董寧芳
(中國石化勝利油田分公司,山東 東營 257000)
沾化凹陷受多期、多組斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)和斷裂體系及構(gòu)造體系轉(zhuǎn)化控制,形成了新生代“多凸多洼”、“洼凸相間”的復(fù)雜構(gòu)造格局,尤其是燕山期北西向構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換為喜山期北東向構(gòu)造格局,斷陷盆地早期構(gòu)造大的體系轉(zhuǎn)換期在沙四段和沙三段之間,還是在沙四段和孔店之間界定不清。本文通過沾化凹陷斷裂發(fā)育及組合特征、斷裂活動(dòng)性、沉積體系發(fā)育特征等綜合研究,認(rèn)為較大的構(gòu)造轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)該是沙四上、下亞段之間 。這一認(rèn)識,應(yīng)該對該區(qū)沙四段勘探有著一定的指導(dǎo)意義。
沾化凹陷位于濟(jì)陽坳陷東北部,面積約3600km2。西北以邵家-義南-義東斷裂帶、埕南斷裂帶、埕東斷裂帶為界,相鄰構(gòu)造單元為義和莊凸起、車鎮(zhèn)凹陷郭局子洼陷、埕東凸起、埕北凹陷和埕北低凸起,南鄰陳家莊凸起,東側(cè)南部以郯廬斷裂帶山東段西支-墾東斷裂帶與墾東凸起相接,北部以長堤-孤東斷裂帶為界,向東通過長堤-孤東潛山帶過渡到樁東凹陷。(圖1)。
圖1 沾化凹陷及周邊地區(qū)新生界斷裂綱要圖
圖2 沾化凹陷義深8-渤深4沙四上亞段東西向油藏剖面圖
沾化凹陷第三系由兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)特征的區(qū)域性構(gòu)造層序組成。下第三系孔店組、沙河街組和東營組組成盆地下部同裂陷期構(gòu)造層序;地層的巖相和厚度變化均較大,其發(fā)育明顯受到邊界斷裂活動(dòng)的控制;上第三系和第四系組成盆地上部裂后坳陷構(gòu)造層序,穩(wěn)定地披覆于整個(gè)盆地區(qū)。沾化凹陷總體上是一復(fù)式半地塹式的斷陷。凹陷的發(fā)育由于受到北東、北東東向的張性、張扭性大斷裂的控制,形成由多個(gè)“北斷南超”的半地塹和低凸起組成的復(fù)合構(gòu)造格架。
在沾化凹陷拉張斷陷盆地長期繼承性發(fā)展的過程中,隨著各構(gòu)造帶的產(chǎn)生和持續(xù)活動(dòng),構(gòu)造格局日趨復(fù)雜,構(gòu)造活動(dòng)方式多種多樣。邱以剛等(1991)、路順行(2003)等將沾化凹陷的發(fā)育過程劃分了五個(gè)階段。
沙四段構(gòu)造演化時(shí)期,眾多學(xué)者認(rèn)為斷陷盆地早期構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換期為沙四段和沙三段之間。從沾化凹陷斷裂發(fā)育及組合特征、斷裂活動(dòng)性、沉積體發(fā)育及沉積邊界條件等綜合來看,構(gòu)造轉(zhuǎn)換的時(shí)間應(yīng)該是沙四上、下亞段之間。沙四上為完整的湖相沉積,沙四下為北東向斷層,沙四下為南掉的斷層,由于受構(gòu)造應(yīng)力轉(zhuǎn)換,沙四上為北掉斷層。
沾化凹陷由多個(gè)不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)單元組合而成,受多期、多組斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)和斷裂體系及構(gòu)造體系轉(zhuǎn)化控制,尤其是新生代早期,即斷陷盆地形成早期,燕山期北西向構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換為喜山期北東向構(gòu)造格局,沙四段處于構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換期,構(gòu)造面貌及格局復(fù)雜,控制形成的沉積體系類型和展布特點(diǎn)鮮明,進(jìn)一步控制成藏特征的獨(dú)特性。
2.1.1 控制優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育
烴源巖是油氣成藏的基礎(chǔ)在很大程度上控制了油氣藏的形成和分布,其發(fā)育和分布受控于構(gòu)造沉降引起的可容空間和相對湖平面的演化。沾化凹陷經(jīng)過多期的構(gòu)造演化,多期生烴排烴達(dá),烴源巖的生油門限,又加上沙四段埋深較深,沙四段富集優(yōu)質(zhì)烴源巖,這些優(yōu)質(zhì)烴源巖為油氣成藏的良好條件。
2.1.2 控制圈閉發(fā)育的多樣性
受燕山期、喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制,沾化凹陷主要發(fā)育北東、北西和近東西向的三組斷裂,由于這些斷裂的發(fā)育及其與地層超剝關(guān)系的匹配,在沾化凹陷洼陷可形成多種類型的圈閉,如構(gòu)造、構(gòu)造巖性、地層超覆、剝蝕不整合等圈閉類型。
2.1.3 控制成藏的多期次性
研究表明,渤海灣盆地新生代斷層供油是油氣成藏的主導(dǎo)因素。沾化凹陷經(jīng)過燕山期到喜山期的轉(zhuǎn)化,沙四段為構(gòu)造轉(zhuǎn)化期,油氣成藏具有多元供烴,多期充注的獨(dú)特特征。第一次充注為東營期末,第二次充注期分為兩個(gè)階段,第一階段為館陶沉積以來,此時(shí),沙四上亞段烴源巖已進(jìn)入成熟階段;第二階段為明化鎮(zhèn)組沉積至現(xiàn)今,沙四上亞段烴源巖仍處在成熟階段,原油主要來自本層段的烴源巖。
2.1.4 控制油氣的富集
油氣富集主要受斷裂、生油條件及沉積相帶等的控制。沾化凹陷優(yōu)越的生油條件是油氣富集的基礎(chǔ)。多期次的構(gòu)造演化和構(gòu)造體制轉(zhuǎn)化,形成多種沉積相帶,斷層的強(qiáng)烈活動(dòng)為沾化洼陷深層油氣的垂向運(yùn)移聚集提供了必要條件,油氣比較富集。
根據(jù)油氣藏所處的位置,沾化凹陷沙四段可劃分為三大類型油氣藏:洼陷帶斷層不發(fā)育,油藏和沉積相帶關(guān)系密切,形成巖性油氣藏;緩坡帶斷層發(fā)育,斷層活動(dòng)較強(qiáng),控制油氣藏的因素為斷層和沉積相帶,形成構(gòu)造-巖性或巖性-構(gòu)造油氣藏;在斷裂帶,斷裂系統(tǒng)十分復(fù)雜且斷層活動(dòng)特別強(qiáng),油藏主要受構(gòu)造帶控制,形成構(gòu)造油氣藏。
3.1 沾化凹陷受多期、多組斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)和斷裂體系及構(gòu)造體系轉(zhuǎn)化控制,形成了新生代“多凸多洼”、“洼凸相間”的復(fù)雜構(gòu)造格局,尤其是新生代早期,燕山期北西向構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換為喜山期北東向構(gòu)造格局。
3.2 在斷陷盆地形成早期,燕山期北西向構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換為喜山期北東向構(gòu)造格局,沙四段處于構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換期,最大轉(zhuǎn)換期在沙四上下亞段之間,構(gòu)造面貌及格局復(fù)雜,控制形成的沉積體系類型和展布特點(diǎn)鮮明,進(jìn)一步控制成藏特征的獨(dú)特性。
3.3 沾化凹陷構(gòu)造演化對沉積和成藏要素均有一定的控制作用,沾化凹陷成藏有多期成藏、多次充注的特點(diǎn),由于復(fù)雜的構(gòu)造演化,洼陷內(nèi)不同部位斷裂發(fā)育不盡相同,從而形成巖性、構(gòu)造-巖性或巖性-構(gòu)造、構(gòu)造等多種油氣藏類型。
[1]金強(qiáng).有效烴源巖的重要性及其研究[J].油氣地質(zhì)與采收率,2001,8(1):1-4.
[2]Soreghan M J,Cohen A S.Textural and compositional variabili-ty across littoral segments of lake Tanganyika:the effect ofasymmetric basin structure on sedimentation in large rift lakes[J].AAPG Bull,1996,80(3):382-409.
[3]Bertrand P,Lallier-Verges E,Boussafir M.Enhancement of ac-cumulation and anoxic degradation of organic matter controlled by cyclic productivity:a mode[J].Organic Geochemistry,1993,22:511-520.
[4]李丕龍、張善文、曲壽利等.陸相斷陷盆地油氣地質(zhì)與勘探:卷一·陸相斷陷盆地構(gòu)造演化與構(gòu)造樣式[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003.