三江、勃利、鸡西及虎林盆地晚中生代层序地层特征

三江、勃利、鸡西及虎林盆地晚中生代层序地层特征

黑龙江省东部盆地群是“大庆周边大庆发现”的主要目标区，获得了大量的研究成果。前人根据现在盆地所处的地质地貌格局认为它们是分割的、孤立的断陷盆地,各单元是独立的含油气系统这些证据表明:黑龙江东部现今孤立的盆地在城子河组至穆棱组时期为统一近海原型盆地。在此基础上,借鉴国外近海陆相层序地层学理论,开展该地区层序地层学研究,对下一步油气勘探具有重大指导意义。1国中之代中国之地黑龙江东部晚中生代盆地群处于不同的大地构造单元,主体位于佳木斯地体之上。西以牡丹江断裂为界与小兴安岭-张广才岭地块相接;东以大和镇断裂为界与那丹哈达岭地体毗邻;南与兴凯地体相邻(见图1)。区内中生代盆地包括三江、勃利、鸡西、虎林、汤原断陷、鹤岗和宁安盆地,文中重点分析三江、勃利、鸡西及虎林盆地北部七虎林河坳陷。研究区发育的中生代地层为鸡西群和龙爪沟群,从下至上主要有上侏罗统绥滨组、东荣组;下白垩统滴道组(裴德组)、城子河组(七虎林组+云山组)、穆棱组(珠山组)、东山组;上白垩统猴石沟组、海浪组、七星河组、雁窝组(见表1)。2层序格架的等时性分析研究区层序研究充分利用实测的19条野外地质剖面,66口钻井录井和测井资料,9口井共计1239.76m岩心资料,以及12774km的二维地震资料。通过准确识别层序界面,分别建立三江、勃利、鸡西及虎林盆地侏罗系—白垩系层序地层格架。由于受构造及沉积演化的影响,各盆地层序发育情况不同,在分析各盆地层序格架的基础上,根据构造事件、海侵事件、火山事件、升温事件及各种事件引起的沉积旋回性,对比相似成因的层序界面,进一步确定其等时性。其中,超层序的对比要分析上下界面构造事件产生的区域性角度不整合,三级层序对比则要注意海侵事件及层序内部沉积旋回相似性对比。如研究区内广泛发育的超层序C,上下界面均为角度不整合或局部角度不整合,依据海侵期次、规模,煤层数量、旋回,古生物种类及局部构造,可将超层序C中的三级层序进行对比。3研究区域内晚中生代层序的特征通过综合对比分析,研究区共识别出2个巨层序、5个超层序、20个层序(见表1)。3.1不同发育的陷发育超层序A对应晚侏罗世挤压阶段,仅在三江盆地绥滨坳陷发育,包括层序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。层序Ⅰ分布很局限,在地震SB-97线最东端有所揭示,层序Ⅱ、Ⅲ分布范围逐渐增大,对应地层受古地形影响在绥滨坳陷中部滨3.2隆升剥蚀期沉积型超层序B对应盆地初始断陷阶段。此时,绥滨地区隆升剥蚀,勃利盆地中部、虎林盆地北部及鸡西盆地北部开始沉降,发育层序Ⅳ、Ⅴ。层序Ⅳ、Ⅴ中均含有火山岩夹层,体现出盆地初始断陷的沉积特点。3.3层序特征划分层序Ⅴ沉积后,经过短暂的局部沉积间断,黑龙江东部盆地群在初始裂陷基础之上进入整体沉降阶段,形成统一弧后近海盆地,超层序C、D逐渐发育,成为研究区内的主体层序。超层序C对应盆地整体沉降阶段,可划分为8个三级层序,层序Ⅵ—育;超层序D为小规模的再次引张裂陷,划分为层序誉、ⅩⅤ。层序Ⅵ—育发育过程遵循从东向西、从南向北逐渐扩展的规律,沉积中心位于勃利盆地中部,因此其层序发育最全,个数最多。层序Ⅵ、Ⅶ是由于海水沿七虎林河坳陷进入研究区而形成,沉积中心在虎层序Ⅸ沉积范围进一步扩大,东西向贯通虎林盆地及勃利盆地,沉积中心仍在勃利盆地,该时期是主要的成煤期。层序Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ、育发育时,湖平面继续上升直到最高位置,此时,也是最大海泛时期,海侵范围达最大,来自北部和东部2个方向的海侵已南北贯通,几乎遍及整个研究区。因此,各盆地三级层序具有同步性,但受后期构造作用影响,目前仅残留部分体系域。层序誉、ⅩⅤ在三江盆地绥滨坳陷最发育,前进坳陷也已开始接受沉积。推测层序誉、ⅩⅤ发育时,盆地进入再次小规模裂陷,其分布范围较最大湖泛时期层序Ⅺ、Ⅻ要小,受后期差异构造破坏作用,现今残留层序誉、ⅩⅤ仅在绥滨坳陷及鸡西盆地北部相对保留完整。3.4序超层序E对应盆地萎缩破坏阶段,可识别出层序ⅩⅥ—ⅩⅩ,并且在三江盆地的前进坳陷最发育,其他盆地剥蚀严重。这一阶段,各盆地孤立存在,各盆地层序发育不受统一湖平面影响。4层序发育的影响因素控制层序形成的因素有:构造沉降、海平面变化、沉积物供给速率、气候等4.1构造控矿因素研究表明,构造作用是影响该区层序发育的主要因素,并且区域构造主要控制一、二级层序(巨层序和超层序)的发育,局部构造控制了现今盆地内残余层序及其展布。研究区内上侏罗统与白垩系界面T进一步通过对研究区内部分井构造沉降史分析及剥蚀量计算,发现穆棱组与其上覆地层之间发生过局部构造运动,局部的剥蚀作用使得现今盆地群中穆棱组(珠山组)三级层序以绥滨坳陷保留最完整,各层序体系域发育完整;其次为鸡西盆地和勃利盆地;虎林盆地残留保存最不完整。4.2沉积物供给速率与沉积相海平面变化对近海环境非海相层序发育的控制作用已有许多研究实例其次,沉积物供给速率与其他因素一起共同起作用,它影响着层序内部各体系域的特征及沉积时期的地层厚度5区域构造格局综合各种资料对比分析,将黑龙江东部晚中生代盆地群划分为2个巨层序、5个超层序、20个层序。其中,超层序C城子河组和穆棱组在全区最发育,认为黑龙江东部盆地群在该时期整体沉降为统一近海坳陷盆地,发育(扇)三角洲—滨浅湖—半深湖—湖底扇的沉积格局,并且伴随有多次海侵事件