珠一坳陷断层特征及对油气成藏的作用.pdf

石油天然气学报2 0 1 2 年 1 月第 3 4 卷第 1 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s Te c h n o l o g y J a n ． 2 0 1 2 Vo 1 ． 3 4 No ． 1 珠一坳陷断层特征及对油气成藏的作用 于水明 ，陈雪芳 中海石油 中国 有限 公司 深圳分公司 研究院， 广东F - ,J N 5 1 o 2 4 o 梅廉夫 中国地质大学资源学院， 湖北武汉4 3 0 0 7 4 杨亚娟 ，蓝 倩 中 海石油 中国 有限公司 深圳分公司 研究院， 广东F - ,JN 5 1 0 2 4 0 [ 摘要]通 过综合分 析，明确 了珠 一坳陷存在 3种 类型断层 早期 断层、长期活动 断层 和晚期 断层，提 出 了断层演化 的 3个 阶段 断陷期 、宁静 期和活化 期，论证 了长期 活动断层及 大部分 晚期 断层 是新近 系油 气成藏 的油源 断层 ，进而建议在新近 系寻 找油气 藏应重视 长期 活动断层和 晚期 断层发育 区，而在古 近系 寻找 油气藏 应重视早 期断层发 育区。 ’ [ 关键 词]珠一坳陷 ；断层特 征；油源晰 层 [ 中图分类号]TE l 2 1 ． 2 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2{ 2 0 1 2 O l 一 0 0 5 0 0 5 断层是油气成藏体系中的重要 因素之一。同沉积 断层演化过程具有不均衡活动性 、生长性 、分段 性 、叠覆性和传播性等特征 卜 ；与流体关系密切而复杂 ，既表现为输导性又表现为封闭性 ] 。珠江 口盆地新近系基本没有生烃能力 ，油源均来 自古近系，断层是油气纵 向输导的主要通道。因此 ，对珠一 坳陷的断层进行系统地分析 ，区分油源断层和非油源断层对把握油气勘探方向十分重要。笔者在珠一坳 陷古近系项 目研究基础上 ，系统 阐述了珠一坳陷断层的特征及与油气成藏的关系。 1 区域地质概况 珠 一坳 陷位 于珠 江 口盆地 的北部 ，该 次 研 究范围包括惠州凹陷、西江凹陷、番 禺 4洼和 恩平凹陷 图 1 ，面积约 2 0 0 0 0 k m。 。珠一坳 陷以 T 。 地震反射层为界，具有下断上拗 的双 层 结 构及下 陆 上海 的 沉 积 特点 [ 9 , 1 0 3。T 。 以下 为断陷结构 ，文 昌组地层 是该 区的主力 烃源 岩，恩平组是次要的烃源岩 ；T， 。 以上为拗陷 结构 ，沉积 了一套披覆式海相地层 ，并发现 了 大量的油气 田。古近系生成的油气要大量进入 新 近 系 成 藏 ，无 疑 与 断层 的 纵 向输 导 密 切 相 关 。因此 ，系 统地研 究 断层 分类 、演 化及 油 源 断层 的识别 是 十分必 要 的 。 2 珠一坳陷断层基本特征 图 1 珠一坳 陷区域位置 图 珠一坳陷断层十分发育 ，数量可达 2 6 0条左右 图 2 ，走 向主要有 NE、NW 和近 E W 等 3个方 [ 收稿 日期]2 0 1 11 1 0 1 [ 作者 简介]于水明 1 9 7 2一 ，男，1 9 9 4年大学毕业 ，博士 ，工程师，现 主要从事石油地质与油气勘探研究工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石 油天然 气学报 石油天然 气地质 2 0 1 2 年 1 月 3 T7 。 一 T8 。 之间 推 测 可 能 在 恩 平 组 沉 积 晚期 珠 一 坳 陷 右旋 走 滑作用 发 生 了明显 的 NE 向偏 转。从 T 。 与 T。 。 断层叠 合 图可 清 晰 地 见 到 ，在 恩 平 凹 陷 、 番 禺 4洼 和西 江 凹陷 中 T 。 与 T 。 。 断 层相 交 的 现 象 图 4 。其 中 ，T 。 断层走 向主要 以 Nw 向 和 近 E W 向 为 主 ， 同 T 。 断层 的 NE走 向相 比发 生 了明显 的偏转 。 而 T 。 与 T 。 、T 。 。 等 断 层 叠 合 图表 明 图 5 ， T 。 断 层 后 构 造 应 力 场 基本 没有 变 化 ，二 者 断 层继 承性 较 好 。在 惠 州 凹 陷 情 况 有 所 不 同， T 。 与 T 。 及 T 。 等继承 性均 较好 ，平 面上 方 向 也 比较一 致 。推测 主要 由于早期 应 力 场 在该 区 的局部变化使得该 区早 期形 成 的控 洼 断层 的走 向均为 近 E W 向 ，同 晚 期 的构造 应 力 场 比较 一 致 。 因此 ，惠 州 凹 陷 的 边 界 大 断 层 继 承 性 较 好 ，均 为大 规 模 长期 活 动的生长断层 ，是两期 应力场长期叠合发育的 产 物 。 图 4珠 一坳 陷 B。 、 。 反射层断层叠合图 3 断层演化的 3个阶段 图 5 珠一坳陷 T 7 o 、T 5 。 、T 3 反射层断层叠合图 研究表明 ，生长断层 由于不断活动 ，受累积作用影响，其下部 的断距应大于上部的断距 。因此，用 断距分布图可推测断层的演化特征 。针对研究区内的长期活动断层进行 了各反射层断距 的统计 ，其中， T 。 与 T 。 反射层断距总体差别很小 图 6 ，表明大部分断层在该地质时期活动强度很小或基本没有活 动 ，是断层活动的宁静期 。T 。 的断距较 T。 。 的断距普遍要大 图 7 ，表 明这些 断层在该地质时期发生 了活动且活动强度较大 。同时根据前述的 3类断层的发育及分布特征，将珠一坳陷断层演化分为 3 个 阶 段 ①断陷期 T g - T 。 断层强烈 活动期 ，断层数 量多、断距 大、断层活动剧 烈。② 宁静期 T T 。 断层活动 比较平静 ，大部分断层未活动 ，少部分活动但强度较 弱。③活化期 T 4 o - T 。 早期断 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 4卷第 1 期 于水明等 珠一坳陷断层 特征 及对 油气成藏的作用 层重新活动及一批新的晚期断层产生期 。 珠一坳陷断层演化阶段清楚后 ，珠一坳陷 的 3类断层就变得很好理解 了。裂陷阶段产生 了大量断 层 ，由此产生了早期断层的发育和形成；由于活化期构造应力场发生 了偏转 ，早期断层 中近 E W 走 向 的断层 由于同后期断层应力场较一致便重新活动 ，成为长期发育的生长断层 ，即长期活动断层 ；早期断 层 中 NE走向的断层由于同后期应力场方向差别较大而没有再次活动 ，成为早期断层 。同时，活化期产 生 了一 批 新 的晚期 断层 。 0 1 0 0 兽 2 0 0 3 00 删 喇 4 0 0 5 00 6 0 0 采样点 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 O l 4 0 l 6 0 一 T 。 断距 一 T 断距 6 0 图 6珠 一坳陷 L。 、L。 断距分布图 采样点 1 00 1 2 0 1 4 0 1 60 1 80 一 T 断距 一 T 3 2 断距 图 7珠 一坳 陷 T 4 。 、rr 3 断距分布图 4 珠一坳陷油源断层分析 珠 一坳 陷新 近 系的油 气 主要来 自于古 近 系 的文 昌组 ，少 部 分来 自于 恩平 组 ，油气 主成藏 期 的关 键 时 刻为 1 0 Ma 左右 对应 T。 2 反射层 。 1 长期活动断层 向下断达了文昌组地层 ，同烃源岩相沟通 ，具备 了纵 向疏导油气的先决条件 ，向 上断穿 T 。 。 则表明在油气主成藏期该类断层在活动。因此 ，该类断层向下断达了烃源层 ，向上活动于主 油气成藏期 ，推测为油源断层 。目前珠一坳 陷新近系大部分储量均在惠州凹陷，推测与惠州凹陷发育大 量 的长期活动断层密切相关。 2 早期断层因为未能断穿 T 。 ，古近系油气不能沿这些 断层垂 向运移到达新近系 ，同时与新近系 的油气主成藏期也不相匹配，因此对古近系油气成藏有利，对新近系油气成藏不利 。 3 晚期断层与油气成藏关系相对复杂 ，按向下切割层位不同可细分为两种类型一种是向下切割 至文 昌组地层 ，该类断层也为油源断层 ，输导油气特点 同长期活动断层类似 ，但该类晚期 断层数量较 0 ∞ m 啪 枷 瑚 渤 伽 咖 喜 } ∞ Ⅲ／ 埘 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 4 石油天然气学报 石油天然气地质 2 0 1 2 年 1 月 少 ，不 占主导 地位 ；另 种为 向下切 割至 恩平 组或珠 海组 等地 层 ，该类 断层 当其 向下 切割 的地层 存在 油 气中转站或大规模油气运移已经到达切割的地层时则为油源断层，反之则不是 。目前恩平凹陷 、番禺低 隆起的油气藏均与该类断层密切相关 。晚期断层 中的第 2种虽然也是油源断层 ，但从其输导油气特征来 看 ，同长期 活 动断层存 在 明显差 别 。 5 结论及 建议 ．1 通过以上分析可知，珠一坳陷存在 3 种类型断层，其中，长期活动断层和大部分晚期断层是新 近系油气成藏中典型的油源断层 。 2 依据各种类型断层的成藏作用分析，建议在新近系寻找油气藏应重视长期活动断层和晚期断层 发育区，而在古近系寻找油气藏应重视早期断层发育区。 [ 1 ] [ 参考文献] Da v i e s R J，I r e l a n d n M T，Ca r t wr i g ht J A．Di f f e r e n t i a l c o mp a c t i o n d u e t o t he i r r e g u l a r t o p o l o g y o f a d i a ge n e t i c r e a c t i o n bo u nd a r y A n e w me c h a n i s m f o r t h e f o r ma t i o n o f p o l y g o n a l f a u l t s E J ]． B a s i n R e s e a r c h ，2 0 0 9 ，2 1 3 3 5 4 3 5 9 ． E 2 ]S h o u l d e r s S J ，C a r t wr ig h t J ，Hu u s e c M． L a r g e s c a l e c o n i c a l s a n d s t o n e i n t r u s i o n s a n d p o l y g o n a l f a u l t s y s t e ms i n Tr a n c h e 6 ，F a r e - S h e t - l a n d B a s i n E J ]． Ma r i n e a n d P e t r o l e u m Ge o l o g y ，2 0 0 7 ，2 4 1 7 3 ～1 8 8 ． [ 3 ]Ha n s e n D M，C a r t wr i g h J ． Th e t h r e e d i me n s i o n a l g e o me t r y a n d g r o wt h o f f o r c e d f o l d s a b o v e s a u c e r s h a p e d ig n e o u s s i l l s[ J ]． J o u r n a l o f St r u c t u r a l Ge o l o g y， 2 0 06 ， 2 8 8 1 5 2 O ～ 1 5 3 5 ． [ 4 3 Co n r a d C，An d r e w N，J o h n J ，e t a 1 ．Th e g r o wt h a n d p r o p a g a t i o n o f s y n s e d i me n t a r y f a u l t s[ J ]． J o u r n a l o f S t r u c t u r a l Ge o l o g y ， 2 0 0 3， 2 5 4 6 3 3 ～ 6 4 8 ． [ 5 ]Mi k e J ，R o b I G，S t u a r t H． Gr o wt h a n d l i n k a g e o f a s e g me n t e d n o r ma l f a u l t z o n e ；t h e L a t e J u r a s s i c Mu r c h i s g n S t a t f j o r d No r t h F a u l t ， n o r t h e r n No r t h S e a[ J ]． J o u r n a l o f S t r u c t u r a l Ge o l o g y ，2 0 0 1 ，2 3 1 2 1 9 3 3 ～1 9 5 2 ． [ 6 ]Wa l s h JJ ，B a i l e y W R，C h i l d s C，e t a 1 ．F o r ma t i o n o f s e g me n t e d n o r ma l f a u l t a 3 - D p e r s p e c t i v e[ J ]． J o u r n a l o f S t r u c t u r a l Ge o l o g y ， 2 0 0 3， 2 5 8 1 2 5 l ～ 1 2 6 2 ． [ 7 ]Ru s s e l l K D，J a me s W H．I n t r o d u c t i o n t o AA P G B u l l e t i n t h e ma t i c i s s u e o n f a u l t s e a l s[ J ]．AA P G B u l l e t i n，2 0 0 3 ，8 7 3 3 7 7 ～ 3 7 9 ． [ 8 ]L i s k M，F a i z M M，B e k e l e E B ，e t a 1 ．Tr a n s i e n t f l u i d f l o w i n t h e Timo r S e a ， Au s t r a l i a i mp l i c a t i o n s f o r p r e d i c t i o n o f f a u l t s e a l i n t e g r i t y口]．J o u r n a l o f Ge o c h e mi c a l E x p l o r a t i o n ，2 0 0 0 ， 6 9 6 0 7 ～6 1 3 ． I- 9 ]龚再升 ，李思 田，谢泰俊 ，等 ．南海北部大陆边缘盆地分析 与油气 聚集 [ M]．北京 科学出版社 ，1 9 9 7 ． [ 1 O ]龚再升 ．中国近海含油气盆地新构造运动和油气成藏 [ J ]．石油与天然气地质 ，2 0 0 4 ，2 5 2 ；1 3 3 1 3 8 ． [ 编辑] 龙舟 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m