松辽盆地成因演化与软流圈对流模式
1999年7月SC IEN T I A GEOLO G I CA S I N I CA34(3):365—374
松辽盆地成因演化与软流圈对流模式
马 莉
(中国石油天然气集团公司石油经济信息研究中心 北京 100011)
刘德来
(中国石油天然气集团公司油气勘探部 北京 100724)
摘 要 松辽盆地位于中国东北,是晚中生代在活动大陆边缘上发育的裂谷-坳陷盆地。松辽盆地有两个特点:一是裂谷期前火山岩分布以盆地西部的大兴安岭厚度大、面积大,
盆地东部靠近俯冲边缘火山岩分布厚度、面积变小;二是裂谷期主要发育东倾控坳断层。由此
推测在板块俯冲牵引作用下,在楔形区产生单向环流。单向环流在大兴安岭一带上升,在地表
形成强烈的火山作用,然后沿岩石圈底部向东运动,并逐渐转变为下降流,火山作用也逐渐减
弱。单向环流由上升流逐渐转入近平流后,对岩石圈底面施加单向剪切牵引作用,岩石圈伸展
在脆性上地壳形成主要东倾控坳断层。单向环流可以源源不断地从深部将热能和动能带到
浅部,满足岩石圈减薄和伸展的需要。而且用单向环流解释活动大陆边缘和弧后区火山岩的
成分极性可能更趋于实际。
关键词 松辽盆地 弧后裂谷 岩石圈伸展 软流圈对流模式
1 引言
关于弧后裂谷盆地形成的深部动力学机制已有了很多论述(Karing,1971;Sleep et al.,1971;H yndm an,1972;W ilson et al.,1972;Coney,1973;M o lnar et al.,1978;
D ew ey,1980;Jarrard,1986;U yeda,1991),概括起来有5种模式(T am ak i,1991):①俯冲板片引起热流上涌的模式;②热柱上升模式;③弧后板块后退模式;④软流圈对流引起的海沟滚动后退模式;⑤软流圈下降流不稳定引起的海沟滚动后退模式。但总的来说,这是个未解的问题,至今还是一个谜。
松辽盆地是晚中生代(J3—K)在活动大陆边缘上发育起来的裂谷-坳陷盆地,其形成、发展与古太平洋板块向亚洲大陆下俯冲有直接关系(刘德来等,1996)。由于松辽盆地没有发育成边缘海盆地,至今还保留着裂谷盆地的构造特征,而且在东北地区广泛发育裂谷期前火山岩,从某种程度上说,它们记录了弧后裂谷盆地深部动力学机制的某些特征。本文试想通过松辽盆地形成、发展以及裂谷期前火山岩的某些特征,讨论弧后伸展区软流圈对流模式。
马莉,女,1958年4月生,讲师,石油地质专业。
1999-02-10收稿,1999-05-10改回,王桂凤编辑。
2 区域构造背景与盆地形成、发展的动力学过程
松辽盆地位于蒙古板地块(Enk in et al .,1992;Chen et al .,1993)东部。蒙古地块以南是华北板块,以北为西伯利亚板块。以东为那丹哈达-锡霍特阿林陆缘增生带,现已成为蒙古地块的一部分(图1)
。
图1 松辽盆地区域构造背景和盆地北部半地堑分布(粗线条表示控凹断层)
1.蒙古地块;
2.西伯利亚板块;
3.华北板块;
4.晚中生代陆缘增生带;
5.松辽盆地;
6.半地堑;
7.城市;
8.地震测线;
9.晚侏罗世火山岩
F ig .1 Tectonic settings of the Songliao basin and the distributi on
of half 2grabens in its no rthern part
早中生代(三叠纪—中侏罗世)东亚大陆东部属于转换大陆边缘(刘德来等,1997)。中侏罗世末,古太平洋板块开始向亚洲大陆下俯冲,东亚大陆东部转化为活动大陆边缘(赵越等,1994;刘德来等,1997)。由于古太平洋板块向大陆下俯冲引起热流上升,导致裂谷期前晚侏罗世的大规模火山作用和壳下岩石圈的机械与热减薄(刘德来等,1994,1996)。进入早白垩世早期(贝利亚斯期→巴列姆期),火山活动趋于减弱,上地壳伸展发育裂谷盆地(刘德来等,1996)。
进入早白垩世晚期(阿普第期),由于陆缘地体拼贴,俯冲带长距离后退,岩石圈伸展的热动力消失,处于热异常的岩石圈开始向热平衡转化,盆地发展进入后裂谷期,发育成大型坳陷盆地。
663地 质 科 学1999年
盆地属于坳陷盆地范围,裂谷盆地深埋在坳陷地层之下。
3 区域火山岩分布与成分极性特征
中国东北地区(包括内蒙古东部)大规模发育晚侏罗世火山岩,且山区地表出露广泛。在松辽盆地,较深的钻井也揭示了这期火山岩的存在,它们深埋在白垩系地层之下。庄深1井在白垩系之下钻遇867m 、齐深1井624m 的火山岩,而且均未见底,说明火山岩垂向厚度超过了这一数字。
东北地区火山岩可以划分为3个带:西带(大兴安岭火山岩带)、中带(松辽盆地火山岩带)、东带(松辽盆地以东火山岩带)。
3条火山岩带中,西带火山岩分布面积最大,厚度也最大。大兴安岭几乎为火山岩所覆盖,到东带火山岩分布面积已大为减少;大兴安岭火山岩最大厚度可达6500m ,到东带火山岩厚度仅1000余米(罗志立等,1992)。钻井证实在松辽盆地中生代沉积岩层之下存在火山岩,但更多钻井揭示大部分沉积岩直接覆盖在变质基底之上,推测火山岩厚度、分布面积都会小于西部火山岩带。尽管火山岩分布的面积和厚度可能受后期剥蚀影响,但总体来说,这一特征反映了晚侏罗世3条带上的不同喷发强度。
研究也证实,从东向西火山岩碱度具有逐渐增高的特点(刘德来等,1994),这一特点也反映在东、中、西带火山岩岩石组合上。东带发育玄武安山岩、安山岩、流纹岩,以安山岩、流纹岩为主(吉林省地矿局,1988;黑龙江省地矿局,1993);中带火山岩组合是玄武安山岩、安山岩、英安岩、流纹岩,以安山岩和流纹岩为主(刘德来等,1996),同时也较多地发育粗安岩和粗面岩(刘德来等,1994;赵海玲等,1996);西带火山岩不同时期、不同部位略有不同,总体为玄武安山岩、安山岩、粗安岩、粗面岩、英安岩、流纹岩,并大量发育粗安岩、粗面岩(内蒙古地矿局,1991)。从东向西粗安岩、粗面岩增多,也说明碱度逐渐增高。4 裂谷期岩石圈伸展特征
411 上地壳脆性伸展特征
现在的松辽盆地表现为3层结构,即火山岩构造层(裂谷期前构造层)、上地壳脆性伸展形成的半地堑构造层(裂谷期构造层)和坳陷构造层(裂谷期后构造层)。火山岩构造层是火山作用的产物,并不代表盆地的存在(刘德来等,1998),真正的上地壳伸展发生在裂谷期,以产生伸展断层和半地堑为特征。以找油为目的的人工地震剖面已揭示了伸展断层和半地堑的存在。根据最新解释的伸展断层和半地堑成果,沿伸展方向累计最大伸展量为1214km ,向盆地北部累计伸展量逐渐变小(表1)。表1解释的结果可能小于实际伸展量。原因是①向盆地东或西两端仍可能有小型半地堑而无地震测线通过和②按W alsh 等(1991)的观点,在地震剖面上可能有30%—40%的伸展量分布于小断层中而不能被表现出来。松辽盆地发育的半地堑基本是西断东超式(或者说伸展控凹断层基本上是东倾的),很少有东断西超式(而且仅发育在规模非常小的半地堑中)。图1展示的是松辽盆地北部半地堑,在松辽盆地南部,最为发育的半地堑,象梨树、德惠半地堑也都是西断东超式的(刘志芳,1992)。半地堑整体走向为北北东向,与中生代活动大陆边缘走向基本一致,代表
763 3期马 莉等:松辽盆地成因演化与软流圈对流模式
863地 质 科 学1999年裂谷期上地壳伸展方向是北西西-南东东向。
表1 松辽盆地北部累计上地壳伸展量
Table1 The upper crustal extensi onal rate fo r no rthern part of Songliao basin
剖面A-A′B-B′C-C′
测线78.0+78.2+78.0+55.0111.0+87.0148.0+146.45+148.0伸展量 km12.411.38.6
注:A-A′,B-B′,C-C′位置见图1。
412 壳下岩石圈韧性伸展特征
松辽盆地存在壳下岩石圈伸展,最直接的反映是裂谷期后的地壳沉降。裂谷期前和裂谷期岩石圈伸展减薄,软流圈顶面抬高,岩石圈出现热异常。裂谷期后的坳陷起因于抬高的软流圈顶面和处于热异常的岩石圈开始向热平衡转化(M ckenzie,1978),而且软流圈顶面抬高幅度控制着裂谷期后盆地热沉降幅度(Ziegler,1992a)。松辽盆地裂谷期后发生大规模沉降,最大厚度达6000余米,如此大规模沉降完全证实了壳下岩石圈的伸展和减薄。松辽盆地壳下岩石圈伸展不仅发生在裂谷期,也发生在裂谷期前的火山作用期(刘德来等,1996)。Ziegler(1992a)指出裂谷期前的火山作用可以使壳下岩石圈发生热减薄,与机械伸展作用相结合可以使壳下岩石圈伸展远大于上地壳伸展。松辽盆地种种迹象也表明,壳下岩石圈伸展量大于上地壳(刘德来等,1996)。地球物理测量也证实壳下岩石圈伸展的存在。根据满洲里-绥汾河地球物理大剖面的研究成果,松辽盆地幔内高导层深度仅为60km,而向两侧山区埋深逐渐增加(杨宝俊等,1994;刘财等,1994;程振森等,1994)。而据马杏垣(1987)的研究成果,现在的松辽盆地岩石圈厚度仅80km左右。
413 松辽盆地裂谷期岩石圈伸展模式
关于裂谷盆地的岩石圈伸展模式(也称运动学模式)主要有两种:纯剪切模式(M ckenzin,1978)和简单剪切模式(W ern icke,1981,1985)。
纯剪切是指在变形过程中主应变轴方位无改变,如果方位发生变化,则这个剪切称简单剪切(帕克,1983)。就从变形特征考虑,图2左上可理解为纯剪切变形,右上可理解为简单剪切变形(R eston,1990)。按这样的概念,在上地壳脆性域内除弹性变形范围内不存在纯剪切变形。但是Jack son(1987)的概念更具实用性。如图2所示,简单剪切经旋转变为纯剪切,尽管每一个局部变形属于简单剪切,但宏观上具有纯剪切效应。因此,从宏观变形考虑,岩石圈伸展的运动学模式有两种端元类型(两种之间可以有过渡类型):纯剪切模式和简单剪切模式(图3)。纯剪切模式表示上地壳伸展位置与壳下岩石圈伸展位置上下重叠,岩石圈发生均匀“细颈化”作用,上地壳以脆性伸展方式伸展减薄,壳下岩石圈以韧性流变方式伸展减薄。简单剪切模式表示上地壳伸展位置与壳下岩石圈伸展位置(软流圈隆起位置)在垂向上是移位的,两者之间存在一条切穿整个岩石圈的、缓倾斜的剪切带,伸展位移就沿此剪切带发生。在发生了裂谷期后坳陷的盆地,识别岩石圈伸展模式更容易,因为软流圈隆起位置控制了盆地后期坳陷位置。裂谷盆地之上直接叠加了坳陷盆地的则
图2 纯剪切与简单剪切变形左上为纯剪切变形;右上为简单剪切变形(据R eston ,1990);下为简单剪切变形经旋转变为纯剪切变形(据Jack son ,1987)F ig .2 Extensi onal defo rm ati on w ith pure and si m p le shear
属于纯剪切模式,裂谷盆地与裂谷期后坳陷
盆地不重叠者则属于简单剪切模式(Ziegler ,
1992a )。
在松辽盆地,裂谷期后坳陷是垂向叠置
在裂谷盆地之上的。因此,松辽盆地裂谷期岩
石圈伸展属纯剪切变形,尽管脆性上地壳岩
石圈的伸展是产生一系列东倾正断层。
5 软流圈对流模式
前面笔者充分展示了松辽裂谷盆地发育
的区域构造位置,火山岩分布及岩石圈伸展
特征。其中有3个突出的特点:一是裂谷期前
火山岩在松辽盆地西部的大兴安岭分布面积
大、厚度大,而盆地东部靠近俯冲带火山岩分
布的厚度、面积反而小,松辽盆地深部火山岩
厚度不详,但现阶段还没有证据说明厚度、分
布面积大于大兴安岭地区,
因为在松辽盆地图3 岩石圈伸展端元模式
(a )简单剪切模式;(b )纯剪切模式F ig .3 The end models of litho spheric extensi on 也有很多深钻井没有钻遇火山岩。裂谷
期前火山作用和裂谷盆地的发育有着直
接联系,因此它在某种程度上反映了深
部软流圈活动特征。二是松辽盆地主要
控凹断层基本都是东倾断层,这在一定
程度上说明存在单一的受力机制。三是
岩石圈伸展属于纯剪切变形,表明上地
壳伸展位置与壳下岩石圈伸展位置垂向
叠置。
根据以上3个特点可以产生3个推
论:
(1)火山岩分布面积大、厚度大说明
火山作用强烈。松辽盆地裂谷期前的火山作用是古太平洋板块向亚洲大陆下俯
冲的直接结果(刘德来等,1996;赵海玲等,1996),按照这样的观点推测,洋壳板块俯冲产生的大量熔融物质是在松辽盆地以西的大兴安岭一带底辟上升的,而不是发生在岩石圈减薄最大的裂谷盆地发育位置。
(2)如图4所示,在糜棱岩带中,硬矿物内发育的一组脆性剪切破裂面可以指示糜棱岩带剪切方向(Si m p son et al .,1983;转引自郑亚东,1985)。如果将这一微观尺度的变形特征用于宏观的上地壳变形,松辽盆地脆性伸展断层的单一倾向也可以用来推导剪应力方向。在裂谷盆地,上地壳以脆性伸展为主,壳下岩石圈则表现为韧性伸展(M ckenzie ,
963 3期马 莉等:松辽盆地成因演化与软流圈对流模式
1978)。松辽盆地主要伸展断层单一东倾指示下部韧性变形层内有一向东的剪应力作用于脆性变形层底面,而在地表相当于存在一个反向剪应力,两者构成力偶
。
图4 糜棱岩带中硬矿物剪切破裂与基质韧性剪切方向的关系(据Si m p son et al .,1983;转引自郑亚东等,1985)F ig .4 The relati onshi p betw een the shear rup ture directi on in the hard m inerals and the ductile shear directi on in the m atrix
(3)使岩石圈伸展的动力直接作
用于上地壳发生脆性伸展的壳下岩石
圈,即松辽盆地的壳下岩石圈。
根据以上3个推论,可以得出这
样的认识:软流圈中的熔融物质沿盆
地以西的大兴安岭一带上升,然后逐
渐转入近平流沿岩石圈底面向东运
动,并对岩石圈施加单向剪切牵引作
用。再结合岩石圈的俯冲作用,笔者总
结岩石圈对流模式(图5)如下:
晚侏罗世,
古太平洋板块开始向图5 晚中生代东北地区软流圈对流模式
F ig .5 A stheno spheric convecti on model of the N o rtheast China
亚洲大陆下俯冲,当洋壳板片向下俯冲插入软流圈时,俯冲板片对其上软流圈物质施加剪切牵引力,促使其与板片同向运动。由于板片附近软流圈物质顺板片向下运动时,在板片上倾方向的软流圈内部形成亏损低压区,促使岩石圈底部附近软流圈物质向这一方向运动。这样在板片持续俯冲作用下,在俯冲板片之上楔形区自然形成一个单向环流。由于俯冲板片与软流圈物质之间的磨擦作用和水分的加入使软流圈物质发生熔融,熔融轻物质在密度作用下向上运动,但在不能克服上覆物质的阻力时,它们主要是在下插板片的牵引作用下,伴随软流圈做单项环流运动。
用单向环流模式,可以对松辽盆地的形成发展做如下解释:
单向环流形成后,其对岩石圈施加两种作用,一是熔融物质底辟上升,在地表形成火山作用;二是单向环流的顶层流对岩石圈底面施加剪切牵引力,使岩石圈发生减薄和伸展。
火山作用主要发生在裂谷期前(晚侏罗世)。随着单向环流的形成和熔融物质的上升,位于岩石圈底部的部分熔融物质底辟上升在地表形成火山作用。如图5所示,晚侏罗世东
073地 质 科 学1999年
北地区的大兴安岭相当于单向环流的上升流区,由于熔融物质规模大、温度高、粘度低,底劈作用强,在地表形成强烈的火山作用。松辽盆地以东地区相当于单向环流的下降流位置,熔融物质底辟作用强度降低。而且由于部分高温低密度的熔融物质已经底辟上升,转入近平流或下降流的熔融物质粘度可能已经增加、温度已经降低,也导致火山作用强度降低。由此可以看出,单向环流模式比较理想地解释了远离俯冲带的大兴安岭一带火山活动最强,向东靠近俯冲边缘火山活动反而变弱的特点。
单向环流在大兴安岭一带上升,然后向东转入近平流,其对松辽盆地岩石圈施加单向剪切牵引作用。单向环流在运动过程中对周边都存在剪切牵引作用,但上升流和下降流与岩石圈直交或斜交,对岩石圈伸展无明显作用。只有在近平流段,其作用力方向与岩石圈平行或近平行,才能使岩石圈发生减薄和伸展。
对流在岩石圈底面施加的剪切牵引力是最主要的裂谷驱动力(Ziegler ,1992b )。但单向环流自板块俯冲开始形成,其规模有一个由小到大的过程。在单向环流形成初期,对流在岩石圈底面施加的剪切牵引力还不足以使岩石圈发生侧向伸展运动,但可以使壳下岩石圈发生机械和热减薄(刘德来等,1996)。用一个形象的比喻,其如同在原地快速旋转的汽车轮子,汽车轮子对地面的剪切作用使地面产生凹槽。这一阶段相当于裂谷期前的火山作用期,上地壳没有发生伸展,因此无裂谷盆地形成。
但随着单向环流规模逐渐增加,对岩石圈底面施加的剪切牵引力也逐渐增强。同时由于熔融物质的大规模上升使岩石圈加热和剪切作用使岩石圈逐渐减薄,从而导致岩石圈抗张、抗剪强度逐渐降低。随着剪切牵引力逐渐增强和岩石圈抗张强度的降低,最终导致两者之间达到平衡,岩石圈发生侧向伸展运动(刘德来等,1998)。
由于施加的是单向剪切牵引作用,在地表相当于存在一个反向牵引力,两者共同作用于岩石圈,使其产生一系列东倾伸展控坳断层。
这一阶段相当于裂谷期,上地壳开始伸展,裂谷盆地形成,。由于岩石圈发生侧向伸展运动,熔融物质注入岩石圈离散所形成的空间,火山作用减弱(刘德来等,1998)。6 讨论
很多地质学家提出大陆相对于海沟的分离运动或海沟向大洋一侧的退离(H yndm an ,1972;W ilson et al .,1972;Coney ,1973;M o lnar et al .,1978;D ew ey ,1980)导致弧后引张。但仔细研究就会发现,这些只是弧后引张的先决条件,而不是动力本身。因为如果大陆相对于海沟的分离运动或海沟向大洋一侧的退离是导致弧后引张的原动力,则引张只会发生在两个板块的交接处,而不会发生在弧后的陆上。
单向环流可以提供足够的动力使岩石圈伸展。这种动力不是来自俯冲板块自身的能量,而是俯冲板块作为单向环流的载体使深部热被输送到浅部,释放了热和动力的环流再循环到深部被加热。只要俯冲板块存在,单向环流就可以周而复始、源源不断地提供热动力。
单向环流解释了松辽盆地以西的大兴安岭一带火山作用强烈及裂谷盆地主要控坳断层单一倾向产生的原因。对另一个问题——岛弧和活动大陆边缘火山岩成分极性(火山岩碱质和大离子亲石元素随着远离俯冲带其含量逐渐增加)——也提供了解释的可能性。火
173 3期马 莉等:松辽盆地成因演化与软流圈对流模式
273地 质 科 学1999年
山岩成分极性和俯冲带有关,过去有两种解释,一种观点认为取决于岩浆形成深度,再一种观点则认为与地壳厚度有关。但两种观点都不能解释这种现象产生的本质原因。如果按照单向环流模式解释这种现象可能更符合实际。熔融物质沿远离俯冲带一端上升,由于温度高、密度底,部分熔融物质底辟上升在地表形成火山作用,而最先底辟上升的是含碱质和大离子亲石元素较多的岩浆。随着熔融物质沿着岩石圈底侧从远离俯冲带一端向俯冲边缘一侧运动,这种分异作用持续发生,使岩浆中碱质和大离子亲石元素含量逐渐减少,由此不难想象从远离俯冲带向俯冲边缘,火山岩碱度会逐渐降低。
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Ziegler P A .1992a .Geodynam ics of rifting and i m p licati ons fo r hydrocarbon habitat .T ectonaphysics ,215:221—
253.
Ziegler P A .1992b .P late tectonic ,p late moving m echanis m s and rifting .T ectonophysics ,215:9—34.
THE OR IGIN AND EV OL UT I ON OF S ONG L I AO BASIN
AND ITS RELAT I ON W ITH ASTHENOSPHERE
CONVECT I ON MOD EL
M a L i
(P etrolum E cono m ics Inf or m ation R esearch Center ,Ch ina P etroleum Coop eration ,B eij ing 100011)
L iu D elai
(E xp loration D ep art m ent ,Ch ina P etroleum Coop eration ,B eij ing 100724)
Abstract
Songliao basin located at N o rtheastern Ch ina ,is a rift 2dep ressi on along the active con tinen tal m argin of late M esozo ic (J 32K ),associated w ith subducti on of Paleo 2Pacific p late underneath A sian con tinen t .T he basin cou ld be divided in to th ree tecton ic layers ,am ong w h ich the low erm o st is P re 2rifting vo lcan ics (PRV ),the in term ediate is b rittle
half 2graben ,and the top is po st 2rifting dep resssi on tecton ic level
.PRV m ain ly occu rs along the w estern p art of Songliao basin w ith greater distribu ti on area and th ickness ,to the in teri o r of the basin near the subductive m argin ,its th ickness and distribu ti on area decrease rap idly .M o reover ,the rifting 2fau lt m ain ly di p to east .
It is suggest that
3
73 3期马 莉等:松辽盆地成因演化与软流圈对流模式
473地 质 科 学1999年
un idirecti onal convecti on cells(U CC s)are generated by drag associated w ith p late subducti on.U CC s rise underneath the D ax ingan ling,characterized by in ten se vo lcan is m,then m igrate to the east along the bo ttom of litho sp here,gradually change to sub sidence.T he vo lcan is m also becam e w eaker to the east.T he lateral m igrati on of U CC s m igh t exert an un idirecti onal shearing to the bo ttom of litho sp here,resu lting in fo rm ati on of east2di pp ing fau lt2con tro lled dep ressi on in the upp er cru stal level.U CC s tran sit therm al and dynam ic energy to the shallow level,leading to the ex ten si on and th inn ing of litho sp here.T here fo re,U CC s p rovide a very u sefu l m odel to exp lain chem ical po larities of vo lcan ics in the setting of active con tinen tal m argin and back2arc.
Key W ords Songliao basin,B ask2arc rift,L itho sp heric ex ten si on, A stheno sp here convecti on
松辽盆地地层岩性简表.(优选)
地层岩性简表 地 层 层位代号 厚 度 (m) 岩性描述 绝对年龄Ma 反射界面 系 统 组 段 第四系 Q 0-130 黄色、土黄色、暗灰色粘土、杂 色砂砾层 白垩系 上 统 嫩 江 组 三段 K 2n 3 100-1500 为灰、灰绿、棕红色泥岩，灰色粉砂质泥岩。 二段 K 2n 2 深灰色泥岩为主，顶部夹粉砂质泥岩。 一段 K 2n 1 以灰、灰绿色泥岩为主，夹泥质粉砂，粉砂岩。 姚家组 K 2y 灰绿、棕红色粉砂质泥岩，泥质粉砂岩夹粉砂岩。 青山口组 K 2qn 上部灰绿、紫红色泥岩、砂岩。下部深灰、灰黑色泥岩夹粉砂岩及油页岩。 下 统 泉 头 组 四段 K 1q 4 500-1900 紫红、 灰绿色泥岩与灰白、灰绿色砂岩。 三段 K 1q 3 灰、紫褐、灰绿色泥岩与灰、灰白色粉、细砂岩。 二段 K 1q 2 棕褐、紫褐色泥岩与粉、细砂岩不等厚互层。 一段 K 1q 1 紫褐色泥岩与粉、细砂岩、中砂岩、含砾中砂岩互层。 登楼库组 K 1d 100-2100 上部以紫、 褐黑色泥岩夹粉、中砂岩、粗砂岩与浅灰黑色、黑色泥岩互层。 营 城 组 营四 30-300 岩性总体为灰色、灰黑色泥岩与灰绿色、灰色、灰白色粉砂岩、细砂岩、中砂岩、砂砾岩互层， 营三 100-600 营二 100-800 营一 50-500 沙河子组 K 1sh 600-1400 上部以深灰、灰黑色泥岩及砂砾岩，中部为灰色泥岩、粉砂岩及砂 砾岩，下部为灰黑色泥岩、碳质泥 岩、煤层和灰、褐灰色砂岩及砂砾岩。 火石岭组 K 1h 200-1500 灰紫色火山岩、火山碎屑岩及深灰 色砂、泥岩夹煤。 C- J 基 底 灰色片麻岩，灰色、灰绿色千枚岩、片岩，变质石英砂岩，灰岩，浅灰色、浅红色花岗岩、花岗蚀变岩。 To 2 T 1 T 11 T 2 T 3 83 90.4 88.5 97 112 124.5 Yc2 Yc3 Yc4 T 4 T 42 T 5 131.8 138.5 145.6 T 41
松辽盆地构造演化及对油气成藏的控制
松辽盆地构造演化 一、松辽盆地区域构造背景 松辽盆地是中国最主要的含油气盆地之一。它位于我国东北部的黑龙江及其支流勾勒出的“鸡首”的中部，主要由大小兴安岭、长白山环绕的一个大型沉积盆地。该盆地跨越黑龙江、吉林、辽宁三省，面积约26万平方公里，松花江和辽河从盆地中穿过，这里埋藏着一个巨大的黑色宝库——大庆油田和吉林油田。 作为一个侏罗——白垩纪沉积盆地，松辽盆地曾是一个大型的内陆湖盆，湖中和四周繁衍着丰富的浮游生物和其他动植物，其北部与现代的松嫩平原范围大体重合，唯独南部边界与当今地貌大相径庭。原因是侏罗纪和白垩纪时，古辽河与古松花江、古嫩江同入古松辽湖，来自东方的挤压力使盆地渐渐整体上升和萎缩，辽河无力逾越重重丘陵，只得回首南流，最终使得松辽盆地超出松嫩平原。 松辽盆地从古生代以来，主要经历了中生代及新生代二次板块运动。中生代的板块运动产生了安第斯山型的锡霍特——阿林弧及弧后松辽—三江盆地。新生代板块运动塑造了现今亚洲东北部大陆边缘岛弧—海沟系。松辽盆地形成时与三江盆地连在一起，均属弧后盆地。在其发展过程中，由于郯—庐断裂的北部分支伊兰—伊通断裂的平移运动，使松辽盆地与三江盆地在发展过程中，彼此逐渐错开并在扭动断裂牵引作用下，松辽盆地东侧及三江盆地西侧逐渐隆起，使其成为各自独立的盆地。因此，松辽盆地是一个与扭动断裂有关的弧后盆地，具有边形成、边扭动、边发展的特点。 20世纪上半叶，美国、日本的地质工作者都曾在这一带进行过石油调查和勘探，但没有发现石油。1959年9月26日，松基3井是打出了第一口喷油井。这口井的喷油标志着大庆油田的发现，在我国石油工业的发展史上具有里程碑的意义。 二、原型盆地类型 松辽盆地的形成与发展与亚洲东北部地区的地质发展有密切关系。通过对亚洲东北部地区古生代以来的板块构造演化分析，我们可以知道松辽盆地属于在晚古生代冒地槽基础上发育起来的一个中生代弧后盆地。其形成与发展大致经历了以下几个阶段： 1.晚古生代时期 此时期松辽盆地处于蒙古—鄂霍茨克大洋板块与太平洋大洋板块的交界附近。其西侧为大兴安岭优地槽，东侧为佳木斯隆起。从目前松辽盆地已钻到的基底岩性分析：其西部属轻微变质或未变质的上古生代地层（石炭—二叠系），而东侧为前古生界的片麻岩、片岩等深变质岩系。故推测当时松辽盆地基本上属于大兴安岭优地槽与佳木斯隆起之间的过渡地带，具冒地槽沉积特点，可能从东向西发育有较厚的石炭二迭纪地层。总之，这一时期轻微变质或未变质的石炭二叠纪地层与佳木斯隆起上的片麻岩、片岩等前古生界变质岩系共同构成了现松辽盆地的基底。 2.三叠纪—中侏罗世时期 该时期是松辽盆地的上升剥蚀阶段。古生代末期，西伯利亚大陆板块与中朝大陆板块碰撞相连，构成了统一的古亚洲大陆。因此从中生代开始，控制松辽盆地发展的主要因素是亚洲东北部大陆板块与太平洋大洋板块之间的板块运动。 晚古生代末期至中三叠世时期是亚洲东北部大陆边缘由被动的大西洋型转化为活动的
松辽盆地成因演化与软流圈对流模式
1999年7月SC IEN T I A GEOLO G I CA S I N I CA34(3):365—374 松辽盆地成因演化与软流圈对流模式 马 莉 (中国石油天然气集团公司石油经济信息研究中心 北京 100011) 刘德来 (中国石油天然气集团公司油气勘探部 北京 100724) 摘 要 松辽盆地位于中国东北,是晚中生代在活动大陆边缘上发育的裂谷-坳陷盆地。松辽盆地有两个特点:一是裂谷期前火山岩分布以盆地西部的大兴安岭厚度大、面积大, 盆地东部靠近俯冲边缘火山岩分布厚度、面积变小;二是裂谷期主要发育东倾控坳断层。由此 推测在板块俯冲牵引作用下,在楔形区产生单向环流。单向环流在大兴安岭一带上升,在地表 形成强烈的火山作用,然后沿岩石圈底部向东运动,并逐渐转变为下降流,火山作用也逐渐减 弱。单向环流由上升流逐渐转入近平流后,对岩石圈底面施加单向剪切牵引作用,岩石圈伸展 在脆性上地壳形成主要东倾控坳断层。单向环流可以源源不断地从深部将热能和动能带到 浅部,满足岩石圈减薄和伸展的需要。而且用单向环流解释活动大陆边缘和弧后区火山岩的 成分极性可能更趋于实际。 关键词 松辽盆地 弧后裂谷 岩石圈伸展 软流圈对流模式 1 引言 关于弧后裂谷盆地形成的深部动力学机制已有了很多论述(Karing,1971;Sleep et al.,1971;H yndm an,1972;W ilson et al.,1972;Coney,1973;M o lnar et al.,1978; D ew ey,1980;Jarrard,1986;U yeda,1991),概括起来有5种模式(T am ak i,1991):①俯冲板片引起热流上涌的模式;②热柱上升模式;③弧后板块后退模式;④软流圈对流引起的海沟滚动后退模式;⑤软流圈下降流不稳定引起的海沟滚动后退模式。但总的来说,这是个未解的问题,至今还是一个谜。 松辽盆地是晚中生代(J3—K)在活动大陆边缘上发育起来的裂谷-坳陷盆地,其形成、发展与古太平洋板块向亚洲大陆下俯冲有直接关系(刘德来等,1996)。由于松辽盆地没有发育成边缘海盆地,至今还保留着裂谷盆地的构造特征,而且在东北地区广泛发育裂谷期前火山岩,从某种程度上说,它们记录了弧后裂谷盆地深部动力学机制的某些特征。本文试想通过松辽盆地形成、发展以及裂谷期前火山岩的某些特征,讨论弧后伸展区软流圈对流模式。 马莉,女,1958年4月生,讲师,石油地质专业。 1999-02-10收稿,1999-05-10改回,王桂凤编辑。
论述松辽盆地南部油气成藏条件
论述松辽盆地南部油气成藏条件 论述松辽盆地南部油气成藏条件 松辽盆地是一个典型的中、新生代大陆拉张型断坳复合型盆地，具体体现在盆地的基底性质、盆地的构造样式、盆地地层沉积特征与地热特征以及盆地的演化史上。盆地构造基本特征研究是盆地形成演化过程、盆地油气富集规律研究的基础。 一、区域地质概况 松辽盆地南部由断陷层和坳陷层组成。盆地基底是经过多期碰撞拼合形成，由古生代地层组成。断陷层和坳陷层主要为晚中生代地层，下部断陷层主要由晚侏罗世（火石岭组—营城组）地层组成，中部坳陷层主要由早白垩世（登娄组—嫩江组）地层组成，上部反转期地层主要由晚白垩世四方台组—古近纪地层组成。 二、烃源岩发育情况 松辽盆地烃源岩主要发育在盆地断陷和坳陷两个阶段.深层烃源岩发育于断陷层系中的侏罗系及白里系。在断陷沉积演化过程中，发育多期烃源岩，如沙河子期、营城期、登娄库期等烃源岩。不同类型的断陷，烃源岩具有不同的沉积环境，也具有不同的发育展布特征。 1.烃源岩沉积环境 松辽盆地南部不同时期的断陷，由于受断陷面积、沉降幅度、最大裂陷期裂陷强度、充填序列的完整性的等因素的制约，烃源岩有机质类型及其组合的特征差别较大。断陷烃源岩主要发育在沙河子组、营城组，烃源岩的发育程度与断陷盆地样式、断陷强度、最大断陷期断陷强度、断陷持续时间关系密切。由于上述地质因素的影响，松辽盆地南部地区断陷层系的烃源岩发育程度有所不同。 松辽盆地烃源岩主要是陆相烃源岩，可分为湖相烃源岩和煤系烃源岩。岩性主要为泥岩、碳质泥岩和煤三种类型。沉积环境一般为低能的半深湖一深湖相环境和前三角洲相环境。 2.烃源岩分布特征 断陷层系烃源岩发育，在火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库
(整理)论二级构造单元的特征和分类
论二级构造单元的特征和分类 论文提要 含油气单元盆地内部是不均一的，为了勘探石油和天然气，需要划分盆地内部的构 二级构造单元位于亚一级构造单元内部，正相单元称二级构造带，负向单元称洼陷。洼陷基底埋藏深，盖层发育全，生油岩厚度大，是油气生成的基本单位。准确的说，盆地的二级构造带是位于一定区域构造部位上，由同一种构造运动形成的若干个形态相似的三级构造组成的正向构造。二级构造带不仅控制着三级构造的形态、规模、分布、发展史和力学机制，而且还控制着岩性剖面及生、储、盖组合。因此二级构造带直接控制着油气的圈闭条件，从而形成一群有共同性的油气藏。二级构造带的种类甚多，如逆牵引构造带、潜山构造带、断鼻构造带、断阶带、背斜带、斜坡带、地层尖灭带、超覆带、盐丘、焦块、披覆、嵌入带等等。 正文 一、逆牵引构造带： 在断层的两盘因断块相对位移而出现的拖拽现象，是一种常见的构造变动。拖拽构造在水平方向和垂直方向都能出现，它与油藏关系比较密切的主要的是垂直方向，分为正牵引与逆牵引两种。 断块顺着正断层的破裂面向下滑动，因摩擦力作用，可能形成向上拖拽的正牵引。正断层的下盘相对上升，而岩层是向下拖拽，可形成半背斜。这种拖拽构造无论在正断层和逆断层之中均能出现，但以逆断层的牵引更为显著。它与逆断层伴生的拖拽构造，是塑性形变过渡到破裂的典型。在构造地质学中，研究断层的性质时，经常将这种构造现象用来当作确定两盘相对位移方向的重要证据。 逆牵引是较大的同生正断层伴生的一种构造。它发生在产状平缓的岩层之中，在正断层的下降盘出现。岩层发生逆牵引的拖拽现象恰巧与正牵引相反，逆牵引可以形成幅度相当大的背斜构造。由于这种背斜是正断层的同生构造，断层的落差可达数百米至千米，断层的上盘滑落时，断块伴有沿水平轴旋转的运动状态，这种旋转的结果，导致背斜的形成。而且背斜的轴部亦成弧形滚动，所以国外又称为滚动背斜。从成因上来说，这种成排分布的滚动背斜是正断层发生逆牵引形成的构造带，故又称之为逆牵引构造带。 单个的逆牵引背斜常为短轴背斜，也有穹隆构造。一般背斜的长轴平行主断层，两翼不对称，近断层的一翼陡，远断层的一翼缓。陡翼比缓翼的倾角大1.5-3倍。单个逆牵引背斜的闭合面积一般为几平方千米至数十平方千米，背斜构造很平缓，闭合度一般
松辽盆地齐家地区青山口组浅水三角洲沉积特征及其地震沉积学响应
文章编号：1000- 0550（2013）05-0889-09①国家自然科学基金面上项目“陆相坳陷湖盆浅水三角洲地震沉积学模型”（41272133）、国家油气重大专项课题“岩性地层油气藏沉积体系、储层 形成机理与分布研究” （2011ZX05001-002）联合资助收稿日期：2013- 07-31松辽盆地齐家地区青山口组浅水三角洲沉积特征及其地震沉积学响应 ① 朱筱敏 1 赵东娜 1 曾洪流 2 孙玉 1 朱如凯 3 黄薇 4 朱世发 1 （1．中国石油大学（北京）北京102249；2．The University of Texas at Austin Austin USA 78712； 3．中国石油勘探开发研究院 北京100083；4．中国石油大庆油田勘探开发研究院 黑龙江大庆163712） 摘要在现代沉积学和地震沉积学理论指导下，综合应用11口岩心资料和大量地球物理资料，将松辽盆地齐家地 区青山口组划分为3个长期旋回和6个中期旋回， 确立青山口组主要发育湖盆浅水三角洲沉积体系。青山口组浅水三角洲由成熟度较高的中细砂岩组成，发育反映较强水流作用形成的沉积构造以及间断正韵律，分支河道砂体发育，累计砂体厚度达数十米，分布范围广，向湖盆中央方向延伸数十公里。三角洲前缘可细分为內前缘和外前缘。三角洲內前缘水下分支河道连续性好、延伸远；三角洲外前缘水下分支河道连续性差，被改造后形成前缘席状砂。基于浅水三角洲发育主控因素分析，建立了干旱和湿润气候条件下形成的浅水三角洲沉积模式。利用地震沉积学的地层切片刻画了浅水三角洲沉积砂体的枝状形态和大面积分布特征，指出近油源和临近断层的三角洲前缘砂体为有利勘探开发目标。关键词 松辽盆地齐家地区 白垩系青山口组 浅水三角洲 沉积模式 地震沉积学 第一作者简介朱筱敏男1960年出生教授 沉积储层和层序地层学 E-mail ：xmzhu@cup．edu．cn 中图分类号 P539．1 文献标识码 A 0引言 近期，浅水三角洲的研究受到人们高度重视。 Fisk 等（1954）对密西西比河三角洲进行研究时提出了浅水三角洲的概念［1］ ， Postman 等学者发现水深对于三角洲的发育是一个重要的控制因素，可将三角洲 分为浅水三角洲和深水三角洲两大类 ［2 4］ 。国外学者对浅水三角洲的研究主要集中于三角洲形成动力 学和沉积微相特征等［4 6］ ，指出浅水三角洲与传统的 吉尔伯特三角洲具有明显区别， 缺少明显的顶积层、前积层和底积层三层构造。在构造稳定的盆地缓坡、 物源供给充足的浅水沉积背景下，形成以发育水下分支河道为特征的浅水三角洲。 我国的浅水三角洲研究始于20世纪80年代，近期对我国鄂尔多斯盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等地区浅水三角洲沉积特征和砂体展布等方面开展研究，发现浅水三角洲的主要特点为：发育分流河道骨架砂体；三角洲复合砂体分布面积广，厚度大，具有叠加加积特征等；浅水三角洲的发育主要受控于湖平面升降 变化、古气候、古地形、河流作用等 ［7 10］ 。21世纪以来， 浅水三角洲沉积又受到人们高度重视，研究焦点集中于形成动力学、有利的地质背景、形成机理及沉 积模式等 ［11，12］ 。浅水三角洲通常形成于构造相对稳定的或地形平缓、整体缓慢沉降的湖盆缓坡，水体较浅、湖平面频繁多变、物源充足、具有敞流特征的湖 盆。国内外油气勘探表明， 浅水三角洲砂体是岩性油气藏勘探的重要目标，系统研究大型坳陷湖盆—松辽 盆地白垩系浅水三角洲的沉积特征，总结沉积模式，探讨浅水三角洲的地震沉积学响应模型等，对我国陆相盆地大型浅水成因砂体分布规律分析和岩性油气藏勘探具有重要意义。故本文在现代沉积学和地震 沉积学理论指导下， 通过松辽盆地北部齐家地区重点勘探层段白垩系青山口组高台子油层11口井岩心资 料以及大量测井和地震资料（近2000张地层切片）综合研究，分析了大面积分布的浅水三角洲沉积特征以及地震沉积学响应特征，指出了有利砂体和岩性圈闭分布地区。 1地质背景 松辽盆地是大型中、新生代陆相含油气盆地，盆 第31卷第5期2013年10月沉积学报 ACTA SEDIMENTOLOGICA SINICA Vol．31No.5Oct．2013
鄂尔多斯盆地的沉积演化
鄂尔多斯盆地的沉积演化 盆地沉积演化阶段： 第一阶段：上三叠系延安组。潮湿型淡水湖泊三角洲沉积阶段 晚三叠世的印之运动，盆地开始发育，基地稳定下沉，接受了800-1400m的 内陆湖泊三角洲沉积，形成了盆地中主要的生油岩和储集层。 第二阶段：下侏罗系富县组、延安组。湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积阶段延安统沉积后，三叠纪末期的晚印之运动使盆地整体抬升，延长组顶遭受 不同程度的风化剥蚀形成了高差达300m的高地和沟谷交织的波状丘陵地形。细 划出了一幅沟谷纵横，丘陵起伏，阶地层叠的古地貌景观。三叠系延长组与上覆 侏罗系富县组地层之间存在一个不稳定的平行不整合面。 因盆地的西南部抬升幅度较其他地区大，使陇东地区延长统遭受了强烈的 风化剥蚀。所以陇东的测井剖面上普遍缺失长１、长２地层，个别井长３甚至长 ４＋５顶都不复存在。 到侏罗纪延长统顶侵蚀完成，盆地再度整体下沉，在此基础上开始了早侏罗世湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积。 在延长统顶部的风化剥蚀面上，侏罗纪早期富县、延10期厚0—250米的河流相粗碎屑砂、砾岩，以填平补齐的方式沉积，地层超覆于古残丘周围。延10期末，侵蚀面基本填平，盆地逐渐准平原化，气候转向温暖潮湿，从而雨量充沛，植被茂盛，出现了广阔的湖沼环境，沉积了延9～延4+5厚度250～300ｍ的煤系地层。经差异压实作用形成了与延长顶古残丘，古潜山基本一致具继承性的披盖差异压实构造，成为中生界的主要储集层及次要生油层。 第三阶段：中侏罗系直罗组、安定组，干旱型河流浅湖地层沉积阶段 延安期末的燕山运动第一幕，盆地又一度上升造成侵蚀，使盆地中部的大部分地区缺失了延１～延３地层，延安组（延４＋５）与上覆的直罗层之间存在一平行不整合面。 中侏罗世盆地第三次下沉，沉积了干旱（氧化）气候条件下的直罗组大套红色河流相砂岩，进而又沉积了上部安定组浅湖相杂色泥灰岩，之后盆地又再度
含油气盆地构造单元划分
技术标准 目录汇编 2002年6月11 日 16:42:18 已访问次数：2次 标准名称: 含油气盆地构造单元划分 文件目录： 基础研究 标准性质 标准序号 标准年代号 专业 ICS分类号 采标情况 SY/T 5978 94 发布日期 实施日期 1995年01月18日 1995年07月01日
关键词 负责起草单位 是否废标 未 大庆石油管理局勘探公司 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5978—94 ────────────────────────────────── 含油气盆地构造单元划分 1995－01－18 发布 1995－07－01 实施────────────────────────────────── 中国石油天然气总公司发布 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5978—94 含油气盆地构造单元划分 ────────────────────────────────── 1 主题内容与适用范围 本标准规定了含油气盆地的一、二、三级构造单元划分原则。 本标准适用于具有断陷式、坳陷式结构特征的含油气盆地的构造单元划分。 2 构造单元划分 2.1 基本构造单元 2.1.1断陷式含油气盆地（以下简称“断陷盆地：）；
2.1.2坳陷式含油气盆地（以下简称“坳陷盆地”）。 2.2次级构造单元 2.2.1一级构造单元 2.2.1.1断陷盆地内的一级构造单元 a．坳陷； b．隆起； c．斜坡。 2.2.1.2坳陷盆地内的一级构造单元 a．坳陷； b．隆起； c．斜坡。 2.2.2二级构造单元（亚二级构造单元） 2.2.2.1断陷盆地内的二级构造单元 a．凸起 b．凹陷。 2.2.2.2断陷盆地内的亚二级构造单元 a．断阶带； b．断鼻带； c．断裂构造带； d．单斜带； e．次凹。 2.2.2.3坳陷盆地内的二级构造单元 a．背斜带（长填）； b．单斜带； c．超覆带； d．构造带（阶地）； e．凹陷。 2.2.3三级（局部）构造单元 2.2. 3.1断陷盆地内的三级（局部）构造单元 a．背斜； b．半背斜； c．鼻状构造； d．断鼻构造； e．断块； f．潜山； g．构造群。
松辽盆地区域地质概况.(优选)
松辽盆地区域地质概况 1.地理位置 松辽盆地是中国东北部的一个大型中、新生代沉积盆地，地跨黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区。在亚洲地层分区中，处于北亚陆间区和环太平洋陆缘区的交接位置。白垩纪时期是盆地发育的主要阶段，沉积了厚达万米的非海相火山岩、火山碎屑岩及正常河流相、湖泊相和沼泽相碎屑岩地层，地层剖面完整，化石丰富，是我国研究陆相白垩纪地层的理想地区之一。 松辽盆地为一近北东向、北北东向的菱形盆地，周边为丘陵和山脉所环绕，西部为大兴安岭山脉，东部为张广才岭，北部为小兴安岭山脉，盆地内部则是松花江、嫩江和辽河水系冲积形成的平原沼泽。规模：长750km，宽330-370km，面积约26万km2。 2.大地构造背景 中国东北部及其邻区包括四个构造单元:北部是北亚大陆区,由西伯利亚地块和中西伯利亚地块组成;南部是中朝大陆区,由塔里木一中朝地块组成;中部是北亚陆间区;东部为环太平洋区。而中国东北地区就处在西伯利亚、华北和太平洋三大板块所夹持的区域,由多个微板块主体在前中生代拼合成统一的复合板块,并在中新生代时期,在板块的东缘受到环太平洋板块拼贴和洋壳俯冲作用(Dobretsov etal., 2004;郊瑞卿,2009),北缘受到蒙古一鄂霍茨克海缝合带俯冲一碰
撞作用的多重影响。区域构造变形经历了前中生代不同时期、不同方向的板块拼合造山作用及其之后的中、新生代板内构造作用改造,具有不同的构造指向和复杂的变形样式(郊瑞卿,2009)。 前人从构造演化角度,根据块体边界主缝合带构造特征和块体内部构造演化,将东 北地 区主要构造单元划分为(郑瑞卿,2009) : 1)华北板块北缘;2)松嫩-张广才岭微地块;3)大兴安岭微板块:甘南逆冲拆离构造及华力西期板块俯冲带和乌奴尔逆冲拆离构造带;4)额尔古纳微板块:喜桂图旗逆冲拆离构造带和额尔古纳基底隆起带;5)兴凯徽板块;6)佳木斯徽板块;7)那丹哈达增生地体(Wang and Mo, 1995;任纪舜等,1990;李锦轶等,1999;邵济安和唐克东,1995;张贻侠等,1998;张梅生等,1998;任纪舜等,1999;李锦轶等,2004b;谢鸣谦,2000; Liu etal., 1998; Wu et al, 2001 ;内蒙古自治区地质矿产局,1993;黑龙江省地质矿产局,1993)。松辽盆地主体就位于松嫩-张广才岭微地块,盆地南部坐落在华北板块北部陆缘增生带(葛荣峰,2009)。 3. 区域构造演化 3.1 盆地基本构造特征
岩性及生储盖组合松辽盆地
一.地层分布及岩性描述 松辽盆地基底为前古生界、古生界的变质岩、火成岩等岩系，上部沉积盖层从侏罗系开始，至新生界均有不同程度的发育，总厚度可达11000m以上，但以白垩系为主，白垩系厚达7000m以上，是盆地内的主要含油层系。地表均为第四系未固结的松散粘土所覆盖。松辽盆地自下而上为前古生界、下古生界、上古生界、侏罗系、白垩系、第三系、第四系。 白垩系地层自下而上发育有沙河子组、营城组、登娄库组、泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组、明水组地层。 松辽盆地深部含油组合为农安油层，下部含油组合为扶余、杨大城子油层，中部含油组合为萨尔图油层、葡萄花油层和高台子油层，上部含油组合为黑帝庙油层。研究区目的层段位于松辽盆地中生界白垩系地层之内，松辽盆地
1 沙河子组（K1sh） 沙河子组由灰白、灰黑色砂岩、粉砂岩、泥岩及酸性凝灰岩组成。发育河流相、滨浅湖、半深湖—深湖相。该组产狼鳍鱼（Lycoptera），东方叶肢介（Eosestheria），费尔干纳蚌（Ferganoconcha）等热河生物群典型分子。也可见一定含量的早白垩世分子，无突肋纹孢（Cicatricosisporites），希指蕨孢（Schizaoisporites）等[20]。 2 营城组（K1yc） 营城组下部以沉积岩为主，主要由灰黑、灰绿色安山玄武岩、凝灰质砂岩、火山角砾岩、砂砾岩以及灰色砂岩、砂砾岩及灰、灰绿色、灰黑色泥岩组成，局部夹红色泥岩和可采煤层；上部由酸性火山岩和火山碎屑岩组成。发育湖相，火山喷发相。营城组见到大量植物化石及孢粉化石，其它化石较少，植物化石如高腾刺蕨（Acanthopteris gothani），葛伯特茹福德蕨(Rufforidiagoepperti)，稀脉北极蕨（Arctopteris rarinervis）等早白垩世分子。该组海金砂科孢子含量较高，为典型的白垩纪分子。介形类化石有三角星介属（Triangulicypris）也属于早白垩世分子。 3 登娄库组（K1d） 登娄库组主要岩性为灰白色块状砂岩，暗色砂质泥岩，杂色砂、泥岩和砂、砾岩成频繁互层。发育的相主要为冲积扇、河流相、泛滥平原、水下重力流相、浅湖相。该组化石较少单调，化石主要有孢粉、植物、轮藻以及少量的
松辽盆地油气形成条件及油气富集规律
世界油气田课外读书报告 题目：松辽盆地油气形成条件 及油气富集规律 姓名： 班级： 学号： 日期：2013年4月20日
松辽盆地油气形成条件及油气富集规律 目录 一盆地概况 (2) 二基底和深部结构 (3) 三盆地演化与地质构造特征 (4) （一）裂陷阶段（J2-3—K1d） (4) （二）坳陷阶段(早白垩世泉头期-晚白垩世嫩江期).6（三）萎缩阶段（K2四方台期-早第三纪） (9) 四、构造分区及特征 (11) (一) 中浅层构造单元 (11) （二）深层构造单元划分 (12) （三）盆地构造变动和构造特征 (12) 五、主要油气田 (13) 1.大庆油田 (13) 2. 扶余-新立油气聚集带 (14) 3.宋方屯油田 (15) 4.龙虎泡油田 (15) 六、油气分布特征及其控制因素 (18) 1.中央坳陷控制生油层的发育 (18) 2. 中央坳陷控制储集层的发育 (18) 3. 具有多套生、储、盖组合 (19) 4.含油圈闭多数分布在中央坳陷及其周围 (19) 5. 油气勘探的新领域 (19)
一盆地概况 1.地理位置 跨越黑龙江、辽宁、吉林和内蒙四省。西北、北、东及东南分别被大兴安岭、小兴安岭和张广才岭及长白山所围。南面与辽西山地和辽北丘陵连接。北北东向展布。 2.规模：长750k m，宽330-370k m，面积约26万k m2。 3.勘探历程 (1)1955-1964石油普查阶段 1959,9.26,大庆长垣高台子构造带上的松基3井喷油, 28日，扶余3号构造上的扶27井或工业油流。 大庆油田，扶余油田 (2)1965-1975油田开发及外围勘探阶段 开发为主的阶段。隐蔽油藏进行了勘探。 扶余油层、萨尔图油层、黑帝庙油层等工业油流红岗、新立、木头和新北油田 （3）1976-1990新层系、新领域勘探阶段 深部层系、外围盆地“二次勘探” 现已发现37个油田，10个气田，1996年产量达5600万吨，天然气23亿立方米。 二基底和深部结构 基底结构： （1）岩石组成：古生代不同变质程度的变质岩和花岗岩（加里东、华力西、燕山期）组成。花岗岩占1/3，华力西期最为广泛。 （2）构造单元划分 三个复背斜、两个复向斜；从西北向东南褶皱轴逐渐由北北东转为北东向。花岗岩多分布于复背、向斜的轴部附近。 （3）基底性质 前古生界结晶基底 深部地质结构： （1）地壳厚度 松辽盆地总体位于地壳厚度减薄区，深部上地幔发生隆升。盆地地壳厚度一般在34k m之内。33k m莫霍面埋深线大体与现今盆地边界吻合。中央坳陷区地壳厚度仅为29k m。盆地中部存在一条北北东-近南北向的地壳厚度减薄带，向东西两侧增厚，西部增厚快，东部慢。 （2）地热场
含油气盆地构造单元划分
技术标准 目录汇编2002年6月11日16:42:18 已访问次数：2 次 标准名称: 含油气盆地构造单元划分 文件目录： 基础研究 标准性质 标准序号 标准年代号 专业 SY/T 5978 94 发布日期 实施日期1995年01月18日1995年07月01日ICS分类号采标情况 关键词 负责起草单位 是否废标未大庆石油管理局勘探公司 xx 石油天然气行业标准
SY/T 5978—94 含油气盆地构造单元划分 1995－01－18 发布1995－07－01 实施 xx 石油天然气总公司发布 xx 石油天然气行业标准 SY/T 5978—94 含油气盆地构造单元划分 ------------------------------------- 主题内容与适用范围-------------- 1 本标准规定了含油气盆地的一、二、三级构造单元划分原则。 本标准适用于具有断陷式、坳陷式结构特征的含油气盆地的构造单元划 分。 2 构造单元划分 2.1 基本构造单元 2.1.1 断陷式含油气盆地（以下简称“断陷盆地： ）； 2.1.2 坳陷式含油气盆地（以下简称“坳陷盆地”）。 2.2 次级构造单元 2.2.1 一级构造单元 2.2.1.1断陷盆地内的一级构造单元 a. 坳陷； b. 隆起； C.斜坡
2.2.1.2 坳陷盆地内的一级构造单元 a. 坳陷； b. 隆起； c. 斜坡。 2.2.2 二级构造单元（亚二级构造单元） 2.2.2.1 断陷盆地内的二级构造单元 a. 凸起 b. 凹陷。 2.2.2.2 断陷盆地内的亚二级构造单元 a. 断阶带； b. 断鼻带； c. 断裂构造带； d. 单斜带； e. 次凹。 2.2.2.3 坳陷盆地内的二级构造单元 a. 背斜带（长填）； b. 单斜带； c. 超覆带； d. 构造带（阶地）； e. 凹陷 2.2.3 三级（局部）构造单元
松辽盆地北部卫星油田多类型油藏形成条件及分布规律
收稿日期:2004?05?20 作者简介:黄 薇(1964-),女,浙江兰溪人,高级工程师,大庆油田有限责任公司勘探开发研究院副总地质师三 文章编号:1000?3754(2004)05?0030?03 松辽盆地北部卫星油田多类型油藏形成条件及分布规律 黄 薇,王雅峰,王 革,国成石,张立庆 (大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆 163712) 摘要:卫星油田是松辽盆地北部除大庆长垣以外葡萄花油层储量丰度二单井产量最高的油田三通过对 油田内探井和开发井的研究分析,从生油条件二构造和断裂的形态及演化史二沉积相展布二储层特征及各开发区块油水分布特征等方面系统地研究了卫星地区的油水分布规律和油藏类型,并分析了成藏控制因素三卫星油田构造二断层二砂体的不同配置关系形成了多种油藏类型,以断层?构造油藏为主,其次是断层?岩性油藏和岩性油藏三 关 键 词:圈闭;油气聚集;油水分布;油藏类型;松辽盆地 中图分类号:TE122.3 文献标识码:A 1 油田地质特征 卫星油田位于三肇凹陷西北部,东临大庆长垣, 目的层是下白垩统姚家组一段葡萄花油层,油层顶面埋藏深度为1350~1490m三葡萄花油层岩性以一套粉砂岩夹灰二灰绿色泥岩及过渡岩性为主,地层厚度为40~60m三依据旋回稳定性二砂岩发育状况和隔层条件将葡萄花油层细划分为9个小层三该区沉积受控于北部沉积体系,由3条水系形成4个三角洲体,影响卫星地区的主要是从大庆长垣延伸过来的第Ⅲ个和从安达方向延伸过来第Ⅳ个三角洲体复合体[1], 在工区内主要发育三角洲分流平原相,其次是三角洲内前缘相三 卫星油田葡萄花油层单井平均钻遇砂岩厚度10.9m,平均单井钻遇砂层数7.1层,平均单砂层厚度1.5m三该区葡萄花油层孔隙度一般分布为20%~26%,平均孔隙度约22%;渗透率一般分布为100×10-3~400×10-3μm 2,平均渗透率为141×10-3μm 2; 属于中孔二中渗储层[2]三 2 油水分布及油藏类型 2.1 油水分布特征 葡萄花油层纵向油水分布有4种形式:①全段纯油(芳33井);②上油二下水(卫19井);③油水同层(芳241井);④全段水层(太23二卫4井)三 除个别井油水层倒置外,大多数井纵向油水分布遵循重力分异原则三油层多出现在4号层以上,个别全段纯油井区油层可达9号层三平面上无论高断块二低断块均有含油显示,纵向上整个葡萄花油层属一套油水系统,各井无统一油水界面三油水分布受构造和岩性双重控制三由于众多断层切割,形成地堑二地垒及小幅度构造,促使油藏中油水再分配,横向上形成了纯油区二油水同产区和水区相间分布的格局三 2.2 油藏类型研究 (1)断块?构造油藏 断层和构造线共同形成的圈闭,一般在上倾方向为断层遮挡,下倾方向为构造线圈闭三如太东构造形成的太121井区油藏二中?12构造形成的卫21井区油藏等二中?2构造形成的卫26井区油藏二永?1构造形成的芳24井区油藏二永?2构造形成的卫25井区油藏二永?6构造形成的芳51井区油藏三断块?构造油藏是卫星油田的主要油藏类型三断块构造圈闭是有利的聚油构造,总体看构造高部位油柱高度大,构造低部位油柱高度较小三圈闭之外的井以产水为主三但由于分流河道砂体平面连通性差,砂体在平面的发育程度不一,因此圈闭内无统一油水界面三油水纵二横向分布还受控于砂体发育程度,因此局部受岩性影响[3]三 (2)断块油藏 由断块封闭形成断块圈闭,油气聚集形成断块油藏三如杏东?8断块中的卫18井区油藏二太东?36断块中的卫19井区油藏均是断块油藏三 03第23卷 第5期 大庆石油地质与开发 P.G.O.D.D. 2004年10月
松辽盆地北部上白垩统层序地层划分及沉积特征
Experience 经验交流EXCHANGE 【摘 要】确定了松辽盆地北部上白垩统层序地层的划分方案，将其划分为一个二级层序，三个三级层序，和六个四级层序；同时也分析了上白垩统的沉积特征，主要发育河流和泛滥平原相沉积，局部发育滨浅湖、三角洲相沉积。 【关键词】层序；沉积特征；上白垩统；松辽盆地 【Abst ra ct 】 Sequence stratigraphy classification criterion of upper Crataceous, north Songliao basin,is confirmed, it is divided into1 second-order sequence, 3 third-order sequences and 6 fourth-order sequences.Also, the sedimentary charac-teristics of upper cretaceous are analyzed. Fluvial facies and flood plain facies are mainly developed, shallow lake and delta facies only occurred in local area. 【Key words 】 sequence; sedimentary characteristics; upper cretaceous; songliao basin 周兴海 陈广金 中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院 大连九成测绘信息有限公司 松辽盆地北部上白垩统层序地层划分 及沉积特征 SEQUENCE STRA TIGRAPHY CLASSIFICA TION AND SEDIMENTARY CHARACTERISTICS OF UPPER CRETACEOUS, NORTH SONGLIAO BASIN 松辽盆地是我国东北地区一个中新生代陆相含油气盆地，横跨黑龙江、吉林、辽宁三个省和内蒙古自治区。近年来，很多学者对松辽盆地浅层（四方台组和明水组）构造进行了深入的研究。目前所发现丰富的油气资源大部分集中在嫩江组以下的储集层中，对浅层油气藏的研究较少，还存在很多基础的地质问题亟待解决。松辽盆地北部地区主要包括西部斜坡区、中央凹陷区、北部倾没区、东北隆起区、东南隆起区和西南隆起区等几个构造单元（图１）。 控制松辽盆地浅层油气成藏的一个重要因素就是浅层的层序格架。从宏观上看，目前对松辽盆地四方台组和明水组尚未开展过细微的层序地层研究。因此浅层储盖组合的发育演化规律不论纵向上还是横向上基本都还处于朦胧阶段，为此，有必要
2-1松辽盆地
松辽盆地
松辽盆地概况 地理：盆地四周为山脉环绕，西为大兴安岭，东界张广才岭和长白山，北与小兴安岭相接，盆地南缘地势低缓，向南开口，与辽河下游平原相接。 面积：26万km2。 盆地类型：松辽盆地是一个大型中、新生代陆相沉积盆地，包括黑龙江、吉林、辽宁及内蒙古自治区的一部分。 周围盆地：松辽盆地极其周围分布着众多的中新生代含油气盆地，沉积面积大于500km2的沉积盆地有23个，沉积岩面积约30.49万km2。
石油勘探九个重点区块 古龙、巴彦查干、太东-卫星、长垣中南段、临江、英台-四方坨子、大情字井、扶新、套保-镇赉开始石油地质勘探：1955; 标志着大庆油田的发现：1959年国庆前夕，在大庆长垣高台子构造上的松基三井青山口组获得工业油气流。 已发现油气田：到1990年代初，共发现油气田34个，其中油田、油气田27个，气田7个。 近年发现：在盆地西部龙虎泡地区及其它地区又发现了油气田。 大庆油田为主力油田：包括喇嘛甸、萨尔图、杏树岗、太平屯、高台子、葡萄花、敖包塔等7个局部构造。
长垣以西 长垣以东 松南老区待探规模： ◆约20-25亿吨 长垣以西：15.6 亿吨 大庆9-10 亿吨 吉林5-6 亿吨 长垣及以东：5-6 亿吨 松南老区：1.5-2.0亿吨十五增储规模 ◆两家年增1.2-1.5亿吨， 有资源基础
K=盆地中最主要的沉积岩系，厚度大，分布广。 八个含油层，按生储盖组合关系，可划分为浅部、上部、中部、下部和深部五套含油组合。 油气田:26个 石油地质储量: 88522万吨。 天然气地质储量：121.4亿立方米 开发油田：16个年产原油：375万吨。 3·′? ′t ?? èá2oé¨3· ?? èá ?y ′t2??a ??3?Dí?? ′t?￠?y2??a ???ìé??¨Dê°? ′t?￠?yDí?? ??3?Dí?? èá??áü2?D′Dê°? ?y??2ó±?3DDê°? ′t?￠????áü??°°Dê°? 3??|?a3·??áü Da±?3·??áü ?±·D3D3·??áü óí°?·?Dê 3··ì ì?°?·?Dê 3··ì ??°?·?Dê 3··ìá?o-3· ??′?ê1Dê°? ?aê23· ?′?o?ú3· ?|1?3· μ?é¨3DDê°? ·ú3?àíDê°? 3?°? à÷è?3· ?úDê°?2￠Dê°?μ?°?3··ìà?±? ?ì°?·?Dê 3··ì 浅部组合
松辽盆地外围油气调查成果与经验
全国地质调查工作会议经验交流材料之一 松辽盆地外围油气调查成果与经验 中国地质调查局油气资源调查中心 近年来，中国地质调查局逐步加大油气基础地质调查和战略选区力度，在“新区、新层系、新领域、新类型”取得重要进展。2014年，获得“突参1井获轻质原油”等10个油气调查新发现、“慈页1井发现页岩气”等6个页岩气调查新发现、油页岩等3个非常规调查新发现，开辟了一批油气勘探新阵地；带动中石油、中石化、延长等10余家相关企业开展后续合作，初步发挥引领商业性勘探的重要作用；为部提供40余处油气勘查招标区块，支撑服务矿政管理的能力显著提高。应该讲，我局在油气领域的基础性、先行性作用正逐步显现。 其中，松辽外围突泉盆地钻获轻质原油成果尤为显著、意义特别重要，得到了院士专家的高度肯定和行业内的重要反响。系统总结松辽外围油气调查新发现、探索油气调查新模式、梳理油气调查新创新，对推进松辽外围今后的新部署
具有重要指导意义，对推进我局公益性地质调查工作具有重要借鉴意义。 一、松辽外围油气调查新发现 松辽盆地及外围约60万平方千米，除已发现的松辽等大型油气盆地外，外围广大地区共有50多个中小型盆地，地质地貌条件复杂，加之构造运动及火山活动等因素，使得确立盆地范围、查明地层展布，特别是火山岩覆盖层下的地层展布与含油气性，面临极大挑战。中国地质调查局于2008年部署实施“松辽盆地外围油气基础地质调查”项目（地矿专项），2013年部署实施“索伦-林西地区油气资源选区调查”项目（战略选区专项），组织10余家专业单位，100余位科研人员，共计投入经费超过1亿元，主要取得3个方面新发现和认识。 第一，油气基础地质调查获得众多新认识，夯实了松辽外围油气调查根基。沈阳地调中心通过开展中国地质调查局松辽外围中新生代盆地群油气地质综合调查项目，在大面积火山岩覆盖油气工作空白区圈定了“龙江盆地、突泉盆地、扎鲁特盆地、林西盆地和乌兰盖盆地”等油气新区、确认中、下侏罗统以及上二叠统等油气新层系，依据盆地凹陷面积、暗色泥岩厚度、烃源岩特征、含油气情况等，优选突泉盆地为松辽外围侏罗纪油气新区、新层系勘探突破的远景盆地。 此外，对于松辽外围油气地质调查程度极低的锡林郭勒盟、兴安盟、赤峰市三盟市交界地区，油气基础地质调查工
2014《沉积盆地成因学》复习资料
《沉积盆地成因学》复习资料 一、岩石与岩石圈变形 1、区分体力（body force）、面力（surface force）和应力（stress） 体力（body force）在固体内处处存在，与其体积或质量呈正比，又称质量力。地球引力引起的重力和地球自转引起的惯性力是岩石圈中岩石受到的两种最重要的体力。 面力（surface force）作用于物体的外表面，又称接触力。面力的大小与受力表面积和表面的方向相关。水平表面上受到的垂直面力随深度呈线性增加。 应力（stress）是在体力或面力作用下引起的，是作用在物体内或表面单位面积上的力。垂直表面的为正应力（σ），平行表面的为剪应力（τ）。 2、什么是静岩压力？ 地质学中常用静岩压力来描述地下深处岩石纯粹由于上覆岩层重量引起的应力状态，它造成对底面A的垂直压应力为：σ1= ρgh。 3、目前有几种地壳均衡模型？Platt模型与Airy模型差别是什么？ 20世纪初，J. F. 海福德、海伊斯卡宁（W. A. Heiskanen）和韦宁·迈内兹（F. A. Vening Meinesz）等人进一步完善了普拉特和艾里的假想，形成3种地壳均衡学说：普拉特-海福德模型、艾里－海伊斯卡宁模型和韦宁·迈内兹模型。 4、影响岩石变形的因素有哪些？各自会对岩石变形发生怎样的影响？这些因素在岩石圈变形中会发生作用吗？ (1)影响岩石变形的因素 外界因素：围压：围压增大，岩石的强度极限增大，韧性增大 T-P联合作用！ 缓慢的永久性变形，称为蠕变。 内部因素：各向异性：各种面理会成为先存薄弱面，岩石的极限强度会随主应力轴与各向异性构造的方位变化而变化。 (2)有三个参数决定了岩石发生脆性变形或韧性变形：压力、温度和应变速率。 5、区分Byerlee定律和内维尔-库仑破裂准则。 脆性破裂的发生取决于正应力N何时超过岩石内潜在摩擦阻力F，二者的比值等于摩擦系数（f），或内摩擦角的正切（tan?）：F/N = f = tan?。 Byerlee（1978）通过一系列实验后发现，在应力很低时，摩擦系数会因材料而不同，在应力为5-100 MPa时，摩擦系数与材料间对比关系变差，而当正应力超过200 MPa后，摩擦系数不再材料相关，有：F = aN + b这就是著名的Byerlee定律。在压力>2kbar（200MPa）时，系数a和b分别为0.6和0.5 kbar。 Byerlee 定律的形式与内维尔-库仑破裂准则（Nevier-Coulomb failure criterion ）相同：τc= σtan ? + C式中τc为破裂的临界剪切应力，σ为正应力，?为内摩擦角，C为正应力等于零时岩石的强度，称粘度。