北黄海盆地东部坳陷沉积层序充填与盆地演化

北黄海盆地位于苏鲁造山带—临津江造山带与胶—辽隆起之间。盆地划分为一凹二隆三坳共6个二级构造单元,其中东部坳陷钻遇中生界中侏罗统—下白垩统地层,以陆相沉积为主。划分为8个三级层序,中侏罗统发育2个三级层序,为拉张构造背景下的向上变细沉积序列;上侏罗统发育2个三级层序,沉积序列为拉张--构造反转背景下的向上变细序列。在上侏罗统沉积期末,挤压构造导致部分地层遭受剥蚀。下白垩统发育4个三级层序,受挤压构造控制,沉积地层剥蚀严重,局部缺少层序。钻井B32与B21的测井资料分析,认为Th/U比值可以有效对比,这种对比从古水深和海平面变化方面佐证了盆地的拉张--挤压构造的演化特征。构造演化史剖面分析,说明北黄海盆地东部坳陷的沉积层序发育和分布受构造活动性质的影响,同时也说明了盆地转换伸展构造背景的演化特征。     

北黄海盆地东部坳陷中生界沉积特征及演化

北黄海盆地是我国近海勘探及研究程度均较低的中新生代叠合断陷盆地, 而东部坳陷是其内最具油气勘探前景的二级构造单元。通过岩芯观察与测井相分析, 结合三维地震资料, 认为东部坳陷中生界主要发育扇三角洲、辫状河三角洲、三角洲与湖泊沉积。受构造演化阶段的制约, 不同时期具有不同的沉积演化特征。其中中侏罗世处于湖盆的初期断陷期, 半深湖-深湖亚相发育, 仅在坳陷边缘见少量小规模的扇三角洲沉积。晚侏罗世处于断陷扩展期, 整体为一个完整的湖进-湖退旋回, 早期北部缓坡发育三角洲沉积, 南部及东部陡坡见扇三角洲沉积, 中后期则由于湖平面上升, 发育暗色泥岩为主的湖泊沉积, 晚期北部缓坡见小规模三角洲前缘沉积。早白垩世处于断陷萎缩期, 垂向发育2个正旋回沉积序列, 其中旋回下部以扇三角洲、辫状河三角洲相为主, 向上渐变为滨浅湖沉积。     

南盘江盆地晚古生代盆地充填序列特征及生储盖组合划分

以米级旋回层序为基本工作单元 ,米级旋回层序在长周期三级层序中的有序叠加形式为基础 ,在南盘江盆地晚古生代地层中共识别出 2 5个三级层序 (沉积层序 ) ;以构造不整合面为准 ,又可进一步归为 4个二级层序 (构造层序 )。根据地层、沉积特征及构造地质涵义 ,把层序界面归纳为 4种类型 :构造不整合面、沉积不整合面、淹没不整合面以及它们的相关面 ,其中构造不整合面类似于类型 界面 ,沉积不整合面类似于类型 界面。晚古生代南盘江盆地存在两个明显的造礁期。于三级海平面上升阶段主要发育礁滩相灰岩构成的储层 ;而在与三级海平面下降相关的强迫型海退过程中则发育白云岩构成的储层。因此 ,可把南盘江盆地区域性的潜在生储盖组合拟定为 3个 :以孤立台地上泥盆系生物礁和加里东运动不整合面为主要勘探对象的下组合 ;以石炭系大埔组白云岩为主要勘探对象的中组合 ;以茅口组上部和长兴组生物礁及礁顶相白云岩、东吴运动不整合面为主要勘探对象的上组合     

北黄海东部次盆地下白垩统沉积环境及沉积充填

下白垩统是北黄海东部次盆地目前最重要的油气勘探层位,准确认识下白垩统的沉积特征,对下一步油气勘探战略选区及优化勘探部署具重要意义。依据钻测井、地震资料,利用古生物、地球化学、地球物理等手段,研究了下白垩统的沉积相类型,分析了古气候、古盐度、古水动力、古物源等沉积环境,最终探讨了三级层序地层格架内下白垩统的沉积充填及演化。结果表明,北黄海东部次盆地下白垩统发育扇三角洲-湖泊沉积体系。该时期以亚热带炎热半干旱气候为主,夹短暂温湿气候。古水体为淡水-半咸水性质,接受来自北部、东部、西南等多个方向的物源供给。早期地层分布局限,以滨浅湖亚相、扇三角洲相沉积为主;之后,湖泊水体范围扩大,发育扇三角洲平原-扇三角洲前缘-滨浅湖亚相沉积序列;中晚期地层受区域抬升作用的影响,仅残存于盆地西北部,以滨浅湖相沉积为主。     

北黄海盆地东部前中生界基底特征

北黄海盆地是中国近海唯一未获得油气突破及勘探程度最低的含油气盆地（朝鲜已在该盆地东部实现了工业性油气突破）,朝鲜在东部凹陷的3口钻井证实北黄海盆地东部凹陷主体前中生界基底是下古生界(Pz₁)地层,与上覆以砂泥岩为主的中-新生界地层在地球物理特征上有很大差异,该特征提供了以地球物理资料推断和确定中-新生界盆地基底特征的可靠性。通过重力、磁力及大量多道地震资料解释认为,北黄海盆地前中生界基底最大埋深约5.5 km,凹陷主体部位前中生界基底以下古生界碳酸盐岩为主,其东北角可能存在上古生界碎屑岩基底,而凹陷南部可能是元古界浅变质岩基底。     

北黄海东部坳陷中生界储层特征

北黄海盆地东部坳陷中生界砂岩以细砂-粉砂岩为主,夹少量砂砾岩,岩石学类型以长石砂岩、长石岩屑砂岩为主,储集空间以次生溶蚀孔及裂缝为主,孔喉结构为细小孔隙、细喉-微细喉,属于低孔低渗储层。通过对物性影响因素分析,发现裂缝、沉积相带、成岩作用是控制本区砂岩储层质量的主要因素。     

流体替代技术在北黄海盆地中生界含烃储层识别中的应用

北黄海盆地中生界勘探目的层以陆相碎屑岩储层为主,埋藏较深,受沉积压实和胶结成岩作用的影响,储层物性较差,含油气有利储层识别难度较大。利用流体替代技术,依据已建立的岩石物理模型,结合实际流体温度、压力等参数,对特定泥质含量、孔隙度条件下储层弹性响应特征随不同流体饱和度的变化规律进行正演计算,从而建立了含油气有利储层的弹性参数刻画范围。研究结果表明,对于孔隙度＞8%的物性相对较好的砂岩储层,其中含水的弹性属性与含油的弹性属性有一定的差别,而储层中含气的弹性属性与含油的弹性属性差别较为明显。因此,在研究区可以应用测量的纵波阻抗和模拟的纵横波速比建立含烃储层的解释框架,并利用叠前反演技术对研究区内物性较好有利储层作出预测。     

北黄海东部次盆地元古宇沉积序列及锆石年代学记录

北黄海东部次盆地是揭示华北克拉通东缘裂谷元古宇地质特征的关键区域.本文通过对关键钻井的地层发育、岩性组合等研究,结合锆石U-Pb年龄测定,分析北黄海东部次盆地元古宇沉积相和古地理环境,解析其年代学及构造属性等信息,为建立华北克拉通东缘元古宇地层框架提供依据.研究表明,北黄海东部次盆地在太古宇结晶基底之上覆盖着厚层元古宇...     

南黄海盆地和北黄海盆地地震速度分析

在概述南黄海盆地和北黄海盆地区域地质背景的基础上,介绍了横跨2个盆地的HHQY05-1测线的位置和地层属性。通过对2个盆地(主要是HHQY05-1测线)的速度谱、平均速度以及层速度的分析对比,认为2个盆地的地震速度差别较大,南黄海盆地的平均速度总体上小于北黄海盆地的速度,主要是由于2个盆地在地质构造、岩性、地质年代等方面的差异所引起。因此,利用地震速度可以初步了解盆地的构造特征和地质属性。     

东海陆架盆地南部中生界沉积模式

在沉积相综合分析基础之上,通过地震相分析的手段明确了东海陆架盆地南部中生界的沉积特征;结合古地理背景分析,建立了该区侏罗纪和白垩纪的沉积模式。侏罗纪时雁荡低凸起和瓯江凹陷均未形成,闽江凹陷和基隆凹陷连为一体,物源来自浙闽隆起区,发育滨浅海沉积体系,火山作用较为强烈。白垩纪晚期-古新世,随着太平洋板块俯冲角度的加大,浙闽隆起区发生裂陷,雁荡低凸起形成。西部的瓯江凹陷沉积了一套陆相的冲积扇-河流-三角洲-湖泊沉积体系;由于此间台北低凸起尚未起到分割作用,东部的闽江凹陷与基隆凹陷仍然连为一体,物源来自浙闽隆起带和台北水下火山岩带,发育滨浅海沉积体系,火山作用影响强烈。     

北黄海盆地构造演化特征分析

依据最新油气资源调查资料,在简述北黄海盆地区域构造特征的基础上,重点分析了盆地的沉降史与构造演化特征。研究表明:(1)北黄海盆地的基本沉降曲线型式为7段折线状,其中晚侏罗世、早白垩世、始新世、渐新世、新近纪为曲线下降段,代表盆地5幕较明显的沉降;晚白垩世—古新世以及中新世早期为曲线上升段,反映盆地的抬升剥蚀。(2)盆地沉降作用自中生代至新生代总体由东向西迁移,东部坳陷以中生代沉降作用最为显著,中部坳陷主沉降期为始新世,而西部坳陷的快速沉降主要发生在始新世,并一直持续到渐新世。(3)盆地构造演化大致可划分为中生代断陷盆地、古近纪叠加断陷盆地以及新近纪坳陷盆地等3大发展阶段,其中,中生代断陷盆地发育阶段是北黄海盆地油气勘探研究的重点。     

北黄海盆地上侏罗统–下白垩统火山岩形成时代:锆石LA-ICP-MSU-Pb定年证据

北黄海盆地X钻井岩心揭示了中生界两套碎屑岩系:下部的暗色岩系和上部的红色岩系。暗色岩系底部和顶部存在两层火山岩。下层火山岩的岩石学鉴定为粗面英安岩,化学成分位于英安岩–流纹岩分区,靠近粗面英安岩分区。上层火山岩的岩石学鉴定为碎屑碎斑英安岩,化学成分位于英安岩分区。下层和上层火山岩锆石的阴极发光图像显示出自形–半自形柱状的晶形和韵律环带结构,下层粗面英安岩中22颗锆石的206Pb/238U年龄介于141~151 Ma之间,其加权平均年龄为145±2 Ma。上层碎屑碎斑英安岩中18颗锆石的206Pb/238U年龄介于139~149 Ma之间,其加权平均年龄为141±2 Ma。反映X井火山岩属于晚侏罗世晚期–早白垩世早期,因此这套暗色岩系应为晚侏罗世–早白垩世地层。对比山东半岛中生代岩浆作用的年代学和地球化学资料发现,北黄海盆地与胶莱盆地火成岩可能具有相同的动力学机制,形成于与俯冲有关的火山弧或弧后伸展环境背景。     

北黄海中、新生代盆地的原型性质

根据最新调查资料并结合区域构造背景，通过盆地结构与控盆断裂、沉降曲线类型、沉积相特征、含油气系统、地壳结构类型、大地构造环境以及围区盆地类型等方面的综合分析，探讨了北黄海中、新生代盆地的原型性质。研究表明，北黄海盆地的原型在晚侏罗世一早白垩世以及古近纪均属于区域隆起背景之上发育的陆内断陷盆地，可分别称之为中生代陆内断陷盆地和古近纪陆内断陷盆地；新近纪则属于坳陷型盆地，可称之为新近纪坳陷型盆地。综合考虑控制中生代与古近纪沉积的断层的继承性和差异性、沉积相带和沉积中心的迁移性、沉积范围的比较接近特点、自成体系的含油气系统以及新近纪坳陷型沉积与前两者的垂向叠置关系等，将北黄海中、新生代盆地确定为叠合型盆地。     

北黄海盆地构造变形及动力学演化过程

以北黄海盆地构造几何学、运动学特征为基础,探讨了北黄海盆地的构造变形样式及动力学演化过程。研究表明,北黄海盆地的构造变形包括伸展构造变形、挤压构造变形、扭动构造变形以及反转构造变形等,北黄海盆地发育的区域动力学背景即是以区域拉伸作用为主、且叠加有水平挤压作用以及相关的扭动作用,并由此导致了北黄海盆地是以一系列地堑、半地堑式坳陷组成的拉张断陷盆地;北黄海盆地的伸展、挤压与升降作用受控于板块相互作用引起的区域引张与挤压应力场并辅以深部软流圈的微弱上拱隆起作用,其动力学演化过程包括晚侏罗世—早白垩世伸展断陷、晚白垩世—古新世热隆、始新世—渐新世裂陷、渐新世末期—新近纪早期构造反转以及新近纪热沉降等5个阶段。     

北黄海盆地东部坳陷侏罗纪古地形与沉积体系分布

北黄海盆地东部坳陷经历了多期复杂的构造演化,同沉积期盆地的古地形控制了物源区、沉积区及沉积物的搬运方向和方式。本文利用单井剥蚀量和原始沉积厚度计算、构造沉降量计算等方法,恢复了东部坳陷中侏罗世(J_2SQ1和J_2SQ2)和晚侏罗世(J_3SQ1和J_3SQ2)的古地形。J_2SQ1时期盆缘隆起连片,东部隆起已初具雏形,东部隆起两侧形成了两个凹陷区;J_2SQ2时期东部隆起扩大,成为坳中隆起,隆起两侧的凹陷区加深,北部的凹陷逐渐转变为主凹陷区;J_3SQ1时期东部隆起两侧凹陷继续加深;J_3SQ2凹陷区抬升,盆地整体沉积面积比前期略有减小。构造古地形控制了沉积物搬运和堆积。古隆起、古斜坡是沉积物通道,控制砂体的堆积和分布,其中陡坡带发育冲积扇和扇三角洲沉积,而缓坡带发育河流和三角洲沉积;古凹陷是沉积物的堆积场所,一般发育水下扇和湖泊沉积。东部隆起作为坳中隆起,不仅分隔了凹陷区,且成为重要的物源区。