北黄海盆地东部坳陷中新生代构造演化

在最新二维地震资料解释的基础上,对北黄海盆地东部坳陷的重要不整合面进行了研究,共识别出了4个重要不整合面;利用声波时差法和构造横剖面法,恢复了两期重要不整合面的剥蚀厚度;同时根据重磁资料及精细地震解释,对北黄海盆地东部坳陷的断裂特征作出了初步的研究,分析了主要断裂的形成期次及活动时间。最终,结合地层的分布特征及钻井资料,将北黄海盆地东部坳陷的构造演化史分为5个阶段。     

北黄海盆地东部坳陷中新生代构造样式

北黄海盆地东部坳陷中新生代自下而上发育中侏罗统、上侏罗统、下白垩统、渐新统和新近系,划分为3个构造层,即下构造层、中构造层和上构造层,分别对应盆地的中生代断陷-反转阶段、古近纪断陷—反转阶段和区域沉降阶段3期构造演化阶段。不同的构造演化阶段造就了不同的构造样式,基于地震反射资料,结合盆地地质结构特征,总结了坳陷构造样式特征,即伸展构造、挤压构造、反转构造及扭动构造4种样式,以伸展构造样式为主,翘倾断块、滑动断阶及逆牵引背斜是研究区内有利于油气运聚成藏的主要构造样式。     

断层封堵性预测

断层在油气藏的形成中起着重要的作用,评价断层密封性能是油气勘探、开发和储层管理的一个重要问题。然而,断层是易于封堵油气,还是易于输导油气,一直是一个悬而未决的问题。断层封堵大致有两种情形：一种是由于断层上下盘砂泥并置引起封堵,另一种是由于断裂作用造成断层岩具有很高的孔渗压力。对由于并置作用引起的封堵,可以建立一个模式,模式的基本思想是断层既不是输导层也不是阻挡层。基于该模式可以得到一系列断层面剖面图,从而进行并置封堵定量评价。粘土涂抹造成断层某些部分有较高的孔渗压力,从而造成断层封堵。我们可以定义一些能够方便测得的系数,通过分析这些参数在断层各部分的分布,就可以得到相关的断层封堵性定量预测。笔者在胜利油田孤东地区断层与油气圈闭分析中应用上述定量评价方法,结果很令人满意。特别以Ａｌｌａｎ模式为基础,将断层面剖面图和构造图结合起来去预测断层圈闭非常成功。     

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。     

中国东部北黄海盆地东部坳陷岩浆活动特征及其与区域构造的耦合关系

如何深入了解中国东部北黄海盆地东部坳陷岩浆活动特征是目前研究的前沿之一.为探讨早白垩世异常剧烈岩浆活动的区域构造成因并揭示中国东部的构造动力学机制,利用井-震及岩浆岩测试资料,对北黄海盆地岩浆活动特征及其与区域构造的耦合关系进行研究.在空间上刻画了岩浆的侵入相、喷出相的地震反射特征及沿深大断裂展布的平面分布特征;在时间上划分出了包括早白垩世108~115 Ma、134~145 Ma在内的4期岩浆活动.结合区域地质分析认为早白垩世早期,伊泽奈琦板块沿北北西斜向俯冲于欧亚板块之下,太平洋板块向南西方向俯冲,板块剪切作用导致郯庐断裂带左旋走滑,使得盆地处于左旋伸展环境中,内部形成派生的北西向右旋、近南北向左旋的次级共轭断裂系并控制岩浆上侵底辟活动.经过综合分析,厘清了盆地岩浆活动及断裂演化过程与区域板块运动之间的耦合关系.      

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。     

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。     

北黄海盆地东部坳陷下白垩统砂岩成岩作用及其储层意义

通过对取芯井砂岩镜下特征及孔隙度渗透率变化的分析,研究了北黄海盆地东部坳陷下白垩统砂岩的成岩作用及其储层意义。结果显示,储层砂岩类型以长石砂岩、长石石英砂岩和岩屑石英砂岩为主,处于中成岩作用阶段的A亚期末期至B亚期早期。主要的成岩作用类型有压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用、蚀变作用、溶蚀作用和重结晶作用,主要孔隙类型有粒间孔隙、粒内孔隙、填隙物内孔隙和次生裂缝。长石砂岩是主要储层。压实作用、压溶作用、胶结作用和重结晶作用使砂岩孔隙度减小,降低了储层物性,起到破坏性作用;交代作用、蚀变作用和溶蚀作用使砂岩孔隙度增大,改善了储层物性,起到建设性作用。孔隙度和渗透率整体上由浅变深而呈现由大到小趋势,在深度为3 000~3 020 m和3 140~3 250 m时出现异常高值,孔隙度与渗透率的异常高值带是次生孔隙发育带。     

北黄海盆地东部坳陷侏罗纪北部物源--沉积体系的岩矿特征

以北黄海盆地东部坳陷北部侏罗系为目的层,探讨侏罗纪北部物源-沉积体系的岩矿特征、物源区构造背景和物源方向。研究区侏罗系是一套陆相碎屑岩沉积,主要岩石类型为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩。通过对北黄海盆地东部坳陷侏罗系沉积序列的研究,识别出三角洲、扇三角洲和湖泊等3类沉积环境。根据碎屑组分和灰岩丰度可知,北部物源-沉积体系为风化物源,并存在附加的火山物源,物源区为再旋回造山带,沉积体系为自北向南方向的扇三角洲沉积体系。对岩石样品进行微观特征及粒度特征研究,识别出沉积微相类型有扇三角洲前缘亚相的远砂坝、河口坝、水下河道和重力水下河道4种微相。     

Characteristics of Milankovitch cycles recorded in Eocene strata in the eastern depression of North Yellow Sea Basin,North China

As cyclical orbital movements of Earth, Milankovitch cycles can be recorded in sedimentary strata. The time they reflect can be used to accurately divide and compare strata. Milankovitch cycles recorded in strata enrich the stratigraphic theory, especially the theories of cycle stratigraphy, and thus they are widely used in geological survey engineering nowadays. This study explored the characteristics of the Milankovitch cycles recorded in the eastern depression of the North Yellow Sea Basin, highlighting their control over high-frequency stratigraphic sequences. The Eocene Milankovitch cycles in the depression were calculated based on the method proposed by J. Laskar, and their parameters primarily include eccentricity cycles of 125 ka and 99 ka, obliquity cycles of 51 ka and 39 ka, and precession cycles of 23 ka and 19 ka. Spectral analysis of gamma-ray (GR) and spontaneous potential (SP) log curves of the Eocene strata was carried out to divide and compare stratigraphic sequences, revealing that the spectral peaks correspond well to astronomical cycles. This indicates that the strata in the depression fully record Milankovitch cycles. Furthermore, there are long-, medium-, and short-term stratigraphic cycles in the eastern depression, with a thickness of 13.03–15.89 m, 3.70–5.21 m, and 2.17–2.94 m, respectively. The sedimentation rates of the Eocene strata were calculated to be 121.2–127.12 m/Ma accordingly. From the uplift to the center of the lacustrine basin along the slope in the eastern depression, both the sedimentation duration and the sediment thickness increase, while the sedimentation rate remains relatively stable. The Eocene strata can be divided into six stages of high-frequency sequences by continuous wavelet transformation, namely E₆–E₁ from bottom to top. The sedimentation duration and sedimentation rates of the sequences were calculated using spectral analysis with each of the sequences as a separate window. Moreover, the impacts of climate change on the sedimentary environment in the eastern depression were analyzed. It can be concluded that E₆ was a lowstand system tract, E₅ and E₄ were lacustrine expansion system tracts, E₃ was a highstand system tract, and E₂ and E₁ were lacustrine contraction system tracts. All these verify that Milankovitch cycles serve as an effective approach for the analysis of sedimentary cycles.     

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。     

北黄海盆地某区块火成岩地震识别与预测

利用北黄海盆地某区块最新采集处理的三维地震资料,通过钻、测井资料综合分析建立井震关系。使用地震相分析、叠前反演以及多属性综合预测等技术刻画火成岩的形态和空间展布特征,总结本区火成岩在地震剖面上的响应特征及空间变化规律。综合预测结果显示研究区内东部发育有规模巨大的潜山型火成岩,西北部发育有侵入岩体刺穿,其他区域主要发育小规模岩株、岩墙或岩脉状侵入岩。     

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。