劉玉瑞

(中國石化江蘇油田分公司科技處，江蘇 揚州 225009)

論蘇北后生—同生斷陷盆地性質(zhì)

劉玉瑞

(中國石化江蘇油田分公司科技處，江蘇 揚州 225009)

蘇北盆地發(fā)育顏色、巖性、巖相迥異，沉積范圍不同的3套構(gòu)造層。中部戴南組—三垛組箕狀斷陷、上部鹽城組—東臺組萎縮拗陷建造，大家有共識。下部泰州組—阜寧組以滿盆廣布的暗色細(xì)巖性為主，邊緣相幾乎剝蝕殆盡，殘留地層和現(xiàn)今構(gòu)造呈“箕狀外形”格局，由此形成了斷陷、拗陷等多種不同性質(zhì)盆地觀；成盆分歧導(dǎo)致控砂預(yù)測出現(xiàn)偏差，甚至誤導(dǎo)。在分析前人的盆地觀、論據(jù)問題，明確同生、后生盆地概念后，根據(jù)地震層序結(jié)構(gòu)邊界樣式，沉積體系特征，主干斷裂控制作用，層序地層型式，地層剝蝕殘留等特征，來識別斷陷湖盆、拗陷湖盆，多種證據(jù)鏈互證，得出泰州組—阜寧組是原型拗陷盆地建造產(chǎn)物，結(jié)論具有唯一性，后被強烈改造成為“箕狀形態(tài)”的后生斷陷盆地；疊合了戴南組—三垛組同生斷陷，以及晚期的鹽城組—東臺組萎縮拗陷，形成了現(xiàn)今的后生—同生斷陷盆地。

盆地分析 下構(gòu)造層 原型拗陷 后生斷陷 同生斷陷 蘇北盆地

蘇北盆地系指蘇北—南黃海盆地西部陸上部分，是以新生界斷陷及其轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一拗陷來圈定的[1-2]。盆地一級構(gòu)造單元為東臺坳陷、鹽阜坳陷夾建湖隆起格局，二級構(gòu)造單元呈10個凹陷與13個(低)凸起相間排列面貌(圖1)。盆地建設(shè)泰州組(K2t)—阜寧組(E1f)、戴南組(E2d)—三垛組(E2s)、鹽城組(Ny)—東臺組(Qd)三套構(gòu)造層；其中，下構(gòu)造層沉積三套廣湖盆優(yōu)質(zhì)烴源巖，成為區(qū)內(nèi)供烴基地，形成主要含油氣層系；中構(gòu)造層箕狀斷陷廣泛發(fā)育砂巖，是重要儲油層系；上構(gòu)造層屬萎縮拗陷性質(zhì)。

a 后生斷陷層序Ⅳ地層剝蝕殘留范圍 b 同生斷陷層序Ⅴ地層充超沉積范圍

圖1 蘇北后生—同生斷陷盆地構(gòu)造綱要圖

長期以來，油田內(nèi)外專家對中、上構(gòu)造層盆地性質(zhì)認(rèn)識一致；下構(gòu)造層性質(zhì)一直存在爭議，有諸多觀點：①變位箕狀斷陷盆地[1-2]；②水下箕狀斷陷盆地[3-4]；③箕狀斷陷盆地[5-6]；④斷陷盆地—拗陷沉積[7]；⑤斷拗盆地—拗陷沉積[8-10]。⑥后生斷陷[11-12]。成盆認(rèn)識長期爭論，直接影響了對盆地控砂機制等規(guī)律的深化研究，乃至誤導(dǎo)認(rèn)識。例如，姜輝[13]硬套渤海灣斷陷模式，認(rèn)為高郵凹陷與東營凹陷總體相似、局部差異，這是完全不符合實際地質(zhì)情況的。又如有學(xué)者[14-17]用斷陷模式描述K2t—E1f沉積和砂體展布，沿著凹陷周緣推定物源和扇體沉積，其認(rèn)識與盆地區(qū)域巖相完全不吻合。還如渤海灣斷陷盆地有“溝扇對應(yīng)”沉積模式[18]，為何K2t—E1f巖相不見該模式蹤跡，即便E2d典型斷陷此模式也失靈，而表現(xiàn)為凹緣坡折建造富泥扇體、凸緣坡折發(fā)育富砂扇體[19]?；诖耍诜治銮叭顺晒A(chǔ)上，開展K2t—E1f原型盆地研究，提出成盆新觀點。

1 問題由來

蘇北盆地系晚白堊世發(fā)生的區(qū)域性拉張、深陷，疊加在本區(qū)儀征事件區(qū)域不整合面上的陸相盆地。盆地演化歷經(jīng)古新世末吳堡事件引發(fā)的斷層、斷塊體強烈差異升降改造，K2t—E1f統(tǒng)盆解體；始新世末三垛事件發(fā)生的整體抬升剝蝕，箕狀斷陷定型，形成以北東向構(gòu)造形跡為主的坳陷與隆起、凹陷與凸起相間排列的格局(圖1)。根據(jù)石油志定義[8]：隆起系指基巖很淺、無K2t—E2s蓋層的正向構(gòu)造區(qū)；凸起系指基巖較淺，蓋層缺失E2d、剝?nèi)盓1f上部的正向構(gòu)造區(qū)；低凸起系指基巖較淺，蓋層缺失E2d、殘存E1f上部的正向構(gòu)造區(qū)；坳陷系指以凹陷、(低)凸起為主的負(fù)向構(gòu)造區(qū)，凹陷系指以正向構(gòu)造分割的獨立負(fù)向現(xiàn)今構(gòu)造單元。

需要指出，這里(低)凸起地質(zhì)含義，與石油志其它盆地的凸起含義有本質(zhì)區(qū)別。譬如，渤海灣、松遼盆地的凸起均為基底淺埋隆起，蓋層底部禿缺、中上部顯著減薄，即沉積間斷—超覆減薄型式，本區(qū)則是蓋層下構(gòu)造層底部較完整、中上部地層剝?nèi)?，中?gòu)造層下部缺乏沉積，即呈披覆—剝蝕—沉積間斷—超覆減薄型式。

盆內(nèi)K2t—E1f、E2d—E2s、Ny—Qd三套構(gòu)造層巖相迥異，保存狀況差異顯著，E2d—E2s、Ny—Qd基本保留了原始盆地沉積格局，如圖1b的E2d13巖相；但K2t—E1f殘缺不齊(圖2、3)，K2t—E1f1巖相水淺、地層殘留多，E2f2-4巖相水深、地層殘存少，且各體系域相序都是跨不同構(gòu)造單元連續(xù)展布，邊緣相幾乎剝光，導(dǎo)致原型盆地輪廓不可恢復(fù)。

圖2 蘇北盆地原型具坡折拗陷層序Ⅰ—Ⅱ殘留地層沉積體系展布

圖3 蘇北盆地原型無坡折拗陷層序Ⅲ—Ⅳ殘留地層沉積體系展布

2 前人K2t—E1f盆地觀討論

2.1 K2t—E1f盆地性質(zhì)主要觀點

2.1.1 朱夏、張渝昌觀點[1-2]

早在1965年，朱夏就指出：中國東部中、新生代盆地構(gòu)造體制是以斷陷和拗陷交替發(fā)展為特征的，下第三系分隔性的斷陷被上第三系平底鍋式的拗陷統(tǒng)一，這種結(jié)構(gòu)是一個普遍的過程。

張渝昌是唯一系統(tǒng)闡述和發(fā)表蘇北盆地構(gòu)造體制論著的學(xué)者，指出地震勘探查明蘇北—南黃海盆地早第三紀(jì)呈半地塹式斷陷，控制斷陷的主斷裂位置與布格重力異常梯度密集帶相符，是長期活動的構(gòu)造地帶；邊界斷裂具長期活動同生性、斷距落差巨大，控制半地塹斷陷、斷凸展布和沉積，沉積作用向半地塹緩翼收斂，分兩個明確斷陷期。該文是所有文獻中論據(jù)最豐富的，概述如下(注：采用原文地層系統(tǒng))，前期E1t—E2f—E2z斷陷：①第三紀(jì)初E1t粗巖屑首先堆積在真武—泰州斷裂北側(cè)的斷陷低洼處，接著斷陷急劇發(fā)展，連續(xù)堆積了一套巨厚快速補償?shù)腅2f1砂泥巖；在盆邊金湖凹陷北緣，E1t—E2f1為大套火山碎屑、灰?guī)r碎屑礫巖，反映周邊斷崖和山麓面貌；E1t—E2f1半地塹彼此串通，斷凸上地層以紅色泥巖為主，厚度很薄。②E2f2-4湖水?dāng)U大、水體穩(wěn)定，以還原條件的泥質(zhì)沉積為主，厚達2 000 m；在斷陷斜坡或凸起周緣，E2f2底部常常堆積形成類礁體生物灰?guī)r和鮞灘；在最大水侵期，出現(xiàn)多層穩(wěn)定薄層灰?guī)r，成為區(qū)域?qū)Ρ葮?biāo)志；E2f4古鹽度增高，局部沉積巨厚鹽巖；以后斷陷變位，邊緣相大多剝掉。③E2f沉積后斷裂重新活躍，沿主斷裂崖緣建造了眾多真武組(E2z)水下扇，并與深凹的濁積沉積構(gòu)成一套巨厚的雜色砂巖、頁巖韻律沉積。④吳堡事件結(jié)束本期斷陷，本期建造一套完善的斷陷沉積序列，包括紅色粗屑巖—黑色生油巖—蒸發(fā)巖—雜色類復(fù)理石，代表了斷陷開裂—擴展—閉塞—活動的發(fā)展過程。后期E3d—E3s斷陷：斷裂活動再現(xiàn)，部分調(diào)整了原來的斷陷位置和格架，并使原斷陷進一步分割；在新的同生斷裂控制下，一套漸新世砂泥巖不整合充填—超覆在老斷陷剝蝕塊斷基礎(chǔ)上。本期欠生油巖建造，斷陷發(fā)育不完善。由此可見，張文的兩期斷陷是前后位置調(diào)整和格架變位關(guān)系，本文稱之為“變位箕狀斷陷”。

2.1.2 馬力、錢基觀點[3-4]

馬力、錢基從盆地形成的大地構(gòu)造背景和動力出發(fā)，認(rèn)為晚白堊世隨著區(qū)域性拉張不斷增強，北西—南東向的拉伸對偶扭力使得東部大陸巖石圈產(chǎn)生單剪作用，導(dǎo)致巖石圈拆離和本區(qū)廣泛的儀征事件，形成不對稱的蘇北—南黃海斷陷盆地。邊界斷裂控制現(xiàn)今盆地構(gòu)造基本輪廓，但受強烈的拉張—深陷和晚白堊—古新世同期海侵的疊加效應(yīng)影響，只控制K2t—E1f沉積厚度變化，地層厚度呈水下“箕狀”凹陷特點；斷裂未影響巖相變化，巖相呈“拗陷”式沉積，僅盆地南部地區(qū)在沉積旋回下部有扇三角洲群。吳堡事件使邊界斷裂的肩部出露水面受剝蝕，凹陷邊緣相喪失殆盡。此盆地觀可稱為“水下箕狀斷陷”模式。

2.1.3 李道琪觀點[7]

李道琪認(rèn)為早第三紀(jì)蘇北盆地是斷陷—斷陷疊合類型：①多數(shù)凹陷呈南陡北緩的箕狀凹陷，凸起則呈北高南低的單邊凸起。②深凹中地層厚而全，組段間侵蝕間斷不明顯；斜坡各套地層都有程度不同的減薄和缺頂少底現(xiàn)象，部位越高、殘缺越多；凸起上各組段間存在明顯的侵蝕間斷。③E1t—E2f三次湖盆興盛反映斷陷漸次擴大特點，古生物資料反映其大相環(huán)境是個拗陷型的大型近海陸相統(tǒng)一湖盆，水體漫及西北魯蘇隆起，抵達豐沛地區(qū)，向南延入蘇南隆起上的常州、無為、長河等凹陷。④漸新世E3d—E3s期，同生斷裂大規(guī)?；顒樱纪箤αl(fā)展，盆地被分割成箕狀斷陷群。

2.1.4 石油志的觀點[8]

石油志是描述蘇北盆地石油地質(zhì)特征最詳盡和豐富的論著，其盆地性質(zhì)要點：①古侵蝕面(印支面)埋深圖反映蘇北盆地兩坳兩隆已顯現(xiàn)，分隔各次級構(gòu)造帶的北東向斷裂已產(chǎn)生，盆內(nèi)凹凸相間構(gòu)造格局已初具規(guī)模。②北東向斷裂是盆地與隆起的主要分界線，也是形成單斷坳陷和單斷凹陷的主斷裂。盆地北界以淮陰—響水?dāng)嗔雅c魯蘇隆起分隔，斷裂西端在安徽上胡與郯廬斷裂斜交，東端延入南黃海；南界自西到東由楊村、六合、江都(真武)—吳堡、海安—南港四段不連續(xù)斷裂組成，斷裂南側(cè)缺失下第三系。③盆地經(jīng)歷E1t—E2f4強烈拗陷，E2d—E3s強烈斷陷，Ny—Qd衰亡拗陷的構(gòu)造演化；二級斷裂對拗陷湖盆沉積控制不明顯，地層厚度變化穩(wěn)定，湖盆范圍北達沭陽，南到常州、南陵等地。④吳堡事件使拗陷湖盆解體，兩坳兩隆、凹陷凸起構(gòu)造輪廓已清楚，箕狀凹陷開始奠基。

2.1.5 楊大榮、張文昭觀點[9-10]

楊大榮認(rèn)為，蘇北盆地構(gòu)造發(fā)展有兩個主成盆期：①K2t—E1f拗陷階段，盆內(nèi)巖相平面展布格局嚴(yán)格遵循巖相定律，超越現(xiàn)今斷陷格局的二級構(gòu)造單元，這種巖相記錄表明為大型統(tǒng)一拗陷湖盆的沉積面貌，湖盆面積達10×104km2；建湖隆起僅西段為露出水面的湖島，現(xiàn)今K2t—E1f盆地為改造殘留盆地。②E2d—E2s斷陷階段，吳堡事件使拗陷盆地解體，最終完成斷陷發(fā)展，由統(tǒng)一拗陷到分隔箕狀斷陷，改造大于繼承。

張文昭對比蘇北盆地與渤海灣盆地認(rèn)為：渤海灣是斷—拗盆地，早第三紀(jì)斷陷，晚第三紀(jì)拗陷；蘇北則是早第三紀(jì)古新統(tǒng)E1f拗陷，始新統(tǒng)E2d—E2s斷陷，屬拗—斷盆地。

2.1.6 劉玉瑞觀點[11]

2010年，筆者引用文獻[1]關(guān)于生長盆地與后生盆地的理論，首次提出蘇北盆地是后生斷陷盆地的概念；但是，沒有做具體論證，層系包括了下構(gòu)造層K2t—E1f、中構(gòu)造層E2d—E2s?，F(xiàn)在清楚表明，這一概念不準(zhǔn)確，應(yīng)用也過于草率；顯然，E2d—E2s期盆地屬同生斷陷盆地。

2.2 前人盆地觀論據(jù)討論

盆地分類原則很多，按沉積作用與盆地形成作用在時間上相互配合關(guān)系，分為先成盆地、同生盆地、后生(或次生)盆地，亦稱地貌盆地、沉積盆地、構(gòu)造盆地。按盆地構(gòu)造類型，分為褶皺型盆地或拗陷型盆地和斷陷型盆地、單斷半地塹和雙斷地塹盆地；拗陷盆地細(xì)分如松遼的碟狀拗陷盆地，如柴達木第四紀(jì)、準(zhǔn)噶爾侏羅紀(jì)的一側(cè)或兩側(cè)有邊界斷裂拗陷盆地，以及不規(guī)則邊緣拗陷盆地。

在同生盆地中，沉積與盆地的下沉是同時的，故此巖相帶的走向、古水流方向與盆地的形狀、構(gòu)造一致，沉積層的厚度愈向盆地邊緣愈薄。在后生盆地中，巖相帶的走向與古水流的方向、盆地的現(xiàn)存構(gòu)造無關(guān)，反映形成盆地的沉降運動發(fā)生在變形巖層沉積之后[20]。在箕狀斷陷中，邊界同生斷裂與斜坡區(qū)構(gòu)成不對稱凹陷，平面上呈斷裂帶、深凹帶、斜坡帶三分性；剖面上呈半地塹形態(tài)，同沉積古地貌有陡坡斷裂、緩坡侵蝕的坡折帶；必具低位域的湖盆三級層序格架，即低位—湖侵—高位域模式[21]，形成陡坡高砂泥比值(或砂礫巖)扇體、深凹泥—湖底扇—濁流體、緩坡洲灘的沉積體系組合，內(nèi)部巖層結(jié)構(gòu)呈楔狀充填—超覆沉積樣式。在拗陷盆地中，內(nèi)部呈自盆緣斜坡向盆內(nèi)坳陷傾斜或低幅隆坳相間的簡單結(jié)構(gòu)，巖性、巖相和沉積厚度分布穩(wěn)定，沉積相帶呈環(huán)帶狀跨不同構(gòu)造單元連續(xù)展布，地層厚度自盆地中心向盆緣披覆式逐漸減??；同沉積古地貌多為緩坡的褶皺型坡折帶，邊界斷裂處呈陡坡斷裂坡折帶，湖盆三級層序格架有兩種：具坡折帶的低位—湖侵—高位域?qū)有蚰Ｊ?，無坡折帶的湖侵—高位域?qū)有蚰Ｊ絒21]，后者屬拗陷盆地獨有。

縱覽有關(guān)蘇北盆地的文獻，各論文在以下方面觀點一致或相似：蘇北盆地構(gòu)造綱要及劃分方案，主要斷裂的位置、活動史及沉積厚度；K2t—E1f各組段殘留地層范圍，K2t—E1f1地層向金湖凹陷西斜坡逐漸超覆尖滅，E1f2-4也呈楔狀減??；全盆E1f2、E1f3、E1f4巖相展布格局；吳堡事件是K2t—E1f湖盆與E2d—E2s湖盆構(gòu)造演化變革的關(guān)鍵節(jié)點。需要說明，E1f40地層是2010年才鉆遇發(fā)現(xiàn)的[12]，如圖1a所示殘留范圍與原始相比極微小。分析表明，這些文獻的盆地觀論據(jù)存在如下不足或缺陷。

一是K2t—E1f盆地不適用斷陷模式，而主張拗陷模式的論據(jù)也欠充分。由圖2、圖3可知，各體系域地層及巖相分布都不符合前述的箕狀斷陷盆地所具有的重要特征，也無法劃出與圖1構(gòu)造綱要相一致的斷陷格局，譬如，平面構(gòu)造單元三帶在哪里？箕狀斷陷充填—超覆式又在哪里？事實上，K2t起始沉積就呈跨不同構(gòu)造單元披覆式的(圖4)。同時，前人拗陷盆地觀的唯一論據(jù)是相帶連續(xù)跨不同構(gòu)造單元展布，顯然說服力不足。

圖4 蘇北盆地泰州組披覆沉積與巖相剖面圖

二是前人的一些盆地模式值得商榷。斷陷盆地可分地塹式斷陷、半地塹式箕狀斷陷兩種。文獻[1-2]提出前期、后期斷陷是變位、調(diào)整關(guān)系，但未交代前期斷陷的構(gòu)造綱要和結(jié)構(gòu)樣式，也沒說明如何變換、控制斷陷邊界斷裂變到哪位置了。而“水下箕狀斷陷”概念不準(zhǔn)確，因無“水上箕狀斷陷”這類盆地相呼應(yīng)；文獻[7-10]的斷陷、斷拗盆地或單斷坳陷，卻建設(shè)拗陷沉積體系，本身就自相矛盾。

三是經(jīng)長期實踐的大量資料反映，早期斷陷論的主要地質(zhì)證據(jù)不復(fù)存在或需要修正：①圖2反映濱海、蘇南隆起區(qū)不同程度殘留K2t、E1f1地層，呈超微型斷陷分布。②地震資料表明，淮陰—響水?dāng)嗔涯隙?、海安—南港斷裂東段，即洪澤凹陷段、南港段實際無斷裂；現(xiàn)各斷陷14條邊界斷裂中，除洪澤斷裂外，其余的下降盤多數(shù)未見應(yīng)有的斷陷陡坡折帶的邊緣相，如圖2、圖3所示僅真武、鹽城、淮陰、漣南斷裂下降盤局部段K2t1見辮狀三角洲平原，反映陸地邊緣相環(huán)境。③文獻[1-2]所述的斷凸上地層以紅色泥巖為主、厚度很薄，E1f2生物灰?guī)r和鮞灘圍繞斜坡和凸起周緣生長，以及文獻[7]的斜坡各套地層不同程度侵蝕間斷和缺頂少底，已被大量鉆探證實都是不對的。實際上，全盆K2t—E1f地層連續(xù)沉積整合接觸，各組段紅色泥巖、巖相格局、湖岸線展布都與現(xiàn)存盆地、諸斷陷和斷凸結(jié)構(gòu)無關(guān)；E1f2生物灰?guī)r分布于金湖凹陷西斜坡，鮞灘主要見于金湖凹陷、高郵凹陷西部。即沉積現(xiàn)象不具原型斷陷盆地特征。④張渝昌[1-2]用于佐證斷陷的重要依據(jù)是主斷裂崖緣廣泛發(fā)育的水下扇，已證實是剝蝕E1f物源再沉積的E2d扇體[11-12，19]；即所謂的控盆邊界斷裂、箕狀充填和完善的斷陷型建造都不成立。

3 蘇北盆地性質(zhì)分析

3.1 K2t—E1f原型拗陷盆地

3.1.1 前人的蘇北原型盆地認(rèn)識

目前，蘇北原型盆地的研究論文僅兩篇[22-23]，他們從不同角度對盆地原型進行分析，得出些有益認(rèn)識，也存在諸多疑問。從區(qū)域巖相看，蘇北盆地僅西南部、南黃海盆地僅北坳東部殘留K2t—E1f邊緣相，其它地區(qū)的邊緣相喪失殆盡，導(dǎo)致無法恢復(fù)蘇北—南黃海原型盆地輪廓，原型盆地性質(zhì)的定性判別難度也極大。

舒良樹[22]根據(jù)盆地蝕源區(qū)、沉積沉降史、邊界構(gòu)造、間斷剝蝕量等分析，提出蘇北盆地曾經(jīng)歷山前擠壓的前陸盆地、弧后擴張的裂陷盆地、大規(guī)模拉張的斷陷盆地和熱沉降的拗陷盆地等4個演化階段；認(rèn)為蘇北K2t—E1f原型盆地為東臺坳陷、鹽阜坳陷與建湖隆起相統(tǒng)一的箕狀斷陷，有濱海、魯蘇、大別山、張八嶺和蘇南5處隆起區(qū)物源；建湖隆起形成于吳堡事件，此后長期處暴露和剝蝕狀態(tài)，分隔南北兩坳。

任紅民[23]利用地震、礫巖、巖礦和巖相等資料，分析了K2t盆地的原始邊界、沉積物源和沉積范圍，指出K2t原型盆地整體南斷北超，東部邊界大于現(xiàn)今殘留邊界；其中，K2t1原型以建湖隆起為界，呈東臺坳陷、鹽阜坳陷2個大盆，坳內(nèi)凸起控制著沉積厚度，物源來自蘇南、魯蘇和建湖3處隆起區(qū)；K2t2期，南北兩坳與建湖隆起統(tǒng)一成為一個大盆，盆地西部建設(shè)陸地巖相，東部沉積湖泊巖相。

由此可見，原型盆地認(rèn)識差異明顯：舒良樹的觀點是K2t—E1f原型盆地為一個統(tǒng)一的“大斷陷”盆地，任紅民的觀點則是K2t1原型盆地為南部東臺、北部鹽阜2個獨立的“大斷陷”盆地，K2t2原型則為一個統(tǒng)一的“大斷陷”盆地。然而，無論是前節(jié)的各種盆地觀，還是本節(jié)的“大斷陷”原型盆地觀，都缺乏詳盡資料和唯一性的證據(jù)支撐。

3.1.2 K2t—E1f原型拗陷盆地的地震證據(jù)

地震層序結(jié)構(gòu)特征、地層接觸關(guān)系及邊界樣式信息是分析沉積體系類型、恢復(fù)原型盆地的重要方法。分析表明，蘇北盆地坳陷與隆起、凹陷與(低)凸起在分界處，有3種地震層序邊界樣式，反映了不同的邊界含義。

一是指示原始沉積邊界的上超式層序邊界。此類情況僅見于金湖凹陷、洪澤凹陷的西斜坡K2t—E1f層系，可見K2t、E1f1明顯的向不整合古斜坡上超覆尖滅，以及E1f2-4楔狀減薄現(xiàn)象。

二是不能反映原始沉積邊界的頂削式層序邊界。井震資料反映，蘇北盆地所謂的南斷北超結(jié)構(gòu)，實際情況是斜坡區(qū)K2t—E1f上部與其北部的隆起、凸起邊界多呈剝蝕頂削式關(guān)系，而不是超覆尖滅關(guān)系，原始沉積邊界不明；如圖2、圖3所示，斜坡區(qū)與建湖隆起、濱海隆起、泰州凸起、小海凸起、柘垛低凸起等邊界，多為這種頂削式接觸關(guān)系。

三是難準(zhǔn)確刻畫原始沉積范圍的斷層接觸，即斷截式層序邊界。這種邊界樣式主要見于各凹陷斷裂陡坡帶，如鹽城斷裂、真武斷裂、海安斷裂，但因斷裂帶普遍缺少邊緣相，導(dǎo)致難辨原始邊界；也見于部分地段的緩坡帶，如建湖隆起與東臺坳陷分界的部分段為斷截式，部分段為頂削式，全段呈兩種交替展布。同時，圖2的地震G78、SCG126、In969測線，反映濱海隆起、蘇南隆起殘留K2t—E1f1，濱海Mei3井鉆遇K2t厚161 m、E1f1厚27 m。

可見，用地震資料識別原型盆地邊界，須去偽存真和多種資料互為印證；本區(qū)地震資料多數(shù)無法反映K2t—E1f南斷北超的原始邊界和箕狀斷陷格局，僅金湖、洪澤西斜坡能恢復(fù)原型盆地邊界。

3.1.3 K2t—E1f原型拗陷盆地的斷裂作用

斷陷盆地與拗陷盆地的根本區(qū)別是，前者必有邊界斷裂，并控制盆地及結(jié)構(gòu)、區(qū)帶及構(gòu)造、坡折及扇體、沉積及厚度，后者即便有邊界斷裂，對上述4點也不起主控作用，只是參與。K2t—E1f盆地除洪澤斷裂外，其它主斷裂皆屬后種情況。

一是主干斷裂不起盆地構(gòu)造和沉積分界作用。地震資料反映，洪澤斷裂下降盤有K2t—E1f扇體建造，Guan3井鉆探證實E1f3+4發(fā)育斷裂陡坡帶水下扇砂礫巖體(圖3bc)。其它13條斷裂，僅真武、淮陰、漣南和鹽城斷裂局部段在裂陷初期K2t1地勢有一定分隔作用，到主裂陷期K2t2—E1f分隔完全消失。譬如，圖2b平面、圖4剖面K2t2巖相反映裂陷形態(tài)逐漸趨于半碟狀；圖2c巖相沿HaiC1井—Fning1井E1f1剖面，各井地層巖電性、顏色巖相對比極好，說明建湖隆起東段分隔徹底消失，南北兩坳湖水暢通；從盆地南緣Ru2、HaiC1和北緣Fning1的巖性和巖相特征看，現(xiàn)今南、北隆起都不是原始盆地邊界；到圖3a，E1f2全區(qū)不僅地層巖電性、顏色巖相、標(biāo)志層特征完全一致，而且地化剖面橫向罕見地均質(zhì)，E1f3-4具有類似的展布特點。說明這些主斷裂不起分隔構(gòu)造單元作用，用今主斷裂位置無法劃分原型盆地一級、二級構(gòu)造單元邊界。

這些斷裂也不控制K2t—E1f沉積范圍。前人認(rèn)為淮陰斷裂，楊村、六合、真武、海安斷裂，分別是蘇北盆地的北部、南部邊界[2-6，8]。現(xiàn)查明，淮陰斷裂地震層序邊界樣式呈斷截—頂削式，如圖2a地震SCG85測線，其邊界為頂削式；海安斷裂上升盤有K2t—E1f1殘留，東段為頂削式邊界，不是原先的斷裂邊界；楊村斷裂上升盤Qin1井鉆遇K2t厚166 m、E1f1厚175 m，Tian8井也鉆遇較厚K2t。又如，由圖2ab和圖4的Qin1井—Fning1井K2t剖面可知，沉積以披覆式建造為特征，橫跨現(xiàn)今盆地兩坳一隆的8凹、5凸和10條邊界斷裂，處7種不同類型構(gòu)造單元，其巖相展布不受今邊界斷裂影響，而呈盆地西部紅粗、東部暗細(xì)格局；地層厚度變化也與現(xiàn)今凹凸起伏不盡一致，如吳堡斷裂上升盤低凸起Zhen4井K2t厚度接近西側(cè)高郵凹陷最厚的Ji11井，大于東側(cè)溱潼凹陷Su140井。

二是主干斷裂不控制陡坡折帶及其扇體建造。①主干斷裂確實不同程度控制了K2t—E1f各段沉積地層厚度，形成多沉降中心面貌。這是文獻[3]認(rèn)定箕狀斷陷的主要論據(jù)。據(jù)馬力等報道[2]，拗陷盆地內(nèi)同樣可以有同生大斷裂影響沉積，如松遼盆地泉頭組屬典型拗陷建設(shè)，中央大斷裂明顯控制著該組沉積地層厚度。②箕狀斷陷有典型的沉積標(biāo)識：斷裂陡坡折帶及相應(yīng)的沖積扇—扇三角洲—近岸水下扇群型式。本區(qū)僅洪澤凹陷有這種情況，另外真武、淮陰、漣南、鹽城斷裂局部段K2t1有陡坡折帶及相應(yīng)的辮狀三角洲建設(shè)，其它地段和斷裂則無陡坡折帶和控相作用。相應(yīng)地，拗陷盆地沉積體系主要型式是沖積扇—(辮狀)河流—(辮狀)三角洲—濱淺湖—濁流—深湖泥質(zhì)；若拗陷盆地屬山前沉降帶型的，則有扇三角洲建造。由此可知，圖2、圖3巖相屬于拗陷盆地建造類型，即今斷陷主斷裂不控制巖相帶及其變化。

3.1.4 K2t—E1f原型拗陷盆地的唯一性證據(jù)

眾所周知，盆地構(gòu)造控制沉積，沉積可以反演構(gòu)造；利用斷陷湖盆、拗陷湖盆所具有的某些沉積特征的唯一性，能準(zhǔn)確判定原型盆地性質(zhì)。

一是下構(gòu)造層有2套無坡折拗陷的三級層序。研究表明，K2t—E1f有4期湖侵，連續(xù)沉積了4套三級層序[24]；其中，K2t、E1f1分別為具坡折帶的層序，E1f2+3、E1f4分別是無坡折帶的層序。由圖2可知，K2t層序的坡折帶主要是侵蝕地貌型，局部有斷裂坡折型；E1f1層序除洪澤凹陷外，其它地區(qū)均為侵蝕坡折型。斷陷湖盆必具斷裂和侵蝕2種坡折帶，拗陷湖盆分具侵蝕坡折帶、無坡折帶2類盆地，具坡折帶層序地層格架必定是低位—湖侵—高位域模式，無坡折帶盆地則是湖侵—高位域模式[21]。換句話講，除洪澤凹陷外，其它地區(qū)E1f2+3、E1f4必是無坡折拗陷湖盆，K2t和E1f1則是具坡折的拗陷湖盆。

二是殘留地層結(jié)構(gòu)展示拗陷湖盆層序邊界。蘇北盆地E2d/E1f地層接觸關(guān)系，前人持深次凹整合、洼緣至斜坡假整合—不整合觀點。2009年，蘇北—南黃海盆地最深地區(qū)——邵伯次凹，鉆探ShaoS1井，首次發(fā)現(xiàn)E1f4層序殘留高位域，證實全盆地E1f剝蝕巨量和區(qū)域角度不整合[12]。①下構(gòu)造層4套三級層序原始沉積面積大小為K2tE1f1>E1f2+3>E1f4；原始范圍E1f4層序最大，與南黃海連片面積超過10×104km2，高位域僅殘存50 km2半深湖相泥巖。由圖1到圖3可知，下構(gòu)造層剝蝕巨量，改造極其強烈，剝蝕后殘留地層面積是上部最小、下部最大的“金字塔”結(jié)構(gòu)。②自盆地中心向盆緣，不整合面層序邊界剝蝕露頭逐漸變老，即從E1f40高位域—E1f41+2湖侵域—E1f3高位域—E1f2湖侵域—到E1f1層序，盆地邊緣為K2t層系。這種殘留地層邊界模式，只有拗陷湖盆披覆式沉積抬升剝蝕才能形成。

三是拗陷湖盆以牽引流建設(shè)為主?；顢嘞莺栌袛嗔讯钙?、侵蝕緩坡折帶，在陡坡帶以重力流建造各類扇體，緩坡帶以牽引流建設(shè)洲灘沉積為主。拗陷湖盆以侵蝕緩坡折帶及相應(yīng)的牽引流建造為主。由圖2b-圖3反映，除洪澤凹陷外，其它地區(qū)粗碎屑巖相是跨不同構(gòu)造單元的河流—三角洲體系，屬牽引流沉積產(chǎn)物。

以上分析，可得出3點結(jié)論：一是現(xiàn)今蘇北盆地的西北界淮陰斷裂、南界楊村—真武—海安斷裂和北界濱海隆起，K2t起始沉積就超越了這些分界，說明不是K2t—E1f原型盆地邊界；至于原型湖盆確切邊界輪廓，以及是否如文獻[7-8]所述的北抵豐沛、南達常州、無為等地，無法恢復(fù)和考證。二是現(xiàn)今盆地主斷裂既不是K2t—E1f原型盆地邊界，也不能作為原型凸凹的分界；同時K2t—E1f期，建湖隆起西段始終呈湖島，東段湮沒水下，南北坳陷統(tǒng)一，且蘇北盆地K2t—E1f主體區(qū)原型屬于拗陷構(gòu)造性質(zhì)，洪澤凹陷則是獨立的斷陷盆地，屬于與主體拗陷盆地有成因聯(lián)系的“衛(wèi)星”盆地。三是從現(xiàn)今蘇南、淮北殘留諸凹陷的構(gòu)造—巖相帶特征看，與蘇北盆地主體區(qū)存在明顯差異，而是更像獨立的凹陷群，據(jù)此推斷應(yīng)屬蘇北盆地的“衛(wèi)星”盆地群。

3.2 蘇北后生—同生斷陷盆地

古新世末，蘇北—南黃海盆地發(fā)生區(qū)域性抬升構(gòu)造運動，結(jié)束了K2t—E1f拗陷演化階段；其后，盆地進入E2d—E2s箕狀斷陷建設(shè)歷程。

古新世末，蘇北—南黃海盆地發(fā)生區(qū)域性的構(gòu)造運動——吳堡事件，使原型拗陷盆地整體抬升，全面遭受差異剝蝕，絕對剝蝕量無法恢復(fù)[25]；以E1f4殘留層位最高的ShaoS1井為參照，蘇北盆地各凹陷E1f4相對剝蝕量超過450～650 m[12]。同時，由于斷裂強烈活動紛紛發(fā)生鏟式旋轉(zhuǎn)翹傾，上下兩盤差異剝蝕顯著增強，徹底解體了K2t—E1f原型統(tǒng)一拗陷盆地，形成兩坳夾一隆、10個凹陷與13個凸起相間外形呈“箕狀斷陷”的構(gòu)造格局，極復(fù)雜的斷塊群局部構(gòu)造特征，并以復(fù)雜斷塊為主要圈閉富集油氣成藏?？梢姡迷娃窒菽Ｊ讲荒艽_切反映K2t—E1f現(xiàn)今構(gòu)造、圈閉及油藏情況，用同生斷陷模式卻無法描述K2t—E1f沉積體系，預(yù)測砂巖展布規(guī)律，都不利于深化指導(dǎo)勘探工作。故此，按照沉積與成盆時空配合關(guān)系分類盆地的概念，K2t—E1f主體區(qū)盆地構(gòu)造性質(zhì)應(yīng)該屬于后生斷陷盆地類型。這一概念與文獻[1]的后生盆地分類也是一致的。

進入始新世期，蘇北—南黃海盆地區(qū)域構(gòu)造應(yīng)變由前期的分散伸展、整體沉降，轉(zhuǎn)變?yōu)榧猩煺?、局部沉降，?dǎo)致眾多一級斷裂復(fù)活、二級斷裂強烈活動，斷裂鏟式翹傾顯著增強，先后形成11個相互分隔的E2d箕狀斷陷；其中，鹽阜坳陷4個凹陷只有2個凹陷形成斷陷湖盆，東臺坳陷6個凹陷有5個凹陷形成9個斷陷湖盆。如圖1b所示，各斷陷獨立成盆，斷陷周緣是主物源區(qū)；各斷陷成盆期不同，金湖、高郵凹陷深凹帶E2d最早成盆接受沉積，海安凹陷E2d成盆晚，并始終呈5個獨立微小斷陷；白駒、阜寧和漣水凹陷則持續(xù)隆升剝蝕，未接受E2d沉積。到中始新世，E2s各斷陷湖盆明顯擴大，鹽阜坳陷4個凹陷呈分隔獨立斷陷成盆沉積；東臺坳陷6個凹陷再次統(tǒng)一，成為真正的南斷北超單斷坳陷湖盆。中始新世末，蘇北—南黃海盆地發(fā)生三垛事件，盆地再次整體抬升和剝蝕，斷裂活動基本停止，結(jié)束了E2d—E2s同生箕狀斷陷發(fā)育演化。晚始新世—漸新世，蘇北—南黃海盆地長期沉積間斷達13.2 Ma。由此結(jié)束E2d—E2s同生箕狀斷陷演化，完成了蘇北后生—同生斷陷盆地格局。蘇北盆地構(gòu)造演化的復(fù)雜性，形成了伸展構(gòu)造和扭動構(gòu)造兼有以復(fù)雜斷塊為主的圈閉類型及展布規(guī)律[26]，以及相應(yīng)的油氣成藏特征[27-28]。新近紀(jì)—第四紀(jì)，盆地轉(zhuǎn)入熱沉降萎縮拗陷階段，末期結(jié)束了蘇北盆地建設(shè)。

4 結(jié)論

蘇北盆地由下構(gòu)造層K2t—E1f原型拗陷、中構(gòu)造層E2d—E2s箕狀斷陷、上構(gòu)造層Ny—Qd萎縮拗陷3期不同性質(zhì)盆地疊合形成的，各期迥異的非繼承性成盆演化是其最主要特征；同時，平面上又有大型拗陷、小型斷陷不同類型的湖盆相結(jié)合，構(gòu)成總體的復(fù)合盆地。因此，稱蘇北后生—同生斷陷盆地更能貼切反映其本質(zhì)特征，有利于深入分析成盆，深化研究成烴和油氣成藏規(guī)律。

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(編輯 韓 楓)

Study on characteristics of hysterogenic reconstructive and syngenetic rift basins in Subei Basin

Liu Yurui

(ScientificandTechnicalDepartmentofJiangsuOilfieldCompany,SINOPEC,Yangzhou225009,China)

There are three sets of sructural layers with different color,lithology,lithoface and distribution developed in Subei Basin.Dainan and Sanduo Formation which lie in the middle have the characteristics of half graben and Yancheng Formation which lies on the top has atrophic depression character,as researchers have reached a consensus.Taizhou and Funing Formation lying at the bottom have widely distributed dark fine lithology whose marginal sedimentary facies belts are almost completely eroded and whose shape likes a dustpan today.So there are different points of view of basin’s character during the period of Taizhou and Funing Formation depositing,such as rift basin,depression basin,etc.Prediction of sand control mechanism usually appears deviation from different basin view and even may result in misleading.Based on analysis of previous basin view and argument problems,the concepts of hysterogenetic reconstructive basin and syngenetic rift basin are identified.According to the chain of evidence to identifying rift and depression basin including boundary pattern of seismic sequence structure,depositional system characteristics,control effect of main faults,sequence stratigraphic pattern,residual characteristics of formation erosion,etc.,it is put forward that Subei Basin is a depression basin in the period of Taizhou and Funing Formation depositing and later is strongly deformed to a dustpan shape of hysterogenetic reconstructive,which the conclusion is unique.Above all,Subei Basin today is a hysterogenetic reconstructive-syngenetic rift basin which suffers later syngenetic rift basin during the deposition period of Dainan and Sanduo Formation and at last experiences atrophic depression during deposition of Yancheng-Dongtai Formation.

basin analysis；lower structural layer；prototype depression；hysterogenic rift basin,syngenetic rift basin,Subei Basin

10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.01.001

2016-08-01；改回日期：2016-08-12。

劉玉瑞(1962—)，教授級高工，現(xiàn)從事油田科技管理與油氣地質(zhì)研究工作。電話：0514-87760690，E-mail:liuyr.jsyt@sinopec.com。

中國石油化工股份有限公司科技項目“蘇北盆地構(gòu)造體系特征、演化與成藏研究”(P15077)

TE122

A