伸展，呈NE、EW向展布，向上斷至潿一段頂部，向下斷至基底。近EW向斷裂系統(tǒng)主要發(fā)育于晚始新世至漸新世，向上斷開潿洲組，向下斷至流二段底部。NW 向斷裂主要發(fā)育于漸新世末期，向下多斷至流一段內(nèi)部，向上斷至潿一段頂部。

垂向上，早期斷裂系統(tǒng)斷開長(zhǎng)流組和流三段，斷至流二段中部，呈NE向展布。晚期斷裂系統(tǒng)的絕大多數(shù)斷裂斷開至潿洲組和流一段，部分?jǐn)嗔褦嘀亮鞫?，主要呈近EW、NW向展布。繼承性活動(dòng)斷裂系統(tǒng)向下斷至基底(T100)，向上斷至潿一段頂部(T60)，主要呈近EW向展布。

2.2 斷裂演化規(guī)律

古新世至早始新世，受NW—SE向拉張應(yīng)力作用影響，伸展應(yīng)力場(chǎng)與先存的NE向斷裂接近垂直，南部邊界⑦號(hào)斷裂開始活動(dòng)，強(qiáng)度較弱，控制烏石凹陷的初步形成；同時(shí)，凹陷北部發(fā)育大量NE向小型伸展斷裂，斷面平直，形成一系列簡(jiǎn)單的小型半地塹伸展構(gòu)造樣式。

中始新世，烏石凹陷受持續(xù)的NW—SE向拉張應(yīng)力作用影響，南部邊界⑦號(hào)斷裂繼承性活動(dòng)，活動(dòng)強(qiáng)度大，呈NE向展布，斷裂下降盤發(fā)生強(qiáng)烈沉降，控制流二段較厚的地層沉積；北部部分?jǐn)嗔牙^承性活動(dòng)，發(fā)育一系列與⑦號(hào)斷裂平行且以北掉為主的次級(jí)斷裂。除南部邊界⑦號(hào)斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)外，其余斷裂活動(dòng)強(qiáng)度普遍較弱，并消失于流二段厚層泥巖，初步形成南陡北緩的斜坡格局。烏石凹陷主要表現(xiàn)為拉張演化模式，一系列同向、反向伸展斷裂控制伸展構(gòu)造樣式發(fā)育，發(fā)育半地塹、簡(jiǎn)單地塹及復(fù)式地塹等伸展構(gòu)造樣式。在北部斜坡區(qū)，半地塹可進(jìn)一步組合為同向與反向緩坡斷階樣式，南部陡坡區(qū)的⑦號(hào)斷裂與同期伴生斷裂形成“二臺(tái)階”構(gòu)造樣式。

晚始新世至漸新世末期，⑥號(hào)斷裂活動(dòng)性逐漸增強(qiáng)，⑦號(hào)斷裂持續(xù)活動(dòng)，⑥號(hào)、⑦號(hào)斷裂呈斜向?qū)A，烏石凹陷中部發(fā)生褶皺擠壓反轉(zhuǎn)，形成鼻狀構(gòu)造雛形。隨伸展應(yīng)力場(chǎng)的逐漸旋轉(zhuǎn)，伸展應(yīng)力與先存的NE向斷裂呈銳角相交，早期發(fā)育的主干斷裂受到明顯的斜向伸展作用，斜向伸展控制的大型滑脫斷裂開始發(fā)育，進(jìn)一步為塊體旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。⑦號(hào)斷裂持續(xù)活動(dòng)，加劇烏石凹陷南陡北緩的斜坡格局，斜坡區(qū)沉積的厚層油頁巖塑性地層形成薄弱面，上覆地層在斜向伸展作用下開始發(fā)生斜滑旋轉(zhuǎn)[26-29]；同時(shí)，重力變形作用加劇地塊在斜坡坡度最大處沿塑性地層向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，滑脫斷裂下降盤地層發(fā)生牽引滾動(dòng)，在滑脫旋轉(zhuǎn)作用下變形隆起，使大型鼻狀構(gòu)造進(jìn)一步隆起定型。

2.3 斷裂斜向伸展模式

烏石凹陷斷裂在斷陷期主要表現(xiàn)為斜向伸展演化模式。古新世至中始新世，斷裂在平面上表現(xiàn)為簡(jiǎn)單伸展，呈NE向展布，在剖面上主要表現(xiàn)為板式高傾角斷裂(見圖4(a-b))；晚始新世，斷裂繼續(xù)以伸展為主，開始受到斜向拉伸作用影響，初步具有滑脫性質(zhì)，主干斷裂根部開始沿塑性地層分裂，斷裂由NE向板式高傾角斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)镹EE向鏟式低傾角斷裂(見圖4(c))；漸新世，南陡北緩的斜坡已經(jīng)形成，斷裂持續(xù)受到斜向拉伸作用，傾角不斷變小，與流二段頂、底部的塑性泥巖夾角也逐漸變小，滑動(dòng)阻力減小，斷裂開始呈現(xiàn)明顯的滑脫作用(見圖4(d-e))，滑脫斷裂整體南掉，向深洼區(qū)傾斜，平面上呈近EW向展布；至晚漸新世，滑脫斷裂基本定型，凹陷進(jìn)入斷拗轉(zhuǎn)換期，斷裂活動(dòng)逐漸減弱(見圖4(f))。

根據(jù)伸展—滑脫斷裂的演化過程，伸展—滑脫斷裂以流二段塑性地層為界，由上部伸展帶、中部剪切帶、下部伸展帶，以及上覆和下伏巖層構(gòu)成。上部伸展帶指斷至滑脫面上覆巖層的正斷裂，中部剪切帶指沿流二段頂、底部進(jìn)行滑動(dòng)的斷裂，下部伸展帶指主干斷裂根部分裂期在滑脫面下伏地層中形成的高角度正斷裂。伸展—滑脫斷裂的上覆地層向洼中旋轉(zhuǎn)，下伏地層弱變形，表現(xiàn)為一定程度的向上隆升，上部伸展帶和下部伸展帶發(fā)育高角度正斷裂，中部剪切帶發(fā)育低角度正斷裂。

斷裂斜向伸展演化過程中，滑脫斷裂下降盤地層發(fā)生牽引滾動(dòng)，在滑脫旋轉(zhuǎn)作用下隆起變形，上部發(fā)育一系列收斂于主干滑脫斷裂的調(diào)節(jié)斷裂，與主干滑脫斷裂形成“似花狀”構(gòu)造樣式(見圖4-5)。晚始新世，烏石凹陷呈北高南低的斜坡特征，應(yīng)力開始發(fā)生旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生斜向拉伸，伸展—滑脫斷裂開始發(fā)育。受持續(xù)性拉張作用影響，⑦號(hào)斷裂和伸展—滑脫斷裂下降盤開始產(chǎn)生可容空間，內(nèi)部地層呈漏斗式下沉，為收縮應(yīng)變過程，⑦號(hào)斷裂較伸展滑脫斷裂活動(dòng)速率大，靠近伸展—滑脫斷裂下降盤部位的地層發(fā)生明顯撓曲。中—晚漸新世至早中新世，撓曲部位應(yīng)變達(dá)到一定程度，開始產(chǎn)生一組斷裂調(diào)節(jié)應(yīng)變；同時(shí)，斜向伸展作用較為強(qiáng)烈，產(chǎn)生剪切分量，在斜向伸展作用下，撓曲部位產(chǎn)生的調(diào)節(jié)斷裂構(gòu)成“似花狀”斷裂，并向下收斂于伸展—滑脫斷裂，形成“背形負(fù)花狀”構(gòu)造特征。根據(jù)斷裂體系特征，烏石凹陷由南向北劃分為洼陷帶、滑脫帶、斷階帶(見圖5)。

3 對(duì)油氣成藏的控制作用

烏石凹陷不同時(shí)期不同類型的斷裂控制烴源巖的發(fā)育、儲(chǔ)集體的展布、構(gòu)造帶的劃分、圈閉的形成和油氣的運(yùn)聚成藏。結(jié)合斷裂斜向伸展模式，研究斷裂控帶、控圈及油氣成藏規(guī)律。始新世早期，邊界斷裂強(qiáng)烈伸展，控制烏石凹陷東區(qū)烴源巖的形成，凹陷呈現(xiàn)南陡北緩的箕狀斷陷格局，發(fā)育北部緩坡、南部陡坡的沉積體系；始新世晚期，在斜向伸展作用下，發(fā)育的滑脫斷裂及其調(diào)節(jié)斷裂控制流沙港組和潿洲組圈閉的形成，并控制“背形負(fù)花狀”隆起的定型。主干滑脫斷裂控制烏石凹陷的區(qū)帶劃分，滑脫帶背型隆起區(qū)油氣運(yùn)聚更為活躍，油氣最為富集。

3.1 伸展斷裂控?zé)N與控儲(chǔ)

始新世流沙港組沉積期，烏石凹陷處于強(qiáng)拉張斷陷期；中始新世流二段沉積期，⑦號(hào)斷裂強(qiáng)烈伸展，活動(dòng)速率超過450 m/Ma，平均約為250 m/Ma[6,13-14]，烏石凹陷東洼整體快速沉降，湖盆水體不斷變深，除中期短暫湖退時(shí)期發(fā)育的三角洲沉積外，整個(gè)烏石凹陷東區(qū)早期與晚期以中深湖沉積為主，凹陷內(nèi)沉積一套展布范圍廣、覆蓋整個(gè)烏石東洼的厚層暗色中深湖相泥巖、頁巖和油頁巖，并沿⑦號(hào)斷裂呈NE向展布(見圖1)。流二段沉積早期，⑦號(hào)斷裂東側(cè)較西側(cè)活動(dòng)性更強(qiáng)，東側(cè)的泥巖沉積厚度更大；流二段沉積晚期，⑦號(hào)斷裂東側(cè)活動(dòng)性減弱而西側(cè)增強(qiáng)，沉降中心向西遷移，西側(cè)的泥巖沉積厚度更大。鉆井資料顯示，流二段頂、底部地層以富含有機(jī)質(zhì)的泥頁巖、油頁巖為主，顏色呈深灰色或棕褐色，頁理發(fā)育，富含非海相溝鞭藻、葡萄藻、光面球藻等藻類化石，有機(jī)質(zhì)以偏腐泥的混合型為主，有機(jī)碳豐度在3.07%～10.35%之間，生烴潛量(S1+S2)平均為3.32～41.86 mg/g，為一套好—優(yōu)質(zhì)的烴源巖。

流沙港組沉積期，存在南部流沙凸起、北部企西隆起兩大物源區(qū)。受到南部⑦號(hào)斷裂強(qiáng)烈伸展作用影響，烏石凹陷呈現(xiàn)南陡北緩的箕狀斷陷格局，發(fā)育北部緩坡與南部陡坡兩大沉積體系[10-12]。烏石凹陷內(nèi)部伸展斷裂發(fā)育，控制凹陷內(nèi)溝槽地貌的形成，并進(jìn)一步控制南、北砂體的差異展布。南部陡坡區(qū)沉積體展布受到⑦號(hào)斷裂分段差異活動(dòng)影響而形成多個(gè)溝谷地貌控制，主要發(fā)育點(diǎn)源小型陡坡扇三角洲儲(chǔ)集體；北部緩坡區(qū)地勢(shì)平緩，斷裂呈NE向展布。斷裂差異活動(dòng)形成同向/反向平行型、斜列側(cè)接型斷裂組合；同時(shí)形成的斷溝、斷槽、走向斜坡和斷裂坡折對(duì)供給水系起匯聚、引導(dǎo)的作用，是沉積物輸送的優(yōu)勢(shì)通道，控制北部三角洲砂體的長(zhǎng)距離輸送，發(fā)育大型長(zhǎng)源三角洲沉積，表現(xiàn)為箕狀斷陷顯著的“陡坡小扇、緩坡大朵”沉積特征(見圖6)。

3.2 伸展—滑脫斷裂控帶與控圈

晚始新世，伸展—滑脫斷裂開始發(fā)育，至中新世早期基本定型，呈EW向展布并貫穿整個(gè)烏石東洼，主要控制流二段以上地層的應(yīng)變狀態(tài)，使其下降盤地層整體呈現(xiàn)鼻狀隆起的構(gòu)造格局。斷裂在平面上具有明顯分段性，表現(xiàn)為側(cè)接排列的樣式(見圖1)：滑脫斷裂F1、F2、F3呈東強(qiáng)西弱特征，向西逐漸消失；主干反向調(diào)節(jié)斷裂Fa、Fb具有類似特征，且由于東側(cè)滑脫強(qiáng)度更大，反向調(diào)節(jié)斷裂Fa較Fb規(guī)模更大，對(duì)構(gòu)造格局的分割作用更加明顯。東側(cè)的F1斷裂為主要滑脫斷裂，控制東區(qū)地塊的翹傾旋轉(zhuǎn)(見圖5(a))；中部的F2滑脫斷裂活動(dòng)強(qiáng)度更大，逐漸占主導(dǎo)地位，控制中—東區(qū)的構(gòu)造格局(見圖5(b-c))；西側(cè)的F2滑脫斷裂控制作用逐漸減弱，F(xiàn)3滑脫斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，由于該區(qū)整體呈開闊斜坡區(qū)，地層滑動(dòng)可容空間更加開闊，應(yīng)變強(qiáng)度與東區(qū)的相比不太集中，形成的反向調(diào)節(jié)斷裂規(guī)模相較東區(qū)的也更弱(見圖5(d))。平面上，伸展—滑脫斷裂的側(cè)接傳遞演化特征控制烏石凹陷呈東、西分區(qū)的構(gòu)造格局，伸展—滑脫斷裂體系不同區(qū)域發(fā)育的差異性進(jìn)一步控制東、西區(qū)南北分帶的格局。

烏石凹陷經(jīng)歷應(yīng)力場(chǎng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的過程。古新世至中始新世，主要以簡(jiǎn)單的NW—SE向拉張演化模式為主，廣泛發(fā)育NE—SW向斷裂。流二段和流三段整體為北高南低、東高西低的格局，被NE—SW向斷裂切割、遮擋，在斷階帶與滑脫帶形成階梯式分布的斷塊圈閉群，為油氣向北運(yùn)移提供有利聚集場(chǎng)所。始新世末至中新世，應(yīng)力場(chǎng)旋轉(zhuǎn)至以SN向?yàn)橹?，與先存的⑦號(hào)斷裂呈銳角相交，表現(xiàn)為斜向伸展特征，形成的斷裂以伸展—滑脫斷裂和“似花狀”斷裂為主，其中伸展—滑脫斷裂是由早期古斜坡發(fā)育的NE向斷裂繼承性活動(dòng)形成的。這些斷裂活動(dòng)使下降盤塊體向洼中旋轉(zhuǎn)，早期形成的流二段順向斷塊圈閉轉(zhuǎn)變?yōu)榉聪蚵N傾斷塊圈閉，同時(shí)使“似花狀”斷裂整體呈“背形負(fù)花狀”的特征，流一段、潿洲組在中淺層局部形成少量斷鼻、背斜圈閉，圈閉主要發(fā)育于滑脫帶?？拷咛?hào)斷裂的地層下沉更快，可容空間大，地塊旋轉(zhuǎn)明顯，斜向伸展特征明顯，局部表現(xiàn)為擠壓性質(zhì)，呈雁列式展布，圈閉長(zhǎng)軸方向與⑦號(hào)斷裂的走向一致，單條斷裂呈S型，多形成斷鼻圈閉，具備良好油氣保存條件。除廣泛發(fā)育的構(gòu)造圈閉外，也發(fā)育復(fù)合圈閉，如砂體在轉(zhuǎn)換斜坡前端卸載而形成的湖底扇，既要靠斷裂遮擋，又有縱向、橫向砂巖的尖滅，形成典型的構(gòu)造—巖性圈閉。雖然構(gòu)造—巖性油氣藏勘探程度較低，但具有較大的勘探潛力(見圖7)。

3.3 斷裂控藏

斷裂活動(dòng)與大型鼻狀構(gòu)造演化為圈閉形成、儲(chǔ)蓋組合發(fā)育、油氣輸導(dǎo)提供有利的條件，其空間展布特征影響油氣藏的分布，不同區(qū)帶斷裂特征的差異決定油氣分布層位及存在規(guī)模。烏石凹陷油氣呈明顯的“近源成藏”特征，已發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要賦存于東區(qū)緊鄰成熟烴源巖的大型鼻狀構(gòu)造之上，其中以大型滑脫斷裂控制的滑脫帶最富集。

南部⑦號(hào)控凹斷裂持續(xù)強(qiáng)烈沉降，烏石凹陷呈南低北高、南陡北緩的箕狀斷陷格局。流二段烴源巖向北抬升翹傾，斷裂差異活動(dòng)形成的轉(zhuǎn)換帶控制大型儲(chǔ)集體自北部緩坡向南輸送，并呈“朵狀”展布，優(yōu)質(zhì)砂體與南部成熟烴源巖接觸，可作為良好儲(chǔ)集層與輸導(dǎo)層，從而決定油氣大規(guī)模向北運(yùn)聚成藏的特征。

烴源巖自始新世末期開始排烴，至漸新世中期進(jìn)入大規(guī)模排烴期，⑥號(hào)、⑦號(hào)斷裂斜向?qū)A擠壓，使烏石凹陷中部發(fā)生褶皺反轉(zhuǎn)，加之滑脫斷裂下降盤的牽引滾動(dòng)作用，共同控制東區(qū)大型鼻狀構(gòu)造在漸新世末期隆起定型。隆洼相間的格局定型與生油巖大規(guī)模排烴時(shí)期匹配較好，鼻狀構(gòu)造整體向南部烴源灶內(nèi)傾沒，形成烏石凹陷油氣從南至北向大型鼻狀構(gòu)造運(yùn)聚格局。

北部斷階帶距南部生烴中心較遠(yuǎn)，斷裂無法直接溝通成熟烴源巖，流二段烴源巖生成的油氣可側(cè)向進(jìn)入流三段砂體或直接充注流二段中部砂體，沿構(gòu)造脊匯聚并向鼻狀構(gòu)造高部位聚集，早期伸展斷裂將鼻狀構(gòu)造切割為系列階梯狀斷塊構(gòu)造，油氣沿階梯狀斷塊向構(gòu)造高部位順次充注成藏，具有“砂—斷—脊”側(cè)向階梯式運(yùn)聚成藏特征，在烏石16-B、烏石17-A油田流二段、流三段形成連片含油的格局。中部滑脫帶緊鄰成熟烴源巖，長(zhǎng)期繼承性活動(dòng)的主干伸展—滑脫斷裂油氣運(yùn)移能力強(qiáng)，為油氣垂向運(yùn)移提供有利通道，具有“斷—脊”垂向接力輸導(dǎo)體系，在滑脫帶“背形隆起”優(yōu)越匯油背景下，油氣運(yùn)聚活躍，流沙港組、潿洲組、下洋組見豐富油氣顯示?；搸с@井油氣對(duì)比分析表明，滑脫帶的“花心”( F2—Fa、F3—Fb)、“花瓣”( F1—F2、Fa、F2—F3、Fb)區(qū)(見圖5)油氣成藏具有明顯區(qū)別?！盎ㄐ摹眳^(qū)自深層的流沙港組到淺層的下洋組見豐富油氣顯示，由于“花心”調(diào)節(jié)斷裂發(fā)育，且斷層活動(dòng)性較弱、斷距較小，流一段至下洋組油氣保存條件較差，往往只見豐富油氣顯示，難以形成規(guī)模成藏的局面，只形成規(guī)模較小的烏石16-A油田。受大型滑脫斷裂控制地塊的旋轉(zhuǎn)翹傾影響，“花瓣”區(qū)發(fā)育背斜、斷鼻及反向翹傾斷塊等類型圈閉，主干斷裂活動(dòng)強(qiáng)度大、斷距大，很好錯(cuò)開砂巖發(fā)育段，地層旋轉(zhuǎn)后斷裂變平緩(見圖4)，上覆地層正壓力大，圈閉有效性好，形成良好油氣保存條件。該區(qū)成藏層系豐富且油層厚度大，呈規(guī)模富集特征。南部洼陷帶緊鄰生烴中心，流二段直接被成熟烴源巖包裹，油氣優(yōu)先充注成藏，流一段、潿洲組直接覆于成熟烴源巖之上，主干斷裂溝通烴源巖，油氣垂向充注，砂體橫向調(diào)節(jié)，在有利圈閉聚集成藏(見圖8)。

綜上所述，北部斷階帶重點(diǎn)勘探流二段及流三段；中部滑脫帶油氣運(yùn)聚活躍，圈閉類型多樣、有效性好，成藏層系豐富，油氣更為富集，是有利勘探區(qū)帶；南部洼陷帶緊鄰生烴中心，油氣充注強(qiáng)，流二段、流一段和潿洲組可作為有利勘探層系。

4 結(jié)論

(1)北部灣盆地烏石凹陷斷裂系統(tǒng)具有復(fù)雜的演化機(jī)制，古新世至始新世，斷裂主要表現(xiàn)為簡(jiǎn)單伸展拉張?zhí)卣?；漸新世至中新世，伸展應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并與先存的NE向斷裂呈銳角相交；先存的NE向斷裂呈斜向伸展與流二段泥巖塑性地層共控下的伸展—滑脫斷裂演化特征。

(2)烏石凹陷斷裂具有簡(jiǎn)單伸展和伸展—滑脫兩種主要構(gòu)造樣式，古新世至始新世早期，簡(jiǎn)單伸展斷裂控制烴源巖與大型儲(chǔ)集體的展布；漸新世至中新世晚期，伸展—滑脫斷裂控制凹陷構(gòu)造帶差異及圈閉群的形成與定型。

(3)烏石凹陷斷裂的差異演化控制構(gòu)造格局、烴源展布、砂體發(fā)育、圈閉形成及油氣運(yùn)聚成藏。其中，滑脫帶緊鄰成熟烴源巖，溝源斷裂發(fā)育，圈閉類型多樣，油氣通過斷裂和脊線運(yùn)移至圈閉成藏，呈規(guī)模富集特征，是最有利的勘探區(qū)。北部斷階帶和南部洼陷帶發(fā)育系列斷塊圈閉，油氣運(yùn)聚活躍，具備較好勘探潛力。