鄂尔多斯盆地青石峁地区发现长庆气区第8个、宁夏首个千亿立方米级大气田,标志着深层—超深层天然气勘探取得了重大突破。该地区属于复杂构造变形区,断层相互交切、地层破碎严重、断裂多期活动。同时,由于上古生界地层发育塑性较强的煤岩,导致断裂的断距较小,识别难度大,断裂体系划分不明确。进而导致不同期次断裂体系对深层致密气运聚成藏的控制作用不清晰。为明确断裂体系与天然气运聚之间的关系,本文在青石峁地区上古生界断裂精细识别的基础上,梳理断裂的特征、性质、发育期次,划分断裂体系,剖析断裂成因机制,最后,结合断裂活动时期与成藏期的匹配关系以及气藏实际分布结果,探讨不同期次断裂体系对天然气运聚的控制作用。 研究结果表明,青石峁地区以上古生界底部的煤系地层为界划分为2套变形层:上变形层发育南北向压性断裂体系、北东东向张性断裂体系和北西西向雁列状断裂体系;下变形层发育南北向张性断裂体系和北西向帚状断裂体系。断裂活动主要集中在三个地质时期:加里东—海西期、印支期以及燕山—喜山期。 青石峁地区在加里东—海西期受到东西向伸展,形成南北向张性断裂体系;印支期主要受到北西西—南东东向弱挤压作用,在上变形层形成北西西向雁列状断裂体系,在下变形层形成北西向帚状断裂体系;燕山—喜山期产生北东东方向强挤压应力,形成南北向压性断裂体系与北东东向张性断裂体系。 青石峁地区上古生界地层以构造—岩性气藏为主,主成藏期为中侏罗世—早白垩世。不同期次断裂体系对天然气运聚的控制作用不同:加里东—海西期断裂体系在油气成藏阶段整体处于闭合状态,为天然气聚集提供遮挡条件;印支期断裂体系在成藏期处于开启状态,可作为油气垂向运移通道;燕山—喜山期断裂体系形成于成藏期之后,对原有气藏起到调整改造作用。印支期与加里东—海西期断裂体系配合有利于天然气成藏。