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・煤田地质・ 文章编号:100121986(2003)0420001204合肥盆地地质格架演化及油气条件分析谭明友1,2,陶明信1,贾红义2,史宝光1(11中国科学院兰州地质研究所气体地球化学国家重点实验室,甘肃兰州 730000;21胜利油田有限公司物探研究院,山东东营 257100)摘要:综合运用大地构造学及沉积学理论与方法,结合最新的勘探资料,对合肥盆地的地质构造与演化及油气地质条件进行了较系统的研究与论述。
印支运动造就了盆地的统一基底和基本形态,其基本构造格架为“三坳围一隆”;盆地经历了4个演化阶段,其动力在早期主要源自大别山构造带,后期主要源自郯庐断裂带,其间为二者的联合控制作用;区内石炭—二叠纪煤系具有良好的煤型气及一定的煤层气潜力,中、下侏罗统和下白垩统暗色泥岩类是最具生油潜力的烃源岩系。
印支期古风化壳层和中央隆起构造则是最有利的区域性油气储集场所。
关 键 词:地质格架;形成演化;油气条件;合肥盆地中图分类号:P618111 文献标识码:A1 引言合肥盆地位于安徽省中部,勘探面积约210×104km 2。
自1958年起,先后开展了油气勘探与研究,积累了较丰富的地质资料。
合肥盆地是中国东部大陆油气勘探尚未取得突破,但又具有较好油气前景的为数有限的大型盆地。
合肥盆地南依大别山构造带,东邻郯庐大断裂带(图1),故深入研究该区地质构造格架及其演化特征,不仅是油气勘探工作的迫切需要,而且对于深入讨论大别山构造带和郯庐断裂带的形成演化乃至中国东部大地构造的相关问题,均具有重要的科学意义。
近年来,由于油气勘探工作的进展与需要,加之为了对大别山构造带进行深入研究,学术界开始关注并研究合肥盆地的有关问题[1～3],取得了重要进展。
本文在对合肥盆地及大别山构造带与郯庐断裂带地质构造考察的基础上,根据最新勘探资料及前人资料,着重研究合肥盆地整体的地质结构、地层分布、构造特征及其形成机制,从宏观上讨论其油气地质条件等相关问题。
大别山北缘合肥盆地中,新生代构造演化
薛爱民;袁学诚
【期刊名称】《高校地质学报》
【年(卷),期】1999(5)2
【摘要】合肥盆地中、新生代经历了多次沉降和降升变化，侏罗系沉积作用分布于整个盆地，中、晚侏罗世盆地内地层遭受广泛剥蚀。
白垩纪沉积物局限于盆地东部，最大剥蚀区在盆地东南部。
下第三系沉积集中于断裂带控制的断陷盆地中，剥蚀主要在盆地东部和南部。
根据南北向平衡剖面分析，早侏罗世盆地为南北挤压，晚侏罗世盆地拉张松驰形成东西向断层；白垩纪受东西向挤压，早第三纪为南北向拉张。
东西向平衡剖面分析表明：在盆地内存在一条规模
【总页数】7页(P157-163)
【作者】薛爱民;袁学诚
【作者单位】中国科学院地球物理研究所;中国地质勘查技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P544.4
【相关文献】
1.合肥盆地中新生代构造演化 [J], 陈海云;舒良树;张云银;林春明;刘国宏;赵彦彦
2.中、新生代柴达木北缘的盆地类型与构造演化 [J], 高先志;陈发景;马达德;汪立群;刘震
3.柴达木盆地北缘中、新生代盆地性质及构造演化 [J], 王信国;曹代勇;占文锋;刘天绩
4.柴北缘东段中—新生代构造演化及其对油气的控制作用 [J], 孙波;王金铎;王大华;肖永军;张俊锋;柴先平;林武;陈云锋
5.大别山区北缘的构造演化与古生物学 [J], 金福全
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第５ ７卷 第２期２ ０ １ １年３月 地 质 论 评 ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ Ｖｏｌ．５７ Ｎｏ．２Ｍａｒ． ２ ０ １ １注：本文为国家自然科学基金“华北克拉通破坏”重大研究计划项目（批准号：９０７１４００４）的成果。
收稿日期：２０１０－０８－１５；改回日期：２０１０－０８－２１；责任编辑：章雨旭。
作者简介：朱光，男，１９５９年生。
教授。
构造地质学专业。
通讯地址：２３０００９，安徽合肥，合肥工业大学资源与环境工程学院。
Ｅｍａｉｌ：ｚｈｕｇｕａｎｇ５９＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ。
合肥盆地伸展方向的演变及其动力学机制朱光，朴学峰，张力，张必龙，陈印，胡召齐合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥，２３０００９内容提要：本文通过白垩纪—古近纪期间合肥盆地沉积格局、断层活动性、同火山活动正断层、岩脉展布方位、盆缘断层运动学与断层擦痕应力场反演等多方面的综合分析，对伸展方向的演变进行了详细的研究。
研究结果表明，早白垩世早—中期为ＮＷＷ—ＳＥＥ向拉伸，早白垩世晚期为ＮＷ—ＳＥ向拉伸，而晚白垩世至古近纪期间为近南北向拉伸。
通过对比太平洋区大洋板块运动方向发现，早白垩世早—中期伊佐奈歧板块向ＮＷＷ向运动，而早白垩世晚期转变为向ＮＮＷ向运动，晚白垩世至古近纪期间出现的太平洋板块总体上是向正北运动，同样显示为顺时针的转变。
两者演变规律的耦合，表明华北克拉通东部的破坏是发生在弧后拉张的动力学背景下。
这一弧后大陆边缘的拉伸方向随着大洋板块运动方向的改变而变化，可能是海沟后退方向的改变具体驱动了弧后大陆边缘拉伸方向的改变。
关键词：合肥盆地；沉积格局；正断层；应力场；华北克拉通破坏；动力学背景 华北克拉通东部白垩纪—古近纪期间发生了克拉通破坏和岩石圈减薄已被广大学者所认同（Ｚｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ．，２００１；Ｇａｏ ｅｔ ａｌ．，２００２；Ｗｕ ｅｔ ａｌ．，２００５；Ｚｈａｎｇ，２００５；Ｍｅｎｚｉｅｓ ｅｔ ａｌ．，２００７；Ｘｕ，２００７）。
合肥盆地构造演化及油气系统分析赵宗举(1) 李大成(1) 朱 琰(2) 周进高(1) 冯加良(1)(1)中国石油勘探开发研究院杭州石油地质研究所 (2)浙江大学地球科学系盆地结构 合肥盆地处于华北板块南缘,指侏罗纪以来形成的陆相中、新生代坳陷—断陷盆地,南以金寨—舒城断裂为界与北淮阳褶皱带—大别地块接邻,东以郯庐断裂为界与下扬子板块接邻,北以寿县—定远断裂为界与蚌埠隆起接邻,西以吴集断裂为界与长山隆起接邻(见图1),盆地面积约2×104km2。
地震资料解释表明,盆地印支面(侏罗系底)上、下构造层具有明显差异:上构造层为陆相盖层,主要表现为张性构造;下构造层为海相层系,主要表现为压性构造。
1 上构造层构造区划上构造层包括侏罗系、白垩系、第三系及第四系。
断裂:①金寨舒城;②六安;③肥中;④吴集;⑤寿县定远;⑥耿集;⑦蜀山;⑧舜耕山;⑨定远;⑩蚌埠长丰图1 合肥盆地构造区划图根据地层的发育程度和分布状况,将只有侏罗系而缺失白垩系和下第三系的地区作为凸起区,即六安低凸起及霍邱低凸起,又据侏罗系厚度及地层产状的变化从霍邱低凸起东侧划出朱巷斜坡。
将发育有侏罗系、白垩系和下第三系的地区作为凹陷区,主要依据下第三系分布范围划出定远凹陷、颖上凹陷、舒城凹陷及肥东凹陷;主要依据白垩系分布范围划分出大桥凹陷及丁集凹陷。
另外,特将凹陷区中发育有一系列断鼻构造的地区划分为独立的二级构造单元,即合肥断鼻带(见图1a)。
盆地总体呈现中央隆起、四周凹陷的构造格局。
2 下构造层构造区划将印支面以下、结晶基底之上的上元古界至古生界海相地层称为下构造层。
把缺失海相地层的上太古界至下元古界变质岩系分布区作为隆起区,即穆台孜(结晶)基底隆起及蚌埠(结晶)基底隆起,海相地层分布区依据冲断构造发育特征可划分5个带(见图1b)。
现今合肥盆地侏罗系之下大多存在上元古界、下古生界及上古生界,它们均遭受印支期冲断叠覆。
大致以六安断裂为界,其北为具典型薄皮构造特点的卷入沉积盖层的叠瓦冲断体,其南为具厚皮构造特点的卷入结晶基底的基底强烈冲断带。
第27卷 第5期2009年10月沉积学报ACTA SED I M ENTOLOG I CA SI N IC A V o.l 27 N o 15O ct .2009文章编号:1000-0550(2009)05-0939-17¹国家科技重大专项课题(批准号:2008ZX05000-004-001)、中国石油重大研发项目(批准号:070201)资助。
收稿日期:2009-02-22;收修改稿日期:2009-06-27塔里木盆地奥陶纪层序岩相古地理¹赵宗举1,2吴兴宁3潘文庆1,4张兴阳2张丽娟4马培领4王振宇5(1.北京大学地球与空间科学学院北京100871;2.提高石油采收率国家重点实验室(中国石油勘探开发研究院)北京100083;3.中国石油杭州地质研究院杭州310023;4.中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒841000;5.西南石油大学成都610500)摘要通过大量钻井取芯及露头沉积相观察、地震层序解释及地震相分析,结合蛇绿混杂岩带及板块构造演化等区域地质资料,首次编制了层序地层格架下的8张塔里木盆地奥陶纪岩相古地理图,发现了塔里木板块内部存在5个孤立碳酸盐台地(塔北台地、巴楚)塔中台地、罗西台地、塘南台地及库鲁克塔格台地)及其/台)盆0相间的古地理格局,对塔里木盆地海相油气勘探具有重要指导意义。
最初发生于早震旦世及早寒武世的塔里木板块北缘大陆裂谷运动及震旦纪)中奥陶世的张裂构造环境控制了塔里木板块内部多个孤立碳酸盐台地及其间深水沉积区的形成,而晚奥陶世发生于板块南缘的阿尔金岛弧及库地岛弧与塔里木板块的碰撞挤压运动及其产生的大量陆源碎屑物源,则导致了板块内部多个孤立碳酸盐台地的逐步消亡及板块南部浊流盆地群的形成。
关键词沉积相层序地层板块构造海相碳酸盐岩岩相古地理奥陶纪塔里木盆地第一作者简介赵宗举男1967年出生博士后教授级高级工程师石油地质学E -m a i:l zhao zong j u@pe-trochi na 中图分类号P534.42P539.2文献标识码A0 引言前人在塔里木盆地奥陶纪岩相古地理方面已做了较多研究工作,主要侧重于对盆地内塔中[1~12]、塔河油田[13~16]及塔东[17,18]等局部地区及奥陶系局部层段沉积相及岩相古地理的研究,对全盆地的岩相古地理研究与编图工作则主要从年代地层[19]及岩石地层单位的角度[20]或者是仅对局部层段进行了探讨[21~23]。
2000年7月地 质 科 学SCIEN T I A G EO LO GICA SIN ICA 35(3):288—296 *中国石油天然气集团公司中新区勘探研究项目“合肥盆地石油地质综合研究”的部分成果。
赵宗举,男,1967年9月生,高级工程师,构造地质及石油地质专业。
1998-11-25收稿,1999-04-25改回。
合肥盆地基底构造属性*赵宗举 杨树锋 陈汉林 竺国强(浙江大学地球科学系 杭州 310027)周进高(杭州石油地质研究所 杭州 310023)摘 要 根据合肥盆地及周边地表地质、地震剖面、同位素测年及M T 等新资料的综合研究,提出中—新生代合肥盆地的基底是一个不同构造类型基底的叠合与复合。
上古生界以前的基底以六安断裂为界,其北为华北板块陆壳型-过渡壳型结晶基底及其上的华北克拉通-被动大陆边缘盆地沉积的上元古-下古生界基底;其南为大别型结晶基底及其上的北淮阳弧后盆地沉积的上元古-下古生界变质基底,而上古生界基底属于弧后前陆盆地型沉积。
六安断裂是合肥盆地部位北大别弧、北淮阳晚元古-早古生代弧后盆地在早古生代晚期-晚古生代早期与华北板块的弧-陆碰撞缝合线。
关键词 合肥盆地 盆地基底 构造属性 构造单元划分 六安断裂1 引 言合肥盆地一般是指侏罗纪以来形成的陆相中、新生代拗-断陷盆地。
关于该盆地基底构造界线及构造属性的认识一直是地学界争论的话题,它关系到华北板块、大别地块及扬子板块等大地构造单元的分界及地质演化史恢复的重大基础地质问题,同时也关系到合肥盆地下伏古生界的性质及其油气勘探评价等实际应用问题,因此进行深入研究具有十分重要的理论及现实意义。
2 盆地基底的基本特征由于合肥盆地大部分被第四系覆盖,缺乏地表露头及钻井揭露,造成对该盆地基底认识不清。
近年来获得的地球物理勘探资料为深入研究该盆地的基底性质提供了强有力的依据。
笔者通过平衡剖面技术、钻井和地表露头标定,对盆内主要地震剖面进行了综合解释,从III 、IV 号地震剖面解释成果看(图1、2),合肥盆地基底纵向上具两层结构,下层为深变质岩系,六安断裂以北为霍邱群(Ar 2hq )、五河群(Ar 2wh )、凤阳群(Pt 1fn ),六安断裂以南则为大别群(Ar 2db )和卢镇关群(Pt 1-2lz );上层为晚元古代-晚古生代浅变质至未变质海相构造层。
从我们最近编制的合肥盆地基底地质图(图3)看,平面上可以肥中断裂和六安断裂为界分为三种类型:北部为华北地台型,由变质结晶基底霍邱群、凤阳群与华北地台型上元古界-上古生界组成;中部为大陆边缘过渡型,由变质结晶基底霍邱群、凤阳群与华北南侧的大陆边缘型沉积组成;南部为北淮阳型,由大别群、卢镇关群、佛子岭岩群(Pt 3-Pz 1)及梅山群(石炭系-二叠系)组成。
图1 合肥盆地Ⅲ号地震测线解释剖面及M T 测线B 视电阻率剖面图(测线位置见图3)Fig.1 Explaining p rofile of seismic l ine Ⅲand apparent resistivity profile of magnetotelluric line Bin the Hefei basin3 盆地前晚古生代基底的构造属性识别不同的变质基底是划分大地构造单元的主要依据之一。
合肥盆地周缘出露的变质基底主要有南缘的大别群、卢镇关群、佛子岭群及梅山群,西北部的霍邱群、凤阳群、青白口系及古生界(包括白大山群)。
除霍邱群、大别群及扬子北缘的崆岭群等上太古界具有许多相似性,如原岩均为以沉积建造为主的火山-沉积岩系、均发育磁铁石英岩(条带状289 3期赵宗举等:合肥盆地基底构造属性图2 合肥盆地Ⅳ号地震测线解释剖面图(测线位置见图3)Fig .2 Ex plain ing profile of seismic line Ⅳin th e Hefeibasin 图3 合肥盆地前侏罗系基岩地质图Fig .3 Geological map of pre -Jurassic basemen t rocks in the Hefei basin 290地 质 科 学2000年铁矿)建造、均发育混合岩化和TTG 岩套、变质程度均达角闪岩相-麻粒岩相外(杨巍然等,1991;孙枢等,1985;张国伟等,1991;河南省地质矿产局,1989;湖北省地质矿产局,1989),其余的元古代以来的建造在北淮阳和华北板块南缘却完全不同,如中下元古界北淮阳的卢镇关群为陆内裂谷型碎屑岩夹双峰式火山岩建造,而华北蚌埠地区的凤阳群为稳定地台型滨浅海相陆源碎屑岩和碳酸盐岩建造。
研究发现,合肥盆地上元古界-古生界基底的差异完全受控于六安断裂带,断裂带的两侧分属不同的大地构造单元,其构造演化与沉积类型均有很大的差异。
六安断裂带南侧北淮阳地区的上元古界-古生界佛子岭群为:下部的滨海相陆源碎屑岩建造(祥云寨组)→中部的半深海浊积岩复理石建造(潘家岭组及诸佛庵组下部)→上部的滨海相陆源碎屑岩建造(诸佛庵组上部),属弧后盆地沉积。
这一弧后盆地与北秦岭二郎坪群弧后盆地的构造环境相似。
前人研究(刘国惠等,1993;严正富等,1989;王仁民等,1990;王润三等,1990,王瑜,1992)认为北秦岭二郎坪群弧后盆地大致于早古生代末闭合。
笔者在佛子岭群潘家岭组及诸佛庵组中分别采集了一组同位素年龄样(黑云母石英片岩),经铷-锶法测年,其全岩等时线年龄为334±13Ma 及314±41Ma (图4),代表了初期变质Rb -Sr 含量均一化年龄,亦表明北淮阳弧后盆地于早古生代晚期-晚古生代早期消亡。
图4 合肥盆地南缘霍山地区佛子岭群黑云母石英片岩铷-锶法全岩等时线年龄Fig .4 Rb -Sr isoch ron age from bio tite quartz schist of the Foziling Group in Huoshan Cou nty ,near south ern border of th e Hefei basin在地震剖面上六安断裂带反映明显,表现为现今侏罗系底断距达10km ,断裂南部侏罗系之下地震反射波组杂乱而北部为中低频连续较差反射。
图5显示,位于断裂带的肥西防虎山地区为由南向北冲断挤出的构造岩片,其中出露了一套主要为黑云母石英片岩、黑云长石变粒岩、石墨片岩夹斜长角闪片岩、浅粒岩、绢云石英片岩、变质砾岩、阳起石片岩及石榴石长石变粒岩,局部含伟晶岩脉的变质岩系。
笔者从浅井岩芯中采取了一组同位素年龄样(黑云母石英片岩),经铷-锶法测年,其全岩等时线年龄为983.39±20.1Ma (图6),为岩石遭受第一期构造热事件(Rb -Sr 含量均一化)所记录的年龄,其原岩年龄应更大;结合含石墨片岩等岩性组合特征对比,相当于中—下元古界卢镇关群上部的仙人冲组。
结合北淮阳地区卢镇关群覆于大别群之上而伏于佛子岭群及梅山群之下的事实,说明291 3期赵宗举等:合肥盆地基底构造属性该断裂南部基底应由上述岩群组成,由于上述岩群均已遭受过强烈变形变质,造成在地震剖面上表现为杂乱反射。
图5 肥西防虎山地表地质剖面(左)及Ⅸ号地震测线解释剖面(右,测线位置见图3)Fig.5 Geological profile in Fanghu shan area,Feixi County (th e left)and ex plain ing profile of seismic line Ⅸ(the righ t)图6 肥西防虎山地区卢镇关群黑云母石英片岩铷-锶法全岩等时线年龄Fig.6 Rb-Sr isoch ron age from biotite quartzschist of the Luzhenguan Group in Fanghu shan area ,Feixi County,An h ui Province 根据六安断裂带北侧上元古界-古生界的沉积特征,可以肥中断裂为界再分为两个次一级的构造分区。
肥中断裂以北上元古界-古生界基底表现为两套“夹心饼”式的反射组合特征(即T4-T5间及T5-T6间的两套波组,每套波组中其上、下分别为中低频连续性中-差的较强密集反射组合夹一套低频连续性极差的弱杂乱反射组合),经标定,上、下的中低频连续性中—差的较强密集反射组合分别相当于华北地台型石炭-二叠系(Pz 2)和青白口系(Qn),而中间所夹的低频连续性极差的弱杂乱反射组合则代表震旦-寒武-奥陶系(Z-Pz 1),它们所反映的厚度和岩性特征与淮南地区出露的华北型石炭-二叠系、震旦-寒武-奥陶系及青白口系相吻合。
肥中断裂以南上元古界-古生界基底地震反射组合特征与北部相似又有所不同,表现为“夹心饼”式反射组合在南部不够明显,反射波组反射较弱、连续性较差而反射层厚度趋向加大,显示肥中断裂南、北岩相有所变化。
此外,肥中断裂南、北M T 视电阻率特征也有所不同,北部相对高阻(300-1000Ψm ),南部相对低阻(25-100Ψm ),这与其南、北的结晶基底性质、沉积盖层岩性岩相及后期构造改造、岩浆热液活动等的差异性有关。
北部为华北陆壳型基底及沉积其上的地台型古生界-上元古界盖层,后期岩浆热液活动弱;南部为过渡壳基底及其上的古生界-上元古界被动陆缘型沉积盖层,后期构造改造强烈、岩浆热液活动较发育。
根据盆地西缘四十里长山地区南部发现的白大山群(S-D b ,毕治国等,1994)为一套韵律性碎屑岩夹碳酸盐岩的大陆边缘型沉积来292地 质 科 学2000年看,表明肥中断裂很可能是华北地台与华北南部大陆边缘的分界线。
肥中断裂北侧是华北陆壳型(地台型)结晶基底,南侧为过渡壳型(被动陆缘型)结晶基底。
综上所述,盆地前晚古生代基底的构造属性以六安断裂为界划分成两大类,其南属大别结晶基底及陆内裂谷型中下元古界卢镇关群、弧后盆地型上元古-下古生界佛子岭群基底;其北属华北结晶基底及华北克拉通-被动大陆边缘型上元古-下古生界基底。
而肥中断裂是划分北部基底特征的次级界线,其北属典型华北陆壳型(地台型)结晶基底及克拉通盆地型上元古-下古生界,其南属过渡壳结晶基底及华北被动大陆边缘盆地型上元古-下古生界。
4 盆地晚古生代基底的构造属性关于盆地下伏的上古生界基底的性质及其构造属性也一直是人们争论的话题,同时也关系到对上古生界烃源岩及其油气勘探前景等的评价,笔者通过大量野外工作、地震剖面解释及综合分析前人资料认为合肥盆地侏罗系下伏上古生界基底是(弧后)前陆盆地型沉积。
图7 合肥盆地南、北缘石炭-二叠系砂岩骨架颗粒成分含量Qm (单晶石英)-F (长石)-Lt (岩屑)三角图A -陆块或克拉通物源区;B -岩浆弧物源区;C-再旋回造山带物源区;C 1-板块碰撞物源区;C 2-前陆隆起物源区;C 3-板块俯冲杂岩带物源区.南缘石炭二叠系:●-下石炭统花园墙组(C 1h );■-下石炭统杨山组(C 1y);▲-中石炭统道人冲组(C 2d );+-中石炭统胡油坊组(C 2h );北缘石炭-二叠系:○-上二叠统上石盒子组Fig.7 Qm (monocrystal quartz)-F(feldspar)-Lt (l ith oclast )triangular diag ram of con tents From the Permian sandstone in sou th ern and no rthern margins of th e basin笔者实测了河南省商城-固始及安徽省金寨地区的石炭-二叠系,它主要由近物源的滨海、潮坪及砾质辫状河沉积组成,是一套较典型的前陆磨拉石含煤碎屑岩建造。
