白垩纪松辽盆地:从火山裂谷到陆内拗陷的动力学环境

基于科探井等新成果,从全球构造-盆地分类和松辽盆地成因类型综述入手,通过区域构造背景和盆地构造-充填特征分析,研究松辽盆地类型、构造演化和地球动力学。松辽盆地位于蒙古—华北板块东北部边缘带,其北部通过蒙古—鄂霍茨克缝合带与西伯利亚板块相连,东部通过锡霍特—阿林构造带与太平洋板块相连。其形成演化受这两个活动陆缘带的影响。营城组和嫩江组顶部的2个区域性不整合面把松辽盆地分成3个构造层:断陷层(火石岭组—营城组)、拗陷层(登娄库组—嫩江组)和反转层(四方台组—依安组)。前者属火山裂谷盆地,后两者为陆内拗陷盆地。断陷期150~110 Ma,在北部与东部两个活动陆缘带共同作用下,板块重组导致区域性伸展和大规模裂陷,形成同裂谷期火山-沉积序列。后裂谷期110~79.1 Ma沉积,是火山期后热沉降与区域走滑拉分沉降叠加的结果,其沉降速率高沉积厚度大,因此形成大规模烃源岩沉积。挤压反转期79.1~40 Ma,表现为沉积沉降中心向西北迁移和盆地逐渐萎缩消亡,是白垩纪中期至中始新世太平洋板块向欧亚大陆边缘近于正向俯冲、区域挤压的结果。     

地层元素测井(ECS)中不相容元素特征对薄层火山地层对比的约束——以松辽盆地南部王府断陷火石岭组流纹质火山岩为例

利用ECS(Elemental Capture Spectroscopy)测井资料中Gd和Ti交汇图进行火山地层对比。结果表明王府断陷流纹质火山地层可划分为5个地层单元;存在明显间断期的CS13和CS14井均揭示Ti元素变化特征是上覆层段(晚喷发期)含量高,并推测火山喷发顺序为期次1-期次2-期次3。火山活动从南到北叠置迁移变化,经历了弱(期次1)-强(期次2)-弱(期次3)的喷发序列。对比实测孔隙度、渗透率与喷发期次的关系,可知期次2储层物性最优,期次1次之,期次3储层物性较差,有利储层分布在期次2范围内。     

火山地层中的沉积层特征及其地层对比意义:以松辽盆地营城组为例

火山地层常具穿时和倒转现象,并且缺少化石资料,致使其地层序列划分和对比困难.营城组火山地层序列是松辽盆地火山岩油气勘探的基础和关键,火山岩中的厚层沉积夹层（营城组二段）在火山地层序列划分中可作为标志层,是营城组进一步分段的关键层位.从盆缘露头剖面入手,根据实测剖面、钻井、测井、地震、同位素年龄等资料,证实徐家围子断陷存在营二段地层,通过地层对比,总结其地层发育时限、岩性及序列特征、地层分布规律及其成因、地球物理识别标志,并将其作为标志层对火山地层进行准确划分和对比.结果显示:营二段形成于早白垩世Albian期（110~108 Ma）,沉积时限2~3 Ma;以富含凝灰质夹煤层为主要特征,其碎屑粒度自下至上呈现"粗-细-粗"的全韵律;断陷内营二段地层厚度变化大,平面上存在着两类沉积中心:（1）与营一段火山岩最大厚度中心重叠的火山期后热沉降中心;（2）继承性古地貌凹陷.不同成因地层其地球物理识别特征不同.以营二段为标志层可将徐家围子断陷营城组分为3段,其中一段和三段均以火山岩为主.而原分层中的营四段实属盆地不同充填期的两套地层:下部细粒砂泥岩段应为断陷期的营二段,上部粗粒砂砾岩段应为拗陷期的登娄库组一段.该方法可为其他地区火山地层划分与对比提供借鉴.      

松辽盆地断陷层系地震火山地层学研究:典型火山岩地震相与地质解释模式

为了研究松辽盆地火山岩盆地充填模式及在无井或少井区寻找火山岩有利储层,需要对盆地火山岩地震相及其反射特征和地质内涵进行系统性的总结和分析。基于盆内钻井和过井地震剖面,应用火山地层学理论和地震火山地层学方法将松辽盆地火山岩地震相单元划分为火山岩丘、火山岩台地、洼地火山充填、穿切等4类10种亚类。通过井震对比,结合野外火山地层研究相关文献资料,阐述了这些地震相单元的地质解释模式和响应关系。火山岩地震相单元通常对应于以某种盆地火山充填类型(相或相组合)为主的火山岩体,火山岩丘地震相多可解释为侵出岩穹、酸性简单熔岩流和酸性复合熔岩流等具有丘状外形的充填类型,火山岩台地地震相多代表中基性岩的简单熔岩流和火山碎屑流等具有席状外形的充填类型,洼地火山充填多代表充填在先存洼地中的简单熔岩流和火山碎屑流,穿切地震相多可解释为岩席、岩墙。除了这些典型的地震相单元以外,对地震反射特征(外形、物理参数、反射结构)与火山岩地质属性的响应关系的分析可有助于更好地解释地震相单元所反映的地质含义。