二连盆地是我国东北地区重要的含油气盆地之一，它是由许多彼此分离又具有成生关系的小型陆相断陷湖盆组成的早白垩世盆地群^[1-2]。研究显示：二连盆地早白垩世共发育68个断陷湖盆，单个湖盆均具有相对独立的构造-沉积演化体系，平面上单个凹陷面积较小，剖面上表现为深而窄的单断箕状或地堑状；凹陷分割性强，岩性变化快，油气运移距离短，油气分布明显受生烃中心的控制^[3-4]。该盆地虽然历经了50余年的勘探，但仅发现了10个富油凹陷。因此，解析已发现的富油凹陷油气成藏规律及其主控因素对该区油气勘探具有重要意义。

赛汉塔拉凹陷是二连盆地主要的富油凹陷之一，其油气资源丰富，勘探潜力大。近年来，随着勘探理论与技术的快速发展，针对该凹陷地质构造特征及演化方面的研究已取得了一系列新的认识，这主要集中在赛汉塔拉凹陷构造单元划分^[5]、构造特征及构造样式^[6-9]、构造与油气^[10]或变换构造与油气的关系^[11-12]等方面，而对断裂构造及其控油机理的讨论甚少，这在一定程度上制约了研究区的深入勘探。断裂构造对沉积盆地的形成、演化以及对油气成藏影响明显^[13-20]。从边界断裂的视角解析小型断陷湖盆的油气成藏条件，可阐明此类盆地的富油机理。因此，综合利用赛汉塔拉凹陷地震、钻井、测井等资料，研究边界断裂的构造特征，并在此基础上探讨断裂构造和油气成藏（地质要素）与地质作用的关系，以期为下一步搞清油气分布规律、指导油气勘探部署提供依据。

二连盆地是在前中生代兴蒙造山带与早中生代残留盆地的基础上，经晚中生代强烈伸展作用而形成的^[21]。二级构造单元包括马尼特、乌尼特、乌兰察布、川井和腾格尔等5个坳陷和苏尼特、巴音宝力格、温都尔庙等3个隆起；三级构造单元由68个断陷及其间的凸起组成^[2]。

赛汉塔拉凹陷是腾格尔坳陷内面积最大的凹陷，其西北紧邻苏尼特隆起，南接温都尔庙隆起，东侧为查干诺尔凸起^[6]。在平面上，该凹陷呈北东向的舒缓“S”状，东西宽17~29 km，南北长约85 km。在剖面上具有东断西超的结构特征，次级构造单元可分为东部陡坡带、东部洼槽带、中央断裂带、西部洼槽带和布和构造带^[9]（图 1）。锡林断裂是凹陷的主边界断裂。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 赛汉塔拉凹陷构造单元划分（据文献[9]修改） Fig. 1 The structural units of Saihantala Sag

根据前人研究及钻井资料，赛汉塔拉凹陷基底为古生界变质岩和岩浆岩^[22]，沉积盖层为中新生界沉积岩。根据地层接触关系，可将沉积盖层分为3个构造层，即下构造层（下侏罗统—中侏罗统阿拉坦合力群、上侏罗统兴安岭群）、中构造层（下白垩统阿尔善组、腾格尔组）、上构造层（下白垩统赛汉组及上覆地层）^[23-24]（图 2）。

图 2

Fig. 2

下载eps/tif图 图 2 赛汉塔拉凹陷地层系统及构造-沉积演化（据文献[24]修改） Fig. 2 Stratigraphy and tectono-sedimentary evolution of Saihantala Sag

在平面上，北东走向的锡林断裂长约100 km，呈现出向南东凸出的“弓”状形态和明显的分段特征（参见图 1）。根据断裂走向的变化，可将锡林断裂分为北、中、南3段。其中，中段为北北东走向，而南、北2段均为北东走向。

倾向北西的锡林断裂错断盆地基底，最大落差超过3 km，盖层充填并呈半地堑形态（图 3）。在剖面上，该断裂上陡、下缓并向深部延伸并消失在拆离断层面上，具有铲式正断层特征。此外，沿走向断面产状发生变化并控制着凹陷的沉降，具体表现为：南、北2段断面相对平缓，沉降量小，约2 000 m；中段断面陡倾，沉降量大，约3 000 m。

图 3

Fig. 3

下载eps/tif图 图 3 赛汉塔拉凹陷锡林断裂不同位置发育特征（剖面位置见图 1） Fig. 3 Seismic interpretation showing Xilin fault in Saihantala Sag

锡林断裂是一条长期活动的生长断裂，其上升盘大多被剥蚀，生长指数计算获得的断裂活动性偏差较大，古落差法只能对比断裂在某一时期不同区段活动性的强弱，而不能分析断裂在不同时期活动性的强弱^[17]。因此，本次研究主要采用平均断裂活动速率法分析锡林断裂的活动性。沿锡林断裂倾向选取4条主干地震剖面（图 1），经时深转换获得深度剖面，在精细解释的基础上读取断裂上、下盘的地层厚度，计算古落差，并取其与沉积时间的比值来计算平均断裂活动速率。由于生长断裂的下降盘地层常呈楔状，因此应贴近断面来读取地层的最大厚度。

根据断裂平均活动速率计算（表 1）可知，锡林断裂在不同时期的活动强度均存在明显的差异：侏罗纪平均断裂活动速率较小，为4.01 m/Ma，表明断裂活动在裂陷起始阶段较弱；阿尔善组和腾一段沉积时期裂陷断裂活动逐渐增强并达到高潮，平均断裂活动速率分别为23.12 m/Ma和41.79 m/Ma；腾二段沉积时期平均断裂活动速率为27.47 m/Ma，表明断裂活动趋缓，盆地演化进入断-坳转换阶段；赛汉组沉积时期盆地演化进入热沉降阶段，平均断裂活动速率为2.03 m/Ma。

表 1(Table 1)

表 1 赛汉塔拉凹陷锡林断裂平均活动速率 Table 1 Mean active rates of Xilin fault in Saihantala Sag （m/Ma） 地质时期 剖面编号 A—B C—D E—F G—H K1 bs 1.74 2.62 2.30 1.45 K1 bt2 23.46 34.55 30.83 21.02 K1 bt1 42.20 41.03 45.59 38.32 K1ba 29.86 24.58 21.32 16.72 J 3.95 2.93 5.03 4.12

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油气藏形成受诸多地质要素与地质作用的控制和影响。陆相断陷盆地的边界断裂主要控制着盆地的沉降与充填过程，进而影响油气的聚集和成藏^{[14-15, 25]}。

赛汉塔拉凹陷阿尔善组、腾格尔组发育主力烃源岩，其中腾一段厚层泥岩是重要的生油层段。从烃源岩厚度图（图 4）可以看出，凹陷东部较厚，向西逐渐变薄。位于锡林断裂下降盘的东部洼槽带，烃源岩最厚达1 200 m，表明锡林断裂中段控制着烃源岩的厚度及分布。

图 4

Fig. 4

下载eps/tif图 图 4 赛汉塔拉凹陷烃源岩厚度 Fig. 4 The thickness contour of the source rocks in Saihantala Sag

通过对赛汉塔拉凹陷烃源岩的有机地球化学资料（表 2）分析，认为腾一段和腾二段属于优质烃源岩段，阿尔善组属于中等烃源岩段，这表明优质烃源岩的发育期与断裂活动的最强期相匹配。赛汉塔拉凹陷的干酪根类型总体以Ⅱ₂型为主，从湖盆边缘向中心，有机质类型逐渐变好，并由偏腐殖型逐渐过渡到偏腐泥型。以腾一段为例，在赛中洼槽的主体部位（赛66北）干酪根为Ⅰ型，姥植比小于0.5，向洼槽边缘，以Ⅱ₁ —Ⅱ₂型干酪根为主，姥植比大于1.6^[26]。锡林断裂中段在腾一段沉积时期强烈活动，其下降盘的东部洼槽带成为盆地的沉降与沉积中心^[4]（图 3）。由于沉降幅度和地层厚度都较大，随着埋深的增加，东部洼槽带的腾一段、腾二段下部、阿尔善组烃源岩均进入生油门限；洼槽中心的腾一段下部和阿尔善组烃源岩，其热演化程度已达到高成熟凝析油湿气阶段；腾一段上部和腾二段已达到较高的热演化程度；而在生烃洼槽的边缘腾一段上部和腾二段未进入成熟门限^[26]。

表 2(Table 2)

表 2 赛汉塔拉凹陷烃源岩有机地球化学数据（数据来自文献[26]） Table 2 Geochemisty parameters of source rocks in Saihantala Sag 烃源岩层 w（有机碳） 平均值/ % w（氯仿沥青“A”） 平均值/ % w（总烃）平均 值，×10-6 阿尔善组 2.27 0.071 0 233 腾一段 1.23 0.135 6 900 腾二段 1.37 0.100 7 612

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断裂的形成演化控制盆地的结构与古地貌，进而影响沉积体系与砂体展布^[27]。早白垩世，锡林断裂强烈活动导致赛汉塔拉凹陷具有东断西超的半地堑构造格局。在裂陷Ⅰ幕（阿尔善组沉积时期），凹陷东部陡坡带发育冲积扇—扇三角洲—近岸水下扇沉积，而在西部地形平缓区发育冲积扇—辫状河—三角洲沉积，在中央区则以半深湖—深湖沉积为主^[11]。腾一段沉积时期为强烈伸展的裂陷Ⅱ幕，东部陡坡带以近岸水下扇沉积为主，西侧以扇三角洲沉积为主，该期沉降速率大于沉积速率，因此发育半深湖—深湖沉积，且有利于烃源岩的形成^[6]。此外，在锡林断裂下降盘的近岸水下扇前端及西侧扇三角洲前缘坡折带下部均发育一系列滑塌成因的湖底扇，可构成岩性圈闭带。腾二段沉积时期是赛汉塔拉凹陷的储层发育期，该期断裂活动减弱，沉积速率大于沉降速率，导致湖盆边缘的粗粒沉积物向湖盆中央快速推进，形成了大面积的连片砂体^[28]。赛汉组沉积时期，断裂活动微弱，湖盆萎缩，以河流、沼泽沉积为主。

锡林断裂是赛汉塔拉凹陷断裂系统的主体部分。在含油气盆地中，断裂的多期幕式活动具备双重性，它既可作为油气运移的通道，也可作为圈闭的侧向遮挡。

赛汉塔拉凹陷生烃始于腾一段沉积期，并持续到赛汉组沉积末期，其中以赛汉组沉积期为主^[29]。赛汉组沉积期断裂活动微弱，推测与锡林断裂有关的构造圈闭定型发生在赛汉组沉积期前，表明生排烃与圈闭定型之间具有匹配关系（图 5、图 6）。锡林断裂下降盘发育的大规模扇体构成了良好的储集岩，源自东部洼槽带的油气经砂体和不整合面侧向运移至锡林断裂，并受到该断裂遮挡而聚集成藏，形成岩性或断层-岩性油藏（如赛66井湖底扇岩性油藏^[30]）（图 5）。

图 5

Fig. 5

下载eps/tif图 图 5 赛汉塔拉凹陷赛66井油藏剖面 Fig. 5 The reservoir section of Sai 66 well in Saihantala Sag

图 6

Fig. 6

下载eps/tif图 图 6 赛汉塔拉凹陷断裂系统与油气藏分布 Fig. 6 The fault and reservoir distribution in Saihantala Sag

（1）锡林断裂在平面上具有分段性，在剖面上该断裂主体为上陡、下缓的铲式断裂，但沿走向断面形态仍存在差异，表现为中段断面相对陡倾，南、北2段均相对平缓。阿尔善组和腾格尔组沉积时期是锡林断裂的强烈活动期，且以腾一段最为强烈。

（2）锡林断裂活动对油气成藏起重要的控制作用。该断裂中段在腾一段强烈活动控制生烃洼陷的形成与优质烃源岩的发育；腾二段断-坳转换阶段的断裂活动控制大面积的储集砂体展布；断裂遮挡或断裂上升盘控制着岩性或潜山油气的聚集。

（3）断裂演化控制烃源岩生排烃与圈闭定型，围绕生烃洼陷受锡林断裂控制的圈闭是油气聚集的有利地区。

在研究工作中得到漆家福教授、于福生副教授的细心指导，在此一并致谢！