魏 力

（中國地質(zhì)大學(xué)(北京)海洋學(xué)院，北京 100083）

中國大陸地處印度板塊、歐亞板塊與太平洋板塊間的三角地帶，新生代以來的板塊重組事件導(dǎo)致構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，特別是新近紀(jì)以來的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)異?；钴S，這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不僅控制著盆地的構(gòu)造演化，而且影響著盆地油氣成藏過程。在渤海灣盆地的濟(jì)陽、黃驊、遼河、渤中等坳陷陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的一批大中型新近系油氣藏，如埕島、曹妃甸11-1、渤中25-1、蓬萊 19-3等超億噸級(jí)的大油田都為新近紀(jì)油氣成藏。據(jù)賈承造等人的研究成果，我國新近紀(jì)-第四紀(jì)成藏的大中型油氣田占油田總數(shù)的61%、氣田總數(shù)的58%，占探明油儲(chǔ)量的61%、探明氣儲(chǔ)量51%[1]。晚期油氣藏對(duì)于穩(wěn)定東部、發(fā)展西部的油氣發(fā)展戰(zhàn)略起著重要作用。

新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)新近紀(jì)油氣成藏的控制作用成為當(dāng)今石油地質(zhì)學(xué)界研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題之一，不少學(xué)者[2-5]從不同角度研究了新近紀(jì)-第四紀(jì)晚期油氣成藏，探討了新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)圈閉的形成、 烴源巖的熱成熟、油氣生成、運(yùn)移、聚集的匹配及油氣圈閉或油氣藏的調(diào)整等的控制作用。但對(duì)于每一個(gè)坳陷（或凹陷）而言，裂后期構(gòu)造活動(dòng)是如何控制油氣晚期成藏、油氣分布規(guī)律，需要進(jìn)行深入細(xì)致的研究。

歧口凹陷是黃驊坳陷的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，沉降深度大，勘探程度低，資源量大，具備形成大型油氣藏的地質(zhì)條件。歧口凹陷新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，裂后期斷裂發(fā)育，控制著盆地內(nèi)油氣成藏，根據(jù)裂后期斷層，斷裂規(guī)模可以分為四級(jí)：一級(jí)斷裂為凹陷的邊界斷層，有滄東、埕西等邊界深大斷裂，具有斷距大、發(fā)育早、結(jié)束晚等特點(diǎn)；二級(jí)斷裂是控制二級(jí)構(gòu)造帶和相鄰凹陷形成發(fā)育的主干斷層，主要有茶淀、大神塘等斷裂；三級(jí)斷裂為一、二級(jí)斷層的派生斷層，以蓋層斷裂為主，多為一、二級(jí)斷裂的反向調(diào)整斷裂；四級(jí)斷裂通常發(fā)育在新近系沉積蓋層中，規(guī)模小，大約8 000條。

1 斷裂組合關(guān)系與油氣運(yùn)聚

歧口凹陷一二級(jí)主干斷裂與次級(jí)斷裂組合關(guān)系對(duì)新近系油氣藏的形成和分布有著明顯的控制作用，油氣主要分布在圍繞歧口凹陷生油中心，呈 3個(gè)環(huán)帶狀分布（圖1），外環(huán)主要為以潛山披覆背斜為圈閉的區(qū)域；中環(huán)主要為有利生油區(qū)范圍內(nèi)的緩坡背景上，由二級(jí)斷層的上升盤的逆牽引圈閉或下降盤的低凸起所圍成的環(huán)帶區(qū)域；內(nèi)環(huán)為海河-新港斷裂和歧東斷裂控制的歧口主凹區(qū)域，是生油中心區(qū)。

平面上，“人”字形和帚狀構(gòu)造格架對(duì)油氣的形成和分布起著明顯的控制作用，油氣最容易分布于多條斷裂匯聚而構(gòu)成的帚狀和“入”字形構(gòu)造帶中，如濱海斷鼻圈閉、唐家河油田、趙東油田等處在這些構(gòu)造上。

從油氣分布的特點(diǎn)來看，油氣還往往集中在斷裂的側(cè)接部位，這些部位實(shí)質(zhì)上是構(gòu)造應(yīng)力調(diào)節(jié)帶或轉(zhuǎn)換帶，其演化經(jīng)歷了早期圈閉的形成和晚期油氣運(yùn)移通道的形成兩個(gè)方面，是油氣聚集十分有利的部位。斷裂的側(cè)接部位在本區(qū)主要表現(xiàn)為三種形式：同一條斷裂沿走向的變化轉(zhuǎn)折部位，多條斷裂匯聚的區(qū)域，兩條斷層走向近似但傾向相反的交接部位。濱海1號(hào)構(gòu)造帶內(nèi)的側(cè)接部位基本上為第三種側(cè)接樣式，是由多條走向近似、傾向相反的斷層所構(gòu)成的復(fù)雜斷裂帶，又靠近有利生油中心，是良好的勘探重點(diǎn)區(qū)域。

主干斷層與次斷層的剖面組合可分為四種：同向斷層階梯型、同向“Y”形、反向“Y” 形、“人”字形。斷裂帶不同的剖面組合樣式對(duì)油氣運(yùn)移路徑的影響是不同的。

同向斷層階梯型剖面組合中，多條傾向相同的斷層在深部基本上不相互連接，油氣主要順斷層通道和不整合面運(yùn)移，油氣從中部或深部運(yùn)移到淺層（圖2），但由于斷層間相互不溝通，斷層對(duì)油氣運(yùn)移的有效性十分有限。

同向與反向“Y” 形斷層組合在本區(qū)對(duì)新近系晚期油氣藏具有重要作用，反向與同向次級(jí)斷層把主干斷層從深部運(yùn)移的油氣中轉(zhuǎn)到淺部富集成藏（圖3、圖4）；但同向與反向“Y” 形斷層對(duì)油氣運(yùn)移的作用卻又不一致，同向“Y” 形中的次級(jí)斷層的傾角大于主斷層，斷裂的封堵性差，可作為油氣運(yùn)移的良好通道；而反向“Y” 形斷層間的次級(jí)斷層除了表現(xiàn)為油氣運(yùn)移通道作用外，晚期還具有一定的封堵性。所以，相比而言，反向“Y” 形斷層組合對(duì)油氣成藏更為有利。

“人” 形斷層組合的作用主要是把油氣從遠(yuǎn)離主干斷層的一側(cè)運(yùn)移到主干斷層中，而不是直接把油氣運(yùn)移到圈閉儲(chǔ)層中，起輔助通道的作用。

圖1 歧口凹陷新近系油氣藏環(huán)帶狀分布示意圖

圖2 岐口17-2構(gòu)造油藏剖面

根據(jù)上述主次斷層剖面組合樣式及其對(duì)油氣運(yùn)移方式的影響，得出“Y”形斷層組合方式對(duì)新近系的油氣成藏最為直接和有利。從這一點(diǎn)出發(fā)，濱海1號(hào)構(gòu)造就具有一定的勘探潛力，除了“Y” 形斷層組合發(fā)育以外，還具備離生油區(qū)近的優(yōu)勢[6-8]。

圖3 埕北斷階帶油藏剖面

圖4 港東油藏剖面

2 斷裂活動(dòng)特征與油氣成藏關(guān)系

油氣成藏取決于油氣生成時(shí)期斷裂活動(dòng)特征[9-11]。通過歧口凹陷新近系油氣藏的研究，并對(duì)比相鄰地區(qū)的冀東油田、勝利油田等，認(rèn)為新近系晚期油氣藏與斷層的活動(dòng)特征有密切的聯(lián)系。用生長指數(shù)來表征斷層的活動(dòng)強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)歧口凹陷新近系-第四系斷層的活動(dòng)強(qiáng)度有4種不同變化形式：斷層的活動(dòng)強(qiáng)度由弱變強(qiáng)、斷層的活動(dòng)強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)?、斷層的活?dòng)強(qiáng)度由弱變強(qiáng)又變?nèi)?、斷層的活?dòng)強(qiáng)度比較均一但不同時(shí)期的生長指數(shù)變化不大。大量研究數(shù)據(jù)表明，這4種斷層活動(dòng)特征代表了4種不同的油氣運(yùn)移模式，對(duì)斷裂活動(dòng)形成的淺層圈閉成藏有著不同影響。

（1）斷層活動(dòng)強(qiáng)度由弱變強(qiáng)。以羊二莊斷層為例，羊二莊斷層是歧口凹陷南部邊界斷層，從館陶組至明化鎮(zhèn)組上段直至第四系，其斷層生長指數(shù)逐漸增大，生長指數(shù)從館陶組的1.0增大到明化鎮(zhèn)組上段和第四系的1.2，在館陶組和明化鎮(zhèn)組都聚集了大量的油氣，有利于晚期成藏。

（2）斷層活動(dòng)由強(qiáng)變?nèi)?。以大神塘斷層為例，大神塘斷層是控制大神塘洼陷和大神塘潛山的主控邊界斷層。從該斷層的生長指數(shù)來看，從館陶組至明化鎮(zhèn)組上段直至第四系，其生長指數(shù)逐漸減小，說明館陶組到至明化鎮(zhèn)組上段和第四系，斷層的活動(dòng)強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)?。但勘探?shí)踐證明，此構(gòu)造帶新近系無油氣富集，不利于晚期成藏。

（3）斷層活動(dòng)強(qiáng)度由弱變強(qiáng)又變?nèi)?。以港東斷層為例，該斷層的生長指數(shù)明顯表明：從館陶組到明化鎮(zhèn)組上段直至第四系，港東斷層的活動(dòng)強(qiáng)度經(jīng)歷了由弱變強(qiáng)再到弱的過程。在港東油田發(fā)現(xiàn)一系列古近系、新近系都含油的復(fù)式油氣藏。這種活動(dòng)規(guī)律對(duì)油氣運(yùn)移十分有利，館陶期，斷層活動(dòng)性比較小，代表著構(gòu)造平靜期，有利于原生油藏的形成；進(jìn)入明化鎮(zhèn)組下段沉積時(shí)期，斷層開始活動(dòng)強(qiáng)烈，這個(gè)時(shí)期也恰好是油氣排烴和運(yùn)移的高峰期，有利于深部油源層沿?cái)嗔汛笠?guī)模向上運(yùn)移，同時(shí)可能對(duì)早期的原生油氣藏起到破壞作用，破壞后的油氣沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移，聚集到較淺層圈閉內(nèi)。而到明化鎮(zhèn)組上段和第四系沉積時(shí)期，斷裂的活動(dòng)減弱，斷層的封閉性加強(qiáng)，又有利于油氣的保存。這種類型是最有利于在淺層晚期聚集形成大型油氣藏的斷層活動(dòng)類型。

（4）斷層活動(dòng)強(qiáng)度基本上處于同一水平。限于研究的范圍和統(tǒng)計(jì)數(shù)量，在本區(qū)還沒有找到具體的實(shí)例，但在渤海灣盆地遼西低凸起南部LD16－1含油構(gòu)造的主控?cái)鄬泳哂羞@種特征，在這個(gè)構(gòu)造帶內(nèi)的油氣藏的含油層位為館陶組和東營組，說明這種類型的斷層所控制的圈閉在古近系、新近系都可能富集成藏，也有利于晚期成藏。這也給本區(qū)新近系油氣藏勘探提供了一個(gè)新的方向。

以上4種類型斷層活動(dòng)強(qiáng)度實(shí)例表明，斷層的活動(dòng)規(guī)律與油氣的縱向分布層位具有一定的關(guān)系：斷層活動(dòng)強(qiáng)度由弱變強(qiáng)時(shí)，油氣主要富集在新近系；斷層活動(dòng)強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，則油氣主要富集在古近系，新近系幾乎不含油；而斷層的活動(dòng)強(qiáng)度由弱變強(qiáng)再變?nèi)趸虮３滞凰綍r(shí)，油氣在古近系和新近系都可以富集成藏。

為了驗(yàn)證上述規(guī)律性，對(duì)相鄰的勝利含油區(qū)、冀東含油區(qū)進(jìn)行了對(duì)比。比如東營凹陷的中央隆起帶的郝家、史南油田等，對(duì)控制這些油氣藏的主干斷層進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，這些斷層新近紀(jì)斷層活動(dòng)由強(qiáng)變?nèi)?，主要為古近系含油，新近系基本上不含油。曹妃甸油田控制的斷層為由弱到?qiáng)型，在新近系含油。老爺廟油田區(qū)，控制油氣藏的斷層表現(xiàn)為由弱變強(qiáng)又變?nèi)醯奶卣鳎沤岛托陆稻?。這些實(shí)例均有效證明了上述規(guī)律對(duì)新近系油藏具有普遍性，可以有效指導(dǎo)新近系油氣勘探。

3 晚期斷裂活動(dòng)對(duì)油氣的控藏作用

晚期斷裂活動(dòng)對(duì)油氣的運(yùn)移和快速聚集成藏同樣具有重要的控制作用。目前已發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要沿凹陷邊界斷裂或凹陷內(nèi)部規(guī)模較大的斷裂分布，不僅說明斷裂是控制油氣圈閉形成的主導(dǎo)因素，也說明斷裂供油是油氣成藏的關(guān)鍵因素之一。新近系沒有生烴能力，卻形成了北大港億噸級(jí)大油田，充分說明斷裂是一種高效率的油氣運(yùn)移通道。晚期成藏過程中，斷裂是是主導(dǎo)和最活躍的因素，它以不同的組合方式溝通烴源巖、砂巖、不整合面，形成多種多樣的油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)，并最終控制了盆地油氣的最終成藏和分布。

3.1 晚期斷裂基本特征

從斷層發(fā)育歷史來看，歧口凹陷晚期斷層主要有：新生斷層、繼承型斷層與繼承-改造型斷層等。新生斷層與繼承-改造型斷層主要呈NNE向，大多數(shù)是雁列分布，受控于右旋走滑作用。繼承型斷層主要呈近EW-NEE向。斷裂發(fā)育層位淺，不少斷裂直達(dá)地面，大多數(shù)斷至明化鎮(zhèn)組頂部。淺部小斷層數(shù)量多，深部斷層數(shù)量少，如館陶組斷層明顯多于東營組，而明化鎮(zhèn)組斷層數(shù)量則是館陶組斷層數(shù)量的兩倍多。這些小斷層與大斷層相交，相交處是應(yīng)力集中區(qū)，地層破碎，小斷層的發(fā)育改善了上部油氣運(yùn)移能力。主要斷層伴生許多雁列斷層，多屬于張性或張扭性質(zhì)的斷層，利于油氣活動(dòng)。

3.2 晚期斷裂對(duì)油氣運(yùn)移的控制

3.2.1 晚期斷裂構(gòu)成了油氣的輸導(dǎo)系統(tǒng)

晚期的斷裂根據(jù)其形成時(shí)代和活動(dòng)期次，可以劃分為長期活動(dòng)型斷裂和晚期活動(dòng)型斷裂。長期活動(dòng)型斷裂大多是控制盆地隆坳分布格局和沉積充填過程的主斷層，是基底斷層繼承性活動(dòng)的產(chǎn)物。這些斷裂的特點(diǎn)是活動(dòng)時(shí)間長、切割層位多、延伸長度和斷距較大。晚期活動(dòng)型斷裂屬于新生的新近紀(jì)斷裂，這些斷層一般規(guī)模小，大多只斷至明化鎮(zhèn)組頂部，對(duì)盆地的結(jié)構(gòu)和沉積分布基本沒有影響，但由于其數(shù)量眾多、形成了密集的斷層網(wǎng)，不但使盆地的淺層地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且通過一定的組合方式與長期活動(dòng)的主斷層相互交切，共同構(gòu)成了晚期油氣藏的輸導(dǎo)系統(tǒng)。

在晚期斷裂構(gòu)成的油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)中，長期活動(dòng)型的主斷層因其規(guī)模較大，且活動(dòng)時(shí)間長，可以溝通下部的烴源巖層和淺層的儲(chǔ)集層，成為油氣運(yùn)移過程中的優(yōu)勢運(yùn)移通道。原油性質(zhì)的平面分布特征以及地層水化學(xué)參數(shù)的示蹤分析也進(jìn)一步證實(shí)了長期活動(dòng)斷層的主輸導(dǎo)通道作用。而晚期活動(dòng)型斷層組成的斷層網(wǎng)在油氣運(yùn)移中主要有兩方面的作用：一是溝通剖面上呈板狀或透鏡狀的單砂體，從而極大地改善了砂體的連通性；二是通過與主斷層的連接，將主斷層輸送上來的油氣運(yùn)移至不同的斷塊富集下來，起到了再次分配油氣的作用。此外，烴源巖中生成的油氣在沿溝通油源的主斷裂向淺層運(yùn)移的過程中，通過與其相連的骨架砂體、連通小砂體或不整合面發(fā)生側(cè)向分流作用，這種分流作用擴(kuò)大了油氣運(yùn)移的范圍，對(duì)油氣的晚期快速成藏具有促進(jìn)作用。

3.2.2 斷裂的封堵性和輸導(dǎo)性對(duì)油氣運(yùn)移的控制

在油氣運(yùn)移過程中，斷裂既可以作為油氣運(yùn)移的通道，也可以是阻止油氣繼續(xù)運(yùn)移的遮擋物。斷層的封堵性和輸導(dǎo)性主要取決于以下幾方面的因素：一是斷層的性質(zhì)，一般情況下，張性和張扭性斷層更有利于油氣的垂向輸導(dǎo)，而壓性和壓扭性的斷層往往具有很好的垂向和側(cè)向封堵性；二是斷層的形成時(shí)代與生排烴時(shí)期的匹配，只有在生烴期、排烴期及其之后形成的斷層，才可能對(duì)油氣的垂向運(yùn)移產(chǎn)生影響；三是斷層的活動(dòng)強(qiáng)度，在油氣運(yùn)移期已經(jīng)停止活動(dòng)的斷層, 特別是停止活動(dòng)時(shí)間較長的斷層, 在多數(shù)情況下, 都有較好的封閉性, 這時(shí)斷層對(duì)油氣運(yùn)移起到良好的封堵作用； 相反, 在油氣大規(guī)模運(yùn)移期仍強(qiáng)烈活動(dòng)的斷層, 一般來說在縱向上常常具有開啟性, 油氣沿?cái)嗔炎陨畈肯驕\部運(yùn)移，在淺層適當(dāng)?shù)娜﹂]中聚集成藏。

4 結(jié)論

晚期成藏是歧口凹陷主要油氣成藏類型，具有重要的勘探意義。歧口凹陷的裂后期斷裂系統(tǒng)十分發(fā)育，裂后期斷裂活動(dòng)控制著歧口凹陷的油氣運(yùn)移、聚集和成藏，主要表現(xiàn)為：一是斷裂的轉(zhuǎn)折部位、多條斷裂的匯聚區(qū)域以及兩條走向相近但傾向相反斷裂的交接部位是油氣主要聚集區(qū)；二是同向或反向“Y”形斷裂是油氣有利運(yùn)移通道，對(duì)新近系晚期成藏十分有利；三是斷裂活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)新近系晚期成藏有著控制作用，早期活動(dòng)強(qiáng)度弱、晚期活動(dòng)強(qiáng)度大的斷裂最有利于晚期成藏，其次是早期弱、中期強(qiáng)、后期弱和斷裂活動(dòng)強(qiáng)度基本上處于同一水平的斷裂，而早期活動(dòng)強(qiáng)后期活動(dòng)強(qiáng)度弱的斷裂不利于晚期成藏；四是晚期斷裂對(duì)新近系油氣和聚集有著較強(qiáng)的控制作用。

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