翟肖峰，彭立才，常象春，崔巖波，張愛(ài)玲

（1.山東科技大學(xué)地質(zhì)科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266590；2.清華大學(xué)地震波勘探開(kāi)發(fā)研究院；3.中國(guó)石油青海油田勞動(dòng)服務(wù)公司）

1 地質(zhì)概況

馬海―大紅溝地區(qū)位于柴達(dá)木盆地北緣塊斷帶（簡(jiǎn)稱柴北緣）中段，屬于柴北緣一級(jí)構(gòu)造單元內(nèi)的一個(gè)亞一級(jí)構(gòu)造單元。馬海―大紅溝凸起是前中生界古隆起，由馬仙、陵間、綠南及黃泥灘四條區(qū)域大斷裂所包圍，呈菱形狀［1］（圖1）。馬海―大紅溝凸起北部是賽什騰和魚卡斷陷，東為紅山斷陷，西南鄰伊克雅吾汝凹陷，內(nèi)部東南為尕丘凹陷，四周以區(qū)域性大逆斷層與相鄰構(gòu)造單元接觸。馬海―南八仙構(gòu)造帶是屬于馬海―大紅溝地區(qū)的二級(jí)構(gòu)造單元，該地區(qū)發(fā)育的地層有小媒溝組（J1）、紅水溝組（J3）、路樂(lè)河組（E1＋2）、下干柴溝組下段（E31）、下干柴溝組（E32）、上干柴溝組（N1）、下油砂山組（N21）、上油砂山組（N22）、獅子溝組（N23）、七個(gè)泉組（Q1＋2）。

由于經(jīng)歷多期構(gòu)造的改造，研究區(qū)形成多期斷層體系、多個(gè)不整合面和多套不同相帶砂體疊置，構(gòu)成了運(yùn)、聚、散的立體網(wǎng)狀通道。馬海―南八仙構(gòu)造帶上南八仙油氣田和馬海氣田油氣主要來(lái)源于伊北凹陷侏羅系烴源巖［2］，油氣須依靠連通砂體、不整合面和斷層等運(yùn)移通道及其組成的空間輸導(dǎo)體系進(jìn)入圈閉［3］。

2 輸導(dǎo)體系特征

馬海―大紅溝地區(qū)油氣運(yùn)移通道類型有連通砂體、不整合面和斷層。連通砂體對(duì)油氣主要起側(cè)向運(yùn)移作用，不整合面主要起斜側(cè)向運(yùn)移作用，斷層對(duì)油氣進(jìn)行垂向和側(cè)向運(yùn)移，并形成與之相關(guān)的油氣藏［4］。

圖1 馬海―大紅溝地區(qū)位置

2.1 連通砂體

馬海―南八仙地區(qū)物源來(lái)自其東南方向的綠梁山，物源充沛，沉積了一套中新生界地層，總體來(lái)看N22、N21、N1、E32、E31、E1＋2、J地層均有碎屑巖儲(chǔ)層分布，其中以古近系和新近系砂體最為發(fā)育。平面上，砂體分布范圍比較廣泛，連通性比較好。例如E32地層，從綠梁山經(jīng)馬海、南八仙到伊北凹陷依次發(fā)育有沖積扇―辮狀河―辮狀河三角洲―湖泊沉積體系［5］，砂體比較發(fā)育，砂體厚度基本在200 m以上，其中南八仙地區(qū)孔隙度為平均約20.00%，滲透率平均約50.56×10－3μm2；馬海地區(qū)孔隙度平均約34.70%，滲透率平均約為937.79×10－3μm2［6］。E31地層上部發(fā)育區(qū)域泥巖蓋層，受沉積巖體薄厚程度的影響，南八仙地區(qū)E31地層平均孔隙度僅為6.04%，馬海地區(qū)E31地層平均孔隙度僅為7.77%。總體上馬海―南八仙古近系和新近系砂體孔滲性較好，孔隙度平均值6.04%～27.41%，滲透率平均值（7.77～937.79）×10－3μm2（表1），屬中孔、中滲型砂體，是有利的儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)和運(yùn)移通道。

2.2 不整合面

表1 研究區(qū)古近系和新近系儲(chǔ)層孔隙度、滲透率統(tǒng)計(jì)

不整合面的分布具有區(qū)域性、穩(wěn)定性的特點(diǎn)，它能夠橫向連接相互獨(dú)立的砂體構(gòu)成有效的運(yùn)移通道，時(shí)間上存在相對(duì)穩(wěn)定性，所以它是油氣長(zhǎng)距離側(cè)向運(yùn)移的重要通道，并受控于其結(jié)構(gòu)及上下巖性組合關(guān)系［4，7］。包括研究區(qū)在內(nèi)的柴北緣中西部地區(qū)自三疊紀(jì)晚期以來(lái)主要經(jīng)歷了九次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了九個(gè)不整合面 （圖2）。

圖2 賽什騰凹陷內(nèi)不整合面展示圖

雖然發(fā)育多個(gè)不整合面，但對(duì)該區(qū)油氣運(yùn)移起主要作用的是與上伏地層呈區(qū)域不整合的TR不整合面和與下覆基巖之間的T6不整合面。侏羅系烴源巖上覆地層多為古近系路樂(lè)河組，巖性主要為棕褐、棕紅色礫狀砂巖、礫巖及砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖互層，與下伏地層呈不整合接觸。路樂(lè)河組物性明顯比侏羅系地層好，侏羅系生成的油氣沿著TR不整合面向上或側(cè)向運(yùn)移。T6為基巖不整合面，基巖儲(chǔ)層巖性較為復(fù)雜，主要有花崗片麻巖、綠泥石片巖等，易于風(fēng)化、淋濾，基巖頂風(fēng)化殼厚度達(dá)20～100 m，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，發(fā)育有大量低角度和高角度裂縫［8］?？梢?jiàn)，TR不整合面和T6不整合面有利于油氣的運(yùn)移和儲(chǔ)存。

2.3 斷層

馬海－南八仙構(gòu)造帶主要油源斷層為仙南斷層和仙北斷層。晚侏羅世－白堊紀(jì)盆地處于擠壓階段，在周緣山系向盆地推覆過(guò)程中，柴北緣基底差異升降并逆沖，路樂(lè)河組（E1＋2）沉積前，仙南斷層就已形成。古新世－中新世盆地處于伸展沉陷階段，仙南斷層繼續(xù)活動(dòng)，在下干柴溝組（E32）沉積時(shí)活動(dòng)性減弱、定型。上新世盆地處于區(qū)域擠壓坳陷階段，上油砂山組沉積末，由于受喜山三幕的影響，北緣山系向南推覆，在南八仙地區(qū)形成仙北斷層，并且順下干柴溝組（E32）下段層內(nèi)滑脫而發(fā)展為蓋層滑脫型逆沖斷層。上新世晚期－第四紀(jì)盆地處于擠壓、推覆與局部走滑階段，在喜馬拉雅碰撞事件的遠(yuǎn)程效應(yīng)作用下，東昆侖山、阿爾金山和祁連山快速隆升，向柴達(dá)木盆地內(nèi)部強(qiáng)烈擠壓并逆沖推覆，使早期構(gòu)造進(jìn)一步加強(qiáng)，仙北斷層進(jìn)一步滑脫逆沖，上盤擠壓抬升，這一現(xiàn)象一直持續(xù)到第四紀(jì)。另外，在仙北斷層形成和活動(dòng)期，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，促使仙南斷層的復(fù)活。伊北凹陷烴源巖在E1＋2早期進(jìn)入生油窗，E3開(kāi)始大量生油，E3中期至N1中晚期為生油高峰期，N1后期，熱裂解生氣階段，N2后，熱變質(zhì)生氣階段。2條主要油源斷層具有不同的活動(dòng)時(shí)期，與研究區(qū)內(nèi)油氣生成運(yùn)移、聚集具有良好的匹配關(guān)系（表2）。

3 輸導(dǎo)體系類型

油氣運(yùn)移是很復(fù)雜的地質(zhì)過(guò)程，實(shí)際上是依靠連通砂體、不整合面、斷層及其組合而成的輸導(dǎo)體系進(jìn)行運(yùn)移，研究區(qū)主要輸導(dǎo)體系類型為斷層型、斷層―不整合型和斷層―砂體型（圖3）。

表2 油源斷層活動(dòng)期與油氣運(yùn)移關(guān)系

圖3 馬海―南八仙地區(qū)油氣運(yùn)移圖

3.1 斷層型輸導(dǎo)體系

斷層這種輸導(dǎo)層是由于斷裂活動(dòng)開(kāi)啟形成油氣運(yùn)移的通道，以斷裂帶中的裂縫系統(tǒng)為主，是油氣進(jìn)行二維垂向運(yùn)移的最常見(jiàn)輸導(dǎo)體系。經(jīng)該類型輸導(dǎo)體系運(yùn)移形成的油氣藏主要分布于控盆斷層發(fā)育的構(gòu)造有利部位，多為“古生新儲(chǔ)”或“新生古儲(chǔ)”型油氣藏，斷層多為產(chǎn)狀陡、長(zhǎng)期或多期活動(dòng)的大斷層，并且直接溝通烴源巖與圈閉［7］。仙南斷層為燕山晚期－喜山中早期形成，斷開(kāi)J烴源巖―E32地層，此時(shí)伊北凹陷已進(jìn)入大量生油階段，油氣經(jīng)仙南斷層運(yùn)移至E31地層形成原生油氣藏；仙北斷層為喜山晚期形成，斷開(kāi)E32―N22地層，為表層滑脫型斷裂，使得E31地層中形成的原生油氣經(jīng)斷裂運(yùn)移到N21、N22儲(chǔ)層，形成淺層次生油氣藏。同時(shí)，伊北凹陷處于生氣階段，可使天然氣沿?cái)鄬永^續(xù)運(yùn)移（圖3，表2）。

3.2 斷層―砂體型輸導(dǎo)體系

斷層―砂體組合這種輸導(dǎo)體系的形式是油氣在地質(zhì)空間中既進(jìn)行側(cè)向運(yùn)移又進(jìn)行垂向運(yùn)移的立體網(wǎng)絡(luò)通道，通常是凹陷中生成的油氣向側(cè)向古隆起之上的各種圈閉（背斜、斷塊、構(gòu)造―巖性和斷層―巖性圈閉）進(jìn)行運(yùn)移的主要通道。這種組合形式的輸導(dǎo)體系僅僅在斷裂活動(dòng)過(guò)程中對(duì)油氣運(yùn)移起作用［7］。馬海、馬西氣田天然氣屬于伊北凹陷高熟一過(guò)熟早期高演化煤成氣，伊北凹陷生油階段，馬海、馬西有效圈閉沒(méi)有形成，所以馬海地區(qū)形成了氣田［9］。侏羅系烴源巖生成的氣體經(jīng)仙南斷裂、仙北斷裂垂向運(yùn)移進(jìn)入E32地層砂體輸導(dǎo)層側(cè)向運(yùn)移至馬海圈閉，形成氣田。另外，E31地層向構(gòu)造高部位巖性變差，沒(méi)有形成油氣藏，氣體沿N1、N21、N22砂體輸導(dǎo)層側(cè)向運(yùn)移后沒(méi)有遇到圈閉，散失后沒(méi)有聚集成藏（圖3，表2）。

3.3 不整合―斷層型輸導(dǎo)體系

不整合面―斷層組合這種輸導(dǎo)體系的形式也是油氣在地質(zhì)空間中既可以進(jìn)行側(cè)向運(yùn)移又可以進(jìn)行垂向運(yùn)移的立體網(wǎng)絡(luò)通道，通常是生油凹陷中生成的油氣向古隆起斜側(cè)向運(yùn)移的主要通道。該類型油氣藏主要分布于鄰近生油凹陷的構(gòu)造高部位，多為“新生古儲(chǔ)”或“古生新儲(chǔ)”型［7］。如新馬深5井基巖氣藏，為伊北凹陷生成天然氣向馬海圈閉運(yùn)移過(guò)程天然氣遇到泥巖的封堵形成的基巖氣藏，其過(guò)程可描述為天然氣經(jīng)仙南斷裂進(jìn)入T6不整合面，經(jīng)斷層再進(jìn)入TR不整合面，經(jīng)斷層進(jìn)入T6不整合面，在E32地層上段泥巖層封堵下形成的基巖氣藏。

4 油氣輸導(dǎo)體系的成藏作用

研究區(qū)上述3種不同類型的輸導(dǎo)體系確定了3種不同類型的油氣成藏模式（圖4），形成不同特點(diǎn)的油氣藏，如南八仙油氣田、馬海氣田和新馬深5井基巖氣田。

4.1 控制形成的油氣藏類型

斷層型輸導(dǎo)體系控制的油氣成藏模式主要可形成斷塊、背斜、構(gòu)造―巖性、巖性尖滅、地層超覆和斷層―巖性圈閉等油氣藏，它們主要分布在盆地或凹陷中古隆起之上或斜坡上［4］，如南八仙油氣田為斷塊型油氣藏。

斷層―砂體輸導(dǎo)體系控制的油氣成藏模式主要形成斷塊、背斜、構(gòu)造―巖性、斷層―巖性圈閉等油氣藏，它們主要分布在盆地或凹陷中的古隆起之上或斜坡上［4］，如馬海氣田的馬8井，屬于背斜型氣藏。

圖4 不同輸導(dǎo)體系成藏模式

斷層―不整合型輸導(dǎo)體系控制的油氣成藏模式主要形成基巖風(fēng)化殼油氣藏，主要分布在盆地和凹陷中的古隆起上。凹陷中生成的油氣沿不整合面與斷層組成的輸體系層斜側(cè)向古隆起上的基巖風(fēng)化殼圈閉中聚集，形成基巖風(fēng)化殼氣藏［4］，如新馬深5井基巖氣藏，屬于基巖風(fēng)化殼油氣藏。

4.2 控制油氣藏的成藏期次

南八仙油氣藏為在斷層輸導(dǎo)體系控制下的兩期成藏：油氣來(lái)源于伊北和賽什騰凹陷（早期生物降解油），油氣藏形成過(guò)程為：E3―N1下侏羅統(tǒng)烴源巖開(kāi)始大量生烴，仙南等斷裂的持續(xù)活動(dòng)，使油氣通過(guò)斷層運(yùn)移進(jìn)入古近系地層中形成油氣藏。獅子溝組沉積前，構(gòu)造活動(dòng)一方面導(dǎo)致仙南斷層再次復(fù)活，促使下侏羅統(tǒng)烴源巖生成的高成熟油氣再次向古近系儲(chǔ)層注入；另一方面，這次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致仙北斷層形成，仙北斷層為表層滑脫型逆斷層，斷開(kāi)下干柴溝組以上地層，沒(méi)有直接與下侏羅系烴源巖溝通，侏羅系高成熟油氣沒(méi)有直接運(yùn)達(dá)到新近系；但該斷層對(duì)早期形成的古近系油氣藏進(jìn)行了調(diào)整改造，造成油氣藏中的油氣發(fā)生再運(yùn)移，在新近系形成次生油氣藏。

馬海氣田為在斷層―砂體、斷層―不整合輸導(dǎo)體系控制下的一期成藏［10］：馬海氣田天然氣屬于伊北凹陷高熟―過(guò)熟早期高演化煤成氣，早期賽什滕凹陷湖相油大規(guī)模運(yùn)移以及伊北凹陷濕氣運(yùn)移時(shí)，馬海、馬西有效圈閉沒(méi)有形成，只能在儲(chǔ)層中殘留少量痕跡，而無(wú)成藏過(guò)程。N22―Q時(shí)期，伊北凹陷自南八仙方向直接或間接沿不整合面和斷裂向馬西、馬海構(gòu)造充注，局部存在天然氣散失，因此沿途的各類地層圈閉和局部高點(diǎn)都是天然氣聚集的有利目標(biāo)，如己發(fā)現(xiàn)的新馬深5井基巖氣藏。

4.3 控制油氣運(yùn)移距離

斷層、砂體、不整合都可作為油氣運(yùn)移的通道。斷層可起垂向和側(cè)向運(yùn)移作用，砂體、不整合主要起側(cè)向運(yùn)移作用，其中不整合是油氣長(zhǎng)距離運(yùn)移的主要通道，因此不同的運(yùn)移通道組合類型決定了油氣運(yùn)移距離［11］。斷層控制下的南八仙油氣藏，油氣垂向運(yùn)移達(dá)6 km以上，橫向上意義不大；斷層―砂體和斷層―不整合控制的馬海氣田側(cè)向運(yùn)移距離較遠(yuǎn)，如馬8井，側(cè)向運(yùn)移達(dá)50 km。

4.4 控制油氣藏空間分布規(guī)律及生儲(chǔ)蓋組合形式

仙南斷裂和仙北斷裂溝通了侏羅系到第三系的地層，在第三系多個(gè)層位形成了“下生上儲(chǔ)”油氣藏，斷層―砂體型輸導(dǎo)體系控制下形成“下生上儲(chǔ)”型背斜油氣藏；斷層―不整合型輸導(dǎo)體系，將侏羅系生成天然氣運(yùn)移到基巖形成"上生下儲(chǔ)"基巖型油氣藏?？梢钥闯觯?種輸導(dǎo)體系決定了馬海―南八仙地區(qū)油氣具有“多層系分布、油氣藏類型多樣”的空間分布特征。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）馬海―南八仙構(gòu)造帶主要發(fā)育有連通砂體、斷層、不整合面3種運(yùn)移通道，形成了斷層單一型輸導(dǎo)體系、斷層―砂體復(fù)合型輸導(dǎo)體系和斷層―不整合復(fù)合型輸導(dǎo)體系。

（2）不同輸導(dǎo)體系類型對(duì)油氣成藏的控制作用不同。斷層單一型輸導(dǎo)體系控制形成的南八仙油氣藏具有兩期成藏、垂向運(yùn)移距離長(zhǎng)、“下生上儲(chǔ)”組合形式、斷塊油氣藏等特點(diǎn)；馬海氣田受斷層―砂體復(fù)合型輸導(dǎo)體系和斷層―不整合復(fù)合型輸導(dǎo)體系的控制，具有一期成藏、橫向運(yùn)移距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，斷層―砂體輸導(dǎo)體系控制下形成了“下生上儲(chǔ)”組合形式的背斜油氣藏，斷層―不整合輸導(dǎo)體系控制下形成了“上生下儲(chǔ)”組合形式的基巖油氣藏。在3種輸導(dǎo)體系控制下，馬海―南八仙構(gòu)造帶油氣藏具有“多層系分布、油氣藏類型多樣”的特點(diǎn)。

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