蘇北盆地高郵凹陷隱蔽性斷層構(gòu)造特征分析與預(yù)測(cè)

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1、第40卷第1期2016年3月地質(zhì)學(xué)刊JournalofGeologyV01．40No．1Mar．．2016doi：10．3969／j．issn．1674—3636．2016．01．37蘇北盆地高郵凹陷隱蔽性斷層構(gòu)造特征分析與預(yù)測(cè)姜芹芹1，周紹榮1，朱光2，謝成龍2，王巖生1，吳進(jìn)飛1(1．淮安市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，江蘇淮安223001；2．合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽合肥230009)摘要：晚白堊世晚期一新生代發(fā)育的高郵凹陷，是蘇北盆地南部典型富含油氣的半地塹式斷陷盆地，自南向北分為南斷階、深凹帶與北斜坡。該凹陷復(fù)雜斷裂構(gòu)造系統(tǒng)與相應(yīng)的沉積格局受印支期NEE向逆沖基底斷層系與晚侏羅

2、世伊澤納崎板塊高速斜向俯沖形成的NNE向左行平移基底斷層系影響，同時(shí)受古近紀(jì)期間區(qū)域近SN向拉張應(yīng)力狀態(tài)控制。北斜坡東部花瓦構(gòu)造帶主體EW向正斷層與NNE向隱蔽性斷層發(fā)育了限制型、連接型、復(fù)合型3類隱蔽性斷塊圈閉模式，同時(shí)在平面上形成多種組合樣式。通過研究花瓦區(qū)隱蔽性斷塊圈閉實(shí)例與有限差分法數(shù)值模擬，分析總結(jié)出高郵凹陷NNE向隱蔽性斷層的成因機(jī)制與構(gòu)造特征，并推斷了5條隱蔽性斷層發(fā)育帶。關(guān)鍵詞：基底斷層；斜向拉伸；隱蔽性斷層；斷塊圈閉；高郵凹陷；蘇北盆地；江蘇中圖分類號(hào)：P618．130．2+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3636(2016)01—0037—100引言蘇北盆地南部

3、油氣富集的高郵凹陷已進(jìn)入高成熟勘探階段，再勘測(cè)到規(guī)模較大的構(gòu)造油氣圈閉的機(jī)率很低(邱旭明，2003；鄧麗娟等，2009)。因此，采用全三維地震勘探技術(shù)對(duì)高郵凹陷內(nèi)部復(fù)雜斷裂構(gòu)造系統(tǒng)進(jìn)行分析解釋，最終在尋找隱蔽性油氣藏方面取得顯著成果。本次工作主要依據(jù)高郵凹陷精細(xì)地震解釋資料，并參考前人相關(guān)研究成果，重點(diǎn)剖析已探明的花瓦構(gòu)造帶隱蔽性斷裂構(gòu)造特征與斷塊圈閉發(fā)育模式，解析高郵凹陷隱蔽性斷層的成因，進(jìn)而為整個(gè)凹陷隱蔽性斷層的空間分布提供理論預(yù)測(cè)，也為未來勘探隱蔽性圈閉指明了方向。1地質(zhì)概況EW向斷層系及多被限制在前2組斷裂系統(tǒng)之間并呈斷續(xù)分布狀態(tài)的NNE向斷層系。高郵凹陷被劃分為北斜坡、深凹帶

4、與南斷階3個(gè)次級(jí)構(gòu)造帶，其中北斜坡指漢留斷裂與吳②斷裂以北的區(qū)域，包括吳岔河構(gòu)造帶、劉陸次凹、花莊一瓦莊構(gòu)造帶(簡(jiǎn)稱花瓦構(gòu)造帶)等6個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元。位于北斜坡東部的花瓦構(gòu)造帶分為花莊、瓦莊2個(gè)次級(jí)構(gòu)造區(qū)，屬于斷裂構(gòu)造系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域(圖2、圖3)。通過分析高郵凹陷的構(gòu)造事件、深淺地層建造關(guān)系以及地層巖性特征等，可將凹陷的沉積蓋層分為3個(gè)次級(jí)構(gòu)造層(表1)，包括分散伸展斷陷階段發(fā)育的泰州組與阜寧組組成的下構(gòu)造層、由始新統(tǒng)戴南組和三垛組構(gòu)成的中部構(gòu)造層以及新近紀(jì)以來的拗陷階段發(fā)育的上構(gòu)造層。此外，在中構(gòu)造層發(fā)育期間強(qiáng)烈的構(gòu)造變形促使高郵凹陷的3個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元基本定型(鄧麗娟等，2009；

5、朱光等，2013)，此時(shí)凹陷屬于集中斷陷型盆地，類似于窄裂谷盆地(Beneseta1．，1996)。高郵凹陷位于蘇北盆地東臺(tái)坳陷中南部，為典型的南斷北超、南深北淺單斷裂谷式凹陷(圖1)。2盆地基底與古近紀(jì)應(yīng)力狀態(tài)凹陷整體呈NEE走向，包含3組正斷層系統(tǒng)：發(fā)育程度最高的NEE向斷裂系、主要分布在北斜坡的近蘇北盆地位于郯廬斷裂帶東側(cè)、蘇魯造山帶南收稿日期：2015—04—03；修回日期：2015—06—18；編輯：陸李萍基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃(91214301)、江蘇油田項(xiàng)目共同資助作者簡(jiǎn)介：姜芹芹(1986一)，女，工程師，斷裂構(gòu)造專業(yè)，從事油田構(gòu)造地質(zhì)與礦產(chǎn)勘查研究工作

6、，E-mail：jiangqql22@126．tom地質(zhì)學(xué)刊圖l高郵凹陷構(gòu)造單元?jiǎng)澐制矫鎴D與代表性地震解釋剖面圖(據(jù)中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，2012，2013)Fig．1M叩showingtectonicunitdivisionoftheGaoyouSaginSubeiBasinandatypiadseismicinterpretationprofile(a)tectonicunitdivisionoftheGaoyouSag；(b)seismicinterpretationprofilealonglineG45側(cè)的下?lián)P子地臺(tái)北部，是蘇北一南黃海盆地的西部陸上部分。下?lián)P子地

7、臺(tái)主要經(jīng)歷了震旦紀(jì)一中三疊世地臺(tái)海相蓋層發(fā)育階段、中三疊世末一中侏羅世印支一早燕山期前陸變形與沉積階段、晚侏羅世左行平移斷裂活動(dòng)與區(qū)域性隆起階段和白堊紀(jì)伸展斷陷階段，最終形成現(xiàn)今的蘇北盆地基底(董樹文等，1994；邱海峻等，2006；梅廉夫等，2008)。下?lián)P子地臺(tái)第一階段發(fā)育的連續(xù)沉積海相地層代表相對(duì)穩(wěn)定的沉積蓋層(梅廉夫等，2008)。在中三疊世末期，華北、揚(yáng)子兩大板塊發(fā)生陸一陸碰撞形成大別一蘇魯碰撞造山帶，促使揚(yáng)子板塊北部前陸變形帶發(fā)育了