南阳凹陷构造与油气成藏关系研究

杨云飞，张本书，李黎明，郭 毅，肖 湘

（中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南 南阳 473132）

1 区域构造背景

南阳凹陷位于秦岭褶皱带和扬子板块北缘断裂带的结合部，属于南襄盆地的一个相对独立的断陷构造单元，是由新野断裂和其诱导出的曲洼断层控制下形成的南陡北缓和扇形楔状断陷盆地。凹陷紧靠秦岭褶皱带南侧，由于新生代地幔上隆所产生的张应力，使得中生代早期就发育一系列北西向的压扭性断裂转变为张性断裂。张性断裂活动受先存基底结构和构造格局的制约，导致地壳变薄，凹陷形成。该凹陷具有南断北弯的构造样式，其陡倾式断陷盆地沉积模式和弯折式断陷盆地沉积模式在中国东部典型断陷盆地具有重要的代表性[1]。

2 构造特征

南阳凹陷的构造演化主要受边界断层及内部各级断层的控制。凹陷的基底断裂为南部边界的新野断裂，在盆地的断陷期和坳陷期长期继承性活动，是控制凹陷形成演化的关键。古近系整体表现为“南断北超”的被断层复杂化了的半地堑型断陷，新近系总体为坳陷结构，坳陷期沉降差异较小。与一般断陷不同的是，南阳凹陷边界断层倾角较小，断陷显得宽而浅，长宽比较小，约为3∶2（图1）。凹陷构造特征的主要体现在以下三个方面：1）边界断层的构造特征及活动特性沿走向方向变化及其由此引起的构造格局、构造沉降特征变化；2）沿边界断层倾向方向构造特征的差异主要体现在古近系的沉积厚度（南厚北薄）变化、斜坡上断裂复杂程度差异；3）总体存在“3 洼2 隆1 斜坡”的构造格局，形成的二级构造主要有三个鼻状构造带（张店、魏岗和东赵庄鼻状构造）和一个背斜构造（东庄背斜）。

图1 南阳凹陷构造格局简图

凹陷内断层发育，大小断裂150 余条，均为张性断裂。以NE、NEE 及NNE 向为主，NW、NNW 向其次。基底断裂上陡下缓，凹面向上，即所谓的铲形断裂，一些较大规模的同生断层也显示这一几何特征。浅部断层倾角多在50～70°，向深层逐渐变到15～20°。这些断层活动以及后期的构造运动，从根本上控制了凹陷的构造格局，直接地控制了油气聚集的范围和富集程度[2]。

3 构造与油气成藏的关系

南阳凹陷构造活动强烈，断层十分发育，是比较典型的复杂断块含油区，与断层有关的油气藏数量众多，在所发现的储量中占绝大部分。含油圈闭一般在鼻状构造背景条件下形成，往往被断层分割而复杂化，而断块（断鼻）则成为一个基本的含油气单元。

3.1 构造控制烃源岩的丰度、类型

受边界断层控制形成的牛三门和东庄次凹是南阳凹陷的主要烃源岩分布区。特别是在核三段早期至核二2 亚段沉积时期，南阳凹陷处于稳定沉降阶段，形成了较厚的富烃泥质烃源岩，其生烃潜力大、效率高，是形成丰富油气资源的物质基础。

南阳凹陷有机质类型以腐殖腐泥型为主。有机碳含量变化不大，牛三门次凹分布范围为0.5%～2.72%，平均为1.22%；东庄次凹为0.5%～2.85%，平均为0.78%。生烃潜量（S1+S2）差别较大，牛三门次凹为0.5%～45.95%，平均为7.3%；东庄次凹为0.53%～17.29%，平均为2.21%。高丰度有机质主要分布在深凹陷带，向北逐渐减少；东庄地区受东1 号断层控制，有机碳最大值并不在沉积中心，而是在偏北的斜坡与深洼过渡带上。

3.2 构造控制储集岩的分布及储集性能

受区域构造背景及古构造地貌控制，南阳凹陷核桃园组沉积时期物源来自南北两个方向，且以北部物源为主。北部物源来自社旗和师岗凸起，汇水面积大，供源丰富，形成焦店－沙堰、金华－张店两个复合三角洲沉积体系，具有“远、薄、细”的特点，并以水下分流河道、河口坝及前缘席状砂沉积为主，储集性能较好。南部物源来自新野低凸起，在南部边缘形成了黄庄、北马庄、黑龙庙等小型水下冲积锥沉积体系，控制了凹陷南部的储层分布，因埋藏较深，储集性能较差

3.3 构造对生储配置的控制

南阳凹陷生油岩与砂体接触面积较小，配置欠佳，在一定程度上影响了油气的运移、聚集。由于南阳凹陷生油中心区仅发育小型水下冲积锥砂体，且埋藏深，物性较差，生储配置不佳。北部三角洲砂体储集条件较好的相带主要分布于北部斜坡区，需靠侧向供源。生油中心区砂体分布面积小，如核三段伸入生油区的砂体面积仅占砂体总面积的17.8%，核二段占10.9%，同时砂岩百分比低于20%，砂岩单层薄，储集性能变差。

4 结语

1）南阳凹陷南部边界新野断裂在古近系地层沉积期保持持续的活动性，对核桃园组烃源岩、储集岩和圈闭的形成与发展具有明显的控制作用，弯折带内继承性隆起和斜坡是大型低位扇的有利堆积部位和高位砂体的加厚带，是今后找寻断鼻、断块及断层-岩性类油气藏的主要方向。

2）南阳凹陷的沉积、构造演化历史决定了其以核桃园组为主体的含油气系统的形成和演化[3]，砂体与构造的空间匹配决定了油气成藏特征及分布和富集规律，也就是砂体、鼻状构造、断层三者的时空配置控制着油气藏的分布和富集规律，遵循这一规律，对凹陷各区带开展有针对性的目标勘探，必将加快勘探步伐，提高勘探效益。