渤海湾盆地歧口凹陷断裂活动定量分析和评价对油气成藏的控制作用研究

歧口凹陷是渤海湾盆地重要的含油气凹陷,凹陷内发育多个断层相关圈闭。受多期构造运动作用,研究区发育4组方位断裂。前人从不同角度对断层在油气成藏过程中的作用进行了分析研究,但多以定性研究为主。本文通过构造层序界面、生长指数、断距- 埋深曲线等研究手段,建立系统的断裂活动参数体系、评价标准和评价技术,定量分析断裂活动特征。岐口凹陷古近系断裂主要活动时期为沙三段和沙一段- 东营组沉积时期,沙三段- 沙二段沉积时期受北西- 南东向伸展作用影响,北东- 北东东向断层开始发育;沙一段- 东营组沉积时期区域伸展方向转变为近南北向,发育大量近东西向展布断层。结合断层分布规律,凹陷自下而上划分为前裂陷构造层、裂陷构造层和后裂陷构造层,裂陷阶段进一步划分为裂陷I幕和裂陷II幕。通过对岐口凹陷断裂活动特征的厘定,发现断裂在不同历史时期的活动对于洼槽形成、圈闭演化以及圈闭有效性均有明显的控制作用。断裂在不同历史时期的活动控制了小型断控洼槽的形成与展布,洼槽的迁移规律受控于应力场及断层走向的变化。临近的同向断层分段生长连接过程中,上盘分段生长点位置能够形成局部构造高点,从而形成同向断层相关圈闭。盆地主要生排烃期与断层相关圈闭形成时间的匹配也是影响圈闭有效性的重要因素。     

南海北部珠江口盆地珠一坳陷西江凹陷与陆丰凹陷差异裂陷过程定量分析

西江凹陷和陆丰凹陷均位于南海北部珠江口盆地珠一坳陷,前者盆地结构为两条NE向铲式边界断层控制的近对称地堑,后者表现为6条弯曲主干断层控制的“两洼夹一隆”构造格局。文章运用三维地震资料,在盆地结构、断裂系统描述的基础上,选取了两个凹陷共8条地震—地质剖面进行平衡剖面恢复,计算两幕裂陷阶段盆地伸展量、拆离深度等定量参数,并据此分析二者差异裂陷演化过程及与区域构造演化之间的联系。两个凹陷在新生代均经历裂陷一幕、二幕以及裂后拗陷阶段,其中每幕裂陷又可细分为早、晚两个亚幕。西江和陆丰凹陷的裂陷演化具有时空差异性。从裂陷一幕到二幕,二者伸展量都具有随时间减小的一般特征,其中西江凹陷的伸展量随时间持续减小,在裂陷二幕晚期仍具有较大伸展量,而陆丰凹陷在裂陷二幕早期伸展量略有升高,但在晚期伸展量急剧减小,其减弱程度远大于西江凹陷。两个凹陷的拆离深度都具有随时间逐渐加深的特征。在裂陷一幕早、晚亚幕,陆丰凹陷的拆离深度略大于西江凹陷。在裂陷二幕早、晚亚幕,西江凹陷的平均拆离深度由约8 km增长至9 km左右,而陆丰凹陷的平均拆离深度由约8 km跳跃式增长至约35 km。盆地的几何结构、断裂系统以及伸展量和拆离深度变化特征均反映陆丰凹陷在裂陷二幕晚期受热沉降作用或提前结束裂陷阶段,而西江凹陷在裂陷二幕之后结束裂陷作用。研究区的裂陷阶段自东向西逐渐结束可能受控于东北次海盆的扩张及南海的自东向西渐进式扩张。区域板块构造演化提供了珠江口盆地沿其轴向向SW方向伸展作用增强的差异伸展环境。该研究所揭示的盆地裂陷演化差异性对认识珠江口盆地的裂陷时限的时空分布和差异裂陷演化都具有重要的意义,也对认识南海北部大陆边缘裂陷过程提供重要的定量数据约束。     

歧口凹陷复式含油气系统及构造控藏模式

构造层序和沉降史分析表明,歧口凹陷在新生代具有显著的幕式构造-沉积演化特征,经历了古近纪裂陷期和新近纪裂后期二个构造活动期、古近纪的裂陷Ⅰ幕和Ⅱ幕、新近纪的稳定热沉降幕和加速沉降幕四幕构造运动。结合凹陷内部重要的构造转换界面、结构和构造演化特点,以及各阶段构造样式和油气成藏聚集规律,将歧口凹陷划分为四大含油气系统:孔店断陷-潜山型含油气系统(Ek)、歧口陡坡断阶型含油气系统(Es)、歧口缓坡断阶型含油气系统(Es1+Ed)、歧口坳陷型含油气系统(N)。通过构造组合样式和油气聚集关系研究,建立了凹陷内部掀斜断块-地垒潜山和凹陷边缘断阶-古隆起披覆潜山构造控藏模式。     

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.     

珠江口盆地西江主洼烃源岩属性、原油分类及成藏主控因素

位于珠一坳陷西江凹陷北部的西江主洼具有古地温梯度低、恩平组泥岩厚度大、岩浆作用多等特殊地质特征,导致其主力烃源岩潜力、原油类型和来源、油气聚集规律和成藏主控因素等复杂性.基于烃源岩有机地球化学特征和分布、原油分类、来源及分布规律、原油聚集与岩浆和断裂关系等分析,开展烃源岩分布及潜力、原油成藏规律及主控因素研究.明确了西江主洼发育文昌组下段的文4段和文昌组上段的文3段两种属性差异的中深湖相烃源岩,且改造作用强、供烃能力有差异.成藏原油可分为两种类型,其来源和空间分布存在差异,类型1原油来自于文4段烃源岩,裂陷层和拗陷层均有成藏,横向运移距离远.类型2原油来自于文3段烃源岩,裂陷层成藏,近洼聚集.成藏主控因素为烃源岩和断裂,文昌组烃源岩属性差异、体量控制了原油类型、成藏级别和运移距离.NE向断层因延走向的分段、分时活动速率变化控制烃源岩发育和展布;NWW-近EW向断裂控制文3段烃源岩,且为近洼处裂陷层成藏断层,为远洼处西江中低凸起拗陷层成藏断层.成藏模式可总结为：烃源控聚、断裂控层、岩浆控富.     

歧口凹陷及周缘新生代构造的成因和演化

歧口凹陷及周缘构造带发育不同方向的新生代断层,主要包括NE、NNE、NEE、近EW和NW向等,从运动学平衡角度推测这些断层均应不同程度地表现为具走滑分量的正断层或上盘斜落的走滑断层。本文提出一个双动力过程模式来解释歧口凹陷及周缘构造带的形成和演化。始新世时主要发生NWW—SEE向区域裂陷伸展,形成NE—NNE向正断层和NEE—近EW向传递断层;渐新世时,受纵贯研究区的NNE向深断裂右旋走滑的影响,叠加了SN向的局部伸展,形成大量NEE—近EW向盖层正断层。晚第三纪时NNE向区域性伸展作用基本停止,深断裂仍继续右旋走滑活动,引起盆地区断层进一步活动。     

渤海湾盆地黄河口凹陷东洼断裂体系发育特征及其变形过程的构造物理模拟

黄河口凹陷东洼是渤海盆地典型的盆缘洼陷,基于新一轮区域三维地震精细解释资料,采用构造解析与构造物理模拟技术相结合的方式,对黄河口凹陷东洼的断裂体系特征与构造演化过程进行研究.研究表明,受走滑和伸展变形的共同作用,研究了发育了以NNE-NE走向为主的走滑断裂体系和以EW-NEE走向为主的伸展断裂体系,断裂构造演化经历了孔店组-沙四段沉积时期的初始张扭裂陷阶段、沙三段沉积时期的走滑伸展裂陷阶段、沙一二段和东营组沉积时期的伸展萎缩持续走滑阶段、馆陶组和明化镇组沉积时期张扭变形阶段等4个阶段.其中,主走滑断层是在初始张扭裂陷阶段所形成的NE向伸展断层基础上持续活化而成;主伸展断层则形成于走滑伸展裂陷阶段的SN向伸展作用应力背景下.在伸展萎缩持续走滑阶段,各方位断裂在近SN向伸展作用下持续再活动,表现为走滑-伸展复合变形为主;在张扭变形阶段,先期主干断裂选择性活动,同时新生形成大量新近系的次级断层.      

北部湾盆地乌石凹陷东洼伸展滑脱构造发育演化模式及其油气地质意义

北部湾盆地乌石凹陷从古新世早期到渐新世末期经历了多幕次的伸展,在裂陷Ⅱ幕时期形成了一组近E-W向的伸展滑脱断裂系,但其形成机制及演化过程尚未明确. 基于油气勘探过程中获取的全新高精度三维地震资料,应用构造?地层综合解释以及定量分析的技术方法,对乌石凹陷东洼伸展滑脱构造进行了深入的解析. 结果表明,乌石东洼新生代地层共发育7条近E-W或NE-SW向展布的伸展滑脱断层（Fa?Fg）,这些伸展滑脱断层与北倾的7号断层相向倾斜发育,共同控制了流沙港组一段到涠洲组一段的跷跷板式地层沉积和大型滚动背斜的形成. 从演化上来讲,在始新世早中期（T100-T83）盆地为由NE-SW向展布的7号断层和局部基底小规模正断层控制的地堑或半地堑盆地,早期局部沉积的流沙港组三段被晚期连续沉积的厚层流沙港组二段油页岩覆盖. 始新世晚期?渐新世晚期（T83-T60）,盆地沉积了由对倾发育的伸展滑脱断层和7号断层共同控制的流沙港组一段?涠洲组一段,对倾断层的先后活动导致了沉降沉积中心的迁移,控制了复杂的“跷跷板式”滚动背斜及“包心菜”构造的发育. 新近纪以来（T60-海底）,盆地的构造活动性减弱,转变为坳陷型盆地. 描述了乌石凹陷东洼裂陷Ⅱ幕时期形成的伸展滑脱构造的几何学特征,并解析了伸展滑脱构造的形成模式,提出了滑脱断裂发育有自下坡断层组向上坡断层组迁移的规律,对解决油气的运移、储存、保存等问题有重要的意义.      

内蒙古查干凹陷的构造格架与演化

查干凹陷发育于华北板块西北缘的古造山带基础之上,属造山期后的伸展垮塌型盆地。位于该凹陷东南部的“毛敦侵入体”和“毛东断层”主要形成于前白垩纪,均为盆地基底的查干础鲁深大断裂带的重要组成部分;前人所划分的“罕塔庙次凹”主体可能为前白垩系残留地层,而并非早白垩世断陷沉积。凹陷的构造格架受不同级次的断层带控制;主要构造样式可分为伸展构造、挤压构造、反转构造和具有走滑分量的构造4大类,并以伸展构造为主体。该区白垩纪-新生代的构造演化经历了伸展断陷发生、发展、弱伸展断-坳转化、稳定坳陷和挤压改造5个阶段。     

裂陷盆地断层的形成和演化——目标砂箱模拟实验与认识

摘要 断层的分布、活动和演化是裂陷盆地构造研究的核心,也是其油气勘探的关键。大量高精度的三维地震资料表明裂陷盆地内断层分布组合十分复杂,无法用经典构造地质学理论——Anderson模式作出合理的解释, 现有的模式（叠加模式和斜向伸展模式等）也还没有很好地揭示裂陷盆地断层复杂性的实质和断层形成和演化的内在规律。本文以渤海湾盆地张巨河构造带和北部湾盆地涠西南凹陷两个有高精度三维地震资料覆盖、断层分布与组合十分复杂并富含油气的典型裂陷盆地区为原形,进行了目标砂箱模拟实验,再现了目标区构造的基本特征。砂箱实验所揭示裂陷盆地断裂系统的基本特征是：1）基底先存构造（主要所控制的断层构成了盆地断裂系统的基本格架;2）断层的形成与演化决定于基底先存断裂的取向、区域伸展方向及伸展量。首先形成的是有刚性边界基底先存断裂控制的断层。其次,形成的是薄弱带基底先存断裂控制的断层。继而,形成的是小型基底先存断裂控制的断层。最后,在远离基底先存构造的区域,形成与伸展方向垂直的新生断层。3）伸展作用早期,断层的方位主要决定于基底先存断裂的方位。随着伸展量的增大,受伸展方向的影响越来越大,晚期形成的断层常反映区域伸展作用方向。4）不协调递进伸展变形过程是导致裂陷盆地复杂断层体系的根本原因。上述砂箱模拟实验揭示的裂陷盆地在不协调性伸展作用下断层的形成与演化规律可以利用“不协调性准则”从理论上给予解释,表明在裂陷盆地中具有普遍意义。     

非洲中部Muglad盆地Fula凹陷断裂演化及对油气的控制作用

Muglad盆地是中非剪切带南侧的一个中?新生代陆内裂谷盆地,Fula凹陷是其北部的一个富油气凹陷。对于该地区断裂控烃作用研究,前人主要集中在断裂控制圈闭形成、阻止油气继续运移及为油气运移聚集提供通道等3方面,而对其他控制作用研究不足。故本文基于地震、地质及地化资料,对Fula凹陷断裂形成演化及对油气的控制作用等方面进行了研究。结果表明:1)Fula凹陷断裂第一、二期裂陷期活动性较强,控制“继承型”凹陷的形成;2)第一、二裂陷期断裂活动性较强,使Fula凹陷主要发育Abu Gabra组烃源岩与中部成藏组合;3)中央断裂带与西部陡坡带内断裂控制构造及构造—岩性油气藏的形成与分布,Abu Gabra组烃源岩生成的油气通过中央断裂带的主干断裂及断层①向上部圈闭中运移成藏。     

Tectonic Model of Boundary Fault Migration and its Genetic Mechanism in the Nanpu Sag,Bohai Bay BasinEI北大核心CSCD

Due to the important control on basin formation and hydrocarbon accumulation, boundary faults have always been the focus of attention in the study of rift basins. However, researches on boundary fault migration in the rift basins have not been reported yet. On the basis of structural analysis of 3D seismic data in the Nanpu Sag, faulting model of pre-existing weaknesses regional tectonic stress field results, and the latest exploration achievements in the Jidong Oilfield, the northern boundary faults in the Nanpu Sag were systematically analyzed. A new model of boundary fault (Boundary faults migration model) is proposed. The results show that: (1) in the rifting stage, with the evolution of tectonic stress field, the northern boundary faults are continuously migrating; (2) the No.5 fault is the northern boundary fault in E2s3 era in the west side of the sag, and the Gaoliu fault is the northern boundary fault in E3d1-2 era in the middle of the sag; (3) the change of stress field (the extension direction) in the rifting stage is the primary cause for the boundary fault migration in the rift basin. Considering that the change of extension direction during 40-38 Ma involves almost all the Cenozoic rift basins in the eastern and southern China, the model of boundary fault migration is expected to have useful implication for fine structural interpretation and oil and gas exploration of the rifted basins in the east and south of China. © 2018, Science Press. All right reserved.     

非洲中部Muglad盆地Fula凹陷断裂特征分析

Muglad盆地是非洲中部的一个中-新生代裂谷盆地,Fula凹陷是其北部的一个富油气凹陷。凹陷的圈闭类型包括断背斜、断鼻、断垒和断块等,均与断裂有关。本文通过地震资料解释,对凹陷内断裂的几何特征和发育期次进行分析,识别出Fula凹陷的主要构造样式,并制作了骨干剖面的构造平衡剖面,恢复了研究区自白垩纪以来的构造演化过程。研究结果表明:Fula凹陷可划分为4个构造层,分别为基底、第一裂陷、第二裂陷和第三裂陷构造层。自下而上,各构造层断裂走向逐渐由NNW转变为NWW。其中,基底构造层发育主干断层,控制Fula凹陷的构造格局;第一裂陷构造层发育大量的次级断层;第二、三裂陷构造层断裂密度变小,断距减小。研究区发育三级断裂,平面上多呈斜列式、平行、“帚状”或“辫状”组合,而剖面上多呈多米诺式、斜列式、铲式扇等组合。其中多数一、二级断裂在Abu Gabra期形成。由各断陷期的伸展速率可知,自白垩纪以来,Fula凹陷的断裂活动强度逐渐减弱。     

渤海湾盆地大歧口凹陷断裂系统与陆内拉分断陷

大歧口凹陷位于渤海湾盆地中部,是在中生代构造基础上形成的新生代构造单元,是我国最具勘探价值的大型富油气凹陷。前人对大歧口凹陷盆地结构、断裂构造、演化特征方面有了较为深入的研究,但对凹陷内主要断裂的分段活动特征、构造迁移,以及新生代基底走滑-盖层伸展构造体系的深浅部耦合关系并未进行全面细致的研究,这在一定程度上限制了对凹陷内断裂活动特征、构造成因机制、断裂拓展演化规律详细的构造分析。本文在精细解释、深入分析地球物理资料的基础上,开展了详细的构造研究。研究表明,歧口凹陷充填格局主控断裂为东西走向,近南北向的沿岸变换带是主变换带;新生代的构造体系受北东向右行基底走滑断裂和东西向的盖层伸展构造的双重控制,并形成三级断阶带。基底-盖层断裂的耦合方式主要有两种:一是在盖层中形成强制性褶皱传递基底走滑,二是在盖层中形成一系列雁列式正断层。欧亚板块下的地幔物质在印度板块和太平洋板块两大构造系统的共同作用下,自南向北迁移并上涌,导致歧口凹陷主要断裂的规模、活动期以及断裂活动由南西向北东迁移、演化。     

南海北部陆缘超伸展区白云凹陷断陷结构演化与岩浆作用

断陷盆地的结构-构造主要受控于边界断层的构造作用,但是在盆地发育过程中有不同程度的岩浆作用发生时,断陷结构会受到显著的改造和影响.通过对位于南海北部陆缘超伸展区的珠江口盆地白云凹陷断陷结构差异演化特征的描述和分析,探讨陆缘伸展过程中岩浆作用的参与程度对洼陷结构样式和断陷构造-地层-沉积演化的影响.研究表明,白云凹陷主洼强烈伸展期间,岩浆作用不明显,上地壳发生脆性断裂,中下地壳则发生韧性伸展薄化,产生了壳幔拆离断层控制的宽深断陷,构造作用即地壳伸展拆离薄化作用是断陷发育的主要机制;然而,白云凹陷东部洼陷在经历了早期的脆性破裂之后,随即发生了显著的岩浆上涌作用,改变了上地壳的结构强度,脆-韧性转换面上移,产生了上地壳拆离断层控制的宽浅断陷,断陷结构受岩浆上涌作用的改造而表现出坡坪式拆离断层控制的半地堑系,沉积中心发生规律性迁移,构造-岩浆作用是断陷发育的机制.白云凹陷主洼与白云凹陷东部洼陷中岩浆作用参与程度的不同,不仅导致了洼陷结构样式及其演变过程的不同,而且断陷中的沉积充填体系也表现出显著的差异.构成白云凹陷主洼的宽深断陷中发育了巨厚的中晚始新世上文昌组-恩平组,在北部缓坡和南部深洼区,这套地层依次由大型三角洲体系和深湖相沉积体系构成;白云凹陷的东部洼陷则受岩浆上涌改造,发育多隆凹结构的宽浅断陷,形成多个小物源供源的小型三角洲-浅湖沉积体系,而且沉积物中富含火山碎屑.研究成果对于白云凹陷成盆机制的研究意义重大,同时对该凹陷的油气勘探亦具有重要的实际应用价值.      

渤海海域渤南地区新生代断裂体系与盆地演化

利用现今丰富的三维地震资料,将地震剖面解释与相干切片分析相结合,对渤海海域渤南地区断裂发育与盆地结构 进行研究,明确了断裂体系及构造演化特征。结果表明：新生代郯庐断裂渤南段可分为东、中、西三支,并与受郯庐走滑 断裂影响的近EW向、NW向和NE向主干断裂体系共同组成了渤南地区网格状的构造格局;而区域应力背景的改变导致渤 南地区走滑和伸展作用的强弱发生了变化,使得构造演化可划分为左旋走滑-强伸展、右旋走滑-强伸展和弱走滑-弱伸展 三个阶段,第一阶段孔店组~沙四段郯庐断裂东支强烈活动,中支和西支活动微弱,NW向和近EW向大断裂活动形成了黄 河口凹陷和莱州湾凹陷的盆地格局;第二阶段沙三段~东营组走滑断裂三支及其他方向主干断裂均活动,NE向和近EW向 次级断裂开始发育,各盆地持续性伸展断陷;第三阶段馆陶组-明化镇组右旋走滑减弱,郯庐断裂中支和西支发育呈一系 列NE向雁列断层,东支及其他方向主干断裂附近次级小断层继续增多,各盆地转为了整体的坳陷。     

歧口凹陷古近系东二段沉积体系空间配置研究

综合岩心、录井、测井、3D地震、生物组合等资料,对东二段沉积体系进行了重点研究。分析认为,该时期研究区主要发育4种沉积体系。在此基础上结合砂分散体系分析,揭示了东二段沉积期沉积体系的空间配置关系,重建了沉积体系域。其中,扇三角洲发育于沧东断层控制的陡坡背景边缘,呈裙带状分布;辫状河三角洲主要发育在凹陷北部的北塘地区,向南延伸至长芦-新港断层下降盘演变为远岸水下扇;源于北部的远岸水下扇受活动性较强的滨海断层、港西断层和歧中断层的影响,呈多阶梯状分布;埕宁隆起刘官庄地区和沙垒田隆起西部发育较小规模的辫状河三角洲;湖泊的发育主要受控于长芦-新港断层、滨海断层、港西断层、张东断层和歧东断层,滨浅湖发育于增幅台、王岗庄、曹妃甸等地区,半深湖-深湖位于驴驹河、高尘头等地区。基于上述研究,预测研究区存在三个有利勘探区带。     

乌石凹陷古近系层序地层特征及充填演化

依据层序地层学、沉积学理论方法,综合地震剖面、钻测井、岩心、古生物、地球化学等资料研究认为;乌石凹陷古近系可识别3种级别不整合面,划分为7个三级地震(测井)层序,是一个进积(加积)—退积—加积序列。构造沉降是控制层序几何形态,充填叠置方式、演化及沉积体系分布的最重要因素:凹陷由多个半地堑在不同层序发育时期以不同方式叠置联结而成;受断层控制,层序外部形态有箱状-楔形、楔形-席状披覆型,边界终止方式有双断终止型、单断终止超覆型;不同构造演化阶段层序内部充填的沉积体系各具特征,初始断陷阶段的SQ1沉积冲积层序,强烈断陷阶段的SQ2—SQ4充填湖相层序,晚期断陷阶段SQ5—SQ7内部充填浅湖和河流三角洲沉积;同沉积断层陡坡带沉降迅速、可容纳空间快速增长,是凹陷的沉积和沉降中心,断陷期主控断裂活动时间和空间的变化导致了凹陷沉积和沉降中心的迁移。