松辽盆地南部断陷群控陷断层组合样式及其对油气成藏的影响

王 伟，李瑞磊，赵洪伟，朱建峰

(中国石化东北油气分公司勘探开发研究院，吉林长春 130062)



松辽盆地南部断陷群控陷断层组合样式及其对油气成藏的影响

王 伟，李瑞磊，赵洪伟，朱建峰

(中国石化东北油气分公司勘探开发研究院，吉林长春 130062)

基于松辽盆地南部断陷群控陷断层形态和断层组合的分析，划分了多种控陷断层组合样式，并分析不同断层组合样式在南部断陷群的构造特征及其对油气成藏的影响。结果表明，松辽盆地南部各断陷往往由多条控陷正断层控制形成，且断层控制了断陷内的次级洼陷。依据各控陷断层平面展布特征，把松辽盆地南部断陷群控陷断层划分为同向倾斜正断层组合样式、背向倾斜正断层组合样式、相向倾斜正断层组合样式3种组合样式。不同控陷断层组合样式在断陷内部形成位置各异的深洼区、构造斜坡及变换构造带，对油气聚集成藏产生重大影响。在这些断陷陡缓坡反转构造带、走滑断裂带、陡坡变换构造带及缓坡地层超覆带多已形成油气聚集。

控陷断层；组合样式；构造带；油气聚集

松辽盆地南部断陷群包含数十个断陷，面积较大的有梨树断陷、长岭断陷、德惠断陷、昌图断陷等，其中梨树断陷面积为1836km2；面积较小的有伏龙泉断陷、张强断陷、彰武断陷、大冷断陷、甘旗卡断陷等，其中彰武断陷面积为150km2(图1)，断陷无论面积大小均有不同程度的油气发现[1-4]。前人对断陷群中面积较大的断陷如梨树断陷、长岭断陷、德惠断陷等已作了一些断陷结构方面的研究，取得了一定的研究成果[5-9]。但研究多针对单个断陷的结构，对控陷断层组合样式及南部小断陷的研究较少。本文在前人相关研究的基础上，总结松辽盆地南部断陷群控陷断层的组合形态，系统划分了多种控陷断层组合样式，分析不同断层组合样式的构造特征，进而分析其对油气成藏的影响。

1 地质概况

松辽盆地南部诸断陷(梨树断陷、长岭断陷、德惠断陷、昌图断陷、张强断陷、彰武断陷等)主要形成于中生代白垩纪[10]。从盆地构造演化来看，其形成与西太平洋板块和亚洲大陆东部大陆边缘的相互作用相关，表现为西太平洋板块以不同方向、不同角度向亚洲大陆东部俯冲，东北大陆地壳发生伸展、张裂[11]，在松辽盆地内部及周边形成多条深大断裂，如嫩江断裂、孙吴—双辽断裂、依兰—伊通断裂等，这些深大断裂以北东—北北东走向为主，并伴随有左行走滑作用[12]。

在这种盆地伸展的构造背景下，松辽盆地南部断陷均呈现出半地堑群构造样式，且各断陷往往由多条控陷正断层组合形成的断裂带控制。断裂带的走向与深大断裂走向具有相关性，以北北东—北北西为主(图1)。这些走向大体一致的断层组合在一起形成了多种平面几何形态。这些断层控制着各断陷内的次级洼陷，影响断陷期沉积物的分布；不同组合样式对烃源岩分布及油气聚集具有重大影响，因此研究控陷断层组合的分类、结构特征及其对油气成藏的影响具有重要意义。

2 组合样式划分

松辽盆地南部断陷群控陷断层由多条正断层组成，其在平面上表现为多种几何形态。B.R.Rosendahl和C.K.Morley等根据东非裂谷断陷群主干边界断层组合样式，总结了3种组合类型：同向倾斜边界断层组合、背向倾斜边界断层组合及相向倾斜边界断层组合[13-14]，由各条边界正断层平面上的叠置关系把每种组合类型分为未叠置、叠置、平行等多种形式[15]，同时各条正断层之间也发生构造变形而形成变换构造带[16]。在以上边界断层组合样式划分方法的基础上，根据断陷湖盆成因的相似性，松辽盆地南部断陷群控陷断层亦可划分为3种组合样式：同向倾斜正断层组合样式、背向倾斜正断层组合样式、相向倾斜正断层组合样式(表1)。

表1 松辽盆地南部断陷群控陷断层组合样式划分表

3 结构特征

3.1 同向倾斜正断层组合样式

控陷断层倾斜方向相同，各个断层上盘断陷形态相似，呈平行排列，区内多表现为铲式正断层结构样式。松辽盆地南部断陷群控陷断层以同向倾斜正断层组合样式居多，且多呈雁列式，部分叠置，导致控陷断层之间多发育变换构造[16]，缓坡带及断层组合部位常形成构造斜坡。

梨树断陷是一个由桑树台断裂系控制的呈北东向展布的箕状断陷[17]，桑树台断裂系由北至南分别由苏家屯断裂、桑树台断裂主体部分和金山断裂3条同向倾斜犁式控陷正断层组成，3条断裂在平面上首尾叠置，在紧邻控陷断层的陡坡发育同沉积滚动背斜[18]，在远离断层的缓坡发育反向正断层(图2)。断裂之间形成变换构造，有位于控陷断裂首尾之间呈北西向的调节断层，也有受走滑作用影响较大呈北东向延伸较远的走滑断层，如皮家断裂、小宽断裂、秦家屯断裂等[19]，形成北东向伸展的断陷格局及左旋走滑作用。

长岭断陷北侧的前神子次洼及查干花次洼为前神子断裂和查干花断裂[20]两条同向倾斜控陷正断层控制的次级洼陷，两条断裂呈雁列式展布，在断陷的陡坡(长深2)、缓坡均发育反转构造及滚动背斜(图3)。此外营城组沉积末期岩浆沿大断裂上涌，在大断裂附近也形成了大量火山岩背斜。

伏龙泉断陷自西向东依次有3条同向倾斜控陷断层控制了断陷结构，3条同沉积断层呈后撤式展布，使断陷范围扩大。晚期构造反转强烈，在陡坡带形成了规模较大的反转背斜，在缓坡带形成一系列负花状构造。

彰武断陷控陷断层自西向东由3条同向倾斜断阶式正断层[21]组成，各条断层未叠置，断层之间形成北东向变换断层。西侧两条断层各自控制了部分深洼区，形成了南北两个次洼，深洼区东侧即靠近控陷断层外侧存在火山岩台地。

3.2 背向倾斜正断层组合样式

控陷断层倾斜方向相反，且相背倾斜，两断层之间形成凸起带及走滑调节带，缓坡带及陡坡带的局部发育构造斜坡。

长岭断陷南部的龙凤山次洼与新安镇次洼呈背向展布形态(图4)，龙凤山次洼为北西转北东向弧形断层控制的断陷，新安镇次洼为北北东向断层控制的呈北东向展布的断陷。新安镇次洼存在二级台阶，断陷期沉积中心更靠近断陷中心的同沉积断层，缓坡方向受走滑断裂影响发育花状构造；龙凤山次洼缓坡方向发育反转构造。

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3.3 相向倾斜正断层组合样式

控陷断层倾斜方向相反，且相向倾斜，两侧铲式正断层控制断陷叠置在一起而形成地堑式构造样式(表1)。

张强断陷为双断式断陷，由东西两条北东走向的控陷断层相向倾斜控制，存在洼陷章古台洼陷及七家子洼陷两个洼陷，沉积中心处于断陷内部洼陷的中部区域，断陷的北东及中部存在两个背斜构造。

德惠断陷为两条北东走向的相向倾斜断层控制的双断式断陷，东侧为德东大断裂，西侧为刘家炉—滨河断裂，中部发育万金塔—农安背斜构造带，东西两侧发育双断槽，燕山Ⅲ幕及Ⅳ幕运动使中部隆升并产生大量反转构造。

4 不同组合样式对油气成藏的影响

不同组合样式的控陷断层控制了单个断陷内的次级洼陷，影响了断陷的沉降及沉积中心。对于断陷湖盆而言，缓坡带往往是油气运聚的有利区带[22]，且控陷断层附近往往是滚动背斜及断块圈闭的发育部位，沿着断层发育区易形成油气聚集。梨树断陷陡坡砂砾岩气藏、伏龙泉断陷陡坡反转构造油气藏均是控陷断层附近构造油气藏的典型代表。

4.1 控陷断层同向倾斜的断陷

控陷断层同向倾斜的断陷中，各控陷断层影响着烃源岩的分布，其所形成的断陷缓坡带及多条断层组合部位的构造斜坡往往是沉积物的卸载区，物源发育，同时陡坡变换断层部位容易形成沉积物入湖通道；当沉积体系与烃源岩具有较好的空间配置关系时，有利于油气聚集[23]。

长岭断陷陡坡、缓坡发育的反转构造及滚动背斜隆起部位均形成构造气藏，如松南气田、腰深3含气构造等(图3)。

伏龙泉断陷扇三角洲沉积沿同向倾斜断层间的构造斜坡及低洼部位发育，与深层沙河子组烃源岩层系形成良好的下生上储组合，在构造反转部位形成浅层反转背斜油气藏，如SN2井气藏，在缓坡断裂带形成营城组、沙河子组原生气藏，如胜利1井气藏。

彰武断陷北东向变换断层部位发育构造斜坡，形成沉积物卸载区，发育扇三角洲沉积体系；扇三角洲砂体向前延伸至深洼区，与深湖区烃源岩形成良好配置关系，在洼陷带形成构造—岩性油藏，如彰武2井、彰武8井油藏；此外铲式正断层控制的彰武断陷受阜新组沉积期之后的构造上掀作用影响，缓坡带易形成地层超覆油藏及岩性油藏，如彰武1井油藏(图5)。

4.2 控陷断层背向倾斜的断陷

控陷断层背向倾斜的断陷形成相背的多个生烃中心控陷正断层之间形成的构造斜坡及陡缓坡构造调节带往往是沉积物的卸载区域，物源发育。

长岭断陷南部龙凤山次洼与新安镇次洼中，断陷缓坡带分别发育北东向及南西向扇三角洲沉积体系，在龙凤山次洼缓坡反转构造部位形成北2井构造气藏，新安镇次洼缓坡走滑调节带形成东岭油气田，两个次洼缓坡方向发育地层超覆型圈闭，均为油气运聚的有利位置。

4.3 控陷断层相向倾斜的断陷

相向倾斜正断层组合中生烃中心处于断陷中间部位或两侧控陷断层附近；沉积体系多以陡坡物源或中部隆起物源为主。

张强断陷已探明的油藏围绕生烃中心[24]集中分布，主要分布在断陷北部由一系列北东向断层控制的长北断裂背斜构造带及前辛断裂构造带上，形成了纵向上多套叠加、横向上沿断裂背斜分布的油气聚集带。

德惠断陷沙河子组、营城组沉积期沉积中心均位于东西断槽内，也是断陷构造层的主要烃源岩区[25]，燕山期产生大量反转构造，形成了构造及地层圈闭，在农安、龙王及小合隆构造带形成自生自储原生油气藏，在万金塔、布海登娄库组—泉头组形成下生上储反转次生油气藏。

甘旗卡断陷是由东侧北西转南北向控陷断层及西侧南北向控陷断层控制的不对称双断式断陷，存在东、西两个沉积中心，以东侧沉积中心为主(图6)，阜新组沉积末期南北均构造抬升，南部抬升更剧烈，至燕山Ⅳ幕凹陷期地层基本剥蚀殆尽。断陷结构及已钻井分析认为存在南北双向物源体系，呈近物源、砂体较粗、油气显示活跃的特征，但试油多为水层，推测缓坡高部位可能为勘探有利方向。

梨树、长岭及松辽盆地南部其他小断陷勘探实践均已证实3种控陷断层组合样式对成藏有较大的控制作用。昌图断陷西侧由3条断层控制了九佛堂组沉积，发育3个洼陷，东侧北东向控陷断层与西侧断层斜交，东侧洼陷较西侧浅，九佛堂组厚度薄，中部缓坡发育鼻状构造；早期隆起、晚期反转的构造部位可能为该断陷的有利油气聚集区。

5 结 论

(1)松辽盆地南部断陷群控陷断层可分为3种组合样式，分别为同向倾斜正断层组合样式、背向倾斜正断层组合样式、相向倾斜正断层组合样式。

(2)不同构造组合样式在断陷内部形成构造斜坡、变换构造带及反转构造带等，这些构造带易形成多类型圈闭。同时构造斜坡及变换构造带控制了沉积体系的展布，沉积物的分布不均为岩性圈闭形成创造条件。

(3)松辽盆地南部断陷群陡缓坡反转构造带、走滑断裂带、陡坡变换构造带及缓坡地层超覆带是油气聚集的有利区带。

[1] 侯启军，赵志魁，王立武，等. 松辽盆地深层天然气富集条件的特殊性[J].大庆石油学院学报，2009，33(2)，31-35.

[2] 周卓明,宋振响,湛小红. 梨树断陷油气藏分布特征与成藏模式[J].吉林大学学报(地球科学版)，2012，42(2)，131-140.

[3] 陈孔全，陆建林，张玺，等. 松辽盆地南部长岭断陷火山岩储层的特征与勘探潜力[J].地质通报，2011,30(2-3)：228-234.

[4] 卢双舫,孙慧,王伟明，等.松辽盆地南部深层火山岩气藏成藏主控因素[J].大庆石油学院学报，2010，34(5)：42-47.

[5] 徐宏节,温升福,逄海明. 松辽盆地梨树断陷基底结构特征[J].成都理工大学学报(自然科学版)，2013，40(3)：301-306.

[6] 鄢伟，樊太亮，王宏语,等. 梨树断陷层关键不整合面特征及剥蚀量恢复[J].石油天然气学报，2012，34(9)：12-17.

[7] 董清水,赵占银,刘招君,等.半地堑式断陷盆地的油气成藏模式——以松辽盆地梨树断陷为例[J].吉林大学学报(地球科学版)，2003，33(1):43-47.

[8] 胡纯心.长岭断陷构造特征及白垩纪以来的构造演化[J].石油与天然气地质，2013，34(2)：229-235.

[9] 付宪弟，马世忠，孙雨，等. 松辽盆地南部孤店断层活动性分析及其控藏作用[J].大庆石油学院学报，2010，34(2)：21-25.

[10] 刘和甫，李晓清，刘立群，等.伸展构造与裂谷盆地成藏区带[J].石油与天然气地质，2005，26(5)：537-552.

[11] 侯启军，冯志强，冯子辉.松辽盆地陆相石油地质学[M].北京：石油工业出版社，2009：136-141.

[12] 张功成，蔡希源. 裂陷盆地分析原理和方法——以松辽盆地为例[M].北京：石油工业出版社，1996：32-99.

[13] Rosendahl B R.Architecture of continental rifts with special reference to East Africa[J].Annual Review of Earth and Planetary Science，1987，15(1)：445-503.

[14] Morley C K.Patterns of displacement along large normal faults：implications for basin evolution and fault propagation，based on examples from East Africa[J].AAPG Bulletin ，1999，83(4)：613-634.

[15] 漆家福，夏义平，杨桥.油区构造解析[M].北京：石油工业出版社，2006：30-49.

[16] 漆家福.裂陷盆地中的构造变换带及其石油地质意义[J].海相油气地质，2007，12(4)：43-50.

[17] 单敬福，葛黛薇，乐江华，等.松辽盆地东南缘层序地层与沉积体系配置及演化——以梨树断陷西北部营城组地层为例[J].沉积学报，2013，31(1)：67-76.

[18] 蔡来星，操应长，周磊，等.梨树断陷营城组二段物源体系特征及其对储层物性的影响[J].大庆石油学院学报，2012，36(3)：34-40.

[19] 胡玉双，张明学.松辽盆地梨树断陷沉积演化规律及层序地层学模式[J].大庆石油学院学报，1999，23(1)：5-7.

[20] 陈娟，张庆龙，王良书，等.松辽盆地长岭断陷盆地断陷期构造转换及油气地质意义[J].地质学报，2008，82(8)：1027-1035.

[21] 胡纯心，洪雪，赵洪伟，等.松南断陷群石油勘探潜力与勘探方向分析[J].石油实验地质，2012，34(3)：252-256.

[22] 欧阳文生，窦立荣，王奇，等.裂谷盆地断层连锁对沉积及油气分布的控制——以二连盆地赛汉塔拉凹陷为例[J].石油勘探与开发，2003，30(5)：10-13.

[23] 巨世昌，赵靖舟.浅谈推动油气“倒灌”运移的动力计算方法——以松辽盆地三肇地区扶杨油层为例[J].非常规油气，2014，1(3)：25-28.

[24] 张浩.张强凹陷油藏类型及成藏控制因素分析[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报)，2007,29(6)：7-12.

[25] 冯利军，汤军，付永明，等.德惠断陷油气藏的形成与分布控制[J].录井工程，2005，16(4)：73-75.

Combined Pattern of Controlled Depression Fault and its Influence on Hydrocarbon Accumulation in Southern Part of Songliao Basin Fault Group

Wang Wei, Li Ruilei, Zhao Hongwei, Zhu Jianfeng

(ExplorationandDevelopmentResearchInstitute,NortheastOil&GasBranch,SINOPEC,Changchun,Jilin130062,China)

By analyzing the pattern and combination of controlling-depression fault in southern part of Songliao Basin, multiple combined styles of controlled depression faults have been divided, and analyzed the structural characteristics of different fault combinations and its influence on hydrocarbon accumulation in southern fault groups. The results showed that all the fault depressions in the south of Songliao basin were often controlled or formed by multiple normal faults, and the faults had controlled the secondary sags inside the fault depression.According to the plane distribution characteristics of controlled depression fault,it has been divided into three kinds of combination patterns at the southern part of Songliao basin,i.e. synthetic, divergent and convergent combination of normal faults. Different combination patterns have formed all kinds of deep depressions, tectonic slope and transfer tectonic belts inside the fault depression, which has a significant impact on the hydrocarbon accumulation, and had formed the hydrocarbon reservoir in overturned structure zone, strike slip fault zone with steep-gentle slope, and transfer tectonic belt with steep slope, as well as overlap zone with gentle slope, etc.

Controlling-depression fault; Combination patterns; Tectonic belt; Hydrocarbon accumulation

中国石化科技部项目“松南新区改造型盆地资源潜力分析及勘探方向研究” (T11072)。

王伟 (1980年生)，男，硕士，工程师，主要从事油气勘探工作。邮箱：Summerwangwei@126.com。

TE122

A