伊通盆地新近纪差异构造反转与油气成藏.pdf

6 8 2 2 0 1 3 年 1 2 月 石油勘探与开发 PETROLEUM EXPLORAT1 0N AND DEVEL0PM ENT VOl _40 No． 6 文章编 号 1 0 0 0 0 7 4 7 2 0 1 3 0 6 0 6 8 2 1 0 DO I 1 0 ． 1 1 6 9 8 ／ P E D． 2 0 1 3 ． 0 6 ． 0 6 伊通盆地新近纪差异构造反转与油气成藏 唐大卿 一，陈红汉 一，江涛 ，张辉 ，邱玉超 。 ，陈栗 【 1 ．中国地质大学 武汉 构造-5油气资源教育部重点实验室；2 ．中国地质大学 武汉 资源学院； 3 ．中国石油吉林油田公司勘探开发研究院 基金项目中央高校基本科研业务费专项资金资助项 目 C U GL 1 0 0 2 4 8 ；构造与油气资源教育部重点实验室 开放基金项 目 T P R 一 2 0 1 1 - 1 4 ；T P R 一 2 0 1 2 1 9 摘要结合最新的地震、钻 井等资料，系统研究伊通盆地新近纪反转构造的差异改造特征、成因演化、变形规律及 动力学背景，分析差异构造反转与油气成藏的关系 伊通盆地西北缘反转构造 以右旋走滑冲断为主，可划分为高隆 翻转冲断型、中隆斜列冲断型和低隆破裂冲断型，形成沿盆地西北缘平行展布的宽约 2 ～4 k m 的断褶带，油气成藏 条件 良好；而在盆地东南缘，反转构造则以相对较弱的右旋压扭和隆升掀斜为主，且在尖山、万昌、搜登等构造带 顶部还发育 了拱张性断裂，对早期油气藏起破坏作用。反转构造成 因主要为太平洋板块向西俯冲产生弧后扩张而使 中国东北大陆遭受挤压隆升，同时还受 印度板块与欧亚板块碰撞所产生的远程挤压效应影响，此外还与盆缘隆起的 发育位置和隆升强度密切相关。图 1 0参 2 8 关键词反转构造；断裂；断褶带；油气成藏；伊通盆地；新近纪 中图分 类号 T E l 2 2 ． 1 文献 标识码 A Ne o g e ne d i f f e r e n t i a l s t r u c t ur a l i n v e r s i o n a n d h y dr o c a r bo n a c c u m u l a t i o n i n t h e Yi t o n g Ba s i n， Ea s t Chi n a T a n g Da q i n g ’ 。 ， C h e n Ho n g h a n ， J i a n g T a o ， Z h a n g Hu i ， Q i u Y u c h a o ， C h e rt L i 1 ． K e y L a b o r a t o r y o f T e c t o n i c s a n d P e t r o l e u m R e s o u r c e s o fMi n i s t r y o fE d u c a t i o n ， C h i n a U n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s ， W u h a n 4 3 0 0 7 4 ， C h i n a ； 2 ． F a c u l ty o fR e s o u r c e s ， C h i n a U n i v e r s i ty o fG e o s c i e n c e s ， Wu h a n 4 3 0 0 7 4 ， C h i n a ； 3 ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d P r o d u c t i o n R e s e a r c h I n s t i t u t e ， P e t r o C h i n a J i l i n O i lfie l d C o m p a n y ， S o n g y u a n 1 3 8 0 0 0 ， C h i n a Abs t r a c t Ba s e d o n t h e l a t e s t s e i s mi c a n d d r i l l i n g da t a ，t h i s pa pe r a na lyz e s t h e d i ffe r e n t i a l t r a ns f o r ma t i o n f e a t ur e s ，e vo l u t i o n ／ d e f or ma t i o n r ul e s a nd ki n e t i c ba c kg r o u n d o f t h e Ne o ge ne i n ve r s i o n s t r u c t ur e s i n t he Yi t o ng ba s i n ，Ea s t Chi n a a i mi ng t o find t h e r e l a t i o n o f di ffe r e nt i a l s t ru c tur e i nv e r s i o n a nd h yd r o c a r bo n a c c umul a t i o n ．At t he n o r t hwe s t e m e d ge o f t h e ba s i n ．i n ve r s i o n s tr u c tur e s a r e d o mi na t e d b y r i g h t l a t e r a l s t r i k e s l i p t h rus t s ，whi c h c a n b e d i v i d e d i n t o t h r e e t y pe s hi g h s we l l i ng o ve r t um t h rus t ，mo d e r a t e s we l l i n g e c he l o n t hr us t a n d l o w s we l l i n g rupt u r e t h ru s ta l l o f t he m f o r me d a f a ul t f o l d b e l t 2 t o 4 k m wi de a l o ng t h e n o r t h we s t e r n ．p r o vi d i n g g o o d c o nd i t i o ns f or h yd r o c a r bo n a c c u mu l a t i o n．At t h e s o u t h e a s t e m e d g e ，i n ve r s i o n s t ruc t u r e s a r e ma i nl y c o mp o s e d o f r i g ht ． 1 a t e r a l c o mp r e s s o s h e a r a nd u p l i f t i ng t i l t s ，a nd a l s o a r c h t e n s i o n f a u l t s a t t he t o p s of J i a n s ha n，Wa nc h a n g ，So u d e n g a nd o t he r s t r uc t ur a l b e l t s ， wh i c h de s tr u c t e d t h e p r e e x i s t e d r e s e r vo i r s ．The s e s t r u c tur e s o r i gi n a t e d a s a r e s ul t of t he c o mp r e s s i o n a n d u pl i fti n g o f t he n or t h e a s t e rn Chi n a c on t i ne nt wh i c h o c c u r r e d d u e t o t h e b a c k a r c s p r e a d i n g a f t e r t he we s twa r d s u b d ue t i o n o f t h e Pa c i fic p l a t e ，a n d a l s o t he l o ng d i s t a n c e c o mp r e s s i on c a us e d by t h e c ol l i s i o n be t we e n t he I n di a n p l a t e a nd t h e Eu r a s i a n p l a t e ．I n a d d i t i o n， t he i r o r i g i n i s r e l a t e d t o t h e p o s i t i o n a n d i n t e n s i ty o f u p l i ft s a t t h e e d g e s o f t h e Yi t o n g b a s i n ． Ke y wor ds i n ve r s i o n s t ruc tur e ； f a u l t ； f a u l t f ol d b e l t ； hy d r o c a r bo n a c c u mul a t i o n ； Yi t o n g Ba s i n ； Ne og e ne 0引言 走滑作用是大陆走滑造 山带和走滑盆地重要的形 成机制 ” ， 与走滑作用有关的盆地通常具有复杂的构造 特征和动力学背景，经历反转改造的走滑盆地则更具 复杂性和特殊性。伊通盆地是发育于郯庐断裂带北段 的新生代走滑盆地 。 ] ，受复杂区域动力制约 ，盆地先 后 经历 了古 近纪走 滑 伸展 和新 近纪走 滑 挤压 两大 构造 演化阶段 ，导致其构造特征及成 因演化极其复杂。多 年来 ，众多学者对伊通盆地的沉积构造特征 、盆地演 化及油气成藏等进行了研究并取得一系列认识 ～ 1 。对 于伊通盆地的后期反转改造 ，早期研究普遍认为是盆 地西北缘发生压扭 、东南缘发生拱张的结果【 ] 。近年 的研究在伊通盆地新近纪反转构造的具体特征及成因 2 0 1 3 年 1 2月 唐大卿 等 伊通盆地新近纪差异构造反转 与油气成藏 6 9 1 版社， 2 0 0 1 1 1 9 1 2 9 ． Wa n g Yo n g c h u n． Th e p e t r o l e u m s y s t e m a n d h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n Y i t o n gg r a b e n [ M] ． B e i j i n g P e t r o l e u mI n d u s t r yP r e s s ， 2 0 0 1 1 1 9 1 2 9 ． [ 6 ] 童 亨茂 ．伊 通地 堑边 界 断裂 的性 质 与演 化 [ J ] ．地 质力 学 学报 ， 2 0 0 2 ， 8 1 3 5 - 4 2 ． T o n g He n g m a o ．T he p r o p e r t y a nd e vo l u t i o n o f b o u n d a r y f a ul t s o f Y i t o n g g r a b e n [ J ] ． J o u r n a l o f Ge o me c h a n i c s ， 2 0 0 2 ， 8 1 3 5 - 4 2 ． [ 7 】 孙 晓猛 ，龙胜祥 ，张梅生 ，等． 佳木斯一伊通断裂带大型逆冲构造 带的发现及形成时代[ J ] l石油与天然气地质， 2 0 0 6 ， 2 7 5 6 3 7 ． 6 4 3 ． S u n Xi a o me n g ，L o n g S h e n g xi a n g ，Z h a n g M e i s h e n g， e t a 1 ． Di s c o v e r y a n d t i mi n g o f ma j o r t h r u s t b e l t i n J i a mu s i - Yi t o n g f a u l t z o n e [ J ] ． O i l Ga s G e o l o g y , 2 0 0 6 ， 2 7 5 6 3 7 6 4 3 ． [ 8 ] 候启 军，赵 志魁，陈红汉，等．伊 通盆地演化 与油气成藏 动力学 【 M] ．北京石油工业出版社 ， 2 0 1 O 1 1 9 - 1 2 9 ． Ho u Qij u n ，Z h a o Z h i k u i ，C h e n Ho n g h a n ，e t a 1 ．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 i o n d y n a mi c s o f t h e Y i t o n g B a s i n [ M] ． Be ij i n g P e t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ． 2 01 O 1 I 9 - 1 2 9 ． [ 9 ] 江涛，邱玉超，王立武，等． 伊通盆地二号断层与西拉木伦河断裂带 及油气的关系[ J ] ．吉林大学学报地球科学版， 2 0 0 8 ， 3 8 3 4 1 1 ． 4 1 6 ． J i a n g T a o ， Q i u Y u c h a o ， Wa n g L i w u ， e t a 1 ． R e l a t i o n s h i p b e t we e n N o ．2 f a u l t i n Yi t o n g Ba s i n a n d Xi l a mul u n Ri v e r F a ul t a n d i t s s i g n i fic a n c e s f o r p e t r o l e u m[ J ] ． J o u r n a l o f J i l i n Un i v e r s i t y E a r t h S c i e n c e E d i t i o n ， 2 0 0 8 ， 3 8 3 4 1 1 - 4 1 6 ． [ 1 O 】 唐大卿，何生，陈红汉，等．伊 通盆地新近 纪以来 的反转构造特 征 [ J ] ．石油学报， 2 0 0 9 ， 3 O 4 5 0 6 ． 5 1 2 ． Ta n g Da q i n g ，He S he n g ，Ch e n Ho n g h a n，e t a 1 ．Ch a r a c t e r i s t i c s o f i n v e r s i o n s t r u c t u r e s i n Y i t o n g Ba s i n s i n c e Ne o g e n e [ J ] ． Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 9 ， 3 O 4 5 0 6 - 5 1 2 ． [ 1 1 ] 唐大卿 ，陈红汉，何生，等．伊通盆地西北缘走 滑． 冲断复合构造 特征与油气勘探方向[ J ] l石油地球物理勘探， 2 0 1 0 ， 4 5 2 2 8 2 2 8 9 ． T a n g Da q i n g，Ch e n Ho n gh a n ，He S h e n g ，e t a 1 ．Th e s t r i k e s l i p a n d t h r u s t c o mpo s i t e s t r uc t u r e c h a r a c t e r i s t i c s a n d 0 i 1 g a s e x p l o r a t i o n d i r e c t i o n i n No h we s t ma r g i n o f Yi t o n g G r a b e n [ J ] ． Oi l G e o p h y s i c a l P r o s p e c t i n g ， 2 0 1 0 ， 4 5 2 2 8 2 - 2 8 9 ． [ 1 2 】 张风鸣，许 晓艳，刘铁军 ，等．应用震源机制解分析依 兰一 伊通地 堑北段现代构造应力场[ J ] ．东北地震研究， 2 0 0 5 ， 2 6 4 1 5 - 2 2 ． Z h a n g F e n g mi n g ，X u X i a o y a n ，L i u T i e j u n ，e t a 1 ．A n a l y s i s o n t h e mo d e r n s t r uc t u r e s t r e s s fil e d o f t h e no r t he r n s e c t i o n o f Yi l a n Yi t o n g g r a b e n b y u s i n g t h e f o c a l me c h a n i s m s o l u t i o n s [ J ] ．S e i s mo l o g i c a l R e s e a r c h o f No r t h e a s t C h i n a ， 2 0 0 5 ， 2 6 4 1 5 - 2 2 ． [ 1 3 ] 刘祥．吉林舒兰断裂带的基本特征[ J 】 ． 地震地质， 1 9 9 8 ， 1 0 3 2 8 3 2 ． L i u Xi a n g ．T h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e S h u l a n f a u l t z o n e [ J ] ． S e i s mo l o g y a n d G e o l o g y , 1 9 9 8 ， 1 O 3 2 8 3 2 ． [ 1 4 ] 陈义贤．辽河裂谷盆地 断裂演化序次和油气藏形成模式 [ J ] l石油 学报， 1 9 8 5 ， 6 2 1 - 1 1 ． Ch e n Yi x i a n ．Th e e v o l u t i o n o f f a u l t s a nd f o r ma t i o n of o i l a nd g a s r e s e r v o i r s i n t h e L i a o h e r i f t v a l l e y [ J ] ． Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ，1 9 8 5 ， 6 2 1 1 1 ． 【 1 5 ] 吴根耀，梁兴，陈焕疆 ．试论郯城一庐江断裂带的形成 、 演化及其 性质[ J 】 l地质科学 ， 2 0 0 7 ， 4 2 1 1 6 0 ． 1 7 5 ． Wu Ge n y a o ，L i a n g Xi n g ，C h e n Hu a n j i a n g ．An a p p r o a c h t o t h e T a n c h e n g L u j i a n g f a u l t z o n e I t s c r e a t i o n ， e v o l u t i o n a n d c h a r a c t e r [ J ] ． C h i n e s e J o u r n a l o f Ge o l o g y , 2 0 0 7 ， 4 2 1 1 6 0 - 1 7 5 ． [ 1 6 ] Ma ruy a ma S ， S e n o T ． Or o g e n y a n d r e l a t i v e p l a t e mo t i o n s E x a mp l e o f t h e J a p a n e s e I s l a n d s [ J ] T e c t o n o p h y s i c s ， 1 9 8 6 ， 1 2 7 3 ／ 4 3 0 5 - 3 2 9 ． [ 1 7 】 Y a s u t o I ，Hi r o y u k i L Hi r o f u mi Y ，e t a 1 ．Ac t i v e r i g h t - l a t e r a l s t r i k e - s l i p f a u l t z o n e a l o n g t h e s o u t h e m ma r g i n o f t h e J a p a n S e a [ J ] ． T e c t o n o p h y s i c s ， 2 0 0 2 3 5 1 3 0 1 3 1 4 ． [ 1 8 ] 朱光 ，徐佑德 ，刘 国生，等 ．郯庐断裂带 中一 南段走滑构造 特征 与变形规律[ J ] l地质科学， 2 0 0 6 ， 4 1 2 2 2 6 ． 2 4 1 ． Zh u Gu a n g， Xu Yo ud e ， Li u Guo s he n g ， e t a 1 ． S t ru c t u r a l a n d d e for ma t i o n a l c h a r a c t e r i s t i c s o f s t r i k e s l i p p i n g a l o n g t h e mi d d l e s o u t h e r n s e c t o r o f t h e T a n - L u f a u l t z o n e [ J ] ． C h i n e s e J o u r n a l o f G e o l o g y , 2 0 0 6 ， 4 1 2 2 2 6 - 2 4 1 ． [ 1 9 ] X u J i a we i ．T h e T a n g c h e n g L u j i a n g wr e n c h f a u l t s y s t e m[ M] ．N e w J e r s e y J o h n W i l e y S o n s Lt d 一 1 9 9 3 ． [ 2 O ] 朱光，刘国生，牛漫兰，等．郯庐 断裂带晚第三 纪以来的浅部挤 压 活动与深部过程[ J ] ．地震地质， 2 0 0 2 ， 2 4 2 2 6 5 ． 2 7 7 ． Zh u Gu a n g， Li u Gu o s h e n g ， Ni u M a n l a n ， e t a 1 ． P os t Eo g e n e c o mp r e s s i ve a c t i v i t i e s o n t h e Ta n - L u f a u l t z o n e a n d t h e i r d e e p p r o c e s s e s [ J ] ． S e i s mo l o g y a n d Ge o l o g y , 2 0 0 2 ， 2 4 2 2 6 5 - 2 7 7 ． [ 2 1 ] 朱 光，王道轩 ，刘 国生，等 ．郯庐 断裂带 的演化及其对 西太平洋 板块运动的响应[ J ] ．地质科学， 2 0 0 4 ， 3 9 1 3 6 ． 4 9 ． Zh u Gua n g ，W a n g Da o x u a n，Li u Guo s he n g ，e t a 1 ．Ev o l u t i o n o f t h e T a n- Lu f a u l t z o n e a n d i t s r e s p o n s e s t o p l a t e mov e me n t s i n we s t P a c i fi c b a s i n [ J ] ． C h i n e s e J o u r n a l o f Ge o l o g y , 2 0 0 4 ， 3 9 1 3 6 4 9 ． [ 2 2 】 漆家福 ，邓荣敬 ，周心怀 ，等 ．渤海海域新 生代 盆地 中的郯庐 断 裂带构造[ J ] ．中国科学 D辑 地球科学， 2 0 0 6 ， 3 8 S 1 1 9 ． 2 9 ． Qi J i a f u ， De n g Ro n g j i n g ， Z h o u Xi n h u a i ， e t a 1 ． S t ruc t u r e o f t h e T a n l u f a u l t z o n e i n t h e Ce n o z o i c b a s i n i n t h e B o h a i B a y a r e a 1 ] 1 ． S c i e n c e i n C h i n a S e r i e s D E a r t h S c i e n c e s ， 2 0 0 6 ， 3 8 S u p p ． 1 、 1 9 - 2 9 ． 【 2 3 】 孙永河，陈艺博，孙继刚，等 松 辽盆地北部断裂 演化序列与 反 转构造带形成机制[ J ] l 石油勘探与开发， 2 0 1 3 ， 4 O 3 2 7 5 ． 2 8 3 ． S u n Yo n g he ，Ch e n Yi b o ，S un J i g a ng ， e t a 1 ． Ev o l u t i o n a r y s e q ue n c e o f f a ul t s a n d t h e f o r ma t i o n o f i n v e r s i o n s t r u c t u r a l b e l t s i n t h e n o rth e r n S o n g l i a o B a s i n [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 1 3 ， 4 0 3 2 7 5 - 2 8 3 ． [ 2 4 ] Ha r d i n g T P ． S e i s mi c c h a r a c t e r i s t i c s a n d i d e n t i fi c a t i o n o f n e g a t i v e flo we r s t r uc t u r e s ，p o s i t i v e flo we r s t r u c t u r e s a n d p o s i t i v e s t ru c t u r a l i n v e r s i o n [ J ] ． AA P G B u l l e t i n ， 1 9 8 3 ， 6 9 4 5 8 2 - 6 0 0 ． [ 2 5 ] Mi t r a S ． Ge o me t r y a n d k i n e ma t i c s e v o l u t i o n o f i n v e r s i o n s t ruc t u r e s [ J ] ． AA P G B u l l e t i n ， 1 9 9 3 ， 7 7 7 1 1 5 9 - 1 1 9 1 ． [ 2 6 ] 李智武 ，刘树根，陈洪德 ，等．川 I 西坳 陷复合． 联合 构造 及其对油 气的控制『 J ] ．石油勘探与开发， 2 0 1 1 ， 3 8 5 5 3 8 ． 5 5 1 ． Li Zh i wu ，Li u S h u g e n，Ch e n Ho n g d e ，e t a 1 ．S t r u c t u r a l s u p e r i mp o s i t i o n a n d c o n j u n c t i o n a n d i t s e f f e c t s 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 t h e We s t e r n S i c h u a n De p r e s s i o n [ J ] ．P e t r o l e u m Ex pl o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 O 1 1 ， 3 8 5 5 3 8 - 5 51 ． [ 2 7 ] 侯启军，赵 占银，黄志龙．松辽盆地 深盆油成藏 门限及勘探 潜力 [ J ] ． 石油勘探与开发， 2 0 1 1 ， 3 8 5 5 2 3 5 2 9 ． H o u Qij u n ， Z h a o Z h a n y i n ， H u a n g Z h i l o n g ． Ac c u mu l a t i o n t h r e s h o l d a n d e x p l o r a t i o n p o t e n t i a l o f d e e p b a s i n o ． 1 i n t h e S o n g l i a o B a s i n [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 1 1 ， 3 8 5 5 2 3 5 2 9 ． [ 2 8 ] 张水 昌，张斌，杨海军，等．塔 里木盆地喜马拉雅 晚期油气藏调 整与改造 [ J ] ．石油勘探 与开发， 2 0 1 2 ， 3 9 6 6 6 8 ． 6 8 0 ． Z h a n g S h u i c h a n g ， Z h a n g Bi n ， Y a n g Ha u n ， e t a 1 ． Ad j u s t me n t a n d a l t e r a t i o n o f h yd r o c a r b o n r e s e r v o i r s d u r i n g t h e l a t e Hi ma l a ya n pe r i o d ， T ari m B a s i n ， NW C h i n a [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 1 2 ， 3 9 6 6 6 8 - 6 8 0 ． 第一作者简介唐 大卿 1 9 7 4 一 ，男，四川泸州人 ，博士，中国地质大 学 武汉 副教授 ，主要从事含油气盆地构造分析与地震地质综合解释方 向教学和科研工作。地址湖北省武汉市洪山区鲁磨路 3 8 8号，中国地质 大学资源学院石油系，邮政编码 4 3 0 0 7 4 。E ． m a i l t a n g d q c u g s i n a ． c o m 收稿 日期2 0 1 3 - 0 1 0 2 修回 日期2 0 1 3 - 0 8 ． 1 0 编辑 黄 昌武 绘图 刘方方