青南洼陷构造特征及对油气成藏的控制作用

罗 阳，王永诗，吴智平，李 伟，苑桂亭，董 冬

（1.中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东 青岛 266580；2.中国石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东 东营 257015；3.中国石化胜利油田分公司鲁明公司，山东 东营 257000）

青南洼陷油气资源丰富，2012年完钻的3口探井均获产油量为18～40 t/d，使青南洼陷迅速成为东营凹陷东部勘探的热点区块。随着青南洼陷地质研究工作的不断深入，许多学者对青南洼陷的沉积及成藏方面进行系统的论述[1-4]，但对构造演化的研究较少。笔者在前人认识的基础上，结合相邻地区演化特征[5-11]分析青南洼陷古近纪形成机制，从构造的角度研究青南洼陷的演化过程，分析构造演化对油气成藏的控制作用，以期为该区下一步的勘探部署提供指导。

1 区域地质概况

青南洼陷是济阳坳陷东营凹陷的一个次级构造单元，北为青坨子凸起，南为八面河鼻状构造带，东与青东凹陷相连，西与广利背斜带相邻（图1），整体呈东西走向，东西长25 km，南北宽18 km，勘探面积为450 km2。青南洼陷油气资源丰富，于2013年成为胜利油区的第80个油田。

图1 青南洼陷T7构造纲要Fig.1 Qingnan subsag structure map of T7

2 构造特征

构造发育和构造演化是影响盆地油气聚集的主要因素之一。青南洼陷为北断南超的断陷湖盆（图2a），平面上为“两洼一梁两坡”的构造格局（图2b）。与箕状断陷盆地的结构类似，在结构上可划分为北部陡坡带、中部洼陷带和南部缓坡带。其中北部陡坡带边界断层产状较陡，控制了近岸水下扇沉积体系的发育；中部洼陷带由东、西2个次洼组成，西次洼沙四段的最大埋深达4400 m，东次洼的最大埋深为3900 m[1-4]，在东、西2个次洼之间形成青南断裂背斜带。

从青南洼陷不同层位主要断裂走向分布的玫瑰花图（图3）可以看出，断层在孔店组—沙四段下亚段以EW和NW走向为主，沙四段上亚段到东营组发育NW和EW走向断层，同时发育NE向断层，东营组沉积时期以后断层活动开始减弱。不同走向的断层分布规律发现，陡坡带发育近EW向的边界断裂，洼陷带发育NW向断裂，缓坡带发育近EW向断裂，洼陷带东部发育NNE向的断裂。

图2 青南洼陷南北、东西向剖面Fig.2 Qingnan subsag sections of the north to south and the east to west

图3 青南洼陷主要断裂走向分布玫瑰花图Fig.3 The rose diagrams of the main fault strikes in Qingnan subsag

陡坡带EW向断裂 青南断层是控制青南洼陷发育的长期继承性活动的边界断裂，东西段断层产状变化较大，西段主断面呈铲式，断面南西倾（图4a）；东段主断面呈坡坪式，倾向为南东（图4b）。

洼陷带NW向断裂 在洼陷带东、西次洼之间的断裂背斜带上发育一系列NW向断层，其控制了青南背斜带的后期演化并使背斜带复杂化。断层整体走向呈NW向，主断面以南西倾向为主，背斜带被构造复杂化形成似花状构造（图4c）。

图4 青南洼陷主要断裂剖面Fig.4 The main fracture sections in Qingnan subsag

缓坡带近EW向断裂 在青南洼陷南部缓坡带发育一系列近EW向断裂，沙四段下亚段以下地层以发育反向断层为主，沙四段上亚段及其以上地层以发育顺向断层为主。其中反向断层活动时间长，与后期活动的顺向断层形成多级“Y”字型组合。

洼陷东部NNE向断裂 发育于洼陷东部的NNE向断层，是受控于郯庐断裂带的走滑断层，断面西倾、陡立，断层北部断距小，南部断距变大，断层形成于孔店组沉积时期，后期被多条EW和NW向断层切割（图2b）。

2.1 构造样式

青南洼陷夹持于伸展型的东营凹陷与走滑—伸展型的青东凹陷之间，伸展、走滑作用在不同时期主导着该区的构造演化，使得该区发育伸展构造样式、伸展—走滑构造样式和走滑构造样式[8]的断层组合。

伸展构造样式 伸展构造样式在整个洼陷均有发育，主要有翘倾断块、“Y”字型组合、“入”字型断层和“X”字型断层等。其中，“Y”字型组合分布范围大，主枝断层在孔店组到东营组沉积时期持续活动；“入”字型断层和“X”字型断层主要发育在沙四段到沙三段，平面上多发育在缓坡带；洼陷带多发育顺向翘倾断块，缓坡带反向翘倾断块较为发育，大部分断层翘倾断块在孔店组沉积时期形成。

伸展—走滑构造样式 在青南洼陷常见的伸展—走滑构造样式主要有多级“Y”字型、似花状组合样式。其中，多级“Y”字型断层主要由陡坡边界铲式主干断层和上盘同倾向、反倾向的次级断层组合而成。

走滑构造样式 青南洼陷受郯庐断裂带右旋走滑作用的控制，发育NNE向走滑断裂，走滑主断层陡立且穿过洼陷带和缓坡带。

2.2 构造演化特征

青南洼陷在盆地早期断陷拉张和郯庐断裂带走滑构造应力的相互作用下，构造演化极为复杂。新生代以来先后经历了NNE—SSW向和NW—SE向区域引张作用的叠加及NE向右旋走滑作用的改造[5]。利用平衡剖面技术对青南洼陷南北向构造发育进行研究（图5），结果表明，孔店组沉积时期—沙四段沉积早期处于青南断层控制的斜坡带，地层接受沉积；沙四段沉积晚期继续接受沉积，大量张性断裂发育；沙三段沉积时期—东营组沉积时期继承性发育，后期断裂改造；新近纪—第四纪整体下沉，地层披覆。

古近纪早期青南洼陷进入拉张断陷期，形成了北断南超的构造格局，洼陷接受沉积，发育一系列东西走向张性正断层。

沙四段沉积时期郯庐断裂带由左旋转变为右旋[6，12]，青南洼陷NW和EW向走滑—拉张性正断层大量发育，在洼陷中部地层出现弯曲褶皱，东、西次洼间的背斜带开始形成。这一时期伸展作用同样强烈，平面上前期以EW向断层为主，并被NWW向断层复杂化，发育“Y”字型构造样式。

沙三段沉积时期—沙一段沉积时期，构造活动强度逐渐减弱，断层规模小，延伸不远，活动断层数量减少。在剖面上与下伏同沉积断层组成“Y”字型组合、“X”字型组合或似花状构造，平面上呈NWW向排列。

图5 青南洼陷南北向构造发育剖面Fig.5 Qingnan subsag evolution profiles of the north-south trending structure

东营组沉积末期区域整体抬升，东营组遭受强烈剥蚀，仅在洼陷中心残留部分地层，与上覆地层呈角度不整合接触，这一时期断裂活动减缓，断层数量变少。新近纪—第四纪，喜马拉雅运动Ⅲ幕后，渤海湾盆地进入整体拗陷阶段[5]。构造活动趋于缓和，断层形成较少。

3 构造对油气成藏的控制作用

由于青南洼陷烃源岩的主要排烃期在馆陶组沉积时期，断裂活动微弱，断层对油气在垂向上尚未起到输导作用，所以油气主要以横向运移为主，在沙四段聚集成藏。

3.1 对烃源岩演化的控制作用

构造活动决定断陷湖盆的形成，影响烃源岩的分布和有机质类型。沙四段沉积时期—沙三段沉积早期的强烈断陷作用决定了青南洼陷主力烃源岩的发育及分布。断陷作用使该区变为长期沉降的断陷湖盆，呈东西向长条状展布。发育东、西2个沉积中心，具有沉积体系发育完整、沉积速率快、厚度大、水体较深的特点，有利于烃源岩的发育。沙四段烃源岩在东次洼的最大埋深为3900 m，烃源岩厚度相对较薄；西次洼的最大埋深达4400 m，中心地层厚度为780 m，烃源岩厚度达624 m[7]，成为青南洼陷的主力烃源岩的发育区。

3.2 对储、盖层的控制作用

构造演化改变了古地貌格局，控制了水系发育、物源输送及沉积体系分布，也是影响储、盖层发育的关键因素。研究区物源以青坨子凸起及淮北凸起为主，除陡坡带发育近岸水下扇沉积外，沙四段沉积时期为断陷湖盆发育初期，广泛发育滨浅湖滩坝沉积，成为青南洼陷油气成藏的主力储层。沙三段沉积时期，除陡坡带持续发育近岸水下扇沉积外，主要的物源区在南部，形成分布范围广、单层厚度大的扇三角洲沉积[3]。沙四段上亚段泥岩厚达350 m以上，在沉积类型上主要为以还原相泥岩为主的湖相泥岩及少量页岩沉积，分布广而稳定，连续性好，成为有效的盖层。

3.3 对油藏类型的控制作用

青南洼陷目前发现的油藏类型有岩性-构造油气藏和构造-岩性油气藏。

断层控制下的油藏类型 青南洼陷发育的NNE向走滑断层控制了油气运移及成藏。钻探证实，该断层对油气的运移具有较好的封堵作用。断层以西莱90井发现工业油流，断层以东的莱76井仅有微弱油气显示，含油气性较差，目前发现的油气均位于走滑断层以西。

构造样式控制下的油藏类型 构造对油气藏的控制主要体现在东部断层较为密集的背斜构造带及陡坡带。构造样式决定了圈闭的类型及发育位置，沙四段发育的伸展构造样式及伸展—走滑构造样式形成的断块构造及似花状构造与滩坝砂岩储层结合形成了多个岩性-构造圈闭成为青南洼陷主要油藏类型，如在背斜带上钻探的莱斜87井获高产工业油流。陡坡带的“Y”字型断块与砂砾岩储层结合形成构造-岩性圈闭，如在陡坡带钻探的莱78井获高产工业油流。

4 结论

青南洼陷夹持于伸展型的东营凹陷与走滑型的青东凹陷之间，发育伸展构造样式、伸展—走滑构造样式和走滑构造样式，其中伸展构造样式多发育在陡坡带和缓坡带，主要构造样式有翘倾断块和“Y”字型组合；伸展—走滑构造样式主要发育在青南背斜带，构造样式主要有多级“Y”字形、似花状断层组合样式。青南洼陷构造样式的形成是区域拉张力和剪切力共同作用的结果，前期受东营凹陷拉张断陷作用控制，后期受郯庐断裂带右旋走滑—伸展与断陷拉张共同作用。青南洼陷的构造演化控制了烃源岩的发育，储、盖层的发育及油气藏的类型，沙四段优质的烃源岩、沙四段的滩坝砂岩及沙四段上亚段巨厚湖相泥岩形成了有利的生储盖组合，以岩性-构造及构造-岩性油藏为主要油藏类型。

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