渤海湾盆地黄骅坳陷中北区新生代幕式沉降过程

黄骅坳陷中北区是位于渤海湾盆地中部的一个重要新生代构造单元.构造层序界面分析、同生断裂活动和盆地沉降史回剥分析表明该区经历了幕式沉降过程,沉降中心显示出规律性的迁移演化特征.馆陶组底界面为区域性裂后不整合界面,将研究区的演化划分为裂陷期和裂后期.在裂陷期的充填序列中,沙一段底界面为整个研究区都可以识别的显著的角度不整合界面,以此界面为界,盆地的裂陷期进一步划分为裂陷Ⅰ幕和裂陷Ⅱ幕.裂陷Ⅰ幕发育了Es₃-Es₂地层,断裂几何学和断裂的性质表明该幕构造活动为北西南东向伸展作用所致,而裂陷Ⅱ幕发育了Es₁-Ed地层,为近南北向拉伸作用的结果.裂后期,从早到晚则表现为由稳定热沉降到加速沉降的过程.分析认为上述盆地的幕式沉降过程与区域应力场的转变密切相关,受控于周缘板块的动力学事件,尤其是晚始新世之后,太平洋板块对欧亚大陆向西的加速俯冲,促使了郯庐断裂右旋活动向南延伸和穿过黄骅坳陷的兰聊断裂北段的活化,形成了位于渤海海域的南北向伸展叠加区,从根本上改变了黄骅坳陷中北区应力场的分布,由此导致了盆地同裂陷阶段的幕式演化.      

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代沉降特征

在对渤海湾盆地黄骅坳陷区域构造特征的22条地震剖面解释的基础上,分析了黄骅坳陷沉降特征。通过对黄骅坳陷的9个主要凹陷沉降史的研究表明,黄骅坳陷新生代构造沉降量的时空差异性分布明显。时间上,黄骅坳陷具有"幕式"沉降特征,孔店组沉积期为裂陷Ⅰ幕、沙三段沉积期为裂陷Ⅱ幕、沙一段和沙二段沉积期和东营组沉积期为裂陷Ⅲ幕、馆陶组和明化镇组下段沉积期为热沉降幕、明化镇组上段和第四系的沉积期为加速热沉降幕。不同沉积期盆地沉降在空间分布上,沉降速率上都有明显差异。通过对凹陷尺度单井的埋藏史曲线,构造沉降曲线,基底沉降图和沉降中心迁移图对比分析表明,空间上,黄骅坳陷新生代沉降作用具有明显的迁移规律,总体是自南向北,自西向东迁移,现今的沉降中心位于歧口凹陷海域部分。     

黄骅坳陷中新生代构造负反转分析

黄骅坳陷在中生代经历了印支运动和燕册运动Ⅱ幕的褶皱－冲断作用,以及晚中生代至新生代的伸展作用。这种由挤压构造体制到伸展构造体制的构造反转,属于负横行反转,它具有先存冲断层的重新活动,且沿断层面向下滑动,形成梨式正断层的特征。由于构造负反转作用,造成了前第三系分布和构造格局相对复杂的面貌,负反转构造在现今地震剖面上难以发现。从构造负反转作用与油气关系看,应重视隆起部位（多为二级构造单元）的古炭－二叠     

黄骅坳陷中区明下段末期构造应力场三维数值模拟

以翔实的地震、钻孔资料为基础建立了三维数值模型。对黄骅坳陷中区明下段末期的古构造应力场进行的模拟,获得成藏关键时刻凹陷内部空间的应力状态。指出挤压应力场中的相对低值区是油气聚积的有利区域,因为区内不仅存在开放的断裂系统,而且是最小主应力的汇聚中心,是油气运移的指向。该模拟结果可为分析油气运移、聚积规律提供重要的参考资料,为油气藏的进一步勘探开发提供依据。     

黄骅坳陷新生代构造应力场演化的光弹模拟与石油地质条件分析

在构造演化分析的基础上对黄骅坳陷的新生代构造应力场演化进行了光弹实验模型,认为黄骅坳陷新生代最大主应力方向具有从NNE向挤压向NE、NEE向转变的右旋特征,构造应力场方向的右旋转变控制着断层的活动与坳陷的形成,使得早期(孔店期、沙河街期)以引张形式活动的断裂到晚期(东营期及其以后)逐渐转变为以走滑形式活动,促成了多期构造叠加,形成了多种圈闭类型,为油气成藏富集创造了有利条件。      

黄骅坳陷中区新生代断裂系统及其成因分析

断裂是黄骅坳陷新生代主要构造变形类型,对该区油气成藏有重要影响。本文将黄骅坳陷中区的断裂划分为6个系统,并综合分析了它们之间的关系。每一断裂系统至少有一条主干基底断层,发育在该断层上、下盘的次级断层以不同形式与主干基底断层组合在一起,其剖面上的构造样式和平面上的构造组合显示了该断裂系统在新生代的运动学特征。在系统分析黄骅坳陷中区新生代断裂系统的断层组合、构造样式、主干断层位移方式及生长史的基础上,结合区域构造背景、伸展边界条件及断层间的相互作用,探讨了该区断裂系统的形成机制。分析结果表明:区域构造背景下存在的伸展边界控制了整个黄骅坳陷中区新生代断裂系统总的构造格局,系统中主要断层走向与伸展边界近于平行。这进一步证实了区内右旋走滑作用与伸展作用的相互耦合,致使断层沿走滑构造带出现转向或中断。各断裂系统之间及系统内部断层间的运动学关系表明黄骅坳陷古近纪受两个构造动力控制,一是地幔热作用引起岩石圈北西—南东向引张作用,二是北北东向深断裂带的右旋剪切作用。     

黄骅坳陷奥陶纪岩相古地理

黄骅坳陷地处埕宁隆起和沧县隆起之间，北与燕山褶皱带相连。区内奥陶系厚600～800m，主要由石灰岩和白云岩组成。下奥陶统分冶里组和亮甲山组，中奥陶统分下马家沟组、上马家沟组和峰峰组，上奥陶统缺失。下马家沟组、上马家沟组和峰峰组又分别分下段和上段。早奥陶世冶里期和亮甲山期，本区以局限海环境为主，其内散布着一些潮坪和滩。中奥陶世，本区岩相古地理显示出明显的沉积旋回，早马家沟期早期潮坪广布，晚期以局限海为主；晚马家沟期早期又是潮坪广布，晚期以开阔海为主；峰峰期早期潮坪广布，晚期又以开阔海为主。在奥陶纪，本区经历了4个大的海侵-海退旋回，其中晚马家沟期晚期是本区乃至整个华北地台的最大海侵期。     

黄骅坳陷孔南地区新生代断裂特征及其与油气关系

黄骅坳陷孔南地区新生代盆地演化经历了断陷期、断坳期及坳陷期。盆地内部发育复杂断裂系统,根据断层活动特征可以分为沧东伸展断裂系统与徐西右旋走滑断裂系统。沧东断层剖面上具有铲式正断层特征,向深部滑脱,控制了孔南地区的构造变形;徐西断层可以看作是其上盘上的次级断层。在孔店组沉积期,沧东断层与徐西断层均表现出伸展正断层的特征,控制了其上盘孔店组沉积。在沙河街组三段沉积期,受基底断层右旋走滑影响,徐西断层及其上盘分支断层表现出右旋走滑特征。在伸展与走滑的共同作用下,在孔南地区中北部聚集了丰富的油气。     

黄骅坳陷地热资源研究

黄骅坳陷在勘探石油过程中发现了丰富的地下热水。根据实际资料对黄烨坳陷大港探区的地热资源进行了初步评价,提出了黄骅场陷储热系统和热异常区的分布规律,通过水化学分析,指出坳陷补给条件差,可实行人工回灌,增加地下热水资源。     

库车坳陷新生代构造应力场恢复

库车坳陷的构造变形及演化与南天山造山带的发育密切相关。库车坳陷新近纪以来的喜马拉雅晚期构造运动最为强烈,形成了天山山前大型冲断带,并造就了现今的构造格局。通过对库车坳陷北部构造样式的识别及各种应力场指示标志的测量、统计和构造解析,对野外获得的应力场指示标志划分了期次,认为喜马拉雅晚期应力场标志为近南北向挤压。结合库车坳陷区域构造要素,如地质体几何形态、边界条件、岩石力学参数等,运用弹性力学有限元数值模拟的方法获得了喜马拉雅晚期库车坳陷的区域应力场。模拟结果表明,库车坳陷喜马拉雅晚期最大主压应力方向为近南北向,与古应力场标志拟合较高,可以为库车坳陷裂缝预测和评价提供依据,对勘探开发有应用价值。     

黄骅坳陷新生界火成岩岩相与储集性能分析

通过取芯段火成岩岩芯观察、测井以及地震相分析,将黄骅坳陷新生界火山岩划分为爆发相、溢流相、火山通道相和火山沉积相4种,并根据储集空间特征进一步划分为10种亚相,将侵入岩划分为3个相带。在此基础上建立黄骅坳陷火成岩岩相模式,并分析不同岩相火成岩的储集性能。研究认为：研究区溢流相上下区亚相和爆发相储集物性优越,构造裂缝和原生气孔发育,气孔、溶蚀孔缝、构造缝为主要储集空间;侵入相和次火山岩相火成岩由于热液作用造成围岩发生变质,原岩结构构造发生变化,使原来孔渗条件极差的泥岩变质为具有一定储集性能的储集岩;主要储集空间为收缩裂隙和构造裂隙。     

鲁西隆起和济阳坳陷新生代隆坳耦合关系

为探讨鲁西隆起的抬升史,研究鲁西隆起和济阳坳陷之间的隆-坳演化关系,进一步揭示渤海湾盆地的演化特征,主要利用裂变径迹分析和裂变径迹t-T模拟方法建立了新生代鲁西隆起的抬升史和济阳坳陷的沉降史。鲁西隆起三期抬升史分别为62～53Ma、44～37Ma和23～20Ma,济阳坳陷在65～46Ma和46～38Ma期间为快速构造沉降期,构造沉降量大,23Ma左右坳陷抬升。对比研究表明,新生代鲁西隆起的抬升与济阳坳陷沉降之间存在隆-坳耦合关系。鲁西隆起的抬升控制了济阳坳陷烃源岩的形成、油气运移时间和油气分布由南向北迁移,并为济阳坳陷古潜山油藏提供了有效的储集空间。研究还认为,鲁西隆起与济阳坳陷的隆坳耦合关系是渤海湾盆地及周边山系盆山耦合事件的一个组成部分。     

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。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代结构特征及构造动力学模式

为了揭示黄骅坳陷新生代构造动力学机制,本文运用油区构造解析理论,对黄骅坳陷新生代盆地结构特征做了综合分析.结果表明黄骅坳陷的古近系可视为发育在沧东断层上盘的地堑-地垒构造系统.不同区段的盆地结构特征有显著的差异,南区总体表现为两个地堑式断陷,断陷结构与基底断裂产状的变化有关;中区南部表现为由3条SE向倾斜的正断层控制的半地堑系,向北变为地堑断陷结构;北区盆地结构主要受NE向和NW向断层控制,表现为半地堑或地堑断陷结构.在黄骅坳陷新生代盆地结构特征分析的基础上,进一步讨论盆地结构演化过程和动力机制之间的关系,提出了黄骅坳陷新生代构造动力学模式.     

黄骅坳陷新生代构造活动对无机成因CO2气藏控制作用的研究

通过研究黄骅坳陷新生代的构造活动,对黄骅坳陷无机成因二氧化碳气藏的形成与分布特征进行分析,发现黄骅坳陷无机成因CO2成藏与断裂和岩浆活动密切相关。新生代的NE—NEE向的伸展断裂为幔源型二氧化碳提供了良好的通道,尤其是在这些NE—NEE向伸展断裂与NW向断裂的交汇处,有利于二氧化碳的运移和聚集;同时这些伸展断裂往往是地热较高的区域,有利于热变质成因二氧化碳的生成;岩浆作用不仅可以直接释放来自幔源的二氧化碳气体,而且岩浆作用带来的地热也可以促进碳酸盐岩的热变质作用,释放二氧化碳。同时,黄骅坳陷新生代断裂和岩浆活动的迁移性特点形成了无机成因二氧化碳气藏地域分布特征。     

柴达木盆地新生代沉积转移及其动力学意义

新生代柴达木盆地的坳陷、沉积作用和周缘山体隆升存在着很好的耦合关系,沉积中心位置、沉积范围大小及沉积中心的平面形态有规律的变化,反映出新生代柴达木盆地承受过来自北缘祁连山方向、西北缘阿尔金山方向以及南缘昆仑山方向三组挤压应力的作用,其中来自阿尔金山方向的应力一直在持续发挥作用;来自盆地南北缘的应力也始终发挥重要作用,同时经历了一个由北东向(古近纪早—中期)→北北东向(古近纪末期—中新世早期)→近南北向(中新世中期—上新世中期)→北东向(上新世晚期)的转向过程。在此基础上建立了柴达木盆地新生代发展演化模式,提出柴达木盆地新生代经历了由北向南挤压—旋转、由南西向北东挤压—旋转以及由向北挤压—旋转的动力学演化过程。     

黄骅坳陷中区古近系层序构成样式分析

黄骅坳陷中区具有层位发育全、沉积厚度大、烃源岩层系多、生烃能力强的特点,是大港油田油气勘探的主要地区。结合高分辨率地震、钻井和测井等基础地质资料研究,黄骅坳陷中区古近系沙河街组、东营组可划分为3个二级层序、11个三级层序。研究区古近系发育3种典型的不同构造背景：缓坡、断控陡坡和多级断阶带。不同构造背景形成了相应的层序样式：缓坡坡折型层序样式、断控陡坡带型层序样式、断阶带型层序样式。层序构成样式的差异主要受控于宏观构造的幕式演化和局部同沉积断裂不同组合样式所形成的特定古地貌。此外,物源体系也是控制层序构成样式的重要因素。