第一章区域地质概况

第一章研究区概况第一节 区域地质概况一、区域构造特征棒潼凹陷位于江苏省中部的苏北盆地，行政区划属江苏省姜堰市、 泰州市、兴化市、东台市、江都市的部分地区。构造上属于苏北〜南黄海盆地东台坳陷的一个次级构造单元 （三级构造单元），位于东台坳陷区吴堡低凸起与泰州凸起之间， 整体呈北东东向展布（图1-1-1）。北以吴堡〜博镇断裂为界，东南部与泰州凸起以断层相接，西连江都隆起，东接梁垛低凸起，西北部与吴堡低凸起以斜坡相连，东北方向较开阔，过梁垛与白驹凹陷、海安凹陷相连，西南部较狭窄，是凹陷的收敛部位。面积约 1200km2，新生界最大厚度约6000m。榛潼凹陷是一个在新生代拉张背景下形成的典型的南断北超的箕状凹陷， 下第三系为南断北超、南深北浅的半地堑盆地结构，其上发育上第三系、第四系坳陷。图1-1-1添潼凹陷区域构造图（据华东石油局•2002.简化）榛潼凹陷自南向北划分为断阶带、 深凹带、斜坡带三个构造带，其中斜坡带又可分为内斜坡带、坡垒带和外斜坡带（图1-1-2）。南部断阶带西南起姜小庄，东北至小凡庄，全长约60km，整体走向北东，部分被近东西向（个别为近南北向）断层错断。南部断阶带断裂系统十分发育，除有控制凹陷边界的大断层（n 级断裂）外，尚发育有次一级控制着构造和地层沉枳特征的主干断层（川级断裂），在平面上断裂走向大都以北东东向为主，少部分为北

东向。主干断层断距1000、2000m，剖面上表现为同沉枳断层，在纵向上断开阜三段或阜一段，甚至泰一段。沿主干断层往往发育一系列同向北掉的次级正断层，断距小于 500m.形成阶状结构，局部断层断距在 40〜200m，断层垂直断距在平面上具有两头小，中间大的特点，在阜宁组内断层上陡下缓，最大水平断距 4000m以上。根据阶状结构的发育特征，可分成东段、中段和西段，白西向东分布有莫庄、祝庄、草舍和红庄四个断块体。在断阶带东段次级断层不甚发育，主要为一阶结构，主干断层下降盘发育有次一级羽状断裂， 组成数个墙角状断块构造，已发现溪南庄油田和红庄油（气）田。中段是断阶带最复杂的断块，因次级断层的发育造成二阶甚至三阶状结构， 沿次级断裂派生出来的断层极为发育， 由此形成多个局部构造，在此段的高断阶上地层遭剥蚀程度较高，目前已发现草舍、陶思庄、角墩子、储家楼、洲城、祝庄、淤溪等 7个油田。西段主要为三阶结构，勘探程度相对较低。弭坡苗外鼎垒带「内卿址带m阶带图1・弭坡苗外鼎垒带「内卿址带m阶带图1・1・2湍童凹陷南北向剖面图深凹带沿港口•储家楼-时堰一线发育，其轴线与断层平行，在凹陷内发育北西向构造高点带，其中规模较大的有草舍•戴南•史家堡构造高点带，将深凹带分为时堰、储家楼两高点带，其中规模较大的有草舍•戴南•史家堡构造高点带，将深凹带分为时堰、储家楼两个深凹。深凹带内新生代地层发育齐全，厚度在5500m个深凹。深凹带内新生代地层发育齐全，厚度在5500m以上，历次构造运动表现不明显。这种负向构造带与各凹北西向展布的负向构造带与各凹陷叠加地区是油气生成最主要地区，这种负向构造带与各凹陷叠加地区是油气生成最主要的地区， 而且叠加作用加剧了各凹陷的沉枳沉降， 使这些交汇地区的生油岩厚度变大，埋藏加深，母质变好，温度、压力加大，生油气强度增高，成为油气生成的最主要地区。该带乂是整个榛潼凹陷的油源所在地。各深凹的深浅、大小与断阶的主要地区。该带乂是整个榛潼凹陷的油源所在地。各深凹的深浅、大小与断阶的规模呈正相关，轴向与主干断层平行。且深凹的位置多发育于断阶带两组不同方向断层的结合部。两深凹之间发育有构造高带。斜坡带位于叶甸、边城、史家堡一线以北，可分为内斜坡带、坡垒带、夕卜斜坡带。内斜坡带为斜坡带靠临深凹带的部分， 发育-系列向深凹方向下掉的南掉正断层， 下构造层地层已发现戴南、台南、兴坪、草在该带北部具逐渐减薄的趋势，而戴南组则在该带减薄甚至尖灭，殷4个油田。坡垒带是为一普遍发育两条倾向相反的同生构造高带，具有垒状结构特征，但组成坡垒带的断层并非连续分布，该带戴南组基本缺失，卜•构造层地层埋藏相对较浅，是卜•构造层的有利成藏区，已发现茅山油田。外斜坡带发有一系列反向正断层，除戴南组外，阜宁组也有部分缺失，已发现殷庄油田。已发现戴南、台南、兴坪、草按断裂对不同构造单元的控制作用，规模的大小及形成时间，苏北盆地内的断层分为四个级别cI级断层为控制盆地边界断裂； n级断层是控制隆起与坳陷、凸起与凹陷边界断层或凹陷内有相当规模，能控制地层沉积的断层。该断层形成时间早（在仪征运动已有活动），活动时间长，断距大（-•般600m〜1500m），延伸长，-•般超过40km，断面上陡下缓，呈犁式形状；川级断层为凹陷内部控制沉积分带的断层，其规模较大，一般延伸 10〜30km,断距100〜500m、断层形成期为吴堡、 三垛期，仅在新生界内部发生，对油气的分带聚集起明显控制作用；W级断层为凹陷内部的小断层，延伸不过 10km,断距约100m，对油气成藏起控制作用（中国石化集团新星公司华东分公司，2002）。滦潼凹陷断裂系统十分发育，既分布有有控制凹陷边界的n级断裂，还分布大量控制构造特征和地层的沉枳、 剥蚀的川级断裂（主干断层），断层走向以北东向和近东西向为主，如断阶带上的分支断层及控制坡垒带形成的南掉或北掉断层等。凹陷内的局部断层断距在 40m〜200m，它们把凹陷分割成形状各异的断块构造，这些断层-•般从吴堡运动开始发育，三垛运动时期最为活跃。在平面上断裂走向大都以北东东向为主，少部分为北东向。在纵向上断开阜三段或阜一段，甚至泰一段，其侧向就自然被阜四段'阜二段、泰二段界岩，这类断层可以较好地控制油气的分区、 侧向运移和聚集，亦称为控油断层（中国石化集团新星公司华东分公司， 2002）。苏北盆地是在经历了前扬子板块、稳定地台和西太平洋活动边缘等阶段后发展起来的一个以第三系为主体的防相含油气盆地。新生代以来，整个苏北盆地受到近水平右旋扭力的作用（张渝昌，1980），盆地内坳陷呈现雁行排列特征。漆潼凹陷主要受拉张作用影响，其拉张方向与凹陷长轴方向基本垂直。主要经历了仪征、吴堡、三垛三次构造运动,这三次构造运动形成了盆地早期断陷（湖盆扩张期）一晚期断陷（湖盆收缩期）一坳陷期三个沉枳发展演化史。仪征运动（89.2-68.1Ma）是发生在晚白垩世（早第三纪）泰州组沉积前的一次规模较大的奠定苏北盆地基础的重要事件，该事件后，盆地进入了早期断陷发展期（ ErEf）,泰州组沉积后，在拉张应力下作用下，边界断层F1沿推覆断面拆离，形成箕状断陷雏形（图1-1-3A）。在高低不平的地貌上，水侵自东向西，湖面由小到大，水体由浅到深的波浪式的发展过程,沉积了一套以暗色泥岩为主的湖相生油岩系建造,该层系通常称为第一（下）构造层。吴堡事件（68.1-47.8Ma）是吴堡运动末幕最重要的事件，发生在阜宁组沉枳后，使统一的凹陷沉积的盆地解体，转入以盆地内各凹陷为主体的充填式的晚期断陷期沉积， 该事件主要表现为以断裂升降为主及对下伏地层的剥蚀，形成北东向为主的一系列南断北翅的凹陷，因此，上覆戴南组、三垛组称为第二（中）构造层。吴堡运动期以断裂拉张活动为主，并伴有轻度褶皱，由于边界F1活动加剧，水平剪切应力和拉张应力聚集到一定程度后发生剪切断裂，派生出F2断层，形成向凹陷陷落的断阶，其发生和发展方向受F1断层控制；除边界断层F1和F2的活动外，由于顺层剪切力与底部拉张力和阜宁组同沉积的重力作用，在断块内产生了与边界断层倾向相同或相反的剪应力，导致剪切破裂而发展成4组与边界断层倾向同向，2组与边界断层倾向相反的调节正断层（图1-1-3B）;沉降中心也随之向边界断层方向迁移。在拉张沉降的同时，基底隆起块体发生掀斜，北斜坡逐渐抬升，吴堡低凸起显露，箕状断陷构造格局形成。图1-1-3苏止秦潼凹陷应力演化模拟图（据施泽进，1994修编）三垛事件（47.8-29.4Ma），三垛运动期通着沉降、沉枳和断裂变形及伴通的大规模岩浆运动，加剧了边界断裂的活动，派生出边界分支断层F3、沉降中心再次向边界断裂方向迁移（图1-1-3C）。经历了长时间的沉积间断和剥蚀， 结束以后，断陷盆地转入了稳定的坳陷期沉积， 三垛事件后的上第三系盐城组及第四系东台组沉积地层称为第三 （上）构造层，与下伏地层呈不整合接触。该构造层以河流一泛滥平原相沉积为主，总体上具有东厚西薄的沉积特点。 该沉积时期构造断裂活动趋于停止，因此对油气的保存有重要的意义。晚第三纪到第四纪，已完全进入了坳陷发展阶段，边界断裂基本不活动，盐城组和东台组沉积覆盖全区（图1-1-3D）。据施泽进等（1994，1996），榛潼凹陷断陷活动具有明显的分区性。断陷西部受通杨隆起推覆山带、泰州凸起和吴堡低凸起三面挟持，边界断裂活动较弱，断陷狭窄，拉伸绝对量小，以二阶断阶结构为主，内部调节断层少且均为正向正断层，地层也不齐全。断陷中部开阔，地层齐全，沉积厚度大，覆盖面广，边界断裂活动强，持续时间长，拉伸量大，断阶以三阶结构为主：沉降中心随多条正、反向调节断层组成的地堑向边界断层迁移， 并控制沉积。断陷东部狭窄，边界断裂活动强，火山活动频繁，构造复杂，拉伸绝对量小，以二阶断阶结构为主，随重力蠕动滑移，形成向边界断层方向迁移的边缘地堑和反向调节断层。仪征运动、吴堡运动、三垛运动这三次新生代以来的主要构造运动控制着整个凹陷从断陷形成、发展、消亡及向坳陷转化的全部过程，并构成了三个次一级的断坳转化过程， 将新生代地层划分为三大构造层。如表1-1-1所示，其中下构造层为古新统泰州组、阜宁组；中构造层为始新-渐新统戴南组、 三垛组组合，由于该构造层直接覆盖在生油系第一构造层之上，其沉枳范围，沉枳厚度及沉枳的岩性直接控制下覆生油岩系的有机质保存和有机质的持续演化，同时他们又是油气的重要储集场所。 上构造层为中-上新统盐城组及第四纪东台群组合，他们对盆地的生、储、盖组合和油气分布规律分别起着重要的控制作用 （施泽进等，1994）。二、地层与生油层的分布特征表1-1-1苏北新生代盆地断坳发展尖系（据施泽进， 1994）主要发展阶段盆地演化期主要构造运动次级断坳转化构造层坳陷阶段退缩消亡期Q〜N2y坳陷上构造层Niy三垛运动E2S1~E2d1断陷断陷阶段萎缩扩张期坳陷中构造层收敛萎缩期日1〜E2d2吴堡运动曰1〜E/断陷深凹发展期坳陷下构造层张裂深陷期En-E^f仪征运动断陷榛潼凹陷自下而上可分为白垩系浦口组（&P）、赤山组（K2C）,下第三系泰州组（Eit）、阜宁组（包括阜一段（EF）、阜二段（曰「）、阜三段（Ef3）、阜四段（EF），戴南组（包括戴一段（E2d1），戴二段（E25）,三垛组〔包括垛一段（E2S】）、垛二段（E2S2），上第三系盐城组〔包括盐一段（Ny1）、盐二段（Ny2）及第四系东台组（Qd）（表1-1-2）,最大厚度约5800m。凹陷内共发育6套炷源岩层，自上而下分别为戴南组一段、阜宁组四'三'二、一段和泰州组。其中阜四段（上部）、阜二段和泰二段（下部）分布有优质任源岩，阜一段为较好的炷源岩，戴一段和阜三段为差的炷源岩。榛潼凹陷炷源岩主要以深灰色一灰黑色泥岩为主，累计厚度1500m。戴南组（E2d）分上、下二段，主要岩性为粉、细砂岩和棕红色泥岩组成，部分地区有薄层湖相的暗色泥岩，厚约 0~100m。阜二、阜四段是水进型沉积，具分布范围广、暗色泥岩厚度大的特点。阜四段 （Ef）具有广湖性沉积的特点，以暗色泥岩为主，厚度为 0~500m，为一套灰黑色、黑色泥岩夹少量薄层泥灰岩，油页岩及泥质粉砂岩条带。上部为半深湖 一深湖相的黑色泥岩夹泥灰岩或薄层灰岩、白云岩，是阜四段地层中的良好炷源岩。下部为深灰色含砂质泥岩，是一•套差炷源岩。

吴堡事件导致阜四段上部地层在大部分地区受到不同程度的剥蚀，其残留厚度在不同地区有较大的差别。表112泳潼凹陷地层简表世所年耕

泊万耕构地#1表112泳潼凹陷地层简表世所年耕

泊万耕构地#1iS层火成岩油气5L示技・灰畤色料址社任、砂BF启与土井J«色粉球研祐出•粘口《,互1£・1072.5儿川运动0IH57.5垛示劫技・灰畤色料址社任、砂BF启与土井J«色粉球研祐出•粘口《,互1£・1072.5儿川运动0IH57.5垛示劫I新一段：-段独城Iffl”・！・厂第灰地说砂、蛾尊层与杂色合持裸林土总挨肾匝民-底胡见石英坍石“澈白5T・衣白-揉灰色地矽岩5啷砂容”砂低善夹尿幼-技糖色混&、-33.2哉所榇灶色相砂肝.明矽YJ央每虫赊辽色JJg汨，.粉砂函j足容，找桂垃•注徐庆白色粉列•坞刖之与院虹•B3以虹卷弛岩•粉母质温警互度-下即为埃状京白,灰爆色矽环岩-帝BF；中相尊卅挺揉红色既皆股■•咆灰熙色梢卜trin563.5524.560504372561.5IIW仪?iLy功注：心武，伺库探岩■」俄匚.以47.83636096S.IT；株尿.底修色刖砂宕弓昭林江、｛■匹扼岩，松砂转鬼弃卡苹挤用互猝.上那比31trin563.5524.560504372561.5IIW仪?iLy功注：心武，伺库探岩■」俄匚.以47.83636096S.IT；株尿.底修色刖砂宕弓昭林江、｛■匹扼岩，松砂转鬼弃卡苹挤用互猝.上那比31色祀再夹琳求・纺白也粉钿的■固.芥前掠尿、野右砂^岩更灰IM色泥岩.度荻、豺做色队岩为主现禄re泥女n.油。岩.圻SEJfiESE^fft我粉砂岩室宗聘色诡岩为」:剥服祝BE?hNi4R||，斗;物砰划灰存..-M：斟色、新矽皿泥科TWWT、诜标也时存-WAtiE-曲毒对空红.色淀辞、的竣顷泥岩•中I：郎以趋合色海昇为】-卜•!«灰白色欣$：,砂蕨岩为卜：悭悠出很榭色泥转、顷混Yh阜二段（EfO在榛潼凹陷中，与阜一段上部均为半深湖相暗色泥岩呈连续沉积，为一完整的暗色泥岩沉积层，以灰黑色、黑色泥岩为主，中下部夹泥灰岩、生物碎屑灰岩、酮状灰岩、油页岩及灰白色粉细砂岩，属半深湖-深湖相沉积。西部的金湖凹陷大部分地区除了阜二段上部的“脖子-七尖峰”外，多或少有砂岩或生物灰岩沉积，厚度为 。〜350m。泰二段（EiQ炷源岩发育在断陷的水进或水退沉积序列的中部，以浅湖相沉积为主，湖侵规模较小，沉枳环境动荡，有机质丰度虽较高，但暗色泥岩分布不甚稳定，厚度变化大。良好炷源岩无论在平面分布上，还是在厚度上都远不及阜二段和阜四段，主要分布在〉秦潼凹陷的东部地区。泰二段岩性为深灰、灰黑色泥岩，有一定的生油能力。特别是底部近65m的夹泥灰岩的黑色泥岩有良好的生油能力，是苏北盆地三套良好的生油层之一。西部的金湖凹陷则为红色地层，地层厚度小于 300m°滦潼凹陷炷源岩有机质丰度变化不大，有机碳含量基本集中在0.68%~1.9%，阜二段、阜四段有机质丰度最高，其次为戴一段、阜一段和泰州组。阜四段（上部）、阜二段（中下部）和泰二段为好〜极好的优质炷源岩，阜二段、阜四段 TOC平均含量为1.17%〜1.46%;阜一段为较好的炷源岩，戴-■段和阜三段为差的炷源岩。目前发现的油藏均与阜四段上部、阜二段中下部和泰二段下部这三套优质炷源岩有关。主要炷源岩阜四段（上） 、阜二段（中下部）、泰二段（下）以I和H型为主，具良好的生油能力，阜二段明显好于其它二个层段。在平面上，各凹陷干酪根 I〜n型比例自西向东都呈增大趋势。阜四段上部 I〜n型，主要分布在滦潼凹陷深凹带中。九十年代以来，随着勘探程度的深入，进一步将生油岩划分为两类：一类为淡水湖相泥岩，另一类是受海侵影响的暗色泥岩和泥灰岩，为生油条件较佳的优质生油岩，主要分布于阜四段上部、阜二段中下部和泰二段下部，通过东台坳陷的油源对比，所发现的油藏均与阜四段上部、阜二段中下部和泰二段下部三套优质燃源岩有关 （黄宛平，1991；钱基，1994；王文军和周翥虹，1998）。榛潼凹陷炷源岩生油门限为1900m，有机质生炷高峰期为3400m左右。阜二段最大埋深不超过4400m,深凹区进入高成熟阶段，大部分地区处于成熟阶段和未成熟阶段， 一般未进入过成熟阶段；阜四段埋深一般不超过4000m。断陷深凹为成油中心，在深凹部位阜宁组卜•部和泰州组燃源岩生油起始期-•般在始新世中晚期至渐新世早期， 而深凹的阜宁组中上部和戴南组及斜坡带上的泰州组、阜宁组下部的生油起始期-•般在渐新世早期至中新世晚期。整体上具有凹陷南部生炷量较大，向北逐步减少的趋势。现今生炷能力最强面积最大的区域处在榛潼次凹，其最大单位生炷量大于 2X101,时堰、港口次凹深部位单位生炷量大于1xiO^t，大凡庄次凹以及内斜坡北部、坡垒带和外斜坡均无生炷能力。各凹陷的排炷期基本与生炷期相一致，排油高峰期都为盐城组一第四系沉枳期间 （23.2Ma〜现今），排炷量东部各次凹大于西部,即时堰、滦潼次凹排炷量大于港口—俞垛次凹。三、生储盖组合特征滦潼凹陷主要分布有泰一段、阜一段、阜三段、戴一段、戴二段、垛一段 6套储层。储层物性和分布特征受河流〜三角洲沉积相控制， 泰一段、戴一段'戴二段、垛一段均具下鲍上细的正韵律特征，砂岩主要发育在地层下部， 且凹陷东部较西部更为发育。阜一段和阜三段为滨湖一三角洲相沉积特征,剖面上呈砂泥岩频繁的中 -薄互层,储集物性受物源及相控制作用较为明显。滦潼凹陷主要存在两个成油组合，下部成油组合由泰州组和阜宁组组成，上部成油组合由戴南组、三垛组和下盐城组组成。可进一步细分成6套原生成油组合：（1）泰二段（生、盖）-泰一段（储）成油组合；（2）泰二段（生）一阜一段（储）一阜一、阜二段（盖）成油组合；（3）阜二段（生、盖）一阜一段（储）成油气组合；（4〉阜二、三段（生）一阜三段（储、盖）成油气组合；（5）阜四段（生'盖）一阜三段（储）成油气组合；（ 6）阜四段（生）一戴-段'戴二段（储）一戴一段'戴二段中上部（盖）成油气组合。另外还存在次生的成藏类型，油气顺大型正断层侧向桢向运移两类，次生组合在断阶带最为发育。次生组合包括上述6类组合及三垛一戴南组的组合：（D戴南组成油组合，阜宁组为生油层，沿不整合或断层侧向运移或垂向运移到 E?d储层；（2）三垛组含油组合：生油层为E2f，通过不整合或断层运移到三垛组聚集； （3）下盐城组含油组合：生气层为Eif或浅层生物气，沿断层垂向运移到下盐城组，Niy泥岩为盖层。四、油气藏类型与分布特征榛潼凹陷断阶带的成藏类型主要有两种： 一是E2S〜E2d或高断阶带Eit1-Eif1次生油气藏，断鼻构造是其成藏的主要类型，该油藏面积小，油气充满度较低，多为底水油藏，但产能较高；二是中低断阶的Ei^-Eh1原生油气藏，该油藏面枳较大，油气充满度较高，多为边水油藏。滦潼凹陷斜坡带成藏的基本条件是：靠近生炷中心，且有较大的汇炷单元；处在有利沉积相带；具有较好保存条件的区块，尤以阜四段保存较完整区块为好。复合式地堑有利于阜三段下砂组构造圈闭成藏，而复合式地垒构造有利于阜三段上砂组及泰一•段构造圈闭成藏。因构造特征和油气运移条件的差异，滦潼凹陷可分成断阶带和斜坡带两类不同的成藏类型。1-断阶带复杂断块油气分布特征由凹陷的构造演化特征可知，凹陷发育主要受边界大断层持续活动的控制，且边界大断层的持续活动派生了一系列次一级断层，至使形成二阶或三阶结构。目前已发现的油田主要分布于断阶带中段，产层包含了泰州组、阜一段、阜三段、戴-段、戴二段、垛一段等。边界大断层及一系列次级断层的发育是控制断阶带油气富集的主要因素。由于边界断裂的持续活动，产生了储家楼、时堪、俞垛、大凡庄、港口等一系列生油次凹，这些次凹是提供油源的主要场所；长期处于活动状态的边界大断层及其派生的次一■级断层是油气运移的良好通道；由断层控制的断鼻、断块型圈闭则是油气运移聚集的主要场所。在断阶带，由于断层发育，特别是I、n号大断层的后期活动，给深凹中生成的油气及压力封闭层的高压异常压力一个良好的排泄通道，特别是在二阶结构断阶中，由于n号断层后期（一般与生油运距关键时间吻合）断距加大活动性增加，更接近生油深凹，因此，其油气运移通道作用更加明显。滦潼凹陷断阶带已发现的圈闭基本上是由一或二阶断层所形成的断鼻型和断块型。目前已在断阶带发现了草舍、祝庄、淤溪、储家楼、洲城、角墩子、陶思庄、红庄等油气田。其中下构造层（油气藏主要分布于淤溪、祝庄、草舍油田；中构造层（E2s-E2d）油藏主要分布于洲城、草舍、角墩子、储家楼、陶思庄等油田。勘探开发结果证实上述均属典型的复杂断块群油气藏，其特点是：（1）油气田主要位于北北西向构造高带，油气受构造高带控制。如草舍'祝庄'红庄等区块分别处于时堪、滦潼、小凡庄、港口等次凹之间发育起来的一构造高带，