任 艷

（中國海洋石油國際有限公司，北京 100028）

斷裂活動是含油氣盆地中最廣泛發(fā)育的基本構(gòu)造變形之一，其演化過程與油氣成藏密切相關(guān)，尤其是在構(gòu)造活動強烈的裂陷盆地內(nèi)，同沉積斷裂往往控制著烴源巖、沉積儲層的形成演化以及油氣聚集成藏過程[1]。因此，從斷裂發(fā)育特征著手深入探討斷裂對油氣成藏的控制作用，對油氣勘探工作具有十分重要的指導意義。平湖斜坡帶是西湖凹陷主力的含油氣勘探區(qū)，經(jīng)過近40年的勘探，已鉆探井40余口，區(qū)內(nèi)多口已鉆井證實為構(gòu)造—巖性油氣藏，并獲得一定儲量發(fā)現(xiàn)，隨著勘探開發(fā)的不斷深入，認為該區(qū)勘探領(lǐng)域正逐步從構(gòu)造油氣藏向構(gòu)造—巖性油氣藏轉(zhuǎn)變[2-3]。前人針對平湖斜坡帶斷裂對構(gòu)造—巖性油氣藏的控制作用開展過相關(guān)研究，初步指出了平湖斜坡帶構(gòu)造—巖性油氣藏發(fā)育受同沉積斷裂形成的斷裂坡折帶控制明顯[2-5]。然而西湖凹陷平湖斜坡帶斷裂系統(tǒng)發(fā)育，共有大小斷裂約400余條，目前對斷裂展布特征的研究深度不夠，這嚴重制約了平湖斜坡帶成藏規(guī)律認識和砂體展布特征分析。因此進一步明確平湖斜坡帶同沉積斷裂特征及其對構(gòu)造—巖性油氣藏的控制作用具有至關(guān)重要的意義。

本文聚焦西湖凹陷平湖斜坡帶，在現(xiàn)有三維連片地震資料精細解釋和構(gòu)造成圖方面開展了大量的工作，系統(tǒng)分析研究區(qū)不同構(gòu)造時期同沉積斷裂的演化特征，在此基礎(chǔ)上，深入探討同沉積斷裂對構(gòu)造—巖性圈閉的控砂與控藏作用，總結(jié)研究區(qū)構(gòu)造—巖性油氣藏類型，以期為研究區(qū)下一步巖性油氣藏勘探地質(zhì)研究工作提供參考和指導。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

西湖凹陷位于東海陸架盆地東北部，東鄰釣魚島隆褶帶，西靠海礁隆起，向北、向南分別與福江凹陷和釣北凹陷相接，總體呈北東走向條帶狀分布，總面積約5.18×104km2，是東海陸架盆地規(guī)模最大的中、新生界含油氣盆地之一。西湖凹陷具有“東西分帶，南北分塊”的特點，自西向東可劃分為西部斜坡帶、中央洼陷—反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶、東部斷階帶三個構(gòu)造帶[6]。研究區(qū)平湖斜坡帶位于西部斜坡帶中段，為其次級構(gòu)造單元（圖1a）。

平湖斜坡帶的構(gòu)造演化與區(qū)域構(gòu)造演化基本一致，主要經(jīng)歷了裂陷階段（古新世-始新世）、坳陷階段（漸新世-中新世）以及區(qū)域性沉降階段（上新世-第四紀）等3個構(gòu)造演化階段[7]。據(jù)鉆井揭示研究區(qū)內(nèi)地層發(fā)育齊全，由老到新依次發(fā)育了下白堊統(tǒng)、上白堊統(tǒng)（石門潭組）、始新統(tǒng)（八角亭組+寶石組+平湖組）、漸新統(tǒng)（花港組）、中新統(tǒng)（龍井組、玉泉組、柳浪組）、上新統(tǒng)（三潭組）和第四系（東海群）[8]（圖1b）。油氣成藏主力目的層為始新統(tǒng)平湖組，漸新統(tǒng)花港組次之，其中平湖組沉積期總體處于海相或海陸過渡相沉積環(huán)境，發(fā)育辮狀河三角洲、潮控三角洲以及潮汐海岸等沉積體系；花港組沉積期為寬緩地貌下濱淺湖沉積環(huán)境，發(fā)育河流、湖泊等沉積體系。

2 斷裂展布特征

平湖斜坡帶斷裂系統(tǒng)十分發(fā)育，共有不同級別斷裂約400余條，這些斷裂主要為張性正斷裂。斷裂走向與構(gòu)造走向基本一致，北部斷裂主要呈NE走向，南部斷裂主要呈NNE或近SN走向。依據(jù)斷裂的發(fā)育規(guī)?？蓪⑵胶逼聨嗔褎澐譃?個級別，其中Ⅰ級斷裂在該區(qū)主要指平湖主斷裂，它在一定程度上控制了基底面之上地層的沉積，屬同沉積斷裂；Ⅱ級斷裂主要指控制局部構(gòu)造形態(tài)的斷裂，對大的沉積環(huán)境影響不大，但對斷裂兩盤沉積起到一定控制作用，屬同沉積斷裂，該類斷裂在研究區(qū)最為發(fā)育；Ⅲ、Ⅳ級斷裂主要指I、Ⅱ級斷裂的伴生斷裂，對沉積的控制作用較小，僅對局部構(gòu)造起到調(diào)節(jié)作用[9]（圖2）。

圖2 平湖斜坡帶斷裂系統(tǒng)展布特征Fig.2 Fault distribution in Pinghu slope belt

2.1 斷裂平面展布特征

根據(jù)西湖凹陷構(gòu)造演化史分析以及剖面上斷裂形成時間、斷開層位等特征，可將平湖斜坡帶斷裂系統(tǒng)劃分為裂陷期斷裂、坳陷期斷裂和沉降期斷裂，其中裂陷期斷裂最為發(fā)育。

（1）裂陷期斷裂特征

古新世開始，受到太平洋板塊俯沖以及印度板塊向古特提斯碰撞等聯(lián)合作用，西湖凹陷整體處于張性應力背景下，同沉積斷裂極其發(fā)育，以NE-NNE向斷裂為主，NW向次級斷裂為輔，由南西向北東成發(fā)散的帚狀。該時期同沉積斷裂具有活動時間長、規(guī)模大、分布廣的特征，大多數(shù)斷裂從始新世開始活動，到始新世晚期的玉泉運動結(jié)束，其中平湖主斷裂到中新世中晚期才完全停止活動（圖3a）。在平面上斷裂具有斜列式、帚狀式、平行式以及交叉式等多種組合樣式（圖3d）,其中斜列式斷裂主要指控制斜坡上傾邊界的平湖主斷裂的組合樣式，全區(qū)均有發(fā)育；帚狀式斷裂主要為平湖主斷裂與次級斷裂的組合樣式，在孔雀亭、寶云亭—武云亭以及團結(jié)亭地區(qū)較為發(fā)育；近平行式斷裂主要為NE向Ⅱ級斷裂的組合樣式，全區(qū)均有發(fā)育；交叉式斷層主要是指拐彎Ⅱ級斷裂與其派生斷裂的特定組合，或者兩組互不切割但相交的不同時期斷裂的組合樣式，寶云亭—武云亭地區(qū)最為發(fā)育?？傮w上裂陷期不同沉積階段斷裂疊合程度較好，具有一定繼承性，控制著裂陷期地層沉積和局部構(gòu)造的形成和發(fā)育。

（2）坳陷期斷裂特征

始新世晚期，發(fā)生了以擠壓作用為主的玉泉構(gòu)造運動，西湖凹陷整體隆升、剝蝕。漸新世初期，平湖斜坡帶斷裂活動明顯減弱，僅平湖主斷裂極其附近少量裂陷期骨干斷裂繼承性活動，斷裂走向主要為NE向，規(guī)模較裂陷期明顯減小，對地層的控制已不明顯。該時期平面上斷裂組合樣式主要為斜列式，在全區(qū)均有發(fā)育；其次為平行式，僅在孔雀亭和平湖地區(qū)較為發(fā)育。隨后中新世的花港運動和龍井運動對本區(qū)幾乎沒影響，僅在平湖斷裂帶表現(xiàn)為局部剪切擠壓作用，發(fā)育少量近東西向小斷層（圖3b）。

（3）沉降期斷裂特征

從上新世開始，受沖繩海槽運動影響，西湖凹陷處于拉張下沉階段，構(gòu)造活動基本結(jié)束，研究區(qū)僅在孔雀亭斷裂帶北部及平湖斷裂帶發(fā)育少量近東西向張剪性小斷層，延伸較短，斷距較小，傾角大（圖3c）。

圖3 平湖斜坡帶不同構(gòu)造演化時期斷裂系統(tǒng)平面分布及斷裂組合樣式Fig.3 Fault distribution and combination styles at different tectonic evolution periods in Pinghu slope belt

2.2 斷裂剖面展布特征

本文結(jié)合不同級別、不同期次斷裂平面組合樣式以及剖面關(guān)系等，將平湖斜坡帶斷裂系統(tǒng)由北向南依次劃分為孔雀亭順向斷裂帶、寶云亭—武云亭反向斷裂帶、團結(jié)亭陡坡斷裂帶以及平湖順向斷裂帶等四個斷裂系統(tǒng)（圖2）。針對剖面上各斷裂帶內(nèi)不同級別的斷裂發(fā)育特征進行分析。

（1）孔雀亭順向斷裂帶

孔雀亭順向斷裂帶位于平湖斜坡帶最北部，斷裂主要為Ⅱ級斷裂，大部分斷裂走向與平湖主斷裂北段走向平行，傾向與地層傾向一致，斷面呈鏟狀，斷距大，各條斷裂上盤依次向同一方向斷落，形成階梯狀。這些斷裂主要發(fā)育于古新統(tǒng)—始新統(tǒng)，發(fā)育規(guī)模較大，大部分Ⅱ級斷裂向上斷至漸新統(tǒng)花港組下部，其中幾條主要Ⅱ級斷裂可斷穿花港組地層，這些斷裂均為同沉積斷裂，對沉積期地層具有控制作用；除此之外，該區(qū)還發(fā)育許多Ⅲ、Ⅳ級斷裂，這些斷裂發(fā)育規(guī)模較小，僅斷開裂陷期地層，對局部構(gòu)造起控制作用?？兹竿ろ樝驍嗔褞Оl(fā)育“階梯”型、反“Y”型等斷裂組合樣式，其中同沉積斷裂以發(fā)育“階梯”型組合樣式為特征（圖4a）。

（2）寶云亭—武云亭反向斷裂帶

寶云亭—武云亭反向斷裂帶位于平湖斜坡帶中段，斷裂以Ⅱ級斷裂為主，反向斷裂與順向斷裂共同發(fā)育。受古隆起影響，在古隆起西側(cè)發(fā)育西傾反向正斷裂，東側(cè)發(fā)育東傾順向正斷裂。兩種斷裂走向均與平湖主斷裂中段走向基本平行，呈NE向，其中，反向斷裂傾向與地層傾向相反，順向斷裂傾向與地層傾向一致。斷裂大部分發(fā)育于裂陷期地層，僅少量規(guī)模較大的反向斷裂斷至花港組下部地層，對裂陷期地層具有控沉積作用；除此之外，該區(qū)發(fā)育的大量Ⅲ、Ⅳ級斷裂，這些斷裂斷距較小，對沉積不起控制作用。寶云亭—武云亭反向斷裂帶發(fā)育箕狀、帚狀、“Y”型和反“Y”型等多種斷裂組合樣式，其中同沉積斷裂以發(fā)育箕狀和帚狀組合樣式為特征（圖4b）。

（3）團結(jié)亭陡坡斷裂帶

團結(jié)亭陡坡斷裂帶位于平湖斜坡帶中南部，斷裂以I、Ⅱ級斷裂為主，走向與平湖主斷裂走向近平行，主要為順向斷裂，傾向與地層傾向一致。與其他斷裂帶相比該區(qū)帶斷裂發(fā)育數(shù)量較小，但規(guī)模較大，傾角及斷距明顯變大，多數(shù)斷裂斷至花港組下部地層，對該時期沉積地層具有明顯控制作用。團結(jié)亭陡坡斷裂帶同沉積斷裂以發(fā)育“陡坡”型及“階梯”型組合樣式為特征（圖4c）。

（4）平湖順向斷裂帶

平湖順向斷裂帶位于平湖斜坡帶南部，與孔雀亭斷裂帶相似順向斷裂發(fā)育，但以Ⅱ級斷裂為主，Ⅲ、Ⅳ級斷裂欠發(fā)育。這些Ⅱ級斷裂走向與平湖主斷裂走向一致，傾角較孔雀亭區(qū)明顯變大，斷面形態(tài)為高角度鏟狀或斷坡型。此外，該區(qū)斷裂具有較強的活動性和生長性，大部分斷裂向上斷穿漸新統(tǒng)花港組下部地層，甚至向上斷穿花港組上部地層，且斷距較大，對沉積期地層起到很大控制作用。平湖順向斷裂帶同沉積斷裂以“階梯”狀組合樣式為特征（圖4d）。

圖4 平湖斜坡帶同沉積斷裂組合樣式（剖面位置見圖2）Fig.4 The syn-sedimentary fault combination styles in Pinghu slope belt

3 斷裂對構(gòu)造—巖性油氣藏成藏的控制作用

構(gòu)造—巖性油氣藏主要受有效烴源巖分布、儲集砂體展布和油氣運聚3個因素控制[10-11]。平湖斜坡已鉆遇多口工業(yè)油氣流井，除此之外前人針對烴源巖及資源評價也證實該區(qū)烴源條件優(yōu)越[12-13]，因此砂體展布和油氣運聚成為控制構(gòu)造—巖性圈閉成藏的關(guān)鍵因素，而這兩者均與斷裂活動有著密切關(guān)系。

3.1 同沉積斷裂對砂體展布的控制作用

平湖斜坡帶平湖組沉積期物源主要來自西部海礁隆起，發(fā)育多樣復合溝谷體系，物源充足[14]。平湖組整體處于局限海潮坪沉積背景，發(fā)育潮控三角洲以及受潮汐改造的三角洲等多種沉積體系，這為研究區(qū)油氣成藏提供了良好的巖相條件。而研究區(qū)斷裂活動發(fā)育，則為砂體的沉積和展布提供了較好的堆積場所，這些砂體主要分布在同沉積斷裂形成的斷裂坡折帶之下。平湖斜坡帶發(fā)育多種類型斷裂坡折帶，根據(jù)同沉積斷裂特征可將坡折帶劃分為斷裂陡坡型、順向斷階型以及反向斷階型等3種類型。斷裂陡坡型坡折帶砂體在斷裂根部呈近源堆積，砂體平面上多呈朵葉狀，朵體延伸距離較短，沉積厚度大（圖5a），如團結(jié)亭平湖主斷裂根部；順向斷階型坡折帶砂體主要富集于斷裂下降盤根部，平面上砂體主要為河道或潮道砂，在河道走向上延伸距離較長，側(cè)向砂體尖滅，垂向上呈現(xiàn)多期砂體疊置的樣式（圖5b），如孔雀亭和平湖Ⅱ級斷裂之下；反向斷階型坡折帶由于受到反向斷裂遮擋作用，砂體在坡折帶下降盤根部富集，并沿斷裂向兩側(cè)延伸，在物源方向高部位受地貌或者地層控制側(cè)向尖滅（圖5c），如寶云亭—武云亭反向斷裂區(qū)。

圖5 平湖斜坡帶斷裂坡折帶控砂模式Fig.5 The sand control pattern of fault-slope break zone in Pinghu slope belt

3.2 裂陷期斷裂對油氣運聚的控制作用

斷裂在油氣運聚過程中的作用主要表現(xiàn)在兩個方面，一是作為油氣垂向運移的通道，二是成為阻止油氣橫向運移的遮擋[15]。

（1）油氣垂向運移的通道

勘探實踐證實有效的油氣輸導體系通常是由斷裂與不整合面或連通骨架砂體共同組成的立體式油氣運移網(wǎng)絡[16]。平湖斜坡帶裂陷期斷裂發(fā)育，大多數(shù)斷裂從始新世初開始活動，到始新世晚期玉泉運動結(jié)束，這些斷裂向下延伸到平湖組及其下覆烴源巖之中，成為油氣縱向運移的重要通道，溝通著深部烴源巖和不同層系連通砂體及不整合面（圖6）。與此同時，研究區(qū)河道及潮道砂體發(fā)育，這些砂體厚度較大且物性較好，為油氣橫向運移提供了有利條件，它們與裂陷期斷裂耦合，形成了平湖斜坡帶有效的網(wǎng)狀油氣輸導體系。

圖6 平湖斜坡帶油氣輸導體系Fig.6 Hydrocarbon transport systems in Pinghu slope belt

（2）油氣橫向運移的遮擋

平湖斜坡帶部分構(gòu)造—巖性復合圈閉在其上傾方向或側(cè)向需要靠斷裂進行封擋成藏，這就要求斷裂具有較好的封閉性，而斷裂的封閉性主要與斷裂兩盤巖性配置關(guān)系以及斷裂面上的泥巖涂抹有關(guān)[17]。研究區(qū)單層砂體厚度一般小于30 m，而I級和絕大多數(shù)Ⅱ級斷裂斷距大于50 m，因此，該級別斷裂上下盤通常能夠形成砂泥巖對接，斷裂具有較好的封閉性；對于斷距較小的Ⅱ級以及Ⅲ、Ⅳ級斷裂，雖然斷裂不能錯開單層砂巖，但是可以通過泥巖涂抹作用對圈閉進行封擋，其封閉性主要取決于泥巖涂抹強度，通過對平湖斜坡帶大量已鉆構(gòu)造泥巖涂抹系數(shù)（SGR）進行分析，明確該區(qū)氣層SGR下限為0.4，油層SGR下限為0.3，即當氣層SGR值大于0.4，油層SGR值大于0.3時斷裂亦可以對油氣橫向運移進行遮擋。

4 構(gòu)造—巖性油氣藏類型

根據(jù)平湖斜坡帶斷裂展布特征，結(jié)合研究區(qū)已鉆井揭示的構(gòu)造—巖性油氣藏成藏模式，可將該區(qū)構(gòu)造—巖性油氣藏類型分為以下3類（圖7）。

圖7 平湖斜坡帶平湖組構(gòu)造-巖性油氣藏類型示意圖Fig.7 Schematic diagram of structural-lithological reservoir types of Pinghu formation in Pinghu slope belt

4.1 斷裂陡坡型構(gòu)造—巖性油氣藏

主要發(fā)育于團結(jié)亭陡坡斷裂帶下降盤。在平湖組沉積期受平湖主斷裂控制，在其下降盤形成大型陡坡斷裂坡折帶，坡折帶之上小型潮控三角洲砂體呈條帶狀或短軸狀堆積，形成了西側(cè)高部位靠大斷裂封擋、南北兩側(cè)巖性側(cè)向尖滅的構(gòu)造—巖性復合圈閉。同樣受平湖主斷裂控制，在平湖組沉積期沉積了巨厚的泥巖，是西湖凹陷最好的源巖發(fā)育區(qū)，條帶狀或短軸狀的潮控三角洲砂體直接被泥巖包裹易于形成自生自儲型構(gòu)造—巖性油氣藏。

4.2 順向斷階型構(gòu)造—巖性油氣藏

該類構(gòu)造—巖性油氣藏在平湖斜坡帶廣泛發(fā)育，如孔雀亭、團結(jié)亭以及平湖區(qū)順向斷裂下降盤。平湖組沉積期這些地區(qū)河控三角洲河道砂體和受潮汐影響的三角洲前緣水下分流河道、潮汐砂壩砂體發(fā)育，在順向斷裂根部形成砂體富集區(qū)，砂體走向與斷裂走向近垂直，且延伸較遠，部分低位砂能夠延伸至下一級順向斷裂位置。其中河道砂體和水下分流河道砂體形成西側(cè)受順向斷裂遮擋、南北兩側(cè)巖性側(cè)向尖滅的構(gòu)造—巖性復合圈閉；而潮汐砂壩則易形成上傾尖滅的巖性圈閉。在烴源方面構(gòu)造—巖性圈閉具有雙源供烴的特點，一方面來自自身深層烴源巖供烴，另一方面來自異源烴源巖供烴，依托于該區(qū)網(wǎng)狀油氣輸導體系，形成混源型構(gòu)造—巖性油氣藏；而潮汐砂壩形成的孤立巖性圈則主要形成自生自儲型巖性油氣藏。

4.3 反向斷槽型構(gòu)造—巖性油氣藏

發(fā)育于寶云亭—武云亭反向斷裂下降盤。平湖組沉積期該區(qū)發(fā)育受潮汐影響的三角洲前緣水下分流河道砂體，這些砂體在反向斷裂下降盤沿斷槽堆積，呈NE向，形成物源方向高部位受地貌或者地層控制巖性尖滅，側(cè)向受斷層遮擋的構(gòu)造—巖性復合圈閉。該類圈閉同樣具有雙源供烴的特點，反向斷裂一方面與深層烴源溝通，一方面與橫向輸導層溝通，形成混源型構(gòu)造—巖性油氣藏。

5 結(jié)論

（1）平湖斜坡帶斷裂系統(tǒng)發(fā)育，縱向上可將平湖斜坡帶斷裂系統(tǒng)劃分為裂陷期斷裂、坳陷期斷裂和沉降期斷裂；橫向上將平湖斜坡帶斷裂系統(tǒng)由北向南依次劃分為四個斷裂帶：孔雀亭順向斷裂帶、寶云亭—武云亭反向斷裂帶、團結(jié)亭陡坡斷裂帶以及平湖順向斷裂帶。

（2）砂體展布和油氣運聚是控制構(gòu)造—巖性油氣藏能否成藏的關(guān)鍵因素，這兩者均與斷裂的分布和活動有著密切關(guān)系。研究區(qū)砂體展布受同沉積斷裂控制明顯，主要分布在同沉積斷裂所形成的斷裂坡折帶之下；在油氣運聚過程中斷裂的控制作用主要表現(xiàn)在兩個方面，一是作為油氣垂向運移的通道，二是成為阻止油氣橫向運移的遮擋。

（3）平湖斜坡帶構(gòu)造—巖性油氣藏類型分為斷裂陡坡型、順向斷階型和反向斷槽型3類。斷裂陡坡型構(gòu)造—巖性油氣藏主要發(fā)育于團結(jié)亭陡坡斷裂下降盤；順向斷階型構(gòu)造—巖性油氣藏主要發(fā)育于孔雀亭、團結(jié)亭以及平湖區(qū)順向斷裂下降盤；反向斷槽型構(gòu)造—巖性油氣藏主要發(fā)育于寶云亭—武云亭反向斷裂下降盤。