渤海地层简介

渤海地层简介天津分公司开发部July.3.2003汇报内容区域地质背景简介渤海地层划分对比依据与手段各时代地层特征简述及其与油气聚集的关系区域地质背景简介渤海位于华北盆地东部，华北盆地在太古代至早元古代为变质基底形成及固结演化时期，岩性主要为混合岩、花岗岩系。中、晚元古代是地台南北边缘裂陷带活动期，沉积了巨厚的碎屑岩及碳酸盐岩。古生代开始进入地台演化时期，由于洋壳在地台南北两侧的俯冲、挤压，造成地台的升降活动并形成了一系列近东西向的隆起和拗陷带，沉积了海陆交互相及陆相含碳酸盐和煤系的红色碎屑岩系。中生代中晚期，太平洋板块向北西向俯冲，本区处于左旋剪切应力场，改变了前期以东西向为主的构造格局，出现了北东-北北东向的构造，发育了陆相含煤红色碎屑岩及火山岩系。进入新生代，华北盆地相对稳定沉降，渤海成为盆地沉降中心，发育了陆相含油岩系及第四系海陆过渡淤泥、粉沙和砾。渤海湾盆地构造格架蓬莱19-3油田（据赵澄林，2000）渤海海域构造区划图TANGSHANQINGHUANDAOSUIZHONGJINXI12345678910111213141516171819202122232425262728BEITANGSAGQIKOUSAGCHENGZIKOUUPLIFTNANPUSAGSHALEITIANUPLIFTSHANANSAGCHENGBEIUPLIFTCHENGBEISAGQINNANUPLIFTSHIJIUTUOSAGSHIJIUTUOUPLIFTQINNANSAGBOZHONGSAGBODONGUPLIFTBODONGSAGMIAOXIUPLIFTBONANUPLIFTMIAOXISAGHUANGHEKOUSAGLAIBEIUPLIFTKENDONGUPLIFTLAIZHOUWANSAGWEIBEIUPLIFTLIAOXISAGLIAOXIUPLIFTLIAOZHONGSAGLIAODONGUPLIFTLIAODOBGSAG20Miles渤海湾盆地地壳等厚图胜利油区L4深反射/折射地震剖面（据杨凤丽，2000）环太平洋的一部分，郯庐断裂带北东向穿过渤海湾，地幔上涌隆升造成地壳拉张裂陷是渤海湾断陷盆地形成且本区地震多发的根本原因。渤海地层划分对比依据与手段时间类依据与手段（主要）指示化石如华北介—沙三段化石组合带如薄膜、细长管刺纹饰发育的沟鞭藻类富集-沙三上同位素年龄测定钾-氩法、氩-氩法古地磁地震（区域不整合面以及与区域不整合可对比的整合面）岩性时间类依据与手段（辅助）典型岩石类型变质花岗岩-早中元古界、太古界岩石组合特征生屑灰岩+油页岩+钙片页岩—沙一段测井地层特征（常规测井、地层倾角）岩电性标志层其它依据与手段（参考）轻重矿物组合变化地球化学资料层速度尤其是在第三系与前第三系之间各时代地层特征简述及其与油气聚集的关系渤海前第三纪地层中生界上古生界下古生界震旦亚界早中元古界-太古界早中元古界-太古界岩性特征及其与油气聚集的关系为一套中深变质岩系，如变质花岗岩、花岗片麻岩、角闪片麻岩、斜长片麻岩、混合花岗岩、浅粒岩、变粒岩、石英岩等岩石组合一般为：表层强烈风化带-次生溶蚀带-裂缝发育带-基岩本体，岩石致密程度逐渐加深，基岩本体致密坚硬储油空间以裂缝和溶蚀孔洞为主，油藏特征为初期产能高，生产期短，见水快已发现油田：如CFD1-6油田渤海震旦亚界为一套轻变质的地台型海相沉积。含硅质碳酸盐岩为主夹火山岩、火山碎屑岩和黏土岩。富含叠层石。基本不含油气，但其它矿产丰富，如铁、锰、铅、锌等，是首钢的主要原料来源。建筑材料，如井儿峪板岩等分布：国际层型剖面-蓟县剖面，辽东湾旅大28-1-1井渤海下古生界岩性特征及其含油性典型岩性下寒武：富含云母的杂色泥页岩，如紫红灰绿灰等中寒武：鲕状灰岩，郯庐断裂以东为条纹灰岩上寒武：竹叶状灰岩、泥质条带灰岩中下奥陶：豹皮灰岩（不均匀白云岩化所致）、刀砍状灰岩（固结收缩造成）、巨厚层灰岩本区普遍缺失上奥陶、志留系、泥盆系、下石炭油气主要储存于大型溶蚀孔洞、溶蚀缝、构造缝中（Karst），产能高、生产期短油田实例：渤中28-1、任丘油田渤海上古生界岩性特征及其含油性典型岩性：石炭系：为一套海陆交互相沉积，砂泥岩为主夹海相灰岩和煤层，底部常见铝土岩。二叠系：属内陆盆地沉积，以河湖沼泽相含煤碎屑岩和内陆红色杂色碎屑岩为主，常见岩性有：黄绿色、紫红色致密砂岩、黄灰色泥岩、夹煤层、铝土岩。典型剖面：埕北低凸起上海20井矿产：含煤性好，煤层稳定，是华北主要的含煤地层之一。不是油气勘探主要目的层，石臼坨上见一二叠系出油点，为致密砂岩裂缝储油。渤海中生界岩性特征及其含油性典型岩性：侏罗系：郯庐断裂带以西以低成熟度砂岩、砂砾岩夹煤层为主，郯庐断裂带以东以火山岩、火山碎屑岩为主白垩系：火山岩、火山碎屑岩的频繁交互。本区普遍缺失三叠系油田实例：歧口17-9油田为侏罗系河流相砂岩油田。石臼坨上有白垩系火山岩出油点。渤海第三系综合地层序列岩性特征古生物组合沉积体系古气候Qp泥岩夹粉砂岩、砂岩。顶部为现代海水覆盖。藜粉属－篙粉属－水龙骨单粉孢浅海沉积体明上段Nmu绿灰色、褐灰色、浅棕红色、棕黄色泥岩与灰白色、浅灰色中、细砂岩呈不等厚互层。河流体系明下段1.63NmL棕红色、紫红色、灰绿色、褐色泥岩，夹浅灰色粉、细砂岩，底部灰白色含砾砂岩。河流三角洲体系馆陶组23.5Ng上、下部灰白色厚层含砾砂岩、砂砾岩与薄层灰色泥岩互层；中部灰色泥岩与砂岩不等厚互层；底部有一套“底砾岩”。粗肋孢属－山核桃粉属－菱粉属孢粉组合辫状三角洲体系东一段E3d1浅灰、绿灰色、紫红色泥岩、粉砂质泥岩与灰白色砂岩、含砾砂岩互层，夹炭质泥岩，富含植物碎片。三角洲体系东二段E3d2上、下部浅灰色、灰白色砂岩、粉砂岩与深灰色、灰绿色泥岩、粉砂质泥岩互层；中部纯泥岩段。凹形低电阻泥岩段是重要对比标志。湖泊体系东三段29.3E3d3厚层深灰色泥岩夹浅灰色、灰白色砂岩、粉砂岩。“稳定泥岩段”细弯脊东营介、光亮西营介组合；榆粉高含量组合；皱面球藻、网面球藻、角凸藻组合。深水湖泊沙一段E3S1深灰色泥岩、油页岩、灰质泥岩、薄层灰岩、白云岩、生物灰岩，夹灰白色砂岩。浅水湖泊沙二段35.4E3S2灰白、浅灰色砂岩、含砾砂岩、砂砾岩，夹灰色、灰绿色泥岩，以灰绿色泥岩为典型岩性；还有一种剖面类型：砂砾岩夹生物灰岩。冲击体系小型湖泊沙三段42.1E3S3上部：与深灰色泥岩互层；中部：巨厚深灰色泥岩夹薄层灰岩、砂岩、油页岩；下部：紫红色、褐灰色泥岩与灰白色、浅灰色砂砾岩、砂岩、粉砂岩互层。标准化石：中国华北介；小亨氏栎粉－小栎粉属孢粉组合；渤海藻、副渤海藻属组合。深水湖泊亚热带湿润型裂陷Ⅱ幕沙四段E3S4蓝灰、绿灰、灰色泥岩与砖红色泥岩互层，夹碳酸盐岩薄层。孔一段E3k1以紫红色砂岩、砂砾岩为主。孔二段E3k2黑灰色泥岩为主。孔三段E3k3以紫红色砂岩、砂砾岩为主。孔店组俗称“红－黑－红”沙河街组裂陷期裂后沉降期北亚热带型温凉性气候东营组裂陷Ⅳ幕惠民小豆介－椭圆拱星介组合；栎粉高含量孢粉组合；薄球藻、菱球藻组合。亚热带湿润－干旱型裂陷Ⅲ幕榆粉－水龙骨单缝孢属孢粉组合；微刺藻、角凸藻、光面球藻组合。温暖带裂后构造再沉降北亚热带稳定热沉降渤海地层柱状剖面平原组1.64孔店组组段(Ma)构造演化明化镇组粗肋孢属－蓼科－蓼科孢粉组合前第三系综合地层序列白垩系k深灰色泥岩为主，夹凝灰质砂砾岩、灰质泥岩、玄武岩、安山岩。侏罗系J凝灰质砂岩、砂砾岩为主，夹泥岩、煤层。另一种剖面类型：以火山岩、火山碎屑岩为主。三叠系T普遍缺失该套地层。二迭系P黄绿色、紫红色致密砂岩、黄灰色泥岩、夹煤层、铝土岩。石炭系C砂泥岩为主，夹海相灰岩和煤层，底部常见铝土岩。奥陶系中下奥陶系O1-2豹皮灰岩（不均匀白云岩化所致）、刀砍状灰岩（固结收缩造成）、巨厚层灰岩。上寒武系∈3竹叶状灰岩、泥质条带灰岩。中寒武系∈2鲕状灰岩，郯庐断裂以东为条纹灰岩。下寒武系∈1富含云母的杂色泥页岩，如紫红、灰绿、灰等。震旦亚界Z为一套轻变质的地台型海相沉积。含硅质碳酸盐岩为主，夹火山岩、火山碎屑岩和粘土岩；富含叠层石。基本不含油气。早中元古界│太古界为一套中、深度变质岩系，如变质花岗岩、花岗片麻岩、角闪片麻岩、斜长片麻岩、混合花岗岩、浅粒岩、变粒岩、石英岩等。岩石组合一般为：表层强烈风化带－次生溶蚀带－裂缝发育带－基岩本体，岩石致密程度逐渐加深，基岩本体致密坚硬寒武系前裂陷期本区普遍缺失上奥陶O3、志留系S、泥盆系D、下石炭C1渤海早第三纪地质简史早第三纪早期（古新世-始新世早期）渤海发育了范围小，彼此分割的单断沉积凹陷（湖泊）。中晚期（始新世-渐新世）本区拉张断陷加剧，改变了早期那种分割的局面，形成一个统一的湖盆。这一时期湖盆深，水域面积大，长时间沉陷，形成了两套以深水沉积为主的暗色泥岩沉积，后来成为主力生油岩系（沙三、东下）：湖盆周围的外围水系和湖盆内古岛水流作用的不断建造，形成了大量的水下扇、扇三角洲、三角洲、浊积体和少量冲积扇。这些沉积体后来成为主要的储油层。渤海早第三纪地层层序渐新统东营组一、二、三段渐新统沙河街组一、二、段始新统沙河街组三、四段古新统-始新统孔店组古新统候镇组（目前仅在胜利油区昌潍凹陷发现）孔店组岩性特征及含油性•典型岩性：俗称“红-黑-红”上部：以紫红色低成熟度砂岩、砂砾岩为主中部：以黑灰色泥岩为主，代表局限湖泊沉积，还原环境下部：以紫红色低成熟度砂岩、砂砾岩为主，磁铁矿、绿帘石等等不稳定矿物含量高•分布范围：凹陷斜坡及中部普遍分布•含油性：大港油区孔店油田LD17-1-1ZE1-2k孔店组沙四段岩性特征及含油性•典型岩性：两种类型类型1蓝灰、绿灰、灰色泥岩与砖红色砂岩的互层，夹碳酸岩盐薄层。代表滨浅湖类型，弱氧化环境产物，如右图。类型2膏盐、碳酸岩盐、灰色、深灰色泥岩的互层。代表干盐湖沉积。•分布地区类型2见于莱洲湾，类型1见于其它地区•含油性在济阳凹陷、东濮凹陷有油田发现。LD17-1-1ZE2s4沙四段沙三段岩性特征及含油性典型岩性：上部：灰白色砂岩与深灰色泥岩的不等厚互层中部：巨厚层深灰色泥岩夹薄层灰岩、砂岩、油页岩下部：砂岩砂砾岩与紫红褐灰色泥岩交互•分布范围：除凸起低凸起顶部缺失外，全区广泛分布•含油性：沙三上是油气勘探主要目的层，如歧口18-1油田LD16-3-1E2s3沙三段沙二段岩性特征及含油性典型岩性：两种类型类型1厚层灰白色砂岩、砂砾岩夹灰绿色灰色泥岩，以灰绿色泥岩为典型岩性，为滨浅湖沉积。不同与陆上的河流相沉积，如高粱米砂岩、胖砂岩、紫红色泥岩等。类型2砂砾岩夹生物碎屑灰岩与下伏沙三段为角度不整合接触油田实例：沙二段为渤海最重要的勘探目的层之一。类型1油田如渤中34地区油田和含油构造；类型2油田如锦州20-2气田。沙一段岩性特征及含油性•典型岩性：两种类型类型1深灰色泥岩、油页岩、钙质页岩、生物碎屑灰岩、薄层碳酸岩盐的互层夹砂岩。类型2由生物碎屑灰岩、碳酸岩盐、油页岩、钙质页岩、深灰色泥岩，砂岩很少由于沙一段中除砂泥岩之外的其它岩石类型丰富多彩，被称为特殊岩性段•沙一段是下第三系各组段分布范围最广的•油田实例：沙一段是重要勘探目的层之一类型1含油构造如锦州27-6，类型2如CFD2-1油田LD16-3-1E3s1沙一段东三段岩性特征及含油性典型岩性：巨厚层深灰色泥岩，被称为“稳定泥岩段”LD16-3-1E3d3东三段东二段岩性特征及含油性•典型岩性上下部为砂泥岩互层，中部为纯泥岩段，称为凹型低电阻泥岩段，是重要的对比标志层•分布范围：全区广布，是下第三系分布最广的地层油田实例：最重要的勘探目的层之一，渤海的“命根子”绥中36-1油田的油层旧属于东二段LD16-3-1E3d2东二段东一段岩性特征及含油性•典型岩性：浅灰、绿灰、紫红色泥岩与灰白色砂岩的不等厚互层，夹碳质泥岩，富含植物碎片•分布范围：由于顶部是区域性的大不整合面，遭剥蚀而保存不全•含油性：由于缺乏优质盖层，形不成大规模油藏。锦