南贝尔凹陷东次凹构造特征及对油气成藏的控制

白如清

（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）

南贝尔凹陷东次凹构造特征及对油气成藏的控制

白如清*

（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）

南贝尔凹陷位于海拉尔—塔木察格盆地中部断陷带的中南部，经历了多期次的构造运动和不同的应力场作用，盆地内断裂带比较发育，南贝尔凹陷东次凹纵向上发育上下2套断裂体系，断陷期断裂体系和断坳期断裂体系，其构造演化和整个塔木察格断陷盆地的构造演化特征是一致的，纵向上经历了断陷期、断坳期、坳陷期等多期构造运动，即铜钵庙组—南屯组断陷发育期，大磨拐河组—伊敏组断坳期、伊敏组末—至今坳陷期。其构造活动对油气聚集成藏起到了控制作用，主要体现在：控制沉积的发育；控制烃源岩的展布；形成了多种圈闭类型；为油气运移提供了油气运移通道作用。主要研究了南贝尔凹陷的构造特征及对油气成藏的控制，总结了油气分布规律，对今后的油气勘探方向具有重要的指导意义。

南贝尔凹陷；东部次凹；构造特征；油气成藏

塔木察格—海拉尔盆地位于华北板块和西伯利亚板块之间的内蒙—大兴安岭古生代碰撞造山带的东翼中段，是叠置于兴蒙造山带之上的拉张—挤压型中新生代陆相沉积盆地。经历了多期强烈伸展、张扭和挤压发育的多期叠加盆地，其构造变形有特征复杂。南贝尔凹陷构造位置位于海拉尔—塔木察格盆地中部断陷带的中部，是海塔盆地油气勘探的主要地区，勘探面积约3500km2。南贝尔凹陷整体划分为西次凹、南部潜山披覆带、东次凹3个构造单元，其中东次凹划分为北洼槽、南洼槽、中央隆起带、东部断裂构造带、西部断鼻带、东部断阶带6个构造单元。主要发育3套油层，主要分布在南屯组（k1n）、铜钵庙组（k1t），其次是大磨拐河组（k1d）。目前南贝尔凹陷东次凹已经获得较好的油气显示，有多口井获得工业油流，但南贝尔凹陷经历了多期构造变形，构造条件复杂，盆地内断裂带比较发育，使油藏类型多样，多层位含油，油藏分布规律较复杂。通过开展南贝尔凹陷东次凹构造特征研究，探讨油气分布规律，对今后的油气勘探方向具有重要的指导意义。

1　南贝尔凹陷的构造特征

1.1断裂特征

南贝尔凹陷东次凹构造破碎，断裂发育，断层为正断层，走向多为北东、北北东向、南北向，表现形式为阶梯状断层。纵向上发育上下2套断裂体系，断陷期（铜钵庙组—南屯组）断裂体系和断坳期（大磨拐河组—伊敏组）断裂体系。上部断裂体系消失于大磨拐河组泥岩，下部断裂体系大致有2种发育形式，一种仅发育在南屯组地层内，一种为基底断裂，继承性发育，为主控陷边界断层的次级断层，这2种断层一般不断穿南二段。上下2套断裂体系，北洼槽一般彼此不连通，少数接在一起，而南洼槽断裂体系继承性发育，断裂的发育与盆地的构造发育有着密切关系。

1.2构造演化发育及演化特征研究

盆地构造发育及演化可划分3个阶段：断陷期、断坳期、坳陷期。

（1）断陷期（T5-T22）：指铜钵庙组—南屯组沉积时期，铜钵庙组地层沉积，断层形成较少，多为北东向，平面延伸相对较短，断距很小。南屯组沉积期为强烈断陷阶段，主边界断层强烈活动，这个时期底层的沉积，继承了铜钵庙组形成的断层，并将其平面联系起来，形成延伸较长的、具有明显控制沉积作用的控陷断层，断距较大，走向仍以北东向为主，南洼槽形成了3个次洼槽，北洼槽2个次洼槽形态明显。

（2）断坳期（T22-T04）：主要指大磨拐河组—伊敏组沉积时期。南屯组沉积期结束后，全区整体隆升，大面积水退，发生沉积间断和侵蚀作用，之后再次下沉接受大磨拐河组沉积，该时期以弱的伸展变形为主，NE向和NEE向主干基底断裂继续活动向上延伸。受热沉降作用影响，晚期断裂规模小的次级盖层正断层形成，断陷开始向坳陷转化。

伊敏组沉积期，盆地基本进入断坳与坳陷转换阶段，伊敏组沉积中晚期，在近EW向拉张应力场作用下凹陷发生纯剪切变形，NE向和NEE向主干基底断层发生张扭走滑构造变形，形成断裂密集带，同时形成大量近SN向的次级盖层断层，这些断层全区广泛分布，断开层位为大磨拐河组和伊敏组地层，断距呈上大下小，在大磨拐河组泥岩中逐渐消失，少数沟通早期NE向断裂，表现出另外一期断裂活动特征。伊敏组沉积末期，盆地受挤压作用，发生褶皱隆升遭受强烈的剥蚀，局部伊敏组全部被剥蚀掉，并且剥蚀到大磨拐河组，经历此次剥蚀后，凹陷完成了裂谷盆地断陷—断坳发育的全过程，完全进入坳陷期。

（3）坳陷期（T04至现今）：主要指伊敏组末—至今沉积时期。青元岗组底界的T04反射层是南贝尔凹陷重要的层序界面，标志着断裂构造变形从走滑向反转转变。从该时期活动的断裂平面分布来看，只是在局部出现逆断层，其特征是断开层位少，断距小，有些向下转变为正断层，表明这种近EW的挤压比较弱。青元岗组末期区域抬升剥蚀，历经漫长地质年代后接受第三系、第四纪地层沉积。第三纪、第四纪时期区域不均衡抬升，造成区内大面积剥蚀，局部缺失上白垩统地层。

图1　Line3051线构造发育史剖面

2　构造活动与油气成藏

构造活动的运动学特征决定了盆地的类型。南贝尔凹陷区域性伸展、区域性走滑和坳陷式沉降形成了早期伸展盆地、中期走滑拉分盆地和晚期坳陷盆地在空间上的叠置；每期盆地又经历了不同的改造，构造作用对沉积盆地中各种油气成藏条件都有不同程度的影响。构造作用控制沉积的发育，控制烃源岩的展布，控制圈闭的形成与分布，构造作用控制了油气运移通道的形成和分布。

2.1控制沉积的发育

不仅凹陷的边界断层对沉积有控制作用，凹陷内的同生断层也同样对沉积具有控制作用。在边界断层和凹陷内同生断层的控制下，凹陷的沉积相带、地层沉积厚度等在不同的构造部位都有所差别。例如东次凹北洼槽控凹边界断层F1，它的走向基本上控制了北部洼槽带的形态，并沿断层根部地层沉积厚度最大，向斜坡区厚度逐渐减薄，沉积体呈楔形展布。东次凹南洼槽东侧断裂活动较西侧强烈，沉积地层厚度具有西薄东厚的特征。断层控制了沉积，也就控制了储层的发育。研究表明，在断陷期盆地快速沉降，沉降速度大于沉积速度，物源充足，主要沉积了一套以扇三角洲沉积体系为主的一套优质储层，铜钵庙组岩性为含凝灰质砂砾岩、粉砂岩，南屯组岩性为细砂岩、粉砂岩。

2.2控制烃源岩的展布

断裂作用控制盆地的沉降及沉积相带分布，从而控制烃源岩的分布。研究表明，南贝尔凹陷东次凹烃源岩主要分布在铜钵庙组、南屯组断陷期内，这2期沉积洼陷受北东向断层控制。东次凹北洼槽受西侧主干断层组成的西断东超式半地堑控制，沉降与堆积中心靠近西侧主干断层，而沉积中心位于堆积中心的东侧，烃源岩分布区域与沉积中心一致，略靠近斜坡一侧。东次凹南部洼槽带的不对称双断结构，决定了生烃中心位置的不同。由于控制南洼槽地层沉积的F3号断层活动较为剧烈，同时受两侧边界断层的拉伸，因此在中央形成多个沉降和沉积中心，同时也是生烃中心。另一方面，断裂的发育和断裂的活动可以起到沟通烃源岩的作用，将烃源岩和储层连通在一起。

2.3控制圈闭的形成和展布

南贝尔凹陷东次凹受多期次构造运动作用，局部构造复杂，发育拉张构造、挤压反转构造、张扭走滑构造和重力滑脱构造，类型多样，圈闭类型以断鼻、断块圈闭为主，其次为断背斜和背斜圈闭。东次凹北洼槽的圈闭主要分布在2个区域鼻状构造背景上，集中发育连接成片，圈闭面积大；南洼槽主要分布在较大断裂的上升盘和下降盘，相对分散，但单个圈闭面积较大；南北洼槽的中间过渡带仅依附于几条近南北走向的断裂发育少量圈闭，圈闭单个面积也较小。圈闭是油气运移的“归宿”，各种类型圈闭在捕捉油气，形成油气藏方面起着重要的作用。南贝尔凹陷东次凹油气藏主要为断块、断鼻、断背斜等构造油气藏及构造—岩性复合油藏。

2.4为油气起输导作用

断裂作为油气的运移通道已经得到广泛的认同，断裂对沉积盆地中油气藏的形成具有重要作用。南贝尔凹陷是典型的断陷湖盆，多期的构造运动使盆地内断裂十分发育。断裂破坏盖层的完整性，使油气得以穿过盖层而进入浅部地层，同时断至生烃凹陷的断裂又是沟通油源与聚集区的桥梁。断层的活动具有周期性：当断层活动时，断层带可以作为油气运移的通道；当断层不活动时，断层带则对油气运移起阻碍作用。南贝尔凹陷构造活动期次多、断裂多、继承性强，形成较好的输导体系，使油气沿着断层垂向运移，沿区域不整合面侧向运移，在构造有利的圈闭内聚集。下部断裂体系没有继承性活动，表现为相对独立的封闭性，有利于油藏的聚集，同时在斜坡区形成的反向正断层，作为油气的运移通道对油气起到输导作用，有利于油气呈阶梯式使南屯组生成的油气沿断层运移，运移方式以垂向为主，侧向运移为辅，南屯组沉积时期发育的扇三角洲前缘砂体和断裂组合，使得油气在南屯组大量富集。南贝尔凹陷南洼槽断层继承性发育，使油气沿断层垂向运移，向多套储层运移，在断裂带附近可以形成多层叠置的油气藏。运移方式仍以垂向运移为主，侧向运移为辅。

3　油气分布规律

南贝尔凹陷东次凹的构造演化过程，对南贝尔凹陷东次凹南、北洼槽油藏形成起到很重要作用：断陷期形成的南屯组泥岩地层成为凹陷的主要烃源岩、断陷期形成的扇三角洲沉积砂体成为凹陷油气储集层、断陷期形成的早期断层为油气运移提供有利通道，断坳期形成的大磨拐河组泥岩成为南一段油藏良好的区域盖层。但同时受构造特征及沉积相带控制，南贝尔凹陷东次凹南、北洼槽油藏分布规律存在差别。北洼槽早期断裂在南屯组烃源岩大量排烃期基本不活动，而晚期断裂未断至烃源岩，南二段和大磨拐河组主要为泥岩沉积，造成油气纵向运移通道不畅，油气以横向运移为主，富集在烃源岩下部的南一段砂岩储层中。油藏平面分布以南一段为主体，基本上在复合鼻状构造及其以北延伸部分均有油层发育，以形成岩性—构造油藏为主，其次分布在南一段Ⅰ油组，在北洼槽北部和南部洼槽区，南一段Ⅰ、Ⅲ油组形成岩性油藏（图2a）。南洼槽继承性断裂较发育，储层在纵向上多个油组发育，含油层位多，在铜钵庙组—南屯组各油组均有油层分布，但除南一段Ⅱ油组油藏分布面积较大外，其余范围均较小，分布在南二段Ⅰ油组、铜钵庙组，且平面不具有叠置连片的规模，形成的油藏主要为岩性—构造油藏，其次为岩性油藏、构造油藏（图2b）。

4　结论

（1）南贝尔凹陷东次凹纵向上发育上下2套断裂体系，断陷期（铜钵庙组—南屯组）断裂体系和断坳期（大磨拐河组—伊敏组）断裂体系。

图2　南贝尔凹陷东次凹北、南洼槽油藏模式图

（2）东次凹经历了多期构造活动，其构造活动对油气聚集成藏起到了控制作用，主要体现在控制沉积的发育；控制烃源岩的展布；形成了多种圈闭类型；为油气运移提供油气运移通道作用。

（3）南贝尔凹陷东次凹南、北洼槽油藏分布规律存在差别。北洼槽早期断裂在南屯组烃源岩大量排烃期基本不活动，而晚期断裂未断至烃源岩，油气集中分布在南一段Ⅱ油组，具有整体含油的特点，局部分布在南一段Ⅰ、Ⅲ油组，整体上形成岩性—构造油藏，局部形成构造、岩性油藏。南洼槽继承性断裂较发育，储层在纵向上多个油组发育，含油层位多，在铜钵庙组—南屯组各油组均有油层分布，除南一段Ⅱ油组面积较大，形成岩性—构造油藏，其次为构造或岩性油藏。

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TE122

A

1004-5716（2016）10-0060-04

2015-10-30

2015-11-24

白如清（1962-），男（汉族），甘肃高台人，工程师，现从事石油地质综合研究工作。