1、渤海灣盆地南堡凹陷構造一沉積分析斷陷盆地同沉積構造的發育活動和配置樣式控制著構造古地貌、沉積過程和 沉積相展布等，隨著三維地震資料的廣泛應用，精細的構造-沉積分析成為了近年 來沉積盆地分析研究的熱點問題。木文在對大量實際資料進行綜合研究分析的基 礎上，以南堡凹陷的構造發育史、沉積充填史和層序地層格架等研究為基礎，選取 老爺廟、高柳和蛤坨三個地區解剖同沉積構造樣式、形成機制和發育演化，并重 點探討了同沉積構造對沉積物入口、沉積物輸送路徑、沉積相展布控制以及這些 沉積作用在不同構造演化階段的響應，即分析構造活動對同時期沉積過程的控制 和構造演化控制的沉積演化。結合桂源巖和儲層展布，預測有利圈閉類型

2、，建立構造一沉積一成藏模式。該 研究豐富了中國東部陸相斷陷盆地構造一沉積分析理論，同時對南堡凹陷三個典 型地區的油氣勘探具有一定的指導意義。論文研究取得的主要認識如下：1.厘定了老爺廟地區構造性質，并分析其成 因機制根據背斜樞紐與西南莊邊界斷層的垂直關系，將老爺廟背斜劃分為橫向背 斜，其頂部疊加了走滑斷裂，構造主體為斷背斜。通過繪制西南莊斷層斷面等值線 圖發現，老爺廟段斷面上凸，斷層傾角最小，剖而上斷層在該段底部發生彎曲導致 頂部地層撓曲褶皺，匣定了老爺廟橫向背斜是由西南莊斷層線偏移而形成的橫向 褶皺，橫向背斜的兩翼厚，中間薄，為同沉積褶皺，從沙二段沉積時開始發育，到館 陶組活動停止：南堡凹陷

3、受鄰廬斷裂和張家口一蓬萊走滑斷裂的影響，中新世以 來NE和NW走滑斷裂特別發育，老爺廟地區走滑斷裂從區域上屬于北堡西一老爺 廟NE走滑斷裂體系的組成部分,Nm-Q沉積時期形成。2.分析了老爺廟橫向背斜對沉積物入口、輸送路徑和沉積相展布的控制含礫 率高值區通常被用來指示古河道的位置。老爺廟地區含礫率統計發現，含礫率最 大值位于橫向背斜和邊界斷層交匯處的M40和M36井附近，且順橫向背斜軸向上 含礫率值逐漸降低，向兩側向斜含礫率陡降，說明了橫向背斜和邊界斷層交匯控 制了水系入口，古河道沿橫向背斜軸部展布，橫向背斜軸部提供了輸砂路徑，水系 入盆后沿此路徑“長距離”輸送進入深凹：識別出了同沉積橫向背斜

4、的上坡折和 下坡折，上坡折位于橫向背斜轉折端附近，下坡折位于兩翼拐點之下。通過丿I：震對比進行沉積相劃分，發現扇三角洲平原發育J：上坡折間的背斜轉 折端，扇三角洲前緣發育在翼部上坡折和下坡折之間，濁積扇發育于翼部下坡折 和背斜前部傾伏端下坡折之下，說明了橫向背斜坡拆控制了沉積相帶的展布。古 地貌恢復和沉積相半面圖顯示老爺廟扇三角洲呈舌狀展布，長軸平行于背斜樞紐, 翼部的沉積相相帶分布窄，相變快，背斜軸向上相變緩，向盆內延伸范圍廣。3.建立了老爺廟構造一沉積一成藏模式結合橫向背斜的沉積相展布和前人 對該區儲層物性的刻畫,提出老爺廟地區有利儲層扇三角洲前緣的水下分流河道 和河口壩主體分布于廂南的橫

5、向背斜轉折端。走滑斷裂切割橫向背斜形成的背斜 圈閉、斷塊、斷層圈閉，構成了該區最有利的圈閉一構造圈閉。綜合構造性質解剖、構造一沉積控制和成藏條件分析,提出老爺廟構造一沉 積一成藏模式：背斜控制沉積儲層分布,走滑斷裂提供油氣運移通道，背斜疊加走 滑斷裂控制了有利含油氣圈閉的發育。4刻畫了高柳地區的構造樣式：并解剖邊 界斷層的“蹺蹺板”式活動、演化特征高柳地區受西南莊、柏各莊邊界斷層和高 柳斷層限制，保存和記錄了 Es時期的構造變形,是研究南堡凹陷邊界斷層特征和 成盆機制的“構造金三角形”。重力等值線和水半切片上,西南莊和柏各莊斷層沒有切割關系，認為西南莊 和柏各莊實際為一條斷層，即西-柏斷層帶。

6、該區二級斷裂不發育，南部發育“卷 心菜”構造、柳贊逆牽引背斜。斷層鏟狀、斷層活動性統計、剖面解釋和地層厚度統計特征均顯示了西-柏 斷層的西段和柏段構造的差異性。柏各莊斷層走向NW,總體傾角大，產狀陡,Esl 和Ed3時期活動強烈，控制沉積中心位于拾場東次凹的；西南莊斷層走向NE,形 態呈鏟狀至板狀變化較大,Es3和Es2時期活動強烈，控制沉積中心位于拾場西次 凹。據此提出了西-柏斷層“蹺蹺板”式活動模式：Es3和Es2時期西南莊斷層 活動強烈，柏各莊斷層活動微弱，尤其在Es31亞段一Es2沉積時期，西南莊斷層強 烈活動導致柏各莊下降盤掀斜抬升，遭受剝蝕：Esl界面之上，柏各莊斷層活動強 烈,，

7、并導致西南莊下降盤的掀斜抬升。總體上，高柳地區的南部表現為斜坡帶， 北部的沉降中心和掀斜抬升剝蝕交替變化。5.進一步完善了高柳地區的物源體系，劃分出陡坡型和緩坡型沉積物堆積樣 式,并建立了西-柏斷層“蹺蹺板”式活動的沉積響應模式根據錄井、測井和地震 反射結構，識別出位于G11井附近新的物源區一高西南物源，該物源主耍控制和 影響了 Esl界面之下的西南緩坡帶的沉積。將沉積物堆積劃分出緩坡型和陡坡型 兩種堆積樣式。前者主要分布在斷層掀斜控制的緩坡帶，水系長距離推進,流域范闈廣，沉積 相展布而積大；后者主要分布在邊界斷層陡坡帶,沉積物快速堆積卸載，沉積相分 布窄。結合沉積物堆積樣式，進一步將“蹺蹺板

8、”活動劃分出4個階段，建立了各 活動階段的沉積響應模式：早期雙斷階段，西-柏斷層下降盤均表現為陡坡帶近 跆離卸載堆枳：中期西段陡坡和柏段緩坡階段，沉積物由柏段緩坡帶長距離搬 運、大面積分布，西段陡坡快速近距離堆積；晚期西段緩坡和柏段陡坡階段， 西段沉積物長距離輸送進入湖盆深凹，柏段陡坡垂向加積顯苦：末期雙緩階段， 雙向沉積物供給充足，湖盆被大而積充填。6.建立了西-柏斷層“蹺蹺板”活動的控藏模式蹺蹺板活動晚期引起了早期 地層產狀的變化，對先期形成的圈閉加以改造并形成新的圈閉。Esl開始沉積前， 在柏段緩坡區，發育地層不整合遮擋圈閉、河道砂巖巖性圈閉和扇三角洲前緣砂 體前積反方向上形成的砂后上傾

9、尖滅圈閉，在西段洼陷帶,發育斷層一巖性圈閉 和河道砂巖巖性圈閉。Ed沉積后或Ng沉積前，高柳地區結構發生變化，形成柏段陡坡，西段緩坡，使 得早期地層或儲層產狀發生變化，先存圈閉類型被部分改造，如Esl不整合面遮 擋形成的不整合圈閉，晚期隨西段翹傾，部分轉變為砂巖上傾尖滅圈閉；甲期柏段 緩坡帶的扇三角洲前緣砂后上傾尖滅圈閉，晚期沉降旋轉,形成砂前上傾尖滅圈 閉等。此外，在新沉積的地層內部也發育了大量與緩坡和陡坡背景相關的圈閉。高柳地區南部受緩坡背景控制,早晚期發育了河道砂巖巖性圈閉、砂巖上傾 尖滅圈閉、地層超覆圈閉和地層不整合遮擋圈閉。7.識別了蛤坨地區主要同沉積 斷裂樣式和組合,確定了蛤坨地區

10、的古構造格架識別出蛤坨地區主要同沉積斷裂 一蛤北斷裂、蛤坨帚狀斷裂系統和柏各莊斷裂，它們共同限定了蛤坨潛山披覆背 斜構造。蛤北斷裂新生界開始活動，明顯控制了 Es3和Es2地層沉積，之后繼承性活動, 但活動微弱：蛤坨帚狀斷裂系統主斷層在始新世時期開始活動，控制了曹妃甸次 凹的形成,漸新世中期開始出現帚狀斷裂系統的雛形，呈SE收斂、NW撒開的弧形， 是左旋張扭應力的產物。蛤坨地區早晚期均表現為“兩凹夾一隆”構造格局，但 控制性斷層不同：Esl界面Z下,蛤北斷層和柏各莊斷層控制柳南次凹沉積，蛤坨 斷層控制曲妃甸次凹沉積；界面之下，蛤北斷層活動微弱，高柳斷層開始活動，和 柏各莊一起控制柳南次凹的沉積

11、，蛤坨帚狀斷裂系統控制了曹妃甸次凹的沉積。8.在物源體系判斷基礎上,分析了蛤坨地區柏齊莊斷層活動性與沉積物貳加 樣式Z間的關系，提出了蛤坨帚狀斷裂帶的“切帚狀斷裂走向的輸砂模式”根據 斷層活動性控制的構造沉降速率和沉積物供給速率之間的關系，進一步劃分出6 種陡坡型沉積物堆積樣式：仰進積型、俯進積型、近進積型、遠進積型、加積型 和上超型,其中前4種是有上升盤物源供給的情況，后2種是無上升盤物源供給: 并定性判斷出柏各莊斷層某點處的活動性強弱。來口 丁蛤坨東部和北部物源的沉 積物在帚狀斷裂帶表現出2種分散特征：切割斷裂向低一級斷階輸送和順發散的 斷階向下輸送，最終形成帚狀的扇三角洲前緣砂體分散樣式,提出了“切帚狀斷裂 走向”的輸砂模式。在此基礎上，預測該區有利圈閉主耍是與帚狀斷裂系統相關的圈閉，如斷層 圈閉、斷塊圈閉、斷層一巖性圈閉等類型，主要分布在帚狀斷裂系統的斷階內。 9.探討了構造對沉積作用控制的機理和南堡凹陷的形成機制，并總結了盆地演化 不同階段在各個地區表現出的構造-沉積響應。系統分析了構造活動對沉積過程的作用機制一可容空間的變化，指出Esl界 面的構造變革運動南堡凹陷構造一沉積產生的重要影響。界面之下盆地呈NW-