1、第 48 卷 第 2期2 0 2 3 年 2 月Vol.48 No.2Feb.2 0 2 3地球科学 Earth Sciencehttp:/https:/doi.org/10.3799/dqkx.2022.416鄂尔多斯盆地北部东胜气田构造变形时序及关键构造期构造特征刘昭茜1，马立元2，何新月1，温立峰2，唐永3，郑荣臣2，任玉婷1，罗星11.中国地质大学构造与油气教育部重点实验室，湖北武汉 4300742.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京 1000833.长江大学非常规油气湖北省协同创新中心，湖北武汉 430100摘要：鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区东胜气田上古生界致密砂岩层系具
2、有丰富的油气资源，但其三面环山，经历了多期次、多方向、多属性构造作用，具有构造改造差异性大、储层致密、非均质性强、烃类聚集与改造复杂、差异性大等油气地质特征.基于与周边构造体系关系、地层接触关系、三维地震、古地貌、构造年代学分析，对鄂北杭锦旗地区东胜气田开展构造变形时序、方式、关键构造期及其构造特征研究.明确了 3组主干断裂性质和活动时间：（1）EWNEE 向断裂晚侏罗世为压扭断层，晚白垩世喜山早期为张扭断层；（2）NWNWW 向断裂为晚白垩世喜山早期张扭走滑断层；（3）NE近 SN 向断裂早白垩世为压扭断层，晚白垩世喜山早期为张扭断层.厘定了东胜气田晚侏罗世、早白垩世、晚白垩世喜山早期三期构
3、造变形时序及方式.确定了燕山早期（J3K1）和燕山晚期喜山早期（K2E1）是与上古生界致密砂岩天然气成藏密切相关的关键构造期，其对天然气成藏、改造的作用方式、空间影响范围、作用结果存在差异.关键词：鄂尔多斯盆地；东胜气田；构造变形时序；关键构造期；石油地质.中图分类号：P618.13 文章编号：1000-2383(2023)02-533-20 收稿日期：2022-11-29Tectonic Deformation Sequence,Critical Tectonic Periods and Characteristics in Dongsheng Gas Field,Ordos Basin,C
4、hinaLiu Zhaoqian1，Ma Liyuan2，He Xinyue1，Wen Lifeng2，Tang Yong3，Zheng Rongchen2，Re Yuting1，Luo Xing11.Key Laboratory of Tectonics and Petroleum Resources of Ministry of Education，China University of Geosciences，Wuhan 430074，China2.Petroleum Exploration&Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 10
5、0083，China3.Hubei Cooperative Innovation Center of Unconventional Oil and Gas，Yangtze University，Wuhan 430100，ChinaAbstract:The normarine tight sandstone strata of upper Paleozoic contains rich hydrocarbon resources in Dongsheng gas field in Hangjinqi area,northern Ordos Basin.But the western,easter
6、n,and northern margin mountains surround northern Ordos Basin which experienced multiphase,multidirection and multiattribute tectonization.The normarine tight sandstone strata of upper Paleozoic in Hangjinqi area exhibit large differences of structural effect,tight and strong heterogeneous reservoir
7、s,complicated and 基金项目：中石化科技部项目“东胜气田精细表征及有效开发技术”（No.P200652）；国家科技重大专项课题“中西部地区碎屑岩层系油气富集规律与勘探方向”（No.2016ZX05002006）；中石化科技项目部“鄂尔多斯盆地中石化探区上古生界致密气富集规律与目标优选”（No.P210883）；湖北省自然科学基金创新群体项目（No.2021CFA031）.作者简介：刘昭茜（1982-），女，副教授，从事石油与天然气地质学、构造与成藏年代学、有机地球化学研究.Email：引用格式：刘昭茜，马立元，何新月，温立峰，唐永，郑荣臣，任玉婷，罗星，2023.鄂尔多斯盆地北
8、部东胜气田构造变形时序及关键构造期构造特征.地球科学，48（2）：533-552.Citation：Liu Zhaoqian，Ma Liyuan，He Xinyue，Wen Lifeng，Tang Yong，Zheng Rongchen，Re Yuting，Luo Xing，2023.Tectonic Deformation Sequence，Critical Tectonic Periods and Characteristics in Dongsheng Gas Field，Ordos Basin，China.Earth Science，48（2）：533-552.第 48 卷地球科学 h
9、ttp:/specific hydrocarbon geological characteristics.Based on relationship analysis between northern basin and surrounding margin tectonic systems,stratigraphic contact relationship,3D seismic data,paleogeomorphic and tectonic chronology analysis,three main fault systems properties and formation tim
10、e have been identified.(1)EWNEEtrend faults are compressional fault at Late Jurassic and tensional fault at Late Cretaceousearly Himalayan epoch.(2)NWNWWtrend faults are tensional strike slip fault at Late Cretaceousearly Himalayan epoch.(3)NESNtrend faults are compressional fault tensional fault at
11、 Early Cretaceous and tensional strike slip fault at Late Cretaceousearly Himalayan epoch.Three periods of tectonic deformation have been identified,which are Late Jurassic,Early Cretaceous and Late Cretaceousearly Himalayan epoch.Two critical tectonic periods have been identified which are the Earl
12、y Yanshan epoch(late Jurassicearly Cretaceous)and the Later Yanshan epochearly Himalayan epoch(later Cretaceousearly Eocene).The control effect of two critical tectonic periods on normarine tight gas accumulation express as different pattern,spatial extent,and results.Key words:Ordos Basin;Dongsheng
13、 gas field;tectonic deformation sequence;critical tectonic period;petroleum geology.0 引言 鄂尔多斯盆地是一个具有多个构造变革期的叠合盆地，在漫长的地史过程中经历了中晚元古代坳拉谷原型盆地、古生代-侏罗纪克拉通原型盆地、白垩纪类前陆原型盆地和新生代周缘断陷原型盆地的多旋回叠合与改造过程（刘池洋等，2021）.盆地北部三面环山，北面有阴山体系，中间夹持河套盆地，西面有贺兰山体系，东面有吕梁山体系（图1），存在 4 个关键构造变革期：加里东期隆升剥蚀期、海西期克拉通坳陷发展期-海陆转换期、印支期-燕山期构造定型期
14、、喜山期构造调整发育期（杨帆等，2019）.鄂北地区的上古生界碎屑岩层系具有丰富的油气资源，从碎屑岩层系油气资源规模与油气富集、发现特点来看，鄂尔多斯盆地北部碎屑岩层系仍具极大的勘探空间（何发岐等，2020；刘池洋等，2021；邹才能等，2022）.盆地的构造变革期侧重的是盆地重大构造转型的时间及其原因，对于一个油气成藏带而言，往往有一或二期至关重要的构造变革对油气的聚集或改造、破坏起到了核心控制作用，即为注重构造与油气成藏关系的关键构造期（刘昭茜，2011）.关键构造期的构造作用在波及范围之内也往往存在空间变形展布的时间差和强度、机制上的差异，因此，烃类活动对这种空间上和时间上的构造差异性具
15、有不同的响应关系（刘昭茜等，2019）.东胜气田位于鄂尔多斯盆地北部的杭锦旗地区（图 1），该区整体构造面貌为一北东高、南西低的斜坡，褶皱变形幅度较低，上古生界及上覆地层发育近 EWNE 向、NWNWW 向和 NE近 SN 向主干断裂，以及若干次级断裂（图 2）.东胜气田上古生界近几年不断取得勘探突破（何发岐等，2020；彭威龙等，2022），但油气储层普遍致密、气水分布情况复杂、成藏和富集规律复杂、存在有效勘探发现和评价难度大的难题.前人在杭锦旗地区主干断裂对上古生界致密砂岩层系天然气聚集具有显著的控藏作用，并造成主干断裂南、北天然气聚集差异方面已达成共识（赵国玺，2007；聂海宽等，200
16、9；李潍莲等，2015；杨娅敏等，2016；齐容，2019；罗开平等，2021）.但在构造演化时序、主干断裂性质及形成时间的认识尚存在分歧，认为近 EWNE 向主干断裂是加里东期形成的长期、多期活动，且控制奥陶系沉积的生长断层，或认为是燕山期（侏罗世开始）形成的断裂（刘树平和费琪，2004；刘池洋等，2006；徐黎明等，2006；赵国玺，2007；乔建新，2013；李书林等，2019；齐容等，2019）；以至于对与天然气聚集密切相关的东西高低反转的时间、构造相关圈闭形成时间、主干断裂对天然气的输导/封闭时间和方式等几方面存在多种认识，造成在上古生界天然气成藏时间、断裂控藏方式、后期改造作用方式、低序级断裂和低幅构造成因及形成时间等方面的认识不统一（薛会等，2009；聂海宽等，2009；王建民等，2013，2018；李潍莲等，2015；赵桂萍，2017；罗源，2019；Bai et al.，2020；刘俞佐等，2020；罗开平等，2021；覃硕等，2022；张威等，2022）.在井区尺度，除了主干断裂南部和北部的显著差异，天然气的聚集规律在井区内部也较为复杂（刘栋，2016；朱景宇，20