渤海湾沙北地区盆地结构构造及其演化分析讲解.pdf

收稿日期: 2014-03-13; 改回日期: 2014-10-31 项目资助: 国家重大专项: 富烃凹陷特征及类比研究(2011ZX05023-001-001) 资助。第一作者简介: 陈树光(1984–), 男, 博士, 主要从事含油气盆地构造解析及盆地动力学研究。 Email: chshg661@ doi: . 卷(Volume)39, 期(Number)5, 总(SUM)148 页(Pages)816~827, 2015, 10(October, 2015) 大地构造与成矿学 Geotectonica et Metallogenia 渤海湾沙北地区盆地结构构造及其演化分析陈树光 1, 2 , 任建业 1 , 辛云路 1 , 张建丽 1 , 吴峰 1 ( 1. 中国地质大学( 武汉) 资源学院, 构造与油气资源教育部重点实验室, 湖北武汉 430074; 2. 中国石油华北油田地球物理勘探研究院,河北任丘 062552) 摘要: 本文以覆盖全区的 3D 地震和钻井资料为基础, 追踪并闭合了盆内重要的层序界面, 精细解释了盆内主要构造和地震反射特征, 新识别出了中生代逆冲构造体系, 包括逆冲反转构造和逆冲未反转构造两种型式, 它们分别形成了中生代的半地堑盆地和古潜山。分析了新生代不同时期盆地结构构造特征和古构造格架, 发现在 E s -E s 时期, 盆地受到 NW-SE 向伸展作用, 到 E d -E d时期盆地应力场转变成了近 SN 向伸展, 表明东营组底界面是古近纪应力场发生变化的重要构造变革界面, 反映了盆地由沙河街时期走滑伸展到东营时期斜向走滑拉分的演化过程。研究了不同时期控盆断裂体系特征, 认为盆地中、新生代主要经历了四期构造演化阶段, 分别为中生代的挤压剥蚀, 沙河街时期 NW-SE 向伸展, 东营时期近 SN 向伸展以及新近纪的热沉降和共轭走滑阶段。根据以上盆地结构构造特征和演化过程分析, 结合区域动力学背景, 认为地幔物质上拱导致的地壳减薄是盆地发生裂陷作用的直接因素, 周缘板块重组事件是控制并影响断陷盆地演化和不同期次断裂体系展布方向不同的重要因素。关键词: 渤海湾盆地; 沙北地区; 逆冲构造; 共轭走滑; 斜向走滑拉分中图分类号: TE121; P54 文献标志码: A 文章编号: 1001-1552(2015)05-0816-012 渤海湾盆地是中国重要的油气产区, 其盆地构造演化特征及形成机制备受关注(陈发景和汪新文, 1997; 侯贵廷等, 1998, 2001; Allen et al., 1997, 1998; 任建业等, 2010; Qi and Yang, 2010; 童亨茂等, 2013) 。由于沙北地区处于中石油和中海油矿区的邻接部位, 因此, 以往的地质研究程度不高。但是, 该区不论是前新生代的逆冲构造, 还是古近纪发生的应力场转化和盆地形成机制以及新近纪的共轭走滑断裂体系的发育, 都是渤中坳陷乃至整个渤海湾盆地的典型代表, 也是本文研究的重点。因此本研究不论对渤海湾盆地的发育演化过程及形成机制的认识还是对本区的石油勘探都将具有重要意义。 1 区域地质概况沙北地区处于南堡凹陷和渤中凹陷两个典型富生烃凹陷之间的鞍状过渡区, 其西南和东北分别与沙垒田凸起和石臼坨凸起相接( 图 1), 地理位置独特。根据李淑玲等(2014) 对华北地区的研究, 沙北地区大体上处于燕山基底和鲁西基底的过渡部位, 主要为太古宙和古元古代时期形成的地台结晶基底。基底之上发育了古生界和中生界。由于受到印支运动的影响, 发育了印支期逆冲构造体系, 该逆冲构造体系对新生代盆地的形成演化产生了重要影响。盆地新生界包括古近系的沙河街组(E s 3 -E s 1 )和东营组(E d), 以及新近系的馆陶组(N g ) 、明化镇组(N m ) 和第四系(Q)( 图 2) 。 2 盆地结构构造与断裂体系特征 盆地前新生代构造界面厘定研究区北部邻区 Pgx2 井和 Pgx1 井的标定结果第 5 期陈树光等: 渤海湾沙北地区盆地结构构造及其演化分析 817 图 1 沙北地区地理位置图 Geographical location of the Shabei area 表明( 图 3), 在盆地基底太古宇之上发育一套中–强振幅、中等连续性、与下伏地层不整合接触的古生代寒武纪地层。在盆地内部, 根据 5-5X 井和 6-2X 井钻遇的中生界所测同位素年龄以及古生物分析, 表明为侏罗纪–白垩纪地层, 该套地层在地震剖面上表现为中–弱振幅,