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。     

金湖凹陷断裂特征及其石油地质意义

金湖凹陷自晚白垩世-新生代发育复杂断裂系统,在统一应力场的作用下凹陷内形成伸展断裂、走滑断裂和挤压断裂。断裂系统的演化分为初始伸展、继承伸展、强烈伸展和走滑叠加四个阶段。初始伸展阶段凹陷伸展作用较弱,除主边界断层外,其他断层对沉积地层控制作用较弱;继承伸展阶段,凹陷持续伸展,部分早期断层停止活动;强烈伸展阶段,构造活动集中于主断层之上,形成主要沉积凹陷;走滑叠加阶段,凹陷内断层发生右旋走滑作用,在伸展构造之上叠加了走滑构造,该构造运动奠定了金湖凹陷现今的构造格局。杨村断层和石港断层为受基底断层控制的持续活动断层,而铜城断层是晚期形成调节石港断层和杨村断层走滑应力的变换断层。断裂活动受区域应力场和基底先存断裂的共同控制,表现为两期构造的叠加。两期构造运动控制了金湖凹陷油气的形成、运移和聚集。     

辽东湾坳陷新生代主干断裂走滑量的估算及其地质意义

盆地区或覆盖区走滑位移量的估算是构造地质学研究的难点和热点。本文在三维地震资料精细解释的基础上,利用构造物理模拟实验和构造解析相结合的方法,对辽东湾坳陷主干断裂新生代各演化阶段的走滑位移量进行了估算,并分析了其地质意义。结果表明:辽东湾坳陷主干断裂的走滑位移量有三分之二转换成了派生次级断裂的水平伸展量;新生代沙一、二段沉积期各主干断裂开始走滑活动,不同演化阶段各主干断裂的走滑量具有明显的时空差异,整体而言辽中地区辽东地区辽西地区,其中以辽中1号断裂在各时期走滑量最大;各主干断裂的走滑量均为古近纪东营组沉积期最大,辽西地区新近纪走滑量大于古近纪沙一、二段沉积期,东部的辽中1号和辽东1号断裂古近纪沙一、二段和东营组沉积期的走滑量均大于新近纪。不同演化阶段、不同构造位置伸展和走滑作用的强弱配比差异控制了局部构造样式和盆地结构的差异,辽中和辽东地区新生代走滑强,主干断裂、构造样式具明显走滑特征;辽西地区古近纪早期伸展作用较强,东营组沉积期和新近纪走滑作用强,形成了明显的"伸展-走滑"叠加构造样式。     

辽东湾坳陷东部新生代构造发育与成因机制

以三维地震资料为基础,刻画了辽东湾坳陷东部地区新生代断裂体系平面和剖面发育特征,对以断裂特征为主的构造样式进行了分析,并结合区域动力背景探讨了构造的发育演化与成因机制。结果表明:辽东湾凹陷东部古新世-渐新世的构造主要由NNE向的拉张正断层组成;渐新世时期以走滑构造样式为主,主干断裂附近出现走滑效应产生的增压区和释压区,同时发育似花状构造和多级"Y"字型构造样式,次级断裂多表现为NEE向的雁列状构造样式;新近纪时期断裂体系仍以雁列状断裂为主,发育共轭状剪切破裂以及"背形负花状"构造样式。构造特征体现了研究区新生代走滑构造系统与伸展构造系统的叠加改造过程,可以将辽东湾坳陷东部地区的构造演化阶段划分为古新世-始新世的弱走滑强拉张时期、渐新世的弱拉张强走滑时期以及新近纪的弱挤压弱走滑时期。     

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。     

黄骅坳陷新生代构造应力场演化的光弹模拟与石油地质条件分析

在构造演化分析的基础上对黄骅坳陷的新生代构造应力场演化进行了光弹实验模型,认为黄骅坳陷新生代最大主应力方向具有从NNE向挤压向NE、NEE向转变的右旋特征,构造应力场方向的右旋转变控制着断层的活动与坳陷的形成,使得早期(孔店期、沙河街期)以引张形式活动的断裂到晚期(东营期及其以后)逐渐转变为以走滑形式活动,促成了多期构造叠加,形成了多种圈闭类型,为油气成藏富集创造了有利条件。      

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。     

白东构造带成因分析

位于渤海湾盆地黄骅坳陷北部的白东构造带,受新构造运动影响形成了整体东西向"S"型展布,堑心组合内断层成弧形交错、南北对掉的"包心菜"状构造。笔者以局部构造变形特征分析为手段,从各层位上堑心构造组合的特殊现象分析出发,认为本区自第三纪以来是在右旋走滑拉分背景下伸展走滑作用的结果。     

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。     

黄骅坳陷新生代构造活动对无机成因CO2气藏控制作用的研究

通过研究黄骅坳陷新生代的构造活动,对黄骅坳陷无机成因二氧化碳气藏的形成与分布特征进行分析,发现黄骅坳陷无机成因CO2成藏与断裂和岩浆活动密切相关。新生代的NE—NEE向的伸展断裂为幔源型二氧化碳提供了良好的通道,尤其是在这些NE—NEE向伸展断裂与NW向断裂的交汇处,有利于二氧化碳的运移和聚集;同时这些伸展断裂往往是地热较高的区域,有利于热变质成因二氧化碳的生成;岩浆作用不仅可以直接释放来自幔源的二氧化碳气体,而且岩浆作用带来的地热也可以促进碳酸盐岩的热变质作用,释放二氧化碳。同时,黄骅坳陷新生代断裂和岩浆活动的迁移性特点形成了无机成因二氧化碳气藏地域分布特征。     

柴达木盆地北缘南八仙背斜深、浅断裂系统耦合分析

柴达木盆地内部发育有丰富的基底和浅层断裂，二者之间的成因机制目前还存在较大争议。文章基于高精度三维地 震反射数据和钻井资料，对柴达木盆地北缘南八仙背斜的深、浅断裂系统的几何形态和相互耦合关系进行了分析。南八仙 地区主要发育两条近EW走向的高角度基底断裂，分别为南倾的马仙断裂和北倾的仙南断裂，都是中生代晚期就开始发育 的老断裂，并在新生代重新活化。在新生界内部还发育NW走向和近EW走向两组浅层正断层体系，断距都很小。NW走向 正断层主要位于马仙断裂南侧（上盘），呈雁列式排列。近EW走向正断层范围较小，仅局限在南八仙背斜核部、仙南断裂 上部，由一系列近平行的正断层组成，在仙南断裂上部形成一个小型的地堑构造，切割了NW走向的正断层体系。分析认 为NW走向正断层与马仙断裂左旋走滑导致的尾端拉张有关，而近EW走向正断层体系与高角度仙南断裂逆冲活动导致的 浅层剪切拉张有关。综合前人研究成果认为柴达木盆地广泛存在的浅层断裂成因多变，深、浅断裂耦合关系十分复杂，先 存断裂在新生代构造活动中起到了一定的控制作用。     

柴达木盆地北缘南八仙背斜深、浅断裂系统耦合分析

柴达木盆地内部发育有丰富的基底和浅层断裂,二者之间的成因机制目前还存在较大争议。文章基于高精度三维地 震反射数据和钻井资料,对柴达木盆地北缘南八仙背斜的深、浅断裂系统的几何形态和相互耦合关系进行了分析。南八仙 地区主要发育两条近EW走向的高角度基底断裂,分别为南倾的马仙断裂和北倾的仙南断裂,都是中生代晚期就开始发育 的老断裂,并在新生代重新活化。在新生界内部还发育NW走向和近EW走向两组浅层正断层体系,断距都很小。NW走向 正断层主要位于马仙断裂南侧（上盘）,呈雁列式排列。近EW走向正断层范围较小,仅局限在南八仙背斜核部、仙南断裂 上部,由一系列近平行的正断层组成,在仙南断裂上部形成一个小型的地堑构造,切割了NW走向的正断层体系。分析认 为NW走向正断层与马仙断裂左旋走滑导致的尾端拉张有关,而近EW走向正断层体系与高角度仙南断裂逆冲活动导致的 浅层剪切拉张有关。综合前人研究成果认为柴达木盆地广泛存在的浅层断裂成因多变,深、浅断裂耦合关系十分复杂,先 存断裂在新生代构造活动中起到了一定的控制作用。     

辽东湾坳陷东部地区新生代断裂体系与构造演化

断裂体系发育特征是辽东湾坳陷东部地区新生代构造演化的重要表现形式,运用丰富的三维地震资料,详细刻画了 研究区断裂体系平面和剖面特征。断裂体系特征分析表明: 研究区古新世-渐新世的断裂体系主要由NNE向的拉张正断层组 成;渐新世时期的断裂体系则表现出走滑断裂的性质,主干断裂附近出现走滑效应产生的增压区和释压区,同时发育似花 状构造和多级“y”字型构造,次级断裂多表现为雁列状的NEE向断裂;新近纪时期断裂体系仍以雁列状断裂为主,发育 共轭状剪切破裂以及“背形负花”状构造。断裂体系的研究明确了研究区新生代走滑构造系统与伸展构造系统的叠加改造 过程,结合研究区构造动力学背景,将辽东湾坳陷东部地区的构造演化阶段划分为古新世-始新世的弱走滑强拉张期、渐 新世的弱拉张强走滑期以及新近纪的弱挤压弱走滑期。     

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。     

营口—潍坊断裂带对辽东湾坳陷东部凸起的形成及构造分段的控制作用——来自物理模拟实验和断层几何学特征的证据

辽东湾坳陷是渤海湾盆地的重要组成部分,其发育受营口—潍坊断裂带控制。其东支的两条分支断层大体沿其次级构造单元辽东湾东部凸起的两侧延伸。本文应用大量地震测线的构造几何学特征分析,结合构造物理模拟试验,认为辽东湾坳陷东部凸起是在先期存在的低凸起的基础上,在渐新世东营组沉积期因营口—潍坊断裂带的右行走滑形成的。以Lz205测线和Lz185测线之间为界可分为类似的两段,各自经历了一个自南而北的右旋走滑伸展—剪切走滑—右旋走滑挤压的变化过程。这种变化由北东向的基底断裂与由之派生的新生代内的北北东内断裂间的关系造成,在两者的交汇点(如Lz151)或走向发生转折处(如Lz255)右旋走滑作用发生变换,其南侧拉张下沉,正断层发育,表现为右旋走滑伸展,北侧则挤压隆升,表现为右旋走滑挤压。南、北两侧相反的力学性质是走滑活动派生的局部差异应力场造成的。构造物理模拟试验证实了右旋走滑伸展—剪切走滑—右旋走滑挤压的变化过程。