东营凹陷膏盐层的发育对油气成藏的影响毕业论文(编辑修改稿)

东营凹陷膏盐层的发育对油气成藏的影响毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

NWW， NEE 向四组。 NE 向如高青，八面河断裂， 这些断层属中生代郯庐断裂系 NE向走滑断层转化为下第三系走滑正断层。 NWW向断裂在本区主要为石村断裂，青坨子 永安断裂，断面形态为铲式，控制了中新生代的沉积。 EW 向断层在本区为陈南断裂及其派生的胜北断裂，其断面形态呈铲式或坐椅式。 二者组合形成典型的伸展构造样式。 陈南断裂发育早，控制沙四孔店沉积中心的展布，而胜北断层发育较晚，主要控制了沙三段的沉积。 NEE 向断裂在本区主要发育于博兴断裂带、陈官庄断裂带、王家岗断裂带和梁家楼一现河构造带，它们一般只切割下第三系，断面一般为铲式或平面式，主要控制沙三段的沉积，是典型的下第三系同沉积构造 （图 ）。 背斜构造 东营 凹陷的背斜构造主要是同沉积背斜现河底辟背斜。 胜坨 宁海滚动背斜、辛镇 现河底劈背斜。 胜坨 宁海滚动背斜是该凹陷最大的含油气构造，它是发育在胜北断层上盘的大型滚动背斜构造，其滚动背斜的主体由沙三上、沙二段组成，走向呈近 EW 向，背斜又被三级张性断裂斜构造复杂化。 辛镇 现河底劈背斜其主体由沙三段 东营组构成，据分析该构造形成于沙二段以后，其成因与沙四段石膏层、膏泥岩及沙三段泥岩等物质沿断裂带底辟作用有关。 向斜构造 它是受主要断裂控制的负向构造单元，一般分布在控洼断裂的下盘（如博兴洼陷、利津洼陷、民丰洼陷）或背斜构造的侧翼如牛庄洼陷。 洼陷带主要发育了巨厚的下第三系，是烃源岩的主要发育区。 下 第三系构造按其在平面和剖面上的组合形式及其对油气聚集的控制作用，可进一步划分为陡坡断阶构造带（如滨南 利津陡坡断阶构造带、胜北永安陡坡断阶构造带、平南 高青陡坡断阶构造带）、缓坡断阶构造带（如陈官庄王家岗缓坡断阶构造带、博兴缓坡断阶构造带），中央底辟断裂背斜带、洼陷带（牛庄、民丰、利津、博兴洼陷）和位于盆地边缘的地层超覆带。 12 图 东营凹陷构造格架图 区域沉积条件及主要地层 东营凹陷作为渤海湾裂陷盆地的次级凹陷，早第三纪沉积具有明显的旋回性。 每个旋 回表现为冲积扇一河流一滨浅湖一深湖、半深湖一浅湖、残留湖一河流、三角洲平原、沼泽等的演化规律，每个旋回也有其自身的古环境及古水系、古生物化石组合及岩性组合和电性特征。 燕山运动之后，东营凹陷经历了晚白垩世至古新世的抬升剥蚀。 始新世，在隆起的基础上开始发生断陷沉降，在陈南断层和高青 平南断层等边界断层的控制下形成了周围为凸起所环绕的东营半地堑掀斜断块盆地。 孔店组早期 沉积时期 ，气候稍有湿润，此时山谷相间，洼陷范围小，湖水聚集有限，以形成局限湖泊和冲积扇、近源冲积平原为主。 该时期东营凹陷分为南北两个互不连通的次级 洼陷：博兴和东营北部洼陷。 孔店组后期至沙四 沉积 早期，气候转为干旱，在凹陷四周发育巨厚的红色冲积扇，洼陷中心则间歇性地沉积了盐湖相膏盐层和泥岩。 沙四 沉积 晚期气候稍转湿润，在经历了早期的剥蚀后，凹陷内物源供给减少，形成了广延而薄层的砂质和碳酸盐质滩坝沉积体系，只在凹陷中北部有半深湖、深湖相沉积体系。 沙三段 沉积时期 气候湿润，早期物源供给少，在基底持续沉降的条件下，形成欠补偿的大面积半深湖 深湖沉积。 中期开始沿凹陷近东西轴向发育远源河流三角洲充填。 此阶段沉积物补给速度和基底沉降速度基本相当，以滨浅湖、深湖 和半深湖为主；晚期，来自13 四面凸起上的物源注入盆地，形成过补偿沉积。 沙二段 沉积时期， 气候转为干热，凹陷被填平后，遭受剥蚀。 后期边界断层重新活动，开始了新一期充填演化阶段。 沙一段沉积时期 ，气候又开始变得湿润，早期物源供给量小，基底沉降缓慢，从而广泛发育了砂质和碳酸盐质滨浅湖及半深湖沉积。 东营组沉积时期，河流三角洲持续向湖内进积并再一次将湖盆填平， 此时，渤海湾盆地抬升经历了准平原化，形成冲积平原沉积，即馆陶组地层 根据各方资料，东营凹陷主要发育地层如图 所示。 表 东营凹陷中央隆起带钻遇地层简表 区域构造发展史 多幕裂陷充填期 东营凹陷从侏罗系到第三系经历了早、中侏罗世的挤压作用，晚侏罗一早白垩和老第三纪的裂陷作用以及晚第三纪的坳陷作用。 因此，东营凹陷按其内发育的较大规模的不整合面、沉积充填的特征、火山岩发育特点及构造发育特征，具有多幕裂陷充填期，可进一步划分为四个阶段 ：（ 1）早期初始裂陷幕即孔店组沉积时期；（ 2）晚期初始裂陷幕即沙四段沉积时期；（ 3）裂陷伸展幕即沙三段及沙二段下部沉积时期；（ 4）裂陷收敛幕即沙二上及东营组沉积期。 裂后充填期裂后充填期以其简单的沉积体系构成，补偿式沉积和大面积发育河流体系为特点，沉积体系展布已不再受主干断裂的活动性的控制，地层厚度在全区比较稳定，表明东营凹陷此时已统一于整 个渤海湾盆地之中，进入裂后热沉降阶段，其构造活动性相对较弱而且均一化分两个时期：（ 1）热沉降期即馆陶组沉积期；（ 2）加速降期即明化镇组沉积期。 14 膏盐岩是蒸发岩中的一种主要岩石类型，主要由石膏、硬石膏、变水石膏组成，含少量石盐、盐类矿物、白云石、粘土、有机质、铁的氧化物等。 膏盐岩并非严格意义上的岩 石类型，而只是一种常见的说法，是对油气产出区以岩盐和膏岩为主、呈共生或互层产出的大套地层的笼统说法。 东营凹陷膏盐岩地层发育及分布特征 我国膏盐岩主要分布在东部、西部具有盐湖相沉积的盆地。 平面上从东部渤海湾盆地的中部黄骅坳陷开始，向南经济阳坳陷、冀中坳陷到东濮凹陷，再往南至南襄盆地和江汉盆地均有分布。 西部主要分布在塔里木盆地的库车坳陷和柴达木盆地等。 剖面上 ， 主要发育在中生代 (主要是白垩纪 )和第三纪。 东营凹陷的塑性层由石盐岩、石膏岩、膏盐岩、盐膏岩、灰质泥岩、软泥岩以及含膏、含盐泥岩等组成 [4]， 平面上主要发育在东营凹陷中北部， 含膏盐层位由南向北抬高变新 ，膏盐层厚度东厚西薄 ， 逐渐尖灭。 剖面上主要发育在孔店组一段 及沙河街组四段。 剖面特征 东营凹陷膏盐岩主要发育在古近系孔店组一段上部及沙河街组四段。 根据岩心、录井、地震等资料可以将其划分为孔一段上部、沙四段下部一、二套，沙四段上部共 4套膏盐层(图 ) [3]。 这 4套膏盐岩由几十个小的盐韵律层组成。 该区膏盐岩在垂向上有比较明显的蒸发成因的沉积序列 (图 )。 每一典型旋回分为3层 :旋回开始时为泥岩或薄层碳酸膏盐层；之上为膏质泥岩、泥膏岩、泥质膏盐岩、膏岩或杂卤石层；最上部为膏盐岩及膏盐层。 盐岩单层最大厚度可达 21m。 在部分井段只发育旋回的前两个部分， 例如东风 1井主要旋回为泥岩 石膏、杂卤石或钙芒硝。 平面特征 东营凹陷膏盐岩平面分布较为广泛，民丰洼陷、中央隆起带、牛庄洼陷及滨南 利津地区都有膏盐岩发育，并具有环状分布特征，从湖盆中心向盆地边缘依次沉积盐岩、石膏、泥膏岩、碳酸盐岩、泥灰岩、碎屑岩 (图 )， 盐岩沉积范围较小，主要集中在民丰洼陷以及中央隆起带附近，向北突变为砂砾岩，向其他方向渐变为砂泥岩。 对钻穿膏盐层的二十余口深井中膏盐层厚度进行统计，在地震资料上进行标定及横向追踪，勾绘出东营凹陷15 中北部膏盐岩的平面分布情况 (图 )。 图 东营凹陷膏盐岩南北向对比剖面（据徐磊等， 20xx） 图 东营凹陷东风 2 井盐类矿物演化序列（据徐磊等， 20xx） 16 图 33 东营凹陷古近系膏盐层等厚图（据周振柱， 20xx） 据图 33，东营凹陷沙四段膏盐层主要分布在凹陷的中北部，受水深分布和盐类物源的影响，膏膏盐层厚度有由南至北增厚的趋势，在郝科 东风 1东风 东风 8新东风10井区一线厚度最大，均在 600m以上，最大厚度在东风 1一东风 5井区，可达千米以上[7]。 不同时期膏盐岩的沉积中心及沉积厚度随着盐湖的演化有所变化，具有迁移性质 (图) [3]。 具体阐述如下。 （ 1）孔一段沉积后期，凹陷北部开始出现膏盐岩沉积，盐类沉积中心位于民丰洼陷的丰深 2 井附近，主要是盐岩、膏盐岩、石膏、泥膏岩及泥盐岩组成的韵律层。 盐岩沉积范围较小，主要集中在民丰洼陷以及中央隆起带附近，向北突变为砂砾岩，向其他方向渐变为砂泥岩。 （ 2）沙四下第二套膏盐岩沉积时期，盐类沉积中心基本不变，但盐类沉积范围、沉积厚度都有所扩大，反映了第二套膏盐岩对第一套膏盐岩具有继承性、发展性的沉积特点。 （ 3）沙四下第一套膏盐岩沉积时期，盐类沉积中心开始向南迁移，但迁移规模较小，仍然以民丰洼陷及中央隆起带为中心。 盐岩及石膏沉积范围迅速扩大，膏质泥岩分布全区，盐湖发育处于鼎盛期。 （ 4）沙四上沉积 时期，盐类沉积中心南迁明显，开始以牛庄洼陷为沉积中心，盐类沉积范围缩小，分布局限，厚度明显减薄。 盐岩仅在牛庄洼陷发育，先期的沉积中心民丰地区及中央隆起带以发育膏岩、泥膏岩为主，碳酸盐岩类沉积范围增大，厚度增加。 该时17 期湖平面迅速上升，开始由盐湖向咸水湖转化。 图 东营凹陷古近系膏盐岩厚度等值线图（据徐磊等， 20xx） 东营凹陷膏盐岩成因探讨 对于东营凹陷膏盐岩的成因问题，前人基本都认同深水蒸发成因，但对于盐的来源却有不同的看法，大多学者认为是由深部卤水携带古老地层中的盐类物质提供盐源的深水成盐，成盐基本形式为 “ 分层卤水 ”。 膏盐岩的形成有两方面的要素，其一是盐类物质来源，其二是盐类沉积环境。 其中盐类物质来源是成盐的关键，根据徐磊等（ 20xx）的总结主要有：（ 1）海源，盐类由海侵或海啸提供，例如袁文芳（ 20xx） [2]通过古生物分析、岩矿分析及地球化学分析，证实了济阳坳陷膏盐层的发育具有海相的特征，同时指出海水作用的规模有限，并认为海水入侵的主要方式是海啸；（ 2）陆源，即由周围物源提供，如 徐磊等（ 20xx） [3]等通过对东营凹陷古近系膏盐岩成因模式及其与油气藏的关系研究指出：盐源主要来自陆源，由周围凸起的寒武系及奥陶系地层提供。 古盐湖经历了产生 发展 消亡的演化，相应地，膏盐岩沉积环境也由 “ 浅水蒸发 ” 向 “ 深水蒸发 ” 转变。 ； (3) 火山或岩浆活动； (4) 天然水热溶液 (温、热、沸泉水 )循环； (5) 通过深大断裂上涌的深部卤 水。 例如我国东濮凹陷古近系盐层具有深部热卤水成因的特征，另外周振柱（ 20xx） [4]对东营凹陷十余块膏盐层及附近泥岩样品进行了微量元素测试认为盐层的形成与热卤水的活动有关。 而盐类形成机制主要由盐源决定，盐源为深层卤水时一般为 “ 对卤成盐 ” ，而当盐源为陆源时一般为蒸发成盐。 盐类沉积环境有深水成盐和浅水成盐两种。 18 盐类来源 徐磊等（ 20xx） [3]根据孔店组及沙四段火山岩的普遍发育特征，他们认为由深大断裂沟通下部含盐层提供盐源，通过 “ 对卤作用 ” 而沉积一些具有深水沉积特征的膏盐岩是可能的。 但他们发现含盐层系的沉积特征、古地理背景等都反映了东营凹陷主要盐源是陆源，其沉积环境则比较复杂，他们给出了如下证据： （ 1)东营凹陷膏盐岩平面上分布广泛，尤其是沙四下第一套膏盐岩在整个凹陷都有分布，虽然孔一段及沙四段第二套膏盐岩由于钻井资料限制还没有完全揭示，但是根据地震资料分析，这两套膏盐岩在全区分布也较广泛。 如果盐源仅由深大断裂提供，那么膏盐岩分布只会集中在大断裂处，这就与膏盐岩在全区的广泛分布相矛盾。 (2)触发断层活动的应力是一个逐渐积累的过程，一般深部断 层都呈封闭状态，断层呈开启的时间非常短暂，对应流体排替具有周期性、间歇性、脉冲的特点。 如果盐源只由短 期卤水提供则无法解释从孔一段至沙四段都有厚层膏盐的发育。 (3)从岩性看，深部卤水主要是高纯氯化物卤水，以盐岩为主，但本区 3 套膏盐岩中除了在沉积中心外，盐岩并不占绝对优势，相反石膏、泥膏及膏质泥岩都占有相当大的比例（图 ）。 (4)膏盐岩剖面分布及平面分布都具有蒸发成因特征。 垂向上自下而上依次为泥岩、碳酸盐岩类、石膏岩、盐岩 (图 )，平面上从湖盆中心到湖盆边缘膏盐岩沉积的厚度逐渐减薄，渐变为碳酸盐岩类及砂泥岩，具有环状分布特点。 (5)东营凹陷孔店组至沙四段沉积物主要由周围的凸起提供物源，其中北部主要受东、西、北 3 个方向物源影响，南坡地区主要受南部物源影响。 根据郝科 1等井的化学元素资料及区域地质资料分析，孔店组和沙四段沉积时期，寒武系和奥陶系是主要的物源供给层系。 (6)从临近的区域看，沾车凹陷沙四段盐源主要是由陈家庄凸起、义和庄凸起及埕东凸起奥陶系风化剥蚀提供，东营凹陷与沾车凹陷相邻，在同一时期，相似的古地理背景下，同样有陈家庄凸起 提供物源，其盐类来源也应该具有相似性。 沉积环境 1古盐湖演化 从孔店末到沙四段，东营凹陷盐湖水体环境发生了明显变化，这在沉积物特征、古盐19 度及古气候等方面都有体现。 （ 1）沉积特征。 孔店组及沙四下第二套膏盐岩在盆地的大部分地区表现为浅水沉积，岩性上以暗紫色、紫红色细碎屑岩与膏质泥岩、泥膏岩、石膏及盐岩互层为主。 沙四下第一套及沙四上膏盐岩则主要表现为深水沉积特征，膏盐岩一般与暗色泥页岩和油页岩共生，其间夹有具水平层理的泥岩、泥膏岩或页岩，不发育红色地层；没有沉积间断及干旱氧化标志；深灰色含盐泥岩表 面可见石盐晶体印模；在某些层段可见到指示还原环境的黄铁矿。 （ 2）古盐度。 锶钡比 (W(Sr)/W(Ba))、碳氧同位素和相关Ｚ值都可以在一定程度上反映古盐度，一般情况。