南陽(yáng)凹陷構(gòu)造與油氣成藏關(guān)系研究

楊云飛，張本書，李黎明，郭 毅，肖 湘

（中國(guó)石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南 南陽(yáng) 473132）

1 區(qū)域構(gòu)造背景

南陽(yáng)凹陷位于秦嶺褶皺帶和揚(yáng)子板塊北緣斷裂帶的結(jié)合部，屬于南襄盆地的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的斷陷構(gòu)造單元，是由新野斷裂和其誘導(dǎo)出的曲洼斷層控制下形成的南陡北緩和扇形楔狀斷陷盆地。凹陷緊靠秦嶺褶皺帶南側(cè)，由于新生代地幔上隆所產(chǎn)生的張應(yīng)力，使得中生代早期就發(fā)育一系列北西向的壓扭性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)閺埿詳嗔选埿詳嗔鸦顒?dòng)受先存基底結(jié)構(gòu)和構(gòu)造格局的制約，導(dǎo)致地殼變薄，凹陷形成。該凹陷具有南斷北彎的構(gòu)造樣式，其陡傾式斷陷盆地沉積模式和彎折式斷陷盆地沉積模式在中國(guó)東部典型斷陷盆地具有重要的代表性[1]。

2 構(gòu)造特征

南陽(yáng)凹陷的構(gòu)造演化主要受邊界斷層及內(nèi)部各級(jí)斷層的控制。凹陷的基底斷裂為南部邊界的新野斷裂，在盆地的斷陷期和坳陷期長(zhǎng)期繼承性活動(dòng)，是控制凹陷形成演化的關(guān)鍵。古近系整體表現(xiàn)為“南斷北超”的被斷層復(fù)雜化了的半地塹型斷陷，新近系總體為坳陷結(jié)構(gòu)，坳陷期沉降差異較小。與一般斷陷不同的是，南陽(yáng)凹陷邊界斷層傾角較小，斷陷顯得寬而淺，長(zhǎng)寬比較小，約為3∶2（圖1）。凹陷構(gòu)造特征的主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：1）邊界斷層的構(gòu)造特征及活動(dòng)特性沿走向方向變化及其由此引起的構(gòu)造格局、構(gòu)造沉降特征變化；2）沿邊界斷層傾向方向構(gòu)造特征的差異主要體現(xiàn)在古近系的沉積厚度（南厚北薄）變化、斜坡上斷裂復(fù)雜程度差異；3）總體存在“3 洼2 隆1 斜坡”的構(gòu)造格局，形成的二級(jí)構(gòu)造主要有三個(gè)鼻狀構(gòu)造帶（張店、魏崗和東趙莊鼻狀構(gòu)造）和一個(gè)背斜構(gòu)造（東莊背斜）。

圖1 南陽(yáng)凹陷構(gòu)造格局簡(jiǎn)圖

凹陷內(nèi)斷層發(fā)育，大小斷裂150 余條，均為張性斷裂。以NE、NEE 及NNE 向?yàn)橹?，NW、NNW 向其次。基底斷裂上陡下緩，凹面向上，即所謂的鏟形斷裂，一些較大規(guī)模的同生斷層也顯示這一幾何特征。淺部斷層傾角多在50～70°，向深層逐漸變到15～20°。這些斷層活動(dòng)以及后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，從根本上控制了凹陷的構(gòu)造格局，直接地控制了油氣聚集的范圍和富集程度[2]。

3 構(gòu)造與油氣成藏的關(guān)系

南陽(yáng)凹陷構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，斷層十分發(fā)育，是比較典型的復(fù)雜斷塊含油區(qū)，與斷層有關(guān)的油氣藏?cái)?shù)量眾多，在所發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量中占絕大部分。含油圈閉一般在鼻狀構(gòu)造背景條件下形成，往往被斷層分割而復(fù)雜化，而斷塊（斷鼻）則成為一個(gè)基本的含油氣單元。

3.1 構(gòu)造控制烴源巖的豐度、類型

受邊界斷層控制形成的牛三門和東莊次凹是南陽(yáng)凹陷的主要烴源巖分布區(qū)。特別是在核三段早期至核二2 亞段沉積時(shí)期，南陽(yáng)凹陷處于穩(wěn)定沉降階段，形成了較厚的富烴泥質(zhì)烴源巖，其生烴潛力大、效率高，是形成豐富油氣資源的物質(zhì)基礎(chǔ)。

南陽(yáng)凹陷有機(jī)質(zhì)類型以腐殖腐泥型為主。有機(jī)碳含量變化不大，牛三門次凹分布范圍為0.5%～2.72%，平均為1.22%；東莊次凹為0.5%～2.85%，平均為0.78%。生烴潛量（S1+S2）差別較大，牛三門次凹為0.5%～45.95%，平均為7.3%；東莊次凹為0.53%～17.29%，平均為2.21%。高豐度有機(jī)質(zhì)主要分布在深凹陷帶，向北逐漸減少；東莊地區(qū)受東1 號(hào)斷層控制，有機(jī)碳最大值并不在沉積中心，而是在偏北的斜坡與深洼過(guò)渡帶上。

3.2 構(gòu)造控制儲(chǔ)集巖的分布及儲(chǔ)集性能

受區(qū)域構(gòu)造背景及古構(gòu)造地貌控制，南陽(yáng)凹陷核桃園組沉積時(shí)期物源來(lái)自南北兩個(gè)方向，且以北部物源為主。北部物源來(lái)自社旗和師崗?fù)蛊?，匯水面積大，供源豐富，形成焦店－沙堰、金華－張店兩個(gè)復(fù)合三角洲沉積體系，具有“遠(yuǎn)、薄、細(xì)”的特點(diǎn)，并以水下分流河道、河口壩及前緣席狀砂沉積為主，儲(chǔ)集性能較好。南部物源來(lái)自新野低凸起，在南部邊緣形成了黃莊、北馬莊、黑龍廟等小型水下沖積錐沉積體系，控制了凹陷南部的儲(chǔ)層分布，因埋藏較深，儲(chǔ)集性能較差

3.3 構(gòu)造對(duì)生儲(chǔ)配置的控制

南陽(yáng)凹陷生油巖與砂體接觸面積較小，配置欠佳，在一定程度上影響了油氣的運(yùn)移、聚集。由于南陽(yáng)凹陷生油中心區(qū)僅發(fā)育小型水下沖積錐砂體，且埋藏深，物性較差，生儲(chǔ)配置不佳。北部三角洲砂體儲(chǔ)集條件較好的相帶主要分布于北部斜坡區(qū)，需靠側(cè)向供源。生油中心區(qū)砂體分布面積小，如核三段伸入生油區(qū)的砂體面積僅占砂體總面積的17.8%，核二段占10.9%，同時(shí)砂巖百分比低于20%，砂巖單層薄，儲(chǔ)集性能變差。

4 結(jié)語(yǔ)

1）南陽(yáng)凹陷南部邊界新野斷裂在古近系地層沉積期保持持續(xù)的活動(dòng)性，對(duì)核桃園組烴源巖、儲(chǔ)集巖和圈閉的形成與發(fā)展具有明顯的控制作用，彎折帶內(nèi)繼承性隆起和斜坡是大型低位扇的有利堆積部位和高位砂體的加厚帶，是今后找尋斷鼻、斷塊及斷層-巖性類油氣藏的主要方向。

2）南陽(yáng)凹陷的沉積、構(gòu)造演化歷史決定了其以核桃園組為主體的含油氣系統(tǒng)的形成和演化[3]，砂體與構(gòu)造的空間匹配決定了油氣成藏特征及分布和富集規(guī)律，也就是砂體、鼻狀構(gòu)造、斷層三者的時(shí)空配置控制著油氣藏的分布和富集規(guī)律，遵循這一規(guī)律，對(duì)凹陷各區(qū)帶開展有針對(duì)性的目標(biāo)勘探，必將加快勘探步伐，提高勘探效益。