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第一章研究區(qū)概況第一節(jié) 區(qū)域地質(zhì)概況一、區(qū)域構(gòu)造特征棒潼凹陷位于江蘇省中部的蘇北盆地,行政區(qū)劃屬江蘇省姜堰市、 泰州市、興化市、東臺市、江都市的部分地區(qū)。構(gòu)造上屬于蘇北?南黃海盆地東臺坳陷的一個次級構(gòu)造單元 (三級構(gòu)造單元),位于東臺坳陷區(qū)吳堡低凸起與泰州凸起之間, 整體呈北東東向展布(圖1-1-1)。北以吳堡?博鎮(zhèn)斷裂為界,東南部與泰州凸起以斷層相接,西連江都隆起,東接梁垛低凸起,西北部與吳堡低凸起以斜坡相連,東北方向較開闊,過梁垛與白駒凹陷、海安凹陷相連,西南部較狹窄,是凹陷的收斂部位。面積約 1200km2,新生界最大厚度約6000m。榛潼凹陷是一個在新生代拉張背景下形成的典型的南斷北超的箕狀凹陷, 下第三系為南斷北超、南深北淺的半地塹盆地結(jié)構(gòu),其上發(fā)育上第三系、第四系坳陷。圖1-1-1添潼凹陷區(qū)域構(gòu)造圖(據(jù)華東石油局?2002.簡化)榛潼凹陷自南向北劃分為斷階帶、 深凹帶、斜坡帶三個構(gòu)造帶,其中斜坡帶又可分為內(nèi)斜坡帶、坡壘帶和外斜坡帶(圖1-1-2)。南部斷階帶西南起姜小莊,東北至小凡莊,全長約60km,整體走向北東,部分被近東西向(個別為近南北向)斷層錯斷。南部斷階帶斷裂系統(tǒng)十分發(fā)育,除有控制凹陷邊界的大斷層(n 級斷裂)外,尚發(fā)育有次一級控制著構(gòu)造和地層沉枳特征的主干斷層(川級斷裂),在平面上斷裂走向大都以北東東向?yàn)橹鳎俨糠譃楸?/p>

東向。主干斷層斷距1000、2000m,剖面上表現(xiàn)為同沉枳斷層,在縱向上斷開阜三段或阜一段,甚至泰一段。沿主干斷層往往發(fā)育一系列同向北掉的次級正斷層,斷距小于 500m.形成階狀結(jié)構(gòu),局部斷層斷距在 40?200m,斷層垂直斷距在平面上具有兩頭小,中間大的特點(diǎn),在阜寧組內(nèi)斷層上陡下緩,最大水平斷距 4000m以上。根據(jù)階狀結(jié)構(gòu)的發(fā)育特征,可分成東段、中段和西段,白西向東分布有莫莊、祝莊、草舍和紅莊四個斷塊體。在斷階帶東段次級斷層不甚發(fā)育,主要為一階結(jié)構(gòu),主干斷層下降盤發(fā)育有次一級羽狀斷裂, 組成數(shù)個墻角狀斷塊構(gòu)造,已發(fā)現(xiàn)溪南莊油田和紅莊油(氣)田。中段是斷階帶最復(fù)雜的斷塊,因次級斷層的發(fā)育造成二階甚至三階狀結(jié)構(gòu), 沿次級斷裂派生出來的斷層極為發(fā)育, 由此形成多個局部構(gòu)造,在此段的高斷階上地層遭剝蝕程度較高,目前已發(fā)現(xiàn)草舍、陶思莊、角墩子、儲家樓、洲城、祝莊、淤溪等 7個油田。西段主要為三階結(jié)構(gòu),勘探程度相對較低。弭坡苗外鼎壘帶「內(nèi)卿址帶m階帶圖1?弭坡苗外鼎壘帶「內(nèi)卿址帶m階帶圖1?1?2湍童凹陷南北向剖面圖深凹帶沿港口?儲家樓-時堰一線發(fā)育,其軸線與斷層平行,在凹陷內(nèi)發(fā)育北西向構(gòu)造高點(diǎn)帶,其中規(guī)模較大的有草舍?戴南?史家堡構(gòu)造高點(diǎn)帶,將深凹帶分為時堰、儲家樓兩高點(diǎn)帶,其中規(guī)模較大的有草舍?戴南?史家堡構(gòu)造高點(diǎn)帶,將深凹帶分為時堰、儲家樓兩個深凹。深凹帶內(nèi)新生代地層發(fā)育齊全,厚度在5500m個深凹。深凹帶內(nèi)新生代地層發(fā)育齊全,厚度在5500m以上,歷次構(gòu)造運(yùn)動表現(xiàn)不明顯。這種負(fù)向構(gòu)造帶與各凹北西向展布的負(fù)向構(gòu)造帶與各凹陷疊加地區(qū)是油氣生成最主要地區(qū),這種負(fù)向構(gòu)造帶與各凹陷疊加地區(qū)是油氣生成最主要的地區(qū), 而且疊加作用加劇了各凹陷的沉枳沉降, 使這些交匯地區(qū)的生油巖厚度變大,埋藏加深,母質(zhì)變好,溫度、壓力加大,生油氣強(qiáng)度增高,成為油氣生成的最主要地區(qū)。該帶乂是整個榛潼凹陷的油源所在地。各深凹的深淺、大小與斷階的主要地區(qū)。該帶乂是整個榛潼凹陷的油源所在地。各深凹的深淺、大小與斷階的規(guī)模呈正相關(guān),軸向與主干斷層平行。且深凹的位置多發(fā)育于斷階帶兩組不同方向斷層的結(jié)合部。兩深凹之間發(fā)育有構(gòu)造高帶。斜坡帶位于葉甸、邊城、史家堡一線以北,可分為內(nèi)斜坡帶、坡壘帶、夕卜斜坡帶。內(nèi)斜坡帶為斜坡帶靠臨深凹帶的部分, 發(fā)育-系列向深凹方向下掉的南掉正斷層, 下構(gòu)造層地層已發(fā)現(xiàn)戴南、臺南、興坪、草在該帶北部具逐漸減薄的趨勢,而戴南組則在該帶減薄甚至尖滅,殷4個油田。坡壘帶是為一普遍發(fā)育兩條傾向相反的同生構(gòu)造高帶,具有壘狀結(jié)構(gòu)特征,但組成坡壘帶的斷層并非連續(xù)分布,該帶戴南組基本缺失,卜?構(gòu)造層地層埋藏相對較淺,是卜?構(gòu)造層的有利成藏區(qū),已發(fā)現(xiàn)茅山油田。外斜坡帶發(fā)有一系列反向正斷層,除戴南組外,阜寧組也有部分缺失,已發(fā)現(xiàn)殷莊油田。已發(fā)現(xiàn)戴南、臺南、興坪、草按斷裂對不同構(gòu)造單元的控制作用,規(guī)模的大小及形成時間,蘇北盆地內(nèi)的斷層分為四個級別cI級斷層為控制盆地邊界斷裂; n級斷層是控制隆起與坳陷、凸起與凹陷邊界斷層或凹陷內(nèi)有相當(dāng)規(guī)模,能控制地層沉積的斷層。該斷層形成時間早(在儀征運(yùn)動已有活動),活動時間長,斷距大(-?般600m?1500m),延伸長,-?般超過40km,斷面上陡下緩,呈犁式形狀;川級斷層為凹陷內(nèi)部控制沉積分帶的斷層,其規(guī)模較大,一般延伸 10?30km,斷距100?500m、斷層形成期為吳堡、 三垛期,僅在新生界內(nèi)部發(fā)生,對油氣的分帶聚集起明顯控制作用;W級斷層為凹陷內(nèi)部的小斷層,延伸不過 10km,斷距約100m,對油氣成藏起控制作用(中國石化集團(tuán)新星公司華東分公司,2002)。灤潼凹陷斷裂系統(tǒng)十分發(fā)育,既分布有有控制凹陷邊界的n級斷裂,還分布大量控制構(gòu)造特征和地層的沉枳、 剝蝕的川級斷裂(主干斷層),斷層走向以北東向和近東西向?yàn)橹?,如斷階帶上的分支斷層及控制坡壘帶形成的南掉或北掉斷層等。凹陷內(nèi)的局部斷層斷距在 40m?200m,它們把凹陷分割成形狀各異的斷塊構(gòu)造,這些斷層-?般從吳堡運(yùn)動開始發(fā)育,三垛運(yùn)動時期最為活躍。在平面上斷裂走向大都以北東東向?yàn)橹?,少部分為北東向。在縱向上斷開阜三段或阜一段,甚至泰一段,其側(cè)向就自然被阜四段'阜二段、泰二段界巖,這類斷層可以較好地控制油氣的分區(qū)、 側(cè)向運(yùn)移和聚集,亦稱為控油斷層(中國石化集團(tuán)新星公司華東分公司, 2002)。蘇北盆地是在經(jīng)歷了前揚(yáng)子板塊、穩(wěn)定地臺和西太平洋活動邊緣等階段后發(fā)展起來的一個以第三系為主體的防相含油氣盆地。新生代以來,整個蘇北盆地受到近水平右旋扭力的作用(張渝昌,1980),盆地內(nèi)坳陷呈現(xiàn)雁行排列特征。漆潼凹陷主要受拉張作用影響,其拉張方向與凹陷長軸方向基本垂直。主要經(jīng)歷了儀征、吳堡、三垛三次構(gòu)造運(yùn)動,這三次構(gòu)造運(yùn)動形成了盆地早期斷陷(湖盆擴(kuò)張期)一晚期斷陷(湖盆收縮期)一坳陷期三個沉枳發(fā)展演化史。儀征運(yùn)動(89.2-68.1Ma)是發(fā)生在晚白堊世(早第三紀(jì))泰州組沉積前的一次規(guī)模較大的奠定蘇北盆地基礎(chǔ)的重要事件,該事件后,盆地進(jìn)入了早期斷陷發(fā)展期( ErEf),泰州組沉積后,在拉張應(yīng)力下作用下,邊界斷層F1沿推覆斷面拆離,形成箕狀斷陷雛形(圖1-1-3A)。在高低不平的地貌上,水侵自東向西,湖面由小到大,水體由淺到深的波浪式的發(fā)展過程,沉積了一套以暗色泥巖為主的湖相生油巖系建造,該層系通常稱為第一(下)構(gòu)造層。吳堡事件(68.1-47.8Ma)是吳堡運(yùn)動末幕最重要的事件,發(fā)生在阜寧組沉枳后,使統(tǒng)一的凹陷沉積的盆地解體,轉(zhuǎn)入以盆地內(nèi)各凹陷為主體的充填式的晚期斷陷期沉積, 該事件主要表現(xiàn)為以斷裂升降為主及對下伏地層的剝蝕,形成北東向?yàn)橹鞯囊幌盗心蠑啾背岬陌枷荩虼耍细泊髂辖M、三垛組稱為第二(中)構(gòu)造層。吳堡運(yùn)動期以斷裂拉張活動為主,并伴有輕度褶皺,由于邊界F1活動加劇,水平剪切應(yīng)力和拉張應(yīng)力聚集到一定程度后發(fā)生剪切斷裂,派生出F2斷層,形成向凹陷陷落的斷階,其發(fā)生和發(fā)展方向受F1斷層控制;除邊界斷層F1和F2的活動外,由于順層剪切力與底部拉張力和阜寧組同沉積的重力作用,在斷塊內(nèi)產(chǎn)生了與邊界斷層傾向相同或相反的剪應(yīng)力,導(dǎo)致剪切破裂而發(fā)展成4組與邊界斷層傾向同向,2組與邊界斷層傾向相反的調(diào)節(jié)正斷層(圖1-1-3B);沉降中心也隨之向邊界斷層方向遷移。在拉張沉降的同時,基底隆起塊體發(fā)生掀斜,北斜坡逐漸抬升,吳堡低凸起顯露,箕狀斷陷構(gòu)造格局形成。圖1-1-3蘇止秦潼凹陷應(yīng)力演化模擬圖(據(jù)施澤進(jìn),1994修編)三垛事件(47.8-29.4Ma),三垛運(yùn)動期通著沉降、沉枳和斷裂變形及伴通的大規(guī)模巖漿運(yùn)動,加劇了邊界斷裂的活動,派生出邊界分支斷層F3、沉降中心再次向邊界斷裂方向遷移(圖1-1-3C)。經(jīng)歷了長時間的沉積間斷和剝蝕, 結(jié)束以后,斷陷盆地轉(zhuǎn)入了穩(wěn)定的坳陷期沉積, 三垛事件后的上第三系鹽城組及第四系東臺組沉積地層稱為第三 (上)構(gòu)造層,與下伏地層呈不整合接觸。該構(gòu)造層以河流一泛濫平原相沉積為主,總體上具有東厚西薄的沉積特點(diǎn)。 該沉積時期構(gòu)造斷裂活動趨于停止,因此對油氣的保存有重要的意義。晚第三紀(jì)到第四紀(jì),已完全進(jìn)入了坳陷發(fā)展階段,邊界斷裂基本不活動,鹽城組和東臺組沉積覆蓋全區(qū)(圖1-1-3D)。據(jù)施澤進(jìn)等(1994,1996),榛潼凹陷斷陷活動具有明顯的分區(qū)性。斷陷西部受通楊隆起推覆山帶、泰州凸起和吳堡低凸起三面挾持,邊界斷裂活動較弱,斷陷狹窄,拉伸絕對量小,以二階斷階結(jié)構(gòu)為主,內(nèi)部調(diào)節(jié)斷層少且均為正向正斷層,地層也不齊全。斷陷中部開闊,地層齊全,沉積厚度大,覆蓋面廣,邊界斷裂活動強(qiáng),持續(xù)時間長,拉伸量大,斷階以三階結(jié)構(gòu)為主:沉降中心隨多條正、反向調(diào)節(jié)斷層組成的地塹向邊界斷層遷移, 并控制沉積。斷陷東部狹窄,邊界斷裂活動強(qiáng),火山活動頻繁,構(gòu)造復(fù)雜,拉伸絕對量小,以二階斷階結(jié)構(gòu)為主,隨重力蠕動滑移,形成向邊界斷層方向遷移的邊緣地塹和反向調(diào)節(jié)斷層。儀征運(yùn)動、吳堡運(yùn)動、三垛運(yùn)動這三次新生代以來的主要構(gòu)造運(yùn)動控制著整個凹陷從斷陷形成、發(fā)展、消亡及向坳陷轉(zhuǎn)化的全部過程,并構(gòu)成了三個次一級的斷坳轉(zhuǎn)化過程, 將新生代地層劃分為三大構(gòu)造層。如表1-1-1所示,其中下構(gòu)造層為古新統(tǒng)泰州組、阜寧組;中構(gòu)造層為始新-漸新統(tǒng)戴南組、 三垛組組合,由于該構(gòu)造層直接覆蓋在生油系第一構(gòu)造層之上,其沉枳范圍,沉枳厚度及沉枳的巖性直接控制下覆生油巖系的有機(jī)質(zhì)保存和有機(jī)質(zhì)的持續(xù)演化,同時他們又是油氣的重要儲集場所。 上構(gòu)造層為中-上新統(tǒng)鹽城組及第四紀(jì)東臺群組合,他們對盆地的生、儲、蓋組合和油氣分布規(guī)律分別起著重要的控制作用 (施澤進(jìn)等,1994)。二、地層與生油層的分布特征表1-1-1蘇北新生代盆地斷坳發(fā)展尖系(據(jù)施澤進(jìn), 1994)主要發(fā)展階段盆地演化期主要構(gòu)造運(yùn)動次級斷坳轉(zhuǎn)化構(gòu)造層坳陷階段退縮消亡期Q?N2y坳陷上構(gòu)造層Niy三垛運(yùn)動E2S1~E2d1斷陷斷陷階段萎縮擴(kuò)張期坳陷中構(gòu)造層收斂萎縮期日1?E2d2吳堡運(yùn)動曰1?E/斷陷深凹發(fā)展期坳陷下構(gòu)造層張裂深陷期En-E^f儀征運(yùn)動斷陷榛潼凹陷自下而上可分為白堊系浦口組(&P)、赤山組(K2C),下第三系泰州組(Eit)、阜寧組(包括阜一段(EF)、阜二段(曰「)、阜三段(Ef3)、阜四段(EF),戴南組(包括戴一段(E2d1),戴二段(E25),三垛組〔包括垛一段(E2S】)、垛二段(E2S2),上第三系鹽城組〔包括鹽一段(Ny1)、鹽二段(Ny2)及第四系東臺組(Qd)(表1-1-2),最大厚度約5800m。凹陷內(nèi)共發(fā)育6套炷源巖層,自上而下分別為戴南組一段、阜寧組四'三'二、一段和泰州組。其中阜四段(上部)、阜二段和泰二段(下部)分布有優(yōu)質(zhì)任源巖,阜一段為較好的炷源巖,戴一段和阜三段為差的炷源巖。榛潼凹陷炷源巖主要以深灰色一灰黑色泥巖為主,累計厚度1500m。戴南組(E2d)分上、下二段,主要巖性為粉、細(xì)砂巖和棕紅色泥巖組成,部分地區(qū)有薄層湖相的暗色泥巖,厚約 0~100m。阜二、阜四段是水進(jìn)型沉積,具分布范圍廣、暗色泥巖厚度大的特點(diǎn)。阜四段 (Ef)具有廣湖性沉積的特點(diǎn),以暗色泥巖為主,厚度為 0~500m,為一套灰黑色、黑色泥巖夾少量薄層泥灰?guī)r,油頁巖及泥質(zhì)粉砂巖條帶。上部為半深湖 一深湖相的黑色泥巖夾泥灰?guī)r或薄層灰?guī)r、白云巖,是阜四段地層中的良好炷源巖。下部為深灰色含砂質(zhì)泥巖,是一?套差炷源巖。

吳堡事件導(dǎo)致阜四段上部地層在大部分地區(qū)受到不同程度的剝蝕,其殘留厚度在不同地區(qū)有較大的差別。表112泳潼凹陷地層簡表世所年耕

泊萬耕構(gòu)地#1表112泳潼凹陷地層簡表世所年耕

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