构造带样式特征

如题所述

第1个回答  2020-01-20

箕状凹陷一般由三部分或四部分组成,即陡坡带、洼槽带和缓坡带,当凹陷比较开阔时,有时发育有中央构造带(图1-17)。

图1-17 裂谷盆地构造带样式剖面模式图

(据李丕龙等,2003,略有改动)

(一)陡坡带

陡坡带是裂谷盆地伸展活动的起始带。不同地区、不同的构造背景、不同的伸展断层类型和组合,形成不同的沉积类型、不同的构造样式和不同的油气分布规律。陡坡带按成因,即控凹边界伸展断层的性质和断层组合进行分类。可分为平面式、铲式、坡坪式和阶梯式4种类型。

1.平面式陡坡带特点

(1)控凹主断层特性:为旋转式平面断层,即断面产状不发生变化,而地层产状发生变化。断面陡峭而平直,断面倾角在60°以上。

(2)构造样式:简单,一般在断层的下降盘发育有鼻状构造,逆牵引背斜不发育。

(3)沉积特征:沉积物颗粒粗、大小混杂、分选性差,多发育近岸水下扇沉积和洪积扇。扇根大而厚,扇中及扇端分布范围很小。沉积作用主要表现为垂向加积,相带窄,围绕凸起呈窄条状分布。

(4)分布和油气聚集特点:这类陡坡带在裂谷盆地中分布比较广,如二连盆地的赛汉塔拉凹陷、吉尔嘎郎图凹陷、乌里雅斯太凹陷的陡坡带等。这类陡坡带构造圈闭不发育,且岩性粗而混杂,储盖组合差,成藏条件不利,油气贫乏。

2.铲式陡坡带特点

(1)控凹主断层特性:为铲式伸展断层,即断面和地层产状均发生变化。断面上陡下缓,上部倾角一般为45°~60°,下部倾角为30°~45°。如胜北大断层断面倾角在2000m以上为40°,2000m以下为38°~18°。港东主断层断面倾角在1900m以上为70°,2500m以下为40°~30°。

(2)构造样式:该类陡坡带构造比较发育,一般发育有断鼻、断块和逆牵引背斜等。

(3)沉积特征:沉积区距物源区相对较远,分选性较好。一般发育有近岸水下扇、扇三角洲、小型的辫状河三角洲等多种沉积类型。扇体规模较大,期次较明显,垂向厚度不大,沉积作用主要表现为侧向加积。

(4)分布与油气聚集特点:这类陡坡带在裂谷盆地中分布比较普遍,如渤海湾盆地的赵兰庄构造带、港东构造带、永安镇构造带等。这类陡坡带构造圈闭发育,并有有利储集相带与之相配合,成藏条件有利,是有利油气聚集带。

3.坡坪式陡坡带特点

(1)控凹主断层特性:为坡坪式伸展断层,即断层和地层产状多次发生变化。断面上陡下缓,并多次重复出现。

(2)构造样式:一般在断坡段接受较厚的沉积,在重力作用下,沿断面向下滑动,当达到断坪段时遇到阻力,则在断面上覆层产生挤压形成背斜构造。另外,还发育有断鼻、断块和地层岩性圈闭等。

(3)沉积特征:沉积区距物源区较远,分选性较好,期次明显。一般发育有近岸水下扇、浊积扇、扇三角洲等沉积类型。

(4)分布与油气聚集特点:这类陡坡带分布比较局限,少见,如临清坳陷丘县凹陷南段大名洼槽东陡坡带及冀中坳陷廊固凹陷大兴陡坡带等。这类陡坡带圈闭发育,储层较好,成藏条件有利。

4.阶梯式陡坡带特点

(1)控凹主断层特性:由控凹主断层和多条与之近平行的顺向断层组成。这些断层向凹陷方向,节节下掉,形成二台阶,三台阶等,呈阶梯状。主断层为旋转式平面断层或铲式断层。

(2)构造样式:该类陡坡带圈闭比较发育,一般发育有断鼻、断块、背斜、潜山等。

(3)沉积特征:沉积区距物源区相对较远,分选性较好,期次明显。一般发育有近岸水下扇,在远端发育有滑塌浊积扇和深水浊积扇。

(4)分布与油气聚集特点:这类陡坡带分布较广,如渤海湾盆地的冀中坳陷霸州断阶带、新河断阶带、南马庄—留路构造带、留西—大王庄构造带,济阳坳陷的胜北地区、滨南地区,海拉尔盆地的乌西断阶带等。这类陡坡带圈闭发育,储集相带有利,成藏条件优越,是油气聚集有利带。

综上所述,铲式陡坡带、阶梯式陡坡带构造圈闭发育,沉积相带有利,是油气聚集的有利带。

(二)缓坡带

缓坡带是箕状凹陷的重要组成部分,占凹陷的总面积约二分之一或三分之一。它与整个凹陷一样经历过多期构造活动和沉积变迁等。由于处在缓坡带的特定的构造部位,在构造变形和沉积特征等方面又具有自己的特色(童晓光,1984;费宝生,1996、1999)。

(1)构造特征:缓坡带经历过多次构造运动,经受过左旋剪切、右旋剪切应力场的作用。由于缓坡带基底埋藏浅,刚性强,属于较稳定的块体。相对来讲,较陡坡带的构造变动要弱些。

褶皱变形主要为鼻状构造。这些鼻状构造的轴向与缓坡带的走向近乎垂直或斜交。它的形成,据中国东部地区的资料分析:燕山期在左旋剪切应力场的作用下,受到北西—南东向的挤压,产生北东向和北西向的共轭剪切断裂。在断裂的断棱部位形成北西向的古梁子,并控制沉积。在古梁子部位沉积薄,两侧沉积厚,后期由于差异压实作用的结果;同时后期又经受过右旋剪切应力场的作用,受到北东—南西向的挤压,叠加其上,使之形成一系列的北西向的鼻状构造。另外,在缓坡带的低部位,由于顺向同生断层的滑脱作用,在断层的下降盘形成逆牵引背斜或半背斜,如辽河坳陷西部凹陷西斜坡的欢喜岭地区,发育有9个逆牵引背斜,沿断层下降盘呈串珠状展布(童晓光,1984)。

缓坡带发育有两组主要断裂:一种是断层的走向与缓坡的走向一致。按倾向不同又可以分为断层的倾向与缓坡的倾向相反和与断陷边界主断层的倾向相同,这组断层一般与边界主断层同时发生,把基底切割成若干个翘倾断块。活动时间较早,结束时间也早,基本上在同裂谷期或断陷期末就停止了活动。对上覆的沉积盖层有一定的控制作用。因此,下部可以形成断块山,上覆盖层可以形成披覆背斜、断块或鼻状构造。另一种情况是:断层的倾向与斜坡的倾向相同,与边界主断层的倾向相反。这组断层形成的时间有两种情况:当平衡式的拉伸时,在坡底产生平衡断层。这种断层形成时间比边界断层形成稍晚。并常与边界断层形成深断槽,使生油层的厚度增大,成熟度提高,油气资源丰富,如二连盆地阿南凹陷的善南断槽,吉尔嘎郎图凹陷的宝饶断槽等。在断层的下降盘还可以形成逆牵引背斜。据童晓光(1984)分析,逆牵引背斜的形成与断距的大小有关,如辽河坳陷西部凹陷的西斜坡欢喜岭地区产生逆牵引构造的断距都在200m以上。另一种情况是:由于块体的翘倾和沉积盖层的滑脱作用所形成,并自坡顶向下,活动时间逐渐变新。这组断层的规模较大、延伸长、断距大,有时可以形成断层坡折带,对沉积有一定的控制作用。二是与缓坡带走向垂直或斜交的断层。这组断层在缓坡带上不发育,断层的规模不大,延伸较短,断距小。有时这组断层可以起到沟通油源的作用,作为油源断层。

(2)沉积特征:在箕状断陷拉伸的过程中,当基岩块体的沉降幅度大于翘倾幅度时,缓坡上的地层发生超覆;当沉降的幅度小于翘倾的幅度时,缓坡上的地层发生退覆或剥蚀。同时缓坡带靠近物源区,物源充足,砂体发育。常发育有扇三角洲、三角洲或水下扇砂体,沿缓坡带呈裙边状分布(图1-18),以及河道和滩坝砂体等。既有来自缓坡的物源,也有来自陡坡的物源。既可以形成下倾尖灭,也可以形成上倾尖灭。缓坡带还发育有构造坡折带、侵蚀坡折带和沉积坡折带,控制沉积相带的展布和沉积厚度的变化。这样,为缓坡带形成地层、岩性油气藏奠定了基础。当块断活动比较和缓时,水体变浅,含盐度增高,在缓坡带还发育有粒屑灰岩、礁灰岩、滩砂等。

图1-18 二连盆地洪浩尔舒特凹陷S阿尔善组沉积环境图

(3)缓坡带类型:缓坡带按照其沉积特点和构造演化特点的不同,大体上可以分为三类,即沉积缓坡带、沉积—构造缓坡带和构造缓坡带(图1-19)。

沉积缓坡带:在沉积时,地形上就是一个斜坡,原始坡度角较大。地层沿斜坡上倾方向逐层超覆或退覆,斜坡顶部剥蚀微弱。这类缓坡带在箕状凹陷中分布最广,如冀中坳陷文安缓坡带、蠡县缓坡带、二连盆地阿南凹陷南缓坡带、辽河坳陷东部凹陷的西缓坡带等。这类缓坡带的油源主要来自邻近的生油深洼槽;个别也可以来自缓坡带上的优质生油层的未熟—低熟油的油源,如蠡县缓坡带上沙一段生油层;还可以来自基底的烃源层的烃源,如文安缓坡带上石炭二叠系烃源层。

沉积—构造缓坡带:在沉积时,地形上就存在斜坡,原始坡度角有大有小。沉积过程中,块断活动明显,块体翘倾,坡度角逐渐增大;沉积后期块断活动强烈。早中期以超覆沉积为主,晚期以退覆沉积为主,顶部剥蚀较强。这类缓坡带,若早期原始坡度角很小,说明当时沉积范围比较开阔,烃源层发育,本身就在烃源层范围内。后期翘倾、抬升剥蚀,使之埋藏变浅,并保留了“精华”部分。这种缓坡带油源丰富。它既有来自生油深洼槽的烃源,也有来自缓坡本身的烃源;且发育了多种类型的圈闭;可以找到多种类型的油气藏。如辽河坳陷西部凹陷的西缓坡。若原始坡度角较大,则油气丰度较低。这种缓坡带,主要靠生油深洼槽中提供油源;后期剥蚀较强,又给油气保存带来一定的影响,如冀中坳陷束鹿凹陷西缓坡带。

构造缓坡带:在沉积时还不是斜坡,是沉积后期由于块体翘倾活动,使之抬升形成的斜坡。地层沿上倾方向有减薄的趋势,但见不到地层超覆或退覆的现象,顶部遭受剥蚀强烈,使上覆层不整合在不同层位上,如廊固凹陷的牛北缓坡带等。这类缓坡带油气保存条件较差,目前尚未发现大型油气藏。油气藏类型主要有地层不整合面油气藏和断块油气藏等。

(三)洼槽带

洼槽带位于凹陷的中央部位,夹持于陡坡带和缓坡带之间,是裂谷盆地长期发育的沉降带。一般约占凹陷面积的二分之一。它与陡坡带和缓坡带没有明显的界线,一般以断层或包凹等深线来划分。断层不发育,构造样式简单,在裂谷期后期或后裂谷期,由于构造反转形成反转背斜构造,如二连盆地赛汉塔拉凹陷乌兰反转背斜等。或由于边界断层的拆离滑脱作用,还可以形成拆离滑覆构造体系,如饶阳凹陷南部元昌楼—虎北拆离滑覆构造带等。沉积以深湖和半深湖亚相为主,是盆地烃源层发育区。其次发育有滑塌浊积扇、深水浊积扇、湖底扇和扇三角洲前缘席状砂等。这些砂体楔入到烃源层之中,为岩性油气藏的形成创造了条件。

图1-19 箕状凹陷缓坡带类型图

(四)中央构造带

当裂谷盆地比较开阔时,在凹陷中央常形成中央构造带。根据构造带的特征和成因不同,可以分为多种类型的构造带,其中主要有拱张背斜带、潜山构造带、隆起构造带和盐拱构造带4种有代表性的构造带。

1.拱张背斜带

以济阳坳陷东营凹陷中央背斜带(图1-20)为代表。

(1)特征:整个带呈长轴背斜形态,在背斜轴部发育有相向而掉的断层,形成大地堑内套小地堑,呈莲花瓣式形态。但断层未切入基底。

图1-20 济阳坳陷东营凹陷中央拱张背斜带南北向地震剖面图

(据李丕龙等,2003)

(2)成因:裂谷盆地在沿断面的拉伸过程中,随着沉积物的增厚,断面变缓,势必产生侧向的挤压力,同时在缓坡一侧刚性块体抬升阻挡,从而形成双向的挤压力,加之流动性较高的厚层膏、泥岩的上浮力的共同作用,形成中央拱张背斜带。

2.潜山构造带

以冀中坳陷饶阳凹陷任丘潜山构造带(图1-21)为代表。

图1-21 任丘潜山构造剖面图

(1)特征:平行凹陷轴线分布的潜伏基岩突起带。发育有经过长期剥蚀、风化、淋滤,缝洞发育的古潜山储集体;在盖层中发育有披覆背斜;在断层的下降盘发育有逆牵引背斜;在潜山的围斜部分发育有地层岩性圈闭等。

(2)成因:在前裂谷期存在基岩突起,在同裂谷期盆地的伸展过程中,以推进式的伸展运动方式,基岩块体发生翘倾活动,在上断棱部位形成潜山,在下断棱部位形成断槽。后期被同裂谷期沉积覆盖,形成中央潜山构造带。

3.隆起构造带

以海拉尔盆地贝尔凹陷苏德尔特构造带(图1-22)为代表。

图1-22 苏德尔特潜山构造带剖面图

(据王玉华等,2004)

(1)特征:构造带的两侧为背向大断层切割,呈不对称型地垒构造带。长期处于隆起,遭受剥蚀,直到同裂谷期中后期,才全部被覆盖。发育有潜山、披覆背斜、断鼻、断块和地层、岩性等圈闭。沉积上发育有滩砂、辫状水道砂、扇三角洲砂体等。

(2)成因:在裂谷盆地初始张裂期,由于地壳拱升张裂,岩浆沿深大断裂的侵入和喷发,在地形上形成高地,并在两侧形成断层或脆弱带。在裂谷盆地伸展的过程中,沿两侧断层伸展断陷,形成不对称型地垒隆起带。

4.盐拱构造带

以渤海湾盆地东濮凹陷中央构造带(图1-23)为代表。

图1-23 东濮凹陷中央构造带剖面图

(据齐兴宇等,1995)

(1)特征:处于双断凹陷中的中央构造带,为北东向长轴背斜。该背斜带是在基岩隆起的背景上(石炭—二叠系),上覆中生界和古近系膏盐地层,盐体上拱,顶部陷落,形成莲花瓣式复式地堑。这些花瓣式的断层消失于膏盐层之中。

(2)成因:该类中央构造带的形成是在盆地的伸展过程中,东濮凹陷东侧兰聊断裂中生代末期开始活动,形成东陡西缓的箕状断陷雏形。并以推进式的方式发展,产生西掉的黄河断层,形成中央翘倾断块,进一步推进时受阻,从而产生东掉的平衡断层——长垣断层。在兰聊断层和长垣断层的相向作用下,中央带拱升,促进黄河断层和东侧东掉断层的发育。加之,盐体上拱的双重作用力,形成了该中央盐拱背斜构造带。

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