歧口地区构造演化特征和始新世末构造事件
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摘要
歧口地区位于渤海湾盆地中部黄骅坳陷的中北部,处于燕山、太行和鲁西为代表的3个不同结晶基底的交汇部位。研究区在新生代经历了多期的构造运动及改造,形成了现今凸凹相间且断裂复杂的结构特征。歧口地区在新生代发育古近系和新近系-第四系两大构造层,主要烃源岩为古近系沙河街组三段及一段,区内包含渤海湾盆地的几个重要生油凹陷,对歧口地区新生代构造演化及其特征的研究和区域环境的对比,有助于丰富研究区资料并加深对歧口地区及渤海湾盆地的认识。
根据连片处理的三维地震资料及钻井、测井等资料,对歧口地区各主要断裂的构造特征和演化过程进行了较深入地研究和总结,在此基础上运用量化统计的方法,对新生代各个层段的断裂体系进行统计分析,系统描述了各个层段的断裂分布规律和断裂要素特征。研究认为,歧口地区从沙三期至明化镇期,断裂活动的强度由早到晚表现出由南向北、自西往东的迁移特征；断裂的主要走向为北东向和近东西向,且断裂的优势走向由沙三期的北东向到沙一期转变为近东西向。
运用平衡剖面方法和古构造恢复技术,研究了歧口地区古近纪沉积边界和研究区内各大凸起及各凹陷与歧口深凹之间的演化关系,认为歧口地区在沙三期主体为一个范围相对广阔的湖盆,其沉积边界远远超出了现今残留地层范围,且区内各大凸起尚未成形,各凹陷与歧口深凹之间彼此连通,随后逐步有阶段的分隔、萎缩,始新世末及其后的构造运动对其改造明显,现今区内古近系的构造格局是到馆陶期沉积前才逐步显现。始新世末期的构造事件不只发生在歧口地区,在整个中国东部及近海都不同程度地受到这次构造事件的影响。综合笔者和前人丰富的研究资料,本文总结了这次构造事件在中国盆地中诸方面的表现特征并探讨了其可能发生原因。
根据构造演化研究和古近系不整合面的发育,将歧口地区的主要裂陷期分为2幕,分别发生在沙三期和沙一期-东营期；新近纪凹陷进入了稳定热沉降时期,属于裂后期。
本文恢复了古近纪主要时期歧口地区的古构造面貌,认为研究区的构造演化具有以下特征：①存在由西南向北东的构造迁移,在断裂活动强度、沉积作用和岩浆活动方面表现明显；②构造应力发生转变,由沙三期的北西-南东向伸展作用转变为沙一期-东营期南北向伸展作用和右行走滑作用；③后期改造较为强烈,沙三期较大型湖盆的原始沉积格局遭到明显改造,形成现今凸凹相间的构造面貌;④在构造演化过程当中形成和伴生多种类型构造,如滚动背斜、“包心菜”构造、滑覆构造等,且发育有横向调节构造。对其中的“包心菜”构造、滑覆构造和横向构造进行了较深入地剖析,总结其结构特征和演化过程,进而探讨这些构造及其演化的油气赋存-成藏效应。
Qikou area is formed in Cenozoic, located in the north centre of Huanghua Depression in central of Bohai Bay Basin, also in the intersections of three different crystalline basements which are Yansha, Taihang and Luxi basement. After experiencing multi-period tectonic movement and late reformation in Cenozoic, the area has the structural characteristics of interchanged uplifts and sags with complex fault system. In Cenozoic there developed two structural layers in Qikou area:Paleogene structural layer and Neogene-Quaternary structural layer, the main hydrocarbon source rocks are Sha3member and Sha1member in Shahejie formation in Paleogene, which help Qikou area to be an important hydrocarbon-rich area in Bohai Bay Basin, the research on the Cenozoic tectonic evolution and characteristics and comparison of regional environmental of Qikou area contribute to enrich the research data and the knowledge on Qikou area and Bohai Bay Basin.
According to merging processing3D seismic, drilling and logging data, structural characteristics and evolution of major faults in Qikou area have been studied and summarized, on this basis, using quantitative method, the study has made statistical analysis on fault systems of Cenozoic various structural layers and described distribution and characteristics of faults of each strctural layer systematically. The study considers that during Cenozoic, the fault activity strength migrates from southwest to northeast and the direction of faults changes from northwestward in Sha-3period to nearly east-westward in Sha-1period.
Using balanced cross-section method and paleostructure recovery technique, Paleogene sag boundary and the evolution between the uplift and sags in Qikou area have been researched, it is resulted that there exists a relatively vast lake in Sha3period in area, the sedimentary boundary exceeds the the residue strata range, and the major uplifts have not formed yet and all sags have been connected with each other, then the lake has been gradually phase separated and shrinked, tectonic movements in the late Eocene and thereafter transforms of the lake are obvious, the present tectonic framewok has been gradually formed until Guantao period. The tectonic event in the late Eocene is not only happened in Qikou area, but also the Eastern and offshore of China which have been influenced in varying degrees. Combining the date from previous researches, the study summarizes the performance characteristics of various aspects about the tectonic event in Eastern of China and explores the possible reasons to this tectonic event.
Basing on the research of tectonic evolution and the Paleogene unconformity surfaces, the main rifting of the area can be divided into2episodes:Sha3period episode and Sha1-Dongying period episode; in Neogene the area enters into a stable thermal subsidence period, which belong to depression period.
The paleostructure features of major periods in Palogene in Qikou area are restored in paper, it is considered the tectonic evolution of area has the following characteristics:①there is a tectonic migration from southwest to northeast, which perform significantly in the aspects of intensity of faults, sedimentation and magmatic activity;②tectonic stress field has been shifted from northwest-southeast extension in Sha3period to north-south extension with strike-slip in Sha1-Dongying period;③strong late reformation, the original sedimentary pattern in Sha3period has been transformed obviously to present tectonic framework with the characteristics of interchanged uplifts and sags with complex fault system;④various structure types are formed and associated in the tectonic evolution, such as rollover anticlines,"cabbage" structure, decollement and so on, and transverse structures are widely developed. The "cabbage" structure, decollement and transverse structure are analyzed, and the structural features and evolution of these typical structures are summarized in research, which provide a direction of the exploration on the hydrocarbon occurrence-accumulation effects of these structures.
根据连片处理的三维地震资料及钻井、测井等资料,对歧口地区各主要断裂的构造特征和演化过程进行了较深入地研究和总结,在此基础上运用量化统计的方法,对新生代各个层段的断裂体系进行统计分析,系统描述了各个层段的断裂分布规律和断裂要素特征。研究认为,歧口地区从沙三期至明化镇期,断裂活动的强度由早到晚表现出由南向北、自西往东的迁移特征；断裂的主要走向为北东向和近东西向,且断裂的优势走向由沙三期的北东向到沙一期转变为近东西向。
运用平衡剖面方法和古构造恢复技术,研究了歧口地区古近纪沉积边界和研究区内各大凸起及各凹陷与歧口深凹之间的演化关系,认为歧口地区在沙三期主体为一个范围相对广阔的湖盆,其沉积边界远远超出了现今残留地层范围,且区内各大凸起尚未成形,各凹陷与歧口深凹之间彼此连通,随后逐步有阶段的分隔、萎缩,始新世末及其后的构造运动对其改造明显,现今区内古近系的构造格局是到馆陶期沉积前才逐步显现。始新世末期的构造事件不只发生在歧口地区,在整个中国东部及近海都不同程度地受到这次构造事件的影响。综合笔者和前人丰富的研究资料,本文总结了这次构造事件在中国盆地中诸方面的表现特征并探讨了其可能发生原因。
根据构造演化研究和古近系不整合面的发育,将歧口地区的主要裂陷期分为2幕,分别发生在沙三期和沙一期-东营期；新近纪凹陷进入了稳定热沉降时期,属于裂后期。
本文恢复了古近纪主要时期歧口地区的古构造面貌,认为研究区的构造演化具有以下特征：①存在由西南向北东的构造迁移,在断裂活动强度、沉积作用和岩浆活动方面表现明显；②构造应力发生转变,由沙三期的北西-南东向伸展作用转变为沙一期-东营期南北向伸展作用和右行走滑作用；③后期改造较为强烈,沙三期较大型湖盆的原始沉积格局遭到明显改造,形成现今凸凹相间的构造面貌;④在构造演化过程当中形成和伴生多种类型构造,如滚动背斜、“包心菜”构造、滑覆构造等,且发育有横向调节构造。对其中的“包心菜”构造、滑覆构造和横向构造进行了较深入地剖析,总结其结构特征和演化过程,进而探讨这些构造及其演化的油气赋存-成藏效应。
Qikou area is formed in Cenozoic, located in the north centre of Huanghua Depression in central of Bohai Bay Basin, also in the intersections of three different crystalline basements which are Yansha, Taihang and Luxi basement. After experiencing multi-period tectonic movement and late reformation in Cenozoic, the area has the structural characteristics of interchanged uplifts and sags with complex fault system. In Cenozoic there developed two structural layers in Qikou area:Paleogene structural layer and Neogene-Quaternary structural layer, the main hydrocarbon source rocks are Sha3member and Sha1member in Shahejie formation in Paleogene, which help Qikou area to be an important hydrocarbon-rich area in Bohai Bay Basin, the research on the Cenozoic tectonic evolution and characteristics and comparison of regional environmental of Qikou area contribute to enrich the research data and the knowledge on Qikou area and Bohai Bay Basin.
According to merging processing3D seismic, drilling and logging data, structural characteristics and evolution of major faults in Qikou area have been studied and summarized, on this basis, using quantitative method, the study has made statistical analysis on fault systems of Cenozoic various structural layers and described distribution and characteristics of faults of each strctural layer systematically. The study considers that during Cenozoic, the fault activity strength migrates from southwest to northeast and the direction of faults changes from northwestward in Sha-3period to nearly east-westward in Sha-1period.
Using balanced cross-section method and paleostructure recovery technique, Paleogene sag boundary and the evolution between the uplift and sags in Qikou area have been researched, it is resulted that there exists a relatively vast lake in Sha3period in area, the sedimentary boundary exceeds the the residue strata range, and the major uplifts have not formed yet and all sags have been connected with each other, then the lake has been gradually phase separated and shrinked, tectonic movements in the late Eocene and thereafter transforms of the lake are obvious, the present tectonic framewok has been gradually formed until Guantao period. The tectonic event in the late Eocene is not only happened in Qikou area, but also the Eastern and offshore of China which have been influenced in varying degrees. Combining the date from previous researches, the study summarizes the performance characteristics of various aspects about the tectonic event in Eastern of China and explores the possible reasons to this tectonic event.
Basing on the research of tectonic evolution and the Paleogene unconformity surfaces, the main rifting of the area can be divided into2episodes:Sha3period episode and Sha1-Dongying period episode; in Neogene the area enters into a stable thermal subsidence period, which belong to depression period.
The paleostructure features of major periods in Palogene in Qikou area are restored in paper, it is considered the tectonic evolution of area has the following characteristics:①there is a tectonic migration from southwest to northeast, which perform significantly in the aspects of intensity of faults, sedimentation and magmatic activity;②tectonic stress field has been shifted from northwest-southeast extension in Sha3period to north-south extension with strike-slip in Sha1-Dongying period;③strong late reformation, the original sedimentary pattern in Sha3period has been transformed obviously to present tectonic framework with the characteristics of interchanged uplifts and sags with complex fault system;④various structure types are formed and associated in the tectonic evolution, such as rollover anticlines,"cabbage" structure, decollement and so on, and transverse structures are widely developed. The "cabbage" structure, decollement and transverse structure are analyzed, and the structural features and evolution of these typical structures are summarized in research, which provide a direction of the exploration on the hydrocarbon occurrence-accumulation effects of these structures.
引文
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