渤东凹陷位于渤海海域渤中坳陷东部，东北与西南分别与辽东、辽中、渤中凹陷相连，西为渤东低凸起，东南部为胶辽隆起、庙西北凸起和庙西凹陷，处于中国东部著名的郯庐断裂带中段——营潍断裂由南向北由近南北向转为北北东向的转折段，是区域应力场最为复杂的地区^[1-4]。郯庐断裂东支从凹陷中间穿过，地层变形强烈，凹陷结构及构造演化复杂，一直制约了渤东凹陷的油气勘探。

渤东凹陷及其周缘凸起的勘探始于1977年，至今渤东凹陷及渤东低凸起发现商业油田1个，多个含油气构造，勘探面临着油气显示活跃、但没有大的商业发现的困境^[5-8]。渤海油田的勘探实践表明，渤海海域油气主要沿东部郯庐断裂带和富生烃凹陷周缘凸起分布^[9-11]，近年凹陷周缘蓬莱9-1和旅大27-2等油气田的发现表明，渤东凹陷具有优越的生烃潜力^[12-13]和良好的油气勘探前景。笔者从凹陷结构特征研究入手，总结分析渤东凹陷油气成藏基本条件及主控因素，并预测了渤东凹陷有利的勘探区带，以期能对该区勘探带来一定的指导意义。研究区范围包括了周边的庙西凹陷北部、庙西北凸起、渤东低凸起等周围地质单元（图 1），根据研究区钻井揭示，区内发育了古近系孔店组、沙河街组、东营组及新近系馆陶组、明化镇组及第四系平原组。

图 1(Figure 1)

图 1 渤东地区构造单元和主干断裂分布图

渤东凹陷是一个陆内裂谷型凹陷，平面上渤东凹陷及其周缘整体走向大致为NNE向，包括渤东凹陷、庙西北凸起及庙西凹陷北部。断裂活动是凹陷形成发育的主要形式，研究区主要发育NNE向、NE向和NW向三组断裂，古近纪NNE向和NE向的边界伸展大断裂控制了凹陷的构造格局及演化（图 1）。主干基底断裂主要有渤东1号断层、渤东2号断层、渤东3号断层、庙西1号断层、庙西2号断层、庙西3号断层等6条。其中渤东1号断层、庙西3号断层倾向南东东，渤东2号断层、庙西1号断层倾向南东，渤东3号与渤东2号断层相向倾斜，倾向北西。NNE走向的边界断层具有伸展和走滑的双重动力学特征，既是古近纪控制凹陷形成的伸张断层，也是新近纪郯庐断裂活动作用下的主走滑断层。

走滑断裂主要发育在渤东凹陷的西部，属于郯庐断裂海域段的东支，在渤东凹陷总体上表现为两条并行的主干走滑断裂，走向呈NNE向，分别是渤东1号断层和中央走滑断裂。从走滑带内及其两侧地层发育特征看，郯庐断裂带对渤东凹陷沉积充填的控制作用不明显，但郯庐断裂在新近纪的右旋走滑运动对渤东凹陷结构和充填地层具有强烈的改造作用。

渤东凹陷在平面上具有“东西分带”的结构特征，单元上可以划分为东西两个洼陷带和5个次级洼陷（图 2）。

图 2(Figure 2)

图 2 渤东凹陷平面结构三维立体显示图

西部洼陷带呈NNE走向，洼陷沉降中心呈串珠状串联式分布在NNE走向渤东1号边界断层的下降盘，整体可以划分为西一洼和西二洼两个次级洼陷，洼陷分割性不强；西部洼陷带主要受凹陷西部渤东1号伸展断裂的控制，活动时间早，持续时间长，沉积厚度大，洼陷内古近系发育齐全，孔店组、沙河街组和东营组均有发育。

东部洼陷带呈NE走向，沉降中心斜列式分布，由北向南分别是东一洼、东二洼以及庙西北洼，分别受北东向渤东2号、渤东3号及庙西1号伸展断裂控制，三个洼陷呈NE向并排展布，洼凸相间，洼陷间被胶辽隆起突入凹陷内的鼻状凸起分割。

渤东凹陷整体表现为受NNE向和NE向基底断裂控制形成的的半地堑结构，从剖面形态来看，古近系充填具有明显的分期性，孔店组至沙河街组沉积时期凹陷半地堑结构明显，东营组沉积时期在凹陷中区呈不对称的双断地堑结构，垂向上的叠置特征明显。古近纪末期至新近纪郯庐断裂活动形成的中央走滑断裂改造了渤东凹陷西部洼陷带的结构，使古近系单一半地堑结构被复杂化。由北向南凹陷结构由北区简单的单一半地堑结构（图 3a）过渡到中区、南区复杂化的半地堑结构（图 3b，3c），凹陷结构在不同位置有明显的差异。

图 3(Figure 3)

图 3 凹陷结构剖面图

依据凹陷不同区域的结构差异，将渤东凹陷划分为北、中、南三个区。

凹陷北区主要指东一洼，受NE走向的渤东2号基底断层控制，断陷结构特征明显，呈典型的箕状半地堑（图 3a）。

中区以渤东低凸起南北两段间鞍部为界限，主要是西一洼和东二洼两个洼陷，分别受渤东1号断层北段和渤东3号断层北段控制，洼陷结构较北区明显发生了改变。NWW断SEE超的西一洼和SE断NW超的东二洼之间以构造转换带相隔开。孔店组和沙河街组沉积时期，西一洼和东二洼呈典型的箕状半地堑；东营组沉积时期，西一洼和东二洼整体呈不对称的双断地堑结构，凹陷整体呈断坳结构；后期，在新近纪活动的郯庐断裂穿过西一洼的中部，在洼陷中部发育了一条明显的中央走滑断层带，从断层两侧的沉积地层看，走滑断层并不控制沉积，但对西一洼的洼陷结构和地层变形具有改造作用（图 3b）。

南区主要是西二洼和庙西北洼分布地区，受渤东1号断层南段控制形成的NWW断SEE超的西二洼和庙西1号断层控制形成的NW断SE超的庙西北洼总体都成箕状半地堑结构，中间以庙西北凸起相隔开。古近纪时期，西二洼和庙西北洼都为继承性箕状断陷，洼陷内古近系发育齐全，沉降—沉积中心始终靠近控洼断裂一侧，充填地层呈向SE方向减薄的楔状结构。同西一洼类似，穿过西二洼洼陷中部的中央走滑断层对西二洼的洼陷结构和地层变形也具有强烈的改造作用（图 3c）。

控洼断裂展布方向、活动时间及强度的差异性，是造成不同洼陷在空间结构和沉积充填差异性的根本控制因素。根据区域地震资料解释及结合周边地区研究成果，渤东凹陷新生代构造演化可划分为包括三期裂陷、两期裂后热沉降及一期晚期构造再活动的六大演化阶段（表 1）。

表 1(Table 1)

表 1 渤东凹陷构造演化阶段划分

表 1 渤东凹陷构造演化阶段划分

孔店组—沙四段沉积时期，渤东凹陷处于初始裂陷期，NNE向和NE向断裂活动，共同控制了洼陷的沉积，湖盆相互分割，形成多个沉降中心，此时渤东凹陷西一洼、西二洼、东一洼、东二洼及庙西北洼都开始形成，沉积厚度相对较薄（图 4a）。沙三段沉积时期，渤东凹陷处于强伸展断陷期，此时NNE向伸展断裂占主导作用，凹陷范围向东迅速扩大；控洼断裂继承性活动，且活动强烈，此时西部洼陷带和东一洼范围明显增大，湖盆水体变深；东二洼当时水体相对较浅，厚度较薄，庙西北洼继承性发育（图 4b）。东营组沉积时期，NNE向基底断裂持续活动，整体控制了渤东凹陷的沉积，NE向基底断裂活动减弱，凹陷整体向西下倾，沉降—沉积中心整体向西迁移，最大的沉降中心位于西二洼（图 4c）。古近纪以后，NNE向和NE向的伸展断裂活动很弱，控凹作用较弱，渤东凹陷开始与渤中凹陷连为一体，整体呈向渤中凹陷下倾的单斜坡。新近纪晚期，走滑断裂开始活动，产生了大量NE向的雁行排列次级断层，但并不控制沉积（图 4d）。

图 4(Figure 4)

图 4 渤东凹陷不同时期断裂与地层厚度叠合图

渤东凹陷新生界整体上具有西厚东薄、南厚北薄的特点，沉降—沉积中心持续向西迁移，西二洼继承性发育，始终是渤东凹陷最大的沉降中心。据前人研究成果，沉降中心迁移可能是由于在古新世末期，受太平洋板块向欧亚大陆由北西向俯冲转变为北西西向俯冲的影响^[14-15]，渤东凹陷区域应力场从裂陷一幕的NW25°方向转变为始新世的NW70°方向，发生了逆时针方向45°的旋转，相应地在古新世时期，由NNE向和NE向断层共同控制凹陷地层沉积，转变为古新世后NNE向断层主要控制凹陷地层沉积（图 4）。

渤东凹陷发育东三段、沙一段、沙三段和沙四段4套烃源岩地层，根据凹陷已钻井镜质体反射率（R_o）数据来看，凹陷烃源岩生烃门限约为2 600 m，渤东凹陷大部分地区东三段埋深均超过3 000 m，凹陷内东三段、沙一段、沙三段和沙四段4套烃源岩均已达到生烃门限深度。

利用盆地模拟软件Trinity对主力烃源岩层沙三段现今热成熟度进行了模拟，渤东凹陷沙三段现今热成熟度R_o值在大部分地区均超过1.0%，洼陷中心部位最高达到3.2%。沙三段烃源岩处于成熟状态的面积为1 190 km²，处于高成熟状态的面积为650 km²，处于过成熟状态的面积为440 km²。但不同洼陷之间烃源热演化程度和成熟区面积都存在较大差异，依据烃源岩成熟度和成熟烃源岩分布面积评价，西二洼生烃潜力最大，西一洼、庙西北洼次之，再次为东一洼、东二洼（图 5）。

图 5(Figure 5)

图 5 渤东凹陷沙三段烃源岩Ro等值线图

渤海海域生烃条件好，成藏条件优越，从前第三纪潜山到新近纪浅层都有油气藏发现，前人也对各类油气藏成藏模式和条件进行了大量和丰富的研究^[16-17]。目前，在渤东凹陷及其周缘都有一定数量钻井分布，油气显示十分活跃，本文通过对已发现油藏解剖和已钻探井成败分析的基础上，总结了渤东凹陷及周缘4种主要的油气成藏模式，即凸起上覆披覆背斜型油气藏、潜山型油气藏、中央走滑带下生上储型油气藏、斜坡带构造—岩性油气藏，并分析了其主控因素（图 6）。

图 6(Figure 6)

图 6 渤东凹陷油气成藏模式图

渤东低凸起周围被渤中凹陷、辽中凹陷、辽东凹陷和渤东凹陷所环绕，具有非常好的供烃条件，从凸起北段已发现的油藏及已钻探井来看，明下段、馆陶组、东营组均有油层发现，储盖组合良好，凸起两侧的渤中1号断层和渤东1号断层分别切割深部沙河街组和东营组烃源岩，该带晚期断层活动强，可以为油气垂向运移提供通道，油气沿断层向上运移到披覆背斜圈闭中就能聚集成藏。凸起上A井钻井揭示100 m/21层油气显示，且显示极好，但是测井解释只有1.9 m油层，油气充满度低，说明圈闭断层侧封不利，油气向浅层散失，致使该井失利。因此，凸起上覆披覆背斜型油气藏成藏主控因素是控圈断层侧封的有效性。

渤东低凸起有多口井钻遇了潜山地层，其中B井在潜山中测井解释出油层29 m/2层，裂缝中见重质油，气异常井段长，气全量最高达89%；潜山之上为孔店组和东二下亚段厚层泥岩，具有良好的封盖能力；渤东低凸起南段和北段都具有东西双向供烃的有利条件。B井失利的主要原因是，潜山内幕复杂，储层为中生界安山岩、火山碎屑岩裂缝，发育条件差，油气难以大规模充注成藏。因此，凸起内潜山型油气藏成藏主控因素是潜山内幕储层的发育程度。

中央走滑带处于凹陷沉积中心，烃源岩条件好，中深层主要以深湖—半深湖相沉积为主，储层不发育，局部发育湖底扇、浊积扇，浅层发育辫状河和曲流河三角洲砂体储层，储盖组合较好，浅层以断块圈闭为主，中央走滑断层及其派生的次级断层构成了油气向浅层运移的“Y”字形运移通道，形成了该带近源供烃、垂向运移、下生上储型油气成藏模式。该带已钻探多口井，发现多个含油气构造，从东营组、馆陶组到明下段均有油层或油气显示。失利探井主要原因都是油气运移量不足，圈闭充满度低，沟通油源的主走滑断层活动弱、运移条件不好，未起到与有效烃源岩沟通的作用。因此中央走滑带下生上储型油气藏成藏关键为油气运移条件。

凹陷斜坡带是油气运移的优势方向，斜坡带辫状河三角洲和曲流河三角洲砂体发育，垂向上储盖组合良好，斜坡带主要以断块、断鼻圈闭为主，也发育有岩性圈闭，凹陷内生成的油气顺着断层、砂体和不整合面构成的运移通道向斜坡带运移，遇到合适的圈闭就能聚集成藏。近年来在渤东斜坡带发现了蓬莱3-1和蓬莱9-2两个含油气构造，但是都未达到商业规模。前者失利的主要原因是断层侧封差，后者则是不在主运移方向上，同时断层侧封差。因此斜坡带构造—岩性油气藏成藏的主控因素是油气运移条件和侧向封堵条件。

通过系统研究了渤东凹陷及周缘已发现油藏成藏地质条件，总结研究区4种基本的油气成藏模式，结合凹陷油气优势运移方向模拟，笔者对渤东凹陷有利勘探区进行了预测。研究认为渤东低凸起（南段和北段）、中央走滑构造带、西二洼斜坡带及东一洼斜坡带是渤东凹陷勘探的4个有利区带，其中位于主力生烃洼陷西二洼周缘的渤东低凸起南段和西二洼斜坡带是最有利的勘探区。

（1）渤东凹陷是一个陆内裂谷型凹陷，古近纪NNE向和NE向的边界伸展大断裂控制了凹陷的构造格局及演化。NNE走向的边界断层具有伸展和走滑的双重动力学特征，既是古近纪控制凹陷形成的伸张断层，也是新近纪郯庐断裂活动作用下的主走滑断层。

（2）凹陷结构特征可以概括为“东西分带、南北分区”，整体表现为受NNE向和NE向基底断裂控制形成的半地堑结构。平面上凹陷东西分带，西部洼陷带呈NNE向半地堑串联分布，东部洼陷带呈NE向半地堑并联分布；剖面上南北分区，由北向南凹陷结构由北区的单一半地堑结构过渡到中区、南区复杂化的半地堑结构，凹陷结构在不同区域差异明显。

（3）新生界的地层具西厚东薄、南厚北薄的特点，西二洼继承性发育，始终是渤东凹陷最大的沉降中心；西二洼生烃潜力最大，西一洼、庙西北洼次之，再次为东一洼、东二洼。

（4）渤东凹陷发育4种主要的油气成藏模式，即凸起上覆披覆背斜型油气藏、潜山型油气藏、中央走滑带下生上储型油气藏和斜坡带构造—岩性油气藏。

（5）渤东低凸起（南段和北段）、中央走滑构造带、西二洼斜坡带及东一洼斜坡带是渤东凹陷勘探的4个有利区带，其中位于主力生烃洼陷西二洼周缘的渤东低凸起南段和西二洼斜坡带是最有利的勘探区带。