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構造帶樣式特征

箕狀凹陷壹般由三個或四個部分組成,即陡坡帶、槽帶和緩坡帶。當凹陷相對開闊時,有時會發育壹個中央構造帶(圖1-17)。

圖1-17裂谷盆地構造帶模式剖面模型

(根據李丕龍等,2003,略有改動)

(1)陡坡帶

陡坡帶是裂谷盆地伸展的初始帶。不同區域、不同構造背景、不同類型和組合的伸展斷層形成不同的沈積類型、不同的構造樣式和不同的油氣分布規律。陡坡帶按成因分類,即控制凹邊界的伸展斷層的性質和斷層組合。可分為平面型、鏟型、斜坡型、臺階型四種。

1.平面陡坡帶特征

(1)控制凹陷的主斷層特征:為旋轉平面斷層,即剖面產狀不變,但地層產狀發生變化。斷面陡直,斷面傾角在60°以上。

(2)結構風格:簡約。壹般在斷層下降盤發育鼻狀構造,而逆牽引背斜不發育。

(3)沈積特征:沈積物粒度粗,大小不壹,分選差,多有近岸水下扇沈積和沖積扇。扇根大而粗,扇中端分布範圍很小。沈積作用主要表現為垂向加積、窄相帶和凸起周圍的窄條帶分布。

(4)分布與油氣聚集特征:這種陡坡帶廣泛分布於裂谷盆地,如二連盆地的賽漢塔拉凹陷、吉爾嘎朗圖凹陷、烏裏雅斯臺凹陷等。這種陡坡帶構造圈閉不發育,巖性粗雜,儲蓋組合差,成藏條件不利,油氣差。

2.鏟式陡坡帶的特征

(1)控制凹陷的主斷層特征:為鏟式伸展斷層,即剖面和地層產狀發生了變化。剖面陡緩,上傾角45° ~ 60°,下傾角30° ~ 45°。乳勝北斷層段2000米以上傾角40°,2000米以下傾角38° ~ 18°。董罡主要斷層段傾角在1900米以上70°,2500米以下40° ~ 30°..

(2)構造樣式:這類陡坡帶構造比較發育,如斷鼻、斷塊、逆牽引背斜等。

(3)沈積特征:沈積區距離物源相對較遠,分選較好。壹般有近岸水下扇、扇三角洲、小型辮狀河三角洲等多種沈積類型。扇體規模大,階段性明顯,垂向厚度不大,沈積以側向加積為主。

(4)分布及油氣聚集特征:這種陡坡帶常見於裂谷盆地,如渤海灣盆地趙蘭莊構造帶、董罡構造帶、永安鎮構造帶等。這種陡坡帶發育構造圈閉,並與有利的儲集相帶相匹配,具有有利的成藏條件,是有利的油氣聚集帶。

3.坡-平陡坡帶的特征

(1)控制凹陷的主斷層特征:是壹條坡平張性斷層,即斷層產狀和地層發生了多次變化。斷面有陡有緩,反復出現。

(2)構造樣式:壹般在斷坡段接受厚層堆積物,在重力作用下沿剖面下滑。當到達斷層平坦地段遇到阻力時,該地段上的覆蓋層受到擠壓,形成背斜構造。此外,還有斷鼻、斷塊和地層巖性圈閉。

(3)沈積特征:沈積區遠離物源,分選性好,階段性明顯。壹般有近岸水下扇、濁積扇、扇三角洲等沈積類型。

(4)分布與油氣聚集特征:這種陡坡帶的分布相對有限和稀少,如臨清坳陷邱縣坳陷南段大明坳陷東部陡坡帶和冀中坳陷廊固坳陷大興陡坡帶。這種陡坡帶圈閉發育,儲層良好,成藏條件有利。

4.階梯狀陡坡帶的特征

(1)控窪主斷層特征:由控窪主斷層和多條平行正斷層組成。這些斷層向凹陷方向下降,形成兩個臺階、三個臺階等。,都是階梯式的。主要斷層是旋轉平面斷層或鏟斷層。

(2)構造樣式:這類陡坡帶圈閉比較發育,如斷鼻、斷塊、背斜、潛山等。

(3)沈積特征:沈積區距離物源相對較遠,分選性好,階段性明顯。壹般遠端有近岸水下扇、滑塌濁積扇和深水濁積扇。

(4)分布及油氣聚集特征:這類陡坡帶分布廣泛,如霸州斷階帶、新河斷階帶、南馬莊-劉流構造帶、柳西-大王莊構造帶、濟陽坳陷勝北地區和濱南地區、海拉爾盆地烏西斷階帶等。這種陡坡帶圈閉發育,儲集相帶有利,成藏條件優越,是油氣聚集的有利帶。

綜上所述,鏟式陡坡帶和階梯狀陡坡帶發育構造圈閉和有利沈積相帶,是油氣聚集的有利帶。

(2)緩坡帶

緩坡帶是箕狀斷陷的重要組成部分,約占斷陷總面積的壹半或三分之壹。和整個坳陷壹樣,經歷了多期構造活動和沈積變化。由於位於緩坡帶的特定構造部位,在構造變形和沈積特征上有其自身的特點(童,1984;費寶生,1996,1999)。

(1)的構造特征:緩坡帶經歷了多次構造運動,左旋剪切和右旋剪切應力場。由於緩坡帶基底較淺且堅硬,屬於相對穩定的塊體。相對而言,陡坡帶的構造變化較弱。

褶皺變形主要是鼻狀構造。這些鼻狀構造的軸向幾乎垂直或傾斜於緩坡帶的走向。根據中國東部資料分析,燕山期在左旋剪切應力場作用下受北西-南東向擠壓,產生北東向和北西向* * *軛狀剪切斷裂。斷裂邊緣形成北西向古梁,控制沈積。古梁子沈積兩邊薄兩邊厚,是後期差異壓實的結果;同時受後期右旋剪切應力場的作用,受東北-西南方向擠壓,疊加其上,形成壹系列西北向鼻狀構造。此外,在緩坡帶的下部,由於同生斷層的滑脫,在斷層的下降盤形成壹個反向牽引背斜或半背斜。如遼河坳陷西部凹陷西斜坡歡喜嶺地區,有9個逆牽引背斜,沿斷層下降盤呈串珠狀分布(童,1984)。

緩坡帶主要有兩條斷層:壹是斷層走向與緩坡壹致。根據傾角不同,可分為與緩坡傾角相反、與斷陷邊界主斷層傾角相同的斷層。這組斷層壹般與邊界上的主斷層同時出現,並將基底切割成幾個傾斜的斷塊。活動時間較早,結束時間較早,基本停在同壹個裂谷期或斷陷末期。對上覆沈積蓋層有壹定的控制作用。因此下部可形成斷層山,上部覆蓋層可形成披覆背斜、斷塊或鼻狀構造。在另壹種情況下,斷層的傾角與斜坡的傾角相同,但與邊界主斷層的傾角相反。這組斷層的形成有兩個條件:張力平衡時,斜坡底部出現平衡斷層。這條斷層形成的時間比邊界斷層稍晚。常與邊界斷層形成深斷槽,增加了烴源巖的厚度和成熟度,油氣資源豐富,如二連盆地阿南凹陷的山南斷槽和吉爾嘎朗圖凹陷的寶饒斷槽。斷層的下降盤內也可以形成壹個反向牽引背斜。根據童(1984)的分析,逆牽引背斜的形成與斷層距離的大小有關。如遼河坳陷西部凹陷西斜坡歡喜嶺地區逆牽引構造的斷距均在200m m以上,另壹種情況是由於地塊的傾斜和沈積蓋層的滑脫,從斜坡頂部向下活動時間逐漸變新。這組斷層規模大,延伸長,斷距大,有時可形成斷層坡折帶,對沈積有壹定的控制作用。第二種是垂直或傾斜於緩坡帶走向的斷層。該組斷層在緩坡帶上不發育,規模小,延伸短,斷距小。有時這組斷層可以作為油源斷層起到溝通油源的作用。

(2)沈積特征:在箕狀斷陷的伸展過程中,當基巖塊體的沈降幅度大於翹起幅度時,緩坡上的地層發生超覆;當沈降幅度小於翹曲幅度時,緩坡上的地層將被覆蓋或剝蝕。同時緩坡帶靠近物源,物源充足,砂體發育。常發育扇三角洲、三角洲或水下扇砂體,沿緩坡帶呈裙狀分布(圖1-18),還有河道、灘壩砂體。既有來自緩坡的源頭,也有來自陡坡的源頭。它可以形成向下傾斜尖滅和向上傾斜尖滅。緩坡帶還存在構造坡折帶、侵蝕坡折帶和沈積坡折帶,控制著沈積相帶的分布和沈積厚度的變化。這樣就為緩坡帶地層巖性油氣藏的形成奠定了基礎。當斷塊活動相對平緩時,水體變淺,鹽度增加,緩坡帶還發育顆粒灰巖、礁灰巖和灘砂。

圖1-18二連盆地洪浩爾舒特凹陷阿爾山組沈積環境圖

(3)緩坡帶類型:緩坡帶根據其不同的沈積特征和構造演化特征,大致可分為三種類型,即沈積緩坡帶、沈積-構造緩坡帶和構造緩坡帶(圖1-19)。

沈積緩坡帶:沈積期間,在地形上為斜坡,原始坡角較大。巖層沿坡頂向上逐層重疊或後退,坡頂侵蝕較弱。這種緩坡帶在箕狀坳陷分布最為廣泛,如冀中坳陷文安緩坡帶、禮縣緩坡帶、二連盆地阿南坳陷南緩坡帶、遼河坳陷東部坳陷西緩坡帶等。這類緩坡帶的油源主要來自相鄰的深生油槽;個體也可以來自緩坡上優質烴源巖的未成熟-低成熟油源,如澧縣緩坡上的沙河街組壹段;也可以來自基底的烴源層,如文安緩坡上的石炭-二疊系烴源層。

沈積-構造緩坡帶:沈積作用時,地形上有壹個斜坡,原始坡角或大或小。沈積過程中,塊體斷層活動明顯,塊體傾斜,坡角逐漸增大;沈積晚期斷塊活動強烈。早中期以疊置沈積為主,晚期以退積沈積為主,頂部侵蝕強烈。如果早期這種緩坡帶的原始坡角很小,說明當時沈積範圍比較廣,烴源層發育,在烴源層本身之內。後來的傾斜、隆升和剝蝕使其埋藏變淺,保留了“精華”部分。這個緩坡帶富含油源。它既有來自深層生油凹陷的烴源,也有緩坡本身的烴源。發展了許多類型的陷阱;可以找到許多類型的石油和天然氣儲層。如遼河坳陷西部凹陷的西部緩坡。如果原始傾角大,油氣豐度低。這個緩坡帶主要依靠深生油槽提供的油源;後期剝蝕強烈,給油氣保存帶來壹定影響,如冀中坳陷束鹿凹陷西部緩坡帶。

構造緩坡帶:不是沈積時的斜坡,而是沈積後期由於掀斜活動使地塊擡升而形成的斜坡。沿向上傾斜方向地層趨於變薄,但無地層超覆或退積,頂部被強烈剝蝕,使上覆地層在不同層位不整合,如廊固凹陷牛貝緩坡帶。這類緩坡帶油氣保存條件差,目前尚未發現大型油氣藏。油氣藏類型主要有地層不整合油氣藏和斷塊油氣藏。

(3)低谷區

坳陷帶位於坳陷的中部,夾在陡坡帶和緩坡帶之間,是裂谷盆地的長期沈降帶。壹般占窪地面積的壹半左右。它與陡坡帶和緩坡帶沒有明顯的界線,壹般以斷層或凹等深線劃分。斷層不發育,構造樣式簡單。在裂谷晚期或後裂谷期,由於構造反轉形成反轉背斜構造,如二連盆地賽漢塔拉凹陷的烏蘭反轉背斜。或者由於邊界斷層的拆離和滑脫,可以形成拆離滑脫構造體系,如饒陽凹陷南部元昌樓至湖北的拆離滑脫構造帶。沈積物主要為深湖和半深湖亞相,是盆地烴源層的發育區。其次是滑塌濁積扇、深水濁積扇、湖底扇和扇三角洲前緣席狀砂。這些砂體楔入烴源層,為巖性油氣藏的形成創造了條件。

圖1-19箕狀凹陷緩坡帶類型

(4)中央構造帶

當裂陷盆地相對開闊時,在凹陷的中心往往形成壹個中央構造帶。根據構造帶的特征和成因,可分為多種類型的構造帶,其中主要有四種代表性的構造帶:拱張背斜帶、潛山構造帶、隆起構造帶和鹽拱構造帶。

1.拱張背斜帶

以濟陽坳陷東營凹陷中央背斜帶(圖1-20)為代表。

(1)特征:整個帶呈長軸背斜形態,斷層在背斜軸部相向下落,形成壹個地塹,地塹內有壹個小地塹,地塹呈蓮瓣狀。但是斷層並沒有切入地下室。

圖1-20濟陽坳陷東營凹陷中央拱張背斜帶南北向地震剖面

(根據李丕龍等,2003)

(2)成因:在沿剖面的拉伸過程中,裂谷盆地的剖面隨著沈積物的增厚而變緩,必然產生側向的壓縮力,同時緩坡側的剛性塊體上升並發生阻擋,從而形成雙向的壓縮力,在高流動性的厚石膏和泥巖上部浮力的共同作用下,形成中央拱形伸展背斜帶。

2.潛山構造帶

以冀中坳陷饒陽凹陷任丘潛山構造帶為代表(圖1-21)。

圖1-21任丘潛山構造剖面圖

(1)特征:平行於凹陷軸線分布的隱伏基巖突出帶。存在長期侵蝕、風化、淋濾和裂縫的潛山油氣藏。蓋層中有披覆背斜;斷層下盤有壹個反向牽引背斜;潛山斜部發育地層巖性圈閉。

(2)成因:前裂谷期有基巖突起。在同壹個裂谷期盆地的伸展過程中,基巖塊體以推覆伸展的方式發生傾斜,在斷層上緣形成潛山,在斷層下緣形成斷層槽。後期被同裂谷沈積物覆蓋,形成中央潛山構造帶。

3.隆起構造帶

以海拉爾盆地貝爾凹陷蘇德爾特構造帶(圖1-22)為代表。

圖1-22蘇德爾特潛山構造帶剖面圖

(根據王玉華等人,2004年)

(1)特征:構造帶兩側被大斷層切割,呈不對稱的地壘構造帶。長期被擡升剝蝕,直到同壹個裂谷的中晚期才被完全覆蓋。潛山、披覆背斜、斷鼻、斷塊和地層巖性圈閉發育。有海灘砂、辮狀河道砂、扇三角洲砂體等。

(2)成因:裂谷盆地初始張裂期,由於地殼的擡升和拉伸,巖漿沿深大斷裂侵入噴發,在地形上形成高地,兩側形成斷層或脆弱帶。裂谷盆地伸展過程中,沿兩側斷裂伸展凹陷,形成不對稱的地壘隆起帶。

4.鹽拱構造帶

以渤海灣盆地東濮凹陷中央構造帶(圖1-23)為代表。

圖1-23東濮凹陷中央構造帶剖面圖

(據齊星宇等1995)

(1)特征:雙斷陷中央構造帶為壹北東向長軸背斜。背斜帶在基巖隆起(石炭紀-二疊紀)的背景上,覆蓋中生界和古近系石膏和鹽巖層,鹽體拱起,頂部塌陷,形成蓮花花瓣狀的復合地塹。這些花瓣狀斷層在石膏層中消失了。

(2)成因:這種中央構造帶形成於盆地的伸展過程中,東濮凹陷東側的蘭聊斷裂在中生代末期開始活動,形成了東陡西緩的箕狀斷陷雛形。它以推覆的方式發展,導致黃河斷層向西下落,形成中央傾斜斷塊,進壹步推進時被阻擋,從而產生向東下落的平衡斷層——長垣斷層。在蘭聊斷裂和長垣斷裂的反向作用下,中央帶擡升,促進了黃河斷裂和東降斷裂的發育。此外,鹽拱的雙重作用力形成了中央鹽拱背斜構造帶。

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