【摘 要】桑干河断陷位于汾渭地堑北部，大同煤盆地的东侧。做为一个新生代伸展盆地，人们对其进行的油气勘探不多，且前期油气显示不佳。但是随时间的变迁，油气成生理论有了较大的发展，因此有必要结合现代油气成生理论对桑干河断陷的含油气性重新做出分析与评估。本文应用现代构造学理论、结合地震勘探及区域地质资料，对桑干河断陷进行了较精细的构造解析，分析认为桑干河断陷具有完备的圈闭及烃源岩，有良好的含油气性及勘探的潜能。

【关键词】桑干河断陷；构造演化；油气成藏

1 区域地质背景

纵贯山西省南北的汾渭裂谷系介于南部的秦岭和北部的阴山两个巨型构造带之间，是华北地区的重要组成部分；主体构造线为北北东向，而南北两端呈北东向，故使其总体构造呈一个拉长的“S”形。其构造格架形成于中生代，主体部分扭压隆起的特征明显，构造形迹发育；自新生代以来在中部地区由于区域上的右行张扭活动，形成了纵贯全省的一系列斜列的走滑—伸展断陷带；由于其正好位于区域构造应力场的过渡带上，因此构造特征独特。

图1 桑干河断陷大地构造位置

1-边界断裂及沉积中心；2-裂陷挠曲边界；3-应力作用方向；4-省界；5-研究区域

2 桑干河断陷的构造特征

桑干河新生代伸展裂陷叠加在原山西北部五台山-吕梁山板隆之上。北西以口泉断裂与洪涛山凸起为界，南东以六棱山、恒山山前断裂与雁门关隆起为界，长约150km，宽20-50km。断裂均为正断层性质，控制了盆地内地层沉积，并将整个盆地分隔为：黄花梁凸起和两侧的怀仁、后所凹陷及浑源、朔州断阶五个次级构造单元（图2）。

2.1 次级构造单元特征

1）怀仁凹陷

怀仁凹陷位于盆地西北侧，北西以口泉断裂与基岩山体分界，南东以里八庄断裂与黄花梁凸起分界，南西被上神泉北西向断裂所截消失（图3）。由钻孔揭露凹陷内新生界的最下层位为始新统-渐新统繁峙组玄武岩，之上为上新统-下更新统河湖相砂、泥层，地表山前一带发育一系列的晚更新世以来形成的冲洪积扇裙。

图3 桑干河断陷构造纲要图

①口泉断裂；②里八庄断裂；③党留庄断裂；④上神泉断裂；⑤六棱山断裂；⑥恒山山前断裂；⑦马邑断裂；⑧应县断裂；⑨西坊城断裂；⑩店坪断裂；{11}阁老山断裂；{12}边耀断裂

2）黄花梁凸起

黄花梁凸起为盆地中部的相对隆起区。界于里八庄、党留庄断裂之间，呈北东向展布于西起山阴、怀仁管庄至大同阁老山一带。北东段基岩埋深为300-750m，发育有阁老山、马辛庄断层

3）后所凹陷

后所凹陷位于盆地东南一侧。北西以党留庄断裂与黄花梁凸起分界，南东分别以六棱山、恒山山前断裂与基岩分界，西以马邑断裂、东以应县断裂分别与朔州、浑源断阶分界（图3）。山阴北盐池钻孔揭露最深为962.6m，仍为上新统湖相层，其中上新统寇寨组厚度大于355m，南榆林组厚157m，第四系下更新统-上更新统泥河湾组厚418m，被上更新统峙峪组平行不整合覆盖，山前地带发育一系列晚更新世以来形成的冲洪积扇裙。凹陷东部西册田-阁老山一带，地表出露为晚更新世喷出的基性火山岩。

4）浑源断阶

浑源断阶位于盆地东侧浑源一带。以边耀、应县北西向断裂呈阶梯状下降与后所凹陷分界；朔州断阶位于盆地西侧，东以马邑近南北向断裂与后所凹陷分界。

5）朔州断阶

朔州断阶位于盆地西侧。东以马邑近南北向断裂与后所凹陷分界（图3），西在寇庄以店坪断裂与基岩区的洪涛山凸起分界，南以阳方口断裂与宁武-静乐凹陷基岩区分。断阶下陷最深在贾庄以南，基岩埋深约500m，基底主要为寒武系、奥陶系，在寇庄与朔州市之间为中生代南北向的向斜，保存有二叠系。北部以神西、店坪两条相向的盆缘断裂，构成宽2-3km的地堑，沉积了厚达300m的渐新统-全新统冲洪积砂砾石层。

2.2 桑干河断陷特征

桑干河裂陷是新生代以来活动的盆地，由区域构造应力场演化及本区构造特征分析，断裂控制了盆地的发育，这些断层可能在燕山期就已经活动，但那时主要以压性断层为主，并且做为隆起区基底受到了强烈的剥蚀，到了喜山期应力场反转，致使原来的扭压变成扭张，形成裂陷盆地。

由于两侧边界断层的活动，从而形成了盆地内两凹夹一隆的格局。由于恒山北断裂和口泉断裂的特点，形成了两个主要的沉积中心：一是位于西北怀仁凹陷内榆林-下窝寨一带（图4），新生代地层厚达1500m；另一个在后所凹陷应县至朔州滋润之间（图5），基岩埋深达3500m；而在盆地的中央位置，则形成了典型的两凹夹一隆的格局（图4、5剖面）。

图4 过桑干河裂陷北部剖面图

图5 过桑干河裂陷中部剖面图

3 桑干河断陷的含油气性分析

对于桑干河断陷盆地而言，沉积作用形成的碳酸盐岩和砂岩等储集岩非常发育，因而油气的保存空间不是问题。另外构造圈闭、岩性圈闭等条件也较为有利。因此研究大同盆地含油气性的关键在于两个问题：一个是油气烃源岩是否充足，二是新构造运动对于油气藏的形成有没有产生毁灭性的破坏作用。

图6 过桑干河裂陷南部剖面图

在近来的勘探过程中，能识别出的新主代以来的沉积地层主要有第四系（Q）、新近系南榆林组（N2n）、新近系冠寨组（N2k）以及古近系繁峙玄武岩（E2-3f）。大多数人认为新生代盆地基底应是太古代片麻岩，也就是说有可能的烃源岩只能是新近系地层，但是盆地内钻基本是到古近系就止钻了，深部地层没有勘探到，如图4、5、6盆地内不同位置的剖面，根据其中的钻井资料（钻到的最老地层）以及周围煤盆地地层对比，在盆地内应该有较大规模的古近系、中生界白垩系以及古生界地层分布。

根据整个区域的应力分析、地质演化及现今老地层的分布特点对比，在这些地段残留古生界及中生界地层的可能性是非常大的。此一来，新裂陷盆地内的烃源岩可能就是两套，那么其生油的可能性就大得多了。

据图4、5、6分析，桑干河新生代裂陷内的烃源岩可能有两套。既深凹中可能含有中生代、古生代的煤系地层，如果有的话，其是一个潜力很大的生油层。再有一套就是新近系冠寨组地层，与汾河地堑内其它裂陷不同的是，做为上新世的下段的冠寨组岩性较细，灰绿色为主，属于潮湿的还原环境，其埋深多在1千米以下范围，那么在位于热流值较高的裂陷盆地内是很可能形成低熟-未熟油气藏的。前人研究过程中已经在该区发现了以甲烷气为主的气苗显示。根据基本的地质资料，从构造、地层、岩性等方面的资料分析，参考我国东部裂陷盆地的特性可知，在裂陷盆地边界的断裂带和中央隆起带部位，具有油气成藏较好的储盖配置，有可能形成中小型的油气藏（如图7）。

图7 桑干河断陷油气有利聚集区带预测图

4 结论

本文应用现代构造学理论，结合地震勘探及区域地质资料，对汾渭地堑北部的桑干河断陷进行了较精细的构造解析，结合区域地层分析得出以下几个结论：1）其从古生代到新生代的构造演化过程中沉积了较全的时代地层；2）由中生代始，本区经历了一系列的构造反转最终形成了由黄花梁凸起和两侧的怀仁、后所凹陷及浑源、朔州断阶五个次级构造单元组成的伸展断陷盆地；3）经构造及地层分析桑干河断陷具有完备的圈闭及烃源岩，有良好的含油气性及勘探的潜能。

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[责任编辑：王静]