济阳坳陷地幔热流和深部温度

济阳坳陷深部地热状况对于分析岩石圈深部结构特征、探索该盆地形成和演化的地球动力学过程具有重要意义.依据济阳坳陷最新的钻探资料和深部地球物理探测结果, 按沉积盖层、上、中、下地壳4层结构, 建立了分别代表该区凹陷部位和凸起及斜坡带上的2种地壳结构模型.通过多道能谱分析, 测试了区内4 3块岩心样品的放射性元素U、Th、40K含量, 统计得出了济阳坳陷沉积盖层的平均生热率为(1.40±0.26) μW/m3.在研究大地热流分布的基础上, 结合济阳坳陷地壳各岩层放射性生热率, 采用“剥层”法, 从地表开始, 由浅到深逐步扣除各层段所提供的热量, 得到了济阳坳陷的地幔热流.并且采用相似的方法, 利用一维稳态热传导方程, 分析了地壳上地幔顶部的温度状况.结果表明, 济阳坳陷的地幔热流约为38.4~39.2 mW/m2, 占整个地表总热流量的5 8%;地幔顶部温度约为602~636℃.与世界上其他各类地质构造单元相比, 济阳坳陷无论是地幔热流值或其与地表热流之比值都是比较高的, 其深部地热状态具有介于稳定地区和构造活动区之间的特点.      

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层沉积相

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层为近年来该地区油气勘探的重点领域.为明确古潜山储集层沉积相带与砂体展布规律,在地层划分对比的基础上,依据测井曲线、沉积构造、岩性特征及沉积序列等资料,对济阳坳陷北部石炭系—二叠系古潜山区沉积特征进行了系统研究.结果发现:(1 )古潜山区石炭系—二叠系残留地层厚度变化很大,石千...     

岩石热导率校正对大地热流计算值的影响——以渤海湾盆地冀中坳陷为例

岩石热导率是计算大地热流的基础热物性参数,热导率的选取和校正是正确评估热流的基础。当前在冀中坳陷乃至渤海湾盆地的大地热流计算中,多以受季节性气温变化和地下水活动等因素影响较小的古近系和新近系砂泥质岩层作为大地热流的计算层位,岩石热导率也多参考区域内已有定值,而忽略了热导率对水饱和度、温度和压力的依赖性。本文从岩石热导率的温压校正和饱水校正角度出发,计算并比较了不同校正方法对热流值的影响。主要认识如下：① 岩石热导率作为1个受多因素综合影响的热物性参数,其大小与岩性和矿物组分密切相关,同时通常与孔隙率呈负相关,而与密度呈正相关;② 热导率高温试验结果显示,冀中坳陷砂岩样品热导率总体上随温度的升高而降低,在30~130 ℃的温度区间热导率降低了6. 8%~11. 3%,热导率下降率具有随热导率的降低而减小的趋势;由于砂岩和泥岩具有相对较浅的埋深和较低的原位温压条件,温压对热导率的正负效应可以在一定程度上相互抵消,对于热导率小于2 W/(m·K)的样品,温压对其的影响较小。③ 饱水校正后的冀中坳陷JZ03井和JZ04井古近系—新近系砂泥岩热导率的平均偏差分别高达43. 0%、47. 5%;④ JZ03井和JZ04井古近系—新近系岩层热导率在未经任何校正、经含水率校正及经孔隙率校正情况下的大地热流值分别为43. 05 mW/m2、45. 39 mW/m2、61. 64 mW/m2和52. 81 mW/m2、59. 81 mW/m2、78. 14 mW/m2;最终选取经几何平均模型饱水校正后的热导率计算得到的61. 64 mW/m2和78. 14 mW/m2两个热流值分别作为冀中坳陷牛北斜坡和高阳低凸起中部的大地热流值。     

岩石热导率校正对大地热流计算值的影响——以渤海湾盆地冀中坳陷为例

岩石热导率是计算大地热流的基础热物性参数,热导率的选取和校正是正确评估热流的基础。当前在冀中坳陷乃至渤海湾盆地的大地热流计算中,多以受季节性气温变化和地下水活动等因素影响较小的古近系和新近系砂泥质岩层作为大地热流的计算层位,岩石热导率也多参考区域内已有定值,而忽略了热导率对水饱和度、温度和压力的依赖性。笔者等从岩石热导率的温压校正和饱水校正角度出发,计算并比较了不同校正方法对热流值的影响。主要认识如下：(1)岩石热导率作为1个受多因素综合影响的热物性参数,其大小与岩性和矿物组分密切相关,同时通常与孔隙率呈负相关,而与密度呈正相关;(2)热导率高温实验结果显示,冀中坳陷砂岩样品热导率总体上随温度的升高而降低,在30～130℃的温度区间热导率降低了6.8%～11.3%,热导率下降率具有随热导率的降低而减小的趋势;由于砂岩和泥岩具有相对较浅的埋深和较低的原位温压条件,温压对热导率的正负效应可以在一定程度上相互抵消,对于热导率小于2 W/(m·K)的样品,温压对其的影响较小。(3)饱水校正后的冀中坳陷JZ03井和JZ04井古近系—新近系砂泥岩热导率的平均偏差分别高达43.0%、47.5%;(4...     

渤海湾盆地济阳坳陷热历史及构造—热演化特征

根据镜质组反射率和磷灰石裂变径迹古温标方法模拟的济阳坳陷地温演化情况表明,地温梯度在坳陷的演化过程中是逐渐降低的。在孔店组-沙河街组沉积期间地温梯度是较高的,最高可达5.5～6.0℃/100m,但在此期间地温梯度下降较快,在东营组沉积时期降为3.5～4.5℃/100m;在馆陶组沉积时期地温梯度变化很小,至第三纪末地温梯度已降至目前的3.5℃/100m左右。济阳坳陷的构造沉降特征表现为孔店组至沙四段沉积期间(65～43Ma)的快速构造沉降阶段和沙三段沉积(43Ma)以后的热沉降阶段,盆地的地热史模拟结果和构造沉降所揭示的坳陷演化阶段具有很好的对应关系。坳陷热历史研究为渤海湾盆地的构造-热演化提供了重要的认识。     

残留盆地沉积相研究方法——以济阳坳陷中生代盆地为例

对济阳坳陷中生代沉积特征的综合研究, 初步提出一套改造型残留盆地沉积相研究方法, 强调从野外露头、岩芯、岩屑录井、测井、人工地震和盆地结构6个方面进行沉积相综合研究, 并与研究区周围地层沉积特征、岩芯沉积相识别、沉积相垂向演化、测井相、地震相和沉积体系分布研究相结合。其中最核心的技术是平衡剖面及地震约束下的连井剖面沉积相纵横向研究。研究认为济阳坳陷在中生代由多个时而分割时而相连的湖盆组成, 主要发育冲积扇相、河流相、扇三角洲相、三角洲相、湖泊相及沼泽相。     

渤海湾盆地济阳坳陷潜山油藏分布规律及控制因素

济阳坳陷潜山油藏类型复杂,构造裂缝是油藏的主要储集空间。济阳坳陷潜山储层的分布主要受控于盆地的形成过程,构造运动是控制潜山分布的最主要的因素。潜山储层非均质性强,且不同潜山的储层性质存在较大差异。济阳坳陷潜山油藏的开发特征复杂,稳产阶段短、产能差异大、含水上升快。中生代及以前形成的古地貌早隆潜山是济阳坳陷最有利的潜山油藏勘探目标。      

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。     

裂陷盆地韧性伸展量计算模型及其在渤海湾盆地的应用

裂陷盆地在拉张过程中存在的韧性变形一直没有得到理论界的关注。两种常用的伸展量计算方法("地壳厚度变化计算法"和"断层平衡复原法")的巨大差异是由于盆地的韧性伸展分量导致的。本文建立了一套基于以上两种方法耦合应用的盆地韧性伸展量和断层滑移伸展量计算模型,并应用于渤海湾盆地。经计算,渤海湾盆地的韧性伸展量大约占总伸展量的40%左右,这是用"断层平衡复原法"计算的伸展量总是小于"地壳厚度变化计算法"计算的伸展量的真正原因。渤海湾歧口凹陷的伸展计算结果显示韧性变形速率与断层滑移速率呈正比关系,盆地在裂陷期不仅断层滑移剧烈,韧性变形速率也很大。     

Formation Conditions and Sedimentary Model of Over-Flooding Lake Deltas within Continental Lake Basins: An Example from the Paleogene in the Jiyang Subbasin, Bohai Bay Basin

A large quantity of drilling core, paleontology, geochemistry and geophysics data revealed several features of the Jiyang subbasin during the deposition of the Ek1-Es4 x members:(1) the paleotopography of the gentle slope belt had an extremely low gradient;(2) the paleoclimate frequently alternated between dry and wet periods in a generally arid setting;(3) there was strong weathering around the periphery of the basin;(4) the lake was very shallow;(5) the lake level frequently rose and fell; and(6) the sedimentary environment of the gentle slope belt was an overflooding lake. All of these factors provided favorable geological conditions for the development of an over-flooding lake delta. The lithologies of the continental over-flooding lake delta deposits are complex and diverse. The compositional maturity is moderate to low, and the grain size distribution curves and sedimentary structures indicate the presence of both gravity and traction currents. The sedimentary microfacies associations consist of a combination of ordered superposition of flood channels, distributary channels and sheet sands. The delta exhibits a weak foreset seismic reflection. The over-flooding lake delta deposits are laterally extensive. The sandstone content is high, and the individual sandstone beds are thin. The flood channel and distributary channel deposits exhibit evidence of bifurcation and lateral migration. The distribution of the sandbodies and the oxidation color of the mudstones provide evidence of cyclic deposition. The paleoclimate was the dominant factor controlling the development of the over-flooding lake delta. Due to the frequently alternating wet and dry paleoclimates, the over-flooding lake delta is characterized by the development of a broad upper plain and a lower delta plain. The upper delta plain is characterized by flood channel deposits, whereas the lower delta plain is represented by distributary channel deposits. The transition zone is characterized by the interaction of flood channels and distributary channels. Due to fault activity, the sandbodies of the over-flooding lake delta were juxtaposed against hydrocarbon source rocks, which was favorable for the development of lithologic reservoirs or structural-lithologic reservoirs. The lower delta plain deposits comprise the most favorable reservoirs.     

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层沉积*

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层为近年来该地区油气勘探的重点领域。为明确古潜山储集层沉积相带与砂体展布规律,在地层划分对比的基础上,依据测井曲线、沉积构造、岩性特征及沉积序列等资料,对济阳坳陷北部石炭系—二叠系古潜山区沉积特征进行了系统研究。结果发现: (1)古潜山区石炭系—二叠系残留地层厚度变化很大,石千峰组被剥蚀殆尽; (2)石炭纪—二叠纪研究区经历了海陆交互相→海陆过渡相→河流相的演化过程, 其中本溪组及太原组沉积时期研究区发育潟湖、潮坪及障壁岛相,山西组沉积时期发育三角洲相,以三角洲平原亚相为主,可识别出分流河道、分流河道间、天然堤及泥炭沼泽等微相,而上、下石盒子组沉积时期以辫状河沉积为主,可进一步划分为心滩、河床滞留沉积及泛滥平原微相; (3)受沉积环境演化的控制,本溪组—太原组的砂体呈斑块状展布,山西组和上、下石盒子组的砂体呈近北东—南西向条带状展布。对济阳坳陷北部潜山区沉积相与砂体展布规律的研究,为该古潜山区的油气勘探提供了关键地质依据。     

伸展盆地构造热模拟时的一种新模式——高级McKenzie模式

作为一种重要的盆地类型,伸展盆地的构造热模拟研究发展迅速,McKenzie(1978)提出均匀纯剪切伸展模型后,又有简单剪切和纯剪-简单剪切模型等相继提出.随着地质体的三维数据应用日趋增多,伸展盆地构造热模拟时三维模型的建立就显得尤为重要了.高级McKenzie模式是当前学者们研究的热点之一,该模式先对伸展盆地的"计算...     

渤海湾盆地冀中坳陷中区中新生代复合伸展构造

通过对大量地震剖面的重新解释,并结合盆地的钻探资料及前人研究成果,揭示了冀中坳陷中区中新生代以来先后经历了：①燕山中晚期(J3-K1)与阜平变质核杂岩形成有关的热力伸展,变质核杂岩拱升隆起导致侧向伸展,太行山东缘拆离断层发育并在其下降盘形成同期断陷盆地(保定凹陷);②古近纪(E)区域应力伸展,太行山东缘断裂及其下降盘的保定凹陷具有明显的继承性,并有“早盛早衰”的特点。而中区东部边缘断裂及其控制的沉积洼槽主要发育于该阶段,断裂强烈活动时间相对晚,但持续时间较长;③古、新近纪之间(N／E)重力伸展,区域不均衡隆升导致饶阳凹陷南部发生大型重力滑覆构造,其运动轨迹类似昆虫前行时的“褶曲蠕动”,与经典的重力滑动构造模式有所不同。三期不同性质、不同类型的伸展作用有机相联,彼此影响,并进一步探讨了各类伸展构造的个性特征、形成演化及其盆山耦合的响应关系。     

济阳坳陷石炭-二叠系热演化与生烃阶段

在对胜利油气区济阳坳陷地质构造和沉积埋藏史分析的基础上 ,选择典型钻井岩芯 ,通过系统分析研究其镜质体反射率剖面特征 ,运用热动力学原理经线性回归确定出本区上古生界、中生界和新生界的古地温梯度 ,其分别为 3.49～ 3.92℃ / 10 0m、4.33～ 4.6 7℃ / 10 0m和 3.76℃ / 10 0m。中生代本区出现的高热异常与燕山期岩浆活动板底垫托作用有关。同时确定出印支运动和燕山运动抬升之前 ,石炭 二叠系烃源岩的成熟度分别为R° =0 .5 2 %～ 0 .5 8%和R° =0 .90 %～ 1.11% ,它们分别已进入生烃门限和生气阶段 ,但生烃产物不同程度地遭受构造抬升作用的破坏 ,这对正确评价本区石炭 二叠系油气资源具有十分重要的意义。     

Original Sedimentary Pattern of an Inverted Basin: A Case Study from the Bozhong Depression, Offshore Bohai Bay Basin

The third member of Shahejie Formation(Sha-3 member; 42–38Ma of Eocene) in the Bozhong Depression,offshore Bohai Bay Basin was subject to multiple post-depositional modifications. The present structural framework of the Bozhong Depression,which is characterized by sags alternating with uplifts,does not reflect its original sedimentary pattern. Previous studies have not discussed the post-depositional modification of this succession,including the sedimentary pattern variations and the depositional geodynamic setting. This work determined the characteristics of the post-depositional modification and original sedimentary pattern of the Bozhong Depression through analysis of seismic data,well-log data and fission-track ages. The results demonstrate that the Shijiutuo rise,a major structural feature of the current basin,did not exist during the major depositional stage of the Sha-3 member,when the Qinnan sag was largely connected to the Bozhong sag to form a single contiguous deposition area within the basin. By contrast,the Shaleitian and Chengbei rises,located in the western part of the Bozhong Depression,have existed before the depositional period of the Eocene Sha-3 member; these features were manifested as syn-depositional tilted fault blocks,the uplifted footwall blocks of which provided sediments for the neighboring Shanan and Chengbei sags. The western part of the Bonan low rise,located in the southern part of the Bozhong Depression,did not experience uplifting during the depositional phase of the Eocene Sha-3 member. The Huanghekou sag was connected with the Bozhong sag in the western part of the Bozhong Depression. The original sedimentary boundary of the southern Miaoxi sag possibly extended eastward about 10 km and connected with the Bozhong sag at its northern part. The present-day Bodong low rise,which is bounded by the Tan–Lu fault zone,also formed after the depositional period of Eocene Sha-3 member. It is thus concluded that the Bozhong Depression formed a connected large-scale sub-basin during the depositional stage of the Eocene Sha-3 member. Several neighboring sags that are now separated by rises,including the Qinnan,Shanan,Chengbei,Huanghekou,Miaoxi and Bodong sags,formed a single contiguous depositional area during the Eocene. The significant differences between the present and original basin patter and framework provide valuable information for better understanding the history of basin inversion and its impact on related hydrocarbon-system evolution.     

济阳坳陷古近系多级控砂机制分析

济阳坳陷古近系砂体形成和分布受到多种因素的控制,主要包括:①断陷类型;②构造带类型;③坡折带类型;④体系域类型;⑤沉积相类型。在不同类型断陷中发育的沉积体系相差较大,在不同规模箕状断陷中发育的沉积体系也具有差异性。同时,断陷类型控制着构造带的发育,构造带类型又决定着坡折带的发育部位,坡折带类型则影响着湖盆沉积体系域的发育程度和分布范围,而沉积相类型对砂体的特征具有直接的控制作用。显然济阳坳陷砂岩体的形成和分布遵循“多级控砂”的特征,5种因素共同影响并逐级控制着砂岩体在断陷湖盆中的形成与分布。     

区域伸展体制下盆—山构造耦合关系的探讨——以渤海湾盆地和太行山为例

根据地质、地球物理和构造地貌等资料研究了渤海湾盆地和太行山之间的耦合关系。盆地和山脉是在晚白世形成的结山准平原上经新生代裂陷作用产生的。盆地阶段性下沉与山区间歇性抬升彼此相应，相反相成。盆山之间的太行山山前断裂带是上地壳中的大型拆离构造，沿它拉张滑脱而盆降、山隆；区内现今地壳上地幔结构等差异可能是盆－山构造发育过程中形成的，总体为分层拆离、脆韧转换和伸展－收缩组合而成的岩石圈结构构造剖面。盆地和山脉具统一的形成机制和同一动力条件，盆地深部软流圈上隆和侧向分流导致岩石圈地幔和下地壳自下而上同向锁流变，不仅托曳传力使上覆壳层拉张裂陷成盆，而且往西推挤山区相同层圈的物质使之缩短增厚并隆升，为盆地伸展让位；山半随盆地发育而形成。     

莺歌海盆地与济阳拗陷成因机制与沉积特征的比较及其油气勘探意义

莺歌海盆地近10年来一直处于勘探低谷期。以比较研究为手段,对莺歌海盆地与济阳拗陷形成演化机制进行了对比分析。研究表明,二者具有诸多相似性：均受控于大型先左旋后右旋的走滑断层,盆地构造演化经历了断陷、断拗转换、拗陷阶段;沉积-沉降中心均有迁移之规律,发育多个沉积旋回,沉积体系具有多样性;均具有异常地层压力,超压现象明显。因此,可借鉴济阳拗陷油气勘探成功经验,指导莺歌海盆地天然气成藏规律研究。