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江汉盆地位于湖北省江汉平原中部,面积36360平方公里,是我国东部一个典型的内陆盐湖断陷盆地,可划分为11个凹陷和4个凸起共计15个二级构造单元。江陵凹陷位于江汉盆地西南部,是江汉盆地最大的二级构造单元。以万城断层为界,具有NW分带、NE分块的构造格局,发育众多断陷、洼地,整体呈现多隆多坳的构造格局。江陵凹陷虽经过多年的勘探与研究取得一定的突破,长期以来认为凹陷内的梅槐桥洼陷生烃最好,勘探程度极不均衡,对洼陷生烃潜力认识不一致。此次研究区域位于江陵凹陷东部资福寺洼陷及周缘,是江陵凹陷有利油气富集带之一。但由于资福寺洼陷中心缺乏钻井资料,对洼陷的生烃规模及潜力一直认识不清。因此,重新认识和评价资福寺洼陷及周缘的生烃与勘探潜力,对评价江陵凹陷的生烃潜力及寻找油气富集区具有很重要的意义。其中,构造研究是油气地质系统研究的基础,构造活动对油气成藏的各方面因素起着非常重要的控制作用。
本论文在充分收集江陵凹陷区域构造及沉积资料、研究区地震资料及钻井、测录井资料的前提条件下,分析研究工区的构造特征及构造演化。以区内地震测线剖面的地震地质解释为基础,对研究区的平面构造特征、断裂发育特征及局部构造特征等进行研究,并对资福寺洼陷及周缘的构造格局进行划分;根据不整合面的识别与沉积旋回的划分来进行研究区构造演化阶段划分,利用泥岩声波时差法进行地层剥蚀厚度的恢复,同时结合层拉平技术制作的构造发育史剖面及区域构造演化史,对工区构造演化特征进行研究;在对构造特征及构造演化认识的指导下,探究构造活动与油气的关系,包括构造活动与烃源岩的发育、对研究区油气运移的影响、局部构造对油气聚集的影响等。
研究区资福寺洼陷及周缘断裂系统较发育,断层延伸长短不一,断距大小不等,共发育北北东—北东—东西向正断层及北西—南北向的逆断层两组断裂体系,这两组断裂的分布具有较强的区域性,NNW或SN向断层主要分布于复兴场地区,NE或NNE向断层则发育于全区大部分地区。断裂发育大致分为燕山晚期、喜山早期和喜山中晚期三个阶段。区内自白垩纪以来共发育同生构造、盐构造、反转构造及火山岩构造四种局部构造类型:同生构造可分为同生断层、逆牵引背斜及断块构造三种亚类型,其发育主要受控于控洼的同生断层,研究区内同生构造紧邻同生断层分布,以资北断层最为典型;反转构造包括逆断层、挤压背斜及挤压断块三种亚类型,主要形成于喜山中晚期,为早期的正断层发生正反转形成,主要分布于复兴场地区;盐构造根据发育程度可划分为盐枕、盐背斜、盐脊三种亚类型,主要分布在荆州背斜带复兴场及沙市地区,初形成于荆沙组沉积期,定型于新近纪末;火山岩构造分布于资北、资南断裂附近,以金家场构造最为典型,研究区内的火山活动主要发生于新沟咀组沉积时期。考虑控洼断裂的分布、各种构造样式的分布规律、烃源岩的厚度变化及整体的构造格局背景,将研究区的构造单元由北向南依次划分为荆州背斜带、清水口向斜带、资福寺洼陷带及公安单斜带。
利用泥岩的声波时差法对工区内不同构造带共27口单井进行荆河镇组末期剥蚀厚度的恢复,由结果可知隆起带、斜坡带剥蚀厚度较大,可达1000-1600m。通过对构造发育史剖面的分析可知:沙市组沉积前,由于区域应力场由挤压转为北东向拉张,部分断层开始活动,且白垩纪沉积地层受先前断裂影响,形成了“南抬、中拗、北缓坡”的构造格局;沙市组至新沟咀组沉积期,断层活动由强减弱,后期以整体沉降接受沉积为主;荆沙组沉积时,控洼断层加剧活动,断陷已具规模;潜江组及荆河镇组沉积时,断裂活动又一次减弱,构造格局基本定型;而荆河镇组沉积末期,地层整体抬升遭受强烈剥蚀,随后新近纪与第四纪地层整体拗陷沉积,形成了现今构造格局。在对区内不整合面的识别与沉积旋回认识的基础上,结合剥蚀厚度恢复结果与构造发育史剖面的分析,将研究区构造演化划分为三个阶段:断陷阶段(晚白垩世—早始新世)、强烈断陷阶段(中始新世—渐新世)及区域拗陷阶段(新近纪—第四纪),在构造应力背景变化及构造活动的控制下,每个构造旋回又可分为断陷期与断拗期两个亚期,每个构造期都有自身的构造及沉积特点。在构造演化的作用下,资福寺洼陷构造格局发生不同的变化并最终定型,形成当今面貌。
研究区构造活动频繁,形成构造种类多样,构造与油气的关系十分密切。控洼断裂控制烃源岩的厚度及分布范围,构造演化史则通过影响烃源岩的热演化史,直接控制油源条件;研究区内发育的断裂系统为烃源岩的运移提供了有利的通道,运移方式也多种多样,有侧向阶梯式运移及垂向运移等;资福寺洼陷发育的四种局部构造类型的有序分布与叠加形成大量构造圈闭,对油气聚集起着十分重要的作用,同时构造圈闭的分布也直接影响了油气的分布,且研究区绝大多数油藏属于构造油藏。
本论文在充分收集江陵凹陷区域构造及沉积资料、研究区地震资料及钻井、测录井资料的前提条件下,分析研究工区的构造特征及构造演化。以区内地震测线剖面的地震地质解释为基础,对研究区的平面构造特征、断裂发育特征及局部构造特征等进行研究,并对资福寺洼陷及周缘的构造格局进行划分;根据不整合面的识别与沉积旋回的划分来进行研究区构造演化阶段划分,利用泥岩声波时差法进行地层剥蚀厚度的恢复,同时结合层拉平技术制作的构造发育史剖面及区域构造演化史,对工区构造演化特征进行研究;在对构造特征及构造演化认识的指导下,探究构造活动与油气的关系,包括构造活动与烃源岩的发育、对研究区油气运移的影响、局部构造对油气聚集的影响等。
研究区资福寺洼陷及周缘断裂系统较发育,断层延伸长短不一,断距大小不等,共发育北北东—北东—东西向正断层及北西—南北向的逆断层两组断裂体系,这两组断裂的分布具有较强的区域性,NNW或SN向断层主要分布于复兴场地区,NE或NNE向断层则发育于全区大部分地区。断裂发育大致分为燕山晚期、喜山早期和喜山中晚期三个阶段。区内自白垩纪以来共发育同生构造、盐构造、反转构造及火山岩构造四种局部构造类型:同生构造可分为同生断层、逆牵引背斜及断块构造三种亚类型,其发育主要受控于控洼的同生断层,研究区内同生构造紧邻同生断层分布,以资北断层最为典型;反转构造包括逆断层、挤压背斜及挤压断块三种亚类型,主要形成于喜山中晚期,为早期的正断层发生正反转形成,主要分布于复兴场地区;盐构造根据发育程度可划分为盐枕、盐背斜、盐脊三种亚类型,主要分布在荆州背斜带复兴场及沙市地区,初形成于荆沙组沉积期,定型于新近纪末;火山岩构造分布于资北、资南断裂附近,以金家场构造最为典型,研究区内的火山活动主要发生于新沟咀组沉积时期。考虑控洼断裂的分布、各种构造样式的分布规律、烃源岩的厚度变化及整体的构造格局背景,将研究区的构造单元由北向南依次划分为荆州背斜带、清水口向斜带、资福寺洼陷带及公安单斜带。
利用泥岩的声波时差法对工区内不同构造带共27口单井进行荆河镇组末期剥蚀厚度的恢复,由结果可知隆起带、斜坡带剥蚀厚度较大,可达1000-1600m。通过对构造发育史剖面的分析可知:沙市组沉积前,由于区域应力场由挤压转为北东向拉张,部分断层开始活动,且白垩纪沉积地层受先前断裂影响,形成了“南抬、中拗、北缓坡”的构造格局;沙市组至新沟咀组沉积期,断层活动由强减弱,后期以整体沉降接受沉积为主;荆沙组沉积时,控洼断层加剧活动,断陷已具规模;潜江组及荆河镇组沉积时,断裂活动又一次减弱,构造格局基本定型;而荆河镇组沉积末期,地层整体抬升遭受强烈剥蚀,随后新近纪与第四纪地层整体拗陷沉积,形成了现今构造格局。在对区内不整合面的识别与沉积旋回认识的基础上,结合剥蚀厚度恢复结果与构造发育史剖面的分析,将研究区构造演化划分为三个阶段:断陷阶段(晚白垩世—早始新世)、强烈断陷阶段(中始新世—渐新世)及区域拗陷阶段(新近纪—第四纪),在构造应力背景变化及构造活动的控制下,每个构造旋回又可分为断陷期与断拗期两个亚期,每个构造期都有自身的构造及沉积特点。在构造演化的作用下,资福寺洼陷构造格局发生不同的变化并最终定型,形成当今面貌。
研究区构造活动频繁,形成构造种类多样,构造与油气的关系十分密切。控洼断裂控制烃源岩的厚度及分布范围,构造演化史则通过影响烃源岩的热演化史,直接控制油源条件;研究区内发育的断裂系统为烃源岩的运移提供了有利的通道,运移方式也多种多样,有侧向阶梯式运移及垂向运移等;资福寺洼陷发育的四种局部构造类型的有序分布与叠加形成大量构造圈闭,对油气聚集起着十分重要的作用,同时构造圈闭的分布也直接影响了油气的分布,且研究区绝大多数油藏属于构造油藏。