黄骅坳陷孔南地区新生代断裂特征及其与油气关系

黄骅坳陷孔南地区新生代盆地演化经历了断陷期、断坳期及坳陷期。盆地内部发育复杂断裂系统,根据断层活动特征可以分为沧东伸展断裂系统与徐西右旋走滑断裂系统。沧东断层剖面上具有铲式正断层特征,向深部滑脱,控制了孔南地区的构造变形;徐西断层可以看作是其上盘上的次级断层。在孔店组沉积期,沧东断层与徐西断层均表现出伸展正断层的特征,控制了其上盘孔店组沉积。在沙河街组三段沉积期,受基底断层右旋走滑影响,徐西断层及其上盘分支断层表现出右旋走滑特征。在伸展与走滑的共同作用下,在孔南地区中北部聚集了丰富的油气。     

渤海湾盆地黄骅坳陷南部古近系孔店组沉积时期构造古地理演化

黄骅坳陷南部的古近系孔店组是渤海湾裂陷盆地古近纪最早的沉积地层。孔店组分布在相向倾斜的沧东断层与徐西断层构成的地堑之中。综合分析盆地剖面构造特征、残留地层厚度分布及层序结构、断层生长指数等,认为黄骅坳陷南部孔店组沉积时期经历了从伸展拗陷（或拗断）盆地向伸展断陷盆地的构造古地理演化。孔三段、孔二段沉积时期,黄骅坳陷南部发育大量规模小的正断层,断层分布均匀、活动强度较弱,且彼此间的差异性较小,同沉积期的活动断层基本上不影响沉积区的沉降-沉积作用,充填的沉积层总体上表现为平行、亚平行或凹叠状的层序结构,沧东断层和徐西断层上盘残留地层缺失边缘相。这些特征说明沧东断层和徐西断层可能并没有构成控制孔三段、孔二段沉积时期的边界,孔三段、孔二段沉积时期沉积区可能总体上表现为伸展“拗陷”或“拗断”的构造古地理面貌。孔一段沉积时期,正断层活动明显增强,且断层活动强度的差异性明显,地壳伸展变形主要集中在沉积区内部的几条规模较大的主干基底断层和沧东断层、徐西断层上,沧东断层、徐西断层成为对沉积区有约束的边界断层,充填的沉积层总体上表现为楔状层序结构,沉积区可能总体上表现为伸展“断陷”的构造古地理面貌,并破坏了孔三段、孔二段沉积时期的盆地原型。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代伸展量的时空分布特征*

以渤海湾盆地黄骅坳陷22条区域地震剖面的构造解释为基础,利用平衡剖面技术计算了不同位置剖面的伸展量、伸展率和伸展系数,并分析了伸展量的时空分布规律。研究表明,黄骅坳陷新生代具有幕式伸展的特点,而且伸展量的时空分布极不均匀。空间上,伸展量主要是由盆地主边界断层伸展位移造成的,主边界断层位移较大处的伸展量也相应较大;时间上,水平伸展运动可以分为始新世、渐新世和新近纪3个时期,其中,始新世伸展主要发生在盆地南部,渐新世发生在中北部,新近纪伸展量较小,主要发生在中部。伸展量时空分布是受盆地构造变形、构造演化控制的。始新世,NNE向沧东断层的伸展位移是控制盆地伸展变形的主要因素,且沧东断层在盆地南区的伸展位移量较大。渐新世,NNE向沧东断层在盆地中北区的伸展位移量相对较大,同时盆地内部NNE向基底断层的右旋走滑诱导的NE向基底正断层对盆地伸展变形做出贡献。新近纪,盆地在后裂陷的热沉降过程中NNE向基底断层仍然有右旋走滑位移,致使盆地中部发育NE向盖层正断层。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代结构特征及构造动力学模式

为了揭示黄骅坳陷新生代构造动力学机制, 本文运用油区构造解析理论, 对黄骅坳陷新生代盆地结构特征做了综合分析。结果表明黄骅坳陷的古近系可视为发育在沧东断层上盘的地堑—地垒构造系统。不同区段的盆地结构特征有显著的差异, 南区总体表现为两个地堑式断陷, 断陷结构与基底断裂产状的变化有关; 中区南部表现为由3条SE向倾斜的正断层控制的半地堑系, 向北变为地堑断陷结构; 北区盆地结构主要受NE向和NW向断层控制, 表现为半地堑或地堑断陷结构。在黄骅坳陷新生代盆地结构特征分析的基础上, 进一步讨论盆地结构演化过程和动力机制之间的关系, 提出了黄骅坳陷新生代构造动力学模式。     

黄骅坳陷新生代沉降中心迁移:数值模拟证据

在详细调研前人成果的基础上,参考最新的地震解释资料,绘制了黄骅坳陷新生代各期地层古厚度图,并由此重建了黄骅坳陷古地貌形态,认为黄骅坳陷新生代沉降中心具有由南向北再转向东迁移的特点。通过对该区域新生代构造沉降演化进行数值模拟实验,认为造成这一迁移的主要机理在于在欧亚大陆与印度板块碰撞及伊佐奈崎板块和菲律宾板块向西俯冲于欧亚板块之下的综合应力作用下,黄骅坳陷两条控盆边界断层先后开始活动.首先在沧东断层弯曲的应力集中部位产生裂陷,后羊二庄等兰聊断裂延伸端也开始活动,使得沉降中心沿沧东断层向北迁移,由于受到新港潜山构造带影响,古近纪末期开始转向东部海域迁移,新近纪时迁移至现今最大沉降中心歧口凹陷。     

黄骅坳陷中区新生代断裂系统及其成因分析

断裂是黄骅坳陷新生代主要构造变形类型,对该区油气成藏有重要影响。本文将黄骅坳陷中区的断裂划分为6个系统,并综合分析了它们之间的关系。每一断裂系统至少有一条主干基底断层,发育在该断层上、下盘的次级断层以不同形式与主干基底断层组合在一起,其剖面上的构造样式和平面上的构造组合显示了该断裂系统在新生代的运动学特征。在系统分析黄骅坳陷中区新生代断裂系统的断层组合、构造样式、主干断层位移方式及生长史的基础上,结合区域构造背景、伸展边界条件及断层间的相互作用,探讨了该区断裂系统的形成机制。分析结果表明:区域构造背景下存在的伸展边界控制了整个黄骅坳陷中区新生代断裂系统总的构造格局,系统中主要断层走向与伸展边界近于平行。这进一步证实了区内右旋走滑作用与伸展作用的相互耦合,致使断层沿走滑构造带出现转向或中断。各断裂系统之间及系统内部断层间的运动学关系表明黄骅坳陷古近纪受两个构造动力控制,一是地幔热作用引起岩石圈北西—南东向引张作用,二是北北东向深断裂带的右旋剪切作用。     

黄骅坳陷构造变形格局与演化过程分析

本文以覆盖全区的3D和2D地震剖面的地质构造解释为基础,详细描述和分析了黄骅坳陷的基底和盖层结构构造及其演化,在黄骅坳陷基底内识别出了印支期东西向展布的大型褶皱-冲断构造和燕山主期NNE向展布的大型褶皱-冲断构造,认为黄骅坳陷中的歧口凹陷是在印支期古背斜的基础上经过新生代的伸展裂陷活动负反转而形成的断陷型盆地;确定出黄骅坳陷中、北区陆上新生代盆地结构表现为NE向延伸的、西北断东南超的多米诺式半地堑系结构,而在海域地区则表现为近东西向展布的规模巨大的复式地堑型结构;提出沧东断层延伸到黄骅坳陷中的板桥凹陷的北部,其断距已经逐渐减小,并与北塘次凹西斜坡发育的茶淀断裂以构造转换带方式衔接。论文还以盆地内的大型断裂系统的活动性和盆地沉降史的定量分析为基础,将黄骅坳陷新生代同裂陷阶段划分出三个幕次的演化过程,并发现从裂陷Ⅰ幕到裂陷Ⅲ幕盆地的沉积-沉降中心经历了由南向北、由陆向海的规律性迁移。根据控制沉降中心迁移的构造应力场,结合区域渤海湾盆地的基本特征,提出斜向拉分盆地模式来解释黄骅坳陷,乃至渤海湾盆地孔店组-东营组沉积期间的发育演化机制。     

济阳地区埕岛-垦东构造带中生代的逆冲断层及其与郯庐断裂带的关系

济阳坳陷埕岛—垦东潜山构造带与郯庐断裂带相邻。4条地震剖面在桩西和埕岛地区中生界内揭示大量逆冲断层,据此分析了该构造带不同部位的沉积—变形特征。郯庐断裂带在中生代不同时期具有不同的活动性质。郯庐断裂带的复杂运动过程是桩西和埕岛地区逆冲断层乃至整个北西向构造带中生代以来构造演化的直接动力之一。埕岛—垦东构造带在中生代之前具有相同的构造演化过程,其后由于郯庐断裂带两侧地块发生复杂的斜向离散—斜向汇聚运动,造成构造带不同位置形成了截然不同的构造面貌,于晚白垩世时形成北西向的埕岛—垦东构造带;新生代时因济阳坳陷形成再次统一接受沉积成为潜山披覆构造带。     

胶莱坳陷主要断裂系统与动力学演化特征

胶莱坳陷是发育在鲁东隆起上的一个中生代断陷盆地，在对盆地主要断裂系统分析的基础上，认为坳陷的形成与发展主要受边界断层尤其是郯城－庐江断裂带煌控制，经历了３个受不同地球动力学条件控制的演化阶段，古生代－中生代为陆－陆碰撞与板内造山运动阶段；白垩纪为郯庐断裂右旋剪切作用阶段，该时期是坳陷总体抬升时期，局部形成了早第三纪次凹（洼陷）对于如胶莱坳陷等这种后期剥蚀较强烈并经历了复杂的盆地动力学演化过程的残余     

中国东部逆断层及油气

传统上把我国的沉积盆地划分为东部拉张,中部过渡,西部挤压,这种观点曾经束缚了人们的地震解释思路,在中国东部的剖面上出现逆断层现象而不能予以确定。事实上,中国东部总体上以拉张构造为主,普遍发育正断层,但在勘探中也确实发现了逆断层,且对油气聚集具有重要的控制作用。从成因观点分析,这些逆断层主要可分为构造挤压型及重力滑动型两大类。构造挤压型逆断层按地质时代又可分为晚第三纪、白垩纪、古生代末等三个时期,它们分别对应于中国东部大地构造演化的三个“断陷—坳陷”旋回,断陷对应于构造拉张期,坳陷对应干构造挤压期,逆断层主要发育于坳陷发育时期。着重对两类逆断层的形成机制、演化规律及油气赋存状态进行了论述剖析。中国东部含油气盆地的构造运动不是一张到顶的;晚第三纪的构造挤压逆冲断层与重力滑动逆冲断层在形成机理上是有区别的;逆同生断层在晚期干上覆地层中形成的浅层构造,应是次生油气藏的良好场所。     

北大港-白东构造带成因的实验解析

砂箱模拟实验已经被证明是研究盆地内部伸展构造的有效工具。用砂箱实验模拟了黄骅盆地内部北大港—白东构造带的成因，认为北大港—白东构造带是盆地在以沧东断裂为主边界断层的伸展过程中，上盘变形受到新港—海河断裂带影响的产物。     

黄骅坳陷南区扭动构造特征及其与油气聚集的关系

在研究黄骅坳陷断裂系统的基础上,通过力学分析认为黄骅坳陷在第三系盖层中极难出现明确的走滑断裂,但形成大量斜向滑动断层,具有典型的扭动构造特点。扭动构造包括直扭型和旋扭型两种,其中沧东断裂、徐西断裂、南皮北-盐山隐伏断裂以及皂坡-故县隐伏断裂带所围限的区域以发育直扭型构造样式为主,组成＂λ＂字形、雁列式及＂S＂形断裂构造样式等。在豫冀鲁巨型帚状构造体系和边界大断裂共同作用下,以南皮洼陷为漩涡中心,形成帚状旋扭构造样式。这一旋扭构造样式在南皮北-盐山隐伏断裂带南部的乌马营地区表现最为明显,其次为沧东断裂下降盘的舍女寺地区,平面上呈向南西方向收敛、向北东方向撒开,在沙二段、沙三段地层最为明显。张扭性断裂系统对油气聚集的重要控制作用主要表现为圈闭和断裂构造带形成、油气垂向运移通道作用以及控油性差异等3个方面。     

华北克拉通内部的拉分盆地:渤海湾盆地黄骅坳陷结构构造与演化

华北克拉通内部的拉分盆地有汾渭地堑、胶莱盆地和渤海湾盆地内部一些次级拉分构造单元等。黄骅坳陷就是这样一个拉分构造,位于渤海湾盆地中心地带,整体呈北北东走向,分割西侧北北东向的冀中坳陷和东侧北西西向的济阳坳陷,是发育在一个巨型走滑构造带中的新生代拉分盆地。黄骅坳陷的西界为沧东断裂系,东界为兰聊—盐山—羊二庄断裂系,最大负向构造单元在"大歧口凹陷",古近系最大沉积厚度达11km以上,是渤海湾地区地壳伸展最剧烈的地区。黄骅坳陷东、西边界相对较陡,受其控制,整个黄骅坳陷表现为拉分盆地;而"大歧口凹陷"为其主体,"大歧口凹陷"内部构造样式的控制性构造为东西向的断裂,而不是传统认为的沧东断裂等;所以,黄骅坳陷内部单个凹陷具有比较独特的下部为地堑式断陷、上部叠加北断南超的箕状结构。黄骅坳陷内部的凸起是沙一期才开始出现并起分割沉积空间的作用,沙一期以前,现今的歧口主凹、板桥次凹、歧北次凹、歧南次凹、北塘凹陷等都还是统一的一个湖盆。黄骅坳陷主要构造总体可划分为北北东向盆缘走滑断裂系、北东东向区域伸展断裂系、东西向盆内次级伸展构造和南北向变换构造,其中,最为显著的分割构造就是南北走向的沿岸变换带与孔店隆起。不同的伸展构造区受统一的基底拆离构造系统控制。"大歧口凹陷"的结构构造是华北克拉通破坏晚期阶段裂解过程的直接记录,是区域北北西向伸展背景下的产物。盆地构造经历了4个重要发展阶段:始新世孔店事件形成的拓展裂解阶段、渐新世初济阳运动事件形成的地堑式拉分断陷阶段、渐新世末东营运动形成的箕状断陷阶段、中—上新世热沉降期的碟状挠曲拗陷演化阶段。     

歧口凹陷新生代构造演化与油气

歧口凹陷是地壳拆离断层(NE-NNE向沧东断层)NW-SE向伸展作用和NNE向深断裂带走滑作用叠加的产物.新生代演化分为3个时期:始新世,由于NW-SE向区域伸展作用,凹陷是一个由沧东断层控制的断坡凹陷;渐新世,凹陷受NW-SE向区域伸展和NNE向深断裂带右旋走滑的共同作用;晚第三纪到第四纪,区域伸展作用基本停止,走滑作用仍在继续,由走滑作用导致的SN向局部伸展作用显得更加突出.构造演化对凹陷油气形成和分布有控制作用,凹陷西部和南部是有利的油气勘探区.     

黄骅盆地南部前第三系基底中的逆冲构造

黄骅盆地南部前第三系构造层中广泛发育有逆冲构造.其中西部的逆冲构造带以逆冲堆叠背形构造和逆冲叠瓦扇构造为主, 中部以楔冲双重构造和低角度盲冲或顺层滑脱构造为主, 东部以高角度板状逆冲叠瓦构造为主.这些逆冲构造带都表现为由SE向NW-MNW方向的逆冲, 而且由构造样式推测的拆离滑脱深度是由西向东逐渐加深, 表明在深层可能有一条向南东倾斜的拆离断层将它们连锁在一起, 构成统一的逆冲构造系统.从卷入逆冲构造的地层的地质时代推测, 逆冲构造主要是在早—中三叠世盆地发育之后、侏罗—白垩纪盆地形成之前形成的, 并在早—中侏罗世盆地发育过程中又有进一步活动.逆冲构造形成后又受到中—新生代时期的伸展构造和走滑构造的叠加和改造.控制黄骅盆地老第三纪伸展盆地的形成和演化的沧东断层的某些地段, 在前第三纪时期曾经是一条逆冲断层.      

钦防海西-印支海槽西界断裂新探

本文主要根据二维地震剖面并结合野外露头的分析认为,十万大山盆地东南缘的基底断裂是钦防海槽向北西冲断-推覆的前锋断层,断裂两侧的中、古生界在地层层位与厚度上存在明显差异。钦防海西-印支海槽的西界不应是灵山断裂,而应是十万大山盆地东南缘的基底断裂,其范围远大于现今博(白)—罗(定)—广(宁)断裂与灵山断裂之间的范围。基底断裂为一无根的推覆构造带,其下掩覆了十万大山盆地东南缘的许多区域,是下一步油气勘探的重要领域。     

天津岩溶地热田热储特征研究

从天津大地构造特征和地层分布入手，综合分析了岩溶热储特征.认为天津地区主要大地构造格局从西北向东南依次为冀中拗陷、沧县隆起和黄骅拗陷，主要断裂有北东向的沧东断裂、天津断裂以及北西向的宁河-宝坻断裂.岩溶地热田主要分布在沧县隆起上，发育了王草庄、大城、潘庄、双窑和小韩庄凸起等地热田.研究认为蓟县系雾迷山组在天津全境普遍分布，岩性为深灰色粗晶白云岩、隧石条带状白云岩，裂缝岩溶发育，孔渗性较好，是主要热储层.寒武系、奥陶系热储在沧县隆起核部大面积缺失，在其他地区广泛分布，是主要热储层之一.沧县隆起的热流值较周围地区高，地热水的来源主要为北部蓟县山区，热水运移的最重要通道是大断裂以及不整合面.