0 引言
中国渤海湾盆地勘探目的层系多，早期形成了“源控论”和“复式油气聚集成藏理论”[4]，随着勘探的深入以及地质认识创新，相继提出了“新构造运动控制油气成藏”、“网毯式油气成藏体系”和“源-汇时空耦合控砂原理”等理论[5-6]，指导了渤海湾盆地的油气勘探实践不断取得突破。以往研究的重点主要在新生界，随着进军深层油气勘探，要从最老的基底开始进行盆地全生命周期的剖析，其中的构造研究是所有工作的基础，尤其是对于渤海湾盆地这种经历自太古宙和古元古代以来漫长的地质演化历史，在克拉通化结晶基底之上，形成多层系、多期构造叠合演化的超级盆地，应从板块构造理论和区域大地构造学的角度出发，阐明其不同地质时期的大地构造环境、特征及演变，从而揭示盆地的地质结构、构造演化与烃源岩的发育以及油气形成、分布的成因联系[4⇓⇓⇓⇓-9]。
本文综合地层、岩相、构造演化以及古地理格局等研究，分析渤海湾盆地自中新元古代以来的演化过程，探讨构造演化对区域性烃源岩发育的控制，以展望渤海湾超级富油盆地油气的勘探前景。
1 地质概况
渤海湾盆地位于中国华北陆块（克拉通）东部，西邻太行山隆起，东接鲁东隆起和辽东隆起，南靠鲁西隆起区，北为燕山褶皱带（见图1 ），面积约20×104 km2，其中海域面积约8.0×104 km2。渤海湾盆地构造复杂，划分为7个坳陷和3个隆起，其中冀中、黄骅、渤中、辽河、济阳和临清等6个坳陷为相对独立的重要油气勘探开发区。作为全球级别的超级盆地，渤海湾盆地油气成藏条件优越，自1961年通过对济阳坳陷华8井钻探发现第1个油田（东辛油田）以来，至今取得举世瞩目成就，其原油资源量、探明储量和产量均占全国40%以上。截至2022年底，渤海湾盆地共发现油气田140多个，石油探明储量为160×108 t，天然气探明储量为1.4×1012 m3，其中渤海海域累计探明石油储量44×108 t，天然气储量5 000×108 m3[10-11]，特别是近年来渤中19-6气田、渤中13-2油田和渤中26-6油田等多个亿吨级太古宇变质岩潜山大型油气田的发现，掀起了渤海湾盆地深层油气勘探的新高潮[12⇓-14]。
2 渤海湾盆地结晶基底
渤海湾盆地位于华北克拉通的东部，发育于太古宇—古元古界结晶基底之上，其结晶基底的组成及演化历程与华北克拉通一致，并随华北克拉通结晶基底拼合、组成并最终克拉通化，形成现今的基底格局。
渤海湾盆地及邻区的结晶基底可划分为鲁西、太行山、燕山、辽东、苏鲁等6个地体构造单元（见图2b ），其间均有深大断裂分割[22]。其中燕山基底由迁西群、单塔子群、双山子群和朱杖子群组成，呈4层结构，起始发育时间最早，活动与固结时间最长，是中国最古老的原始陆核。这些基底“地体”的拼贴交汇部位就位于现在的渤海中部地区，这无疑为渤海中、新生代期间的构造演化以及盆地沉积、沉降中心的迁移奠定了基底结构基础。
3 渤海湾盆地多阶段构造演化
渤海湾盆地是发育在全球不同超大陆聚合的板块运动学背景之下，从中新元古代至新生代经历了晋宁、加里东、海西、印支、燕山和喜马拉雅等区域性构造演化阶段，完成了由陆表海—海陆过渡—陆相的转变，同时经历了早期成盆—改造—再成盆—再改造等构造叠加演化，于第四纪最终定型成现今的构造格局（见图3 ）。渤海湾盆地的地层序列由下至上包括太古宇—古元古界，中—新元古界，寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系，三叠系、侏罗系、白垩系以及新生界，分别形成于不同的构造背景和沉积环境中，表现不同的结构和分布样式（见图4 ）。
3.1 中新元古代裂陷槽阶段
华北克拉通在古元古代末（距今1 850 Ma）完成克拉通化之后，开始了全新的演化过程，进入了稳定的地台发展和盖层沉积阶段，并一直持续到晚中生代克拉通的破坏[23]。自中元古代开始，华北板块即进入伸展构造体制，开始了裂谷系的发育与演化。中元古代为强伸展裂陷阶段，在经历了吕梁运动的抬升剥蚀之后，在华北地块北部形成了燕辽裂陷槽，并沉积了一套完整的裂谷盆地充填序列。底部与下伏太古宇—古元古界结晶基底呈角度不整合接触，是Columbia超大陆聚合—裂解事件在华北板块的响应[24]。中元古代（距今1 000~1 600 Ma），燕辽裂陷槽主要呈北东向延伸，主体位于现今渤海湾盆地的西北缘（见图5a ），其沉积中心和沉降中心稳定分布于蓟县—承德一线，中心部位地层沉积厚度近10 000 m。
新元古代沉积期（距今800~1 000 Ma），沉积范围有所减小，但沉积中心仍位于北京—蓟县一带。华北克拉通发生一次强烈的构造抬升，龙山组与下伏下马岭组之间形成区域性的不整合，华北北缘出露的陆缘弧造山环境下花岗岩体（距今900~1 100 Ma）证明该时期确实发生过陆-陆碰撞，该次板块碰撞事件是Rodinia超大陆聚合在华北地区的响应。
中新元古代华北克拉通形成了3个裂陷槽，渤海湾盆地地层沉积与燕辽裂陷槽紧密相关。新元古代前的燕辽裂陷槽仅波及到渤海的西北部，因此在渤海东部的大部分地区缺失中元古代地层。但新元古代，渤海除了西北缘有地层沉积之外，在郯庐断裂的东侧也沉积了较大规模的新元古代地层（见图5b ）。唐克东等[25]发现辽东和徐淮地区从古元古代到古生代的地层、沉积和生物群特征更接近于华南。乔秀夫等[26]认为，胶辽朝块体与华北块体是被分开的两个构造单元，晚石炭世晚期至二叠纪两者才拼合在一起。因此，渤海地区郯庐断裂东部的新元古代地层可能最初沉积于华南地块之上，中生代期间由于郯庐断裂带发生了平移距离达7×105 m的左行走滑[27]，使其拼贴于华北板块东缘，形成了现今的新元古代地层分布格局。
3.2 早古生代克拉通边缘坳陷碳酸盐岩建造阶段
华北板块在新元古代沉积之后，由于受到区域性的构造运动（蓟县运动）影响而发生整体抬升，经历了约400 Ma长期剥蚀准平原化，形成了显著的构造不整合。早古生代期间，华北地块主体位于古亚洲洋之南，属冈瓦纳大陆北部边缘，由于板块离散以及洋盆扩张，在大规模海侵-海退的大陆边缘构造背景下，华北整体上自早寒武世进入稳定被动大陆边缘发展阶段。随着海侵的持续扩大，各陆块主体均被海水覆盖，整体为稳定地台下的陆表海碳酸盐岩沉积环境，持续时间为距今440~570 Ma。
新元古代晚期至中生代，华北克拉通南、北缘经历了多期造山作用，参与古亚洲洋和古秦岭洋的演变与消亡，陆块边缘先后经历了由离散边缘-地体拼贴碰撞、边缘增生-转化为汇聚边缘复杂的多旋回演化（见图6 ）。根据沉积地层展布和沉积相分析，在早—中寒武世期间随着古大陆的裂解以及全球海平面的上升，包括渤海湾盆地在内的整个华北地块遭受了海侵，在寒武纪张夏期达到了海侵的顶峰时期，形成了典型的被动大陆边缘地层序列。中奥陶世晚期，在洋盆俯冲和板块汇聚构造背景下，受周缘板块碰撞的影响，渤海湾盆地逐步由被动大陆边缘转变为主动大陆边缘。
在进一步的南北向挤压下，渤海湾盆地整体抬升，海水逐渐退出全区。北部及南部抬升最快，中部地区保存了盆地最厚的奥陶系。奥陶纪末期，由于受到加里东运动的影响，开始了长达130 Ma的抬升剥蚀，普遍缺失了上奥陶统—下泥盆统（见图3 ）。渤海湾盆地现今寒武系—奥陶系主要沿郯庐断裂西侧呈条带状展布，盆地西部主要分布在沧县隆起—东濮凹陷一带，呈北东—南西向，东部主要分布于辽东湾—渤中坳陷一带，岩性以碳酸盐岩夹泥岩为主（见图7a ）。
3.3 晚古生代海陆过渡相克拉通内拗陷阶段
在经历了早古生代晚期（晚奥陶世—早石炭世）的加里东造山运动所导致的长期抬升和沉积间断后，晚古生代华北克拉通总体处于板块汇聚的大地构造环境。至少从早石炭世晚期开始，古亚洲洋沿索伦缝合带向南俯冲于华北板块之下，华北地块北缘演变为安第斯型活动大陆边缘[17,28]。而其南缘则由于受先前北秦岭造山带的阻隔作用，海水由东南的地台边缘逐渐向华北地块内部侵入，同时由于盆地基底的整体缓慢沉降，以滨海相沉积为主。晚石炭世，华北地块总体上仍处于周缘造山带挤压的构造环境，盆地基底显示出向南缓倾的形态[12]，在此背景之下，海水逐步向北侵入。早二叠世，随着华北北缘古亚洲洋逐渐闭合以及北秦岭开始缓慢抬升，海岸线向东南方向迁移，海侵规模和频度相应的减小，逐渐由海陆过渡沉积环境向陆相环境转变。
渤海湾盆地上古生界石炭系—二叠系（上石炭统和下二叠统）为统一的大型克拉通内坳陷盆地，除了局部隆起缺失，在整个盆地广泛分布（见图7b ），沉积厚度为600~1 200 m的海陆过渡相含煤岩系，岩性主要以砂岩、泥岩和碳酸盐岩夹煤层为主[29]。渤海湾盆地晚古生代沉积建造类型复杂，早期以陆表海沉积环境下含煤碎屑岩-碳酸盐岩混合沉积建造为特点，后期以海陆过渡环境下的含煤沉积—陆相河湖沉积环境下的碎屑岩沉积建造为主。石炭系本溪组沉积时期，整个渤海湾盆地基本处于滨海至浅海的碳酸盐岩陆表海沉积环境，沉积分布范围广泛，渤海西部钻井揭示石炭系本溪组厚度为114.5 m。晚石炭世太原组沉积期，渤海湾盆地整体发育一套海陆过渡相含煤沉积建造。早二叠世山西组沉积期，陆表海沉积范围逐渐缩小，发育一套浅水三角洲相含煤过渡型碎屑岩沉积建造，主要由陆相沉积的砂岩、页岩和黏土岩组成，夹有多层近海泥炭沼泽形成的煤层，是渤海湾盆地重要的成煤期。中晚二叠世随着盆地海侵范围的逐渐萎缩，最终海水完全退出，形成了以陆相河流、湖泊沉积体系为特征的古地理格局。沉积环境及有关烃源岩地球化学特征的分析表明，晚古生代主要发育于海陆过渡环境下的暗色泥岩、炭质泥岩和煤岩是渤海湾盆地一套重要的区域性优质烃源岩[29-30]，具有巨大的油气资源勘探潜力。
3.4 中生代陆内走滑-伸展构造阶段
自中生代开始，华北地块与华南地块的碰撞以及太平洋一侧一系列板块构造运动学重组事件的发生，导致中新元古代到古生代长期稳定的华北克拉通进入强烈的板内构造变形作用阶段，经历了早—中三叠世的挤压拗陷和早—中侏罗世的差异拗陷之后，从晚侏罗世到早白垩世发育大量裂陷盆地、变质核杂岩和广泛火山作用[31]。
早三叠世（距今250 Ma），古特提斯洋斜向俯冲到华北地块之下，华北克拉通内部以河流和湖泊沉积为主，多期次的海侵淹没了华北地块的西南边缘（见图8a ）。此时，北侧的阿穆尔超级地块已与华北地块拼合为一个大陆[32]。华北地块和华南地块的碰撞始于中三叠世（距今240 Ma），导致华北地块东部的地壳缩短。古特提斯洋南北缘的俯冲，导致中三叠世华北板块东部地表抬升和大面积侵蚀，华北克拉通盆地的沉积区被迫向西迁移。晚三叠世（距今230 Ma），由于华南地块的顺时针旋转，特提斯洋完全俯冲关闭，华北克拉通与华南板块碰撞拼合，导致秦岭内部强烈的横向变形，其西部的表壳岩发生侧向逃逸作用，东部的超高压变质岩剥露，而华北克拉通的东部则持续抬升，使得隆升剥蚀区的范围进一步扩大，渤海海域内早—中三叠世沉积地层几乎被剥蚀殆尽，仅局部残留[33]（见图8b ）。
早侏罗世托阿尔期（距今180 Ma），华北克拉通大范围的隆升，仅其南部边缘的伸展盆地仍在继续发育，且边缘地区的基性火山活动也很活跃。在此阶段内，随着古特提斯洋的完全关闭，以及东侧的古太平洋（伊泽奈崎）板块开始向东亚大陆之下俯冲，华北地区也进入了太平洋构造域的发展阶段。早—中侏罗世，在太平洋板块扩张影响下，伊泽奈崎板块的俯冲方向发生顺时针旋转，由之前的南西向逐渐转为北西向的快速俯冲（见图8c ），郯庐断裂带发生左行走滑运动，华北地块总体处于周缘挤压的大背景之下，岩浆活动微弱。早白垩世初期，伊泽奈崎板块北北西向加速俯冲，郯庐断裂再次发生强烈的左行走滑运动[35]。此后，由于伊泽奈崎的俯冲板块后撤，华北东部发生了重大的构造体制转换，总体上是由挤压构造体制转化为伸展构造体制（见图8d ），该事件始于距今140~150 Ma，终止于距今100~110 Ma，高峰期是距今110~120 Ma[36]。郯庐断裂和兰聊断裂将中生代渤海湾盆地区分为两大截然不同的构造区：在其东部以北西、北西西向断陷盆地发育为主；在其西部，受太行山东拆离大断层的影响，以北东、北北东向断陷盆地发育为主。郯庐断裂和兰聊断裂是火山喷发带，控制发育了一系大规模岩浆活动，在断裂带附近伴有玄武岩喷发。沉积建造、岩浆活动和构造变形等特征表明，华北克拉通破坏发生在早白垩世，其高峰期约在距今125 Ma[23,31]。早白垩世（距今120~130 Ma），伊泽奈崎板块可能已经转变为高角度俯冲、回转与后撤速率达到最大（见图8d ）。早白垩世沉积盆地形成以及巨量的北北东向岩浆岩带的发育，记录了华北地块中生代构造体制转换、岩石圈减薄等重大的大陆动力学过程[34,36]。
渤海湾盆地不同地区中生代地层保存条件差别较大，总体呈规律性分布，主要是由于受到了晚三叠世印支运动以及侏罗纪—白垩纪燕山运动的叠加改造影响。三叠系在盆地内的分布比较局限，仅在盆地西部的临清坳陷、冀中坳陷的少数地区残留，而东部的辽河坳陷、渤中坳陷和济阳坳陷则整体缺失。中、下侏罗统除盆地的新生代凸起或隆起区缺失外，分布较广泛，且总体上呈北东向、北西西向或近东西向展布。上侏罗统—白垩系由于燕山晚期的构造抬升剥蚀，盆地内的地层分布较零星，仅在渤海海域及周边坳陷内残留该套地层（见图9 ）。
3.5 新生代陆内裂陷盆地阶段
渤海湾盆地前新生代基底经历了太古宙至中生代复杂的构造演化，特别是印支运动和燕山运动对新生代盆地的构造样式、沉积格局产生了显著的影响。喜马拉雅期以来，太平洋板块向西斜向俯冲于欧亚大陆东部边缘之下，同时印度-欧亚板块的持续俯冲碰撞远程效应也影响到了华北克拉通东部，构造应力场由近东西向拉伸顺时针转变为北西—南东向拉伸，并一直持续该过程旋转到近南北向拉伸，渤海湾盆地先后经历多幕伸展裂陷作用，持续的裂陷导致了差异沉降，形成了隆坳相间的构造格局。特别是，地幔隆起导致的地壳强烈减薄与岩石圈尺度的走滑作用叠加（见图10 ），在郯庐断裂西侧、兰聊断裂两侧、太行山山前断裂形成了3个串珠状分布的古近纪宽深凹陷带。
盆地古近系烃源岩生烃受古近纪末凹陷的剥蚀厚度和新近纪—第四纪沉积厚度影响，沉降强度控制了烃源岩的热演化程度，各凹陷古近系主力烃源层系的埋深往往决定了其热演化程度及主要生烃期。在此过程中，渤海湾盆地的沉积沉降中心也由此不断迁移，呈向心式，由陆地最终迁移到渤海海域[37]。处于海域盆地中心的渤中凹陷沉积了厚达12 000 m的新生界，成为了渤海海域勘探的最有利区域。
在新生代早期，孔店组—沙河街组四段沉积期，整个渤海湾盆地普遍经历了裂陷作用，形成彼此分隔的箕状小断陷，断裂对沉积的控制作用明显，地层主要沿着断层呈北北东向或北西向分布[38]。始新世中期沙河街组三段沉积期（距今43 Ma），太平洋板块对欧亚大陆的俯冲由之前的北北西向转为北西西向，郯庐断裂和兰聊断裂等大型基底断裂右旋走滑活动加强[27]。渤海湾盆地进入了强烈断陷发育期，该时期内基底快速沉降，盆地沉积与沉降中心沿北东方向逐渐迁移到郯庐断裂带附近，各凹陷彼此连通，但又被盆地内的隆起分隔，形成新生代隆坳相间的构造格局。凹陷内为相对封闭还原环境下的水咸化、半咸化深湖沉积，形成了盆地内最重要的烃源岩，越接近断裂带附近的坳陷，其烃源岩品质越好。渐新世东营组沉积期，裂陷作用再次增强，各断陷快速沉降，最大沉降速率达到了360 m/Ma，湖盆水体进一步扩大，渤海海域的渤中凹陷成为整个渤海湾盆地的沉积、沉降中心。渐新世中晚期，构造活动逐渐平静，断裂对沉积的控制作用也相对减弱。新近纪以来，受控于较弱挤压应力场，渤海湾盆地进入了裂后热沉降阶段，在这个过程中，海域的渤中凹陷依然是盆地的沉积、沉降中心。
在建立渤海湾盆地构造-地层格架基础上，通过平衡剖面技术恢复了盆地近东西向剖面（埕北凹陷—埕北低凸起—渤中凹陷）古生代以来的构造演化过程（见图11 ）。古生代加里东—海西期，华北克拉通处于稳定发展阶段，属于沉积建造期，构造运动以整体垂直隆升为主，渤海湾盆地没有发生大的构造变形。中生代开始，区域板块拼贴碰撞导致构造不稳定，盆地开始遭受不同方向和不同强度的挤压，印支期发育北西西向大型背斜和向斜构造，并发育一系列逆冲断层，地层抬升剥蚀形成古生界的负向地质结构。晚侏罗世—早白垩世（J3—K1），部分早期的逆冲断层发生负反转形成伸展断陷盆地，中生代末期的晚燕山运动导致本区再一次遭受挤压而发生抬升剥蚀，形成新生代底界角度不整合界面。到了古近纪负反转断层再次强烈伸展活动，控制一系列走向大致相同的掀斜半地堑发育，同时新生代右行走滑构造对盆地也有一定的改造作用。
4 盆地构造演化对区域性烃源岩发育的作用
渤海湾盆地是在太古宇和古元古代变质结晶基底之上多旋回叠合盆地，在其漫长地质演化过程中，受构造、沉积、古生物及古气候等因素影响，盆地具有丰富的烃源岩物质基础，发育多种类型的烃源岩，包括海相碳酸盐岩、煤系烃源岩和湖相烃源岩等，具有烃源岩层系多、沉积-埋藏史和构造-热史复杂，多期生烃的特点，形成了以新生界为主的、包含盆地基底和深层的多套含油气系统。
渤海湾盆地的结晶基底是太古宇和古元古界深变质岩，没有烃源岩发育。第1期中新元古界属于燕辽裂陷槽的残余，盆地西北部残留有该套沉积地层、东南部缺失，野外露头发现油苗显示，但经多年研究，目前未见规模性烃源岩[12]。第2期成盆属于早古生代碳酸盐岩克拉通，渤海湾盆地范围内后期受到多期改造，至今没有发现寒武系—奥陶系优质烃源岩。第3期成盆属于晚古生代克拉通，石炭纪—二叠纪发育区域性煤系烃源岩，经历了中新生代多期构造叠加改造，三叠纪末发生的印支运动，导致盆地范围内东强西弱发生不均衡抬升，此后的燕山期—喜马拉雅期被进一步剥蚀改造，在渤海湾盆地陆地区残留规模大，海域规模小[29-30]。第4期中生代陆内走滑-伸展断陷盆地原型主要是在区域挤压隆升背景下形成的残余小断陷，并受到印支期、燕山期和喜马拉雅期多期次和多方向的强烈叠加改造，目前未发现优质烃源岩。第5期成盆，新生代陆内裂陷盆地主要是在区域性强伸展背景下的先断后拗裂谷型盆地，盆地构造改造较弱，始新世发育沙河街组世界级优质湖相烃源岩（见图12 ）。
目前在渤海湾盆地的多套烃源岩中，以古近系世界级特优质湖相烃源岩为主，优越的生烃潜力为盆地内油气的富集成藏提供了重要的保障。上古生界石炭系—二叠系煤系为潜在的区域性烃源岩。
4.1 古近系湖相优质烃源岩
渤海湾盆地作为全球25个超级盆地之一，其探明储量、年产量和剩余资源量都占中国石油资源的三分之一以上。其之所以能成为超级盆地，地层中发育的多套烃源岩和含油气系统发挥了重要的作用，特别是古近系的多套优质湖相烃源岩，是盆地油气最主要的来源。
新生代以来，渤海湾盆地受太平洋板块西向俯冲以及印度-欧亚板块碰撞的远程效应的影响，形成了多幕伸展裂陷叠加热沉降坳陷的双层结构样式[38]，新生界沉积厚度超过10 000 m。古近系是渤海湾盆地内分布最广的层系之一，面积7.3×104 km2的渤海海域，其中5.5×104 km2分布有古近系。勘探实践以及前人的研究表明[4,10,35]，渤海湾盆地古近纪发育了包括沙河街组四段、沙河街组三段（简称沙三段）、沙河街组一段、孔店组和东营组在内的多套烃源岩，特别是沙三段半深湖相—深湖暗色泥页岩，被认为是整个盆地内的最优质的烃源岩（见图12 ）。在渤中凹陷，沙三段有效烃源岩厚度大，有机质丰度最高，有机碳含量高达16%（见图13 ），有机质类型以Ⅰ型（腐泥型）和Ⅱ1型（腐殖腐泥型）为主，烃源岩最大埋深近9 000 m，处于高—过成熟阶段且已经进入生烃门限。
构造背景和沉积环境是控制烃源岩有机质丰度和类型的最根本因素，不同的构造背景及沉积环境中会形成不同特征的烃源岩。前文述及，渤海湾盆地古近系沙三段沉积期，强烈的伸展和断层活动，导致沉降速率和沉积速率均加快，湖盆水体深度和范围逐步扩大，为凹陷内部半深湖—深湖相暗色泥岩、页岩等沉积提供了条件[4⇓⇓⇓-8]。另外，由于控凹断层的构造活动强烈，盆地形成了典型的多隆多凹相间分布的格局，沙三段主要是以近物源沉积为主，分隔各凹陷的隆起或凸起成为了凹陷沉积的主要物源区，如渤海海域内的石臼坨、沙垒田和庙西等凸起区[11]。沙三段沉积期，气候温暖潮湿，陆源营养物质及有机质贡献充足，其中硅藻、沟鞭藻和金藻等藻类大量发育，藻类的周期性或季节性勃发为有机质富集创造了条件（见图14 ），在此环境中形成了渤海湾盆地最重要的沙三段优质烃源岩，成为盆地数个亿吨级大油田的主力烃源岩层。未来针对以沙三段湖相源岩为主的有利成藏区带勘探应聚焦于邻近新生代深凹区的潜山带，包括渤中凹陷、歧口凹陷和东营凹陷等新生代富烃凹陷，加强对中深层常规和非常规油气成藏系统的研究，以期实现渤海湾盆地油气勘探新的突破。
4.2 石炭系—二叠系煤系烃源岩
晚古生代作为中国地质历史上重要的聚煤期之一，以广泛发育海陆过渡环境下的煤系为主，是已被实际勘探所证实的重要烃源岩层系，在冀中坳陷、黄骅坳陷、济阳坳陷等相继探明了以上古生界煤系为源岩的工业性油气藏[30]，显示出海陆过渡背景下发育的石炭系—二叠系煤系具有巨大的资源勘探潜力和良好的勘探前景。
石炭系—二叠系煤系的形成主要与海西中晚期的构造缓慢沉降及海侵作用有关，上石炭统太原组及二叠系山西组是主要的生烃层系，暗色泥岩、炭质泥岩及煤岩作为主要的生烃岩性，有效烃源岩厚度一般在200~250 m，最厚可达300 m。其有机质类型主要为Ⅱ2—Ⅲ型，以生气为主。从区域角度而言，整个华北地区自晚石炭世接受大范围的沉积，成为陆表海型聚煤盆地，地层分布面积大且厚度稳定。但由于中新生代的多期构造运动，导致石炭系—二叠系经历了多期埋藏-抬升过程[39]，整体来看，在渤海湾盆地的黄骅坳陷南部、冀中坳陷的东北部、临清坳陷的东部和西部以及渤中坳陷的中部等地区煤系地层残留厚度较大，形成了东西分异，南北分带赋存格局，总体显示出由凸起、斜坡带向凹陷内逐渐减薄甚至尖灭的特点（见图15 ）。渤海湾盆地主要生烃坳陷上古生界烃源岩有机质成熟度差异较大，总体热演化程度较高，济阳坳陷是古生界有机质成熟度较高的地区，形成了以东营凹陷为主体，沾化凹陷和惠民凹陷中央为高成熟度中心的环带形展布格局，其镜质体反射率（Ro）大部分为1.3%~2.0%，黄骅坳陷石炭系—二叠系有机质成熟度分布相对简单，形成以歧口凹陷为较高成熟度中心，成熟度向四周降低的等成熟带[10]。而东濮凹陷、冀中和临清坳陷等Ro值为0.6%~1.3%，处于成熟阶段（见图16 ）。中新生代多期构造运动导致的改造埋藏使得上古生界煤系烃源岩主要经历了两次生烃过程，其中晚侏罗世随埋深增加，石炭系—二叠系烃源岩的有机质成熟度不断提高，至早白垩世，达生油门限开始生烃。新生代古近纪强烈裂陷和新近纪大规模的热沉降，上古生界埋深不断增加，大部分地区的埋深超过了3 000 m，迅速的埋深增温导致煤系烃源岩有机质热成熟度不断增加，开始进入大规模二次生烃阶段[30]。构造演化过程和地层分布特征表明，黄骅坳陷中南部地区的石炭系—二叠系保存相对完整，煤系残余厚度大，且有机质丰度较高，结合目前的勘探实践，可以预见黄骅坳陷中南部的乌马营、歧北、歧南和埕海等潜山带将是石炭系—二叠系煤系的油气勘探重点地区。
5 结论
从盆地演化看渤海湾盆地，是多个原型盆地的不同部位、经历多期和多样化改造叠合与复合的地质体。从中新元古代裂陷槽形成开始，先后发育了早古生代碳酸盐岩克拉通边缘坳陷、晚古生代海陆过渡相克拉通内拗陷、中生代陆内走滑-伸展断陷和新生代陆内裂陷成盆等构造作用和沉积建造阶段，经历了多期成盆-改造-再成盆-再改造过程，于第四纪最终定型成现今的盆地隆坳分布格局。
盆地演化控制了优质烃源岩发育、改造和保存。新生代渤海湾盆地主要是在区域伸展背景下的先断后拗双层结构型盆地，古近系沙三段沉积期，盆地发生强烈伸展断陷，快速的沉降以及隆凹相间的构造格局使湖盆水体深度和范围逐步扩大，相对封闭、还原环境下的水体咸化、半咸化深湖沉积，促使沙三段成为有效烃源岩厚度大、有机质丰度高的世界级优质烃源岩层。目前盆地成藏主要呈现“一源（古近系）多藏（储层从太古宇到第四系）”特征，已证实的烃源岩为古近系湖相烃源岩，在太古宇、元古宇、下古生界、上古生界、中生界、新生界都发现了大油气田，剩余潜力依然很大，显示超级油盆极大的勘探潜力。石炭纪—二叠纪区域性煤系的形成主要与挤压汇聚背景下稳定克拉通内拗陷沉降以及区域性的海侵作用有关，渤海湾盆地自晚石炭世接受大范围的沉积，成为陆表海型聚煤盆地，地层分布面积大且厚度稳定。经历中新生代多期改造，最终形成石炭纪—二叠纪区域性煤系东西分异，南北分带的赋存格局，是盆地潜在的区域性烃源岩。