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凹陷地质论文:盆地凹陷的发现与意义

凹陷地质论文:盆地凹陷的发现与意义

本文作者:开平1丁放2作者单位:1中海油研究总院2中海石油(中国)有限公司勘探部

陆丰凹陷中生界的确定

1构造特征

地层褶皱和大角度不整合是华南大陆边缘中生界的重要构造特征,也是它们与新生界区别的首要标志。经历了燕山运动后,华南大陆边缘的中生代地层因受区域挤压而形成大量的宽缓褶皱,在部分压应力集中区还出现了逆断层[10]。在陆丰凹陷东部区域也存在地层褶皱和逆断层(图2),这些褶皱的轴线大体呈NE—SW向展布,这与中生代太平洋板块向欧亚板块俯冲形成的NW向区域挤压应力作用有关。相反,该区的新生代地层是拉张体制下的产物,广泛发育张性正断层。

2边界断裂特征

在珠江口盆地东部地区,控制古近纪—新近纪沉积的边界断裂通常是继承性发育的(图3),并且呈近EW向展布,但是陆丰凹陷东部发育的一些控制洼陷的边界断裂在新生代之后即停止活动(图2),且断层的走向为NNE向,这与新生代区域应力场的方向不相匹配,表明不是同一期构造应力场的产物。

3地震反射结构特征

潮汕坳陷是已证实的中生代残留坳陷,其中生界在地震剖面上主要表现为平行—亚平行、连续反射,这种反射特征在相当范围内比较稳定,没有明显的变化[8]。类比该区,深部地层的地震反射结构也表现为平行较连续弱反射,呈拗陷型沉积特征,且反射波组缺乏层次(图3)。同时,该区古近系主要分布在由受断层控制的次级洼陷组成的古近纪凹陷内,因此古近系的反射结构特征基本上受洼陷结构控制而呈楔形半地堑充填结构特征(图3)。

4空间分布及产状特征

研究区中生界通常下伏于新生界,但也可见到后期的新生界断陷切割中生代地层而造成新生界下嵌于中生界。此外,还可见中生代拗陷型凹陷与新生代断陷相间排列的空间分布关系(图3)。研究区中生代、新生代的地层接触关系有以下2类:①中生代地层大致平行于新生代地层,即呈平行不整合接触(图3);②上倾的中生界被削蚀而与上覆新生界呈角度不整合接触,或中生界被新生代裂陷切割而与新生界呈角度不整合接触。有些地震在剖面上甚至明显可见中生代背斜因抬升削蚀而与上覆新生界呈角度不整合接触(图2)。

5地震反射频率特征

地震反射频率较低是珠江口盆地东部地区中生界的显著特点,通常其地震反射主频率为20~25Hz,新近纪沉积的海相地层反射频率在40~45Hz的高频范围,古近纪陆相地层的反射频率为25~30Hz[9]。陆丰凹陷东部地区中生界地震反射主频率同区域规律相同,也处于20~25Hz之间。

陆丰凹陷中生界的分布情况

目前普遍认为东沙隆起是燕山运动的火山弧[11]。实际上,在东沙隆起新生代地层之下所钻遇的岩石均为岩浆岩和变质岩。但是,由于地震资料品质的改善,发现从已证实的潮汕坳陷的中生代地层向北延伸至东沙隆起地区,并被新生代断陷的边界断层切断。到目前为止,陆丰凹陷还没有钻井钻遇中生界,因此对陆丰凹陷是否存在中生界也一直没有定论,此外,前人也没有对该区的中生界给予足够的重视。本文研究主要从区域地质背景分析入手,以地震资料的分析和解释为手段,通过上述系统的分析得出陆丰凹陷东部为中生代残留洼陷,能够从地震剖面上识别出的面积约为1000km2。这与前人对陆丰凹陷的认识明显相同,前人认为陆丰凹陷东部洼陷为古近纪残留洼陷,陆丰凹陷古近纪地层呈环带状分布,中部被一凸起分隔。本文研究认为陆丰凹陷古近系分为南、北2个洼陷带,中部被东沙隆起伸向凹陷的一个“鼻子”形凸起所分隔,整体上形成“两洼夹一凸”的构造格局(图1)。

石油地质意义

前人曾对南海地区中生界的石油地质条件进行了一定的研究,综合分析认为,南海盆区中生代海相地层具有中等—良好的生气潜力,特别是下白垩统的黑色页岩和泥岩是一套较好的主力烃源岩。同时,在台湾及其西南海域钻探的中生代地层中已获得油气流[14]。潮汕坳陷是距陆丰凹陷最近的已证实的中生代残留坳陷,2003年钻探的LF35-1-1井钻遇中—上侏罗统上部和中—上侏罗统下部2套海相烃源岩,有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,含有少量Ⅱ2型干酪根,成熟度偏高(图4),同相邻的陆上中生界相比,海域有机质生成和保存的沉积环境具有更好的成烃环境,有机质丰度也较陆地高,因此,潮汕坳陷生烃条件相比陆地好[15-16]。从区域地质背景和沉积演化来看,陆丰凹陷的中生界与潮汕坳陷的中生界应属同一构造和沉积环境下的产物,从地震剖面的反射特征来看,两者也具有很强的相似性。据此推测,陆丰凹陷东部的中生代残留洼陷也应具有良好的石油地质条件,这无疑扩大了研究区寻找油气的新领域。同时,该区中生代洼陷与新生代洼陷具有良好的上、下叠合关系,即新生代洼陷发育在中生代残留洼陷之上,因此,从叠合洼陷勘探的角度来看,建议在适当的时机选择钻探新生代洼陷的基础上兼探中生代残留洼陷的勘探潜力。