楊子玉,廉梅,胡瑞波,趙勇剛 (中石油大港油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,天津300280)
黃驊坳陷在早元古代呂梁運(yùn)動(dòng)期地臺(tái)基底形成后,經(jīng)歷了早元古代,中、晚元古代,古生代,中生代和新生代5個(gè)發(fā)展階段,形成由古生代、中生代和新生代3個(gè)主要沉積層系組合而成的疊合盆地。古生代華北地臺(tái)為開(kāi)闊海臺(tái)地,沉積了海相寒武系、奧陶系,加里東運(yùn)動(dòng)使華北地臺(tái)整體抬升,導(dǎo)致該區(qū)缺失泥盆系、志留系,奧陶系頂部遭受了一定的風(fēng)化淋濾及剝蝕作用。海西運(yùn)動(dòng)仍以整體升降為主,沉積了海陸交互相的石炭系、二疊系。印支期受近南北向區(qū)域性擠壓,三疊系、二疊系、石炭系、奧陶系均遭受了不同程度的剝蝕。燕山期和喜山期以拉張斷陷為主,侏羅系、白堊系、古近系和新近系在區(qū)內(nèi)依次沉積。黃驊坳陷的構(gòu)造演化和多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為潛山成藏奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。區(qū)內(nèi)的主要潛山有徐黑潛山、烏馬營(yíng)潛山、孔店潛山、扣村潛山、羊三木潛山、埕海潛山、歧北-南大港潛山、北大港潛山、千米橋潛山、新港-長(zhǎng)蘆潛山等(圖1)。依據(jù)潛山的形成機(jī)制和圈閉形態(tài)可劃分為殘丘、斷丘、斷塊和背斜等類(lèi)型。其中,斷塊潛山是黃驊坳陷潛山的主要類(lèi)型,又可將其細(xì)分為掀斜斷塊潛山、階狀斷塊潛山和壘式斷塊潛山,該次研究的埕海潛山則屬于壘式斷塊潛山。
圖1 黃驊坳陷中古生界主要潛山分布圖
埕海潛山是一個(gè)長(zhǎng)期繼承性發(fā)育的復(fù)雜背斜式斷塊潛山帶,現(xiàn)今被歧東斷層、張東斷層、趙北斷層、羊二莊斷層等分割成3個(gè),走向呈北西向的大型壘塹相間斷塊,分別為埕海潛山高臺(tái)階斷塊、埕海潛山中臺(tái)階斷塊和埕海潛山低臺(tái)階斷塊。由南向北斷塊逐級(jí)下沉,具階梯式構(gòu)造形態(tài) (圖2),總體上呈現(xiàn)南北向隆凹相間、東西向褶皺的構(gòu)造格局。各斷塊結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出如下特點(diǎn):
圖2 埕海潛山南北向地震剖面
1)埕海潛山高臺(tái)階斷塊 埕海潛山高臺(tái)階斷塊夾持于趙北斷層和羊二莊斷層之間,呈一向東逐漸變窄的三角塊體。該斷塊北西向剖面表現(xiàn)出地壘與地塹間隔不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),東西向剖面則呈現(xiàn)明顯的背斜形態(tài)。在北東向邊界斷層之間,發(fā)育數(shù)條近東西向斷層,將背斜切割為多個(gè)斷塊。
2)埕海潛山中臺(tái)階斷塊 埕海潛山中臺(tái)階斷塊位于趙北斷層與張東斷層之間,是趙北鏟式斷層上升盤(pán)上的一個(gè)大型掀斜斷塊構(gòu)造。該斷塊被張東、張北斷層切割成地壘及地塹區(qū)。張東斷層上升盤(pán)壘塊面積較大,結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。斷塊內(nèi)也發(fā)育明顯的褶皺現(xiàn)象。
3)埕海潛山低臺(tái)階斷塊 埕海低臺(tái)階斷塊位于張東斷層與歧東斷層之間,是埕海潛山向歧口凹陷延伸的低臺(tái)階。該斷塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜,前新生界內(nèi)幕存在復(fù)雜的反轉(zhuǎn)構(gòu)造,發(fā)育近東西向3條逆斷層。靠近歧東斷層的位置,發(fā)育早期地壘塊。受中部近南北向斷層的影響,低臺(tái)階區(qū)壘塊被北東向斷層所限制,呈現(xiàn)鼻狀構(gòu)造特點(diǎn)。
總體上看,埕海潛山臺(tái)階斷塊受古近紀(jì)斷裂控制,在靠近張北斷層上升盤(pán)一側(cè),隱約出現(xiàn)軸向?yàn)槟媳毕虻墓篷薨?,這一古構(gòu)造可能與沿海岸線(xiàn)隱伏構(gòu)造的壓扭活動(dòng)有直接關(guān)系。
埕海潛山的形成及發(fā)育主要與華北克拉通裂解以來(lái)的幾期構(gòu)造變形有著直接的聯(lián)系。印支期構(gòu)造變形對(duì)潛山內(nèi)幕結(jié)構(gòu)、殘留地層分布起絕對(duì)控制作用;新生代斷陷疊加則是潛山定型的關(guān)鍵因素;漸新世晚期潛山構(gòu)造最終定型 (圖3)。
圖3 埕海潛山構(gòu)造發(fā)育史剖面
晚三疊世以來(lái),埕海潛山處于古隆起的南翼,歧口地區(qū)近南北向的擠壓作用,導(dǎo)致古隆起南、北2翼出現(xiàn)多條近東西向的逆沖斷裂系統(tǒng)。張東斷層、歧東斷層、趙北斷層等在中生代早期均為逆斷層,控制古生界的剝蝕。由于該期沖斷褶皺作用,造成埕海地區(qū)古近紀(jì)控盆斷層下降盤(pán)古生界厚度明顯小于上升盤(pán)。早、中侏羅世,埕海地區(qū)因大型擠壓后松弛效應(yīng),基底發(fā)生近東西向裂陷,形成若干地塹盆地,控制侏羅系小型盆地分布。
燕山運(yùn)動(dòng)中晚期,埕海局部擠壓應(yīng)力由近南北向偏轉(zhuǎn)為北西西向,該期變形導(dǎo)致張北基底斷裂左行走滑活動(dòng),同時(shí)在埕海地區(qū)疊加了北北東向褶皺。由于較為強(qiáng)烈的基底抬升,埕海地區(qū)缺失上侏羅統(tǒng)-白堊系,早期沉積的侏羅系在該期遭受差異剝蝕。
漸新世沙河街期,趙北斷層首先以鏟式結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn),其上盤(pán)出現(xiàn)大型滾動(dòng)構(gòu)造。原疊瓦式逆沖斷層發(fā)生負(fù)反轉(zhuǎn),形成階狀控盆斷層系統(tǒng),隨歧口凹陷的不斷沉降,基底也逐漸由北高南低,反轉(zhuǎn)為南高北低。至漸新世晚期,埕海潛山構(gòu)造基本定型。新近紀(jì)以來(lái),僅潛山構(gòu)造西邊界表現(xiàn)出強(qiáng)烈的走滑與斷裂作用,但潛山宏觀形態(tài)保留了漸新世的基本格局。
埕海潛山屬 “新生古儲(chǔ)”型潛山油氣藏,古生代靜態(tài)地質(zhì)要素 (儲(chǔ)集層及運(yùn)載體系)的分布特點(diǎn)對(duì)油氣的空間分布、規(guī)模及充注條件起重要控制作用;而新生代的動(dòng)態(tài)地質(zhì)要素則對(duì)潛山油氣的聚集、運(yùn)移以及地球化學(xué)特征起控制作用。在油氣成藏過(guò)程中,主力烴源巖灶分布于二級(jí)潛山構(gòu)造帶毗鄰的深凹陷中 (圖4)。其油氣運(yùn)移的主要方式為短距離側(cè)向運(yùn)移,部分地區(qū)可為側(cè)向與垂向運(yùn)移相結(jié)合。在油氣疏導(dǎo)過(guò)程中,主要控凹斷層以及相關(guān)的裂縫帶是該類(lèi)成藏體系的主控因素。一般而言,“新生古儲(chǔ)”型潛山捕集油氣的驅(qū)動(dòng)機(jī)制是以不整合面和斷層作用產(chǎn)生的負(fù)壓吸附驅(qū)動(dòng)為主。前者由古生界潛山同新生界生油層系之間的壓力差所控制,負(fù)壓吸附持續(xù)且穩(wěn)定;后者主要受斷層活動(dòng)過(guò)程中脈動(dòng)式 “泵吸”作用所控制,負(fù)壓吸附不連續(xù)。而埕海潛山構(gòu)造帶 “新生古儲(chǔ)”型潛山捕集油氣的驅(qū)動(dòng)機(jī)制以后者為主。
圖4 “新生古儲(chǔ)”型潛山油氣充注機(jī)制
在構(gòu)造精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上,通過(guò)分析埕海潛山構(gòu)造帶的形成、發(fā)展及演化,明確了該區(qū)的構(gòu)造特征和油氣充注特點(diǎn),并進(jìn)一步闡述了斷層活動(dòng)過(guò)程中脈動(dòng)式 “泵吸”作用是該區(qū) “新生古儲(chǔ)”型潛山油氣的主要驅(qū)動(dòng)機(jī)制,為下步油氣勘探指明了方向。
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