程 杰，袁立川，柯 欽，連曉亮，丁朝龍，王 潘，王澤權(quán)，王 雷

（中國石油東方地球物理公司研究院地質(zhì)研究中心，河北涿州072750）

湯原斷陷位于黑龍江省鶴崗市、湯原縣、籮北縣及樺川縣境內(nèi)，總面積約3 320 km2。 區(qū)域構(gòu)造上，湯原斷陷位于依蘭-伊通地塹的最北段， 為一個(gè)變化東向兩條深大斷裂控制的雙斷式斷陷， 是依蘭-伊通地塹北部的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元（圖1），依蘭-伊通地塹是郯廬大斷裂的北延部分［1］，因此湯原斷陷受郯廬大斷裂構(gòu)造活動(dòng)的影響，發(fā)育多期構(gòu)造演化階段，被認(rèn)為是東北地區(qū)構(gòu)造最為復(fù)雜的含油氣盆地之一。

湯原斷陷的油氣勘探工作始于上世紀(jì)八十年代，近些年該地區(qū)的油氣勘探取得重大突破，在湯原中部吉祥屯反轉(zhuǎn)構(gòu)造高部位多口井獲工業(yè)氣流，發(fā)現(xiàn)了佳木斯氣田，并提交探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量，另外在地表及煤田鉆孔中也見到較好的油氣顯示。

這些充分證實(shí)湯原斷陷具有較好的勘探潛力。因此，本文針對(duì)湯原斷陷復(fù)雜的構(gòu)造特點(diǎn)，重點(diǎn)研究反轉(zhuǎn)構(gòu)造及其油氣成藏條件，為湯原斷陷的油氣勘探提供參考。

1 地質(zhì)概況

湯原斷陷是在中生代的白堊系殘留基礎(chǔ)上發(fā)育的新生代盆地，沉積地層包含白堊系,古近系的烏云組、新安村組、達(dá)連河組、寶泉嶺組,新近系的富錦組以及第四系（圖2）。 湯原斷陷為北東走向的狹長盆地，南北長118 km，東西最寬31 km，最窄14 km。構(gòu)造上具有東西分帶南北分段的特征，自東向西依次可分為東部凹陷帶、中部凸起帶、西部凹陷帶、西部斜坡帶，具有“兩凹一隆一斜坡”的構(gòu)造格局（圖3）。 東部凹陷帶包括東發(fā)、東興、雙興三個(gè)次凹，中部反轉(zhuǎn)凸起帶包括勝利、望江、吉祥屯、互助村、龍王廟五個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元， 西部凹陷帶包括新民、榮豐、鶴立、新華、梧桐河五個(gè)次級(jí)凹陷。

古近紀(jì)早期， 在區(qū)域走滑拉張應(yīng)力場作用下，湯原發(fā)育一系列北東走向斷裂，在這些斷裂控制下發(fā)育一系列北東向斷陷，由于東部邊界斷層活動(dòng)強(qiáng)烈，沉降中心位于東部控陷斷裂附近，因此湯原斷陷整體上具有東斷西超結(jié)構(gòu)特征（圖4）。

湯原斷陷東部為主力洼槽區(qū)，中部為晚期反轉(zhuǎn)凸起帶，西部發(fā)育一系列次級(jí)洼槽。

2 湯原斷陷的構(gòu)造演化

自古近紀(jì)以來，太平洋板塊向歐亞板塊俯沖加劇，造成我國東北地區(qū)地幔上拱，形成了一系列北東向裂谷盆地［2-7］，依蘭-伊通地塹便是其中之一，其中的湯原斷陷在北東走向的深大斷裂控制下，經(jīng)歷了兩期伸展和兩期擠壓構(gòu)造活動(dòng)，每個(gè)階段構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)模都不盡相同。

2.1 斷陷階段

在區(qū)域伸展拉張應(yīng)力場作用下，湯原地區(qū)形成東斷西超的箕狀斷陷（圖5a、5b）。

烏云組及新安村組沉積時(shí)期為盆地強(qiáng)烈斷陷期，達(dá)連河組沉積時(shí)期為持續(xù)斷陷期，湯原斷陷由東部單一沉降中心向東西兩沉降中心的格局轉(zhuǎn)變。

2.2 擠壓反轉(zhuǎn)階段

第一次構(gòu)造反轉(zhuǎn)發(fā)生在達(dá)連河組沉積末期（圖5c）， 受到來自南東－北西方向的擠壓應(yīng)力作用，湯原斷陷中部發(fā)生抬升和構(gòu)造反轉(zhuǎn)， 形成中央凸起帶，其頂部達(dá)連河組部分地層遭受剝蝕。

2.3 斷拗轉(zhuǎn)化階段

第二次伸展期為寶泉嶺組沉積時(shí)期（圖5d），整個(gè)湯原斷陷進(jìn)入斷拗轉(zhuǎn)化期。 寶泉嶺組沉積初期，由于快速斷陷和沉降，坳陷區(qū)沉積較厚，寶泉嶺組沉積后期，整個(gè)斷陷沉降幅度有所減小。

2.4 再次擠壓反轉(zhuǎn)階段

寶泉嶺組沉積之后（圖5e），由于受到南東—北西向擠壓應(yīng)力作用， 湯原斷陷中部構(gòu)造開始抬升，并發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，第二次構(gòu)造反轉(zhuǎn)比第一次規(guī)模明顯增加，寶泉嶺組頂部剝蝕量和剝蝕范圍較大。 寶泉嶺組沉積之后， 湯原地區(qū)的主要構(gòu)造基本定型，形成了東西分帶、南北分塊的構(gòu)造格局。

3 反轉(zhuǎn)構(gòu)造的形成及特征

烏云組及新安村組沉積時(shí)期為湯原強(qiáng)烈斷陷期，該時(shí)期受區(qū)域走滑拉張作用，湯原地區(qū)發(fā)育一系列北東向斷裂及斷陷［4］，盆地中部發(fā)育一系列近東西向次級(jí)調(diào)節(jié)斷裂。 受東部邊界斷裂控制，東部凹陷為沉降中心，沉積了較厚的斷陷期地層。 同時(shí)受東西向次級(jí)斷裂分割控制，早期斷陷具有南北分段特點(diǎn)，由南往北依次發(fā)育東發(fā)、東興、雙興、梧桐河四個(gè)次凹， 其中東興-雙興次凹受東部邊界斷裂控制（圖6），沉積較厚的烏云組及新安村組，也是目前湯原斷陷主要生烴次凹。

斷陷期之后， 湯原斷陷發(fā)生兩次構(gòu)造反轉(zhuǎn)，分別為達(dá)連河組沉積末期和寶泉嶺組沉積末期，受到來自南東—北西方向的擠壓作用，湯原斷陷中部發(fā)生抬升和構(gòu)造反轉(zhuǎn)（圖6），中央凸起帶開始形成，由于受東西向次級(jí)斷裂分割，中央凸起帶也具有南北分塊的特點(diǎn)，由南往北依次發(fā)育勝利構(gòu)造、望江構(gòu)造、吉祥屯構(gòu)造、互助村構(gòu)造、龍王廟構(gòu)造等五個(gè)反轉(zhuǎn)構(gòu)造單元，反轉(zhuǎn)構(gòu)造位于盆地中央，呈北東向斜列展布。

從東興次凹—雙興次凹地震剖面來看：由于早期北東向走滑拉張作用，發(fā)育一系列近東西向的次級(jí)斷裂，這些斷裂具有控制沉積的作用。 斷陷期之后，由于南東—北西方向的擠壓走滑作用，早期的斷裂由走滑拉張轉(zhuǎn)變?yōu)樽呋瑪D壓活動(dòng)，發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)， 因此沿著這些斷裂發(fā)育一系列正花狀反轉(zhuǎn)構(gòu)造，如望江、互助村、龍王廟的斷裂均具有正花狀構(gòu)造特征。

從垂直吉祥屯構(gòu)造的地震剖面看（圖7）：由于湯原中部發(fā)生構(gòu)造抬升，早期的斷陷轉(zhuǎn)變?yōu)楹笃诘穆∑饚В?整個(gè)湯原斷陷中部形成北東向反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶，因此在吉祥屯構(gòu)造達(dá)連河組以及寶泉嶺組頂部出現(xiàn)剝蝕和角度不整合，斷陷東部邊界斷裂F1由早期走滑拉張轉(zhuǎn)變?yōu)楹笃谧呋瑪D壓活動(dòng)，因此湯原東南緣形成擠壓走滑構(gòu)造帶。

4 反轉(zhuǎn)構(gòu)造的成藏條件

湯原的反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶具有較好成藏條件和勘探潛力。

首先，反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶具有較好的油源條件，湯原斷陷中部反轉(zhuǎn)凸起帶東西兩側(cè)均鄰近生烴凹陷［8-10］，如吉祥屯反轉(zhuǎn)構(gòu)造東側(cè)緊臨東興次凹，西側(cè)緊臨鶴立次凹， 互助村反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶北側(cè)緊臨雙興次凹，南側(cè)緊臨東興次凹，東南緣擠壓走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶緊臨東部深凹區(qū)，反轉(zhuǎn)構(gòu)造均位于油氣運(yùn)移有利區(qū)。 其次， 反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶具有形成構(gòu)造及巖性圈閉的條件，中部的反轉(zhuǎn)凸起帶發(fā)育大量背斜及斷塊圈閉，凸起帶的圍斜部位發(fā)育地層巖性圈閉，在東南緣擠壓走滑帶發(fā)育斷塊及巖性圈閉（圖8）。

湯原斷陷的東興次凹和雙興次凹為兩個(gè)主力生烴次凹， 其中東興-雙興次凹斷陷期發(fā)育扇三角洲前緣、深湖—半深湖環(huán)境，烴源巖厚度為50～500 m，有效烴源巖面積達(dá)600 km2，且埋藏較深，具有較好生烴潛力和油氣保存條件， 緊臨東興-雙興次凹的吉祥屯-龍王廟構(gòu)造以及東南緣擠壓走滑帶具有較好的勘探潛力，為湯原斷陷有利勘探區(qū)帶。

5 結(jié)論

（1）新生代以來，湯原早期經(jīng)歷伸展和斷陷，形成東斷西超的箕狀斷陷， 后期經(jīng)歷擠壓和抬升，湯原斷陷中部反轉(zhuǎn)隆起，形成現(xiàn)今“兩凹一隆一斜坡”的構(gòu)造格局。

（2）湯原斷陷主要發(fā)育兩個(gè)反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶，分別為中部凸起帶和東南緣擠壓走滑構(gòu)造帶，這兩個(gè)反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶的特點(diǎn)不同，中部凸起帶為斷陷期地層經(jīng)歷后期擠壓抬升而形成， 以地層抬升反轉(zhuǎn)為主；東南緣擠壓走滑帶為早期的拉張斷裂經(jīng)歷后期走滑擠壓而形成，以斷層擠壓反轉(zhuǎn)為主。

（3）湯原斷陷的反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶具有較好成藏條件和勘探潛力，首先反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶緊鄰生烴凹陷，具有較好的油源條件，其次反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶具有形成構(gòu)造及巖性圈閉的條件。 緊臨東興-雙興次凹的吉祥屯-龍王廟構(gòu)造以及東南緣擠壓走滑帶具有較好的勘探潛力，為湯原斷陷有利勘探區(qū)帶。