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。     

北黄海盆地构造几何学研究新进展

北黄海盆地是发育于隆起背景之上的中、新生代沉积盆地。新一轮资源调查研究表明，北黄海中、新生代沉积盆地的基底由古生界沉积岩层和前寒武纪变质岩系等组成，盆地不同程度地发育下构造层（J3-K1）、中构造层（E2-E3）和上构造层（N）；从油气资源和中、新生代地层发育情况出发，将北黄海海域划分为辽东-海洋岛隆起区、北黄海盆地和胶北．刘公岛隆起区等3个一级构造单元，其中北黄海盆地包括6个二级构造单元和24个三级构造单元；盆地褶皱、断裂构造十分发育，褶皱构造可划分为区域挤压型、局部伴生型和披盖型等三类，断裂构造主要可见近EW—NE向、NW向和NNE向三组，其中近EW—NE向和NNE向断裂比较发育，控制着盆地隆、坳分布格局和沉积特征。     

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。     

南黄海盆地北凹多幕正反转构造特征及其动力学分析

利用重处理的二维地震测线对南黄海盆地北凹进行了精细的构造解释,揭示了三种不同类型的正反转构造样式,分别是中南部的逆冲型、东部的压扭型和北部的褶皱型,主要受控于其所处的不同构造位置。通过典型地震测线的平衡剖面分析,并结合区域构造动力学背景分析,认为北凹至少发生了三幕构造正反转,主要受控于不同地质时期太平洋板块对欧亚大陆俯冲速度和角度的改变。其中,三垛组沉积之后,太平洋板块俯冲角度逐步由北西向转为南西西向,并且俯冲速度明显增大,使得北凹处于北东南西向挤压环境中,广泛发育正反转构造,这也是最强烈的一幕正反转,表现为强烈的逆断层活动和地层剥蚀。过度的正反转作用可能对北凹油气藏的形成造成了不利的影响。     

北黄海盆地构造几何学研究新进展

北黄海盆地是发育于胶辽隆起背景之上的中、新生代沉积盆地。研究表明,北黄海中、新生代沉积盆地的基底由古生界沉积岩层和前寒武纪变质岩系等组成,盆地不同程度地发育于中新生代下构造层(J₃-K₁)、中构造层(E₂-E₃)和上构造层(N).从油气资源和中、新生代地层发育情况出发,将北黄海海域划分为辽东-海洋岛隆起区、北黄海盆地和胶北-刘公岛隆起区3个一级构造单元。其中北黄海盆地包括6个二级构造单元和24个三级构造单元;盆地内褶皱、断裂构造十分发育,褶皱构造可划分为区域挤压型、局部伴生型和披覆型3类,断裂构造主要可见近EW-NE向、NW向和NNE向3组,其中近EW-NE向和NNE向断裂比较发育,控制着盆地隆、坳分布格局和沉积特征。      

下扬子南黄海沉积盆地构造地质特征

南黄海盆地作为下扬子块体之上的大型叠合盆地,海相构造层保存完整,陆相断拗构造层也较为发育,盆地地质结构复杂,构造变形强烈,利用最新的地质地球物理资料和解释成果,对低勘探程度的南黄海盆地进行了研究,认为盆地演化大致经历了克拉通被动陆缘初始发育阶段—南缘前陆北缘被动陆缘过渡阶段—南北对冲前陆定型阶段—滨太平洋弧后陆内调整四个阶段。南黄海盆地属于台地—断拗复合地质结构,中、新生代为具有盆内隆起带的断陷箕状结构,且中、新生代多期构造运动在盆地原型改造和后期沉积发育上起着至关重要的作用,尤其印支—燕山早期运动、燕山中期黄桥运动和喜马拉雅期盐城运动与盆地地层变形、沉积发育、断裂发育及构造样式等盆地要素演化密切相关,进而导致盆地垂向地质结构和构造变形的层次性极为显著,而中生代燕山期和新生代喜马拉雅期两期构造岩浆活动则与滨太平洋域的动力学背景相关。     

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。     

藏北羌塘盆地构造变形及其动力学背景

本文根据盆地的变形特征，将其分为5个变形区，其中北部边缘断褶带和玛依岗日断隆区分别以叠瓦工组合和背冲断块为主，而拉雄错-雀莫错等构造区以发育对称或不对称类隔档式褶皱为特征，其构造变形及其组合方式为燕山-喜马拉雅期羌塘地块和南部诸地块向北不等速运动所造成的南北向压应力场所致。     

中国西部中新生代沉积盆地变形构造形成与演化模式

重点讨论了中国西部中新生代大型沉积盆地变形构造的几何结构样式,形式与演化模式。由沉积盆地边缘到中心可划分为盆缘叠瓦逆冲断层带,盆内断层三角构造带,盆内冲起构造带和中央宽缓褶皱构造带四个变形构造带。从而首次建立起中国西部中新生代大型沉积盆地内变形构造形成与演化的褶推式四维变形模式。     

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。     

南黄海海域中生代前陆盆地形成的构造背景

南黄海盆地占据了下扬子板块的主体,自元古宙以来经历了多期构造运动,受到华北板块、扬子板块、华南板块、太平洋板块多个板块相互作用的影响,形成多期盆地演化阶段的叠合盆地。分析了南黄海盆地前人钻井资料及最新二维地震资料,并与下扬子苏北盆地地层及构造特征进行对比,认为整个下扬子区域受华北—扬子板块碰撞的影响,经历了中生代前陆盆地演化阶段。下扬子陆域部分地区发育相对完整的中生代沉积,记录了华北—扬子板块之间洋壳消减、陆陆碰撞、前陆盆地发育及碰撞后活动。而在下扬子对应海域延伸部分的南黄海盆地中,仅在盆地北部烟台坳陷东北缘通过钻井证实有侏罗纪前陆盆地地层,钻遇地层仅发育侏罗系上部陆相沉积,在地震剖面中可以解释出侏罗系下部海陆交互相地层,向上转变为陆相沉积地层。对比下扬子陆域与海域地层发育情况,华北—扬子板块碰撞造山过程对于下扬子整个区域的影响因地而异,在三叠纪末期—侏罗纪时期南黄海盆地内沉积缺失,南黄海海域区处于广泛抬升状态,印支运动期间地层挤压活动强烈,烟台坳陷内海相地层中逆冲断层广泛发育。在南黄海盆地东北缘,前陆盆地侏罗系地层发育于南倾边界断层的上盘,认为南黄海盆地侏罗纪前陆盆发育的构造背景受到同期北侧千里岩超高压变质带从深部折返影响,随着千里岩隆起带的快速抬升,为南黄海盆地北缘提供了沉积空间及物源,沉积了大套的侏罗系前陆盆地地层。     

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。     

北黄海盆地中生界沉积充填及有利生储盖组合

沉积充填生储盖组合中生界北黄海盆地北黄海盆地是我国海域油气勘探的新区,成藏条件及其时空匹配研究薄弱,是制约该区油气勘探取得突破的重要基础地质问题之一。通过岩心、钻井、测井及地震资料等的综合分析,对中生界构造格架下的沉积充填及有利生储盖组合特征进行了系统研究。结果表明,北黄海盆地中生界为断陷湖盆,中侏罗统以湖泊沉积为主,上侏罗统主要发育三角洲-湖泊沉积体系,下白垩统发育扇三角洲-湖泊沉积体系。北黄海盆地中生界发育2套有利的生储盖组合,上侏罗统上部的半深湖相暗色泥岩有机质丰富,构成研究区主力烃源岩,与下白垩统扇三角洲储集砂体及其上部滨浅湖泥岩组成的复合型组合,为空间匹配最好的生储盖组合;上侏罗统烃源岩与其中下部三角洲河道砂体组成的倒灌式间断型组合,为另一套较有潜力的组合,储层物性及断裂-不整合面输导是决定生储盖组合优劣的关键。     

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。