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地震地层学在原型盆地分析中的应用

钱赓  
【摘要】:黄骅坳陷孔店南部孔店期盆地类型为初始断陷盆地,现今残留盆地是由原型盆地经历不同期次、不同影响因素、不同程度的叠加、改造与变形后形成的,同时不同层位、不同区域原型盆地类型、结构、沉积特征也存在一定的差异,如此孔店组湖盆四个三级层序的石油地质特征也具有差异性,直接影响黄骅坳陷孔店组的油气资源勘探与开发。为此,认清影响导致原型盆地变形与改造的因素、如何改造原型盆地的类型与结构以及形态、改造与变形之前原型盆地的构造与沉积特征、原型盆地间的叠加关系显得十分必要。 以往原型盆地分析大部分工作都在压性盆地中展开,而张性盆地的原型盆地研究可以借鉴的经验较少。本论文结合构造地质学、地球物理学、沉积学与盆地动力学等学科,总结并阐明张性盆地原型盆地分析过程中地震地层学思想的主要应用。首先根据三维地震剖面建立始新世孔店期四个层序的构造-沉积格架,将构造活动、沉积响应、活动时期三者联系起来。分析影响黄骅坳陷孔店期湖盆沉积的构造因素,通过沉积响应厘定先沉积构造、同沉积构造、后沉积构造,表述构造事件如何影响原型盆地的沉积以及如何改造原型盆地。综合前人研究成果恢复原型盆地类型、原型盆地结构、构造沉积特征、原型盆地演化史。结果表明,控制原型盆地沉积与原型盆地改造与变形的构造因素有:盆地伸展、沧东断层、徐西断层、孔店凸起及其次凸起,五类构造活动在孔店湖盆不同沉积时期、不同区域构造位置的活动时间、发育程度、沉积响应存在一定的差异性,但是通过将孔店期湖盆划分为南皮凹陷构造单元与沧东-常庄凹陷构造单元发现:构造活动时间、发育程度、构造沉积响应分别在这两个构造单元中存在统一性与继承性,即为在南皮凹陷构造单元中,盆地伸展、沧东断层、徐西断层对原型盆地的沉积、后期原型盆地的改造、盆地发育史的影响是一致的,构造发育阶段、叠加沉积过程及其对湖盆沉积的影响是连续的,断陷盆地在南皮凹陷构造带孔店期演化阶段:坳陷期(SQ1)→坳陷期(SQ2)→初始断陷期-断陷期(SQ3)→断陷充填期(SQ4);在沧东-常庄凹陷构造单元中,盆地伸展、沧东断层、徐西断层、孔店凸起及其次凸起对原型盆地的沉积、后期原型盆地的改造与变形、湖盆发育史的影响是一致的,盆地构造发育史、地层叠加阶段、沉积特征是连续发育的,断陷盆地在沧东-常庄凹陷构造单元孔店期的演化阶段:初始断陷期(SQ1)→坳陷期(SQ2)→断陷期-断陷充填期(SQ3)→断陷充填期(SQ4)。 总结孔店期残留湖盆四种基本盆缘类型:自然削截、减薄切割、等厚切割、加厚切割,基于重力垂向二次导数异常值分析,针对特定盆缘类型利用地层对比、地质外推、反剖面三种方法对孔店期湖盆原型盆地沉积边界距离残留边界的距离进行计算。然后利用平衡剖面技术,估算不同构造位置、不同沉积阶段盆地的拉伸量。综合上述两个结果对原型盆地沉积范围进行恢复。结果表明,孔二段王官屯地区、孔一下亚段舍女寺地区、孔一上亚段沧东断层一带基于残留盆地恢复出的原始沉积边界与由重力垂向二次导数划定的原型盆地最大范围相重合或者临近,证实了原型盆地范围恢复结果的可靠性与可行性。孔三段原型盆地沉积范围远远小于现今残留盆地,孔二段原型盆地沉积范围与现今残留盆地范围相近,仅仅是在王官屯地区原始沉积边界接近由重力垂向二次导数划定的原型盆地最大范围,孔一下亚段与孔一上亚段原型盆地沉积范围略大于现今残留边界,说明在SQ3与SQ4沉积期湖盆伸展后充填了大量的沉积物。 最后,综合原型盆地类型恢复、原型盆地结构恢复、原型盆地沉积范围恢复分别反演了黄骅坳陷孔店南部南皮凹陷构造单元与沧东-常庄凹陷构造单元孔店期原型盆地的沉积与叠加、改造与变形过程。


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