㈣含油气盆地内的构造单元划分(以渤海湾盆地为例) 含油气盆地就是聚集了商业性油气田的沉积盆地,根据油气勘探的需要和构造活动的级次,通常把含油气盆地的构造单元划为三级(表3)。
1.一级构造单元
⑴坳陷:是盆地内相对下降占优势的负向构造单元,它往往是复向斜或地堑,是一定地质时期的沉降,沉积中心。
⑵隆起:是盆地内以相对上升占优势的正向构造单元,主要特点是基岩埋藏浅,沉积盖层薄,缺失大套地层。隆起的形态有的是复背斜,有的是地垒,或二者的结合。大多数隆起具有继承性,如果在隆起过程中伴随挤压,出露水面后又长期遭受剥蚀,可形成区域性不整合。
表3 含油气盆地的构造单元划分 一级构造单元 隆起 盆地 凸起 坳陷 凹陷 亚一级构造单元 二级构造单元 ?1.凸起潜山构造带??2.潜山构造带?3.背斜带??二级构造带(正)?4.逆牵引背斜带?5.断鼻带??6.断阶带???7.斜坡带三级构造单元 ?背斜 ?正?鼻状构造?断块区? 向斜(负) 洼陷(负) 2.亚一级构造单元 在分割性较强的坳陷中,相邻次级构造单元的构造活动史和沉积史有较大差异,根据油气勘探的需要,通常可进一步划分亚一级构造单元凸起和凹陷。如济阳坳陷的东营、沾化、惠民、车镇凹陷,早期被相邻的凸起分割,各自有相对独立的地质发展史。至中新世馆陶期,由于济阳坳陷的断块活动渐趋微弱,湖水全部退出,而成为统一的河流相沉积盆地。
3.二级构造单元
二级构造单元分正向的二级构造带和负向的洼陷。二级构造带是盆地内控制油气聚集的构造单元,通常由二个以上、成因相似的局部构造组成,是油气勘探的主攻目标。以渤海湾盆地为例,二级构造带主要有以下几种类型(图59)。
⑴凸起潜山构造带
由于古生界或前古生界潜山隆起比较高,潜山顶部出露水面遭受剥蚀,未接受下第三系沉积,而潜山一侧或两侧断层继承性活动,加上后期的差异压实作用,使下第三系地层依次超覆在构造翼部的斜坡上,盆地统一下沉后接受上第三系沉积,形成披覆构造。
⑵潜山构造带
是继承潜山背景发育起来的下第三系背斜构造带。构造带顶部沉积薄,翼部厚,下第三系历次构造变动和沉积间断,在这类潜山构造上形成明显的超覆——不整合接触关系。
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⑶背斜带
这类二级构造带成因复杂,有的是构造变动引起的地层弯曲,有的是深部地层巨厚膏、盐、软泥上拱,也有的是张性断块隆起形成的抬斜屋脊。
⑷逆牵引背斜带
和同生断层相伴生,断层两盘受张力作用拉开,下降盘地层受重力作用塌落,形成逆牵引背斜构造。当岩层回倾超过其弹性限度,则形成与同生断层倾向相反的破裂面,构成逆牵引背斜顶部的小型地堑。
⑸断鼻带
一般发育在基岩隆起的斜坡部位,构造向盆地内及两侧倾没,沉积盖层向顶部逐渐减薄或尖灭,顶部被断层切割。
⑹断阶带
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发育在主断层的伴生断裂内,主断层与基底断裂有关,伴生断裂逐级下掉,形成 台阶,由于带内落差大,水动力活跃,易造成油气差异聚集。
⑺斜坡带
发育在坳陷周边,地层向上倾方向减薄、尖灭、超覆、退覆现象频繁出现,可形成较大规模的地层油藏。
4.三级构造单元
三级构造单元是盆地内的独立构造,正向的有背斜、断鼻构造、断块区等,它们是盆地内聚集油气的单个构造圈闭。负向的为向斜。
五、渤海湾盆地的构造活动史及沉积特征(图60、61)
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1.晚元古代(震旦亚代)准地槽(指地台内部强烈坳陷的活动带,其活动强度不及正地槽)发育时期
吕梁运动使本区太古界及下元古界地层发生大规模褶皱断裂及区域变质作用。吕梁运动以后,本区经历了一次持续时间较长的海浸,沉积了巨厚的上元古界碎屑岩,碳酸盐岩及碎屑岩夹灰岩沉积。沉积最厚的地区在河北省蓟县一带,总厚度达9400多米,向东、南、西方向逐渐减薄并消失。在蓟县,铁岭组和雾迷山组的含藻白云岩裂缝中见到了油气显示。
2.早古生代地台发展期(寒武纪至中奥陶世)
晚元古代沉积末期,蓟县运动使中朝准地台一度上升(准地台即活动性较强的地台,中朝准地台包括整个华北、东北南部、渤海以及朝鲜北部等地,它是中国境内时代最老的地台)。但在寒武纪开始时,又沉浸在浅海中,除胶东大陆及内蒙古陆外,都发生广泛的海浸,海生生物极其繁盛,是有利的油、气生成期。
中奥陶末期的加里东运动,使中朝准地台整体上升,海水退出,经受了长期的风化剥蚀,其间缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下碳统沉积。
3.晚古生代地台含煤建造期(石炭——二迭纪)
奥陶系巨厚灰岩经长期风化溶蚀,逐渐准平原化,到中石炭世,中朝准地台开始整体下沉、接受海陆交互相沉积,沉积了大量的陆生植物碎屑,成为最好的成煤期。二迭纪开始,海水完全退出,形成陆相沉积,在本区南部出现一套煤系地层。
4.中生代断裂、火山活动期(侏罗——白垩纪)
二迭纪末海西运动,使中朝准地台又一次上升,全区除太行山的平顺、峰峰,燕山内的平原等地有零星的三迭系陆相碎屑沉积外,其它地区均为高峻的山地。三迭纪末的印支运动使台地继续上升,在本区形成了许多大型古背斜构造,而在一些山间盆地内沉积了早、中侏罗世碳酸盐岩、泥岩、砾岩及煤层。晚侏罗世末,本区开始了燕山运动,进入强烈的断裂、火山活动期,北北东向的郯庐断裂带、东明到沦州的断裂带、东西向北唐至乐亭的断裂带,齐河至广饶的断裂带、黄河断裂带开始形成、渤海湾盆地隐见雏型。燕山运动是整个侏罗、白垩纪期间发育于我国全境的构造变动,持续时间1.2亿年。地壳运动和构造变动具有长期性和多带性,激化期和渐进期交替的旋回特征,主要表现为褶皱断裂变动、岩浆喷发及部分地带的变质作用。
5.晚中生代至早第三纪初的断裂坳陷期
晚中生代白垩纪至早第三纪始新世,本区仍处于燕山活动旋回期,强烈的断块差异活动,使渤海湾盆地的边缘块体上升,盆内垂直落差增大,形成多凸多凹的构造面藐,形成六个坳陷和两个隆起,自西向东依次是冀东坳陷,沦县隆起,临清坳陷,黄骅坳陷、呈宁隆起、辽河坳陷、渤中坳陷和济阳坳陷,这些构造单元之间及盆地周边均被大断裂控制,构成了盆地的基本格局。
6.早第三纪渐新世至第四纪的坳陷沉降期
早第三纪渐新世初,印度板块与欧亚块碰撞,喜马拉雅运动开始,青藏地区大面积隆起,并伴随强烈的褶皱及中酸性岩浆侵入。中新世初又一次激化,再次强烈褶皱形成大规模的逆冲断裂和推覆构造,导致地壳大幅度地隆起,并伴随岩浆侵入和变质作用。受喜马拉雅运动影响,渤海湾盆地四周的燕山、太行山、鲁西胶辽山地急速上升,而盆地内相对下沉,渤海湾盆地转入了坳陷沉降期,形成了迭置在下第三系多凸多凹构造背景上的上第三系至第四系坳陷盆地,其沉积厚度受晚第三系以来断块差异升降运动的控制。
渤海湾盆地从晚元古代开始经历了上述地质变迁,至今仍处在从更新世开始的喜玛拉雅运动第三期,周边的老断裂还在活动,盆地仍在下沉,海上的渤中坳陷和济阳
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