苏北盆地高邮凹陷晚白垩世—新生代构造沉降史分析与构造演化

本文应用回剥法及地层骨架厚度不变模型对苏北盆地高邮凹陷沉积地层进行了去压实校正,利用声波时差及镜质体反射率法对三垛期末盆地剥蚀量进行恢复,用艾里公式对盆地的构造沉降量及总沉降量进行估算,进而对苏北盆地高邮凹陷晚白垩世-新生代沉降史进行分析。研究表明:高邮凹陷为典型的裂陷盆地,经过了拗断期-断拗期-断陷期-坳陷期的盆地演化阶段。演化过程经历了三期沉降和两期隆升。在不同的阶段凹陷的沉降中心略有不同,其受主边界断层的控制,围绕着边界断层呈串珠状分布。     

苏北盆地高邮凹陷深凹带生长断层特征与主控因素分析

高邮凹陷深凹带生长断层研究对深入了解该区的构造演化和油气成藏具有重要意义。本项研究在高精度三维地震资料解释基础上,结合生长断层的位移-长度关系和不同时期的断层落差,揭示了高邮凹陷深凹带东部的边界断层和次级断层的生长特征,并结合构造应力场数值模拟探讨了断层生长的主控因素。结果表明,深凹带真2边界断层在始新世戴南期由六个生长中心发育而成,始新世三垛期互相连接形成四个亚段。真2边界断层的生长过程表现为始新世戴南期各断层亚段长度快速增加和始新世三垛期断层位移的持续增大及各断层亚段的连接。真2边界断层生长过程中,断层走向和断面形态受到伸展边界断层真1断层的控制,断层各亚段连接处的结构受断层相互作用影响。深凹带内次级断层呈NEE走向段和近EW走向段交替出现的锯齿形,始新世戴南期生长时具有多个位于NEE走向段生长中心。次级断层的生长受控于古新世和始新世两期的应力场变化,体现为古新世NNW-SSE向伸展下形成NEE走向的薄弱面,在始新世近南北向伸展下NEE走向的薄弱面首先形成断层并被后期近东西向断层连接。     

高邮凹陷真武断裂带断层活动及演化规律

真武断裂带是高邮凹陷主要含油构造带之一,圈闭落实是该区油气勘探关键;断层活动及演化规律研究是建立地震解释模式、提高构造解释精度的前提。通过真武断裂带区域构造背景、构造样式、断层活动速率及平衡剖面等研究,明确了该区构造特征、断层活动及演化规律,为该区复杂小断块精细解释及断层组合提供了地质依据,取得较好的应用效果。     

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。     

苏北盆地高邮凹陷现今地温场特征

高邮凹陷作为苏北盆地油气资源最丰富的凹陷之一,其地温场特征尚未进行系统研究。通过凹陷内16口系统测温井和53口试油探井的温度资料,计算、分析并得出了凹陷主要层组底界温度和地温梯度的平面特征。地温随深度的增加而增大,从E2s到K2t地温有规律地增高;定深温度由深凹向斜坡呈现出由低到高的变化趋势,同一层组底界温度均表现出深凹带高于斜坡带、北斜坡东高于北斜坡西的特点;温度出现“凹高坡低”的现象与埋深关系密切,深度是决定地层温度分布的主要因素,凹陷内温度总体变化正常。E2s-E2d地温梯度为230～302 ℃/km,E1f-K2t为289～363 ℃/km,E1f-K2t地温梯度高于E2s-E2d,分析为E1f和K2t 3套烃源层(E1f4、E1f2、K2t2)泥岩含量高,其岩石热导率低,致使E1f-K2t的地温梯度高。高邮凹陷从E2s到K2t均有油气藏分布,总体上油气藏均分布在温度大于60 ℃区域,个别油气藏分布在小于60 ℃区域,主要受到汉留和真2等断层的影响,使侧向运移加大,油气运移到浅部所致。     

苏北盆地高邮凹陷侵入岩形成时期及成因机制探讨

通过对苏北盆地高邮凹陷的上、下两套侵入岩与断层的错断及其与构造运动强弱的关系、与油气成藏期的关系以及侵入岩的平面分布研究,提出了侵入岩的侵入时期为三垛期,而非盐城期。通过对晚白垩世以来苏北盆地各期构造运动及其伴生火山活动的分析,认为高邮凹陷侵入岩的成因主要由于晚始新世至渐新世末,该区发生了三垛运动,并发育一系列北东及北西向的断裂构造,导致了岩浆活动,并以侵入特征为主。     

苏北盆地高邮凹陷隐蔽性断层构造特征分析与预测

晚白垩世晚期—新生代发育的高邮凹陷,是苏北盆地南部典型富含油气的半地堑式断陷盆地,自南向北分为南断阶、深凹带与北斜坡。该凹陷复杂断裂构造系统与相应的沉积格局受印支期NEE向逆冲基底断层系与晚侏罗世伊泽纳崎板块高速斜向俯冲形成的NNE向左行平移基底断层系影响,同时受古近纪期间区域近SN向拉张应力状态控制。北斜坡东部花瓦构造带主体EW向正断层与NNE向隐蔽性断层发育了限制型、连接型、复合型3类隐蔽性断块圈闭模式,同时在平面上形成多种组合样式。通过研究花瓦区隐蔽性断块圈闭实例与有限差分法数值模拟,分析总结出高邮凹陷NNE向隐蔽性断层的成因机制与构造特征,并推断了5条隐蔽性断层发育带。     

苏北盆地高邮凹陷阜宁组储层次生孔隙成因机制探讨

高邮凹陷阜宁组储层为低渗透储层,次生孔隙是储集空间的主要组成部分。研究认为,大气等淡水淋滤水、有机质演化形成的有机酸、粘土矿物转化形成的层间酸性水等产生的溶蚀作用是次生孔隙形成的主要原因,各种因素在时间和空间上的有机配置及相互作用对次生孔隙的形成具有重要的影响。在分析次生孔隙成因机制的基础上,利用声波、密度及中子测井对次生孔隙进行建模,编制程序进行了预测。综合分析表明,纵向上阜三段储集层次生孔隙的发育最佳,横向上沙埝南-富民北一带是油气勘探的有利区带,据此进行勘探施工证实了次生孔隙预测的准确性。     

马站盆地成因与晚白垩世郯庐断裂带的活动性

通过对郯庐断裂带内马站盆地中沉积岩相和同沉积构造分布特征的详细研究及盆地内凝灰岩夹层中的锆石裂变径迹年龄测定和盆内化石的研究,认为该盆地是一个形成于晚白垩世并与郯庐断裂带活动有关的走滑盆地。该盆地的形成表明郯庐断裂带,至少是其一部分,在晚白垩世时期仍存在明显的走滑活动。      

苏北盆地高邮凹陷断裂系统发育特征及其控藏作用

苏北盆地高邮凹陷油气资源丰富,已发现的油气藏类型及其分布与断裂发育特征、断裂演化过程密切相关。利用高精度三维连片地震资料,对高邮凹陷断裂发育特征及活动期次进行研究,划分断裂系统,并分析断裂系统对油气成藏的控制作用。高邮凹陷主要发育晚白垩世—古新世伸展断裂系统、始新统戴南组沉积期伸展断裂系统、始新统三垛组沉积期张扭断裂系统和长期活动断裂系统等4类断裂系统。晚白垩世—古新世,在NW—SE向伸展应力场下发生分散变形,形成NEE—NE向伸展断裂;始新统戴南组沉积期在NW—SE向伸展应力场下发生集中变形,形成NE向伸展断裂;始新统三垛组沉积期在近S—N向伸展应力影响下发生张扭变形,形成近EW向张扭断裂。长期活动断裂系统垂向输导油气,晚白垩世—古新世伸展断裂系统和始新统戴南组沉积期伸展断裂系统侧向封堵油气,始新统三垛组沉积期张扭断裂系统破坏原生油藏,使油气发生逸散。深凹带内长期活动断裂上盘的滚动背斜圈闭和横向背斜,断阶带在长期活动断裂分段点间断层下盘的断块圈闭,以及斜坡带内东部斜坡的掀斜断块圈闭是油气运聚成藏的有利目标区。     

基底断层在断陷盆地断层系统发育中的作用——以苏北盆地南部高邮凹陷为例

苏北盆地南部的高邮凹陷,是一古近纪半地堑式断陷盆地。其中发育了近东西向、北东东向与北北东向3套断层系统。高邮凹陷基底存在着中三叠世末前陆变形所形成的北东东向逆冲断层与晚侏罗世北北东向左行平移断层。古近纪期间该凹陷处于近南北向拉伸的区域伸展应力状态,近东西向断层就是在此应力作用下新生的正断层。高邮凹陷边界上总体北东东向的真①断层、吴①断层与柳菱断层皆是追踪北东东与北北东向两组基底断层而发育的,并以前者为主。它们呈现为右行平移正断层活动,因而真①断层派生了3条左阶雁列状的真②断层。凹陷中、西部大量出现的北东东向断层,一方面是由于南、北边界上北东东向断层影响了局部应力状态,另一方面也有部分是复活的基底断层。凹陷内部北北东向断层皆为复活的基底断层,以活动早、规模小为特征。高邮凹陷各类基底断层的复活方式包括形成直接复活断层、派生雁列状断层、断续分布断层与连接断层。高邮凹陷断层系统的形成机制表明,区域应力状态与基底断层是决定断陷盆地内断层系统方位与活动方式的两个关键因素,基底断层的作用与影响是不容忽视的。     

苏北盆地高邮凹陷马家嘴地区古近系戴南组物源分析

综合运用碎屑岩类分析法、重矿物法、沉积法三类物源分析方法对苏北盆地高邮凹陷马家嘴地区戴南组的物源进行了分析。马家嘴地区母岩岩性以火成岩为主,其次为变质岩和沉积岩,其中中酸性火成岩的分布范围要比基性火成岩分布范围广,变质岩以中—低级变质岩为主,深成岩较少。对研究区内各层段砂岩类型、岩屑类型及含量变化、砂岩百分含量、地层厚度、沉积相展布、重矿物稳定系数、重矿物组合、ZTR指数和重矿物指数等资料的研究结果表明,戴南组沉积时期马家嘴地区各个区块具有不同的物源方向,马8区块沉积物主要来自菱塘桥低凸起方向,部分来自通扬隆起;马31区块沉积物来自菱塘桥低凸起方向,古河流发生迁移;马33区块沉积物来自通扬隆起。     

高邮凹陷汉留1号断层输导通道的时空分布特征

汉留1号断层是苏北盆地高邮凹陷深凹带北侧边界断层。为了明确该断层输导通道的时间与空间分布特征,通过断层面几何形态、关键时期断层活动速率计算,阐释了汉留1号断层在两个油气主运移时期的输导能力,判识了输导通道的空间位置。研究表明,汉留1号断层在三垛组沉积期活动速率>25 m/Ma,断层开启具有输导能力,另一方面,汉留1号断层的断层面存在3个明显的凸面和2个凹面区域,因此,在该沉积期该断层在3个凸面区域发育3条输导通道。而在随后的盐城组至今的沉积期,断层活动强度减弱,活动速率<10 m/Ma,输导能力弱,垂向上主要起封闭作用。因此,空间上断层通道发育于断层面凸面位置;时间上,断层活动速率>25 m/Ma时通道开启,<10 m/Ma时通道关闭。就聚集而言,断层通道开启时油气沿断层向上运移聚集于上部滚动背斜圈闭中,闭合时聚集于下部断层圈闭中。     

苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组沉积相及其与隐蔽油气藏的关系

苏北盆地高邮凹陷是江苏油田的主要油气勘探开发区，是一个南断北超的典型箕状断陷湖盆，其中的古近系戴南组为一套厚度近2 000 m的河湖相砂泥岩地层，从下到上分为一段和二段。通过沉积充填分析和沉积相编图，戴南组一段沉积时，苏北盆地断陷构造活动相对强烈，地形高差大，水体相对较深，水体范围相对较小，从南向北分别发育近岸水下扇、湖底扇、三角洲等沉积相类型。戴南组二段沉积时，构造活动有所减弱，地形高差变小，水体相对较浅，水体范围扩大至整个凹陷，从南向北分别发育扇三角洲、湖底扇、三角洲等沉积相类型。利用砂岩等厚图等资料，确定了戴南组的沉积相图。沉积相在平面上分布范围明确，纵向上既有差异性又有继承性。高邮凹陷边缘和内部的同沉积断层对沉积相和砂体的发育分布起着重要的控制作用，沉积相控制了油气分布，特别是对隐蔽油气藏形成起重要作用。高邮凹陷戴南组的隐蔽圈闭类型主要有地层超覆、断层-岩性、砂岩上倾尖灭及透镜体圈闭等。湖底扇、三角洲前缘、扇三角洲前缘、近岸水下扇中扇等为有利的储集岩相带。结合石油地质条件的分析，确定了联18-马18井区等几个有利的隐蔽油藏勘探区。     

苏北盆地高邮凹陷第三系--上白垩统层序地层格架特征

依据地震、钻测井、岩芯、古生物等资料中的层序地层特征,可将高邮凹陷厚达7000m的第三系-上白垩统泰州组划分为2个一级层序,4个二级层序,11个三级层序。进而依据最大湖泛面和断裂坡折带(首次湖泛面)对三级层序进行了体系域划分。在11个三级层序中识别出低位、湖侵和高位体系域的不同组合。由于汉留断层在高邮凹陷东西向上发育的程度不同,造成凹陷西部为双断断陷式盆地结构,东部为单断断箕式盆地结构,据此建立了高邮凹陷西部具断裂坡折带和东部无明显坡折带的层序地层样式。最后分析了层序发育的主控因素,认为构造和气候是高邮凹陷层序发育的主控因素。     

渤海湾盆地惠民凹陷临商断层特征及其活动机制

临商断层为济阳坳陷惠民凹陷内部NE向展布的控洼断层之一,详细地分析这些断层的活动性对于深入了解古近系沙河街组沙三段开始沉积以来惠民凹陷的差异分化具有重要的意义。本文通过详细解剖临商断层的几何学特征,不同时期、位置的断层活动性,并结合新生代以来渤海湾盆地的构造演化,得出以下认识:①临商断层的雏形为一右旋走滑正断层。②断层的主枝由西往东活动速率逐渐增强,而分枝断层则表现为中间强、两侧弱。③时间上的差异性表现为古近系沙河街组沙三段沉积期—古近系沙河街组沙二段沉积期断层的活动性较强,在古近系沙河街组沙二段沉积期达到最高值,而后逐渐减弱,古近系东营组沉积期出现小规模的增强,新近系馆陶组沉积期断层活动性达到最低值,新近系明化镇组沉积期断层活动性开始增强。④空间上断层活动的差异主要是由于该断层走滑过程中形成的同向走滑断层的位置造成的,而时间上的差异性与渤海湾盆地新生代的构造演化具有较好的一致性。