渤中凹陷断裂发育特征及其与油气富集的关系 - 图文

第1章 前言

第1章 前言

1.1 研究目的及意义

渤中凹陷作为渤海湾盆地古近纪一第四纪的沉积沉降中心和构造活动中心，发育有巨厚的陆相湖盆层序。古近系沉积最大厚度达11000m，是渤海湾盆地的沉降中心、沉积中心和生油中心，其四周主要与凸起相邻，自东、南、西、北依次是渤东低凸起、渤南凸起、沙垒田凸起和石臼坨凸起，凹陷呈北东走向，南宽北窄，南端宽约80km，北端宽约20km，长约140km，面积约8600km2，具有面积大，沉积厚，勘探程度低的特点（龚再升，2004）。渤中凹陷新生代以来沉降迅速，主要发展阶段为非补偿性沉积，沉积物总体偏细。渤中凹陷周围的斜坡地带，三角洲砂体和扇体发育；斜坡和靠近凸起的地方，圈闭发育，且构造形成多早于油气运移期。而且渤中凹陷断裂十分发育，其形成演化过程对油气的运聚成藏具有重要的控制作用。但断裂的发育、演化十分复杂，给油气勘探及生产带来很大的难度。且目前对研究区的研究勘探程度很低，因此，有必要深入剖析渤中凹陷断裂构造特征，确定断裂的发生、发展及其演化过程，进而探讨断裂对油气成藏的控制作用，以利于断陷盆地区油气的进一步勘探，加快该地区勘探开发的步伐。

1.2 国内外研究现状

断裂作为油气成藏系统中重要影响因素，对油气成藏具有至关重要的作用， 综合前人油气勘探实践及研究成果，有关渤中凹陷研究的主要认识包括：

（1） 渤中凹陷断裂发育，但是对断裂在凹陷内的发育特征研究程度较低，对古近系烃源岩的研究尚不完善。

（2）郯庐断裂在渤中凹陷一个突出的特征是时隐时现并不连续。 在渤东低凸起上表现为入字型构造（高祥林，2006）。

（3）渤中凹陷勘探整体处于低勘探程度区，尚处在“区带解剖、滚动勘探”的第二阶段，对其油气资源潜力和分布规律认识尚不完善（周心怀,2009）。

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第1章 前言

1.3 研究思路及内容

在总结前人研究成果的基础上，以油气地质学、油气地球化学和地球物理学等多学科理论为指导，综合利用地质、地球物理、分析测试等资料，充分运用现代构造地质学、盆地分析的理论和分析方法，在区域地震剖面解释等基础上，从凹陷的几何学特征分析入手，结合前人研究资料，总结凹陷的形成和演化过程，研究凹陷内断裂的构造特征，分析不同演化阶段构造对油气运移和聚集条件的影响，从而揭示出断裂与油气富集的关系。主要研究内容如下： （1）区域地质特征研究

通过前人资料总结研究区基本地质简况，包括构造演化过程、地层特征、生储盖等基本情况及已探明油藏的基本类型等，从宏观上了解该区油气成藏的条件以及油气富集的基本规律。

（2）主要断裂带构造特征研究

结合前人构造研究成果，落实断裂分布规律，划分断裂类型及断裂系统，研究断裂空间组合、几何样式、主次关系、活动性及形成演化过程。 （3）断裂与油气富集关系的研究。

在对该区静态和动态构造特征的综合研究基础上，分析不同演化阶段构造对油气运移和聚集条件(主要是圈闭)的影响，分析凹陷内断裂、不整合面、烃源岩的发育层位及其平面展布和储集层等基本要素的分布情况。利用典型地区油藏疏导体系解剖，分析断层活动性对油气富集的影响，总结断层对区内油气富集的影响。

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第2章 区域地质概况

第2章 区域地质概况

2.1 区域位置

渤中凹陷位于渤海湾盆地的中部，是渤海海域内最大的凹陷，也是新生界沉积最厚的凹陷，凹陷整体形态东断西超，呈箕状，四周为凸起所环绕，北有石臼坨凸起，南为渤南凸起，西邻沙垒田凸起，东以渤东低凸起与渤东凹陷相隔，面积约为8600 km2 （图2-1）。

图2-1 研究区构造位置图

2.2 区域构造特征

渤中凹陷平面上呈不规则的等轴状，没有明显的方向性。北面以“二台阶”形式和石臼坨凸起断层接触；东以北北东向大断裂和渤东低凸起相隔；南部向渤南凸起超覆，总体表现为一斜坡；西与沙垒田凸起与石臼坨凸起之间的鞍部呈超覆接触，局部为断阶接触，凹陷总体开阔、平缓，东侧沉降最深，第三系最大厚度近万米。虽然凹陷周边多为断裂所限，这些断裂也控制了古近系的沉积，但没有明显的强烈差异运动的箕状断陷

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第2章 区域地质概况

显示，总体呈现为“平底锅”式的断陷结构(谢武仁，2006)。

研究区断层按走向来说主要有三组方向：NNE、近 EW和NW向，其中以NNE向为主。NNE向断层主要分布在渤中凹陷东部；近EW向断层主要分布在沙垒田、石臼坨和渤南凸起区域；北西向断层主要分布在渤海西南部的埕北一带及西部石臼坨南～沙垒田凸起一带。NNE 向断层以郯庐断裂为代表，具有延伸长、落差大的特点，均为同生断层，常是凹陷与凸起的分界线。该组断层发育较EW向断层晚，常切割或错动东西向断层。近EW向断层多是早期断层，具有延伸短、切割深、断距大的特点。NW 向断层数量较少，断层规模一般不大，形成相对较晚，一般切割东西向或北东向断层。

2.3 地层及沉积演化特征

渤中凹陷自下而上发育有太古界、古生界、中生界、新生界古近系孔店组、沙河街组、东营组、新近系馆陶组、明化镇组及第四系等多套地层，其中新生界始新统沙四—孔店组分布零星，残缺不全；渐新统沙三段—东营组沉积广泛；新近系十分发育，在渤中地区形成盆地的沉降中心。凹陷发育了2个区域性不整合面，分别对应于沙河街组三段沉积末期和东营组沉积末期。具体地层发育特征（图2-2）所示。 （1）前第三系

太古界上部为粉红色粉泥晶灰岩，灰白色石英砂岩；下部发育碎裂花岗岩，混合岩化花岗岩。

古生界为海陆过渡相含煤碎屑岩夹碳酸盐岩。

中生界上部以杂色砂岩，砂砾岩为主，夹深灰色泥岩，炭质页岩；下部以深灰色泥岩为主，夹凝灰质砂砾岩，钙质泥岩。 (2) 古近系

①孔店组(E1-2k)

上部为深灰色泥岩夹薄层灰岩、白云岩。下部以紫红色泥岩为主，夹灰绿、灰色、棕红色泥岩及灰白色砂岩、砂砾岩，见少量紫红色粉砂岩、砂岩，局部见凝灰岩、凝灰质砂岩。与下伏地层角度不整合接触。

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②沙四段(E2s)

上部为灰岩、白云岩与深灰褐色泥岩、薄层砂岩互层。下部为暗绿灰一暗褐灰色泥岩夹浅黄褐色、白色硬石膏。与下伏地层不整合接触。

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