渤海湾盆地构造差异演化与油气差异富集

渤海湾盆地是中国东部最富油的新生代含油气盆地.盆地内各坳陷因区域应力场环境不同而表现出不同的断裂演化过程,垂向上的油气分布也具有明显的差异.本文基于各坳陷断层组合样式、发育密度和活动速率(FAR)的分析,阐述了渤海湾盆地断层发育演化的时空差异性.并通过区域应力场分析,探讨了断层活动差异的动力学机制.研究表明,渤中坳陷位于活动较强的营口-潍坊与北京-蓬莱走滑断层交会所形成的强烈转换拉张构造区,其主干断层活动最强,新近纪以来活动速率最大(FAR10 m/Ma),在新构造运动期(上新世至今)甚至超过25 m/Ma,大部分油气可以通过这些断层发生垂向运移并在新近系成藏.远离渤中坳陷的其他坳陷新近纪以来断层活动速率减弱(FAR10 m/Ma),新构造运动期近乎停止,不能成为油气垂向运移通道,油气主要聚集于古近系.因此,渤海湾盆地新近纪以来,尤其是新构造运动以来断层的差异活动控制了油气垂向的差异富集.     

渤海湾盆地区燕山期构造特征与盆地转型

以各种地震资料的分析解释、构造解析为基础,对燕山期渤海湾盆地区构造特征与盆地转型过程进行了研究.结果表明:燕山早期渤海湾盆地区以挤压褶皱及逆冲断裂发育为主,在太行山以东、盐山-歧口-兰聊断裂以西地区主要展布方向为NE和NNE向,整体具有西强东弱的特征,在盐山-歧口-兰聊断裂以东的济阳坳陷区,以NW(W)向的逆冲断层发育为主;燕山中期研究区以伸展构造发育为主,在太行山以东、盐山-歧口-兰聊断裂带以西地区断层展布方向主要为N(N)E向,盐山-歧口-兰聊断裂带以东、郯庐断裂带以西、张家口-蓬莱断裂带以南地区主要发育NW(W)向负反转断层,张家口-蓬莱断裂带以北地区以N(N)E向断裂发育为主;燕山晚期以正反转断层及新生逆冲断层发育为主.燕山期渤海湾盆地区发生了三次重要的盆地转型,燕山早期由印支期的挤压隆升剥蚀转型为山间坳陷盆地,燕山中期由山间坳陷转型为强烈的陆内断陷盆地,燕山晚期由陆内断陷盆地转为隆起区遭受剥蚀.区域构造背景的转变是燕山期渤海湾盆地区转型的主控因素,不同构造期盆地的叠加改造造成了研究区前第三系油气地质条件的复杂性和多样性.     

龙门山冲断带多层次滑脱带与滑脱构造变形

龙门山冲断带发育多层次的滑脱层,通过野外地质考察、地震剖面解释和平衡剖面分析,可以将其划分为:(ⅰ)深层次滑脱带,包括壳幔滑脱带、壳内滑脱带和前震旦系基底滑脱带,所发育的构造变形样式主要有壳幔拆离滑脱变形、基底韧性剪切变形等;(ⅱ)中层次滑脱带,包括寒武-奥陶系滑脱带、志留系滑脱带等,发育的构造变形样式主要有等厚褶皱、尖棱褶皱、构造虚脱及其构造组合等;(ⅲ)浅层次滑脱带,包括上三叠统须家河组滑脱带、侏罗系滑脱带等,发育的构造变形样式主要包括逆冲推覆构造和重力滑动构造样式、背冲断块、三角带构造和双重构造等.多套滑脱层不仅使褶皱-冲断带自深层往浅层发育了不同的构造变形样式,同时还使得局部构造发生了明显的构造作用的叠加,研究表明,多套滑脱层在龙门山冲断带的形成和演化过程中具有重要的作用.     

渤海湾盆地济阳坳陷新生代裂后不整合、加速沉降事件及其成因浅析

为了考察渤海湾盆地济阳坳陷新生代裂后不整合及加速沉降事件并探讨其成因机制,利用悬臂梁模型和二维挠曲回剥模型的正反演模拟,对济阳坳陷2条NS向剖面新生代的构造演化进行了重建.正演计算表明,要反映14 Ma的盆地结构,需要叠加断陷阶段及裂后不整合时期发生的构造抬升事件,叠加的构造抬升量在坳陷东北部比西南部大;反演计算表明,要恢复到14 Ma的盆地结构,按照断层估算的拉张系数产生的热沉降不足以恢复当时的古水深,如果要通过人为增加构造沉降以恢复到14 Ma的古水深,那么坳陷东北部比西南部需要更大的沉降量.结果说明,济阳坳陷在新生代发育时,除了水平伸展产生的岩石圈被动减薄外,可能还叠加了垂向因素引起的岩石圈主动减薄;14 Ma以来发生的裂后加速沉降有从坳陷东北部向西南部推进的趋势.分析表明除了水平伸展诱发软流圈热扰动及随后快速热衰减外,岩石圈拆层作用、岩石圈地幔交代作用等主动因素,也会产生裂后不整合及加速沉降事件.     

库车坳陷活动构造的基本特征

简要介绍了南天山山前库车坳陷的主要活动逆断裂-背斜带的分布特征、构造样式、最新活动证据等资料。平面上库车坳陷呈一“眼”状,由南北两大背斜带构成。北部靠近南天山为一套向南逆冲的逆断裂-背斜系统,最新活动的逆断裂-背斜带为喀桑托开逆断裂-背斜带;南部靠近塔里木盆地的是一套向北逆冲的逆断裂-背斜系统,最新活动的主要是秋里塔格逆断层-背斜带及其以南的亚肯背斜等新背斜;南北两大背斜系统夹持着拜城盆地。坳陷区北部的喀桑托开断裂与坳陷区南部的秋里塔格断裂带是区内最主要的活动断裂,前者长逾60km,后者长近200km,沿这两条断裂带均发现了清楚的断裂露头和古地震形变带。此外,在秋里塔格背斜带以南发育了更新的、规模较小的背斜,表明库车坳陷区的褶皱作用继续向盆地方向扩展。石油地震剖面资料显示,库车坳陷南北两侧的褶皱作用均受盖层与基底之间的滑脱断层控制,属于山前的薄皮构造。滑脱面的深度可达10km左右。这是库车坳陷主要的发震层     

南海北部潮汕坳陷上白垩统盆地原型及其大地构造背景分析

潮汕坳陷MZ-1井揭示的中生界为深入分析南海北部晚中生代的构造演化提供了关键性的资料.基于MZ-1井的标定,开展了系统的地震剖面构造-地层解释,在中生代地层内识别出Tm30区域性不整合面,同位素定年确定该界面发育于早白垩世末至晚白垩世初,落实了潮汕坳陷上白垩统的分布.此外,在研究区西南部识别出大型的兴宁—东沙逆冲推覆带,主要由多条NW—SE向延伸、西倾的叠瓦状逆冲断层及其伴生的不对称褶皱组成,其明显控制了上白垩统厚度分布.由此可见,上白垩统构造层不具有张裂盆地的典型特征,因此南海北部主动陆缘向被动陆缘的转换不会早于晚白垩世末.研究认为,在南海地区特提斯残留洋盆关闭的总背景下,在约80 Ma时期,南海地块与华南陆块强烈碰撞挤压,在靠近碰撞带处的礼乐滩、潮汕坳陷西南部形成褶皱冲断构造体系,进而控制了潮汕坳陷晚白垩世周缘前陆盆地的发育.     

东海丽水-椒江凹陷构造样式与含油气远景

丽水-椒江凹陷位于东海陆架盆地台北坳陷西部,其沉降过程经历了裂陷期、坳陷期、抬升期及区域沉降期4个阶段。盆地构造样式复杂,具有半地堑-地堑式结构并存、频繁变化等特征,断裂构造发育,主要有铲式、坡坪式、多米诺式、"Y"型、阶梯状、地垒和地堑等断裂构造组合。构造活动有效控制油气圈闭的形成,灵峰构造带(潜山构造带)、丽水西次凹中央反转背斜构造带、丽水西次凹屋脊断块构造带、椒江凹陷中部断块半背斜构造带为该区未来勘探的有利区带。     

AVO反演在南海北部潮汕坳陷中生界地层物性研究中的应用

潮汕坳陷是中生界地层为主的沉积坳陷,是南海油气勘探突破的重要领域.LF35-1 1钻井证实了潮汕坳陷存在大套中生代海相地层,但未获油气发现,在钻至目标层前钻遇了侵入岩体,凸显了中生界钻前预测的重要性,本文对收集到的一条穿越潮汕坳陷长排列地震测线资料进行了多次波压制和AVO反演处理,获得了清晰的剖面反射特征,识别了两个中生界AVO异常带.研究区中生代速度普遍较高,但折射波速度计算表明这两个异常带中生界纵波速度低于背景速度,可能具有有利储集物性条件,因此作为AVO分析的选择区.但是AVO反演的纵波速度反射率剖面上显示为很大的数值,因此异常带成岩程度较高,可能不是油气成因的异常.地震偏移剖面也显示异常区受到切穿海底的高角度断裂影响,下部反射模糊杂乱,可能还有岩体侵入的影响,都不利于油气储集.     

塔里木盆地轮南复式油气聚集区成藏特点与主控因素

轮南地区是一个具有多个含油气层系共存的大型古隆起,目前该区已落实三级油气储量近20亿吨.在奥陶系、石炭系、三叠系和侏罗系发现8套含油气层系,表现出大型复式油气聚集区的特征.奥陶系是主力储集层系,已探明石油地质储量超过8亿吨,形成了特大型海相碳酸盐岩油气田.轮南古潜山碳酸盐岩储层的储集空间分为溶洞、溶孔、裂缝3种类型,其中溶洞分布普遍;储层的发育主要受岩溶作用和构造破裂作用的控制.轮南地区奥陶系、石炭系、三叠系和侏罗系油气藏原油的地球化学特征相近,具有相同的来源,主要来源于中上奥陶统;石炭系、三叠系、侏罗系油气藏主要是奥陶系油气藏在多期次构造运动与调整改造过程中由断层垂向运移作用形成的次生油气藏.轮南复式油气聚集区由于三面紧邻大型生烃凹陷,而且油气长期充足供给,同时继承性古隆起既是烃类长期运移聚集区,也有利于形成多套优质储层及断裂系统的发育,从而保证了轮南巨型复式油气聚集区的形成.     

渤海湾盆地新生代以来构造-热演化模拟研究

渤海湾盆地是华北最大的新生代裂谷盆地,具有最完整的新生代地层记录,是研究盆地演化的理想区域.本文基于二维多期拉张模型,对渤海湾盆地内9条地震解释剖面进行新生代构造-热演化模拟,以揭示盆地拉张强度及热演化的时空差异性,为探讨盆地演化的地球动力学机制提供依据.研究结果表明:渤海湾盆地各坳陷新生代期间的总拉张系数为1.28～2.39,渤中坳陷和辽东湾坳陷的总拉张系数最大,而辽河坳陷和临清坳陷的拉张系数最小.盆地基底热流在古近纪中、晚期达到峰值71～100mW·m-2,之后逐渐降低至现今.盆地西部热流峰期出现的时间早于东部.由盆地拉张系数和基底热流的研究结果得出,渤海湾盆地新生代的拉张有着自西向东,自南向北的迁移,与沉积、沉降中心的迁移方向一致.太平洋板片新生代期间的幕式向东后撤可能是造成渤海湾盆地幕式拉张及拉张中心向东迁移的主要动力学机制.     

利用接收函数研究渤海湾盆地沉积层结构

对布设于渤海湾盆地地区的70个台站2006年9月—2009年9月记录到的895个远震数据进行接收函数计算,发现位于沉积层上的台站记录的接收函数震相较为复杂,由沉积层基底的转换波、多次波及莫霍面转换波、多次波共同构成,且随着沉积层厚度的增加,沉积层基底转换波、多次波与莫霍面转换波、多次波震相相互叠加,使之无法分辨出莫霍面转换波及多次波到时.为此,本文利用相邻算法对沉积层模型进行搜索, 以获取与实际波形误差最小的波形相对应的模型,即台站下方的沉积层结构.结果显示:① 渤海湾盆地由NNE向展布的坳陷带与隆起带组成,冀中坳陷带的沉积层厚度为3—6 km, 坳陷带内沿NE-NNE向分布着带状凹陷带与凸起带相间的次级构造,而且其东侧靠近沧县隆起区的凹陷带沉积层基底埋深最大,体现了渤海湾盆地基底受正断层控制而形成的半地堑(地堑)-半地垒(地垒)构造;② 隆起带的波速比v_P/v_S大于坳陷带的波速比,推测与隆起带下第三系地层的缺失有关, 坳陷带内高波速比地区与地热田的分布相对应, 说明沉积层内高温环境下波速比较高;③ 隆起带内的S波平均速度较坳陷带内的S波平均速度小,且冀中坳陷带内沉积层较厚地区对应的S波平均速度比其它地区更大, 说明渤海湾地区沉积层厚度与沉积层内的S波平均速度成反比关系,推测与下第三系地层的厚度有关,且下第三系地层越厚的地区,S波平均速度越大.以上结果表明,利用接收函数研究的结果与通过地质、地热等方面的研究结果存在着良好的对应关系.      

断陷盆地潜山构造带油气复式成藏特征及油气藏系列——以辽河西部凹陷兴隆台构造带为例

潜山构造带是中国东部断陷盆地中一种油气非常富集的构造单元.辽河西部凹陷兴隆台构造带是一个典型的潜山带.兴隆台潜山构造是断块作用下的潜山.受台安-大洼断裂周期活动的影响,兴隆台构造带断裂发育,多期断层纵横交织,成为油气运移的重要通道,油气通过断层呈阶梯式运移,在潜山内部和上覆的第三系不同层段中形成一系列不同类型油气藏,构成复式油气聚集带.兴隆台复式油气聚集带具有多油源供给、多期次充注、不同油源混合等特征.油气运聚具有"多源(多方向)多时期供烃、多渠道输导多层系聚集、多成因圈闭多期次成藏"的复式运聚特点;构成"潜山内幕裂缝型油气藏和潜山浅表层不整合遮挡油气藏"与"披覆断块型和砂岩上倾尖灭型油气藏"的油气藏分布系列.     

埕宁隆起断层地震剖面解释及构造特征研究

埕宁隆起是渤海湾盆地内部与黄骅坳陷、渤中坳陷并列的一级构造单元,该地区沉积地层较发育,并具有断块构造,其内部断裂虽然相对不发育,大断裂及次级断层数目不多,但其皆属于张家口-蓬莱断裂带,该断裂带地震活动频繁,在1998年1月在其西北端发生了张北6.2级地震,因此分析研究埕宁隆起的构造分布特征及其内部各断层的空间位置、几何结构、延伸范围和活动时代及强度等问题,对探查渤海湾盆地区域地震构造背景及地震活动性分析具有重要意义.     

济阳坳陷新生代构造-热演化历史研究

沉积盆地的热历史是盆地的构造演化研究和油气资源评价及油气成藏的重要参数.本文利用磷灰石裂变径迹和镜质体反射率古温标模拟计算了济阳坳陷70口单井新生代以来的热演化历史,在此基础上分析了济阳坳陷内东营、沾化、惠民和车镇4个凹陷的地温梯度演化特征.研究结果表明,济阳坳陷新生代以来的古地温梯度是逐渐降低的,但在早第三纪时期下降的幅度较大,而在晚第三纪－第四纪则下降的幅度明显较小;济阳坳陷在孔店组沉积时期的地温梯度为540～500℃/km之间,沙河街沉积时期为500～400℃/km,东营组沉积时期为400～385℃/km,晚第三纪时期为385～355℃/km,第四纪以来基本未变.坳陷内4个凹陷的古地温梯度演化存在差异,特别是在早第三纪末期的东营构造运动以后,各凹陷的地温梯度演化差异更加明显.在晚第三纪时期,济阳坳陷各凹陷的地温梯度变化均较小,地温梯度的高低依次为东营凹陷、沾化凹陷、惠民凹陷和车镇凹陷.车镇凹陷的古地温梯度在整个新生代演化历史中均是济阳坳陷最低的.这种地温演化的差异与各凹陷的构造沉降演化史密切相关,同时地温演化差异也导致了各凹陷的烃源岩在生烃门限深度的差异.济阳坳陷的古地温梯度演化特征反映了济阳坳陷由断陷向坳陷的构造演化特征.     

塔里木库车坳陷新生代盐构造解析及其变形模拟

塔里木盆地北缘库车坳陷新生代盐构造为油气聚集提供了丰富的圈闭和良好的盖层,是我国重要的油气勘探目标.通过详细的野外地质观测和二维、三维地震反射剖面解析,结合物理模拟实验和离散元数值模拟,发现库车坳陷发育三层结构的挤压冲断型盐构造:盐上层逆冲断层和褶皱、盐岩塑性流变形成的盐丘和盐背斜和盐下层构造.盐岩聚集于拜城凹陷南北两侧,盐下构造发育于拜城凹陷北侧,盐上构造向南传播的更远,盐上层与盐下层的构造形态和高点存在较大的差异,它们没有一一对应的关系.库车坳陷盐构造分为两个阶段:渐新世-中新世库车坳陷构造变形微弱,天山山前的重力(沉积)差异负载导致盐岩发生塑性流变,由山前向盆地流动,形成刺穿型盐丘、盐株;上新世库车坳陷受到强烈挤压,发生大规模逆冲推覆,早期的盐底辟构造演变为盐席断层推覆体,形成大型盐撤凹陷、外来盐席和整合型盐背斜.盐岩边界、区域构造应力变化、差异负载(沉积负载和局部构造负载)是影响库车坳陷盐构造的三个主要因素.     

南祁连盆地重力异常特征及其地质意义

南祁连盆地具有丰富的油气资源,盆地内部坳陷边界、基底深度及内部构造控制着油气资源的分布.为落实南祁连盆地内部坳陷及构造分布,笔者充分利用多年来在研究区及周缘完成的各类勘探资料,以南祁连盆地的重力数据为主,结合相关资料,开展重力数据处理和综合反演解释,分析提取反映深大断裂的重力异常信息,并基于重力异常完成主要坳陷的密度界面深度反演和剖面2.5维反演,推断南祁连主要沉积盆地和坳陷的基底深度及起伏变化,进而综合讨论研究区主要坳陷的油气远景,为南祁连盆地油气资源战略调查和进一步勘探选区提供了依据.     

渤海湾地区前第三系构造样式分布特征研究

通过渤海湾盆地内黄骅坳陷等潜山地震剖面的精细解释,结合周缘隆起区露头区野外构造考察,对渤海湾地区前第三系主要发育的拉张构造、挤压构造、走滑构造、负反转构造、重力滑动构造等5种进行了研究,这些构造在南北向上大致以沧东断裂、北西西向上大致以张家口-蓬莱断裂和齐河-广饶断裂为界分为六个区,不同区之间的构造线走向及构造样式组合存在较大差异.渤海湾地区前第三系的这种构造样式分布格局可能是印支期华北板块与北部的西伯利亚板块、南部的扬子板块先后闭合碰撞以及燕山中、晚期滨太平洋构造域影响作用不断增强和深部岩石圈的大规模减薄作用的结果.     

渤海新生代盆地浅部构造迁移特征及其深部动力学机制探讨

渤海湾盆地的海域部分与渤海湾盆地其他部分一样,新生代为断陷-拗陷盆地.中渐新世以来,渤海湾盆地的沉积沉降中心迁移至渤海海域,并且拗陷期出现普遍的加速沉降现象.综合分析渤海各坳陷新生代构造样式和断裂时空展布特征,表明断裂发育总体受伸展控制,只是在中渐新世后受走滑影响.选取基本垂直渤海构造走向的6条大剖面,进行伸展量估算,并在剖面上选取虚拟井计算沉积沉降速率,结果表明,在断陷阶段,孔店组-沙四段沉积期,各坳陷沉积沉降速率较低且相差不大,发育多个沉积沉降中心;至沙三段沉积期沉积沉降速率达到最快,东营组沉积期沉积沉降速率变慢,但沉积沉降中心已从四周逐步迁移至渤中坳陷;拗陷阶段,以渤中坳陷为中心,出现的强烈沉积沉降,明显高于正常拗陷阶段沉积沉降速率.结合最新的深部探测资料,认为渤海新生代盆地的断裂展布,受中生代末先存的构造格局影响;断陷盆地的形成,则是太平洋板块俯冲的持续后退和印藏碰撞远程效应持续东进共同作用的结果;中渐新世以来的加速沉降现象,则是太平洋俯冲板片前缘向东迁移引起的岩石圈迅速冷却的最直接表现.     

渤海湾盆地新生代拉张中心迁移的热-流变机制

在区域拉张应力作用下,岩石圈拉张减薄,减薄的中心地带成为拉张中心,渤海湾盆地新生代期间拉张中心具有自西向东、自南向北的迁移规律.为了探究渤海湾盆地新生代期间拉张中心的迁移与岩石圈热-流变结构的关系,本文在构造-热演化模拟的基础上,对渤海湾盆地各坳陷新生代岩石圈热-流变结构进行了计算.结果表明：渤海湾盆地新生代岩石圈拉张中心的迁移主要受岩石圈流变强度的非均匀性所控制.拉张中心开始位于岩石圈强度最低的济阳坳陷,拉张及伴随的的热冷却过程使得济阳坳陷岩石圈强度增大,并且超过了渤中坳陷岩石圈强度,因此,沙四段时期,拉张中心迁移到了渤中坳陷;沙三段时期,拉张中心迁移到了黄骅以及辽东湾坳陷.这是由于拉张速度较慢时(对于约90 km厚度的岩石圈而言,如果初始地壳厚度>34 km,拉张速度0.5 cm·a^-1),拉张初期会造成岩石圈强度的降低,但随着拉张的持续进行,岩石圈整体强度反而增加.孔店组时期,在岩石圈强度较大的冀中及临清坳陷形成拉张中心可能是叠加了其他地质因素(如前期构造、断裂活动、远程应力等)的影响.东营组时期,在岩石圈强度较大的渤中坳陷形成拉张中心,这可能是该时期...     

济阳坳陷地温场分布特征

在整理和分析了703口钻井测温资料的基础上，编制了济阳坳陷现今地温梯度分布图、4～6km深度的地温分布图和下第三系沙四段顶界面地温分布图. 研究表明：济阳坳陷的现今地温梯度平均为35.5℃/km，其中沾化、东营、车镇和惠民等4个主要凹陷地温梯度平均值分别为36.1℃/km、35.5℃/km、35.4℃/km和34.6℃/km，外围的潍北凹陷为35.0℃/km. 地温和地温梯度分布主要受凸凹相间的构造格局控制，与基底埋深有关，表现为凸起区高、凹陷区低的特征. 另外，济阳坳陷一些地温梯度相对较高的地区与新生代的火山岩分布基本吻合. 盆地基底埋深，即盆内凸起凹陷的分布，受盆地形成过程中岩石圈伸展控制，火山岩的分布也与岩石圈伸展作用有关，所以，济阳坳陷的地温场分布特征是由构造演化决定的. 研究结果还表明，济阳坳陷大部分地区沙四段目前还处在油气液态窗内.