多边界断层型断陷或洼陷的断层活动往往呈现分段和分期差异活动的特征，从而形成复杂的洼陷结构和构造演化过程。而不同地质时期的洼陷结构控制了烃源岩和储集层的平面及垂向分布，断陷的构造演化过程控制了不同地质时期的古构造格局。这导致不同地质时期古地貌格局和同一构造层在不同地质时期构造形态的巨大差异。
利用基于面的三维构造恢复技术（2.5D），对孤北洼陷12个构造层进行了去断层和去褶皱等构造恢复，重建了孤北洼陷不同地质时期的古地貌和同一构造层在不同地质时期的构造形态及演化模式，对油气烃源岩分布和油气成藏提出了新的认识。
孤北洼陷不同地质时期的古地貌差异很大，孔二段-沙四下亚段沉积期，洼陷北西向展布；沙四上亚段-沙三中亚段沉积期，孤北洼陷变现为东、西两个次洼和中央隆起带的构造格局，东次洼继承性发育，是烃源岩的主要发育区，而西次洼发育时间短、规模小、洼陷中心迁移强，烃源岩质量差。沙二段-馆陶组沉积期，孤北洼陷从西南部开始发育，并不断向北东向下扩展，形成宽浅的湖盆，沉积物厚度相对较薄，烃源岩质量也不高（图1）。
孤北洼陷同一构造层在不同地质时期构造形态差异很大，在此仅以沙四下亚段顶面为例进行说明。在沙四下亚段沉积期，沙四下亚段顶面表现为一北西向的洼陷，沉降中心在西北部；沙四段沉积末期，沙四下亚段顶面形成了东、西两个负向构造和近南北向的中央隆起带；沙三段沉积末期，西南部开始发育负向构造，沙二段-沙一段沉积期，该构造层基本继承了前期的构造格局；东营组和馆陶组沉积期，西南部负向构造规模扩大（图2）。从沙四下亚段顶面构造层的三维构造演化来看，近南北向的中央隆起是从沙四上亚段开始发育，一直延续至今。中央隆起带将东部的次洼和西部、西南部的次洼完全分隔为两个独立的油气成藏单元，东部次洼烃源岩发育，是油气勘探的重点区带，而西部次洼烃源岩品质差，油气勘探潜力低。
图1 孤北洼陷不同地质时期古地貌图
(a)明化镇组沉积期，(b) 馆陶组沉积期，(c)东营组沉积期，(d)沙一段沉积期(e)沙二段沉积期，(f)沙三上亚段沉积期，(g)沙三中亚段沉积期，(h)沙三下亚段沉积期，(i)沙四上亚段沉积期，(j)沙四下亚段沉积期，(k)孔一段沉积期 (l)孔二段沉积期。
图2 沙四下亚段顶面在不同地质时期的构造形态
研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊Journal of Asian Earth Sciences。论文第一作者和通讯作者为中国石油大学（华东）地学院李宝刚。合作者包括中国石油大学（华东）于翠玲，胜利油田勘探开发研究院赵约翰、武云云、辛也、郭玉新。
论文信息：Baogang Li*, Cuiling Yu, Yuehan Zhao, Yunyun Wu, Ye Xin, Yuxin Guo, 2023, Tectonic evolution of the Gubei sag with multiple boundary faults in the Bohai Bay Basin, East China and the control of tectonics over paleo-structures and hydrocarbons: Insights from three-dimensional reconstructions. Journal of Asian Earth Sciences, https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2023.105817.
