黄骅坳陷孔南地区孔店期陆相断陷盆地古构造单元恢复及其演化特征

颜照坤，李 勇，韩 冰，丘东洲，肖敦清，蒲秀刚，刘子藏，袁淑琴，李奋生，钱 赓

(1．成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610059;2．广州海洋地质调查局科学发展战略研究所，广东 广州 510000;3．成都地质矿产研究所，四川 成都 610081;4．中国石油大港油田公司勘探开发研究院，天津 300280)

黄骅坳陷孔南地区孔店期陆相断陷盆地古构造单元恢复及其演化特征

颜照坤1，李 勇1，韩 冰2，丘东洲3，肖敦清4，蒲秀刚4，刘子藏4，袁淑琴4，李奋生1，钱 赓1

(1．成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610059;2．广州海洋地质调查局科学发展战略研究所，广东 广州 510000;3．成都地质矿产研究所，四川 成都 610081;4．中国石油大港油田公司勘探开发研究院，天津 300280)

基于黄骅坳陷孔南地区大量的钻孔资料和地震资料，通过对孔店组地层厚度的初步复原，识别出了孔店期4个阶段盆地内的凸起与凹陷等构造单元的空间展布特征，恢复了各个阶段陆相断陷盆地的古构造单元，并初步获得了孔店期盆地的演化过程：盆地南北部的古构造单元具有明显的差异性，整体上盆地北部构造单元更为多样、演化过程更为复杂，由单断式盆地向双断式、两凹夹一凸型盆地演化;盆地南部则较为简单，盆地由坳陷型向单断式、再向双断式发展。

孔店组;古构造单元恢复;陆相断陷盆地;黄骅坳陷;天津

0 引言

黄骅坳陷新生代沉积始于始新世孔店期，在孔店南部地区沉积了一套孔店组地层，孔店期之后，盆地经过了强烈构造活动的改造(漆家福等，1995;陆克政等，1997;池英柳等，2000;李大伟，2006)，古构造单元遭到了极大的破坏，使得现今无法识别湖盆发育过程中的构造单元，对判断孔店期物源体系、沉积体系展布和砂体预测等都造成了极大的困难。因此，笔者将尝试通过对孔店组地层厚度的初步复原，识别孔店期各阶段盆地内凸起、凹陷等构造单元的空间展布特征。进而为建立构造活动和沉积作用的对应关系和同步演化规律(P R Vail，1991;N Christie-Blick，1985)提供依据，使对沉积盆地的发生、发展和沉积作用过程才会有较全面的认识和更深刻的理解。

1 区域地质概况

图1 孔南地区构造带划分

孔南地区在区域构造上，位于黄骅坳陷南部地区，北以羊三木潜山构造带为界，南到吴桥凹陷，西以沧东断层为界，东以埕西断层为界(图1)。钻井资料揭示，孔南地区及其邻区发育古生界、中生界和新生界的孔店组、沙河街组、东营组、馆陶组、明化镇组及平原组等地层(表1)(大港油田石油地质编辑 委员会，1991;李大伟，2006)。

表1 黄骅坳陷古近系地层简表

黄骅坳陷孔店组地层主要分布于孔南地区，孔店组自下而上由“红”、“黑”、“红”，“粗”、“细”、“粗”3个岩性段组成，显示为一个较完整的近对称型旋回，自下而上分别被划分为孔三段、孔二段及孔一段。盆地内次级凸起、凹陷相间分布，构造复杂，导致孔店组地层厚度变化极大。

2 孔店期古构造单元恢复

本次将在详细掌握孔南地区残留地层空间展布的基础上，对原始地层范围进行半定量的复原，并按孔三段沉积期、孔二段沉积期、孔一段下亚段沉积期和孔一段上亚段沉积期4个时期，分析孔店期各个阶段盆地内凸起、凹陷等古构造单元的展布特征。

2．1 孔三段沉积期古构造单元恢复

在地震剖面上，残留的孔二段和孔三段地层限制在沧东断层和徐西断层之间，在地层整体上呈平行、亚平行的层序结构，厚度横向变化较小。在盆地北部，孔三段地层具有西厚东薄的特征(图2、图3)，反映了当时西断东超的盆地特征。此外，由于东部残留地层边界被徐西断层后期切割(颜照坤，2011)，因此要将北部盆地的孔三段地层向东延伸，以恢复当时的盆地沉积边界，进而恢复孔三段沉积期的古构造单元。在盆地南部，孔三段地层具有中间厚、两边薄的特征(图4)，反映了当时为坳陷型盆地，未受断层控制，并且东部残留地层边界也被徐西断层后期切割(颜照坤，2011)，因此要将南部盆地的孔三段地层向东延伸，以恢复当时的盆地沉积边界，进而恢复孔三段沉积期的古构造单元。在恢复古沉积边界的过程中，主要考虑现今残留地层被断层切割出的厚度变化，基本原理为：在盆地缓坡一侧(无控盆断层一侧)沉积地层厚度逐渐减薄，直至尖灭。

根据钻孔资料和地震资料，孔三段沉积期沉积的孔三段地层南部边缘大致在东光—龙谭庄一线尖灭，北部边缘大致在沈清庄—羊二庄一线以南。

根据孔三段沉积期构造单元恢复图可以看出，孔三段沉积期孔南地区北部沧东凹陷和南部南皮凹陷的盆地特征明显不同，沧东凹陷为典型的西断东超型半地堑盆地，而南皮凹陷为碟状坳陷盆地，中间被近东西向的王官屯低凸起分割(图5)。南部与北部盆地具有明显的差异性。孔三段沉积期孔店南部地区主要构造单元及构造特征如表2所示。

图2 测线Inline 3392孔店组三级层序盆地结构分析

2．2 孔二段沉积期古构造单元恢复

在地震剖面上，孔二段沉积期的残留地层被限制在沧东断层和徐西断层之间，残留地层分布范围与孔三段大致相当。而根据上文对孔三段沉积边界的恢复方法，对孔二段地层沉积边界进行了恢复，可以看出孔二段沉积期原始盆地沉积范围较大，特别是向东，有较大延伸，延伸至徐杨桥—孟村一线以东地区(图6)。

根据孔二段沉积期构造单元恢复图可以看出，孔二段沉积期孔店南部地区北部沧东凹陷和南部南皮凹陷的被舍女寺次凸和王官屯低凸起分割为南北两部分(图6)。南、北部盆地特征仍然具有明显的差异性，北部部沧东凹陷仍为半地堑盆地，但盆地较孔三期复杂，向东衍生出一个小的常庄凹陷，南部的南皮凹陷仍为较简单的碟状坳陷盆地。

与孔三段沉积期相比，主要差异是盆地范围有较大扩张，盆地内部构造单元更为复杂。孔二段沉积期孔店南部地区主要构造单元及构造特征如表3所示。

2．3 孔一段下亚段沉积期古构造单元恢复

在地震剖面上的孔一段下亚段的地层厚度横向变化明显，在孔店凸起(孔店潜山构造带)两侧呈楔形结构，在王官屯以南呈亚平行层序结构，残留地层分布范围与孔二段和孔三段大致相当(图2、图 3、图 4)。

图3 测线Inline 2240孔店组三级层序盆地结构分析

表2 孔三段沉积期构造单元划分及构造特征

表3 孔二段沉积期构造单元划分及构造特征

图4 测线Inline 1600孔店组三级层序盆地结构分析

盆地北部原始沉积边界被限制在沧东断层和徐西断层之间，凹陷发育在盆地两边，中央北孔店低凸起和王官屯低凸起分割，西侧发育一个受沧东断层控制的沧东凹陷，东侧发育两个受徐西断层控制的凹陷，分别为常庄凹陷和小集凹陷。

盆地南部的南皮凹陷由几个次级凹陷组成，地层整体上具有西厚东薄的特征，西侧受沧东断层控制，东侧徐西断层尚未活动，为半地堑盆地。

孔一段下亚段沉积期孔店南部地区主要构造单元及构造特征如表4所示。

2．4 孔一段上亚段沉积期古构造单元恢复

在地震剖面上的孔一段上亚段的地层厚度横向变化明显，在孔店凸起两侧呈楔形结构，在王官屯以南呈亚平行层序结构，残留地层分布范围与孔二段和孔三段大致相当(图2、图3、图4)。

盆地北部原始沉积边界被限制在沧东断层和徐西断层之间，凹陷发育在盆地两边，中央北孔店低凸起和王官屯低凸起分割，西侧发育一个受沧东断层控制的沧东凹陷，东侧发育两个受徐西断层控制的凹陷，分别为常庄凹陷和小集凹陷(图8)。

盆地南部的南皮凹陷由几个次级凹陷组成，被限制在沧东断层和徐西断层之间。

孔一段上亚段沉积期孔店南部地区主要构造单元及构造特征如表5所示。

3 结语

通过上文对孔店组4个沉积阶段盆地古构造单元的恢复，可以初步获得各个阶段的盆地基本特征，并获知孔店期盆地的演化特征。

(1)研究区以舍女寺次凸起和王官屯低凸起一线为界，盆地南北部的古构造单元具有明显的差异性，整体上盆地北部构造单元更为多样、演化过程更为复杂，盆地南部则相对较为简单。

表4 孔一段下亚段沉积期构造单元划分及构造特征

表5 孔一段上亚段沉积期构造单元划分及构造特征

(2)研究区北部由西断东超型的单断式盆地(孔三段沉积期)逐渐向多个次凹、次凸起相间分布的多凹型单断式盆地(孔二段沉积期)过渡，并最终发展为被两个断层夹持的双断式盆地，并且盆地具有两凹夹一凸的结构特征(孔一段沉积期)。

(3)研究区南部由前期简单的碟状坳陷型盆地(孔三段、孔二段沉积期)，逐渐过渡到西断东超型的单断式盆地(孔一段下亚段沉积期)，并最终发展为被两个断层夹持的双断式盆地。

(4)通过以上对古构造单元及其盆地演化过程的分析，可获得盆地各个边界的演化特征为：①盆地南北部边缘均为缓坡型边界，孔店凸起的构造演化过程控制了盆地北部边界的演化，并影响来自北部的物源;②盆地西部边缘可分为南北两部分，北段为沧东断层控制的陡坡型盆地边界，南段由孔三段和孔二段沉积期的缓坡型盆地边界过渡到孔一段沉积期沧东断层控制的陡坡型盆地边界;③盆地东部边缘也可分为南北两部分，北段由孔三段和孔二段沉积期的缓坡型盆地边界过渡到孔一段沉积期沧东断层控制的陡坡型盆地边界，而南段则由由孔三段、孔二段和孔一段下亚段沉积期的缓坡型盆地边界过渡到孔一段上亚段沉积期沧东断层控制的陡坡型盆地边界。盆地边界类型的确定将对该区物源体系、沉积体系、砂体展布等方面的研究具有重要的指导意义。

池英柳，赵文智．2000．渤海湾盆地新生代走滑构造与油气聚集［J］．石油学报，21(2)：14 －20．

大港油田石油地质编辑委员会．1991．中国石油地质志：卷四［M］．北京：石油工业出版社．

高战武，徐杰．2000，华北沧东断裂的构造特征［J］．地震地质，22(4)：395 －404．

陆克政，漆家福，戴俊生，等．1997．渤海湾新生代含油气盆地构造模式［M］．北京：地质出版社．

李大伟．2006．新构造运动与黄骅坳陷油气成藏［M］．武汉：中国地质大学出版社．

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颜照坤，段润梅，李勇，等．2011．黄骅坳陷孔南地区孔店期徐西断层构造活动规律研究——来自沉积响应的证据［J］．地质学刊，35(1)：1 －10．

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VAIL P R，BOWMAN S A，EISNER P N，et al．1991．The stratigraphic signatures of tectonics，eustasy and sedimentology—An overview［M］//EINSEL E．Cycles and Events in Stratigraphy．Berlin：Springer-Verlag，617 －659．

On recovery and evolution characteristics of ancient tectonic units of continental faulted basin in Kongdian period of South Kongdian in Huanghua depression

YAN Zhao-Kun1，LI Yong1，HAN Bing2，QIU Dong-zhou3，XIAO Dun-qing4，PU Xiu-gang4，LIU Zi-cang4，YUAN Shu-qin4，LI Fen-sheng1，QIAN Geng1

(1．State Key Lab of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China;2．Scientific Development Strategic Research Institute，Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou 510000，China;3．Chengdu Institute of Geology and mineral resources，Chengdu 610081，China;4．Dagang Oilfield Exploration and Development Institute，PetroChina，Tianjin 300280，China)

Based on the borehole data，seismic data and the preliminary restoration of the strata thickness of Kongdian Formation，the authors identified the space distribution characteristics of the raised and depressed tectonic units in Kongdian period during its four basin stages，restored the ancient tectonic units in the various stages of the continental faulted basin，obtained the evolutionary process of the basins in Kongdian period：the ancient tectonic units，in the south and north of basin，were of obvious differences，on the whole，the geotectonic elements were more various and the evolutionary process was more complex in the north basin，and the mono-faulted basin evolved into“double-faulted”basin and“double layer structure”basin;it was less complicated in south basin，and compression depression basin developed into the mono-faulted first，and then into“double-faulted”basin．

Kongdian Formation;Recovery of ancient tectonic units;Continental faulted basin;Huanghua depression;Tianjin

P542+．31;TE121．3

A

1674－3636(2011)04－0358－08

10．3969/j．issn．1674-3636．2011．04．358

2011－07－27;编辑：陆李萍

国家自然科学基金项目(40972083、49803013、40372084、40841010)，中国石油大港油田分公司重点研究项目资助

颜照坤(1983—)，男，博士研究生，含油气沉积盆地分析专业，E-mail：yzk517@163．com