地学前缘 ›› 2023, Vol. 30 ›› Issue (4): 112-127.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.10.23
收稿日期:
2022-08-07
修回日期:
2022-09-10
出版日期:
2023-07-25
发布日期:
2023-07-07
作者简介:
王宏语(1973-),男,博士,教授,博士生导师,主要从事含油气盆地沉积学、层序地层学教学与科研工作。E-mail: wanghy@cugb.edu.cn
基金资助:
WANG Hongyu1(), LI Ruilei2, ZHU Jianfeng2, ZHANG Haoyu1
Received:
2022-08-07
Revised:
2022-09-10
Online:
2023-07-25
Published:
2023-07-07
摘要:
梨树断陷是一个具有复杂构造沉积特征的箕状断陷湖盆,在松辽盆地深层断陷群中具有代表性。本文以大量的三维地震与钻井资料为基础,通过构造解释与沉积学分析,揭示该区整个断陷过程中的构造与沉积特征,总结其演化规律,分析其控制因素,明确盆地的构造沉积学特征及演化机制;一方面为该区深层储层与圈闭预测研究提供地质依据,另一方面也为松辽盆地其他断陷的构造沉积学深入研究提供实例参考。研究表明,早白垩世的左旋拉伸应力背景及数次挤压构造活动造就了该区断陷过程中发育了多个亚构造阶段,经历了由断陷初期的多个“小而陡”的次级小断陷,向强烈断陷期的一个“西断东超”统一箕状断陷湖盆,再向断陷晚期的“盆缓、域广”浅水湖盆的演化历程。在断陷期的不同阶段,不整合面类型多样、成因各异;初始裂陷阶段区域地层抬升与断块掀斜均有发生,造成不整合的多类型样式;强烈断陷期更多发育断块旋转、掀斜造成的角度不整合;而在断陷晚期,平行不整合占据了更大的不整合面积比例,体现了地层整体抬升与沉降的结果。盆地沉积充填经历了由湖-扇沉积体系向辫状河体系的演变过程;强烈断陷阶段的各层序呈现“低位域逐渐萎缩,高位域所占比例不断增大”的层序结构变化特征;裂陷晚期层序则以“横向连续、纵向加积”为主要层序结构特征。
中图分类号:
王宏语, 李瑞磊, 朱建峰, 张浩宇. 松辽盆地梨树断陷构造沉积学特征及发育机制[J]. 地学前缘, 2023, 30(4): 112-127.
WANG Hongyu, LI Ruilei, ZHU Jianfeng, ZHANG Haoyu. Tectono-sedimentary characteristics and formation mechanism of the Lishu rift depression, Songliao Basin[J]. Earth Science Frontiers, 2023, 30(4): 112-127.
图1 研究区位置、构造单元特征及主要井震资料分布情况
Fig.1 Geographic location of and distribution of rift depressions in the Songliao Basin, and location, tectonic units and stratigraphic features of the Lishu rift depression
图3 梨树断陷构造演化剖面(位置见图1的A-A')
Fig.3 Cross-sections along transect A-A' showing the structural evolution of the Lishu faulted-depression (transect location see Fig.1)
图5 研究区关键断层活动速率图
Fig.5 Major faults through geologic time and corresponding maximum sedimentation rates in the Huoshiling (K1h), Shahezi (K1sh), Yingcheng (K1y), Denglouku (K1d) and Quantou (K1q) Formations in different fault systems in the study area. A. Sangshutai fault; B. Qindong fault; C. Jingang fault.
图8 火石岭组金岗次洼与秦家屯次凹地震反射特征(剖面位置见图7的M-N)
Fig.8 Seismic facies of the Huoshiling Formation in the Jingang and Qin Jiatun rift sub-sag (transect M-N location see Fig.7)
图9 研究区关键断层与残留地层厚度 A-火石岭组;B-沙河子组;C-营城组;D-登娄库组。
Fig.9 Isopach maps of the Huoshiling (A), Shahezi (B), Yingcheng (C) and Denglouku (D) Formations showing distribution of major faults.
图10 研究区主要岩相、测井相与沉积相类型
Fig.10 Lithofacies assemblage, well log response, and sedimentary facies characteristics in the study area (well locations see Fig.1)
图11 火石岭组构造-沉积特征井震综合解释剖面(位置见图1的C-C')
Fig.11 (A) Seismic profile along transect C-C' and (B) interpreted stratigraphic profile showing depositional infilling of original strata before tectonic movement in the Huoshiling Formation (profile location see Fig.1)
图12 沙河子-营城组构造-沉积特征井震综合解释剖面(位置见图1的D-D')
Fig.12 (A) Seismic profile along transect D-D' and (B) interpreted stratigraphic profile showing depositional facies in the intense-rifting phase in the Shahezi and Yigncheng Formations (profile location see Fig.1)
图13 登娄库组构造-沉积特征井震综合解释剖面(对应地震剖面与图12相同,位置见图1的D-D')
Fig.13 (A) Seismic profile along transect D-D' (same as in Fig.12A) and (B) interpreted stratigraphic profile showing depositional facies in the intense-rifting phase in the Denglouku Formation
图14 盆地结构及古地貌演化特征 A-初始断陷期;B-强烈断陷期;C-断陷萎缩期。
Fig.14 Basin configuration and palaeogeomorphologic characteristics at different phase of rifting during basin evolution
图15 盆地构造演化与沉积充填模型 A-初始断陷阶段(火石岭组);B-强烈断陷阶段(沙河子组-营城组);C-断陷萎缩阶段(登娄库组)。
Fig.15 A geological model of basin structural evolution and sedimentary filling process
[1] | 柯保嘉. 构造沉积学[J]. 地球科学进展, 1992, 7(2): 82-83. |
[2] | 王东坡, 刘立, 薛林福, 等. 大陆构造沉积学[J]. 地球科学进展, 1995, 10(6): 612-614. |
[3] | 曾允孚, 覃建雄. 沉积学发展现状与前瞻[J]. 成都理工学院学报, 1999(1): 1-7. |
[4] | 刘宝珺, 韩作振, 杨仁超. 当代沉积学研究进展、前瞻与思考[J]. 特种油气藏, 2006, 13(5): 1-3, 9. |
[5] |
LEEDER M R. Tectonic sedimentology: sediment systems deciphering global to local tectonics[J]. Sedimentology, 2011, 58(1): 2-56.
DOI URL |
[6] | 王宏语, 李瑞磊, 朱建峰, 等. 陆相裂谷盆地构造沉积学特征: 以松辽盆地伏龙泉断陷为例[J]. 现代地质, 2019, 33(6): 1151-1162, 1207. |
[7] | 黄清华, 吴怀春, 万晓樵, 等. 松辽盆地白垩系综合年代地层学研究新进展[J]. 地层学杂志, 2011, 35(3): 250-257. |
[8] | 李瑞磊, 朱建峰, 刘玮, 等. 松辽盆地长岭断陷火山岩锆石U-Pb测年及其地质意义[J]. 石油与天然气地质, 2015, 36(5): 736-744. |
[9] | 韩刚, 官艳华, 张文婧, 等. 松辽盆地白垩系年代地层学研究[J]. 科学技术与工程, 2011, 11(20): 4705-4708. |
[10] | 俞凯, 闫吉柱, 杨振升, 等. 十屋断陷构造格架演化与油气的关系[J]. 天然气工业, 2000, 20(5): 32-35. |
[11] |
WEI H H, LIU J L, MENG Q R. Structural and sedimentary evolution of the southern Songliao Basin, northeast China, and implications for hydrocarbon prospectivity[J]. AAPG Bulletin, 2010, 94(4): 533-566.
DOI URL |
[12] |
WANG H Y, FAN T L, WU Y. The subsurface structure and stratigraphic architecture of rift-related units in the Lishu Depression of the Songliao Basin, China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2015, 99: 13-29.
DOI URL |
[13] |
WATSON M P, HAYWARD A B, PARKINSON D N, et al. Plate tectonic history, basin development and petroleum source rock deposition onshore China[J]. Marine and Petroleum Geology, 1987, 4(3): 205-225.
DOI URL |
[14] |
REN J Y, TAMAKI K, LI S T, et al. Late Mesozoic and Cenozoic rifting and its dynamic setting in Eastern China and adjacent areas[J]. Tectonophysics, 2002, 344(3/4): 175-205.
DOI URL |
[15] |
STEPASHKO A A. The Cretaceous dynamics of the Pacific plate and stages of magmatic activity in Northeastern Asia[J]. Geotectonics, 2006, 40(3): 225-235.
DOI URL |
[16] | 葛荣峰, 张庆龙, 王良书, 等. 松辽盆地构造演化与中国东部构造体制转换[J]. 地质论评, 2010, 56(2): 180-195. |
[17] | 方立敏, 李玉喜, 殷进垠, 等. 松辽盆地断陷末期反转构造特征与形成机制[J]. 石油地球物理勘探, 2003, 38(2): 190-193. |
[18] | 陈骁, 李忠权, 陈均亮, 等. 松辽盆地反转期的界定[J]. 地质通报, 2010, 29(2): 305-311. |
[19] | 黄翠叶, 申维. 松辽盆地东南隆起区深层断陷的构造特征及其对油气勘探的意义[J]. 地质通报, 2007, 26(7): 841-848. |
[20] |
SONG T G. Inversion styles in the Songliao Basin (northeast China) and estimation of the degree of inversion[J]. Tectonophysics, 1997, 283(1/2/3/4): 173-188.
DOI URL |
[21] | 余和中, 李玉文, 韩守华, 等. 松辽盆地古生代构造演化[J]. 大地构造与成矿学, 2001, 25(4): 389-396. |
[22] | 冯志强, 董立, 童英, 等. 蒙古-鄂霍茨克洋东段关闭对松辽盆地形成与演化的影响[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(2): 251-264. |
[23] | 张青林, 任建业. 基于构造-地层学的隐蔽圈闭预测: 以松南十屋断陷深层为例[J]. 海洋石油, 2008, 28(2): 52-57. |
[24] |
WANG H Y, LI R L, ZHU J F, et al. Origin and evolution of unconformities in a continental rift basin: a case study from the Lishu Depression in Songliao Basin, China[J]. Canadian Journal of Earth Sciences, 2021, 58(10): 1085-1102.
DOI URL |
[25] | 云金表, 殷进垠, 金之钧. 松辽盆地深部地质特征及其盆地动力学演化[J]. 地震地质, 2003, 25(4): 595-608. |
[26] | 肖龙, 王方正, 王华, 等. 地幔柱构造对松辽盆地及渤海湾盆地形成的制约[J]. 地球科学:中国地质大学学报, 2004, 29(3): 283-292. |
[27] | 王东坡, 薛林福, 刘立, 等. 中国东北中生代盆地形成的地球动力学机制[J]. 长春地质学院学报, 1997, 27 (增刊II): 1-7. |
[28] | 宋均秋. 板块运动对松辽盆地构造演化的影响[J]. 科技创新导报, 2008, 5(30): 59-60. |
[29] | 赵越, 杨振宇, 马醒华. 东亚大地构造发展的重要转折[J]. 地质科学, 1994, 29(2): 105-119. |
[30] | 曲少东. 松辽盆地梨树断陷构造演化及区域动力学背景[D]. 西安: 西北大学, 2013. |
[31] | 邢大全, 刘永江, 唐振兴, 等. 松辽盆地上古生界构造格局及演化探究[J]. 世界地质, 2015, 34(2): 396-407. |
[32] | 朱光, 王道轩, 刘国生, 等. 郯庐断裂带的演化及其对西太平洋板块运动的响应[J]. 地质科学, 2004, 39(1): 36-49. |
[33] |
冯志强, 李萌, 郭元岭, 等. 中国典型大型走滑断裂及相关盆地成因研究[J]. 地学前缘, 2022, 29(6): 206-223.
DOI |
[34] |
LAMBIASE J J, BOSWORTH W. Structural controls on sedimentation in continental rifts[J]. Geological Society, London, Special Publications, 1995, 80(1): 117-144.
DOI URL |
[35] |
NOTTVEDT A, GABRIELSEN R H, STEEL R J. Tectonostratigraphy and sedimentary architecture of rift basins, with reference to the northern North Sea[J]. Marine and Petroleum Geology, 1995, 12(8): 881-901.
DOI URL |
[36] |
GAWTHORPE R L, LEEDER M R. Tectono-sedimentary evolution of active extensional basins[J]. Basin Research, 2000, 12(3/4): 195-218.
DOI URL |
[37] |
MARTINS-NETO M A. Tectonics and sedimentation in a paleo/mesoproterozoic rift-sag basin (Espinhaço basin, southeastern Brazil)[J]. Precambrian Research, 2000, 103(3/4): 147-173.
DOI URL |
[38] |
RICHARDSON N J, UNDERHILL J R. Controls on the structural architecture and sedimentary character of syn-rift sequences, North Falkland Basin, South Atlantic[J]. Marine and Petroleum Geology, 2002, 19(4): 417-443.
DOI URL |
[39] | 张立平, 王东坡. 松辽盆地白垩纪古气候特征及其变化机制[J]. 岩相古地理, 1994(1): 11-16. |
[40] | 黄清华, 郑玉龙, 杨明杰, 等. 松辽盆地白垩纪古气候研究[J]. 微体古生物学报, 1999, 16(1): 95-103. |
[41] | 李杰, 茅绍智, 徐钰林, 等. 松辽盆地北部晚白垩世陆相沟鞭藻及疑源类特征与沉积环境研究[J]. 现代地质, 2000, 14(3): 267-272. |
[42] | 逄海明, 李增玉. 梨树断陷控陷断层的动态活动特征[J]. 四川地质学报, 2014, 34(2): 174-178. |
[43] |
邓铭哲, 方成名, 邓棚, 等. 松辽盆地南部梨树地区走滑-逆冲构造的成因: 以小宽断裂带为例[J]. 石油学报, 2020, 41(9): 1089-1099.
DOI |
[1] | 王婉丽, 段雅娟, 张薇, 朱喜, 马峰, 王贵玲. 基于管控单元的城市尺度浅层地热能开发控制因素及指引导则:以雄安新区起步区为例[J]. 地学前缘, 2024, 31(6): 158-172. |
[2] | 曹胜桃, 胡瑞忠, 周永章, 刘建中, 谭亲平, 高伟, 郑禄林, 郑禄璟, 宋威方. 基于大数据关联规则算法的卡林型金矿床元素富集规律及找矿方法研究[J]. 地学前缘, 2024, 31(4): 58-72. |
[3] | 朱茂林, 刘震, 刘惠民, 张鹏飞, 赵振. 东营凹陷北带基岩风化壳储层发育特征及控制因素[J]. 地学前缘, 2024, 31(3): 324-336. |
[4] | 何碧竹, 焦存礼, 刘若涵, 曹自成, 蔡志慧, 兰明杰, 贠晓瑞, 朱定, 姜忠正, 杨玉杰, 李振宇. 塔里木盆地新元古代构造古地理及深层有利烃源岩发育区预测[J]. 地学前缘, 2023, 30(4): 19-42. |
[5] | 张元福, 王敏, 张森, 孙世坦, 李鑫鑫, 袁晓冬, 黄云英, 张晓晗. 现代河流扇的全球分布、类型及控制因素[J]. 地学前缘, 2023, 30(4): 389-404. |
[6] | 王嘉琦, 李宗星, 刘奎. 柴达木盆地东部燕山期剥蚀量恢复:来自地球物理和低温热年代学的证据[J]. 地学前缘, 2022, 29(4): 371-384. |
[7] | 王宏语, 张峰, 杨雄兵. 塞内加尔盆地北部次盆白垩系被动大陆边缘深海扇演化特征及主控因素[J]. 地学前缘, 2021, 28(2): 362-375. |
[8] | 张琴, 朱筱敏, 毛凌, 孙祖宇, 周琛, 苏康, 杨立干. 苏北盆地金湖凹陷古近系戴南组孔隙演化及次生孔隙成因分析[J]. 地学前缘, 2021, 28(1): 190-201. |
[9] | 陈欢庆, 朱筱敏, 张功成, 张亚雄, 张琴, 刘长利. 海相断陷盆地输导体系分类及组合模式特征: 以琼东南盆地古近系陵水组为例[J]. 地学前缘, 2021, 28(1): 282-294. |
[10] | 金杰华,操应长,王健,杨田,刘娟,王心怿,王淑萍. 涠西南凹陷陡坡带流一段上亚段异重流沉积新发现[J]. 地学前缘, 2019, 26(4): 250-258. |
[11] | 宋志冬,颜丹平,邱亮,张翼西. 扬子地块西南缘瓮安穹隆不整合面特征、年代限定及大地构造意义[J]. 地学前缘, 2019, 26(2): 16-41. |
[12] | 黄涵宇,何登发,李英强,范慧达. 四川盆地东南部泸州古隆起的厘定及其成因机制[J]. 地学前缘, 2019, 26(1): 102-120. |
[13] | 温志新,吴亚东,边海光,王兆明,贺正军,宋成鹏. 南大西洋两岸被动陆缘盆地结构差异与大油气田分布[J]. 地学前缘, 2018, 25(4): 132-141. |
[14] | 宋志冬,邱亮,张岳,张翼西. 扬子地块西南瓮安穹隆早古生代构造变形特征及其区域构造意义[J]. 地学前缘, 2018, 25(1): 14-32. |
[15] | 刘圣乾,刘晖,姜在兴,夏中源,庞守吉,马文贤. 青海南部冻土区天然气水合物成藏控制因素[J]. 地学前缘, 2017, 24(6): 242-253. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||