引言

板桥凹陷是黄骅拗陷内重要的新生代含油气区，是大港油田油气勘探与开发的主战场之一^[1-2]。前人从不同角度对该地区构造活动及油气分布进行了研究，梁锋等认为板桥凹陷构造变换带发育，且对油气富集具有重要的控制作用^[3]；邬光辉等认为渤海湾盆地基底结构和伸展活动促使了凹陷内构造变换带的形成，从而影响了油气聚集规律^[4]；侯宇光等认为盆地内大型构造坡折带控制了凹陷的地层发育，形成了典型的岩性圈闭^[5]。从现有文献报道来看，尽管研究角度不同，但主要是以凹陷整体结构或深部基底断层为出发点开展工作，对于凹陷内部新生代次级断层特征及其控油机理的研究明显不足。鉴于此，本文依托大量钻测井资料及新三维地震解释成果，采用油区构造精细解析的方法，对凹陷内含油气区的次级构造单元进行刻画，精细解剖区内次级断层，建立具区域特色的断控油气成藏模式，以期为该区进一步油气评价与开发提供依据。

1 研究区概况

板桥凹陷是大港油田主要的油气勘探开发区之一，凹陷西北方向由沧东断层与沧县隆起相接，东南一侧由北大港潜山构造带与岐口凹陷相隔（图 1）。受西北部边界断层持续活动的影响，凹陷整体呈一北北东向展布的箕状断陷，西侧较陡，向东逐渐趋于平缓^[6]。多年勘探实践证实，凹陷内主要发育古近系沙河街组、东营组及新近系的馆陶组与明化镇组，形成了巨厚的碎屑岩沉积，蕴含大量石油、凝析油气资源^[7-9]。

2 断裂发育特征

板桥凹陷西北侧的沧东断层呈北东走向（图 1），跨经本区长度约105 km，是断至结晶基底的深大断裂^[10]。前人研究认为，该断层属前古近纪剪切挤压逆断层，新生代因裂谷盆地扩张反转为张性正断层，属继承性发育的同生断层，控制着盆地的形成与演化^[11]。研究区内控洼、控断块的Ⅱ级、Ⅲ级断层与边界断层走向基本一致，主要沿北北东向分布，将凹陷进一步划分成了不同级次的构造单元。受断层活动性差异的影响，各次级构造单元的特征具有明显区别。

板桥凹陷新生界属于黄骅拗陷北东向基底正断层为主的伸展构造系统，断裂是该区的主要构造形变^[12-13]，不同时期、不同类型、不同尺度的断裂纵横交错，使构造特征复杂化。

统计表明，新生代各时期断层约为80∼150 条，其中仅平面延伸1 km 以上、控制圈闭形成的断层就多达30∼50 条。除西北边界处的沧东断层外，按照发育规模可将凹陷内断层划分为3 个等级：Ⅱ级断层主要为控洼断层，依次包括长芦、板桥、大张坨、白水头四条断层，对凹陷内地层发育及油气分布起主要控制作用；Ⅲ级断层将洼陷进一步分割为若干断块，如高沙岭、板南、港8 井区等断层，对各断块油气分布起控制作用；Ⅳ级断层主要为大断层的派生断层，发育时间较短、断距小，使局部构造和油气水关系复杂化。

3 断裂构造格局

依据板桥凹陷断裂组合和分布特征，由北向南可将该区划分为北区断裂构造转换带、中区断鼻构造带和南区走滑变形带。

3.1 北区断裂构造转换带

北区断裂构造转换带位于板桥断层以北，区内除了继承发育一系列北东走向断裂外，还存在大量近南北向的调节断层，剖面上常呈“Y”字形，平面上主要收敛于板桥断层，两组近于正交的断层将凹陷北区进一步分割成了复杂断块构造带（图 2）。

该构造带属于沧东断裂控制下的构造转换带，是伸展断陷盆地中常见的构造样式^[14-15]，其形成主要受盆地基底结构以及伸展活动的强弱程度影响^[16-17]。区内南北向调节断层均属该背景下形成的转换断层，垂向断距较小，断层附近常发育小型断鼻构造。东部驴驹河地区属于整个北大港构造带的东北倾没端，转换断层十分发育，由南向北呈帚状发散，形成了大小不等、形状相似的高密度断块群。

3.2 中区断鼻构造带

中区断鼻构造带位于板桥断层与大张坨断层之间，构造活动较为简单。西侧断层不发育，仅在板桥与大张坨断层根部派生少数小断层；东部高沙岭地区主要发育北东东向的断层，属于大张坨断层在该地区的派生断层，在剖面上呈“负花状”样式（图 3）。

Ⅱ级主控断层在新生代古近纪活动强烈，对地层发育起明显控制作用^[18]，沿断裂两侧尤其是活动性较强的大张坨断层下降盘，发育一系列大型断鼻构造，是该区勘探评价的主要目标区。

3.3 南区走滑变形带

南区走滑变形带位于大张坨断层以南，向东止于白水头断裂带，新生界沉积于北大港潜山之上。大张坨断层在西部呈北东走向，向东至板南断层附近突然转为北西走向，之后又沿北北东向延伸直至消亡。凹陷南部的港8 井断层以及一系列小断层依附于大张坨断层，倾向为东南方向，推测为南部潜山的基底断裂走滑活动形成。

在剖面上基底与新生代沉积盖层中的断层样式存在着明显差异，表现为在基底中断裂常呈负花状构造样式；新生代中断层样式较为简单，以阶梯式或反“Y”字形组合为主，其间发育小规模的背斜构造（图 4）。

4 主干断层活动与构造演化

黄骅拗陷在喜马拉雅期受拉张作用生成一系列大型断裂，断层活动特征在不同时期、不同位置均具有明显区别^[19]。板桥凹陷的构造样式主要受控于规模较大的主干断层的活动与分布。受断层持续活动的影响，构造格局在不同阶段也有明显变化。

4.1 主干断层活动特征

板桥凹陷内Ⅱ级断裂对新生代构造样式起着重要控制作用，其中板桥断层、大张坨断层作为凹陷内部最主要的分区断层^[20-21]，具有多期活动的特点，平面上不同部位活动性差异明显，对于区内油气藏的形成与分布起着至关重要的影响。

板桥断层横贯东西，断面北倾，走向北东东，在工区东部与高沙岭断层相接。该断层横向发育具有明显分段性，总体具有两端强中间弱的横向变化特点，断层生长指数有东、西两个较大区域（图 5），这种分段发育的特点造成在上升盘（中区构造带）形成了两个断鼻构造。从断层垂向活动性来看，该断层为古近纪中期发育起来的一条生长断层，主要活动期为沙一期与东营期，经历了由弱到强再逐渐减弱的过程。

大张坨断层是凹陷内规模最大的一条Ⅱ级断层，自西向东延伸近20 km，在东部板深30 井附近逐渐分叉变为两条断层（图 4），其中一条走向不变，向东逐渐消亡，另一条呈近东西走向，与白水头断层相接。大张坨断层横向上自西向东活动总体增强，断层生长指数变大（图 6），至ln2605 测线附近断距有所减小，并呈现出“急拐弯”特征，表明断层平面分段活动性较强。大张坨断层在沙三期开始发育，主要发育期在整个沙河街期和东营期。

板桥凹陷内次级断层主要是在上述两条主干断层活动的影响下，进一步发育演化，组成了新生代的断裂格局。

4.2 构造演化特征

研究区邻近北大港构造带，应力转换明显，因此区内发育多种成因断层，构造格局较为复杂。受主干断层继承性发育的影响，板桥凹陷构造样式在各时期也具有一定的继承性。由于远离二级构造带中央强烈翘倾部位，古近系产状相对平缓。构造演化剖面表明，板桥凹陷新生代的构造格局自沙三末期起，具有明显的继承性演化特点（图 7）。

构造演化分析不仅能够清晰反映断裂的主要活动时期，还能够再现构造演化过程^[22]。沙二期，大张坨断层、白水头断层开始活动，断层活动对沉积作用控制明显，断层两盘的地层厚度有明显的差异。板桥断层发育时间晚于这两条断层，在沙一期才刚刚开始发育。沙一下亚期、沙一中亚期，3 条主断裂均强烈活动，该时期除了主断裂表现出明显的正断层作用外，与之相伴的，发育了许多次生正断层，使该区构造进一步破碎与复杂化。沙一上亚期断层活动减弱，直至古近纪末区内Ⅱ级断层再次活动，凹陷内3 个区块地层厚度相差较大。至新近纪馆陶期、明化镇期，断层逐渐趋于静止，构造活动整体进入拗陷阶段，凹陷构造格局基本定型。

由于凹陷内板桥断层及大张坨断层两条主干断裂平面上不同部位发育状态不同，导致新生代的构造演化由西至东存在明显差异。西部大张坨断层以及次级港8 井断层均为同沉积断层，在沙二期开始发育，控制了沙二段沉积；板桥断层发育较晚，对沙二段无明显影响。沙一下亚期，港8 井断层呈座椅式断面产出，造成下降盘地层出现滚动构造现象；大张坨断层断面呈上凸式，下降盘地层产状较平缓，没有产生“回倾”现象；板桥断层断面呈铲式，没有造成下降盘地层滚动，整体地层向北倾斜。沙一中期，凹陷中区邻近大张坨断层一侧的地层发生强烈“回倾”，形成一系列滚动背斜；而偏北一带地层产生掀斜，在局部形成了反向断鼻构造。沙一上亚期构造面貌变化不大。东营期，大张坨断层和板桥断层再次强烈活动，两盘沉积厚度相差较大。新近纪至今构造活动减弱直至定型。

凹陷中部、东部构造演化同样受区内大型同沉积断层活动所控制，与西部不同之处在于，沙一中期大张坨断层下降盘没有产生滚动背斜，只是在板桥断层上升盘形成反向断鼻构造，因而在中部构造带内形成向中间倾、两端抬的地层产状。东营期，由于大张坨断层东段出现反向调节断层，该时期也未能形成滚动构造。凹陷东部边缘处构造十分复杂，大张坨断层在此处应力释放并逐渐消亡，形成了一系列翘倾断块圈闭，整体向北抬南倾，与西部地层产状相反。同时，形成的圈闭受到高沙岭断层、白水头断层的派生断层进一步切割，形成了一系列小规模断块圈闭。

5 断控成藏模式

断陷盆地的断裂活动对油气成藏起主导作用，板桥凹陷新生代发育大量断层油气藏，其中沙一下顶部发育大规模断层型凝析气藏。此外，凹陷内还存在断层岩性油气藏以及少数条带状、土豆状岩性油藏，属于重力流滑塌形成的孤立砂体^[23-25]。综合分析生储盖组合特征、断层活动、断裂输导体系及凹陷内油气分布规律，明确了断裂活动对油气成藏的控制作用，建立了“同生断层深浅层兼控”与“次级断层浅层伴生控藏”两种断控成藏模式。

板桥凹陷内板桥断层、大张坨断层等Ⅱ级断层均属于长期继承性活动的同生断层，是凹陷内深层高势烃源岩与浅层低势聚油区的最佳通道。尤其是形成时期早、生长指数大的大张坨断层，更是沟通了深层沙三段的烃源岩层，与下降盘大型断鼻构造有效配置形成了大规模油气富集区。由于区内同生断层开启程度较高，深部生成的凝析气经垂向远距离运移后，由沙一中亚段的厚层泥岩所封隔，形成大规模凝析气藏。由于新生界具有砂体横向多层汇聚、同生断层纵向多期活动的特征，同生断层同时对深、浅层油气分布起控制作用，因此，将此类油气聚集规律称为“同生断层深浅层兼控”成藏模式（图 8a）。

凹陷内Ⅲ级、Ⅳ级断层发育时间相对较晚，主要对浅层油气成藏以及油气再富集有一定影响，特别是对于沙一中段厚泥岩层之上的沙一上、东营组以及新近系而言，这些次级断层是油气再次运移富集的重要通道。次级断层主要沿主控断层走向伴生发育，主断层活动越强烈的时期，次级断层形成规模也越大，其控藏能力主要取决于断裂系统的纵横向配置、与生油层或深部油藏的连通性及与油气运移时间的有效匹配等因素。凹陷北部复杂断裂构造转换带与南部雁列式走滑变形带内，次级断层控藏作用明显较强。主控断层在沙一早期、东营期强烈活动，在浅层形成了大量派生断层与反向调节断层，将沙二段、沙一下初始形成的油气藏破坏，油气沿次级断层继续向上且向远离主断层的方向运移聚集；沙一中生烃期以及东营期二次生烃期，次级断层常与之同期伴生形成，对于浅层油气富集起重要控制作用。故将此称之为“次级断层浅层伴生控藏”成藏模式（图 8b）。

6 结论

（1）板桥凹陷断裂系统复杂，依据断裂构造样式可将该区由北至南依次划分为北区断裂构造转换带、中区断鼻构造带、南区走滑变形带等3 个构造带，各区带内构造成因机制有一定差别。

（2）区内主控断层板桥断层、大张坨断层具有垂向分期、平面分段的活动特征。构造演化分析表明，在沙一下、沙一中及东营期主断层活动性最强，并派生出大量次级断层；平面断层活动研究表明，西部与中、东部构造演化有明显差异，西部形成大型滚动背斜构造，东部则以复杂翘倾断块圈闭为主。

（3）断裂活动对该区油气成藏起主导作用，断层的多期次持续活动为油气运移提供了良好的通道，不同成因类型的断层圈闭为油气聚集提供了有利场所，勘探过程中应重视由同生断层活动引起的油气成藏模式的特殊性。