标题

Size: px

Start display at page:

Download "标题"

祚糜
5 years ago
Views:

1 第 37 卷第 1 期 2018 年 1 月地质科技情报 GeologicalScienceandTechnologyInformation Vol.37 No.1 Jan doi: /j.cnki.dzkq 唐贤君, 蒋一鸣, 张绍亮. 平湖斜坡带火山岩层发育构造环境及油气地质意义 [J]. 地质科技情报,2018,371):27G36. 平湖斜坡带火山岩层发育构造环境及油气地质意义唐贤君, 蒋一鸣, 张绍亮中海石油中国 ) 有限公司上海分公司研究院, 上海 ) 摘要 : 通过剖析平湖斜坡带八角亭组宝石组火山岩层发育构造条件, 探讨了火山活动与盆地裂陷演化关系. 在梳理火山岩岩性赋存层位和同位素年龄基础上, 提出 A 油气田区八角亭组为西湖凹陷早始新世裂陷初始期火山岩层, 宝石组为早始新世末向断陷期正常沉积过渡的含火山岩夹层, 而 B 油气田区火山岩层形成时间明显早于西湖凹陷裂陷时代 ; 通过对比分析认为,B 油气田区与其西侧台北坳陷海礁隆起在晚白垩世 - 古新世处于同一裂陷构造环境, 形成相似的侵入 - 喷发岩浆活动序列. 据此, 建立了东海盆地两期裂陷演化模式, 发育于晚白垩世 - 古新世的第一期裂陷范围包括现今的台北坳陷及海礁隆起, 发育于始新世的第二期裂陷范围主要为西湖凹陷,2 期裂陷在平北 B 油气田区存在叠合区域. 在此基础上, 从构造环境的角度, 提出平湖斜坡带平北 B 区古隆起之上是有利的凝灰质砂岩层分布区, 具备较好的油气成藏条件. 关键词 : 火山岩 ; 凝灰质砂岩 ; 构造叠加 ; 成藏条件 ; 平湖斜坡带 ; 古隆起中图分类号 :P54 文献标志码 :A 文章编号 :1000G )01G0027G10 近年来, 火山岩类地层作为油气勘探中特殊的储层类型在国内外油气勘探中相继获得了重大发现 [1G4], 已引起勘探和地质学领域的广泛关注和重 [5] 视. 在松辽盆地中生代火山岩和准噶尔盆地古生 [6] 代火山岩油气勘探获得重大突破后, 与火山岩相关的油气藏已成为我国油气勘探重要领域. 研究表明, 西湖凹陷平湖斜坡带北部火成岩类储层物性相对较好, 具备较好的油气成藏条件 [7]. 在平湖斜坡带北部简称平北区 )B 油气田区开发实施过程中, 从古隆起之上的八角亭组凝灰质砂岩中发现了可疑气层, 经生产证实含气, 且产能相对较好. 目前, 对八角亭组含气火山岩地层的形成年代构造背景相带展布等特征认识不清, 且该地层与基底古隆起的关系在地震剖面上也较为模糊, 从而影响资源潜力评价. 因此, 笔者将从西湖凹陷平湖斜坡带前平湖组地层的八角亭组和宝石组火山岩层发育年代火山岩与断裂的赋存关系入手, 研究火山岩层发育的构造环境及其与盆地裂陷演化的关系, 并在此基础上探讨 B 油气田区火山岩层发育环境及其与油气成藏的关系. 1 地质概况 1.1 区域地质概况平湖斜坡带位于西湖凹陷西部斜坡带中段, 西邻东海陆架盆地中央的海礁隆起图 1). 西湖凹陷以新生代碎屑沉积为主, 自下而上依次发育前平湖组地层始新统平湖组 E2p) 渐新统花港组 E3h) 中新统龙井组 N 1 1l) 中新统玉泉组 N 2 1y) 中新统柳浪组 N 3 1l) 上新统三潭组 N2s), 以及第四系东海群 QpDH ) 表 1). 在凹陷演化阶段上, 西湖凹陷演化大体上经历了裂陷期坳陷期反转期和区域沉降期 4 个构造演化阶段. 其中, 始新统平湖组 E2p) 为裂陷期沉积地层, 渐新统花港组 E3h) 为坳陷期沉积地层, 中新统龙井组 N 1 1l) 和玉泉组 N 2 1y) 为反转期沉积地层, 中新统柳浪组 N 3 1l) 上新统三潭组 N2s) 及第四系东海群 QpDH ) 为区域沉降期沉积地层表 1). 在成盆机制上, 西湖凹陷所处的东海陆架盆地形成于太平洋板块俯冲产生的板内大陆边缘伸展环境, 是由深部物质上涌和软流圈上升造成拉伸形成 [8] 的裂谷盆地. 在盆地结构上, 东海陆架盆地具有明显的东西分带特征, 自西向东可划分为西部坳陷带含台北坳陷和长江坳陷等 ) 中央隆起带含海礁隆起和渔山东隆起等 ) 和东部坳陷带含西湖凹陷和钓北凹陷等 ). 在盆地演化上, 盆地内部构造活动具 [9] 有自西向东的迁移规律 :1 晚白垩世至早古新世, 盆地开始裂陷, 裂陷的中心位于西部坳陷带, 以发育东断西超的箕状洼陷为主要特征 ;2 晚古新世至始收稿日期 :2016G11G16 编辑 : 禹华珍基金项目 : 国家科技重大专项东海深层低渗 - 致密天然气勘探开发技术 2016ZX ) 作者简介 : 唐贤君 1985 ), 男, 工程师, 主要从事盆地分析及构造控藏研究工作.EGmail:tangxj4@cnooc.com.cn

2 28 地质科技情报 2018 年新世, 盆地裂陷由西向东逐渐迁移, 东部坳陷带开始裂陷, 西部坳陷带由古新世的单断型断陷转变为 S1 图 km N 西湖凹陷构造区划示意图 Fig.1 TectonicmapoftheXihuSag 0 50 km 表 1 坳陷 ;3 渐新世, 西部坳陷带进入挤压反转阶段, 和中央隆起带一起抬升并遭受剥蚀, 东部坳陷带进入坳陷阶段, 存在短暂抬升, 其后持续沉降 ;4 中新世, 西部坳陷带进入稳定沉降阶段, 东部坳陷带则随之进入挤压反转阶段, 在西湖凹陷内形成巨型的中央反转背斜带, 盆地裂陷进一步东迁至东侧的冲绳海槽盆地 ;5 中新世末, 东部坳陷带与西部坳陷带一起进入稳定沉降阶段. 东海陆架盆地东西部坳陷带虽然经历了相同的盆地演化阶段, 但在演化时间上, 位于东部坳陷带的西湖凹陷相对滞后于丽水凹陷钱塘凹陷等西部坳陷带内诸凹陷的发育表 1). 1.2 火山岩地层概况平湖斜坡带含火山岩的前平湖组地层主要包括八角亭组和宝石组. 1) 八角亭组首先在平湖斜坡带 A 油气田区 A2 井和井中钻遇, 为一套由安山岩英安岩凝灰岩构成的中酸性火山岩层, 局部夹较薄砂泥岩层. 在火成岩岩石学特征上, 凝灰岩和沉凝灰岩以灰绿色绿灰色为主, 部分为棕色, 具凝灰沉凝灰结构 ; 安山岩为深灰色黑灰色, 细斑或少斑结构 ; 英安岩为深绿灰色灰黑色, 包含微晶结构, 成分由不规则状石英组成. 这些火成岩均存在较明显的蚀变 [10] 现象. 当时的地质研究认为 A 油气田区的这套地层在平湖斜坡带普遍存在, 因此建组定名为八角亭组 ; 其后在平湖斜坡带北部的 B 油气田 K 油气东海陆架盆地构造演化简表 Table1 TectonicevolutionintheEastChinaSeaShelfBasin t/ Ma /?) T0 T10 T12 T16 T40 T80 T100 A - )?) - )?) B

3 第 1 期唐贤君等 : 平湖斜坡带火山岩层发育构造环境及油气地质意义 29 田也相继钻遇了类似岩性的火山岩层, 均归为基底岩系八角亭组, 与上覆地层呈不整合接触. 其中 B 油气田区发育的凝灰质砂岩为目前主要的火山岩类油气藏储层. 2) 宝石组因首先在西部斜坡带南段的天台斜坡带 S1 井中钻遇大套暗色泥岩沉积而建组定名, 又称始新统平湖组六段, 在平湖斜坡带 A 油气田区钻遇的井宝石组中, 上部为绿灰色蚀变玄武岩, 灰色泥岩夹浅灰色细砂岩中砂岩粉砂岩泥质粉砂岩灰质粉砂岩, 褐色泥岩及煤层 ; 下部为灰色褐色泥岩灰质泥岩与浅灰色细砂岩中砂岩互层, 夹绿灰色蚀变玄武岩安山岩及英安岩. 与八角亭组以火山岩为主的地层不同, 宝石组以暗色泥岩层夹火山岩为主, 钻井揭示其发育八角亭组中未曾发现的玄武岩, 且宝石组在地震剖面上与上覆平湖组呈整合接触. 2 火山岩层发育特征 2.1 火山岩地层特征火山岩层岩性及分布平湖斜坡带共有 11 口探井钻遇火山岩类地层表 2), 在火山岩岩性上, 主要发育安山岩英安岩凝灰岩和少量的玄武岩. 纵向上, 火山岩地层主要表 2 平湖斜坡带钻井火山岩数据一览据文献 [11G13] 整理 ) Table2 WeldataofvolcanicrockinthePinghuslopebelt 平湖斜坡带地区 K 油气田区 B 油气田区 A 油气田区井名火山岩层段厚度 /m 所属地层岩石类型同位素测定同位素样品岩性同位素年龄 /Ma 测定方法井 43.0 前古近系凝灰岩安山岩 K2 井始新统八角亭组安山岩 B6 井 2.0 上白垩统凝灰岩井 19.5 上白垩统八角亭组安山质凝灰岩 B3 井 50.5 上白垩统八角亭组英安质凝灰岩凝灰岩 81.8~73.7 KGAr 体积法 B5 井 42.4 始新统八角亭组凝灰岩 B4 井 13.0 古新统 E1) 凝灰岩井始新统八角亭组凝灰岩安山岩 56.5±1.4) KGAr 体积法 A2 井始新统八角亭组安山岩凝灰岩安山岩凝灰岩 54.1±1.9),53.1±1.6)KGAr 体积法井始新统八角亭组安山岩凝灰岩安山岩凝灰岩 42.5,45.9 KGAr 体积法井夹层 ) 始新统宝石组玄武岩安山岩英安岩分布在深层平湖组之下, 埋深多大于 3000 m. 平面上, 火山岩多分布在凹陷边缘或邻近隆起带的位置, 与大断裂的展布密切相关 [12]. 钻遇火山岩的井分布在 A 油气田区 A2 井 ) B 油气田区 B3 B4 B5 B6 井 ) 和 K 油气田区 K2 井 ), 分别受控于区内的 A 油气田区主断裂 B 油气田区主断裂和 K 油气田区主断裂 3 条区域大断裂图 2). 其中 A 油气田区主断裂与 K 油气田区主断裂主要分布在凹陷边缘靠近海礁隆起的位置 ;B 油气田区主断裂距凹陷边缘相对较远, 主要沿斜坡带内部的 B 油气田区古隆起分布火山岩地层时代八角亭组火山岩层首先在 A 油气田区的 A2 及井认识的基础上建组定名, 经绝对年龄测定, 其喷发时代主要在 57~42 Ma 之间, 对应始新世早期. 其后在平北的 B K 油气田区相继钻遇了一套与 A 油气田区岩性相似的火山岩层, 也被归为八角亭组, 但 B3 井英安质凝灰岩绝对年龄为 81.8 ~73.7 Ma, 对应晚白垩世, 形成时代明显早于 A 油气田区. 因此, 八角亭组这套火山岩层形成时代存在晚白垩世和始新世等不同的认识. 宝石组火山岩层主要在 A 油气田区南部的井钻遇, 除发育与 A 油气田区相似的安山岩英安岩外还存在蚀变玄武岩. 此外, 与其他井区以发育火山岩为主的地层不同, 井区火山岩夹于较厚的砂泥岩地层中. 笔者认为宝石组地层在形成时代上晚于八角亭组而早于平湖组, 主要依据如下. 1) 在地层特征上, 宝石组地层与上覆的平湖组地层呈整合接触, 表现为与平湖组连续沉积的特征, 在 A 油气田区南侧的 S1 井宝石组地层中发现有海相微体化石, 其对应的地层应为中始新统平湖 [14] 组之下的下始新统至古新统. 2) 在火山岩特征上, 宝石组为地层夹火山岩, 而八角亭组为火山岩层局部夹砂泥岩层, 说明宝石组沉积时期可能为裂陷火山活动的末期, 且宝石组中的火山岩含较多的玄武岩, 中国东部裂陷盆地中玄武岩发育的地层形成时代明显晚于同期安山岩英安岩发育的地层,2 套地层具有明显的垂向叠置 [15G16] 关系, 进一步证明区内宝石组地层形成时代晚于八角亭组. 综上所述, 宝石组沉积时代略早于平湖组或对应平湖组六段而晚于八角亭组. 对于八角亭组火山岩地层形成时代, 笔者认为 B 油气田区与 A 油气田区火山岩受控于不同的深大断裂, 形成环境存在差

' 3-２火山岩发育区带构造对比１ B 油气田区与 A 油气田区 a F1 A C D E % ' A2 3- b 0 15 km B 平湖斜坡带北部的 B 油气田区与中部 A 油气田区在火山岩层发育特征上存在明显差异,具体表现在以下几个方面.!"#$ # 2 345678!"#$ F 1.A% & # $ F2. B% & # $ F 3.

4 地质科技情报３０２０１８年化年代表表１), A 油气田区八角亭组火山岩绝对年龄为５７~４２ Ma,断陷期平湖组沉积时代为４２~ ３４ Ma,基底火山岩和断陷期平湖组地层时代前后非常衔接,说明 A 油气田区的八角亭组火山岩层确 ) * F3 K C D E % K2 ) 实属于早始新世裂陷初始期的产物. 而 B 油气田区的火山岩年龄为８１８~７３７ Ma,明显早于西湖凹陷的张裂时间.火山岩测年数据是相对可靠的,这些测年数据反映出 B 油气田区火山岩发育环境特 F2 B C D E % 殊,对于其成因有必要通过火山岩发育构造环境进 B6 B4 B3 B5 A 一步对比分析. ' 3-２火山岩发育区带构造对比１ B 油气田区与 A 油气田区 a F1 A C D E % ' A2 3- b 0 15 km B 平湖斜坡带北部的 B 油气田区与中部 A 油气田区在火山岩层发育特征上存在明显差异,具体表现在以下几个方面.!"#$ # !"#$ F 1.A% & # $ F2. B% & # $ F 3. K% & # $ -./01 +, 9:;< =>?@ 图２平湖斜坡带断裂分布图 Fig ２ FaultdistributionofthePinghuslopebelt 异,其形成时代应按所处的构造区带分别进行分析. １３火山岩地层地质属性研究表明平湖斜坡带八角亭组中的火山岩样品 /Y 比值,表现出板内具有较高的 Zr质量分数和 Zr １) B油气田区火山岩主要沿北东向西倾的 B 油气田区主断裂分布图３Ｇ a),该区火山作用相对较弱,钻井揭示最厚处仅５２m,特别是 B２井仅钻遇了２０ m 厚的凝灰岩层段就钻至基底花岗岩. 火山岩层分布明显受 B 油气田区主断裂控制,位于断层下降盘的 B５井,钻遇火山岩岩性与断层上升盘 B２井 B３井和 B４井揭示的岩性基本一致,但该井中的凝灰岩层中明显夹有泥岩等夹层图４Ｇ a). ２) A 油气田区火山作用明显较强,火山岩层厚度多在１００ m 以上,且未钻穿.火山岩层主要沿顺向 A 油气田区主断裂分布, A 油气田区主断裂及 NW /Yb 特征上,火山岩岩浆的特征,但在 Th/Yb Ta 却与典型板内玄武岩有区别,更多反映出俯冲带富 2.5 集趋势与结晶分异作用相结合 [１７],说明这些火成岩火山岩形成于相似的板块构造环境 [１８],并受古)太平洋板块俯冲作用影响.火山岩与盆地演化过程密 t/s 为板内或板缘岩浆岩,与中国东部沿海地区同时期 SE B4 3.0 Tg 3.5 切相关,以松辽盆地为例,火山岩层主要出现在盆地 B!"#$ %&' 2 km 底部的基底面附近,大范围火山岩层的出现是裂陷 a 盆地形成的先导,主要出现在裂陷初始期,盆地边缘 NW 深大断裂初始张裂切割基底,来自深部岩浆从基底 2 之下顺断裂上涌,在盆地底部形成以火山物质充填为主的盆地初始沉积. 随着盆地扩张,火山作用减 3 t/s 弱,正常沉积占主导地位,进入稳定断陷期,火山岩层基本不发育或局部零星发育 [１９Ｇ２０].因此,断陷盆 4 地基底面附近火山岩大范围发育,是初始裂陷的产 5 T34 地中火山岩具有明显的垂向差异分布特征,紧邻盆物;而在远离基底面的断陷期沉积岩层中火山岩不 SE A!"#$ %&' 2 km b 发育或仅局部发育并夹于巨厚的砂泥岩地层中. 过 B 油气田区地震剖面; 过 A 油气田区地震剖面 a b 田区的火山岩绝对年龄数据投影至西湖凹陷构造演 Fig ３ Typicalseismicprof i leofthepinghuslopebelt 基于火山岩与盆地演化关系认识,将 A B 油气图３平湖斜坡带典型地震剖面图

5 第 1 期唐贤君等 : 平湖斜坡带火山岩层发育构造环境及油气地质意义 31 其次级断裂在该区构成顺向断阶图 3Gb), 控制两侧巨厚火山岩地层的发育. 断裂上下盘火山岩中沉积夹层发育存在差异, 位于主断裂上升盘的井, 火山岩层段中几乎不发育砂泥岩夹层, 而位于主断裂下降盘的 A2 井, 火山岩层段中夹有少量的沉积地层图 4Gb). a b B B Fig.4 A 图 4 E 2 p B5 E 2 p /3/4 E 2 p B /2 A a.b 油气田区 ;b.a 油气田区平湖斜坡带火山岩层剖面分布示意图 E 2 p E 2 p Verticaldistribution ofvolcanicrockinthe Pinghuslopebelt 在火山岩层厚度上,B 油气田区地层较薄, 凝灰质砂岩成分居多, 反映火山作用弱, 火山活动间歇期相对较长.A 油气田区火山岩层较厚, 熔岩成分居多, 反映火山作用较强. 在主控断裂形态上,A 油气田区主断裂与 B 油气田区主断裂也具有显著的差异 : Table3 表 3 A 油气田区主断裂走向北北东北偏东 30 ), 倾向北东, 断裂走向与西湖凹陷轴向近于平行, 是西湖凹陷主体张裂作用下形成的断裂 [21] ;B 油气田区主断裂走向北东北偏东 45 ), 倾向北西, 断裂走向与西湖凹陷轴向斜交. 从 A 油气田区主断裂和 B 油气田区主断裂形态及其所控制的火山活动强度分析,2 条深大断裂有可能属于不同时期形成的断裂体系. 结合火山岩年龄进一步推断,B 油气田区主断裂初始张裂的时代应早于西湖凹陷主体的张裂时间, 即早于 A 油气田区主断裂的初始张裂时间, 该断裂很可能在西湖凹陷张裂之前就已存在 B 油气田区与台北坳陷在东海陆架盆地演化过程中, 西部坳陷带台北坳陷和长江坳陷等 ) 的裂陷演化早于东部坳陷带西湖凹陷和钓北凹陷等 ). 本文将西湖凹陷 B 油气田区火山岩构造环境与相对更古老的台北坳陷对比, 有助于进一步揭示 B 油气田区火山岩与盆地裂陷演化的时空关系. 台北坳陷内各井区火山岩年龄多集中在 75~ 69 Ma 钱塘凹陷井为 107 Ma 除外 ), 侵入花岗岩年龄多集中在 115~113 Ma, 这与 B 油气田区相应的火山岩 81.8~73.7 Ma) 和花岗岩 116~87 Ma) 年龄具有明显的一致性表 3). 在台北坳陷裂陷演化时代上, 断陷期古新统地层沉积时间为 65~ 55 Ma, 与晚白垩世末的火山岩年龄 75~69 Ma) 在时间上具有较好的连续性. 因此, 台北坳陷裂陷初始期主要为晚白垩世末期, 西湖凹陷 B 油气田区火山岩也形成于这一时期表 1). 在台北坳陷裂陷地层构造形态上,B 油气田区也表现出与之明显的相似性. 以丽水凹陷过 L1 井的剖面为例, 与 B 油气田区对比图 3Ga 图 5), 丽水凹陷丽西次洼受北东向丽西断裂控制, 断裂下降盘控洼结构与 B 油气田区主断裂相似, 平面上断裂的走向与 B 油气田区主断裂近于平行, 均呈北东向. 在台北坳陷火山岩地层特征上, 除发育凝灰岩外, 还发育安山岩玄武岩等熔岩成分, 且火山岩厚度台北坳陷海礁隆起及 B 油气田区钻井火成岩数据 WeldataofigneousrockinTaibeiDepression,HaijiaoupliftandBregion 火成岩火山岩层段同位素测定地区井名所属地层岩石类型亚类厚度 /m 同位素样品岩性同位素年龄 /Ma 测定方法丽水凹陷 L1 井上白垩统石门潭组安山岩安山岩 75 KGAr 体积法 L2 井中始新统温州组玄武岩钱塘凹陷火山井 3.00 上白垩统闽江组流纹质凝灰岩凝灰岩 107.5±3.9) SHRIMP 锆石 UGPb F1 井 - 上白垩统石门潭组凝灰岩凝灰岩 KGAr 体积法岩类福州凹陷 F2 井上白垩统石门潭组玄武岩玄武岩 - - 海礁隆起井上白垩统英安质凝灰岩凝灰岩 69.9±0.81) RbGSr 法 B 油气田区 B3 井上白垩统八角亭组英安质凝灰岩凝灰岩 81.8~73.7 KGAr 体积法侵入 L1 井基底花岗闪长岩花岗闪长岩 115 KGAr 体积法丽水凹陷 L2 井基底花岗岩花岗岩 113 KGAr 体积法岩类 B 油气田区井基底碎裂花岗岩花岗岩 116~87 KGAr 体积法

地质科技情报３２ L1! NW 1 SE +,-. /01 %&' ) * 23456 78-.!"#$ T80 5,9: ;<-. 60 m T85 IJK:?

最厚处有１５２ m F２井),明显厚于 B 油气田区火山 F 2-2 EF9: 1 860 m 岩,反映台北坳陷内当时的火山作用明显强于 B 油 1 600 m 气田区. 区火山岩发育时代和环境相似,在晚白垩世至古新凝灰岩凝灰质砂岩这一类火山碎屑岩层.

$因此,关于晚白垩世至古新世期间,海礁隆起在 B 油气田区 430 m B5 B4 F 2-1 A2 AB3CD 图６海礁隆起与西湖凹陷西缘断裂分布叠合图 Fig ６ ThecompositefracturedistributionofHai iaoupl i ftand j WestXihuSag NW SE 1 t/s 火山作用弱规模小,熔岩区分布范围有限,多发$

6 地质科技情报３２ L1! NW 1 SE +,-. /01 %&' ) * !"#$ T80 5,9: ;<-. 60 m T85 IJK:? # Tg* " -=-> m 20 km t/s 2 ２０１８ GHCD 7-a m F 1-3 Tg 5 km "#$% 7-b 1400 m F m F 1-1 图５丽水凹陷典型地震剖面过 L１井) F 2-4 Fig ５ TypicalseismicProf i leofthelishuisag 400 m F 2-3 最厚处有１５２ m F２井),明显厚于 B 油气田区火山 F 2-2 EF9: m 岩,反映台北坳陷内当时的火山作用明显强于 B 油 m 气田区. 区火山岩发育时代和环境相似,在晚白垩世至古新凝灰岩凝灰质砂岩这一类火山碎屑岩层. ３ B 油气田区与海礁隆起周缘在东海陆架盆地构造格架中,西湖凹陷平湖斜坡带和台北坳陷被海礁隆起分隔图６). 因此,关于晚白垩世至古新世期间,海礁隆起在 B 油气田区 430 m B5 B4 F 2-1 A2 AB3CD 图６海礁隆起与西湖凹陷西缘断裂分布叠合图 Fig ６ ThecompositefracturedistributionofHai iaoupl i ftand j WestXihuSag NW SE 1 t/s 火山作用弱规模小,熔岩区分布范围有限,多发育 T12 2 Tg 与台北坳陷同步裂陷过程中的地质意义值得探讨. 在剖面上,海礁隆起及周缘普遍存在与 B 油气田区相似的东断西超箕状次洼及西倾控洼断裂图 3 4 ７).控洼断裂在平面上走向北东,平行于 B 油气田区主断裂和台北坳陷主控断裂,且与东西两侧北东向断裂在同一延伸线上图６),这些断裂在区域航异常条带的分界.在海礁隆起内箕状次洼边缘钻探的J １井,揭示了与 B 油气田区相似的火山岩体,凝灰岩绝对年龄为７０ Ma 左右,与 B３井８１８~７３７ ). 凝灰岩年龄也较接近表因此, 在断裂形 Ma ３态磁异常属性和断控火山岩特征上, B 油气田区主断裂是属于海礁隆起内北东向断裂体系的. 笔者认为在 B 油气田区主断裂发育并控制火山作用时,它是海礁隆起内北东向构造带的一部分, 与西侧台北坳陷晚白垩世古新世裂陷环境相似. 当时的裂陷中心位于西侧的钱塘丽水等凹陷,东侧 F km a F 1-3!"#$ F 1-1 %&' NW SE 1 T12 Tg t/s 磁异常图上也有明显的反映,表现为北东向高低磁 K2 800m 综上所述,通过 B 油气田区与台北坳陷对比, ２世, ２区的裂陷作用是同步的,但 B 油气田区裂陷作用明显弱于台北坳陷区,可能处于裂陷的边缘地带, 600 m 2 F 2-2 F 2-4 F 2-1 F km 4 b )*'!"#$ %&' 图７过海礁隆起地震剖面特征 Fig ７ Seismicprof i lecharacterist icsofthehai iaoupl i ft j 火山岩受早期北东向断层控制, A 油气田区火山岩受后期北北东向断层控制.B 油气田区早期演化与海礁隆起台北坳陷同步,后期在西湖凹陷裂陷作用的海礁隆起平湖斜坡带 B 油气田区处于裂陷边过程中被进一步叠加改造,构造演化特征如下图８). 类火山沉积岩. ４ B 油气田区火山岩构造演化火山活动,形成一套由安山岩凝灰岩和少量玄武岩缘,裂陷作用弱,火山规模小,钻井仅揭示凝灰岩这火山岩发育构造环境的对比表明, B 油气田区１) ８０ Ma石门潭组沉积时期),海礁隆起台北坳陷发育初始裂陷,北东向断裂初始张裂并控制构成的火山岩层;裂陷中心位于台北坳陷内,向东北

7 第 1 期唐贤君等 : 平湖斜坡带火山岩层发育构造环境及油气地质意义 33 方向逐步减弱,B 油气田区位于裂陷边缘图 8Ga). 2)60 Ma 古新统沉积时期 ), 海礁隆起台北坳陷进入断陷期, 在北东向断裂控制下发育正常沉积地层, 形成东断西超的箕状洼陷, 断陷中心位于丽水凹陷钱塘凹陷,B 油气田区位于断陷边缘, 沉积地层较薄图 8Gb). 3)50 Ma 八角亭组沉积时期 ), 海礁隆起台北坳陷内断陷结束, 台北坳陷进入坳陷期, 海礁隆起则相对隆升, 受基底北西西向调节带影响, 表现为南北两块北东向的块体, 其中南块可延伸至 B 油气田区主断裂 ; 该时期海礁隆起东侧的西湖凹陷初始裂陷, 北北东向 A 油气田区主断裂 K 油气田区主断裂初始张裂, 并控制火山活动, 形成一套由安山岩英安岩和凝灰岩构成的八角亭组地层, 此时张裂的中心位于 A 油气田区图 8Gc). 4)40 Ma 宝石组沉积时期 ), 海礁隆起主体缓慢隆升, 火山作用减弱, 西湖凹陷进入初始裂陷末期, 凹陷内相对较深的地区开始接受砂泥岩沉积, 火山岩地层局部发育, 并夹于砂泥岩地层中, 北北东向 A 油气田区主断裂向北延伸与 K 油气田区主断裂相连通, 改造了 B 油气田区所处的海礁隆起南块东缘,B 油气田区开始由隆起区向凹陷区古隆起转变图 8Gd). 5)32 Ma 平湖组沉积时期 ), 海礁隆起持续隆升, 西湖凹陷进入断陷期, 受北北东向断裂控制沉积了巨厚的平湖组,A 油气田区主断裂所控制的断陷作用在向北延伸过程中, 受 B 油气田区古隆起牵引遮挡, 在 B 油气田区主断裂上升盘南缘形成顺向下掉的北东向断层, 与 B 油气田区主断裂共同控制了井至 B4 井一带北东向的平北斜坡中高带图 2) 图 8Ge). 6)20 Ma 花港组沉积时期 ), 海礁隆起隆升结束, 西湖凹陷整体进入坳陷期,A 油气田区主断裂 B 油气田区主断裂活动明显减弱, 花港组地层逐步向西缘海礁隆起上超, 最终形成海礁隆起现今的构造格局图 8Gf). B5 B4 B5 B4 B5 B4 a.80 Ma b.60 Ma c.50 Ma B5 B4 B5 B4 B4 B5 d.40 Ma e.32 Ma f.20 Ma Fig.8 图 8 海礁隆起及周缘中新生代构造演化图 MesoGCenozoictectonicevolutionoftheHaijiaoUpliftandtheadjacentregion 3 平湖斜坡带叠加裂陷探讨 3.1 平湖斜坡带叠加裂陷模式从构造演化特征来看, 后期 A 油气田区主断裂北延包括 K 油气田区主断裂 ) 与早期 B 油气田区主断裂两者存在共同叠合区图 9), 包括 B 油气田在内的平北区构造位置特殊, 存在 2 期裂陷叠加 : 将与台北坳陷同期的古新世裂陷称为裂陷一期 ; 将西

8 34 地质科技情报 2018 年 K2 B6 B5 B3 B4? A2? S1? 图 9 平湖斜坡带裂陷一期二期交互关系图 Fig.9 RelationshipbetweenthefirstphaseandthesecondphaseofriftinthePinghuslopebelt 湖凹陷始新世裂陷称为裂陷二期. 裂陷一期受北东向断裂控制, 范围从台北坳陷的钱塘凹陷向东横跨了海礁隆起, 一直延伸到平北区. 裂陷二期主要受北北东向断裂控制, 主要分布在西湖凹陷内.2 期裂陷在北平区存在叠加, 叠加区下部可能发育裂陷一期上白垩统至古新统, 上部发育裂陷二期始新统, 称之为叠合交互型关系. 在中部的 A 油气田区, 北东向早期断裂在北北东向的 A 油气田区主断裂西侧发育, 它们所控制的区域相对独立, 表现为分隔型的交互关系. 此外,B 油气田区主断裂在向北延伸过程中, 随着叠合区范围的进一步增大, 平北区北部晚期顺向断层可能切割早期反向断层, 致使裂陷一期地层倾没至巨厚的裂陷二期地层之下, 表现为下伏倾没型. 3.2 平湖斜坡带裂陷期地层时代在平湖斜坡带地层时代上, 裂陷期地层形成时代主要为始新世及古新世, 包括八角亭组宝石组和平湖组 [22G23], 均是在 A 油气田区勘探认识基础上建组定名的, 这些地层形成于裂陷二期, 主要受 A 油气田区主断裂控制表 4). 根据火山岩层与裂陷二期地层的交互关系, 我们认为八角亭组火山岩层为裂陷初始期的产物, 平湖组为断陷期沉积地层, 宝石组地层夹火山岩层, 表现为两者间的过渡. 总体而言, 八角亭组是平湖斜坡带裂陷二期最底层. 但由于 B 油气田区位于裂陷一期二期的叠加范围内, 区内还应存在一套上白垩统 - 古新统的裂陷一期地层, 但受后期复杂构造作用改造, 这套古老地层是局部残存还是剥蚀殆尽, 尚有待勘探资料的进一步验证. 我们认为 B 油气田区年代更老的火山岩是裂表 4 平湖斜坡带地层时代 Table4 StratigraphicageofthePinghuslopebelt t/ Ma / A B ) ) T40 T80 T100 A B 陷一期的产物, 与 A 油气田区的八角亭组和宝石组在形成时代和构造环境上是不同的, 建议对这套地层另行建组, 或命名为西部坳陷带同时代地层, 即上白垩统石门潭组. 4 油气地质意义勘探实践表明, 凝灰质砂岩储层具有平面分布非均质性强物性变化大的特点, 具备形成岩性油气藏的良好条件, 配合有利的区域构造背景可形成构造 - 岩性复合油气藏. 发育于平北 B 油气田区古隆起之上的凝灰质砂岩储层, 位于早晚 2 期裂陷叠

9 第 1 期唐贤君等 : 平湖斜坡带火山岩层发育构造环境及油气地质意义 35 加区, 构造位置相对特殊, 具备较为有利的油气成藏条件. 1) 位于平湖斜坡中高带, 是有利的油气运移指向区. 平湖斜坡中低带平湖组地层普遍存在超压, 而平北区古隆起位于平湖斜坡中高带, 凝灰质砂岩储层处于压力低势区, 有利于接受中低带平湖组超压地层侧向及垂向上的油气充注,B 油气田开发实践表明, 火山沉积岩储层的圈闭长期接受油气充注. 2) 火山喷发沉积岩相是有利储层发育区. 平北区位于裂陷一期二期的交互区域, 裂陷一期火山活动时期, 沿 B 油气田区主断裂虽存在火山喷发, 但该区位于裂陷一期边缘, 火山活动较弱, 火山岩厚度薄, 在十余个百万年仅有数十米厚的火山岩沉积, 反映该区火山喷发间歇期较长, 易于形成凝灰质砂岩, 即火山喷发沉积相地层. 裂陷二期火山活动时期,A 油气田区主断裂为控制火山喷发活动的断裂,B 油气田区主断裂已不控制火山活动, 因此, 该区远离火山喷发中心, 未发育火山岩地层, 或仅发育凝灰质砂岩这一离火山口较远的沉积岩层. 3) 储层具有早成型晚改造的特征, 利于储层物性发育. 平北 B 油气田区基底古隆起形成时间早, 自晚白垩世 70 Ma 以来, 长期处于高部位, 在后期的构造活动中存在多次改造, 原生凝灰岩或凝灰质砂岩 ) 可能多次暴露地表, 经受风化淋滤, 孔隙得以改善, 直到中始新世 40 Ma 左右才完全进入水下接受平湖组沉积. 此外, 原始沉积的凝灰岩可能在平湖组沉积前发生再搬运, 促进了凝灰岩向凝灰质砂岩的转化. 5 总结与认识 1) 明确了平北 B 油气田区火山岩构造环境不同于 A 油气田区. 在火山岩年龄上,B 油气田区虽然发育有与 A 油气田区岩性相似的火山岩, 但是测年数据显示为 75 Ma 左右, 明显早于 A 油气田区的 50 Ma; 在火山岩发育强度上,B 油气田区火山岩厚度明显薄于 A 油气田区, 且岩性以凝灰岩和凝灰质砂岩为主, 反映该区火山作用相对较弱 ; 在主控断裂形态上,B 油气田区主断裂走向 NE, 倾向 NW,A 油气田区主断裂走向 NNE, 倾向 SE, 两者具有明显的形态差异. 火山岩年龄火山活动强度和主控断裂形态的差异, 均充分说明 B 油气田区火山岩构造环境不同于 A 油气田区. 2) 建立了平北区 2 期裂陷演化模式. 火山岩构造环境的对比表明, 在 B 油气田区主断裂发育并控制火山作用的强弱, 它是西侧海礁隆起内广泛的北东向构造带的一部分, 与台北坳陷裂陷环境相似. 在 B 油气田区存在 2 期裂陷的叠加, 发育于晚白垩世 - 古新世的第一期裂陷受北东向断裂控制, 范围包括现今的台北坳陷及海礁隆起, 并向东延伸至 B 油气田区 ; 发育于始新世的第二期裂陷受北北东向断裂控制, 范围主要为西湖凹陷.2 期裂陷在平北 B 油气田区存在叠合区域, 表现为叠合交互型的裂陷交互关系, 在 A 油气田区,2 期裂陷相互独立, 表现为分隔型. 3) 刷新了平北区前平湖组地层的新认识. 基于火山岩发育构造环境的分析提出,A 油气田区火山岩层为裂陷二期产物, 八角亭组为西湖凹陷早始新世裂陷初始期形成的火山岩层, 宝石组为早始新世末向断陷期正常沉积过渡的含火山岩夹层. 而 B 油气田区年代更老的火山岩是裂陷一期的产物, 与 A 油气田区的八角亭组和宝石组在形成时代和构造环境上是不同的, 不应归为八角亭组, 我们建议对这套地层另行建组, 或命名为西部坳陷同时代地层, 即上白垩统石门潭组. 由于 B 油气田区位于裂陷一期二期的叠加范围内, 区内还应存在一套上白垩统 - 古新统的裂陷一期地层, 但受后期复杂构造作用的改造, 这套古老地层是局部残存还是剥蚀殆尽, 尚有待勘探资料的进一步验证. 4) 提出了平北区凝灰质砂岩储层的有利勘探潜力. 平北 B 油气田区古隆起位于裂陷一期火山活动边缘, 火山活动较弱, 火山岩厚度薄, 易于形成凝灰质砂岩这套火山喷发沉积相地层 ; 后期构造活动中, 上覆凝灰岩或凝灰质砂岩在平湖组沉积前经历了较强的改造作用, 使储层物性得以改善 ; 自油气大量充注期以来, 该区位于平湖斜坡中高带, 处于压力低势区, 凝灰质砂岩储层有利于接受中低带平湖组超压地层侧向及垂向上的油气充注并保存至今. 参考文献 : [1] 张子枢, 吴邦辉. 国内外火山岩油气藏研究现状及勘探技术调研 [J]. 天然气勘探与开发,1994,161):1G26. [2] 林向洋, 苏玉平, 郑建平, 等. 准噶尔盆地克拉美丽气田复杂火山岩储层特征及控制因素 [J]. 地质科技情报,2011,306): 28G37. [3] SchuterSR.HydmcarbonoccurrenceandexplorationinandaG roundigneousrocks[j].geologicalsociety London,Special Publications,2003,214:7G33. [4] 肖军,KamayeTourba, 王华, 等. 渤海湾盆地南堡凹陷火山岩特征及其有利成藏条件分析 [J]. 地质科技情报,2004,231): 52G56. [5] 侯启军, 赵志魁, 王立武. 松辽盆地南部大型火山岩气藏勘探理论与实践 [M]. 北京 : 科学出版社,2009. [6] 吴晓智, 齐雪峰, 唐勇, 等. 东西准噶尔火山岩成因类型与油气勘探方向 [J]. 中国石油勘探,2009,141):1G9. [7] 蒋一鸣. 西湖凹陷火山岩分布地质意义探讨 [J]. 科技创新与应用,2016,23:184G185. [8] HuangJ,Zhao D P.HighGresolution mantletomography of

10 36 地质科技情报 2018 年 Chinaandsurroundingregions[J/OL].JournalofGeophysical Research,2006,111:B09305,doi: /2005JB ,2006. [9] 徐发. 东海陆架盆地新生界结构特征及迁移规律 [J]. 石油天然气学报,2012,346):1G7. [10] 顾德明. 井完井地质报告 [R]. 上海 : 地质部海洋地质调查局上海海洋地质综合研究大队井下地质室,1988, 钻 2202): 1G56. [11] 杨文达, 崔征科, 张异彪. 东海地质与矿产 [M]. 北京 : 海洋出版社,2010. [12] 杨传胜, 李刚, 杨长清. 东海陆架盆地及其邻域岩浆岩时空分布特征 [J]. 海洋地质与第四纪地质,2012,323):125G133. [13] 沈然清, 李上卿, 谢仁海. 东海盆地岩浆活动 [M]. 北京 : 地质出版社,2001. [14] 顾惠荣, 陈琳琳. 东海陆架西湖凹陷宝石一井深层微体化石及地层意义 [J]. 古生物学报,2003,424):620G623. [15] 张功成, 蔡希源, 周章保, 等. 裂陷盆地分析原理和方法 : 以松辽盆地为例 [M]. 北京 : 石油工业出版社,1996. [16] 于建国, 韩文功, 王金铎. 中国东部断陷盆地中 - 新生代构造演化 : 以济阳坳陷为例 [M]. 北京 : 石油工业出版社,2009. [17] 朱立新. 西湖凹陷新生代火成岩发育特征及区域背景分析 [J]. 海洋石油,2016,363):1G7. [18] 刘金水, 廖宗廷, 贾健谊, 等. 东海陆架盆地地质结构及构造演化 [J]. 上海地质,2003,163):1G6. [19] 赵泽辉, 肖建新, 邓守伟, 等. 断陷盆地不对称火山岩喷发特征与有利储层主控因素探讨 [J]. 北京大学学报 : 自然科学版, 2014,506):1035G1042. [20] 高福红, 王东坡, 张新荣, 等. 安达断陷深部火山岩识别及其意义 [J]. 新疆石油地质,2003,245):400G402. [21] 蔡华, 张建培, 唐贤君. 西湖凹陷断裂系统特征及其控藏机制 [J]. 天然气工业,2014,3410):18G26. [22] 宋小勇, 储呈林, 芮志峰. 东海盆地西湖凹陷构造样式及其演化 [J]. 高校地质学报,2010,161):86G93. [23] 张敏强, 徐发, 张建培, 等. 西湖凹陷裂陷期构造样式及其对沉积充填的控制作用 [J]. 海洋地质与第四纪地质,2011,315): 67G72. TectonicEnvironmentofVolcanicRocksinthePinghuSlopeBelt anditspetroleum GeologicalSignificance TangXianjun,JiangYiming,ZhangShaoliang ResearchInstituteofShanghaiBranchofCNOOCLtd.,Shanghai200330,China) Abstract:ThisarticleanalysesthetectoniccharactersofvolcanicrockstratainthePinghuslopebelt,disG cussestherelationshipbetweenvolcanicactivityandtheevolutionofbasin.andsummarizesthelithology, occurrenceandisotopicageofthevolcanicrocks.onthisbasis,thearticlesuggeststhatthebajiaoting FormationinA OilfieldisthevolcanicrockstratadevelopedininitialriftperiodoftheXihuSaginEarly Eocene,andtheBaoshiFormationisvolcanicrockbearingstratadevelopedintransitionstagefrominitial riftperiodtofaultedperiod.unlikea Oilfield,theisotopicageofvolcanicrocksinB Oilfieldisobviously earlierthantheriftperiodofthexihusag.thecomparativeanalysisinthisarticleproposesthat,inthe periodoflatecretaceousgpaleocene,boilfieldisformedinthesametectonicenvironmentwiththetaibei Depression,HaijiaoUplift,developedonthewestsideoftheXihuSag.Thesethreeareashavethesimilar sequenceofigneousrocks.basedonthisrecognition,weestablishthetwostagesofriftevolutionmodelin theeastchinaseashelfbasin.thefirststageofriftingdevelopedinlatecretaceousgpaleocene,foundin thetaibeidepression,haijiao UpliftandB Oilfield.Thesecondstageofriftingdevelopedin Eocene, mainlydistributedinthexihusag.whiletheboilfieldinthepinghuslopebeltisthetectonicsuperposig tionregionofthetworiftings.finaly,fromtheperspectiveoftectonicenvironment,weproposethatb Oilfieldpaleoupliftisafavorablezoneoftufaceoussandstone,andthusfavorableforthereservoir. Keywords:volcanicrock;tufaceoussandstone;tectonicsuperposition;reservoirformingcondition;Pinghu slopebelt;paleouplift

, : - -, - - -, - - -. : ; ; ( ),,,, --,,,, / / / / / / / / /. /,,, ( - ). /,,,,. /, /, / [ ],,,,,. -. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;Ⅰ. :Ⅰ -., Ⅰ -. ;

, : - -, - - -, - - -. : ; ; ( ),,,, --,,,, / / / / / / / / /. /,,, ( - ). /,,,,. /, /, / [ ],,,,,. -. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;. ;Ⅰ. :Ⅰ -., Ⅰ -. ; :. /..... ( ) ( ).. 塔里木盆地东北缘盖层不整合序列及其构造演化孙晓猛, 郝福江, 程日辉, 刘鹏举.,.,, 王璞珺, 孙庆春 : 塔里木盆地东北缘新元古界 - 新生界中分布多期不整合界面它们是不同地球动力学背景的产物, 也是研究塔