0 引言
松辽盆地位于中国东北部，为中生代大型叠合含油气盆地，具有“早断晚拗”二元结构，面积为26×104 km2[1]。盆地拗陷期发现了以大庆长垣特大型油田为代表的一大批油气田，是中国最重要的原油生产基地。随着坳陷层勘探程度的不断提高，勘探逐渐向深部断陷层探索，近年来相继在徐家围子、长岭、王府等断陷取得天然气勘探重要突破，发现了规模储量[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]。但其他的众多断陷油气勘探尚未发现规模储量，随着双城断陷石油勘探的突破，揭示出断陷期油气勘探的巨大潜力[13,14]。松辽盆地断陷众多，实质上是彼此分割、互相独立的断陷盆地群，各自形成独立的含油气系统，许多断陷勘探潜力及勘探方向尚不明朗。众多学者对松辽盆地深层断陷结构进行了研究，如将长岭断陷结构分为串联式、并联式、斜列式同向半地堑和相对式、相背式、“S”式反向半地堑[15]，将双城断陷结构总结为不对称“洼—垒”式复合双断断陷[13]，但前人研究方向主要为断陷结构与构造特征、构造演化的关系及断陷结构形成机制等，对断陷结构与油气成藏及油气分布研究相对较少。而勘探相对成熟、取得规模储量发现、实现规模建产的徐家围子等断陷的勘探实践表明，油气的分布和富集与断陷的结构、构造样式密切相关[16,17,18,19]。双城断陷埋藏适中，经历了早期沉降、后期抬升的构造演化过程，解剖其断陷结构和构造样式，构建不同构造单元、不同区带的成藏模式，用于指导具有相似沉积特征、构造演化过程的断陷的油气勘探具有重要意义。
1 地质背景
双城断陷位于松辽盆地东南部（图1），面积约为1 700 km2，经历了早期拉张断陷、营城末期挤压拗陷、泉头末期左旋走滑、嫩江末期挤压反转等多期构造运动。下白垩统自下而上发育断陷期的火石岭组、沙河子组、营城组，其上覆盖拗陷期的登娄库组、泉头组（图1）。发育以基岩潜山、火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组为储层，火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组内部泥岩为盖层的多套储盖组合，钻井揭示营城组、沙河子组和火石岭组3套烃源岩，油气资源十分丰富。其中营城组烃源岩普遍发育，厚度一般为60~160 m，面积约为760 km2，有机质丰度高、类型好、生烃潜量大，TOC含量一般为0.94%~5.84%、平均为2.81%，S 1+S 2值平均为4.68 mg/g，有机质类型以Ⅰ—Ⅱ1型为主，R O值平均为0.97%，处于大量生油阶段；沙河子组和火石岭组由于钻井位于凹陷边部而揭示暗色泥岩较薄，预测凹陷内烃源岩发育，厚度为100~300 m，面积约为780 km2，钻井揭示TOC含量最高可达7.61%、平均为1.39%，S 1+S 2值最高可达7.07 mg/g，有机质类型为Ⅲ型，R O值平均为2.04%，处于生气阶段。营城组、登娄库组储层原生粒间孔发育，平均孔隙度在15%左右，最高可达25%。登四段泥岩发育，泥地比为66%~72%，是优质的区域盖层，保存条件好。双6802井营城组获得工业油流，双68井登娄库组获得高产工业油流，展示出双城断陷石油勘探的巨大潜力。
双城断陷总体为单断箕状结构，呈北北东向展布，具西部陡坡区、中央洼槽区和东部斜坡区三大构造单元。综合双城断陷火石岭组、沙河子组、营城组顶面构造及断层平面分布，依据不同地区的结构和构造特征，进一步划分为北洼槽、东洼槽、西洼槽、中央断裂潜山构造带、斜坡断裂潜山构造带、陡坡断裂潜山构造带等次级构造单元（图1）。该断陷勘探程度和研究程度均很低，油气分布特征和富集规律尚不清楚。因此，本文从断陷结构和构造样式出发，综合考虑生烃洼槽、断裂发育及圈闭等因素，构建不同构造单元、不同区带的成藏模式，以期明确勘探方向，进一步扩大勘探成果，实现规模储量的快速发现。
2 断陷结构特征
2.1 断陷结构分异性强
双城断陷最大的特点是结构的强分异性。松辽盆地断陷群大部分结构比较单一，相比之下，双城断陷在空间上不同地区次级结构表现出很大的差异性和多样性。根据不同构造单元构造特征，将双城断陷的结构分为中央断垒式、中央断堑式、单断断槽式、单断双槽式、单断多阶式、单断箕状式共6种类型（图2）。双城凹陷发育多种不同的构造样式，概括起来有断阶式（分为反向断阶、顺向断阶、复合断阶）、背斜式（塌陷背斜、逆牵引背斜、走滑背斜）、潜山式（断垒山、单面山、多米诺山）共3类9种（图3）。断陷的结构和构造样式对油气聚集和分布具有重要的控制作用[20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33]。
2.2 发育中央断裂潜山构造带
双城断陷的第二大特点是具有中央断裂潜山构造带。双城断陷的结构虽然比较复杂，呈现出多样性特点，但在空间上也表现出有序性，既南北两端为简单的单断箕状结构，中段为发育中央断裂潜山构造带的“两洼夹一隆”的结构[图2（a)]。这样的结构一是在众多的断陷群中较为少见，另外，这样的结构对油气的聚集具有重要的控制作用，中央断裂潜山构造带往往是一个断陷中油气最富集的区带。松辽盆地最富集的含油气断陷——徐家围子断陷就是具有中央断裂潜山构造带的结构，而且勘探实践业已证实，中央断裂潜山构造带是徐家围子断陷中资源最丰富的区带。
2.3 大断裂控制断陷结构
双城断陷结构表现出的多样性主要与控陷边界大断层和控带二级大断裂的发育有关。由于控陷边界大断裂的长期继承性活动，使得双城断陷总体上呈西部沉降，东部抬升的单断箕状结构，洼槽带主要靠近西边一侧继承性发育。但又由于3条二级大断裂的发育，导致了凹陷结构的进一步分异。自北向南，由于F1断裂的发育，在与边界控陷断层之间形成断槽，从而发育单断断槽式结构[图2（c）]。由于F2断裂的发育，在断陷中央与F1断裂之间形成断垒，从而发育中央断垒式结构[图2（a）]。由于边界大断层和F2、F3断层以及多级次生断裂的发育，在断陷中央形成阶梯式地堑结构[图2(b)，图2（e）]。正是双城断陷结构的分异性，造就了成藏模式的多样性。
3 断陷结构控藏模式
3.1 中央断垒式断陷结构成藏模式
中央断垒式结构最有利的成藏区带是中央断裂潜山构造带。该带夹持于东西2个生烃洼槽之间，洼槽内自下而上发育火石岭组、沙河子组和营城组，是双城断陷地层发育最全、厚度最大、埋藏最深、继承性最好的洼槽，是烃源岩最发育区，油气资源丰富。中央断垒为大型正向构造带，是油气运移聚集的主要方向，具有双向供烃的有利条件，2条控制断垒的大断层长期活动，构成油气运移的主要通道，自下而上发育基岩潜山、披覆背斜、断背斜、复杂断块、断鼻等多种类型圈闭。总之，中央断裂潜山构造带具备了成藏的所有有利条件，从而形成自基底到登娄库组多层系、从基岩潜山到断块等多类型油气藏的复式油气聚集带，是双城断陷最有利的富油气区带[图4（a）]。双城断陷在该带营城组、登娄库组均获工业发现，是目前评价建产的主要区带。
斜坡断裂潜山构造带位于斜坡区中央，斜坡是单断箕状断陷油气运移的主要指向之一，而位于斜坡区中部的断裂潜山构造带是双城断陷东洼槽油气向斜坡区运移过程中遇到的第一排迎烃构造带，该构造带发育自基岩潜山到登娄库组的多套地层，反向单面山和断块、断鼻等多类型圈闭，从而自下而上形成复式油气聚集带[图4（a）]。
陡坡断裂潜山构造带（或陡坡断裂构造带）是双城断陷中央断垒式结构的第三种有利成藏区带。该带紧邻西断槽，油气源条件好，发育的几排断阶自下而上形成潜山、断块和断鼻圈闭，控圈断层构成纵向和横向的油气输导体系，从而形成多排多层系多类型的复式油气聚集带[图4（a）]。
总之，中央断裂潜山构造带不仅是中央断垒式结构最有利的成藏区带，也是双城断陷中最有利的成藏区带。对于中央断垒式结构，其成藏模式就是自陡坡带到斜坡带形成陡坡断阶复式油气聚集带、中央断裂潜山复式油气聚集带和斜坡断裂潜山复式油气富集带以及洼槽区和简单斜坡区形成岩性地层油气藏[图4（a）]。
3.2 中央断堑式断陷结构成藏模式
3.3 单断断槽式断陷结构成藏模式
单断断槽式结构是在断陷中央发育一条和控陷边界大断层走向一致、掉向相反的二级控带大断层，与控陷大断层一起在靠近陡带一侧形成双断式断槽，在控带大断层的另一侧形成斜坡[图2（c）]。其与中央断垒式结构最大的区别是东侧控带断层活动明显变弱、断距明显变小，而逐渐过渡为斜坡。从西向东分为陡坡带、主断槽、中央断裂（潜山）构造带、次洼槽和斜坡带共5个次级构造单元。双断型主断槽继承性发育火石岭组、沙河子组和营城组地层，厚度大，埋藏深，是烃源岩最有利发育区。对于这种断陷结构，最有利的构造带是中央断裂（潜山）构造带，该带发育多个受控带大断层以及次级断层控制的基岩潜山、断块和断鼻圈闭，控带大断层作为良好的油气运移通道自下而上沟通油源和圈闭，构成优越的成藏组合。其成藏模式是在中央断裂构造带形成自基岩潜山到登娄库组的多层系、多目标类型的复式油气聚集，在陡坡带主要形成受控陷断层和次级断层控制的断块、断鼻油气藏，在主断槽内形成岩性地层油气藏[图4（c）]。
3.4 单断双槽式断陷结构成藏模式
单断双槽式结构是在断陷中央发育一条和控陷边界大断层走向一致、掉向相同的二级控带大断层，该二级大断层活动时间与控凹大断层一致，形成双槽夹一隆的结构[图2（d）]。其与中央断垒式结构的区别就是缺少了与控陷大断层走向一致，掉向相反的控带大断层，从而东、西2个洼槽都是单断箕状结构，而隔开2个洼槽的一个是断垒，另一个是单面山。其自西向东分为陡坡带、西洼槽、中央断裂潜山构造带、东洼槽和斜坡带几个构造单元。东、西2个洼槽都是继承性发育，地层全、厚度大、埋藏深，都是有效的烃源岩发育区。这种结构样式的最有利成藏区带也是中央断裂潜山构造带，该带具有双槽供源条件，受控带大断层及其次级断层控制自基底到登娄库组形成单面山和断块、断鼻圈闭，其成藏模式为中央断裂潜山构造带形成多层系、多目标类型的复式油气聚集带，陡坡形成断鼻、断块油气藏，斜坡区形成地层岩性油气藏和少量断块、断鼻油气藏[图4（d）]。
3.5 单断多阶式断陷结构成藏模式
单断多阶式结构是自陡坡、洼槽到斜坡发育一系列和控陷大断层走向和掉向一致的基底断层，形成多米诺式多阶断裂，这些断裂发育早，但结束的有早有晚，断开基底形成多排潜山断裂构造带[图2（e）]。其内，发育与控山断层不同期的走向一致，掉向相同或相反的多阶断裂。这样的结构特点决定了其存在2套成藏系统，一是深部的由早期发育的控山断层形成的潜山及其上反向断块和断鼻形成的复式油气聚集成藏系统，在横向上形成多排潜山断裂复式油气聚集带。潜山能否成藏关键取决于其上覆盖地层以及侧向是否对接烃源岩，而能否富集则取决于基岩储层的优劣。二是浅部晚期断层控制形成的多排多层系纵向叠加断块、断鼻群复式油气聚集成藏系统[图4（e）]。
3.6 单断箕状式断陷结构成藏模式
3.7 走滑构造成藏模式
双城断陷晚期发育走滑构造。走滑断层向下在断陷层中断面呈近直立状，向上在坳陷层中逐渐散开形成花状构造样式。自西向东发育4排走滑构造，西部走滑断层向下断达基底，越向东向下波及越浅，到了斜坡区最东面一排走滑构造，断层仅仅断到营城组。其成藏模式是向下断达断陷期烃源岩层的断层沟通油源，油气沿断层运移至浅层的断背斜、断块或断鼻圈闭中形成下生上储式油气藏[图4（g）]，也有可能对断陷期形成的油藏调整到上面的花状背斜中再次成藏。由于西部走滑构造断层断达了深部断陷期烃源岩，而东部的走滑构造断层未断达深部烃源岩，因此，西部走滑构造带成藏潜力优于东部走滑构造带。
4 勘探方向
首选最有利的勘探区带就是中央断裂潜山构造带。该带具有从基岩潜山到登娄库组多目的层系、多目标类型的复式聚集和富集的所有成藏要素，目前只是在登娄库组、营城组获得突破，其下沙河子组、火石岭组及基岩潜山同样具备良好成藏条件，发育众多圈闭，是复式油气聚集带，一旦突破将是规模性的储量发现。
其次是斜坡断裂潜山构造带。斜坡是油气运移聚集的主要方向之一，而位于斜坡中部的断裂潜山构造带就是斜坡区最有利的油气富集区带。该带也是从潜山到登娄库组的复式油气聚集带，是生烃洼槽向斜坡运移途径上的第一个迎烃构造带，具有多目的层、多目标类型立体勘探潜力。目前该带尚未突破，应针对该带落实自潜山到登娄库的继承性多层系目标，实施预探突破。
第三是中央断堑构造带。该带中间夹持着主力烃源槽，多条断层形成多级断阶和多层系断块或断鼻圈闭，多条、多级断层形成侧向和纵向梯次输导系统，形成多层系复式油气聚集。该带尚未突破，应选取最临近中央断槽的东西2排构造的断块、断鼻圈闭部署沿断层倾向轨迹的定向斜井实施多目的层钻探，实现突破。
第四是陡坡断裂潜山构造带。该带紧邻主烃源岩槽，受控凹大断层和次级派生断层控制形成多级断阶，发育自基岩潜山到登娄库组多层系顺向和反向断块及断鼻圈闭，多级断层、多级输导形成多层系复式聚集成藏。该带尚未探索，应选取临近烃源岩洼槽的第一排构造，采用定向井沿断层多目的层钻探，实现新区带的突破。
双城断陷除以上4个有利的油气聚集带之外，斜坡区和洼槽区岩性地层油气藏也是下步重要的勘探目标。应加强洼槽区和斜坡区沉积体系特别是烃源岩内砂体研究，在成藏评价的基础上，优选目标进行探索。
针对中央断裂潜山构造带、斜坡断裂潜山构造带和陡坡断裂潜山构造带等有利成藏区带，应坚持多层系、多目标类型立体勘探，一口井就要实现多目的层、多目标的突破。因为目标以复杂断块为主，关键是提高三维地震资料品质，满足精细落实目标要求，准确刻画不同类型圈闭，争取钻到圈闭高点，提高钻探成功率。
5 结论
（1）双城断陷的结构具有多样性和复杂性。总体具有空间上分异性强、结构主要受大断裂控制以及具有中央断裂潜山构造带三大特点。根据双城断陷的构造特点将其划分为中央断垒式、中央断堑式、单断断槽式、单断双槽式、单断多阶式和单断箕状式共6种断陷结构模式，并根据生烃洼槽与不同构造带以及连接两者之间的输导体系等宏观成藏要素的空间配置关系，相应构建了7种断陷结构的成藏模式，对双城断陷的扩大勘探具有重要指导作用。
（2）中央断裂潜山构造带、斜坡断裂潜山构造带和陡坡断裂潜山构造带是双城断陷最有利的成藏区带，是下步勘探的最有利靶区。应按照多目的层立体勘探原则，主攻中央断裂潜山构造带，实现规模储量发现；甩开勘探斜坡断裂潜山构造带和陡坡断裂潜山构造带，实现新区带的突破，进一步扩大勘探成果；探索洼槽和斜坡构造稳定区岩性地层油藏，实现领域接替。
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