印度河盆地A区块构造特征及其对油气的控制

杨建房 贾学成 魏小东 唐资昌 张大伟 刘彩芹

(东方地球物理公司研究院，河北涿州 072751)

1 概况

巴基斯坦印度河盆地是一个发育在前寒武系基底之上的中生代被动陆缘盆地，喜山运动导致盆地强烈变形和构造分化[1-3]。A区块位于印度河盆地塔尔斜坡(图1)，经历了侏罗纪早期的印度板块与非洲板块分离、白垩纪印度板块漂移和第三纪喜马拉雅造山运动，最终形成现今构造格局[4-5]。该区白垩系自下而上依次发育巨厚Sembar组烃源岩、下Goru组海陆过渡带三角洲沉积及下Goru组厚层泥岩盖层，生储盖条件优越，油气资源丰富。经过多年的油气勘探，油藏控制因素仍不是很明确。区内油气主要富集在断裂相关构造圈闭中，但XN-1井所在的构造圈闭落实，并具有沟通油源的大断裂，发育近50m的优质储层，且盖层条件优越，却未获得油气发现。为了探讨油气藏控制因素，利用2013年新采集三维地震资料，在精细构造解释基础上，分析研究区断裂展布规律及其对圈闭的控制，并结合石油地质条件，详细论述了构造演化对油气聚集成藏的控制作用，进而指出下一步有利勘探目标。

图1 印度河盆地构造单元划分(a)和地质结构剖面(b)

2 断裂组合及圈闭发育特征

同一地区、同一地质时期、受同一构造应力作用而形成的断裂具共生组合关系。根据断裂发育特征及其有规则的组合，可以确定它们之间的共生组合关系[6-7]。本文从断裂组合类型入手，论述断裂特征及其对圈闭的控制作用(图2)。

反“Y”字型组合：由主干断裂(图2中a断裂)及其次生断裂(图2中b断裂)组合而成，呈反“Y”字型。主干断裂两侧受较强张扭应力作用，易形成长轴状断鼻圈闭。次生断裂起调节作用，受力较弱，断距较小，不利于形成断鼻圈闭，但在与主断裂相交处可形成断块圈闭。断裂走向多为NW—SE向，主干断裂上升盘发育长轴状低幅度断鼻圈闭。

阶梯状组合：也称斜列状组合，由一系列走向一致、平面上相互平行或近平行的断裂组成，剖面上呈阶梯状，多为张扭应力作用下形成。研究区内阶梯状断裂(图2中c、d、e断裂)断距及延伸距离大致相当，断裂间距基本相等，走向多为NW—SE向。该类断裂控制着断鼻圈闭的发育，并且断鼻圈闭呈长轴状平行于断裂，圈闭幅度较低。断鼻圈闭在断裂的上升盘发育，呈阶梯状向同一方向构造高点依次下降。

负花状组合：在张扭应力作用下，产生一系列分支正断裂(图2中f、g、h断裂)，并形成负向构造，是走滑构造的典型组合样式[8-9]。负向构造两侧常表现为对称或近似对称的阶梯状，因此其对圈闭发育的控制作用与阶梯状断层相似。这类断层走向呈NW—SE向，形成负向构造的两侧正断层上升盘易形成断鼻圈闭，而在负向构造中心部位，根据地层产状不同可形成断鼻、断背斜或断块圈闭。

断层组合类型剖面组合样式圈闭发育模式平面组合样式(T3顶面T0图)反“Y”字型阶梯状负花状

图2 A区块断裂组合样式及圈闭发育特征

综上所述，研究区主要断裂组合样式有反“Y”字型、阶梯状和负花状。受断裂控制，圈闭类型主要为断鼻圈闭，且多为长轴状；其次为断块圈闭。

3 构造演化特征

印度河盆地的形成始于前寒武纪，经历了晚侏罗世裂谷期、白垩纪—古近纪拉张走滑期及新近纪以来的印度板块与欧亚板块碰撞期(图3)，A区块因此形成现今复杂的断裂体系[10-11]。根据断裂及圈闭发育特征，可划分为三个构造演化期(图4)。

第一期为侏罗纪冈瓦纳大陆解体期(约187～155Ma)。该时期正值印度板块与非洲板块/阿拉伯板块分离，发育拉张断层，断层大多终止于上侏罗统，对白垩系圈闭没有控制作用。

第二期为早白垩世至始新世(约155～35Ma)。该时期为板块漂移期，构造活动具有明显的分段性。

第一阶段为上白垩统上Goru组沉积前的拉张走滑初期，构造应力较弱，断裂不太发育。

第二阶段为古近系沉积前的拉张走滑中期，此时期印度板块旋转加剧，A区块在强烈的张扭应力作用下，发育大量NW—SE向的正断裂。其中，主干断裂延伸长度较大，往往超过10km，断距数百米，最大达1000m以上，大多断穿上侏罗统及白垩系。次级断裂延伸数千米，断距超过100m，最大可达300～500m。

该时期垒堑相间的构造格局初现，研究区由侏罗纪的拉张应力转变为张扭应力体系，断裂多呈反“Y”字型、阶梯状和负花状等组合样式，控制着长轴状断鼻圈闭的发育。圈闭多发育于断裂上升盘，圈闭形态初步成型。

第三阶段为新近系渐新统沉积前的拉张走滑末期。构造应力趋缓，断裂活动减弱直至终止。A区块东部整体持续抬升，西部构造沉降，圈闭形态经历第一次调整、改造，即上升盘反向断阶圈闭溢出点下移，圈闭面积增大；而上升盘同向断阶圈闭溢出点上移；圈闭面积减小。

图3 印度板块形成演化(据文献[5]修改)

图4 A区块构造演化剖面(剖面位置见图1)

第三期为渐新世(约35Ma)～现今。印度板块与欧亚板块发生碰撞， A区块远离板块碰撞中心，挤压应力影响较弱，断裂不发育。但该碰撞造成A区块构造发生反转，表现为西部抬升，东部下沉。原有圈闭形态经历第二次调整，即上升盘反向断阶圈闭溢出点上移，圈闭面积减小；而上升盘同向断阶圈闭溢出点下移，圈闭面积增大。

4 构造演化对油藏的控制作用

油气聚集通常受到多种地质条件的影响，特别是与断裂活动密切相关[12]。实践证明，油气成藏后的构造活动对油气保存起着至关重要的作用[13-16]。

A区块最强烈的构造活动发生在白垩纪末期(上Goru组沉积早期)。因此，在下Goru组中形成了大量的构造圈闭，主要类型有断鼻、断块等。此后的地质历史时期，研究区未再遭受强烈的构造活动，故白垩纪末期构造运动使A区块圈闭形态基本定型。根据前人研究成果[17]，烃源岩生排烃高峰期与圈闭形成期基本吻合，沟通油源的深大断裂可以作为输导体系，利于圈闭捕获油气而成藏。

钻探表明，研究区下降盘圈闭多因存在侧向封堵问题，故成藏较少，本文不做讨论。对于侧向封堵条件较好的上升盘圈闭，油气充注后的构造活动是油气最终聚集、保存而成藏的关键控制因素。白垩纪以后，发生抬升及构造反转，部分油气藏经受了调整和改造。根据控制断层倾向与地层倾向关系，上升盘圈闭又可分为上升盘反向断阶圈闭和上升盘同向断阶圈闭两种类型。白垩纪后的构造活动对这两类圈闭成藏的改造作用是有区别的。该区油气成藏经历了三个阶段。

(1)圈闭成藏期。在白垩纪末期，大量断裂相关圈闭发育并沿NW—SE走向断裂分布。早白垩世Sembar组烃源岩正值排烃高峰期，油气沿断裂运移并被圈闭捕获成藏(图5a)。

(2)油气藏改造初期。古新世—始新世，东部地区持续抬升，上升盘同向断阶成藏圈闭闭合幅度持续减小，导致该类油气藏部分遭到破坏；而上升盘反向断阶成藏圈闭随构造抬升，圈闭幅度不断增大，但由于此时期烃源岩排烃高峰已结束，圈闭幅度增大并未对已成藏的该类圈闭含油气量带来影响(图5b)。

(3)油气藏定型期。始新世～现今，受印度板块与欧亚板块碰撞影响，构造发生反转，西部地区抬升，东部沉降。这次构造活动使上升盘同向断阶圈闭闭合度增大；上升盘反向断阶圈闭闭合度减小，减小幅度大致抵消前期增加幅度。因此，构造反转对上升盘反向断阶油气藏未造成破坏(图5c)。

后期构造活动对A区块圈闭成藏控制作用表明，上升盘同向断阶圈闭受构造活动影响，圈闭成藏部分受到破坏；而上升盘反向断阶圈闭受构造活动影响不大。因此造成了该区油气藏呈现出前者闭合度大、油气藏高度小；而后者油气藏油气充注度高的特点。

圈闭成藏后构造活动的影响是油气藏能否得以保存的关键[18-21]。根据圈闭成藏后的构造活动对油气藏的控制作用，A区块白垩系构造油气藏最有利的勘探目标为受断裂控制的上升盘反向断阶圈闭，其次为上升盘同向断阶圈闭。

图5 构造演化对A区块圈闭成藏的控制模式

5 结论

(1)研究区主要断裂组合样式有反“Y”字型、阶梯状和负花状。受断裂控制，圈闭类型主要为断鼻，且多为长轴状；其次为断块。

(2)A区块经历了晚侏罗世裂谷期、白垩纪—古近纪拉张走滑期及新近纪以来的印度板块与欧亚板块碰撞期。其中，拉张走滑中期构造活动最剧烈，使白垩系构造圈闭基本定型。

(3)圈闭成藏后构造活动对油气藏起调整、改造作用，上升盘同向断阶油气藏部分受到破坏，而上升盘反向断阶油气藏受构造活动影响不大。根据这一地质认识指出了下步最有利的勘探目标为上升盘反向断阶圈闭。