東濮凹陷是渤海灣含油氣盆地的一個復向構造單元。地理位置跨魯西南和豫東北，呈北東向展布。大地構造位置處於華北地台的中部，屬臨清坳陷的一個組成部分，是一個以結晶變質岩系及其上地台構造層為基底，在新生代地殼水平拉張應力作用下逐漸裂解斷陷而成的雙斷式凹陷。東以蘭聊斷裂與魯西南隆起為界，西部過長垣斷裂後，逐漸過渡到內黃隆起（以下第三系剝蝕線為準）。北跨馬陵斷裂進入臨清坳陷的莘縣凹陷，南以蘭考凸起與中牟凹陷相隔，凹陷北窄南寬（16-60km），南北長140km，面積5300 km（見圖1）。 東濮凹陷總體格局表現為“兩窪一隆一斜坡一斷階”，凹陷內斷層發育，以NNE、NE向為主，已發現圈閉類型，以背斜，斷鼻、斷塊為主。
基本介紹
- 中文名：東濮凹陷
- 地區：渤海灣含油氣盆地
- 總體格局：兩窪一隆一斜坡一斷階
- 面積：5300 km
地質特點,主要斷裂,蘭聊斷裂,黃河斷裂,長垣斷裂,文東斷裂,馬寨斷裂,文西斷裂,濮城斷裂,構造劃分,油氣藏,
地質特點
1、三條主要斷裂的差異活動，控制了凹陷的基本構造格局。
東濮凹陷受蘭聊斷裂，黃河—文西—衛西斷裂，長垣斷裂的活動控制，形成了五大塊體，分別為東部窪陷帶、中央隆起帶，西部窪陷帶、西部斜坡帶和東部斷階帶。
2、下第三系沉積具有東西分帶，南北分區的特點，在凹陷北部發育四套鹽膏層，是東濮凹陷下第三系的最大特色。
主要斷裂
東濮凹陷為下第三系斷裂地，在其發展過程中，主要受北北東和北東走向斷裂系統控制。按斷裂的活動時間與切割關係可分為基底斷裂與層斷裂，均屬張性正斷層，前者發育早，為下基底的斷層，延伸長度可達100km以上，後者僅切割下第三系，大多為下第三系沉積過程中，在上覆沉積負荷作用下，重力滑動而成，它們的走向多與凹陷走向一致，同時也發育一組北西西向斷裂。在斷陷內部這些斷裂組成了斷裂構造帶和亞帶，成為油氣富集帶。在眾多的斷裂中，最主要的斷裂有20條（見表1），其中蘭聊斷裂，黃河斷裂及長垣斷裂等三條斷裂（斷開中奧陶統頂面），控制著凹陷的形成與發展，控制著次級構造的展布。（見圖1、2）
蘭聊斷裂
是東濮凹陷的東部邊界斷裂，南起河南蘭考，北至山東聊城以北，全長達270Km，在凹陷範圍的長度達140km，走向北北東，傾向北西，傾角50-60°，具有上陡下緩梨式斷層特徵，斷距向深部加大，從上第三系至奧陶系頂面斷距由100-200m加大到8350m，斷層落差最大處在前梨園一帶，往南北方向落差逐漸減小。
早第三紀時期，蘭聊斷裂南延並成為東濮凹陷的邊界，控制著東濮凹陷的形成。由於斷裂活動的不均一性。斷裂平面落差的變化在下降盤形成下第三系的沉降沉積中心，自北而南有濮城、前梨園、葛崗集、堌陽等，也是下第三系沙三段的供油中心，蘭聊斷裂由若干條斷裂組成，從三疊紀未印支期開始發育，直至近代仍在不斷活動。（見圖1、2）。
黃河斷裂
廣義的黃河斷裂是指對中央構造帶和凹陷形成的控制斷裂。位於凹陷中部，北北東—北東向延伸，斷面傾向北西西—北西，傾角50-60°，全長約130km。從其平面展布和活動期一般可分為三段。北段為衛西斷裂，基岩落差700m左右，由於傾角較緩，基底抬升約1500m，形成於沙三段早期，結束於沙一段前，對沙三段沉積厚度有明顯的控制作用。中段為文西斷裂，基底落差達3000m以上，主要活動期為沙三段，東營組未期停止活動，對沙三段沉積有明顯的控制作用。習城集以南即狹義的黃河斷裂，基岩落差在2500-3000m。在橋口、新霍地區，斷裂主要活動期為沙二上段至東營組。唐莊及其以南的馬廠、腦里集地區，斷裂的主要活動為東營組和館陶組，至明化鎮組才結束活動。
黃河斷裂具有以下特點：在斷裂形成和發育上具有北段形成早，活動結束早，南段形成晚，活動結束也晚，斷裂落差具有北段小，中南段落差大，南段在沙河街組和東營組普遍見到輝綠岩和玄武岩體，說明黃河斷裂也有可能是切穿地殼的深斷裂。（見圖1、2）
長垣斷裂
位於凹陷西側，是東降西升的正斷層，為西部斜坡與西部窪陷帶的分界斷裂。長垣斷裂作為形成東濮裂谷盆地邊界，在平面上由南向北逐漸分支，包括石家集斷裂，五星集斷裂和馬寨斷裂在內成一帚狀結構。在慶祖集以北地區，由於斷裂分叉撒開，使西斜坡北部成為斷階構造。各條斷層基底落差都在千米以上，向北斷裂落差變小，對沙三段沉積的控制作用減小。慶祖集以南，長垣斷裂南段，基底落差達3000-3500m，在沙四段形成之後活動性逐漸增大，對沙河街組和東營組沉積控制作用明顯，在館陶組早期停止活動。長垣斷裂特點：①南段形成較早，在沙四段即已形成，往北至胡狀集—慶祖集地區在沙三段形成，北段在馬寨地區形成於沙三段中後期；②由於斷裂在南段較為單一，在中段和北段分叉成2-3條及派生斷裂，使該區的構造斷塊比較複雜；③長垣斷裂上升盤的長1井有厚約100米的閃長玢岩，說明它是一條深斷裂。（見圖1、2）
文東斷裂
發育於文留構造東側，為東降西升的正斷層，走向北北東，南北延伸 28km，沙四段底界最大落差達1200m以上，一般為600-800m，斷裂傾角上陡（約70゜）下緩（約10゜-30゜），沿二疊系層面與其傾向一致而逐漸消失。文東斷裂最早形成於沙三3亞段，明顯發育於沙三2亞段至沙一段，在東營組末期停止活動。斷裂在剖面上部從沙三4鹽膏層中滑脫，形成複雜的斷階或壘塊，如文10塊是文中油田的主力斷塊，在中下部合為一條，在下降盤發育有滾動背斜（如文東滾動背斜），或於西降東升的徐樓斷裂配伍形成文南地塹斷塊區，並被次級斷裂切割為壘塹相間的複雜斷塊區，是東濮凹陷油氣最富集的地區之一（見圖1、2）。
馬寨斷裂
位於西斜坡北段，是斜坡的東界，斷面上陡（60゜）下緩（15゜），最大落差850米，斷裂向下消失於沙四段鹽膏層中。斷裂形成於沙二段，生長指數1.67，沙一段、東營組繼續發育，至東營末停止活動。馬寨斷層是本區典型的重力滑脫斷層，斷裂下降盤下第三系較全，上升盤缺失沙二段以上沉積。斷裂由三條支斷裂組成，兩邊一條垂直斷距600m，在斷裂下降盤形成斷階及滾動背斜（見圖1、2、3、4）。
文西斷裂
發育在文留構造西翼，自北而南由三條雁行式排列組成，兩側有較好的構造闂閉，形成豐富的油氣藏。這些斷裂發育於沙三3沉積前，下切到盆地基底，沙三2亞段時期活動最為強烈，生長指數高達3.9-7，沙三1—沙二下時活動也比較強烈，生長指數1.9-2.9。文西斷裂的兩側為柳屯—海通集生烴窪陷，在沙三3---東營期活動階段，油氣沿斷層上傾方向運移並形成富集的油氣藏。該斷裂在館陶組沉積後已停止活動。沙三段、沙二段油氣藏均為文西斷層遮擋形成。（見圖1、2）
濮城斷裂
濮城斷裂是由四條北北東向的西傾正斷層組成的斷裂，平面上是雁行式排列，其中濮25斷層為主要斷層。斷面上陡下緩，傾角60゜向下變緩為20゜,落差上小下大，奧陶系頂面約1100m，沙二段至沙三段一般為100-250m，至沙二上小於80m。主要活動期在沙三—沙二下，延伸長度大於28km。
斷裂的下降盤為滾動背斜，上升盤為繼承性發育的東傾半背斜。闂閉面積54平方千米，沙三1高點隆起幅度200-350m，至沙一段幅度為100-250m。（見圖5）
構造劃分
東濮凹陷的構造主要受斷裂控制。三組主幹斷裂活動的差異，造就了東濮凹陷總體上表現出兩窪一隆一斜坡一斷階的構造格局。據此可將東濮凹陷劃分為五個二級構造單元，即西部斷階斜坡帶（I）、西部窪陷帶（II）、中央隆起帶（III）、東部窪陷帶（IV）和東明集斷階帶（V）（見圖6）。
由於基底斷裂及其下第三系構造演化具有南北差異性，在二級構造單元中可再劃分出若干亞二級構造單元。各層次基本在海通集—黃河斷層北段一線表現出較大的差異性，一般可以此線將各二級帶一分為二。中央隆起帶北部從古構造發育和今構造特徵來看，存在著二個發育展布形態特徵不同的亞二級構造帶，即文明寨—衛城構造帶（III1）和濮城—文留構造帶（III2），二者略雁行構造特徵。中央隆起帶南部，由於黃河、馬廠和三春集斷層對構造發育的控制作用，有明顯的雁行特徵，又可劃分出三個構造亞帶，即橋口—徐集構造帶（III3）、唐莊----馬廠構造帶（III4）和三春集—爪營構造帶(III5)。這樣，中央隆起帶就由五個雁列展布的亞二級構造帶組成。
關於西部斷階帶，從盆地構造演化分析來看，宋廟—長垣斷層的各斷層形成較早，長期活動，控制下第三系沉積，斷層下降盤沙三段沉積很厚，而且它們均呈弧形展布，向北撒開，向南收斂，各自控制了一個半地塹。因此，最西邊向南合併的“切線斷層”實際上是西部窪陷帶的邊界斷層。也就是說，現今的“馬寨—慶祖集斷階帶(I1)在盆地拉張過程中是屬於西部窪陷帶的一部分，而不是斜坡帶。所以，嚴格地說，”馬寨—慶祖集斷階帶“(I1)與高平集斜坡帶(I2)不屬於同一個二級構造帶，只是從現今構造和展布特徵將它們劃分為一個二級帶。
每一個二級或亞二級構造帶均由若干三級(局部)構造組成。在東西兩個窪陷帶內也發育有一些局部構造。。
東濮凹陷共有5個二級構造單元，12個亞二級構造單元。東濮凹陷二級、亞二級構造帶主要受一、二級大斷裂的控制。由於斷裂基本為NNE-NE向延伸，它們控制的二級構造帶也呈NNE-NE條帶狀展布。南北各帶基本延伸至凹陷邊界，長120-140km；東西各頻寬5-13km，相互近於平行排列。
油氣藏
東濮凹陷是一個油氣非常富集的盆地，至2002年底已發現文東、文南、文西、文北、文中、濮城、馬廠、衛城、胡狀集、橋口、文明寨、古雲集、慶祖集、馬寨、三春集、劉莊、徐集、趙莊、前梨園、白廟共20個油田，探明含油麵積370 km，石油地質儲量5.18億噸；已發現文東、文南、文西、文中、濮城、馬廠、衛城、橋口、古雲集、劉莊、白廟、南湖共12個氣田，探明含氣面積113.4 km，天然氣儲量515.50億立方米。(見圖7)
油氣藏形成條件
東濮凹陷是一個油氣十分豐富的典型鹽湖盆地，在構造上屬於渤海灣盆地的一部分。凹陷內斷裂發育，活動時間長，構造闂閉類型多，不同砂體遍布全區，烴源岩成熟度高，排烴條件好，具備了油氣藏良好的形成條件，特別是中央隆起帶與多種砂體的組合，又位於生烴凹陷之中，形成以構造斷塊為主要類型的油氣藏複式聚集帶，加之鹽層發育，形成了良好的蓋層，在凹陷發現了十分富集的下第三系油氣藏。(見圖8)
(1)良好的油氣源層具有豐富的烴類物質基礎
下第三系沙河街組烴源岩分布廣、厚度大，尤其北部的濮城—前梨園和柳屯—海通集窪陷為最厚，一般在880-1160m左右。其有機質豐度高，母質類型好，以腐植----腐泥型為主，達到了好—較好烴源岩標準。而且烴源岩埋藏較深，有機質演化程度高。東濮凹陷主要烴源岩排烴條件優越，如沙三段—沙四段為砂泥岩互層，泥岩單層一般小於15m，利於烴類垂向運移，加之本區兩窪一隆的構造格局和各類闂閉，油氣聚集條件是十分有利的。
石炭—二疊系煤成氣源豐富，凹陷內石炭----二疊系分布廣泛穩定，總厚約800m，其中煤層厚10-25m，暗色泥岩厚180-200餘米。煤系的埋藏較深，變質階段在氣煤以上，幾乎全部進入了二次生氣過程，在東濮凹陷的勘探工作中已證實有相當儲量來自石碳-----二疊系的天然氣源層。
(2)下第三系多種砂體的重疊分布成為全區良好的儲集體。
東濮凹陷古生界和下第三系組成兩大儲集組合。下第三系的儲集層主要由多沉積體系多類型砂體組成。由於流入本凹陷內眾多水系構成了多物源的特點，其砂體具有在縱向上繼承疊加，在平面上疊置連片的結構。
(3)多套成油組合是形成各類油氣藏的層控條件
東濮凹陷主要發育了四套組合：石碳—二疊系及沙四段組合，沙三4—沙三2組合，沙三1—沙二上組合和沙一段自生自儲組合，其中以下生中儲上蓋為主要組合形式，尤其在凹陷北部十分突出，其特點是生儲蓋層段分異明顯，成套性強，該類組合的石油儲量占總儲量的90%，其次為自生自儲式的成油組合，主要分布於凹陷南部沙三段內及全凹陷的沙一下段中。古生新儲成油組合，石碳—二疊係為氣源層，沙四段為其儲層，沙三4亞段鹽膏層為其蓋層。
(4)中央構造帶是多期發育的油氣最有利的富集帶
東濮凹陷中央構造帶，位於凹陷中部，南北長100餘千米，東西寬幾十千米，面積達1000餘平方千米，為繼承性的大型多種闂閉類型的構造帶，東西為有利的生烴凹陷，因而形成多含油層系，多油氣藏類型的複式油氣聚集帶。不同層系的油層，在平面上呈疊合連片，在縱向上呈相互疊置的整帶含油的現狀。東濮凹陷已探明儲量的90%分布於本帶，是凹陷最富集的地帶。
油氣藏分布規律
(1)油氣藏總體上呈環帶分布
(2)中央構造帶是油氣富集的重要模式
(3)鹽膏蓋層之下形成油氣富集區
(4)沙河街期古構造控制了油氣富集
東濮凹陷主要油氣田構造特徵
(1)濮城油田
濮城構造位於東濮凹陷中央構造帶北部，是一個被斷層複雜化的長軸背斜。構造走向北北東，探明含油麵積60.1 km。構造高點位於濮36-濮2-97一線，構造西翼陡、東翼緩，構造北端背斜形態清楚，南端被一條北東走向的南掉正斷層所切，由淺而深構造傾角及隆起幅度逐漸增大，是一個長期繼承發育的構造。濮城構造斷層發育，大斷層的落差大於100m，內部次級斷層落差一般為20-50m，斷層的走向可分為三組，即構造東北部以北北東，北東向為主，構造中部的近南北向為主，構造南部以北東東向，近東西向為主。在三組斷層中，落差大於100m的斷層延伸遠，對地層構造、油氣水的分布有明顯的控制作用。沙三段為斷塊油藏，各斷塊間油水界面不一分布自成系統；沙二段油藏各塊之間油水界面不統一，屬構造油藏；沙一段為構造—岩性油藏(見圖9)。
(2)文明寨油田
文明寨構造是東濮凹陷中央構造帶北端的一個穹隆背斜，又被一組走向北東東而傾向相反的斷層切割所形成的一個地壘為主體的構造。高點在明1井附近，構造頂部和西、北翼地層傾角2-3度，東南翼深部地層較陡，可達9゜-10゜(見圖10)
文明寨油田斷層縱橫交錯，多而複雜。凡鑽穿沙河街組的井都鑽遇到了幾條斷層，也就是說大部分井都要穿過5-6個不同的斷塊。控制油田主體的三條大斷層是：(1)衛7斷面北傾，走向北北東，落差100-200m，(2)明14斷層斷面南傾，走向北北東，落差200-400m；(3)明5斷層斷面東南傾，走向北東，落差500-800m。三條大斷層夾持了一個北東東向主壘塊。次一級斷層落差大部分50-130m,這組斷層與大斷層近於垂直相交或斜交，將主壘塊又切割成四個壘塹相間的斷塊區，即明16、明1西、明1東和明6斷塊區。在衛7斷層下降盤即構造北翼還有一個含油斷塊，稱為衛7斷塊區。另外明14斷層以西的深部發育一組北傾的斷層，落差大約100-300m。這組斷層與明14斷層一起構成了沙三段中下部和沙四段的深部含油斷塊區為明14斷塊區。文明寨油田為一複雜的斷塊油田。
(3)衛城油田
衛城油田位於東濮凹陷中央構造帶北段，濮城窪陷西側，是由北東的斷裂所複雜化的背斜構造，長13km，寬2-4Km，面積41.9Km，構造東陡15°-30°，西緩10°-15°，淺層平緩，深層較陡，走向北東30゜左右。構造被北東向的衛東，衛西兩條相反的斷層切割，形成衛東斷裂帶內的斷塊，衛西斷裂帶內斷塊和兩斷層間的壘塊三部分，其內部又被次一級斷層切割。
(4)文東油氣田
文東油氣田在文留構造東部，南北長20Km，東西寬2-4Km，面積54.8Km。文東油氣田在文東斷層下降盤中斷和南段，西以西掉東升的徐樓斷層為界，北段西界為文東斷層，自北而南有文16 鼻狀構造，文13滾動背斜和文88半背斜構造(沙三3亞段)，以文13滾動背斜埋藏較淺，約3100m左右，閉合高度約200m，文16鼻狀構造埋深在3220m左右，閉合高度約100m，南部到文88半背斜構造埋深3350m左右，閉合面積約20Km。
沙二下亞段油藏在文13滾動背斜東翼的文88背斜上闂閉條件為半背斜與反向斷層相結合形成。沙三1亞段油藏分布在文13滾動背斜及文16鼻狀構造上(見圖12)。
根據斷層發育情況，按沙三3亞段主力層系將文東油氣田劃分為5個斷塊區，自北而南是文16、文13、文88、文200斷塊區。
(5)文南油氣田
文南油田位於濮陽縣梁莊鄉和徐鎮境內，屬文留構造南部，東以徐樓斷層與文東油氣田相接，西以文西斷裂為界與海通集相連，面積58 km。文南油氣田屬文東斷裂以東的滾動背斜構造，構造呈北北東向，東西翼傾角10゜一15゜，向南傾角5゜一6゜，本區發育三條大斷層，由西至東分別為文西斷裂，文東斷裂和徐樓斷裂，走向基本與構造平行，將本區分割為東西分帶，壘塹相間的格局。在文東、徐鎮斷裂間的地塹區內由於5條次級斷層的作用分為文33斷塊區，文72斷塊區和西南的文138斷塊區(見圖13)。
(6)文中油田
文中油田位於濮陽縣境內，屬文留構造中部。文中油田的三個斷塊中文10和文15斷塊在文東斷裂上升盤，文25塊在文10塊與文15塊間，構造位置在文東斷裂下降盤。(見圖14)
文10塊為四面被斷層所限的四方形地壘構造，長寬各約1.5km，面積約3km，地層傾向南東傾角7°-10°，斷塊內又有數條小斷層，其中文10-4斷層將文10斷塊分成東西兩塊，西塊較高，面積較大，含油極富集。
文15斷塊位於文中油田南部，為由文東、文中兩條斷層間的地壘，東西長31km，寬1.5km，面積約4 km，地層東南傾，傾角10゜-20゜。
文25斷塊在文10與文15斷塊間略偏東的文東斷裂下降，長4.7km，寬0.5----1.5km，面積5.6 km，又被次級的西傾斷層切割為幾條北東向條帶狀斷塊，地層傾角南東，傾角22゜-26゜。
(7)文23氣田
文23氣田地處河南省濮陽縣文留鎮黃河滯洪區內。文23氣田在文留構造頂部的文23斷塊區，為斷裂背斜闂閉，面積13.2 km。文留構造走向北東，文23斷塊東西北為斷層所限形成的南傾地壘構造，斷層以北地層北傾，文23斷塊區兩翼地層東緩4゜-7゜。在斷塊區發現有若干條50-150m的斷層，較大的3條斷層(文68、文108、文104斷層)沿走向把文23斷塊區切割成4個斷塊區，在這些斷塊發現有次一級的小斷層，由於落差小，只是對斷塊起到複雜化的作用。該氣藏認為具有層狀性質的斷塊塊狀氣藏。(見圖15)
(8)橋口油田
橋口構造位於中央隆起南部偏北，地處黃河南地區，北與文南河岸地區隔河相望，南與新霍構造相連，西以黃河斷層為界，東臨葛崗集窪陷，東西寬7.5km，南北長11km，構造面積80 km，探明含油麵積17.6 km。
橋口構造是一個被一組黃河斷裂為主的一系列西掉斷層所複雜化的背斜構造，又為次一級斷層將構造切割成大小不同的斷塊。構造高點位於橋27井附近。沙二下亞段頂面構造高點埋深2500m，閉合高度800m，地層以東傾為主，傾角5゜左右，構造西界的黃河斷裂傾向北西西，傾角40゜左右，走向北北東，延伸 長度12km。構造對油氣聚集起著主要控制作用，斷塊控制油氣富集程度。(見圖16)。
(9)馬廠油田
馬廠油田位於東濮凹陷中央構造帶南部中段，北與唐莊構造相連，東臨葛崗集窪陷，西側是西掉的黃河大斷裂，是一個向東南傾的半背斜，南北長16km，東西寬3-4km，探明含油麵積12.1km。
馬廠斷層是重要的基底斷層，走向北東，傾向北北西，斷距300-600米，伴有一系列走向與之平行的次一級西傾斷層，被之後形成的東傾斷層切割，使構造主體部位為北東東的4條斷層切割成幾個斷塊，是油氣分布的基本單元。(見圖17)
(10)馬寨油田
馬寨油田位於東濮凹陷西部斜坡北部，其南為胡狀集油田，北為文明寨油田，東臨衛城油田。總的構造格局為在東南傾斜的背景上，發育三個大的鼻狀構造，並被一系列北北東向東傾斷層所切割，形成了一系列的斷塊、斷鼻闂閉。衛95斷塊為岳村鼻狀構造頂部的一個壘塊構造。(見圖18)
(11)胡狀集油田
胡狀集油田位於東濮凹陷西斜坡的中段，北與馬寨相連，南與慶祖集斷階帶相接，東臨柳屯----海通集窪陷，構造走向呈北北東向，構造形態為一大型鼻狀隆起被一系列東掉斷層切割成4-5個斷階，每個斷階內油氣富集於斷鼻高點，南北長10km，東西寬2-4km。在沙三2亞段底部構造圖，按2500m構造等深線圈閉面積約為30 km。構造高點位於胡7-6井—胡7—胡9井一線附近，閉合高度500-100m，探明含油麵積28.4km。地層東北傾，傾角4°-6°，構造與斷層對油氣富集起著控制作用，石家集斷層是一條控油斷層。(見圖19)
(12)慶祖集油田
慶祖集油田位於東濮凹陷西斜坡帶上，北接胡狀集油田胡12塊，東臨海通集窪陷。西為石家集斷層和五星集斷層，南與高平集斜坡帶連線，為多條東掉斷層切割成斷階的鼻狀構造。
慶祖集油田斷層發育，構造複雜，以東掉斷層為主，主要斷層有長垣斷層和石家集斷層。長垣斷裂為與海通集窪陷的分界，落差達1600m以上，傾角45゜左右。石家集斷層位於長垣斷層以西，落差500m以上，傾角45°左右。構造高點在慶15井東。油藏受一系列東掉北東向的小斷層控制，落差50m左右，這些斷層把慶祖集鼻狀構造切割成幾個小斷塊，各塊油氣水關係不同，富集程度各異。探明含油麵積9.1 km。石家集斷層為一條控油斷層。
