南华北盆地黄口凹陷构造演化与油气勘探方向.pdf

收稿日期“ “ 作者简介徐汉林 6 7 5 ; A/ 8 B; 6 ; 6 CDE F 6 / 0 / C AG H II I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 1 “ 文章编号 ’ J C 1 G R F S7 H/ 8 T ; ; ; / 6/ 8 5 4 F 4 5 7 0 4 6 ; / 8 U4 7 6 C R / 4V H 5 ; / 6 江苏油田K中原油田等单位对黄口凹陷的构造 及油气远景作了大量的基础工作取得了一定的成 果1同时一些学者发表了他们的研究成果W X Y他 们利用各种技术方法对黄口凹陷的油气地质特征 进行了研究评价了黄口凹陷的油气远景并提出 黄口凹陷主要受控于丰沛断裂的中新生代盆地1近 几年我们通过对黄口凹陷的研究包括对已有的地 震K地球物理资料进行了的分析认为黄口凹陷开 始于印支运动期K发展于燕山运动期盛于喜山运动 期的中K新生代沉积凹陷在其形成的过程中与东 部的郯庐断裂的发展K演化密不可分是一个中K新 生代时期受不同方向断裂控制的走滑拉分盆地1中 生代时期黄口凹陷主体受控于北北东向的断裂的 拉分盆地而新生代时期凹陷主体受近东西向展 布的丰沛断层控制的拉分盆地黄口凹陷整体呈北 断南超的结构特征而中生代时期沉积与构造特征 与新生代时期相比具有明显的差异1 Z 黄口凹陷地层简述 黄口凹陷整体为第四系所覆盖凹陷内出露的 地层主要是通过钻井确认的1黄口凹陷到目前为止 共钻井五口黄 K黄“ K黄 K商和丰参井1综合 钻井资料及黄口凹陷内发育的地层见表 1 [ 构造区划 根据黄口凹陷中K新生代的沉积K构造特征我 们将黄口凹陷自西向东划分为如下几个单元商丘 次凹K虞城次凸K黄口次凹K砀山M郝集斜坡黄口 次凹又可根据其内部特征再划分为杨楼洼陷K杨集 洼陷及黄东洼陷 1 . 4 . 1 1 7 4 7 89 2 6 7 9. 1 . 4 4 7 2 虞城次凸A为南北向楔形隆起东界为于贤集 断层西界为八里堂断层由于周缘断层的差异活 动导致虞城次凸的形状不规则表面起伏高低不 平凸起中部抬升最高缺失下第三系但整个次凸 上可能还有数百米的中生界和上古生界地层 黄口次凹A呈北断南超型箕状结构是黄口凹 陷的主体根据黄口次凹的构造特征又将其划分 出杨楼洼陷杨集洼陷及黄东洼陷杨楼洼陷以下 第三系沉积为主下伏侏罗B白垩系而杨集洼陷 则缺失下第三系以侏罗B白垩系为主这两个洼 陷形成的构造背景有所差异 C 构造演化史 黄口凹陷是南华北盆地的一个组成部分其构 造演化在印支运动之前与南华北盆地的构造演化 是相同的对南华北盆地的构造演化笔者另有专 文论述印支运动以后华北板块进入陆内形变阶 段黄口凹陷开始形成因此它又具有自身的发展 特点 早中三叠世在整个华北地区的沉积基本上是 连续的在南华北地区所有存在下中三叠统残留 的地区根据地震剖面是难以把这两套地层区分开 的不仅南华北地区有早中三叠世沉积而且在北 华北地区也有许多分布并在渤海湾盆地许多钻井 中得到证实至于在黄口凹陷至今没有发现早中三 叠统一种可能是由于从印支运动开始的南华北地 区由于扬子和华北板块之间的陆陆碰撞导致的秦 岭B大别造山带的崛起从而使本区产生了自南而 北以及自东而西的隆升而遭受全部剥蚀的缘故 C 早中侏罗世坳陷盆地发展阶段 强烈的印支运动导致扬子板块与华北板块相 互碰撞拼接成为亚洲板块的一部分其次华北地 区构造格局由近东西向转变为南北向印支中晚期 两大板块之间逐渐强烈的碰撞挤压作用导致了南 华北地区东部逐渐抬升而出现东高西低之古地形 大致在淄博D商丘一线以东包括黄口凹陷“早中 三叠世沉积剥蚀殆尽向西出现逐渐增厚的趋 势E F G 早中燕山期南华北地区处于南部秦岭B大别 造山带南北向强大的构造挤压作用和东部郯庐断 裂逐渐加强的左行走滑作用产生的北西B南东向 的挤压作用之中黄口凹陷处于这两种挤压应力的 交叉部位形成了在南华北地区较为特殊的构造格 局在淮北和鲁西南地区的济宁滕县地区形成了 北东方向展布的向斜与黄口同时期的沉积为统一 的坳陷B济宁坳陷黄口凹陷只是其中的一部分 而与西部的民权中牟济源等凹陷没有紧密的联系 早中侏罗世郯庐断裂左行走滑活动虽不甚强 HIJ 第J期徐汉林等A南华北盆地黄口凹陷构造演化与油气勘探方向 万方数据 烈但黄口凹陷内的于贤集北北东向断裂开始活 动因而在黄口凹陷形成了一套紫红色碎屑岩建 造这时期的沉积中心位于凹陷南部靠近于贤集断 裂附近沉积厚度不大一般在“ 左右此时 黄口凹陷东西两侧的沉积差异不大 此时的虞城次凸可能只是一个水下隆起也可 能部分出露地表但面积不大整个虞城次凸的沉 积厚度也不大 错列部分它必须具备走滑断层 的排列方式是左行左阶或右行右阶 黄口凹陷在经历了早中侏罗世的沉积以后由 于晚侏罗早白垩世郯庐断裂进入了其左行走滑 发展的鼎盛时期受其影响黄口凹陷的发育也 进入了凹陷发展的第一个高峰期受郯庐断裂强烈 的左行走滑影响黄口凹陷中部的北北东向断裂 于贤集断裂;八里堂断裂;黄楼断裂发生了左行走 滑于贤集断裂;黄楼断裂呈左行左阶排列-图 , 两断裂之间的结合部分发生了走滑拉张作用而形 成拉分作用沉积厚度达到A 以上同时也形 成了走滑断层的典型构造BB花状构造-图 , 强 烈的拉张作用使得在黄口凹陷湖盆大幅度沉降从 而沉积了一套以暗色泥岩为主的浅湖半深湖相 地层主要处于分水岭组的中上部成为黄口凹陷 的第三套烃源岩 图黄口凹陷晚侏罗C早白垩世应力分析简图 D 3 5 E A / 8 F G1 HI J 2 8 . / 2 2 1 4 1 0 K 2 3 2 3 4L 1 8 /M N . 1 2 2 3 F C * 1 . 0 K O . / 8 1 F / I N 2 3 48 G /PN 1 4 5 A I NQ / H . / 2 2 3 I 4 地震剖面显示商丘次凹和黄口次凹晚侏罗世 早白垩世的沉积特征具有明显的差别商丘次凹 内部晚侏罗世早白垩世的沉积范围较小厚度不 大地震沉积相分析显示其沉积物主要以河流相 为主9而黄口次凹的沉积范围较大厚度也较大但 分布不均匀地震沉积相分析显示其沉积为滨湖 相;浅湖半深湖相沉积为主其中浅湖半深湖 相沉积范围较大持续的走滑拉分作用使得上下盘 高差加剧陆源碎屑补偿加快后期沉积了一套快 速沉积的红层-青山组, 强烈的构造活动造成了青 山组与下伏的分水岭组之间的不整合并出现较为 强烈的类似R双峰式S岩浆活动不同断裂由于其活 动强度差异造成了青山组在黄口凹陷东西方向分 布上的差异即东薄西厚 图黄口凹陷花状构造- PT C U , -位置见图“ , D 3 5 D 0 I V/ . C 2 G 1 H / 72 8 . N F 8 N . /3 4PN 1 4 5 A I N 7 / H . / 2 2 3 I 4 - 2 / 3 2 3 F0 3 4 /PT C U , 凹陷内不同断裂多期次的走滑活动虽然没有 留下太多的痕迹在这次地震剖面的解释过程中我 们首次在南华北地区发现了花状构造该花状构造 出现在近南北方向展布的PT C U地震剖面-图 , 从图中看出该花状构造可能形成于晚侏罗早 白垩世时期主干断层上部相对平缓而下部近乎直 立并直插基底断层东西两侧的反射特征明显不 同东部可能是黄口凹陷的古老结晶基底而西侧 则为中古生界从卷入的地层分析它可能起始于 中侏罗世并一直活动到早第三纪早期控制了西 侧的晚侏罗早白垩世的沉积并可能控制了早第 三纪的部分沉积 从油气生成的角度分析黄口凹陷在沉积了约 “ UA 左右的下; 中三叠世-同时,以后古生界烃 源岩进入了一次生烃的阶段由于强烈的印支运 动使得该地区的下;中三叠统剥蚀殆尽古生界烃 源岩也停止生烃黄口凹陷在侏罗;下白垩世沉积 以后其累计厚度 W UA 古生界烃源岩具备 了二次生烃的条件 3 A ;A B 3 6 4 A 3 B 6 3 C D B E E B ; D 6 4F 3 C ; 5 ; 4 ;6 4GE 3 4 5 EH ; B ; D D 6 4 I J 晚第三纪至第四纪坳陷盆地发展阶段 晚第三纪至第四纪“由于喜马拉雅山急剧升起 与日本海拉开“从东西两个方向同时对中国东部地 区形成挤压作用“早第三纪隆坳凹凸相间的构造 格局得到统一“进入缓慢沉降阶段“形成了一个大 型统一的坳陷盆地在下第三系不整合面之上“沉 积了上第三系和第四系黄口凹陷西部沉积厚度达 “东部一般为0 / / .* / / K 油气潜力综合评价 从钻井和附近地面调查资料看到“黄口凹陷烃 源岩主要是石炭二叠系煤系“其次还有上侏罗统 下白垩统分水岭组泥岩下第三系渐新统沙河街 组二段泥岩以及寒武奥陶系碳酸盐岩烃源岩 石炭二叠纪煤系暗色泥岩厚度大“丰参井 揭示为’ L“残余有机碳 L M左右“煤层厚度 , -N * / , . * L , 井 段O为/ , ’ M. / - M“为成熟阶段“正处于生油气高峰“凹陷内连 片分布 分水岭组泥岩仅分布于黄口次凹总体而言“ 黄口次凹具有北部靠近丰沛断层地区水体较深“沉 积较厚“南部水浅沉积薄的特点“东西向差异较大 各次级洼陷沉积中心位于偏西一侧杨楼洼陷为黄 口次凹沉降最大地区“ P *Q最厚在* 以上“ 下部以快速堆积物为主“物源来自东南部太康隆 起“ , , * /测线清楚地反映了这一点往北沿丰沛 断裂形成浅湖.半深湖沉积“丰参井的暗色泥岩 厚 度 和 有 机 质 丰 度类 型 ’ , 8“/ L M. *7- 第-期徐汉林等R南华北盆地黄口凹陷构造演化与油气勘探方向 万方数据 “ ., ; A ; ; B CA D E F ; AG 8 H I 8 J J ; D KL J M 8 I ; 8 A NM ; 8 D O P CD , ’Q P R A , D E ’S CTUS ; E , V A ’WTXYW , XYO E , H XYC; E , [ E * CD E \ ] ; A 8 J 8 D I 9 ]L J A 8; B M 8 I ; 8 A N Y 8 ; ; E [ ’_ XM _ ’CD E \ ] ; A ’ 1 1 - ’_ ] D ‘ a b c d e f c 7 ] 8E 8 ; ; E 9 D ’J 8 J N 9’E 8 ; H ] [ J 9 D D JZ8 D JE 8 ; , 9 ] 8 N 9 D K D D; B CA D E F ; AG 8 H I 8 J J ; Z8 I 8 D D [ \ 8 K 7 ] 8 I 8 J A J ] ; ZJ ] D ] 8 J I A 9 A I D 8 ; A ; ; B ] 8 I 8 J 8 D I 9 ]D I 8 D] D J A K 8 I E ; 8.J D E 8 J T K0 J 8 J ; B ] [ K I ; 9 D I g ; J ; A I 9 8 I ; 9 F J D KJ 8 J ; B E 8 8 I D ; , I 8 J 8 I ; I , 9 D HD J J 8 Ng D E 8 J 8 h J ] 8 K 8 H I 8 J J ; ’; B Z] 9 ] ] 8_ /M9 ; D N8 D J A I 8 J J ] 8N; J NH ; I D ] [ K I ; 9 D I g ; J ; A I 9 8I ; 9 F J 7 ] 8B D ; I D g 8D I 8 D J B ; I ; , E D JH I ; J H 8 9 ED I 8 ] 8J 8 9 ; K D I [ i ] D E j A K 8 H I 8 J J ; D K ] 89 8 I D D K Z8 J H D I J; BCA D E F ; A K 8 H I 8 J J ; k] 8 ] 8J ; H 8\ ; 8 ; ZD I K ] 8WD E V D K ] 8G D E J ] D A H ] 8 D D ] 8J 8 9 ; K D I [CA D E F ; A K 8 H I 8 J J ; D I 8 ] 8B D ; I D g 8\ ; 8 J ; B ; , E D J N E I D ; D KD 9 9 A NA D ; lm no p d q b 8 9 ; 98 ; A ; rJ ; A I 9 8I ; 9 F J rD J J 8 Ng D E 8 J; BJ ; A I 9 8 , I 8 J 8 I ; I , 9 D HI ; 9 F J rB ; Z8 I , J ] D H 8 K J I A 9 A I 8 rCA D E F ; AK 8 H I 8 J J ; *责任编辑 李成俊 .. 第.期徐汉林等南华北盆地黄口凹陷构造演化与油气勘探方向 万方数据