渤海海域渤东低凸起中南段构造演化与油气成藏.pdf

东 北 石 油 大 学 学 报 J OURNAL OF NORTHEAST PETRO1 EUM UNI VERS I TY 第 3 8卷 第 6期 2 0 1 4年 1 2月 Vol _3 8 NO．6 De c ． 201 4 渤海海域渤 东低 凸起 中南段构造演化与油气成藏 张 参 ，官大勇 ，王 明臣，刘朋波 ，张海义 ，张宏 国 中海石油 中国 有 限公 司天津分公司 渤海石 油研究 院， 天津3 0 0 4 5 2 摘 要 根据渤东低凸起及其邻区钻井 和三维地震等勘探资 料 ， 采用地 层展布特点 、 构造样式 分析和构造 恢复等方 法 ， 研究 渤东低 凸起 中南段的构造形 态、 演化与形成机制． 结果表 明 渤东低 凸起的形成 时间为 沙三段沉积 末期 ， 在东 营 组沉积时期定 型， 形成 的动力来源为郯庐断裂右行走滑活动使其增 压弯 曲部位的岩石 圈断块受 到近东西 向挤压应力 的 作用 ， 构造演化分 为孔店 沙 四段沉积时期、 沙三段沉积末期 、 东二下亚段沉积时期和新近系沉 积时期阶段 ； 构造 演化 通 过对 圈闭的形成和油气运移过程的控制 ， 影 响研究 区的油气聚集成藏， 并使油气 在空 间上呈现 “ 断层 、 不整合和 区域砂体 联合疏导” 立体成藏模式． 该成果对于研究 区下一 步的油气勘探具有一定的指导意义． 关键词 渤东低 凸起 ；郯庐断裂 ；走滑断层 ； 构造演化 ；油气成藏 中图分类号 TE 1 2 1 ． 2 文献标识码 A 文章编号 2 O 9 5 4 1 0 7 2 0 1 4 0 6 0 0 6 80 8 0 引 言 渤东 低 凸起位 于 渤海 东 部海 域 ， 2 0世 纪 7 0年代 以来 ， 低 凸起 虽然 经过 多 轮勘 探研 究 ， 但 是 效果 并 不 理想 ． 渤 东低 凸起 的构造 位置 特殊 ， 表现 在两个 方 面 一 是 郯庐 断 裂 与秦 皇 岛～旅 顺 断 裂 两组 共 轭 走 滑断 裂 的交汇 处 ； 二 是 渤海海 域二 级构造 单元 轴 向发生 变化 的区域 ， 因此研 究 区 构造 复 杂 ， 给 构造 及 油 气成 藏 方 面的研 究带 来 困难． 郯 庐断 裂带作 为 油气 富 集 区带 ， 一 直 是人 们 研 究 的热 点 与难 点 ] ； 渤东 低 凸起 位 于郯庐断裂油气富集带的中段 ， 四面环凹， 有较大的勘探潜力． 构造活动贯穿盆地形成 、 地层发育和输导体 系形 成 的始终 ， 对 油气生 成 、 运 移 和聚集 有重要 的控 制 作用 [ 5 一 ， 因此 对 于低 凸 起 的形 成 时 间及 形 成 机制 等 方 面的研 究尤 为重 要． 目前 ， 对 于渤 东低 凸起 的隆升 时 间研 究有 较 大的分 歧 ， 人们 很 少涉 及 低 凸起 的形 成 机制 方 面 的研 究 ． 葛 建党 研究认 为 ， 渤东低 凸起 是郯 庐 断裂在 中生代 末 期 的走 滑作 用 形成 的一 个雁 列 式 褶 皱 中 的背 斜部 分 ． 另外 ， 还有 学者 认为 它形 成时 间较 晚 ， 在东 营组 二段 沉积 前低 凸起雏 形 开始形 成 ． 渤海 海域 内存 在 多 个 凹 中隆是 沙三段 末期 区域 挤压反 转后 ， 挤压 应力 释放 回弹导致 伸展 断层 发生 而形成 的 ] ， 证 明在沙 三段 末 期渤 海东 部海域 受 郯庐断 裂走 滑 的影响形 成局 部挤 压应 力场 ． 在三 维地 震资料 的精 细解 释基 础上 ， 笔 者 分 析渤 东低 凸起 中南段 的构 造样 式 、 形 成 时间 与机制 、 构 造演 化 等 ， 确定 渤东 低 凸起 的形 成 时 间及 形 成 动 力来源 ， 对 于寻找 该 区油气 有利 富集 区和确 定成 藏 主控 因素等具 有指 导作 用． 1 地 质概 况 渤东低 凸起 夹持 在渤 中 凹陷 、 渤 东 凹陷之 间 ， 主体 呈北 北东 走 向 ， 是一 个 由新 近 系 、 古 近 系和新 生代 基 底 地层 构成 的一个 垒块 构造 ． 渤 东低 凸起在 构造 单元 划分 上隶属 于渤 中坳 陷 ， 古 近 系东西 向剖 面结 构表 现 为“ 两 凹夹 一隆 ” 的地 垒状构 造 ， 受低 斜坡 的分 割作用 ， 低 凸起有 北 、 中 、 南 3个 高 点 ， 进 而 把 低 凸起 划 分 为 北 、 中 、 南 3段． 平 面 上受北 北东 向 3条边 界断 裂 的控 制 ， 低 凸起 北 、 中、 南 3段 呈 北北 东 向左 阶展 布 ， 且 各 段 的西南侧 均 以斜坡 形式 与渤 中 凹陷过渡 见 图 1 ； 新 近系 及 以上地层 总体 呈 “ 牛 头状 ” 披 盖 在古 近 系 上 ， 形成 整体 坳陷 的格 局． 受郯 庐断 裂影 响 ， 低 凸起 东西两 侧边 界断 裂具 有一 定走滑 性质 ； 受北 东 向或北 东东 向走 滑派 生断 裂分 收稿 日期 2 0 1 40 7 ～1 4 编辑 任志平 基金项 目 国家科技重大专项 2 0 1 1 Z X0 5 0 2 3 0 0 6 0 0 2 作者简介 张参 1 9 8 2 一 ， 男， 硕士 ， 工程师 ， 主要从事石油地质综合方 面的研究 6 8 第 6期 张参等 渤海海域渤东低凸起 中南段构造演化与油气成藏 [ 2 ] E 3 3 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] E 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 1 O ] [ 1 1 ] [ 1 2 3 t on o p h y s i c s ，l 9 9 6， 2 61 4 31 5 3 2 9 ． Fl e t c h e r C J N，F i t c h e s W R ，Ru n d l e C C，e t a 1 ．Ge ol o g i c a l a nd i s o t o p i c c o ns t r a i nt s o n t h e t i mi n g o f t h e m o v e me n t i n t h e Ta n Lu f a u l t z o n e ， n o r t h e a s t e r n C h i n a[ J ] ．J o u r n a l o f S o u t h e a s t As i a n E a r t h S c i e n c e ，1 9 9 5 ， 儿 1 l 5 2 2 ． Ya n g Y T，Xu T G．Hy d r o c a r b o n h a b i t a t o f t h e o f f s h o r e B o h a i b a s i n[ J ] ．C h i n a ．Ma r ．P e t r o 1 ． ， 2 0 0 4 ， 2 1 6 6 9 1 7 0 8 ． 龚再升 ， 蔡东升 ， 张功成． 郯庐断裂对渤海海域东部油气成藏的控制作用[ J ] ． 石油学报 ， 2 0 0 7 ， 2 8 4 1 一l 0 ． Go n g Za i s h e n g，Ca t Do n g s h e n g，Z ha n g Go n g c h e n g ． Do mi na t i n g a c t i o n o f Ta n l u f a u l t o n h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n e a s t e r n Bo h a i S e a a r e a[ J ] ．Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ，2 0 0 7 ， 2 8 4 1 一l O ． 牛成 民． 渤海南部海域莱州湾凹陷构造演化与油气成藏[ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 1 2 ， 3 3 3 4 2 4 4 3 1 ． Ni u C h e n g mi n ．Te c t o n i c e v o l u t i o n a n d h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t io n o f L a i z h o u wa n d e p r e s s i o n i n s o u t h e r n B o h a i s e a I J ] ．Oi l Ga s Ge o l o g y，2 01 2 ， 33 3 4 2 4 4 3 1 ． 葛建党． 郯庐断裂在渤中凹陷的构造特征 与油气成藏 的关系[ J ] ． 海洋石油 ， 2 0 0 1 ， 1 0 7 1 1 4 2 O ． Ge J i a n d a n g ．Th e t e c t o n i c c h a r a c t e r o f Ta n l u f a u l t TI Fa n d t h e r e l a t i o n b e t we e n TI F a n d hy dr o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n Bo z h o n g s a g [ J ] ．Of f s h o r e Oi l ， 2 0 0 1 ， 1 0 7 1 1 4 2 0 ． 王应斌 ， 王海军 ， 孙和风． 渤东低 凸起构造演化及成藏条件[ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 O l O ， 3 l 2 1 5 l 一1 5 8 ． W a n g Yi n g b i n ，Wa n g Ha ij u n ， S u n He f e n g ．An a n a l y s i s o f s t r u c t u r e e v o l u t i o n a n d r e s e r v o i r i n g c o n d i t i o n s i n t h e B o d o n g l o w s a l i e n t o f B o h a i b a s i n[ J ] ．Oi l 8 L Ga s Ge o l o g y ，2 0 1 0 ， 3 1 2 1 5 1 一l 5 8 ． 黄雷 ， 周心怀 ， 刘池洋 ， 等． 渤海海域新生代盆地演化 的重要转折期一 一证据及 区域动 力学分 析[ J ] ． 中 国科学 D辑 地球科 学 ， 2 0 1 2 ， 4 2 6 8 9 3 9 0 4 ． Hu a n g I e i ，Zh o u Xi n h u a i ，Li u Chi y a n g，e t a 1 ．Th e im p o r t a n t t u r n i n g p o i n t s d u r ing e v o l ut i o n of Ce n o z o i c b a s i n o f f s h o r e t h e Bo ha i s e a E v i d e n c e a n d r e g i o n a l d y n a mi c s a n a l y s i s[ J ] ．S c i e n c e i n C h i n a S e r i e s D Ea r t h S c i e n c e s ，2 0 1 2 ， 5 5 4 7 6 4 8 7 ． 吴智平 ， 薛雁 ， 颜世永 ， 等． 渤海海域渤东地 区断裂体 系与盆地结构[ J ] ． 高校地质学报 ， 2 O 1 3 ， 1 9 3 4 6 3 4 7 1 ． W u Zh i p i n g，Xu e Ya n，Ya n Sh i y o n g，e t a 1 ． Th e d e v e l o p me n t c h a r a c t e r i s t i c s o f t he f a u l t s y s t e m a n d b a s i n s t r u c t u r e s o f t he Bo d o n g s a g ，e a s t Ch i n a[ J ] ．Ge o l o g i c a l J o u r n a l o f Ch i n a Un i v e r s i t i e s ，2 0 l 3 ， l 9 3 4 6 3 4 7 1 ． 辽河油 田石油地质志编辑委员会． 中国石油地质 志 卷 三 辽河油 田[ M] ． 北京 石油工业 出版社 ， 1 9 9 3 5 6 9 1 ． E d i t o r i a l C o mmi t t e e o f p e t r o l e u m g e o l o g y i n I i a o h e o i l f i e l d ．P e t r o l e u m g e o l o g y o f C h i n a Vo l u me 3 L i a o h e o i l f i e l d[ M] ．B e ij i n g Pe t r o l e u m I n d u s t r y Pr e s s ，1 9 9 3 5 6 9 1 ． 胜利油 田石油地质志编写组． 中国石油地质志 卷六 胜利油 田[ M] ． 北京 石油_T业 出版社 ， 1 9 9 3 1 8 8 4 ． E d i t o r ia l C o mmi t t e e o f p e t r o l e u m g e o l o g y i n S h e n g l i o i l f i e l d ．P e t r o l e u m g e o l o g y o f C h i n a Vo l u me 6 S h e n g l i o i l f i e l d[ M] ．B e ij i n g Pe t r o l e u m I n d u s t r y Pr e s s ，1 9 9 3 1 8 8 4 ． 大港油 田石油地质编辑委员会． 中国石油地质志 卷四 大港 油田[ M] ． 北京 石油工业 出版社 ， 1 9 9 1 3 2 1 1 4 ． E d i t o r ia l C o mmi t t e e o f p e t r o l e u m g e o l o g y i n D a g a n g o i l f i e l d ．P e t r o l e u m g e o l o g y o f C h i n a Vo l u me 4 D a g a n g o i l f i e l d[ M] ．B e ij i n g Pe t r o l e u m I n d u s t r y Pr e s s ，1 9 9 1 3 2 1 1 4． [ 1 3 ] 黄雷， 王应斌． 渤 中环形构造带特征和成因分析及其石油地 质意义探讨[ J ] ． 地质科学 ， 2 0 1 2 ， 2 3 1 8 [ 1 4 ] [ 1 5 ] [ 1 6 3 [ 1 7 ] [ 1 8 ] H u a n g Le i ，W a n g Yi n gb i n ．Ch a r a c t e r s a n d ge n e s i s o f Bo z h o ng r i n g s t r u c t u r e b e l t a n d i t s o i l g e o l o g y o f Ge o l o g y S c i e n t i a Ge o l o g i c a S i n i c a ，2 0 1 2， 2 3 1 8 3 3 2 ． 胡望水 ， 吕炳 全， 官大勇 ， 等． 郯庐断裂带及其周缘中新生代 盆地发育特征[ J ] ． 海 洋地质与第 四纪地质 ， 2 0 0 3 ， 2 3 4 5 1 5 8 ． Hu W a n gs h u i ，Lv Bi n gq u a nGu a n Da y o n g，e t a 1 ．Ch a r a c t e “s t i c s of Ta n l u f a u l t z o ne a n d d e v e l o p me nt o f M e s o z o i c a n d Ce n o z o i c ba s i n s a l o n g i t [ J ] ．Ma r i n e Ge o l o g y Qu a t e r n a r y Ge o l o g y ，2 0 0 3 ， 2 3 4 5 1 5 8 ． 刘小平 ， 周 心怀， 吕修祥 ， 等． 渤海海域油气分布特征及主控 因素[ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 0 9 ， 3 0 4 4 9 7 5 0 2 ． Li u Xi a o p i n g，Zh o u Xi n h u a i ，Lv Xi u xia n g，e t a 1 ． Hy d r o c a r b o n di s t r i b u t i o n f e a t u r e s a n d m a i n c o n t r o l l i n g f a c t o r s i n t h e Bo h a i s e a wa t e r s[ J ] ．Oil Ga s Ge o l o g y ，2 0 0 9 ， 3 0 4 4 9 7 5 0 2 ． 武卫峰 ， 徐衍彬 ， 范立 民， 等． 断裂对沿不整合面侧向运移油气的聚集作用 [ J ] ． 东北 石油 大学学报 ， 2 0 1 3 ， 3 7 3 l 1 1 7 ． W u W e i f e n g，Xu Ya n b i n，Fa n I ． i mi n，e t a 1 ．Re s e a r c h o n r o l e o f f a u l t s i n t he a c c u mu l a t i o n o f o i l g a s mi g r a t i n g l a t e r a l l y t h r o u g h u n c o n f o r n i t y s u r f a c e[ J ] ．J o u r n a l o f N o r t h e a s t P e t r o l e u m Un iv e r s i t y ，2 0 1 3 ， 3 7 3 l 1 1 7 ． 孙建军． 不同类型断一砂配置输导 的油气特征及成藏控制作用[ J ] ． 东北石油大学学报 ， 2 O 1 3 ， 3 7 1 5 7 6 3 ． S u n J i a n j u n ．Tr a n s p o r t i n g o i l g a s c h a r a c t e r i s t c s wi t h d i f f e r n t f a u l t s a n d s t o n e ma t c h i n g a n d i t s c o n t r o l o f o i l g a s a c c u mu l a t i o n[ J ] ． J o u r n a l o f No r t h e a s t Pe t r o l e u m Un i v e r s i t y，2 01 3， 3 7 1 5 7 6 3 ． 彭文绪 ， 孙和风， 张如才 ， 等． 渤海海域黄河 口凹陷近源晚期优势成 藏模式 [ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 0 9 ， 3 0 4 5 1 0 5 1 8 ． P e n g W e n x u，Su n He f e n g，Zh a ng Ru c a i ，e t a 1 ． La t e s t a g e n e a r s o u r c e p r e p o n d e r a n t h y d r o c a r b o n p o o l i ng p a t t e r n i n t h e Hua n g he k o u s a g o f t h e B o h a i s e a w a t e r s[ J ] ．Oi l Ga s Ge o l o g y ，2 0 0 9 ， 3 0 4 5 1 0 5 1 8 ． 7 5 m 毗 e 一 Ⅲ ∞ 一 3 S