東濮凹陷古近紀斷裂活動對沉積的控制作用

余海波 ，程秀申 ，漆家福 ，談玉明 ，徐田武 ，周 燕

（1.中國石化中原油田分公司勘探開發研究院，河南濮陽457001；2.中國石化中原油田博士后科研工作站，河南濮陽457001；3.中國石油大學（北京）油氣資源與探測國家重點實驗室，北京102249）

0 引言

盆地的沉積-沉降史與構造演化和斷裂活動密切相關［1］，盆地演化過程中區域動力學背景、盆地構造屬性、物源特征和水動力條件等因素均影響著沉積-沉降中心的遷移及沉積相的展布。陸相盆地的沉積中心多為生烴凹陷，沉降中心和沉積中心的遷移與疊合對烴源巖的分布和熱演化研究具有重要意義［2-5］。東濮凹陷目前處于勘探后期，要想實現大規模的增儲上產，則必須對東濮凹陷的勘探現狀進行以構造為主線的多因素綜合分析。學者們對東濮凹陷盆地性質和結構［6-8］、構造樣式［9-10］、構造演化和動力學條件［11-16］等進行了系統地總結，但斷裂活動強度和期次、差異性活動對沉積的影響等方面的研究較少，沉積-沉降中心的遷移規律不清，但這類研究卻對烴源巖評價及油氣成藏模式的建立具有重要影響。

本次研究以覆蓋整個東濮凹陷的26條地震大剖面的構造解釋成果為基礎，確定東濮凹陷的盆地結構和斷裂系統。統計古近紀沙四段、沙三段下亞段、沙三段中亞段5～9砂組、沙三段中亞段1～4砂組、沙三段上亞段、沙二段下亞段、沙二段上亞段、沙一段、東營組等沉積期同沉積斷層的生長指數，用以分析斷層活動強度、分期性及分段性特征對地層的充填作用，并對洼陷的平面分布及垂向演變進行解剖。結合盆地物源、砂地比、沉積體系等沉積學資料進行構造對沉積的控制研究［17-19］，預測有利砂體分布范圍，以期為盆地的精細勘探部署提供依據。

1 盆地結構

東濮凹陷位于華北地臺中部，是華北中、新生代盆地的過渡帶，在印支運動形成的古坳陷帶和燕山運動形成的古隆起帶上［20］，是渤海灣盆地最南端的一個負向三級構造單位，屬于臨清坳陷的一部分，在長期的演化過程中經歷了多次構造變動，NNE向的主干基底斷層對盆地的形成和演化起著主要控制作用［21-23］。盆地內部缺失侏羅系和白堊系，古近系直接覆蓋在中、下三疊統及更老的地層之上，蘭聊斷層是控制斷陷形成和演化的主邊界斷層。東濮凹陷古近系構造總體走向為NNE向，盆地結構受蘭聊斷層及其相關的滑脫面控制，拆離斷層的形態變化導致白廟—高平集、毛崗—柳屯2條區域性變換帶的形成，這2條構造變換帶將東濮凹陷新生代盆地劃分為北區、中區和南區共3個區塊。

以東濮凹陷中區的東西向大剖面為例，從東到西經過蘭聊斷裂帶、文東斷裂帶、文西斷裂帶、長垣斷裂帶、石家集斷裂帶、五星集斷裂帶（圖1）。中區盆地整體呈現“東厚西薄”的特征，西斜坡的館陶組自西向東依次與石炭系—二疊系、三疊系、沙河街組沙四段、沙三段下亞段、沙一段和東營組呈不整合接觸。東傾的五星集斷層、石家集斷層、長垣斷層和衛東斷層等與西傾的蘭聊斷層、徐樓斷層和衛西斷層等相交形成多個地塹或半地塹構造樣式，整體上具有明顯的“高隆深洼”特征。控盆的蘭聊斷層為“上陡下緩”的鏟式形態，蘭聊斷裂帶上盤從下到上依次發育石炭系—二疊系、三疊系、沙河街組沙四段、沙三段下亞段、沙三段中亞段、沙三段上亞段、沙二段下亞段、沙二段上亞段、沙一段、東營組、館陶組、明化鎮組，三疊系頂面與新生界沙四段底面由角度不整合變為平行不整合。濮城斷層在此剖面上已經消失，在蘭聊斷層上盤可見2條反向的調節斷層。文東斷層產狀為上緩下陡，近直立，向上尖滅于館陶組，向下尖滅于寒武系—奧陶系，上盤發育多條反向調節斷層。文西斷層向上尖滅于館陶組之下，向下相交于東傾的長垣斷層之上。長垣斷層為“上陡下緩”的鏟式形態，向上尖滅于明化鎮組，向下相交于基底的拆離斷層，其西邊的西斜坡發育同傾向的石家集斷層和五星集斷層。

盆地北區主要發育蘭聊斷層、濮城斷層、觀城斷層、衛西斷層、宋廟斷層和衛東斷層等二、三級斷層，控制著宋王店斷凸、文明寨斷凸、衛城斷凸、濮城斷背斜等構造的發育，形成了觀城洼陷、衛城洼陷、古云集洼陷和濮城東洼陷。盆地北區古近系整體表現為“東斷西翹”，局部缺失東營組，西斜坡三疊系或沙四段與館陶組為不整合接觸，古近紀，盆地基底被斷層切割為多個凸起和洼陷，凸起和洼陷的幅度差向南逐漸增大。

盆地中區古近系整體上具有“東厚西薄”特征，西斜坡館陶組依次與沙一段、沙三段下亞段、沙四段、三疊系呈不整合接觸。東傾的五星集斷層、石家集斷層、長垣斷層和衛東斷層與西傾的蘭聊斷層、徐樓斷層和衛西斷層相交，形成了馬寨洼陷、柳屯洼陷、海通集洼陷、前梨園洼陷和文南洼陷等多個地塹或半地塹以及文留低凸構造。古近紀，盆地中央的基底上的凸起和洼陷的高度差較小，而在盆地東、西部，其高度差卻較大，凸起和洼陷數量在中區北部較多，向南逐漸減少。

盆地南區古近系為“東斷西超”格局，地層整體東傾，西斜坡館陶組依次與沙三段下亞段、沙四段呈不整合接觸，蘭聊斷層上盤的長垣斷層、方里集斷層、黃河斷層、三春集斷層和馬廠斷層等控制著孟崗集洼陷、葛崗集北洼陷、葛崗集南洼陷、固陽洼陷等多個半地塹或地塹構造，并發育橋口斷凸、徐集斷凸、馬廠斷凸和三春集斷凸等，黃河斷層活動強烈。盆地基底在南區北部起伏大，在南區東、西部較為平緩，由北向南可見多個明顯的起伏形態。

蘭聊斷層的產狀在北區為多米諾式，在中區為鏟式，在南區為坡坪式。控盆斷層產狀的地區差異性控制了盆地的結構：盆地北區窄而淺，多凸多洼；中區寬而深，低凸多斷；南區高凸深洼，向南演變為多凸多洼。

2 斷裂系統發育特征

東濮凹陷為新生代裂陷盆地，斷裂活動對盆地的形成和演化起主導作用，控制著盆地的沉積、構造發育與展布格局、油氣的聚集和油氣藏的分布，但不同級別的斷層對盆地沉積展布、構造特征及油氣分布的控制作用存在差異。通過對區域性地震剖面的解釋，基本理清了東濮凹陷主要斷層的位移情況，并分析了控制盆地形成和演化的3條NNE向斷層帶走向的變化。不同時期的斷層活動強度有所不同，同一時期同一斷層或斷層帶在不同區段的活動強度也有明顯差異。

2.1 沙四段沉積期

沙四段沉積期是盆地初始斷陷期，沉積厚度薄，在全盆地分布穩定，以形成西傾斷層為主。其中蘭聊斷層是該斷裂帶中位移最大的斷層，還包括杜寨斷層等分支斷層。無論是單條斷層，還是整個斷裂帶在同一時期的斷層位移均是變化的。該時期黃河—文西—觀城斷裂帶、長垣—石家集—宋廟斷裂帶尚不發育。白廟以南的蘭聊斷層的位移明顯大于白廟以北的蘭聊斷層中段和北段，其在毛崗以北的北段位移更小。杜寨斷層在該時期開始活動，但尚未改變斷層帶總位移具有的從南向北減小的趨勢。

2.2 沙三段沉積期

沙三段沉積期是控盆、控凹斷層強烈活動時期，盆地二級斷層和部分三級斷層開始形成，基本奠定了盆地構造格架。沙三段下亞段—沙三段中亞段沉積期，斷層活動速率和盆地拉伸速率大，沉積楔形體發育。沙三段上亞段沉積期，斷層活動速率和盆地伸展速率較小，局部地區可見沙三段中亞段與沙三段上亞段之間的不整合接觸關系。沙三段下亞段沉積期斷裂活動強度比沙三段中亞段沉積期的活動強度大，該時期形成的斷層有的東傾，有的西傾，西傾斷層包括黃河斷層、文西斷層、衛西斷層和觀城斷層，東傾斷層包括長垣斷層、石家集斷層、馬寨斷層、六塔斷層、宋廟斷層、文東斷層和衛東斷層。中央構造帶東翼的局部地區，東傾斷層在沙三段上亞段沉積期開始形成。

蘭聊斷層帶在沙三段沉積期活動強烈，主斷層在沙三段下亞段、沙三段中亞段5～9砂層組沉積期的位移仍然具有自南向北減弱的趨勢，南段和中段的位移相對較大。沙三段中亞段1～4砂組、沙三段上亞段沉積期，南段與中段的位移基本相當，在中段和北段均可見位移較大點，中段的位移最大點向北遷移，毛崗以北的北段位移也達到較高水平。

黃河—文西—觀城斷裂帶在沙三段沉積期活動強烈，黃河斷層在沙三段下亞段沉積期的位移仍然具有中段較小、向南北2個方向均增大的趨勢，沙三段中亞段5～9砂組沉積期，盆地中區和北區的斷層位移相對較大，黃河斷層在沙三段中亞段、沙三段上亞段沉積期不同地段的位移基本相當。在盆地中區，文西斷層和衛西斷層在沙三段沉積期的位移不斷增大，并且具有自南向北增強的特征。長垣—石家集—宋廟斷裂帶在沙三段沉積期，盆地中區和北區的主干基底斷層活動性開始增強，使整條斷裂帶的位移量相對均衡。在沙三段下亞段沉積期，甚至出現盆地中區的斷層位移量大于南區的情形，但是各條斷層位移的大小是不均衡的。盆地南區主要是長垣斷層的位移，中區和北區各斷層分配的位移量不同，并且在不同時期的位移分配比例也在發生變化，石家集斷層和文明寨斷層在沙三上亞段沉積期的位移量相對較大。中區和北區的單條斷層位移量都小于南區的長垣斷層，但是總位移量則可以與南區長垣斷層的位移量相當。在中區的慶祖集—六塔區段的總水平斷距明顯較大，反映了中區的水平伸展量大于南區和北區。

2.3 沙二段、沙一段和東營組沉積期

沙二段、沙一段和東營組沉積期的斷層類型包括新生性斷層、繼承性斷層、改造性斷層和消亡性斷層。繼承性斷層仍是主導斷層，但其活動性存在明顯的差異。沙二段沉積期以來盆地的沉降帶分為東部的前梨園洼陷、西部的孟崗集洼陷和海通集—柳屯洼陷，這種格局延續到東營組沉積期，反映了黃河斷層、長垣斷層北段、文西斷層的南段以及蘭聊斷層的北段活動強烈。新生性斷層主要分布在中央構造帶的東翼，這些斷層包括盆地南區的春東斷層、馬東斷層、徐東斷層、新東斷層，盆地中區的玉皇廟斷層，盆地北區的文東斷層、衛東斷層等。改造性斷層主要與應力場的變化有關，盆地在沙二段沉積期以來的伸展背景下疊加了右旋應力場，使早期斷裂分叉并改向，如在盆地北區形成雁列式斷層。消亡性斷層是指相對早期活動的斷層在現階段已停止活動，這種類型斷層的典型代表是高平集斷層，馬廠斷層、三春集斷層、杜寨斷層和濮城斷層，在該時期末逐漸停止了活動。

東營組沉積期，盆地進入由斷陷型向坳陷型轉換的過渡時期，總體表現為構造活動弱，但由于其持續時間長，斷層的斷距仍然很大。從盆地總體結構和主要斷層的活動性來看，與沙二段、沙一段沉積期類似，如黃河斷層、長垣斷層的北段、蘭聊斷層的白廟以北地區活動強度相對較大。主要區別表現在北部中央隆起帶的東傾斷層如衛東斷層、文東斷層活動強度大，北部中央隆起帶在該時期定型。另外，一些沿鹽層的滑脫斷層及其相關構造也主要是在此時形成，如文明寨構造、濮城構造等。

蘭聊斷裂帶在沙二段、沙一段和東營組沉積期，活動強度在盆地中區和北區較強。沙二段沉積期，蘭聊斷層的南段仍有一定幅度的位移，至沙一段、東營組沉積期其位移量與中段、北段就沒有了數量級的差異。沙一段沉積期，北段的斷層位移明顯增強，達到可以與中段相近甚至強于中段的程度。東營組沉積期，南段的斷層基本不活動，而中北段仍然有較強烈的斷層位移。白廟和毛崗地區分別處于蘭聊斷裂帶的分段界限位置，附近的斷層位移始終處于遜色地位，這是因為上述2處均處于斷鼻構造位置，發育大量的位移較小的斷層，因其吸收了主斷層帶的位移。

黃河—文西—觀城斷裂帶在沙二段沉積期，黃河斷層的活動性明顯增強，而中區的文西斷層的活動性相對減弱，衛西斷層的活動性相對較強，整條斷裂帶在沙二段沉積期的總位移水平是相對均衡的，北區稍強于中區和南區。沙一段、東營組沉積期，南區的黃河斷層的活動性進一步增強，而中區和北區主干基底斷層的活動性相對減弱，使整條斷裂帶具有南部活動強、向中區和北區減弱的趨勢。文留—衛城地區在沙二段、沙一段和東營組沉積期的斷層活動性微弱，而從構造剖面上來看中央構造帶在這一區段的構造異常復雜，這可能是因為基底主干斷層的活動性較弱而蓋層斷層的活動性相對增強的原因。在這一區段的鹽層是蓋層伸展變形的滑脫層，鹽層的流動又促進了蓋層斷層的發育。

長垣—石家集—宋廟斷裂帶在沙二段、沙一段、東營組沉積期，盆地中區和南區的斷層總水平位移相對較大，整條斷裂帶的斷層活動性在不同時期的活動區段有明顯變化，總體上在中段的高平集—六塔地區主干基底斷層的差異升降幅度明顯高于南段和北段地區。長垣斷層的活動性明顯出現北強、南弱的趨勢，中區的石家集斷層的位移量也明顯大于其他斷層，使整條斷裂帶在高平集—慶祖集區段（南區與中區結合部位）的位移量相對較大。新近紀—第四紀，盆地的大多數斷層基本停止活動，個別斷層如黃河斷層、蘭聊斷層繼續活動，但活動強度與古近紀相比已經大大減弱。

根據古近紀斷層活動性強度來看，東濮凹陷的斷層發育具有以下特征：沙四段沉積期，形成以蘭聊斷層為代表的西傾斷層；沙三段沉積期，蘭聊斷層、文西斷層、長垣斷層的北部活動強度大；沙二段—沙一段沉積期，蘭聊斷層北段比南段活動強度大，黃河斷層比文西斷層、衛西斷層、觀城斷層活動強度大，同時中央隆起帶東傾斷層和走滑性質的斷層形成；在東營組沉積期，南區中央構造帶的黃河斷層和北區中央構造帶的東翼東傾斷層活動強度大，并形成鹽構造。

3 斷裂控砂、控相特征

依據平衡剖面恢復原理，對區域地震剖面的構造演化進行了綜合分析。結果表明，東濮凹陷古近紀同沉積斷裂大量開始活動的時間可分為4期：沙四段沉積期、沙三段下亞段沉積期、沙三段中亞段1～4砂組沉積期和沙二段上亞段沉積期（圖2），分別對應著初始斷陷期、強烈斷陷期、多斷斷陷期和斷陷減弱期（圖3）。由于控盆的蘭聊斷層在不同時期和同一時期不同區段活動強度均不同，且其上盤發育多條同向或反向的二級斷裂，導致盆地的結構在不同區段存在差異。主干斷層不同時期的活動強度的差異性、不同區段位移分配的不均勻性以及斷層活動的期次性和遷移性等共同控制了盆地“多凸多洼”的構造格局。

圖2 東濮凹陷主要斷裂系統Fig.2 Main fault system in Dongpu Sag

3.1 初始斷陷期

沙四段沉積期為單斷湖盆，構造活動弱，盆地整體呈“西高東低”箕狀凹陷，主要發育杜寨斷層和蘭聊斷層，該洼陷具有明顯的繼承性發育特征。蘭聊斷層主要控制前梨園洼陷、葛崗集洼陷的發育，沉積-沉降中心主體位于前梨園洼陷。蘭聊斷層活動強度分段性明顯，洼陷為“東斷西超”的半地塹，前梨園洼陷為斷坳，葛崗集洼陷為斷陷，盆地南北基底沉降和斷裂活動存在差異。沙四段沉積期湖盆發生緩慢的水進，沉積范圍逐漸擴大，形成湖泛沉積，前梨園—胡狀集地區為沉積凹陷區，發育優質源巖，并沉積了巨厚鹽巖。

盆地主物源來自于西南部，西斜坡的砂巖和泥巖巖相發育，蘭聊斷裂帶主要發育泥巖巖相，局部發育砂巖巖相，沉積-沉降中心一致［圖 4（a）］。沙四段沉積期，盆地整體上受到古近紀之前的古構造、蘭聊斷層的分段性活動，局部受古地貌和物源控制，發育濁積砂、灘壩砂。盆地西部及西南部大規模發育辮狀河三角洲平原、三角洲前緣，蘭聊斷裂帶發育扇三角洲平原、扇三角洲前緣，盆地在該時期發生斷陷，主要發育蘭聊斷層和杜寨斷層，河流相衰退，盆地中央發育淺湖湘，在文留—前梨園地區發育半深湖—深湖相［圖4（b）］。

圖3 東濮凹陷過測線A—A'剖面的四期斷裂構造演化圖（測線位置見圖2）Fig.3 Tectonic evolution of four stages of faults in section of survey lineA-A'in Dongpu Sag

3.2 強烈斷陷期

沙三段下亞段沉積期，盆地為強烈斷陷期，文西斷層、衛西斷層、觀城斷層、馬寨斷層、濮城斷層、馬廠斷層、三春集斷層等開始發育，蘭聊斷層在盆地中部和南部活動強烈。東濮凹陷的箕狀特征開始解體，西部也出現沉降中心，導致北部沉降中心由前梨園洼陷向西轉移至柳屯—海通集洼陷，南部沉降中心仍在葛崗集北洼陷、葛崗集南洼陷。同時受右旋走滑力的影響，斷裂由南向北頻繁轉換，多成雁行式排列，“多凸多洼”雛形初現。鹽巖發育的范圍縮小，仍具有較強的還原環境，有利于優質烴源巖發育，斷層強烈活動的生烴體系中，各區烴源巖的質量開始出現差異。

圖4 東濮凹陷沙四段上亞段沉積期構造控砂分布圖（a）及沉積相圖（b）Fig.4 Sand-control body distribution（a）and sedimentary facies（b）of the upper sub-member of Sha-4 member in Dongpu Sag

圖5 東濮凹陷沙三段下亞段沉積期構造控砂體分布圖（a）及沉積相圖（b）Fig.5 Sand-control body distribution（a）and sedimentary facies（b）of the lower sub-member of Sha-3 member in Dongpu Sag

沙三段下亞段沉積期，盆地西北部、南部砂泥混合巖相范圍擴大［圖5（a）］，中區的蘭聊斷層活動減弱，文西—衛西斷裂系活動強烈，由此形成了多個沉降中心，柳屯—海通集地塹區發育深湖泥巖相，沉積中心與沉降中心整體上較為一致，盆地西邊界整體上呈“北退南進”趨勢。東部的蘭聊斷裂附近主要發育扇三角洲沉積體系，自北向南依次發育毛崗—濮城東扇三角洲、前梨園扇三角洲、白廟扇三角洲以及東明縣東扇三角洲等，其中毛崗—濮城地區扇體規模較大，主要以扇三角洲前緣沉積為主，其前端由于地形坡度較陡，物源供給充足或出現風暴沉積時常發育濁積巖［圖5（b）］。來自東北和西北方向的物源在宋王店一帶交匯，一直延伸至濮城附近，整體上以三角洲前緣沉積為主，少見三角洲平原。東北部以辮狀河三角洲前緣沉積為主，西南部發育大型網狀河三角洲沉積體系，三角洲平原和前緣亞相均發育。

3.3 多斷斷陷期

沙三段中亞段1～4砂組沉積期，盆地廣泛發育“東斷西超”或“西斷東超”的斷陷半地塹，僅在蘭聊南部和北部發育斷坳地塹，斷裂活動是洼陷成因的主控因素。黃河、長垣、文東等斷層產生并劇烈活動，西部洼陷帶被分割成多個小洼陷，中央隆起帶逐步形成，西南洼陷開始發育。隨著新斷裂產生及右旋走滑應力的持續作用下，多數斷裂在演化過程中發生方向轉變、相互交切，使東濮凹陷逐漸形成“多凸多洼”的構造格局，12個洼陷基本成型，洼狀河三角洲和扇三角洲等沉積體系。受長垣斷層、黃河斷層及文東斷層的控制，古地形分異更加明顯，灘壩砂、濁積砂分布范圍更廣。

圖6 東濮凹陷沙三段中亞段1～4砂組沉積期構造控砂分布圖（a）及沉積相圖（b）Fig.6 Sand-control body distribution（a）and sedimentary facies（b）of the sand group 1-4 of the middle sub-member of Sha-3 member in Dongpu Sag

3.4 斷陷減弱期

沙二段上亞段沉積期，衛東斷層、文東（西支）斷層、方里集斷層、文明寨斷層、梁莊斷層等開始產生，該時期為洼陷持續演化和成藏單元獨立成藏的初始期。盆地東部蘭聊斷裂帶發育“東斷西超”的斷陷半地塹，西部主要為斷坳地塹，基底重力均衡陷分割性變強，凹陷內的烴源巖被分割成多個生烴中心，不同洼陷的生烴潛力存在較大差異，該時期是生烴單元的定型期。

蘭聊斷層在前梨園及以東地區活動強烈，且泥巖巖相大量分布，同時長垣斷層、黃河斷層及文東、文西等二級斷層更加活躍，湖盆的沉降速度大于沉積速度，這時物源的供給量已經小于可容納空間量，三角洲開始退積，由于河流向湖盆的補給加大，氣候變得濕潤溫暖，湖泊的含鹽度有所降低，是沙三段沉積期湖盆最大擴張期。主物源來自于盆地西南部、東北部，砂泥混合巖相區的分布范圍在東北部增大、在西南部減少，沉積-沉降中心基本一致，沉積-沉降中心主體仍位于柳屯—海通集洼陷，其次為葛崗集北洼陷。盆地西邊界整體為退覆（圖6）。盆地在該時期發育淺湖—深湖、網狀河三角洲、辮作用在盆地東西部發生分異。盆地北部東傾的衛東、文東（西支）斷層開始產生并強烈活動，導致東部洼陷沉降幅度加大。該時期盆地烴源巖不發育，主要發育良好的砂巖儲層。

沙二段上亞段沉積期，區域右旋走滑應力增強，盆地發生輕微抬升，盆地北部東傾的衛東、文東（西支）斷層產生并強烈活動，主要發育湖泛泥巖，西部及東北部見砂泥混合巖相，為主物源供給產物，盆地沉降中心主體為海通集—孟崗集洼陷，其次為前梨園洼陷。黃河斷層、長垣斷層活動強度增大，洼陷整體發生蹺蹺板式的變化，沉積中心和沉降中心不一致，盆地西邊界為退覆（圖7）。沙二段上亞段沉積期，盆地進入超補償狀態，地貌高差進一步縮小，古氣候干旱。在水體較淺的湖泛背景下發育了少量網狀河河道砂和灘壩砂等儲集體，物源逐漸萎縮，整體上具有“泥多砂少”特征。盆地西南部及北部的局部區域可見網狀河三角洲前緣沉積和辮狀河三角洲前緣沉積，蘭聊斷裂帶零星發育扇三角洲沉積，盆地中央深湖亞相不發育。

圖7 東濮凹陷沙二段上亞段沉積期構造控砂分布圖（a）及沉積相圖（b）Fig.7 Sand-control body distribution（a）and sedimentary facies（b）of the upper sub-member of Sha-2 member in Dongpu Sag

沙二段沉積期之后，早期產生的二、三級斷層活動性逐漸減弱或消失，大量三、四級斷層產生。沙一段沉積期，淺湖亞相沉積大面積發育，在戶部寨、胡狀集地區可見深湖亞相沉積，蘭聊斷裂帶發育辮狀河三角洲沉積，盆地西南部發育曲流河三角洲沉積。東營組沉積期，廣泛發育曲流河三角洲平原沉積和三角洲前緣沉積，淺湖亞相沉積零星分布，蘭聊斷裂帶局部發育扇三角洲平原亞相沉積。

4 柳屯洼陷的構造-沉積演化特征

沙四段沉積期，東濮凹陷受到古近紀之前的古構造和蘭聊斷層的分段性活動的影響，整體上表現為為“東斷西超”的半地塹，柳屯洼陷屬于受蘭聊斷層控制的箕狀凹陷的次級構造單元，該時期柳屯洼陷尚未被分割和完全獨立（圖8）。沙三段下亞段沉積期，六塔斷層、石家集斷層、文西斷層開始活動，柳屯洼陷逐漸形成，發育三角洲前緣—半深湖—深湖沉積體系。石家集斷層控制著局部濁積的形成和分布，文西斷層強烈活動，下盤發育鹽巖，強還原環境有利于烴源巖的發育（厚約350 m）。洼陷東側為古隆起，發育灘壩和灰泥坪，不利于優質烴源巖的發育。沙三段中亞段5～9砂組沉積期，石家集斷層和文西斷層活動減弱，柳屯地區發生水退；馬寨斷層開始形成，下盤發育三角洲前緣沉積，石家集斷層下盤為淺湖沉積，較有利于烴源巖的發育。沙三段中亞段1～4砂組沉積期，文西斷層活動強度增大，洼陷具有“東深西淺”特征，整體為半深湖沉積，鹽巖非常發育，有利于烴源巖的保存，馬寨斷層下盤為三角洲前緣沉積，東側發育泥灰坪。沙三段上亞段沉積期，石家集斷層與文西斷層活動減弱，洼陷區域為淺湖—半深湖—深湖沉積，有利于烴源巖的發育，西部在石家集斷層下盤為三角洲前緣沉積，東側發育灘壩沉積。

圖8 東濮凹陷柳屯洼陷構造-沉積演化剖面Fig.8 Tectonic-sedimentary evolution section of Liutun sub-sag in Dongpu Sag

沙二段下亞段沉積期，柳屯洼陷地區發生水退，西部物源越過馬寨斷層、石家集斷層，供給到前梨園洼陷，形成了大范圍的三角洲前緣沉積，烴源巖不發育。沙二段上亞段沉積期，氣候整體較為干旱，物源供給萎縮，泥多砂少，西部物源在柳屯洼陷地區的石家集斷層處卸載，局部形成了三角洲前緣沉積，烴源巖不發育，東側為泥坪、砂泥坪沉積。沙一段沉積期發生水進，西部物源仍然在馬寨斷層卸載，形成了三角洲前緣沉積，柳屯洼陷地區發育淺湖沉積，有利于烴源巖發育，洼陷東側為淺水鹽湖沉積。東營組沉積期，石家集與文西斷層等二、三級斷層基本不活動，物源越過柳屯洼陷進行卸載，形成了大范圍的三角洲前緣沉積，淺層發育的調節斷層活動較弱，柳屯洼陷消亡。

5 勘探潛力與方向

構造運動對沉積充填作用的控制原理可用于預測有利砂體的分布。斷層活動頻繁的時段、段距較大的區域，優質烴源巖較為發育，且近源、近洼的三角洲前緣砂體、灘壩砂、濁積砂等優質儲層具有優先捕獲油氣資源的天然優勢。早期形成且長期活動的二、三級斷層是油氣運移的主要通道，其后發育的蓋層可以造成斷層封閉。東濮凹陷古近系剩余資源挖潛的方向包括以下3個方面：①靠近烴源巖的近洼帶的三角洲前緣砂體、濁積砂體以及一些灘壩砂體的巖性油氣藏和巖性-構造復合油氣藏；②沉積中心的優質烴源巖發育區的滯留油氣，即致密油氣藏；③遠離烴源巖但儲集條件較好的常規油氣藏。

通過對柳屯洼陷沉積微相精細分析及砂體特征刻畫（圖8），可以看出柳屯洼陷在沙三段中亞段沉積期，西南斜坡帶發育辮狀河三角前緣砂體，東翼文留地區發育灘壩砂體，受刑莊斷層和文西1號斷層影響，下盤發育濁積砂。可在下洼區探索濁積巖性砂油氣藏，還可在洼陷西部尋找構造-巖性復合圈閉，二者均是該區重要的剩余資源挖潛方向。沙三段中亞段沉積期，濮衛洼陷位于盆地北部的沉積中心，其烴源巖條件優越，鹽巖發育，可作為優質蓋層，濮城主體發育灘壩砂，受濮城斷裂影響，下盤發育濁積砂。在濮城主體的灘壩砂體中已經發現豐富石油地質資源，且已是成熟開發區。可在下洼區探索濁積砂巖性油氣藏，還可在洼陷北部和西部的低程度勘探區尋找有利目標。通過對馬寨洼陷沉積微相精細分析及砂體特征刻畫，認為沙三段下亞段沉積期，其發育三角洲前緣和前三角洲沉積，巖性為厚層泥頁巖，是良好的蓋層，并形成自生自儲的上傾尖滅型油氣藏。

6 結論

（1）古近紀，東濮凹陷的構造應力方向發生了改變，從基底近東西向的寬緩褶皺盆地逐步轉化為北東向的“多斷-多凸-多洼”盆地。東濮凹陷北區窄而淺，“多凸-多洼”結構明顯；中區結構為“高凸深洼”，淺層發育較多的斷層；南區機構為“寬盆淺洼”。

（2）東濮凹陷斷層的活動強度在不同時期存在明顯差異，甚至是同一時期、同一斷層或斷層帶的不同區段，其活動強度明顯不同。沙四段沉積期形成的西傾斷層（蘭聊斷層）在沙三段沉積期持續活動，文西斷層、長垣斷層的北部活動強度大；至沙二段—沙一段沉積期，蘭聊斷層北段比南段活動強度大，黃河斷層比文西斷層、衛西斷層、觀城斷層的活動強度大，并且中央隆起帶東傾斷層和走滑斷層開始形成；至東營組沉積期，南部中央構造帶的黃河斷層和北部中央構造帶的東翼東傾斷層活動強度大，形成了鹽構造。

（3）古近紀，東濮凹陷的主要同沉積斷裂活動時間可分為4期：沙四段沉積期、沙三段下亞段沉積期、沙三段中亞段1～4砂組沉積期和沙二段上亞段沉積期，分別對應著初始斷陷期、強烈斷陷期、多斷斷陷期、斷陷減弱期。

（4）構造運動對沉積充填作用的控制原理可用于預測有利砂體的分布。斷層活動頻率較高的時期和斷距大的區段有利烴源巖的發育，且近源、近洼的三角洲前緣砂體、灘壩砂、濁積砂等優質儲層具有優先捕獲油氣資源的天然優勢，為東濮凹陷剩余資源挖潛的主要方向。

致謝：本文完成過程中，得到了中國石化中原油田分公司勘探開發研究院蔣飛虎和高平教授的幫助和指導，在此表示感謝！