松辽盆地长岭断陷下白垩系火石岭组的沉积时期是盆地裂陷的初始期，底部发育盆地拉张背景下沉积的一套碎屑岩，中上部随着拉张作用的加剧，发生强烈的火山喷发，以火山岩建造为主；后期经历了多次大规模构造运动的改造，导致现今残留盆地与盆地原型特征差异较大。目前，火石岭组油气田仅在长岭断陷东南部东岭地区发现，为拓展下步勘探阵地，深人研究该区的盆地原型特征及明确有利的勘探方向，对于深化该区的油气勘探具有重要意义。

1 盆地原型恢复及特征 1.1 火石岭组残留盆地特征

火石岭组残留盆地整体表现出裂陷盆地群式的特征，由多个独立残留洼陷构成，且单个洼陷规模较小。

钻井和地震资料均显示，长岭断陷全区火石岭组与上覆地层均为不整合接触关系。尤其在盆地南北段及西缘火石岭组顶面(地震界面T42)上下地层产状有明显差异，可见明显的削截特征(图 1)，存在角度不整合接触关系，表明火石岭组沉积末期受到强烈的构造变形后又遭受强烈剥蚀，特别在现今残留的洼陷内构造变形最强烈。

1.2 火石岭组剥蚀量恢复

地层剥蚀是多期沉积盆地中普遍存在的现象，它对沉积盆地中油气的生成、运移和聚集等产生重要的影响^{[1, 2]}。恢复地层剥蚀厚度是进行地质构造演化史研究的一项很重要的内容，也是进行油气地质评价的重要基础工作。目前计算地层剥蚀量的方法有很多种，仅从原理上看各种方法都能计算地层剥蚀量，但每种方法又都有其一定的适用范围和局限性，存在不同的因素影响计算结果。依据该区地质背景及资料情况，在系统考虑各种方法适用范围及影响因素的前提下，针对不同的井或地区选用了声波时差法、镜质体反射率法、剖面趋势法等计算长岭断陷火石岭组的地层剥蚀量。

1.2.1 声波时差法

沉积物在沉积、埋藏过程中，孔隙度随埋深的增大呈指数减小，在具有均匀分布的小孔隙的固结地层中，孔隙度与传播时间之间存在着正比例线性关系^[3]。如果某一地区经历了抬升和剥蚀, 那么泥页岩声波时差与深度的正常压实趋势线与未遭受剥蚀地区的相比，则向纵坐标偏移，即在所有的深度上都向压实程度增强方向偏移。根据这一偏移趋势大小，将其压实趋势线上延到未经历压实的Δt0处，则Δt0与剥蚀面处的高差即为剥蚀厚度。北1井是位于断陷南部的区域探井，该井火石岭组与上覆泉头组呈角度不整合接触, 缺失沙河子组、营城组和登娄库组。该井揭示了火石岭组碎屑岩地层1 104 m, 以砂烁岩、泥岩互层为主，岩性较上覆泉头组的粉砂岩、细砂岩、泥岩互层粒度粗，具备声波时差法估算剥蚀量的必要条件。将火一段上半段泥岩声波时差拟合出的趋势线投到图板上，向上延伸至地表声波时差时的深度值为1 220 m，与剥蚀面(埋深2 096 m)的距离为876 m，说明火石岭组剥蚀地层厚度为876 m (图 2)。

1.2.2 镜质体反射率法

镜质体反射率能记录下有机质所经历的整个受热地质历史中的最大温度信息，在无异常热流(如岩浆体侵人、火山活动等）的正常地质背景下，它主要受温度和有效加热时间的影响，换言之, 它是地温梯度和沉积速率的函数。对连续沉积的地层而言，镜质体反射率（R_o）与埋深(H)呈对数关系，在半对数直角坐标系中为线性相关；如果地层存在间断，H-Log（R_o）的关系图（即成熟度剖面）将不连续，或间断面上下的成熟度剖面曲线的斜率存在差异，因此根据这些特征可以进行地层剥蚀量的恢复和平均古地温的求取^[4]。

利用断陷东南部斜坡上的双101井进行镜质体反射率法单井剥蚀量恢复。火石岭组镜质体反射率与埋深拟合得到H-Log（R_o）的关系图(图 3), 将对数尺。与深度的拟合曲线向上延伸到地表R_o(0.3%)处得到火石岭组古沉积地表为1170 m，求得古地表与不整合面埋深差即剥蚀地层厚度为609 m。

1.2.3 剖面趋势法

该方法通过对构造发育特征的分析，推测地层的剥蚀量，适用于构造发育特征明显、尤其是角度不整合地区。

研究区南北部及西缘火石岭组削蚀特征最为明显，本次采用剖面趋势法对长岭断陷数十条地震剖面开展火石岭组剥蚀量的估算，并对火石岭组原始沉积地表进行了全区闭合，最终得到全区火石岭组剥蚀厚度和原始沉积地层厚度估算数据。以西部斜坡鸿兴地区为例，从剖面上可以看出，火石岭组地层展布受断裂控制，控盆深大断裂控制着箕状洼陷的沉积规模，后期遭受强烈变形，形成明显的背斜形态，并遭受强烈剥蚀，且背斜轴部剥蚀量最大，利用剖面趋势法估算出该处剥蚀厚度为429 m (图 4)。

通过以上三种方法对该区不同构造位置的火石岭组剥蚀量进行恢复，并采用单井与剖面剥蚀量恢复相印证，实现了剥蚀量“点-面-体”的刻画, 最终明确了该区的剥蚀量特征。

1.3 火石岭组剥蚀特征

研究区火石岭组剥蚀地层厚度在200 ~ 1 100m之间，剥蚀程度呈现出西强东弱、北强南弱的特征，剥蚀地层厚度中心呈南北向延伸。其中北部剥蚀厚度为300 ~ 1 000m, 西部为300 ~ 600m, 南部为200 ~ 1 000 m, 中部剥蚀程度最弱，最大剥蚀厚度不超过300m，东部的达尔罕断裂附近剥蚀地层厚度也超过了1000m。

1.4 火石岭组原型盆地特征

在残留盆地及剥蚀特征分析基础上，恢复了本区火石岭组沉积时期的盆地原型。该原型盆地呈现出断陷盆地典型的洼隆相间的构造格局，具有明显的半地堑和地垒的构造形态(图 5)。盆地早白垩纪受特提斯构造域所派生的张扭体制的制约，构造变形以基底断块差异升降为特征，火石岭组沉积初期，在区域张应力的作用下被分割成四个独立的小型断陷，形成一套陆相湖盆碎屑岩沉积。随着盆地基底的隆升对盖层产生的张应力，发生大规模岩浆喷发活动，在碎屑岩沉积上部形成一套火山岩沉积。火石岭沉积末期，长岭断陷整体抬升，抬升幅度呈现西强东弱的特征，基底的差异升降产生差异压实褶皱，湖盆的萎缩导致长岭断陷先期沉积的火石岭组遭受大面积的剥蚀。

2 油气成藏条件 2.1 烃源岩条件

火石岭组烃源岩是在早白垩世长岭断陷形成初期沉积的一套辫状三角洲夹湖沼相灰黑色泥岩夹煤层沉积，该套烃源岩主要发育在火石岭组一段。目前火石岭组烃源岩在断陷主体部位钻井揭示较少，腰英台地区仅在查干花次凹高部位的腰深3井揭示了火石岭组中部的一套扇三角洲前缘相灰黑色泥岩；在断陷南部东岭地区钻井揭示较多，泥地比较高，一般50%左右，泥岩累计厚度均大于100 m, 特别是北1井揭示灰色、深灰色、灰黑色和黑色泥岩厚度高达498 m, 煤层26 m，展示了火石岭组良好的物质基础。

查干花次凹腰深3井揭示火石岭组灰黑色泥岩有机质类型以Ⅱ_B型为主，其有机碳质量分数为0.48% ~ 0.87%, 平均0.62%, 岩石热解生烃潜量S₁+S₂为0.05 ~ 0.11 mg/g, 平均0.07 mg/g, 是一套中等~好的烃源岩；但埋深较深，R_o为1.137%, 成熟度较高。东岭地区西断块（松南187井区）钻井揭示火石岭组烃源岩有机质类型以Ⅱ型为主，有机碳质量分数为0.31% ~ 1.54%, 平均0.64%;岩石热解生烃潜量S₁+S₂平均1.45 mg/ g; 氯仿沥青“A”平均0.15%;属于好的烃源岩。但该区埋深相对较大，演化程度较高，R_o一般为0.74% ~ 1.56%, 成熟度为中~高，处于大量生油或生气阶段(表 1)。东岭东断块火石岭组烃源岩有机质类型以Ⅱ_B型为主，其中双101井有机碳高达2.21%, 岩石热解生烃潜量S₁+S₂达9.13 mg/g，属于优质烃源岩，该区埋深浅，其R_o为0.6%，处于低熟阶段。

2.2 储集条件

研究区火石岭组主要发育扇三角洲相碎屑岩与火山岩储层。东岭地区钻井揭示的火石岭组储层岩性以砂砾岩、含砾砂岩为主。岩心分析及薄片资料证实，砾岩多为杂色砾岩或中砾岩，砾石成份均以中一酸性火成岩为主，约占90%, 沉积岩和变质岩砾石约占10%。砾岩具低结构成熟度的特征，分选中一差，磨圆度中一好，砾石之间充填细砂及泥质。该地区东断块火石岭组砂砾岩储层厚度6.2 ~ 43.8 m，平均厚度25.2 m; 储层孔隙度主要分布在4.0% ~ 14.5%之间，平均9.3%，渗透率主要分布在(0.01 ~ 30.7) ×10^-3μm²之间，平均2.76×10^-3μm², 属于低一特低孔、低一特低渗储层(图 6)。此外，火石岭组沉积晚期火山喷发而充填的灰黑色厚层玄武岩、安山岩也可作为较好的储层，该储层孔隙度主要分布在3.0% ~ 24%之间，平均10%，渗透率主要分布在(0.1 ~ 30)×10^-3μm²之间，平均4.95×10^-3μm²，属于中一低孔、中一低渗储层(图 7)。

2.3 生储盖组合

火一段为断陷湖盆初期沉积的一套杂色砂砾岩、灰色泥质粉砂岩、细砂岩、深灰色、灰黑色泥岩夹煤层的辫状三角洲夹湖沼相碎屑岩沉积, 火二段为伴随着强烈的火山喷发而充填的一套灰色安山岩、深灰色凝灰岩夹灰色、灰黑色湖相泥岩沉积。根据火石岭组烃源岩、储层及盖层的发育特征，在纵向上主要发育自生自储型生储盖组合，形成以火一段灰黑色泥岩及煤层为主的烃源岩，以火石岭组碎屑岩与火山岩为储层，以火石岭组、沙河子组或营城组泥岩为盖层的有利的生储盖组合。

2.4 圈闭类型

已发现的东岭地区火石岭组油气藏表明，油气藏主要受构造、岩性控制，错断砂泥岩地层，这些断层在单斜的构造背景下使断层一盘的泥岩成为另一盘与之对接砂岩的封堵条件，形成断层遮挡的构造一岩性圈闭，该地区多样的圈闭遮挡条件使本区发育大量构造一岩性、岩性及地层圈闭。研究区火石岭组残留盆地现今构造格局具有明显分带性，且断裂发育，盆地构造断阶上断鼻圈闭大量发育，为油气的聚集提供了必要条件。此外，火石岭组与基岩之间和与上覆地层之间均发育不整合面，砂岩地层披覆在基岩上部的不整合面上可形成地层超覆圈闭，也可以由上覆不整合面作为遮挡条件形成地层不整合圈闭。

3 勘探方向

通过对长岭断陷火石岭组盆地原型特征研究，基本明确了该区断陷初期的构造沉积面貌，在成藏地质条件分析基础上，认为本区下步勘探应围绕构造背景有利、烃源条件好、储集物性好的砂砾岩体或火山岩体而展开。因此，紧邻火石岭组主要生烃中心的断鼻圈闭、地层超覆圈闭、构造一岩性圈闭是近期油气勘探的有利方向。

(1) 西部斜坡带是火石岭组重要的勘探领域，是油气运移和聚集成藏的有利区带。该带广泛发育火石岭组披覆在基岩上地层超覆圈闭，超覆带是该区最有利的勘探方向。

(2) 西部、南部断阶带在断陷早期广泛发育西断东超的箕状洼陷群，也是烃源岩集中发育的有利区带，目前仍大量残留，主要沿盆地中心环带状排列分布。西断东超的箕状洼陷与围岩属于不同的构造沉积单元，独立性强，同时该断阶带断鼻圈闭发育，因此残留箕状洼陷内构造高部位是有利的勘探方向。此外箕状洼陷群内的火山岩体也是下步勘探的有利方向。