于曉菲,于子超,薛 迪,李 超,郭文媛
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泰國呵叻盆地H區(qū)塊二疊系-三疊系構(gòu)造特征研究
于曉菲1,于子超2,薛 迪1,李 超1,郭文媛1
(1.陜西延長石油國際勘探開發(fā)工程有限公司 陜西西安 710075;2.山東省城鄉(xiāng)建設(shè)勘察設(shè)計(jì)研究院)
利用三維地震、鉆井等資料,結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化分析,對泰國呵叻盆地H區(qū)塊二疊系-三疊系構(gòu)造特征進(jìn)行綜合研究。研究表明,H區(qū)塊主要經(jīng)歷了印支Ⅰ期強(qiáng)烈拉張裂陷、印支Ⅱ期回返拉張以及喜山期熱沉降三個(gè)發(fā)育期;區(qū)塊內(nèi)存在四個(gè)明顯的不整合面,目的層主要包括三疊系與二疊系、中三疊統(tǒng)與下三疊統(tǒng)不整合。自下而上可劃分為石炭系、二疊系以及中下三疊統(tǒng)三個(gè)構(gòu)造層。構(gòu)造單元分為南部斜坡、北部斷裂兩個(gè)構(gòu)造帶,區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育,主要為張性斷裂,走向主要有北西向、北西西向和北東向三組;構(gòu)造樣式以基底卷入型為主,在剖面上存在“倒梳狀”、“Y”字型、反“Y”字型以及“X”型等多種構(gòu)造樣式。
泰國呵叻盆地;構(gòu)造特征;構(gòu)造演化;斷裂特征;構(gòu)造樣式
呵叻盆地是泰國陸上最大的含油氣盆地,該盆地油氣勘探始于上世紀(jì)60年代;研究區(qū)面積920.54 km2,預(yù)測可采天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)140×108m3,勘探潛力較大。然而盆地內(nèi)經(jīng)多年油氣勘探仍未取得較大突破,勘探程度極低,目前僅發(fā)現(xiàn)2個(gè)小型氣田[1]。H區(qū)塊位于該盆地中部,國內(nèi)外學(xué)者對該區(qū)塊的石油地質(zhì)特征鮮有研究[1-2],為進(jìn)一步明確該區(qū)的油氣資源前景,自2010年以來,在該區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查、地震勘探以及探井鉆探等工作,初步明確了該區(qū)的構(gòu)造演化特征、沉積特征、儲(chǔ)層特征以及成藏特征等,確定了二疊系–三疊系為研究區(qū)主要目的層系。本文在區(qū)域構(gòu)造分析的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)造精細(xì)解釋,落實(shí)研究區(qū)主要斷裂、構(gòu)造樣式以及構(gòu)造演化等特征,為研究區(qū)及鄰區(qū)塊油氣勘探提供指導(dǎo)作用。
呵叻盆地處于泰國東南部,面積達(dá)17×104km2,區(qū)域構(gòu)造屬于中南板塊(印支板塊)的一部分,位于呵叻–昆嵩地臺(tái)西側(cè)。西部與滇泰馬活動(dòng)帶的黎府褶皺帶相接,北為長山褶皺帶,南鄰濱河平移帶[3]。呵叻盆地為穩(wěn)定的克拉通內(nèi)部盆地,盆地內(nèi)主要出露中生代地層,地層巖石構(gòu)造變形簡單,以褶皺為主,寬緩向斜與較緊密背斜相間構(gòu)成NW向或NWW向的隔擋式褶皺,斷裂構(gòu)造不發(fā)育。盆地內(nèi)主要有兩個(gè)構(gòu)造走向,近南北向和北西–南東向,分別與盆地邊界(現(xiàn)今的縫合帶)平行或相交。H區(qū)塊處于呵叻盆地中部,其構(gòu)造、沉積演化與盆地基本一致,主要經(jīng)歷了加里東期的造山運(yùn)動(dòng)、前華力西期初始拉張裂陷、前印支Ⅰ期強(qiáng)烈拉張裂陷、前印支Ⅱ期回返拉張、前喜山期熱沉降以及后喜山期沉陷隆升等六個(gè)階段[1,3],形成了現(xiàn)今典型的“二元結(jié)構(gòu)”(下斷上坳、下海上陸)格局,即三疊紀(jì)前以海相沉積為主,三疊紀(jì)為海陸過渡相沉積,三疊紀(jì)以后以陸相的河流相、湖泊相沉積為主。根據(jù)鉆井資料顯示,研究區(qū)自下而上發(fā)育石炭系、二疊系Pha Nok Khao組和Hua Na Kham組、三疊系Huai Hin Lat群和Nam Phong組以及侏羅系地層,區(qū)塊內(nèi)可劃分為南部斜坡構(gòu)造帶、北部斷裂構(gòu)造帶二個(gè)構(gòu)造單元,北西向斷裂非常發(fā)育(圖1)。
呵叻盆地所處的印支板塊經(jīng)歷了漫長而復(fù)雜的演化過程,涉及幾個(gè)板塊的碰撞和拉伸作用,目前對于這些板塊碰撞的時(shí)間和位置有著較大爭議。呵叻盆地在地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生多次板塊碰撞和盆地?cái)U(kuò)展,根據(jù)DMR[4-5]的研究,盆地的構(gòu)造演化過程主要經(jīng)歷了上文中所述的六個(gè)階段。本次構(gòu)造發(fā)育史剖面主要涉及早石炭世-三疊紀(jì)呵叻群Nam Phong組,其構(gòu)造演化主要經(jīng)歷了以下三個(gè)發(fā)育期(圖2)。
圖1 研究區(qū)構(gòu)造綱要
圖2 H區(qū)塊過Line104測線構(gòu)造發(fā)育史剖面
海西造山運(yùn)動(dòng)后,從中晚石炭世開始呵叻盆地進(jìn)入了劇烈的拉張裂陷時(shí)期,斷層活動(dòng)強(qiáng)烈,基底沉降幅度大,接受了晚石炭世Wang Saphung群、早中二疊世Pha Nok Khao組、Hua Na Kham組沉積地層。受區(qū)域拉張應(yīng)力的影響,研究區(qū)形成正斷層控制的“一低一高”構(gòu)造格局。
從南北向發(fā)育史剖面上看,在這一時(shí)期北部斷裂構(gòu)造帶已經(jīng)形成雛形。晚二疊世至晚三疊世發(fā)生的印支Ⅰ期造山運(yùn)動(dòng)使Hua Na Kham組、Pha Nok Khao組遭受剝蝕,形成二疊系與三疊系之間的大型角度不整合(印支Ⅰ期不整合)。
印支Ⅰ期造山運(yùn)動(dòng)之后,三疊紀(jì)盆地進(jìn)入回返拉張時(shí)期,沉降幅度變小,接受了中晚三疊世Kuchi- narai群、Huai Hin Lat群沉積,該期沉積地層厚度較小,而且內(nèi)部包含層內(nèi)不整合面,表明該時(shí)期基底沉降和隆升的頻繁。三疊紀(jì)末期發(fā)生印支Ⅱ期造山運(yùn)動(dòng),晚三疊世Huai Hin Lat群地層隆升被區(qū)域性剝蝕,形成Huai Hin Lat群與呵叻群之間的大型平行不整合面(印支Ⅱ期不整合)。
從地震發(fā)育史剖面上可以看出,在中三疊世地層沉積前,早三疊世、二疊紀(jì)及前二疊紀(jì)發(fā)育斷裂的再生長已基本停止,剖面上僅極個(gè)別斷裂向上切割中晚三疊統(tǒng),中三疊統(tǒng)未發(fā)生明顯褶皺變形,呈現(xiàn)近乎水平的產(chǎn)狀。
斷裂活動(dòng)的基本停止表明印支Ⅰ期造山運(yùn)動(dòng)以后,本區(qū)沉降方式已從古生代以斷裂為主的拉張裂陷轉(zhuǎn)變?yōu)榇竺娣e的熱沉降。
印支Ⅱ期造山運(yùn)動(dòng)之后,從三疊紀(jì)末期開始盆地進(jìn)入熱沉降時(shí)期,受控于內(nèi)凹陷環(huán)境,研究區(qū)接受了晚三疊世、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)的呵叻群沉積,地層厚度巨大。中白堊紀(jì)至古近紀(jì),盆地及研究區(qū)發(fā)生了多次構(gòu)造反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),以喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)同期的反轉(zhuǎn)最為強(qiáng)烈。
3.1.1 不整合面的確定
如前所述,呵叻盆地主要經(jīng)歷了六次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致在地質(zhì)發(fā)展過程中形成了多套層系間的不整合。分析認(rèn)為,盆地內(nèi)H區(qū)塊主要發(fā)育石炭系與前石炭系(C/AnC)、三疊系與二疊系(T/P)、中三疊統(tǒng)與下三疊統(tǒng)(T2/T1)以及上三疊統(tǒng)與中上三疊統(tǒng)(T3/T2)等四個(gè)明顯的不整合面(圖3)。研究區(qū)的目的層主要包括兩個(gè)不整合面:三疊系與二疊系不整合(T/P)及中三疊統(tǒng)與下三疊統(tǒng)不整合(T2/T1)。
圖3 H區(qū)塊Trace1252測線(三維)地震剖面
3.1.2 構(gòu)造層劃分
構(gòu)造層是指在特定的構(gòu)造環(huán)境(空間)和穩(wěn)定的構(gòu)造演化階段(時(shí)間),并在一定的大地構(gòu)造背景下形成的一套沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖的組合,并具有相應(yīng)的變形特征[6]。
本次構(gòu)造層劃分以構(gòu)造變形為主,結(jié)合構(gòu)造演化、地震反射界面反映的地層接觸關(guān)系和地震反射波波組特征,本文將研究區(qū)內(nèi)的目的層段地層劃分為石炭系構(gòu)造層(C)、二疊系構(gòu)造層(P)(又細(xì)分為中、下二疊統(tǒng)(P1+2)和上二疊統(tǒng)構(gòu)造亞層(P3))和中、下三疊統(tǒng)構(gòu)造層(T2)三個(gè)構(gòu)造層(圖4,表1)。
圖4 H區(qū)塊構(gòu)造層劃分地震剖面
表1 H區(qū)塊三維區(qū)塊構(gòu)造層劃分
根據(jù)研究區(qū)主要目的層(二疊系Pha Nok Khao組)構(gòu)造格局和沉積特點(diǎn)、圈閉及斷裂發(fā)育特征,結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化特征,將研究區(qū)劃分為南部斜坡構(gòu)造帶、北部斷裂構(gòu)造帶兩個(gè)構(gòu)造單元。
突然間,一個(gè)可怕的念頭在他心里一閃:再有兩天就要和關(guān)小美舉行婚禮了。自己不僅連房款沒有籌備夠,連婚禮的錢也拿不出來。如果能有一大筆錢,關(guān)云飛也不會(huì)看不起自己……
(1)北西向、北西西向、北東向斷裂構(gòu)成了基本斷裂體系。區(qū)塊內(nèi)斷裂體系主要由北西向、北西西向、和北東向三組斷裂構(gòu)成(表2)。三組斷裂平面上具分區(qū)發(fā)育的特點(diǎn):北東向斷裂主要分布于區(qū)塊東部及西北部;北西向、北西西向斷裂全區(qū)均有分布。區(qū)塊內(nèi)斷層性質(zhì)受控于盆地形成早期的局部拉張應(yīng)力作用,均為正斷層。斷層級別不高,一般都是三四級斷層。
表2 H區(qū)塊主要斷裂要素
(2)斷裂活動(dòng)的多期性和繼承性。從三個(gè)構(gòu)造層的對比追蹤結(jié)果以及區(qū)塊內(nèi)構(gòu)造發(fā)育史剖面可以看出,研究區(qū)斷裂受控于區(qū)域北西向拉張應(yīng)力控制,基本上是于三疊系Huai Hin Lat群沉積前形成的,即形成于印支Ⅰ構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期,而少數(shù)斷裂構(gòu)造形成于海西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期,后期不再發(fā)育。
根據(jù)斷層、褶皺在剖面上的形態(tài)、形成機(jī)制及其空間排列方式[7-10],認(rèn)為研究區(qū)構(gòu)造樣式以基底卷入型為主,其構(gòu)造樣式為“倒梳狀”(圖5a)、 “Y”字及復(fù)雜“Y”字形(圖5b)、反“Y”字形(圖5c)和“X”字型(圖5d)四種。
圖5 H區(qū)塊構(gòu)造樣式示意圖
(1)呵叻盆地在地質(zhì)歷史時(shí)期主要經(jīng)歷了六個(gè)構(gòu)造演化階段,H區(qū)構(gòu)造演化與呵叻盆地基本一致,其中目的層主要經(jīng)歷了印支Ⅰ期強(qiáng)烈拉張裂陷、印支Ⅱ期回返拉張以及喜山期熱沉降三個(gè)發(fā)育期。
(2)H區(qū)主要發(fā)育石炭系與前石炭系(C/AnC)、三疊系與二疊系(T/P)、中三疊統(tǒng)與下三疊統(tǒng)(T2/T1)以及上三疊統(tǒng)與中上三疊統(tǒng)(T3/T2)等四個(gè)明顯的不整合面,目的層主要包括三疊系與二疊系不整合(T/P)及中三疊統(tǒng)與下三疊統(tǒng)(T3/T2)不整合。
(3)構(gòu)造層主要分為石炭系構(gòu)造層、二疊系構(gòu)造層和中、下三疊統(tǒng)構(gòu)造層。
(4)以F1、F2斷層為界,區(qū)塊內(nèi)構(gòu)造單元可劃分為南部斜坡構(gòu)造帶、北部斷裂構(gòu)造帶;區(qū)塊內(nèi)主要發(fā)育張性斷裂,斷裂體系主要有北西向、北西西向、和北東向三組,斷裂活動(dòng)具有多期性和繼承性;研究區(qū)構(gòu)造樣式以基底卷入型為主,其構(gòu)造樣式在剖面上具體可以分為“倒梳狀”、“Y”字型、反“Y”字型、“X”型等,其中“倒梳狀”構(gòu)造樣式最為普遍。
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編輯:趙川喜
1673–8217(2017)05–0009–05
TE111
A
2017–04–04
于曉菲,工程師,1985年生,2009年畢業(yè)于西北大學(xué)地質(zhì)系地球化學(xué)專業(yè),目前從事油氣勘探工作。