银额盆地地理上东以狼山为界，西临北山，南抵北大山和雅布赖山，北至中蒙边境及洪格尔吉山、蒙根乌拉山；盆地东西长约600 km，南北宽75~255 km，面积约12.3×10⁴ km²。盆地构造位置处于古亚洲洋与特提斯洋构造的交会部位、中朝克拉通(准地台)与塔里木克拉通(准地台)、天山—兴蒙造山带与秦祁昆造山系的复合地带^[1]。近年来，中国石化中原油田分公司在盆地腹地取得油气勘探突破后，在前人研究基础上，结合多期野外地质调查、地震、钻井等资料，对盆地基底形成、中生代以来的构造演化进行了研究，提出银额盆地是在前中生界褶皱变质基底之上形成的、以中生界侏罗系和白垩系为主要沉积盖层的断陷群，历经多期构造演化，具有残留、改造盆地特征。

1.   盆地基本地质特征

依据银额盆地重力、航磁、大地电磁测深、地面露头、地震剖面解释资料，考虑盆地内基底性质不同、沉积地层不同、断裂活动不同及盖层构造特征的差异等因素^[2-3]，参考前人的划分方法，将银额盆地划分为五隆七坳，盆地西部发育“两隆三坳”，即居延海坳陷、绿园隆起、务桃亥坳陷、特罗西滩隆起和达古坳陷；东部发育“三隆四坳”，即宗乃山隆起、楚鲁隆起和本巴图隆起，苏红图坳陷、苏亥图坳陷、尚丹坳陷和查干德勒苏坳陷(图 1)。

图  1  银额盆地构造单元划分

Figure  1.  Tectonic units in Yin'gen-E'ji'naqi Basin

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从目前钻井揭示情况及地表出露特征分析认为，盆地西部、东部的沉积盖层特征具有差异性。

盆地西部自下而上发育侏罗系、下白垩统、上白垩统。下侏罗统岩性主要为灰色砂砾岩、中砂岩、细砂岩和暗色泥岩、碳质泥岩，局部发育煤线，形成多个下粗上细的正旋回。上侏罗统沙枣河群主要为大套厚层紫红色泥岩夹薄层灰色泥质粉砂岩。下白垩统巴音戈壁组岩性主要为灰色砂砾岩、深灰色泥岩和页岩，是凹陷的主力烃源岩发育层系。下白垩统苏红图组底部发育厚度不等的灰色砂砾岩，中上部为大套紫红色泥岩。下白垩统银根组为灰色、深灰色泥岩、白云质泥岩和紫红色泥岩。上白垩统乌兰苏海组为棕红色、暗紫色泥岩。

盆地东部自下而上发育下白垩统、上白垩统，不发育侏罗系。下白垩统巴音戈壁组岩性具有粗—细—粗、颜色为红—黑—红的一个完整沉积序列；下段岩性主要为灰色含砾不等砾砂岩夹灰色泥岩，中段发育大套深灰色泥岩、白云质泥岩，上部水体逐渐变浅，发育紫红色泥岩、灰色砂砾岩，是凹陷内主要的生烃层系。下白垩统苏红图组岩性主要为棕红色、紫红色、灰色泥岩，灰色含砾不等粒砂岩和玄武岩、凝灰岩、英安岩^[4]。下白垩统银根组以河流相沉积为主，岩性主要为大套棕红色泥岩、含砾泥岩、灰色含砾砂岩、砂砾岩呈不等厚互层。上白垩统乌兰苏海组为一套河流相红色地层，岩性主要为棕红色泥岩、灰色砂砾岩。

2.   基底的形成演化

银额盆地基底最终形成的时代是二叠纪末—三叠纪中期。基底岩石主要是前中生代地层和岩体，可能包括少量三叠纪早—中期的岩石。基底的性质是增生—碰撞混杂带，其中包括一系列的岩浆弧和海山等地质体。银额盆地基底的形成演化与阿拉善地区的构造演化密切相关，在显生宙历经了古亚洲洋从扩张到闭合造山的全过程^[5]。

在新元古代，恩格尔乌苏构造带以北的广大地区属于西伯利亚板块南缘的一部分，而以南则属于华北板块。西伯利亚板块与华北板块之间被宽阔的古亚洲洋所分隔，并发育了不同的沉积组合和岩浆作用。巴彦诺日公—狼山构造带晚前寒武纪沉积岩石主要由钙硅质板岩、千枚岩、片岩、灰岩和白云岩等中浅变质岩组成，这些沉积组合显示，华北板块北缘在新元古代可能为一被动大陆边缘。

在早古生代，随着古亚洲洋的不断扩张，沿着西伯利亚板块南缘发生了洋壳的俯冲作用，形成了雅干(不成熟)岛弧，岛弧北侧可能形成弧后盆地。伴随古亚洲洋(恩格尔乌苏洋)不断扩张，雅干岛弧主体沉没于海平面以下，火山作用也相对较弱，沉积了下古生界硅质灰岩和大理岩。而在恩格尔乌苏构造带以南则缺失下古生界，表明在该地区存在从寒武纪—中泥盆世的沉积间断，处于隆升剥蚀状态，在华北克拉通北缘形成了一个明显的剥蚀区。

早泥盆世—中石炭世，古亚洲洋开始缩小并消减。雅干地块南缘的古亚洲洋洋壳持续向雅干岛弧之下俯冲，在雅干岛弧之上形成大量基性—中酸性的岩浆岩。雅干的大部分仍沉没于海平面之下，接受了碎屑岩—碳酸盐岩沉积建造(图 2)。与早古生代相似，南侧的沙拉扎山构造带和诺尔公—狼山构造带除了发育少量岩浆岩外，依然缺失上泥盆统和下石炭统，表明该时期南侧构造带依然处于大陆边缘隆升剥蚀的状态。由于古亚洲洋的洋壳向沙拉扎山构造带之下俯冲，导致了在诺尔公—狼山构造带之北形成了沙拉扎山岩浆岛弧。

图  2  银额盆地西屏山剖面上泥盆统西屏山组灰色、浅灰色白云质大理岩

Figure  2.  Gray and light gray dolomitic marbles in Upper Devonian Xipingshan Formation along Xipingshan section, Yin'gen-E'ji'naqi Basin

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晚石炭世—晚二叠世, 华北板块北缘演化为成熟的活动大陆边缘，具有完整、复杂的沟—弧—盆体系。随着古亚洲洋俯冲的持续进行，在沙拉扎山与雅布赖—诺尔公—狼山构造带之间的弧后盆地(查干楚鲁弧后盆地)进一步扩大。查干楚鲁弧后盆地的洋壳自二叠纪开始向雅布赖—巴彦诺尔公—狼山陆缘弧之下俯冲, 导致在华北板块(阿拉善地块)北缘出现了岩浆峰期，大量的二叠纪花岗岩和中酸性火山岩应运而生。由于西伯利亚板块向南的持续运动导致古亚洲洋南缘不断向阿拉善块体之下俯冲，在沙拉扎山构造带和诺尔公—狼山构造带向北依次增生。最终，沙拉扎山构造带在晚二叠世的时候发育成为成熟的日本型岛弧(图 3a，b)。

图  3  银额盆地东部基底演化模式

Figure  3.  Basement evolution model of eastern Yin'gen-E'ji'naqi Basin

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三叠纪早—中期，由于西伯利亚板块持续向南俯冲^[6-7]，古亚洲洋闭合，中亚造山带最终形成，在银额盆地及周边形成区域性的隆升剥蚀和构造挤压(图 3c)，使先期形成的岩石发生挤压变形而抬升并遭受剥蚀，同时也就形成了银额盆地统一的褶皱基底，在露头区普遍发育走向105°左右的挤压走滑断裂和高陡挤压断层(图 4)。

图  4  银额盆地地表露头挤压走滑构造变形

Figure  4.  Compression and strike slip deformations of outcrops in Yin'gen-E'ji'naqi Basin

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3.   中生代以来的构造演化

燕山运动以来，银额盆地进入造山后应力松弛作用形成的伸展构造变形阶段，断陷、抬升交替发育^[8]。

3.1   侏罗纪局部拉张、抬升演化阶段

早、中三叠世时期，整个研究区处于造山期隆升环境中。从侏罗纪早期开始，研究区整体表现为区域性张扭应力状态。在盆地中西部等地区，因受阿尔金左行走滑断裂的控制，形成了一系列拉分性质明显的盆地群。盆地北部的居延海坳陷居东凹陷，南部的苏亥图坳陷、达古坳陷，侏罗纪早中期裂陷作用比较强，局部接受了相对较厚的侏罗系中、下统沉积。例如，在盆地西南部的大红山剖面，主要出露石炭系—二叠系花岗岩，上覆侏罗系岩性主要为灰色砂砾岩，局部发育薄层灰色、浅灰色泥岩，薄片鉴定资料证实，砾石成分主要为花岗岩，表明其物源来自下伏的侵入岩体(图 5)。晚侏罗世断陷范围进一步扩大，接受了厚层的紫红色泥岩、杂色砂砾岩沉积。而盆地东部地区构造活动相对较弱，未接受侏罗系沉积。侏罗系沉积末期，盆地挤压隆升，仅在部分凹陷的中心部位残存侏罗系。

图  5  银额盆地早—中侏罗世岩相古地理

Figure  5.  Lithofacies-paleogeographic map of Yin'gen-E'ji'naqi Basin during Early-Middle Jurassic

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3.2   早白垩世整体拉张断陷、差异隆升阶段

侏罗纪末期构造运动结束后，白垩系沉积早期(巴音戈壁组、苏红图组沉积时期)，受燕山构造运动影响，盆地内拉张断陷活动增强，呈隆坳相间的构造格局，为盆地形成多隆多洼的凹陷结构奠定了基础(图 6)。从现有资料分析，在该阶段盆地发育2次断陷、抬升的构造旋回，尤其是巴音戈壁组沉积末期的构造运动，使得巴音戈壁组和苏红图组呈现2期盆地的特征。

图  6  银额盆地早白垩世早期岩相古地理

Figure  6.  Lithofacies-paleogeographic map of Yin'gen-E'ji'naqi Basin during Early Cretaceous

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巴音戈壁组沉积时期，银额盆地受斜列走滑拉张应力影响，发育多个以单断箕状结构为主的凹陷，沉积了厚度不等的以大套暗色泥岩为主的地层，形成了盆地最主要的生烃层系。巴音戈壁组沉积末期，由于差异隆升影响，以巴丹吉林断裂为界，盆地南侧抬升幅度较大，巴音戈壁组剥蚀殆尽；北部隆升幅度相对较小，仅在个别凹陷的边缘遭受剥蚀，如拐子湖凹陷、哈日凹陷等未见巴音戈壁组边缘相沉积(图 7)。

图  7  银额盆地拐子湖凹陷白垩系巴音戈壁组与苏红图组削截不整合接触

Figure  7.  Unconformities between Cretaceous Bayin Gobi and Suhongtu formations in Guaizihu Sag, Yin'gen-E'ji'naqi Basin

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苏红图组沉积时期，盆地自西向东再次拉张断陷，西部主要发育大套紫红色泥岩，东部主要为紫红色泥岩、灰色砂砾岩和玄武岩，表明东部的活动强度大于西部。银额盆地苏红图组与巴音戈壁组沉积期的构造演化，与二连盆地对应时期的演化具有差异性，两者间不是呈现继承性的断陷，而是在前期残留改造的基础上形成的新的断陷，从而在盆地内形成了苏红图组与巴音戈壁组、苏红图组与侏罗系、苏红图组与前中生界三种不整合的接触关系。苏红图组沉积末期，盆地经历了早白垩世以来的第二次抬升剥蚀，与上覆的银根组呈高角度不整合接触关系(图 8)。

图  8  银额盆地查干凹陷白垩系苏红图组与银根组削截不整合接触

Figure  8.  Unconformities between Cretaceous Suhongtu and Yin'gen formations in Chagan Sag, Yin'gen-E'ji'naqi Basin

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早白垩世晚期(银根组沉积时期)，随着构造活动逐步减弱，盆地进入断坳转换阶段，湖盆范围较前期进一步扩大，但仍被多个隆起区分隔。在拐子湖凹陷、哈日凹陷等水体较深区，沉积了大套深灰色泥岩、浅灰色白云质泥岩；东部的查干凹陷主要为紫红色泥岩、灰色砂砾岩。早白垩世末期盆地整体抬升，银根组仅残留在凹陷的中心部位。

3.3   晚白垩世整体热沉降阶段

晚白垩世以来，裂陷作用逐渐终止，银额盆地进入全面坳陷沉积阶段，以“填平补齐”、角度不整合形式覆盖了大多数坳陷，在盆地边缘以超覆不整合形式覆盖在老地层之上；发育浅水广盆沉积，岩性主要为紫红色、棕红色泥岩，局部夹灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。盆地中北部(苏红图苏木西北)312省道附近为盆地的汇水区，地表露头见羽状交错层理的细砂岩、粉砂岩及石膏，证实该区发育滨浅湖沉积和漫湖蒸发相沉积(图 9)。

图  9  银额盆地晚白垩世岩相古地理

Figure  9.  Lithofacies-paleogeographic map of Yin'gen-E'ji'naqi Basin during Late Cretaceous

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3.4   古近纪—第四纪陆内前陆盆地阶段

古近纪时期，由于喜马拉雅运动影响，印度板块向北俯冲与欧亚板块相撞，对研究区的构造应力场发生明显影响，由前期引张变为挤压应力状态，从而使盆地形成挤压抬升的构造背景，使得盆地中部和南北两侧多个凹陷的断陷层隆升至地表，坳陷层仅在盆地西部、东部部分地区残存，整体表现为改造、残余盆地特征。

综观整个盆地前中生代、中新生代演化历程，银额盆地经历了前中生代海陆演化、三叠纪挤压造山、侏罗纪局部裂陷、早白垩世全面裂陷、晚白垩世全面坳陷、古近纪—第四纪挤压抬升等6个大的构造演化阶段^[9]，形成了单断箕状、双断2类凹陷结构，发育6种改造盆地的充填序列(图 10)。

图  10  银额盆地构造演化模式

Figure  10.  Structural evolution pattern of Yin'gen-E'ji'naqi Basin

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4.   油气成藏特征

截至目前，盆地内除地表浅层新生界未发现油藏外，新生界之下的所有层系均发现了油气显示或油藏，包括基岩潜山(石炭系—二叠系)、侏罗系、白垩系。

从烃源岩及油源特征分析，银额盆地钻井及野外地质调查证实发育3套暗色泥岩。其中石炭系—二叠系暗色泥岩为海相沉积，受地表风化程度影响，有机质丰度普遍小于1%，有机质类型以Ⅱ₁-Ⅱ₂型为主，有机质成熟度R_o值大部分地区大于2.0%，最高达到5.15%，但在局部地区，牙形石色变指数及R_o分析平均值在0.8%~1.4%之间。中下侏罗统主要发育深灰色碳质泥岩、泥岩，局部夹煤线，敖西南凹陷碳质泥岩有机碳含量为0.59%~18.95%，平均为5.67%，有机质类型以Ⅲ型为主，有机质热演化(R_o)为1.45%~1.63%，平均为1.53%，处于成熟—高成熟阶段。白垩系广泛分布，钻井及露头证实巴音戈壁组烃源岩厚度300~1 000 m，有机质丰度为0.22%~2.75%，有机质类型以Ⅱ₁-Ⅱ₂型为主，个别地区以Ⅰ型为主(拐子湖凹陷)，R_o值为0.50%~1.28%(表 1)。对盆地内已获得油气突破的4个凹陷进行了综合分析^[10-11]，巴音戈壁组、基岩潜山的油气源主要来自于巴音戈壁组的湖相暗色泥岩；侏罗系油藏的油源主要来自自身发育的煤系烃源岩。

表  1  银额盆地露头、钻井烃源岩综合评价

Table  1.  Comprehensive evaluation of outcrops and drilling source rocks in Yin'gen-E'ji'naqi Basin

层位	地区/钻井	岩性	w(TOC)/% 平均值(样品数)	类型	Ro/% 平均值(样品数)
巴 音 戈 壁 组	巴隆乌拉	黑色页岩	2.73(10)	Ⅱ1-Ⅱ2	0.58(7)
	额勒斯台	深灰色泥岩、页岩	0.89(4)	Ⅲ	0.73(4)
	楚鲁庙东	深灰色泥岩	0.85(4)	Ⅱ1-Ⅱ2	0.51(4)
	拐子湖拐参1	深灰色泥岩、页岩	0.81(61)	Ⅰ-Ⅱ1	1.15(20)
侏 罗 系	西营磐	灰色泥岩	0.32(4)	Ⅲ	0.55(4)
	西营磐	碳质泥岩	13.55(6)	Ⅲ	0.55(4)
	西营磐	煤	57.08(2)	Ⅲ	0.55(4)
	敖西南拐2	碳质泥岩	5.67(8)	Ⅲ	1.53(11)
	敖西南拐2	煤	58.12(2)	Ⅲ	1.53(11)
二 叠 系	霍东哈尔	灰黑色泥岩	0.88(25)	Ⅱ1-Ⅰ	3.16(2)
	雅干478	灰黑色泥岩	0.59(40)	Ⅱ1-Ⅱ2	5.15(2)
	埋汗哈达	灰黑色泥岩	0.92(24)	Ⅱ2-Ⅲ	2.05(2)

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从储层发育特征分析，盆地目前证实发育前中生界缝洞—裂缝型、侏罗系—白垩系碎屑岩型、白垩系火山岩裂缝—孔洞型3种类型储层。银额及邻区前中生界缝洞储层非常发育，石炭系—二叠系岩性主要为海相碎屑岩，局部发育碳酸盐岩和火山岩。由于埋深、区域变质作用影响，各类岩性的原生孔隙不发育，但受后期风化剥蚀、区域剪切作用影响，裂缝、孔洞普遍发育：一是碳酸盐岩裂缝和溶蚀孔洞发育；二是非碳酸盐岩(包括花岗岩体)裂缝也非常发育(图 11a，b)。侏罗系—白垩系碎屑岩储层是盆地内主要的、普遍发育的储集层系，岩性主要以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主，整体长石含量较高，成分成熟度低，填隙物以泥质和灰质为主；储层物性以超低孔超低渗、特低孔超低渗为主，但在优质烃源岩发育的凹陷中，由于烃源岩主力生排烃期的有机酸作用，长石和方解石被溶蚀，进一步改善了储层的储集空间，使得埋深在3 400~4 700 m之间仍发育有效储层(图 11c，d)。白垩系火山岩裂缝—孔洞型储层主要分布在查干凹陷、哈日凹陷，岩性以玄武岩、安山岩、凝灰岩为主；储集类型主要为原生气孔—次生孔隙组合、原生气孔—构造缝和原生气孔—次生孔隙—构造缝的空间组合，以特低孔特低渗储层为主(图 11e，f)。

图  11  银额盆地不同层系储层特征

Figure  11.  Reservoir characteristics of different strata in Yin'gen-E'ji'naqi Basin

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从油气藏特征分析，银额盆地油气藏具有多油气藏类型、多压力系统、多油品性质的特征。利用镜质体反射率数据结合各凹陷地层、地质认识，重建了重点凹陷的埋藏史、热史图，证实银额盆地主力成藏期为早白垩世末期^[12-13]。拐子湖凹陷、哈日凹陷、查干凹陷等勘探实践表明，受喜马拉雅期强烈构造抬升事件的影响，保存条件在油气成藏中起控制作用，凹陷的不同构造部位油气藏特征差异明显^[14]。构造活动相对较为强烈的斜坡带主要发育地层型油藏、构造型油藏，压力系数以常压、低压为主，油品性质以稠油、正常原油为主；构造活动较弱的洼陷带主要发育岩性油气藏、潜山油气藏，压力系数以常压、高压为主，油品性质以正常原油、挥发油藏、凝析气藏为主(图 12)。

图  12  银额盆地天草凹陷、拐子湖凹陷、查干凹陷油气成藏模式

Figure  12.  Hydrocarbon accumulation pattern in Tiancao, Guaizihu and Chagan sags, Yin'gen-E'ji'naqi Basin

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从油气平面分布特征分析，纵向上看，盆地油气显示主要分布于下白垩统巴音戈壁组二段和苏红图组一段，其次为中下侏罗统和基岩潜山。在平面上，盆地中西部油气显示丰富程度优于东部，西部油气显示层段以下白垩统为主，其次为中下侏罗统和基岩，东部油气显示层段为下白垩统；以宗乃山隆起为界，北部油气显示优于南部，已经获得工业油气流突破的5个凹陷均分布于宗乃山隆起的北部，南部未获得勘探突破，证实宗乃山隆起对盆地整体油气成藏具有明显的控制作用。

5.   勘探前景展望

银额盆地是中国北方勘探程度较低的大型含油气盆地，目前已在5个凹陷、3套勘探层系中突破了工业油气流，表明银额盆地具有较好的勘探潜力。新一轮资源评价认为，银额盆地石油地质资源量为13.64×10⁸ t，石油可采资源量为2.46×10⁸ t，石油资源的总量相对较多，但资源分散，主要集中在拐子湖凹陷、查干凹陷、哈日凹陷等少数凹陷内，资源丰度相对中国东部新生代盆地较低。石油资源主要分布在白垩系、侏罗系和石炭系—二叠系，且以白垩系为主。结合盆地区域成藏特征分析，明确了下步有利勘探方向。

一是层系上中生界白垩系是现实的勘探层系，前中生界是重要的勘探层系。银额盆地白垩系广泛分布，是目前各凹陷最重要的生烃、成藏层系，也是现实的增储、建产层系。前中生界一方面需要深入探索凹陷内以巴音戈壁组为源岩的基岩潜山的勘探，寻找有效的源储配置关系是下步勘探的关键；另一方面可探索石炭系—二叠系热演化程度较低的地区，评价自生自储油气成藏的条件，如盆地西部地区火山岩发育程度、构造活动强度均较弱的地区，是石炭系—二叠系成藏的有利区。

二是根据目前盆地内已钻探的9个凹陷分析认为，受深大断裂控制，白垩系埋深大于3 500 m的中生代凹陷成藏条件较为有利。现今呈现的白垩纪凹陷以单断箕状结构为主，凹陷整体呈北北东走向。依据区域剩余重力异常资料，类比查干凹陷、拐子湖凹陷和天草凹陷的剩余重力异常值，推测盆地内共有19个中生代凹陷为油气成藏有利区，主要分布于盆地宗乃山以北的地区。

三是保存条件是白垩纪凹陷油气成藏的关键。根据区域1∶20万地质填图资料分析认为，盆地中部宗乃山及周边构造变形强烈且火山岩发育，地层剥蚀严重(巴音戈壁组、苏红图组出露)，保存条件较差，不利于白垩系油气成藏。延长集团在盆地中北部实施的哈日凹陷延哈2井、巴北凹陷延巴参1井等，揭示地层层序不完整，分别获得低产油流和荧光显示。推测盆地宗乃山以北的东西两侧构造变形弱、地层层序保存完整的地区，是下一步有利的勘探方向。