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基隆凹陷构造演化特征及油气资源潜力

孙晶 杨长清 王建强 韩宝富

孙晶, 杨长清, 王建强, 韩宝富. 基隆凹陷构造演化特征及油气资源潜力[J]. 海洋地质前沿, 2017, 33(4): 38-42. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006
引用本文: 孙晶, 杨长清, 王建强, 韩宝富. 基隆凹陷构造演化特征及油气资源潜力[J]. 海洋地质前沿, 2017, 33(4): 38-42. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006
SUN Jing, YANG Changqing, WANG Jianqiang, HAN Baofu. TECTONIC EVOLUTION OF THE JILONG SAG AND ITS PETROLEUM POTENTIAL[J]. Marine Geology Frontiers, 2017, 33(4): 38-42. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006
Citation: SUN Jing, YANG Changqing, WANG Jianqiang, HAN Baofu. TECTONIC EVOLUTION OF THE JILONG SAG AND ITS PETROLEUM POTENTIAL[J]. Marine Geology Frontiers, 2017, 33(4): 38-42. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006

基隆凹陷构造演化特征及油气资源潜力

doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006
基金项目: 

国家自然科学基金 41476053

国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室基金 MRE201225

国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室基金 MRE201311

国土资源部地质调查专项 DD20160153

详细信息
    作者简介:

    孙晶(1981—),男,博士,高级工程师,主要从事沉积及油气地质研究工作. E-mail:sunjing603@163.com

  • 中图分类号: P618.13

TECTONIC EVOLUTION OF THE JILONG SAG AND ITS PETROLEUM POTENTIAL

图(4)
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-30
  • 刊出日期:  2017-04-28

基隆凹陷构造演化特征及油气资源潜力

doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006
    基金项目:

    国家自然科学基金 41476053

    国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室基金 MRE201225

    国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室基金 MRE201311

    国土资源部地质调查专项 DD20160153

    作者简介:

    孙晶(1981—),男,博士,高级工程师,主要从事沉积及油气地质研究工作. E-mail:sunjing603@163.com

  • 中图分类号: P618.13

摘要: 基隆凹陷是东海陆架盆地主要沉积凹陷,自晚白垩世以来,共经历了裂陷期、裂后沉降期和区域沉降期等3个构造演化阶段,沉积了巨厚的新生代地层。基隆凹陷为一被断层复杂化的半地堑凹陷,属于东断西超的箕状断陷。新生代自西向东可划分为西部缓坡断阶带、中央洼陷带和东部陡坡带3个构造带。始新统至中新统发育多套生储盖组合,表明基隆凹陷具有良好的油气资源潜力。

English Abstract

孙晶, 杨长清, 王建强, 韩宝富. 基隆凹陷构造演化特征及油气资源潜力[J]. 海洋地质前沿, 2017, 33(4): 38-42. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006
引用本文: 孙晶, 杨长清, 王建强, 韩宝富. 基隆凹陷构造演化特征及油气资源潜力[J]. 海洋地质前沿, 2017, 33(4): 38-42. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006
SUN Jing, YANG Changqing, WANG Jianqiang, HAN Baofu. TECTONIC EVOLUTION OF THE JILONG SAG AND ITS PETROLEUM POTENTIAL[J]. Marine Geology Frontiers, 2017, 33(4): 38-42. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006
Citation: SUN Jing, YANG Changqing, WANG Jianqiang, HAN Baofu. TECTONIC EVOLUTION OF THE JILONG SAG AND ITS PETROLEUM POTENTIAL[J]. Marine Geology Frontiers, 2017, 33(4): 38-42. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.04006
    • 东海陆架盆地位于欧亚板块、太平洋板块与印度板块交汇处[1-4]。盆地西邻浙闽隆起区,与浙江、福建、上海两省一市相毗邻,东接钓鱼岛隆褶带、冲绳海槽,自西向东包括3个二级构造单元:西部坳陷带、中部隆起带、东部坳陷带。三级构造单元包括长江凹陷、瓯江凹陷、雁荡低凸起、闽江凹陷、台北低凸起、西湖凹陷、基隆凹陷、观音凸起等[5, 6](图 1)。

      图  1  东海陆架盆地新生代构造区划(据文献[4]修改)

      Figure 1.  Cenozoic tectonics of the East China Sea Shelf Basin (modified from reference [4]).

      基隆凹陷是东海陆架盆地内的一个三级构造单元。位于闽江凹陷的东部,台湾省基隆市的东北面,介于台北低凸起和钓鱼岛隆褶带之间,北面与西湖凹陷、南面与新竹凹陷呈脊部相连,走向NNE—NE,长380 km,宽约40~120 km,面积约2.9万km2(图 1)。是一个自晚中生代至新生代的沉积凹陷,凹陷基底主要由中生代火山岩复杂化的变质岩、沉积岩和局部晚古生代变质岩组成,在此背景上接受了新生代地层沉积[7, 8]

      基隆凹陷由西部缓坡断阶带、中央洼陷带和东部陡坡带组成(图 2)。

      图  2  基隆凹陷结构图(剖面位置见图 1)

      Figure 2.  Structure of the Jilong Sag(See Fig. 1 for location of the profile)

      西部缓坡断阶带主要发育一系列NE向或NNE向伸展断层,有多条断层断至基底,向西为台北低凸起,与台北低凸起之间以断层分界。其中部分顺向断层控制了构造坡折带的形成和展布。

      中央洼陷带断层以NE走向为主,多为伸展断层,断层较深但未断至基底,断距随断开层位深度越来越大,并对沉积有一定控制作用,是基隆凹陷的沉积和沉降中心。

      东部陡坡带主要发育2条近NE向断层,其中,西侧断层为控制凹陷边界的主断层,断面陡峭且平直,断面倾角大,该断层是划分中央洼陷带和东部陡坡带的边界断层;另一条断层为陡坡带的内边界,往往有若干小断层与之伴生,平面上呈雁行式排列。

    • 基隆凹陷南窄北宽,呈NE—SW向展布,近椭圆状。其构造演化阶段的划分与盆地整体演化阶段一致,在区域应力场的控制下有明显的阶段性,可分为3个演化阶段:裂陷期、裂后沉降期和区域沉降期(图 3)。

      图  3  基隆凹陷构造演化

      Figure 3.  Tectonic evolution of the Jilong Sag

    • 在晚中生代—始新世期间,太平洋板块运动方向由NWW转向NNW,同时菲律宾板块也开始向NWW方向运动,并斜向俯冲于欧亚板块之下。整个东海陆架区主要处于单剪应力场,导致盆地发育一系列的箕状断陷,并分别发生了2次与盆地断陷型结构形成直接相关的区域性构造事件,即古新世早期的雁荡运动和始新世早期的瓯江运动。这一时期是东海陆架盆地中各个断陷的主要发育期,是东海陆架新生代盆地的主要成盆期。

      基隆凹陷的裂陷作用开始于古新世末的瓯江运动,瓯江运动结束后,在区域单剪应力场的作用下,东部坳陷带东侧靠近钓鱼岛隆褶带处控凹断裂发育,断距较大,靠近控凹断裂附近沉积了巨厚的始新世地层,断陷结构也呈现出“东断西超”的箕状特征,此时沉降中心(同时也是扩张裂陷中心)由瓯江凹陷转移至基隆凹陷(图 4)。

      图  4  基隆凹陷构造发育剖面

      Figure 4.  Tectonic evolution of the Jilong Sag

      基隆凹陷两侧断层在始新世早期快速发育,形成较厚沉积,始新世晚期基本停止活动,盆地进入坳陷阶段。

    • 始新世末的玉泉运动以剪切挤压作用为主,使基隆凹陷东侧的钓鱼岛隆褶带发生褶皱隆升。玉泉运动后基隆凹陷构造活动进入相对平静期,发生整体沉降,进入裂后沉降期(图 4)。渐新统沉积广泛,断裂发育较少,对沉积控制作用不明显。

      在渐新世期间,整个东部坳陷带沉积了较厚的渐新统地层,其中,沉积中心位于基隆凹陷。

    • 在早中新世期间,菲律宾板块的运动方向由NWW转向NNW,受其影响本区发生花港运动,整个东海陆架盆地再次受剪切拉分作用控制,盆地的断陷结构转为坳陷结构,开始接受巨厚的中新世地层沉积(图 4)。

      在上新世期间,由于菲律宾板块与台湾岛的弧陆碰撞产生的挤压作用,使早期断裂活化现象在基隆凹陷较为明显,浅层断裂也较瓯江凹陷发育,同时也偶见挤压褶皱构造发育,显示了新构造运动对基隆凹陷乃至整个东部坳陷带的巨大影响力。

    • 基隆凹陷内没有地质参数井,仅在西南端有3口钻井,因此,其勘探程度较低,只能达到概查阶段。而基隆凹陷北面的西湖凹陷属于勘探成熟区,目前已经证实了具有很大的勘探潜力。

      基隆凹陷与西湖凹陷之间仅由一个鞍部相隔,此鞍部在始新世主要生烃岩系沉积时期也接受了巨厚沉积,说明当时基隆凹陷与西湖凹陷属同一整体。因此,基隆凹陷与西湖凹陷有相似的沉积构造发育史,油气分布特征也应相似,为有利的生烃凹陷。

      西湖凹陷中BS1井距基隆凹陷较近(距离凹陷中心仅120 km),古近系渐新统花港组、始新统平湖组和宝石组,均发育多套生储盖组合。基隆和西湖凹陷在渐新世早期为同一凹陷,沉积物源方向是由北向南,以河流—湖泊相沉积为主,基隆凹陷沉积地层岩性总体上要比西湖凹陷细。在早渐新世整体抬升过程中,在基隆凹陷北端形成一个近东西走向的低凸起,该低凸起将西湖凹陷和基隆凹陷分隔开来,成为2个凹陷,同时对地层沉积具有控制、分隔作用,使基隆凹陷由以河湖交互相为主转为以滨浅湖相沉积为主。从沉积相角度推断,基隆凹陷烃源岩要优于西湖凹陷,同时,盖层条件也优于西湖凹陷。

      西湖凹陷BS1钻井揭示始新统砂岩约占地层厚度的40%,渐新统砂岩约占地层厚度的50%。此外,BS1井揭示平湖组>5 m的砂层较多且物性好。同时,在西湖—基隆凹陷带之间的低凸起附近发育有三角洲、冲积扇等沉积砂体,均可以作为良好的储集层。因此,基隆凹陷储集条件良好。

      综合分析认为, 基隆凹陷沉积相带较好,其生储盖条件要优于西湖凹陷。

    • 据地震资料解释成果,始新统在基隆凹陷整个凹陷均较发育,在靠东侧钓鱼岛隆褶带一侧呈NE—SW向展布,由SW至NE呈楔形增厚。通过与西湖凹陷对比得知,始新统宝石组和平湖组主要为河湖—浅海相沉积,岩性为砂泥岩互层,可见始新统具备良好的烃源岩并具有较好的盖层条件。砂岩比例比古新统有明显增加,并有单层厚度大的特征,砂岩物性较好,可作为良好的储集层。

    • 基隆凹陷渐新世期间为裂后沉降期,其沉降中心基本继承了始新世裂陷期,略有迁移,由原来的靠近东部钓鱼岛隆褶带一侧向基隆凹陷中部呈NE—SW向展布。通过与西湖凹陷对比得知,渐新统花港组以浅湖相沉积为主,以砂泥岩互层为基本特征,砂岩较发育,约占地层厚度的50%,单层厚度较大但物性一般,可成为较好储集层,同时,泥岩厚度较大,烃源岩条件较好,并具备较好的盖层条件。

    • 中新世时期,东海陆架整体沉降向海倾斜,沉积由陆向海呈楔状加积,造成了西薄东厚的沉积格局。中新统最厚处位于基隆凹陷东部。

      中新统龙井组为河湖交互沉积,砂岩和泥岩含量基本相当,凹陷中心泥岩有一定生油潜力,但生油面积不大,湖相砂岩与透镜状砂岩为该组较好的储集类型。

      玉泉组同样为河湖交互沉积,但砂岩含量有所增加,厚度约占地层总厚度的70%,泥岩约占地层总厚度的30%。玉泉组下部地层砂体基本为河道砂体,这些砂体本身以透镜状产出,可形成良好圈闭。

    • 西湖凹陷已经发现2个油气富集带,一个位于凹陷西斜坡,另一个位于中央洼陷带的背斜带上[8-10]。通过分析基隆凹陷生储盖组合特征及沉积相带分布规律认为,西部缓坡断阶带为基隆凹陷油气勘探最有利区带。

      西部缓坡断阶带沉积体系与中央洼陷带和东部陡坡带具有较大差异,主要以三角洲、冲积扇及河道砂体等沉积为主,储层储集性能优越,同时海湾相、前三角洲相、滨湖相泥岩可作为盖层,加之不整合面及深大断裂可作为油气运移通道,有利于油气藏的形成,是基隆凹陷有利油气聚集区。

      中央洼陷带是基隆凹陷的沉积中心和沉降中心,同时也是生烃中心,是仅次于西部缓坡断阶带的有利油气聚集区。中央洼陷带其沉积体系主要以河湖—浅海相为主,沉积物粒度比较细,虽发育三角洲和冲积扇等砂体,但砂质含量较低,砂岩、泥岩互层中的泥岩含量较高,总体来看缺少储层,仅有机会形成规模较小的隐蔽油气藏。

      东部陡坡带,靠近控凹断裂,主要发育冲积扇、扇三角洲和水下扇等重力流沉积体。沉积物分选较差,推测其储层储集性能较差,不易形成完整圈闭,存在一定的勘探风险。

    • (1) 基隆凹陷为一被断层复杂化的半地堑凹陷,属于东断西超的箕状断陷。新生代自西向东可划分为西部缓坡断阶带、中央洼陷带和东部陡坡带3个构造带。

      (2) 基隆凹陷是东海陆架盆地主要沉积凹陷,自晚白垩世以来,共经历了裂陷、裂后沉降和区域沉降等3个构造演化阶段,沉积了巨厚的新生代地层。

      (3) 基隆凹陷与西湖凹陷具有相似的沉积构造发展史,油气分布特征也应相似,为有利的生烃凹陷。而基隆凹陷沉积相带较好,其生储盖条件要优于西湖凹陷。

      (4) 在3个构造带中,西部缓坡断阶带为基隆凹陷最有利油气聚集区,其次是中央洼陷带,而东部陡坡带存在一定的勘探风险。

参考文献 (10)

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