海拉尔盆地贝尔凹陷南屯组原型盆地特征研究

2014-03-25张莹

石油地质与工程 2014年6期

张莹

(中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712)

1 区域概况

贝尔凹陷是海拉尔盆地内资源量最大的两个凹陷之一，并且已取得重大突破[1]。贝尔凹陷位于内蒙古自治区呼伦贝尔盟新巴尔虎右旗贝尔乡境内，构造位置位于海塔盆地中部断陷带，勘探面积约3 010 km2(图1)。地层自下而上发育有：上侏罗统基岩，下白垩统铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组，上白垩统青元岗组，古近系呼查山组及第四系。贝尔凹陷为多期叠合盆地，盆地经历了早期断陷、中期断-拗转换和晚期拗陷的发育过程。断陷期发育铜钵庙组和南屯组地层，其中南屯组是贝尔凹陷的主力生油和含油层系。由于海拉尔盆地经历了多旋回复杂的演化,并遭受了多期次显著的后期改造,致使盆地的原始面貌(盆地原型)大为改观,并导致后期盆地与前期盆地的叠合现象[2]，同时不同时期盆地性质和范围不同，成藏条件也不同，早期盆地受到后期构造活动的改造已不容易识别，因此合理地恢复早期盆地的原型对研究盆地的演化和寻找油藏具有重要意义[3-6]。

2 构造单元划分

贝尔凹陷经历多期改造，构造复杂，现今构造单元划分为3凹3隆1单斜的构造格局，7个二级构造单元分别为贝西次凹、贝中次凹、贝东次凹、贝西北隆起带、贝中隆起带、布勒洪布斯隆起带和贝西单斜带(图1)。

图1 贝尔凹陷现今构造单元划分及油气分布

3 原型盆地特征

3.1 南屯组原型盆地特征

在南屯组沉积末期海拉尔盆地经历了强烈的张扭变形，遭受了不同程度的改造，在凹陷内原型结构破坏剧烈。本次以地震地层趋势法[7-11]对南一段、南二段沉积末期的剥蚀量进行了恢复，再现了南屯组一、二段沉积时期的盆地原型。

3.1.1 南屯组一段原型盆地特征

南屯组一段原型盆整体呈两隆五凹的构造格局，盆地共发育9条控陷断层和8条同沉积断层。控陷断层F6、F13走向为北西西向，F4、F5走向为北东东向， F1、F2、F3、F7和F8走向为北东向。同沉积断层F11、F14、F15、F17、F18、F16、F19、F20走向均为北东。贝东次凹受F1断层的控制，呈北东向展布。贝中次凹受F8和F2两条断层共同控制，F2的倾向为北西，F8的倾向为南东，为双断地堑型断陷，呈北东向展布，其沉降中心位于F8和F2断层附近。苏德尔特构造带位于F4和F5断层之间，受F4断层控制，呈北东东向展布，为单断式箕状断陷，其北部为箕状断陷翘起端，形成多个局部高点，南部靠近控陷断层一侧形成了多个沉降中心。贝西次凹为该区最大单断式断陷，受断层F5控制，呈北东向展布，其沉降中心位于F5断层北侧，贝西次凹西部为斜坡带。乌南次凹受断层F6和F7共同控制，在研究工区内只包括了其南部小部分区域，F6断层倾向北东，为调节断层，F7断层倾向南东，为乌南次凹的主控断层。布勒洪布斯隆起带和贝中隆起带为受倾向相反的控陷断层F1、F2和F3、F8控制形成的地垒，均呈北东向展布(图2)。

图2 贝尔凹陷南屯组一段原型盆地

3.1.2 南屯组二段原型盆地特征

南二段原型盆地整体呈五凹一隆的构造格局。盆地共发育9条控陷断层和5条同沉积断层。控陷断层F6走向为北西西向，F4、F5走向为北东东向， F1、F2、F3、F7、F9和F10走向为北东向。同沉积断层F8、F11、F12和F14走向为北东向，F13走向为北西西向。贝东次凹受F1断层的控制，呈北东向展布。贝中次凹受F2断层控制，形成单断式箕状断陷，呈北东向展布，F8断层该时期为反向同沉积调节断层，其沉降中心位于F2断层附近，贝中次凹的西北部(F8断层以西)为斜坡带。苏德尔特构造带位于F4和F5断层之间，受北F4断层控制，呈北东东向展布，为单断式箕状断陷，其北部为箕状断陷翘起端，形成多个局部高点，南部靠近控陷断层一侧形成了多个沉降中心。贝西次凹为该区最大单断式断陷，受F5断层控制，呈北东向展布，其沉降中心位于F4北侧和F14西侧，贝西次凹西部为斜坡带。乌南次凹受F6和F7断层控制，在研究工区内只包括了其南部小部分区域，F6断层倾向北东，为调节断层，F7断层倾向南东，为乌南次凹的主控断层。布勒洪布斯隆起带受倾向相反的控陷断层F1、F2控制形成的地垒，呈北东向展布(图3)。

图3 贝尔凹陷南屯组二段原型盆地

总之，贝尔凹陷南一段、南二段原型盆地具有继承性发育特征，控陷断裂和构造格局大都继承性发育。以F4控陷断层为界，盆地走向有差别明显，中西部盆地走向为近东西向，东南部盆地走向为北北东走向。随着南二段沉积时期拉张强度的减弱，先期贝中隆起带消失，布勒洪布斯隆起带构造抬升程度也随之减弱；F8转化成为反向调节断层；贝中次凹由双断地堑型断陷转变成为单断式箕状断陷。

3.2 原型盆地结构特征

贝尔凹陷南屯组断陷结构为并联式，可分为同向半地堑复合模式和地堑复合模式(图4)。中西部贝西次凹和苏德尔特断陷结构为同向半地堑复合模式，东南部贝中次凹为地堑复合模式(图5)。

3.3 原型盆地叠加特征

贝尔凹陷南屯组断陷叠加模式为继承性叠加，可分为同向断层叠加和共轭断层叠加模式(图6)。中西部贝西次凹和苏德尔特为同向断层叠加，东南部贝中次凹为共轭断层叠加(图7)。

图4 同向半地堑复合和地堑复合模式

图5 贝尔凹陷南屯组一段断陷结构复合模式

图6 同向断层和共轭断层断陷叠加模式

4 古构造单元划分

由于现今的构造单元是原型盆地后期改造、叠加的结果，因此，古构造单元与现今构造单元相比要简单得多。原型盆地的构造单元也是原型盆地形成中构造变形的反应，尤其是控陷断层活动的反应。

图7 贝尔凹陷南屯组一段+二段断陷叠加模式

本文在南一段、南二段原型盆地的基础上对古构造单元进行了划分。

4.1 南屯组古构造单元划分

南一段沉积时期，原型盆地发育七个构造单元，它们分别是：乌南次凹、贝西次凹、贝中次凹、贝东次凹、苏德尔特构造带、贝中隆起带和布勒洪布斯隆起带(图2)。

南二段沉积时期，原型盆地发育六个构造单元，它们分别是：乌南次凹、贝西次凹、贝中次凹、贝东次凹、苏德尔特构造带和布勒洪布斯隆起带(图3)。

总的来看，由于断陷期南屯组控陷断层的持续活动，主要构造单元继承性发育。

4.2 现今构造单元与古构造单元的差异

古构造单元的乌南次凹、贝西次凹、贝中次凹、贝东次凹、苏德尔特构造带和布勒洪布斯隆起带基本上继承性发育。现今构造单元划分比古构造单元划分更加复杂，且两者差异性较大(图1、2、3)。早期苏德尔特构造带并没有被识别出来，而是将它与贝西次凹认为是一个统一的构造单元，这就影响了对该区的地质认识，甚至大大制约了勘探生产的步伐。

5 勘探启示

盆地构造因素直接控制了盆地的形成演化、地层的展布及沉积体系的发育等，进而控制了油气的成藏与分布[12-14]；同时盆地叠合方式的不同也影响油气的生成和保存条件[15]。自南屯组沉积开始，地壳转为热沉降为主时期，在沉降的过程中伴随着拉张，但拉张强度明显减弱。南屯组沉积范围缩小，发育深湖-半深湖，沉积了以黑色泥质岩为主的湖相沉积，并发育近岸深水扇、浊积扇、辫状河三角洲相沉积。南屯组沉积时期是贝尔凹陷主要生油岩和储集层形成的阶段。目前，贝尔凹陷油气主要聚集在贝中油田、苏德尔特油田、霍多莫尔油田和呼和诺仁油田。其中苏德尔特、霍多莫尔和呼和诺仁油田主要分布在原型盆地的控陷断层或同沉积断层附近，位于断陷期贝西次凹，构造位置相对较低，油源条件较好，邻近沟通油源的控陷断层或同沉积断层，扇体发育，储集条件好，晚期构造抬升遭受剥蚀形成正向隆起带，断层和不整合面作为疏导体系，有利于油气聚集。因此，盆地原型的研究有助于重新认识盆地类型、构造单元、沉积体系及油气富集规律，对深化地质认识和寻找有利勘探区带都具有指示作用。

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