埕东构造带构造演化及其对新近系油气成藏的控制

罗 霞

﹙中国石化胜利油田分公司，山东 东营 257015﹚

0 引 言

构造演化及其与油气成藏的关系一直是国内外含油气盆地研究的热点[1-10]，特别是中国东部含油气盆地已经整体进入成熟勘探阶段，面临着勘探方向重新厘定的问题，需要重新明确各成藏要素的耦合关系，重新认识油气聚集规律。以渤海湾盆地济阳坳陷埕东披覆构造带为例，利用高精度三维地震和井筒资料，结合最新区域应力场的研究结果[11-24]，通过对该构造带演化过程的解析，探讨埕东构造带不同演化阶段成藏要素的耦合关系及其与新近系油气分布的内在联系，以指导下一步勘探部署。

1 地质简况

埕东构造带是位于渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷和埕北凹陷之间的一个以新近系含油气为主的披覆构造带，整体呈南高北低的斜坡形态，南部和东部依次通过埕南断层和埕东断层与沾化凹陷相接，北部以斜坡带(下文统称为埕东北坡)深入埕北凹陷；埕东北坡构造相对简单，主要为2条近南北走向的低幅度鼻状构造，即老河口鼻状构造和飞雁滩鼻状构造(图1)。埕东构造带分为上、下2层结构，下层为古生界—中生界形成的潜山基底层，上层为新生界的超覆—披覆层，上层自下而上依次超覆古近纪湖相沉积的沙河街组和东营组、新近纪辫状河体系的馆下段；披覆层为新近纪曲流河体系的馆上段，古近系—新近系、古生界—中生界之间发育2期区域性不整合面(图2)。

图1埕东构造带构造简图

2 构造演化分析

2.1 演化动力条件

近期研究结果表明[11-13]，济阳地区在不同地质历史时期受板块拼合作用影响处于不同方向的应力场中。三叠纪末期，在扬子板块与华北地块南缘“剪刀式”碰撞拼接作用下[14]，华北地区处于左旋走滑应力场中，济阳坳陷受到北东—南西向挤压。早—中侏罗世为板块拼合的间歇期。晚侏罗世—早白垩世，西太平洋区伊泽奈崎(Izanagi)板块由NWW转向NNW低角度高速俯冲(30 cm/a)，华北地区又一次进入左旋应力场阶段，济阳地区处于北东—南西向拉张应力环境[15-16]。晚白垩世—古新世，济阳坳陷依然处于左旋走滑应力场中[17]。始新世—渐新世，在太平洋板块快速俯冲于东亚大陆之下和印度板块向北碰撞的共同作用下，华北地区处于右旋走滑应力场中，济阳地区处于近南北向走滑—拉张应力作用下。中新世以来，在西太平洋弧后扩张响应下，济阳地区进入热沉降阶段和强度明显减弱的右旋走滑应力场中。

图2埕东地区综合柱状图

2.2 演化阶段划分

对应应力场的转换，埕东构造带构造演化可划分为5个阶段：

(1) 逆冲褶皱阶段。三叠纪末期，在济阳地区北东—南西向水平挤压应力作用下，埕东地区南部和北部分别产生2条北西走向近平行的褶皱逆冲带，即南部的埕南构造带和北部的埕北构造带，呈现北西向两隆夹一凹的构造格局，埕东地区属于凹陷区(图3a)。

(2) 构造反转阶段。晚侏罗世—早白垩世，在北东—南西向拉分作用下，由于先期形成的埕南和埕北2条逆冲断裂带相对薄弱，沿着2条逆冲断面率先发生滑脱，即发生构造反转。在拉张应力作用下，反转断层持续伸展，埕东构造带由凹陷区隆升为凸起带(图3b)。

图3 埕东构造带构造演化示意图

(3) 逆时针旋转阶段。晚白垩世—古新世，在区域左旋走滑应力下，推测埕东构造带发生了逆时针旋转运动(图3c)，导致斜坡区古生界—中生界原北西走向的地层在北部呈北西西走向，在埕东构造带“自旋”作用和西侧埕宁隆起阻挡共同作用下，埕东北坡挤压形成低幅度老河口和飞雁滩鼻状构造。

(4) 走滑—伸展阶段。进入始新世，在右旋走滑和近南北向拉分作用下(拉分作用占主导地位)，埕南和埕北断层持续伸展，埕东构造带南部形成埕南断层控制的渤南洼陷，北部形成埕北断层控制的埕北凹陷。同时，北右旋走滑作用下形成埕东断层(图3d)切割北西走向的埕南断层，形成埕东构造带。

(5) 热沉降+顺时针旋扭阶段。中新世以来，进入热沉降为主的阶段，在右旋走滑作用下，埕东构造带发生顺时针旋扭运动，南部埕南断层呈北西散开、南东收敛的帚状展布，东部埕东断层呈西南收敛、北东散开的帚状形态(图3e)。

3 构造演化对油气成藏的控制

3.1 对构造带形态和源-聚格局分布的控制

伴随三叠纪—古新世期间的逆冲褶皱(图4a)、拉分反转、逆时针旋转以及走滑—伸展作用，埕东构造带经历凹陷升为凸起和“南升北降”的翘倾过程，到新近纪形成南高北低、北斜坡发育2条近南北走向鼻状构造的构造形态(图4b)。始新世—渐新世，埕南和埕北断层持续伸展形成南部渤南洼陷和北部埕北凹陷2个深洼带，发育深湖相优质烃源岩区[18]，构建了埕东构造带南北双源供烃的格局(图4c)。

3.2 对圈闭和输导体系的控制

新近纪热沉降阶段，构造平稳，馆陶组下段自四周向凸起南部高点层层超覆，形成环形超覆带，馆上段披覆在凸起高点之上，南部主要发育馆下段的地层圈闭和馆上段披覆构造圈闭。埕东北坡馆下段主要是辫状河块状砂岩，难以形成有效圈闭，主要发育馆上段曲流河河道砂体岩性圈闭。

埕东构造带以新近纪成藏为主[19]，成藏期断裂特征决定油气输导效率。中新世以来，在构造带顺时针旋扭作用下，埕南断层具有扭张性质，埕东断层呈扭压性质，扭张性质的埕南断裂相对扭压性质的埕东断裂运移优势明显[20-23]，南部主要形成以埕南断层为主的垂向断裂式运移方式。北部埕北断层具有与埕南断层相似的性质，是油气纵向主要运移通道，油气沿埕北断层直接进入新近系，由于馆下段缺少区域盖层，主要沿馆上段长期洪泛面泥岩与下伏4砂层组优质砂岩形成的优势通道横向运移[24]，形成埕东构造带北部断层-砂体为主的运移路径(图4d)。

图4埕东构造带不同演化阶段对油气成藏控制示意图

3.3 对油气分布规律的控制

埕东构造带南北圈闭类型的不同和运移方式的差异决定油气聚集规律不同。在南部地区，渤南洼陷的油气沿着埕南断层直接进入馆上段披覆构造圈闭和馆下段地层超覆圈闭，形成馆上段披覆构造油藏和馆下段地层超覆油藏。在北部斜坡带，埕北凹陷油气沿埕北断层馆上段河道砂体运移充注，主要形成馆上段4砂层组岩性油藏，由于曲流河频繁迁移、交互叠置，可形成大范围分布的岩性油藏，鼻状构造背景上的岩性圈闭油气富集程度更高。

3.4 有利勘探方向

(1) 南部地区。在馆上段披覆构造圈闭探明石油地质储量为7 000×104t，馆下段地层超覆油藏、馆上段构造-岩性油藏、埕南断裂带(微)构造油藏和构造-岩性油藏是下一步有利勘探方向。馆下段一个砂层组超覆尖灭带即为一个油气富集带，具有多个砂层组超覆带叠合连片的前景。馆上段披覆构造油藏主体界之外发育受河道砂岩控制的、具有独立油水系统的构造-岩性油藏。埕南断裂带既是油气输导带，也是油气富集带，通过精细刻画古近系和新近系小断块、小砂体，可发现一批规模小但产量高的(微)构造和构造-岩性油藏。

(2) 北部地区。在老河口和飞雁滩2个鼻状构造背景的馆上段4砂层组河道砂岩性油藏探明石油地质储量为5 000×104t，鼻状构造之外的馆上段4砂层组河道砂体和埕北断裂带馆下段(微)构造圈闭是下一步有利勘探方向。因油气主要沿馆上段4砂层组砂体内横向运移，因此，每个砂体具有相对独立的油水系统，只是构造背景上砂体油气充满度相对高些，下一步要跳出背景的约束进行描述和部署，馆上段4砂层组砂体具有含油整体连片的前景。埕北断层作为油气纵向主要通道，高砂地比的馆下段也可发育构造圈闭并成为油气聚集的有利场所。

4 结论与认识

(1) 受区域应力场转换影响，埕东构造带经历了三叠纪末期挤压抬升、晚侏罗纪—早白垩纪拉张反转、晚白垩世—古新世逆时针旋转、始新世—渐新世走滑—伸展和中新世以来热沉降+顺时针旋扭5个构造演化阶段。

(2) 挤压抬升、拉张反转和逆时针旋转阶段控制埕东构造带形成南高北低、北斜坡发育2条南北向微幅低隆起的构造底形，走滑—伸展阶段形成埕东构造带南北双向供烃源-聚空间格局，热沉降+顺时针旋阶段控制了埕东构造带新近系南北成藏的差异性，即南部地区渤南洼陷供烃、垂向断层输导，主要发育馆上段披覆构造油藏和馆下段地层油藏；北部地区埕北洼陷供烃、断层-岩性输导，主要发育馆上段岩性油藏。