任 艷，趙 洪，邵宇藍(lán)

（中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司，上海 200030）

南黃海盆地北部坳陷北凹構(gòu)造特征與圈閉類型

任 艷，趙 洪，邵宇藍(lán)

（中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司，上海 200030）

南黃海盆地北部坳陷北凹各級(jí)斷層發(fā)育復(fù)雜、構(gòu)造特征演化研究難度大，至今尚未有商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)。在北凹新三維地震資料進(jìn)行精細(xì)構(gòu)造解釋的基礎(chǔ)上，開展了構(gòu)造特征及圈閉類型研究,結(jié)果表明，研究區(qū)斷裂形成時(shí)期可分成早、中、晚期和持續(xù)性發(fā)育四個(gè)演化時(shí)期，北凹中下構(gòu)造層形態(tài)變化大，上構(gòu)造層形態(tài)變化平緩；構(gòu)造樣式主要包括地塹、地壘、斷階、花狀與似花狀構(gòu)造。從圈閉類型來看，北凹受區(qū)域性伸展和走滑作用控制，主要發(fā)育斷鼻、斷塊構(gòu)造，其次為受斷層遮擋的構(gòu)造–巖性圈閉，圈閉類型在平面上整體具有分區(qū)分帶特征。

南黃海盆地；北凹地區(qū)；斷裂期次；構(gòu)造特征；圈閉類型

南黃海盆地北部坳陷北凹地區(qū)（北凹）是尚未取得油氣突破的含油氣遠(yuǎn)景區(qū)域之一，勘探程度仍然較低且尚未見商業(yè)油氣的發(fā)現(xiàn)。前人在研究區(qū)內(nèi)開展了部分二維地震采集、重處理及重、磁、電等聯(lián)合反演工作，但由于地震資料品質(zhì)較差、鉆井資料少而導(dǎo)致缺少可靠層位標(biāo)定，對(duì)中古生界殘留盆地地層、構(gòu)造及沉積特征認(rèn)識(shí)尚不清晰。為了對(duì)北凹的構(gòu)造特征及圈閉類型進(jìn)行系統(tǒng)研究，本文結(jié)合南黃海盆地區(qū)域地質(zhì)與盆地形成演化等方面的認(rèn)識(shí)，通過對(duì)近兩年北凹新采集三維地震資料進(jìn)行精細(xì)構(gòu)造解釋，深入研究該區(qū)中新生代斷裂活動(dòng)特征、構(gòu)造樣式以及圈閉類型，為成藏控制因素研究及勘探目標(biāo)的優(yōu)選提供參考。

1 地質(zhì)背景

南黃海盆地位于中國(guó)大陸與朝鮮半島之間，是疊合于下?lián)P子準(zhǔn)地臺(tái)前震旦系變質(zhì)巖基底上的一個(gè)海–陸相多旋回疊合盆地[1–2]。南黃海是在中生代基礎(chǔ)上發(fā)育的以新生代地層為主的裂陷盆地，盆地進(jìn)一步可分為千里巖隆起、北部坳陷、中部隆起、南部隆起和勿南沙隆起5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，總體呈三隆兩坳的構(gòu)造格局。其中北部坳陷北部以千里巖隆起為界，南部地層超覆于中部隆起之上，整體為北斷南超的箕狀斷陷，面積約5.1×104km2。前人研究認(rèn)為，南黃海北部坳陷自晚白堊世以來發(fā)生了儀征運(yùn)動(dòng)、吳堡運(yùn)動(dòng)、真武運(yùn)動(dòng)和三垛運(yùn)動(dòng)等四期較大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，主要經(jīng)歷了斷坳湖盆發(fā)育、箕狀斷陷發(fā)育、坳陷萎縮三個(gè)階段，縱向上三分結(jié)構(gòu)明顯，形成了多期盆地疊合的構(gòu)造格局（圖1）[3–6]。

圖1 南黃海盆地北部坳陷構(gòu)造區(qū)劃分

區(qū)域地層研究表明，北凹發(fā)育是在中生代盆地的基礎(chǔ)上，于晚白堊世–第四紀(jì)形成的一個(gè)裂陷盆地[7]。自下而上形成了區(qū)域拉張背景下發(fā)育的上白堊統(tǒng)赤山浦口組和泰州組，隆升剝蝕背景下的古近系古新統(tǒng)阜寧組、始新統(tǒng)戴南組和三垛組，坳陷背景下的新近系鹽城組和第四系東臺(tái)組，總厚度達(dá)3 000～8 000 m，目前主要油氣目的層為古新統(tǒng)阜寧組和始新統(tǒng)戴南組。

2 構(gòu)造特征分析

2.1 基本構(gòu)造格局

本文在目前僅有的ZC–A井合成地震記錄標(biāo)定的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確識(shí)別了由下至上的Tg、Tk20、T100、T85、T80、T55、T50、T20等 8個(gè)反射層進(jìn)行追蹤并完成各反射層構(gòu)造圖。從構(gòu)造特征上可見其被T50分為上下二個(gè)構(gòu)造層，其中上構(gòu)造層的構(gòu)造形態(tài)相對(duì)于中下構(gòu)造層變化較為平緩。

北凹中下構(gòu)造層由下至上各層整體構(gòu)造面貌基本一致且具有較好的繼承性。以T80為例，北凹中下構(gòu)造層以北1斷裂為界，將研究區(qū)分為南北兩個(gè)構(gòu)造帶：北部構(gòu)造帶整體構(gòu)造形態(tài)為一個(gè)沿北1斷裂呈北東走向發(fā)育的背斜，其上發(fā)育一系列北西走向斷層。南部構(gòu)造帶又可分為東部褶皺帶、中部斷坳帶和南部鼻狀構(gòu)造帶三個(gè)次及構(gòu)造單元（圖2）；北凹上構(gòu)造層構(gòu)造形態(tài)變化較為平緩（圖2）。其西北部為一背斜構(gòu)造，南部為一鼻狀構(gòu)造的向北傾沒部分，東部為一向東傾的單斜構(gòu)造。整個(gè)反射層構(gòu)造斷層不發(fā)育，單條斷層規(guī)模小，延伸距離短，在研究區(qū)中東部分為北東向和近東西向兩組不同走向的斷層。

圖2 南黃海盆地北凹三維地震T80和T20反射層構(gòu)造

2.2 斷裂發(fā)育期次

根據(jù)地震剖面及構(gòu)造演化史分析認(rèn)為，研究區(qū)斷裂形成時(shí)期可分成長(zhǎng)期發(fā)育以及早、中、晚期發(fā)育的斷裂，具體特征如下：

（1）長(zhǎng)期發(fā)育的斷裂。長(zhǎng)期發(fā)育斷裂指在泰州組沉積期或更早時(shí)期形成，在阜寧組、戴南組、三垛組及以后各沉積期繼續(xù)活動(dòng)的斷裂，此類斷裂在三維工區(qū)發(fā)育較少，典型的有千里巖斷裂和北1斷裂（圖3），斷裂在各層系均有發(fā)育且斷距由下至上逐漸變小。

（2）早期斷裂。早期斷裂是指在儀征構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期及其以前形成的兩類斷裂：一類是在斷坳轉(zhuǎn)換期結(jié)束，后期又被激活而繼續(xù)活動(dòng)的斷層，多具有同生的性質(zhì)。這類斷層在區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)、斷距大，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育F07斷層（圖3），最大斷距在T100上。二類是在T100、Tg反射層上單斷的斷層，此類斷層斷距相對(duì)較小，平面上延伸距離短,對(duì)沉積的控制作用較弱。

（3）中期斷裂。中期斷裂指在吳堡運(yùn)動(dòng)和真武運(yùn)動(dòng)時(shí)期形成的斷層，即阜寧組沉積末期、戴南組沉積期末期形成的組狀分布的非繼承性斷裂，剖面上呈地塹式或花狀。該時(shí)期斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，斷裂多是在拉張應(yīng)力作用下形成的，主要發(fā)育在三維工區(qū)中部，呈北西西走向條帶狀展布，多數(shù)斷層延伸距離較短，形成時(shí)期南早北晚。

（4）晚期斷裂。晚期斷裂指在三垛運(yùn)動(dòng)時(shí)期及其以后形成的斷層，發(fā)育在三垛組–鹽城組–第四系，僅在北一斷裂下降盤和構(gòu)造轉(zhuǎn)換部位發(fā)育數(shù)量少且規(guī)模小的斷層。北1斷裂附近發(fā)育的斷裂主體呈北東向，延伸較短且斷距較??；斷裂呈北東、北東東向展布，延伸長(zhǎng)度較前者長(zhǎng)。

不同時(shí)期發(fā)育的斷層特征研究表明，白堊系沉積末期至阜寧組沉積早期形成的斷層為早期斷層，平面上近均勻分布，規(guī)律性不明顯且規(guī)模中等，走向分為北東向和東西向兩組；阜寧組沉積末期至三垛組沉積末期形成的斷層為中期斷層，此時(shí)期斷層發(fā)育數(shù)量多且規(guī)模大，平面分布規(guī)律性強(qiáng)，呈近東西走向的條帶狀展布；三垛組以后形成的斷層為晚期斷層，數(shù)量少且規(guī)模小，整體有北東、東西兩組走向。

2.3 構(gòu)造演化史

自晚白堊世以來，南黃海盆地經(jīng)歷了儀征、吳堡、真武、三垛四次較大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，這四次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了整個(gè)南黃海盆地新生代沉積的演化史、沉積體系建造以及地層沉積的保存及剝蝕特征。南黃海盆地北部坳陷北凹的構(gòu)造演化與區(qū)域構(gòu)造演化基本一致，主要經(jīng)歷了斷坳湖盆發(fā)育、箕狀斷陷發(fā)育、坳陷萎縮三個(gè)階段（圖4）。

圖3 南黃海盆地北凹斷裂形成期次

圖4 南黃海北凹構(gòu)造發(fā)育史剖面

2.3.1 斷坳湖盆發(fā)育階段

泰州組沉積時(shí)期，整個(gè)南黃海盆地北部盆地是一個(gè)統(tǒng)一的湖盆，至阜寧組沉積時(shí)期，湖盆進(jìn)一步擴(kuò)大。阜寧組沉積晚期，盆地內(nèi)主干基底斷層的活動(dòng)性加強(qiáng)，盆地的凹凸雛形開始形成，邊界斷層的垂直位移落差加大，活動(dòng)性也逐漸增強(qiáng)，盆地結(jié)構(gòu)開始向伸展斷陷轉(zhuǎn)化，阜寧組沉積末期，發(fā)生了以翹傾為主的吳堡運(yùn)動(dòng)，沉積巖廣泛暴露地表，阜寧組地層遭受剝蝕，結(jié)束了廣湖沉積。

2.3.2 箕狀斷陷發(fā)育階段

吳堡運(yùn)動(dòng)使泰州組–阜寧組統(tǒng)一廣湖解體，進(jìn)入戴南組–三垛組箕狀斷陷發(fā)育期。主干邊界基底斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)，凹陷內(nèi)斷裂帶上盤的反向斷層也開始強(qiáng)烈活動(dòng)，并與下構(gòu)造層分隔明顯，少數(shù)與早期斷層切割，形成復(fù)雜的“Y”型斷層組合。始新世末，發(fā)生三垛運(yùn)動(dòng)，盆地整體擠壓抬升，結(jié)束了南黃海盆地?cái)嘞菖璧氐难莼?/p>

2.3.3 坳陷萎縮階段

三垛事件使盆地遭受區(qū)域性夷平，伴隨地殼整體均衡沉降，盆地進(jìn)入坳陷階段。

2.4 典型構(gòu)造樣式

構(gòu)造樣式是指同一期構(gòu)造變形或同一應(yīng)力作用下產(chǎn)生的構(gòu)造總和，對(duì)形成機(jī)制、剖面形態(tài)及空間排列方式具有相似性的一類構(gòu)造組合的綜合反映，具有與地球動(dòng)力學(xué)背景相一致的特點(diǎn)。研究其形態(tài)及成因?qū)τ谡J(rèn)識(shí)油氣富集主控因素、油氣藏形成特點(diǎn)和提高鉆探成功率等方面均有重要意義[8-11]。本文通過三維地震解釋并針對(duì)斷裂的組合方式及形成機(jī)制進(jìn)行精細(xì)分析后，認(rèn)為研究區(qū)主要具有地塹構(gòu)造樣式、地壘構(gòu)造樣式、斷階構(gòu)造樣式、正花狀構(gòu)造樣式（圖5）和似花狀構(gòu)造樣式（圖6）共5種構(gòu)造樣式。

3 圈閉類型及其展布

研究區(qū)構(gòu)造圈閉的成因與區(qū)域性伸展、走滑作用有關(guān)。由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的多期次發(fā)育及不同構(gòu)造帶

具有不同的響應(yīng)特征，圈閉在平面上有分區(qū)、分帶的特征，剖面上的不同時(shí)期圈閉?；ハ喁B置，研究區(qū)發(fā)育以斷鼻、斷塊為主的構(gòu)造圈閉類型（圖7）。

圖5 正花狀構(gòu)造

圖6 似花狀構(gòu)造（卷心菜式）

圖7 三維工區(qū)圈閉線疊合

（1）北1斷裂北部斷階帶圈閉分布區(qū)。北1斷裂北部整體上為一個(gè)被斷層復(fù)雜化的半背斜，其上發(fā)育階梯狀伸展斷階構(gòu)造，地層傾向與斷裂傾向相同。斷塊向地層下傾方向節(jié)節(jié)下掉，形成階梯狀構(gòu)造。在臺(tái)階部位往往形成有利于油氣聚集的斷鼻和斷塊圈閉（圖8）。

（2）中部深凹帶圈閉分布區(qū)。深凹帶主要發(fā)育斷鼻和地塹構(gòu)造樣式。深凹帶反向正斷層發(fā)育，伴隨斷層形成斷鼻、斷塊構(gòu)造，往往形成斷層遮擋的構(gòu)造–巖性圈閉。

（3）南部鼻狀構(gòu)造帶圈閉分布區(qū)。研究區(qū)南部整體形態(tài)為一向北傾沒的鼻狀構(gòu)造帶，其上發(fā)育一系列斷層，組成花狀、似花狀構(gòu)造樣式。伴隨斷層形成一系列局部構(gòu)造圈閉，這些構(gòu)造圈閉呈近南北向展布于鼻狀構(gòu)造帶上，具有面積大、成群成帶展布的特點(diǎn)，圈閉的主要類型為斷鼻、斷塊。

4 結(jié)論

（1）北凹三維工區(qū)中下構(gòu)造層形態(tài)變化劇烈但各層整體構(gòu)造面貌基本一致，整體具有較好的繼承性；上構(gòu)造層形態(tài)變化平緩且構(gòu)造形態(tài)相對(duì)比較簡(jiǎn)單。

（2）北凹斷裂形成時(shí)期分為早、中、晚三期：白堊系沉積末期至阜寧組早期形成的早期斷層，平面上全區(qū)近均勻分布，規(guī)模中等，走向分為北東向和東西向兩組；阜寧組末期至三垛組末期形成的中期斷層數(shù)量多且規(guī)模大，平面分布規(guī)律性強(qiáng)，呈近東西走向的條帶狀展布；三垛組以后形成的斷層為晚期斷層，數(shù)量少，規(guī)模小，平面上呈北東走向條帶狀展布，單個(gè)斷層分北東、東西兩組走向。

（3）研究區(qū)不同時(shí)期所受應(yīng)力不同而表現(xiàn)出復(fù)雜多樣的構(gòu)造樣式，研究認(rèn)為研究區(qū)發(fā)育地塹構(gòu)造、地壘構(gòu)造、斷階構(gòu)造、花狀構(gòu)造和似花狀5種構(gòu)造樣式。

（4）從圈閉類型來看，北凹受區(qū)域性伸展和走滑作用控制，主要發(fā)育斷鼻、斷塊構(gòu)造，其次發(fā)育受斷層遮擋的構(gòu)造–巖性圈閉。平面上斷鼻圈閉與斷塊圈閉主要發(fā)育于北1斷裂北部斷階帶以及南部鼻狀構(gòu)造帶，而構(gòu)造–巖性圈閉則主要分布在中部深凹帶。

[1] 姚永堅(jiān)，夏斌，馮志強(qiáng)，等．南黃海古生代以來構(gòu)造演化[J]．石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2005，27（2）：124–128．

[2] 李剛，陳建文，肖國(guó)林，等．黃海海域陸相中生界油氣遠(yuǎn)景[J]．海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài)，2003，19（8）：7–11．

[3] 王存武，趙志剛，王鵬，等．南黃海盆地北部坳陷北凹油氣成藏特征的再認(rèn)識(shí)[J]．海洋石油，2014，34（3）：40–45．

[4] 馮志強(qiáng)，陳春峰，姚永堅(jiān)，等．南黃海北部前陸盆地的構(gòu)造演化與油氣突破[J]．地學(xué)前緣，2008，15（6）：219–231．

[5] 曲希玉，劉立，陳建文，等．南環(huán)海盆地北部坳陷白堊系沉積特征[J]．吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2005，35（7）：443–448．

[6] 姚永堅(jiān)，馮志強(qiáng)，郝天珧．對(duì)南黃海盆地構(gòu)造層特征及含油氣性的新認(rèn)識(shí)[J]．地學(xué)前緣，2008，15（6）：232–240．

[7] 李楠．南黃海盆地北部坳陷構(gòu)造演化及沉積相研究[D]．山東青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2010：79–88．

[8] 徐新軍．松遼盆地長(zhǎng)嶺斷陷構(gòu)造樣式與圈閉類型[J]．資源與產(chǎn)業(yè)，2011，1（5）：48–52．

[9] 付兆輝，秦偉軍，李敏．渤海灣盆地墾東凸起構(gòu)造演化及對(duì)沉積的控制作用[J]．石油地質(zhì)與工程，2011，25（4）：62–70．

[10] 周琦，丁文龍，劉旭龍，等．遼河西部凹陷冷家—雷家地區(qū)構(gòu)造特征與圈閉研究[J]．石油地質(zhì)與工程，2011,25（3）：93–95．

[11] 顧偉民．復(fù)雜油氣藏精細(xì)油藏描述——以周清莊油田為例[J]．石油地質(zhì)與工程，2007，21（3）：33–38．

圖8 過三維工區(qū)主要圈閉帶剖面

TE112.2

A

1673–8217（2017）06–0015–05

2017–04–18

任艷，碩士，工程師，1987年生，2013年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，現(xiàn)從事石油地質(zhì)研究工作。

趙川喜