韩载华
(西安石油大学,陕西 西安 710065)
东海盆地西湖凹陷位于东海盆地东北部,凹陷有三个次级构造带,自西向东依次包括西斜坡、西次凹及中央反转构造带。西湖凹陷拥有极大的油气勘探开发潜力,也是近年来进行勘探开发研究的重点[1]。
西湖凹陷存在三个主要的不整合面,亦是本次剥蚀量恢复研究的重点。通过地震剖面识别出三个不整合面分别是T20、T24、T30,其中T20是中新统柳浪组与上新统三潭组的分界面,T24是渐新统花港组与中新统龙井组的分界面,而T30是花港组与平湖组的分界面。
剥蚀厚度的恢复对于研究一个盆地或地区的埋藏史、热史及构造及压力演化史都具有重要的作用,可以说是最基础的工作之一。但是,剥蚀厚度的恢复工作一直是地质学中的难点,目前还很难找到一种普便适用的准确方法,前人对于剥蚀量的恢复方法也已经做了大量的研究工作,目前主要的方法有:声波时差法、地层对比法、构造趋势法、镜质体反射率法以及比较先进的包裹体方法和磷灰石裂变径迹法[2]。笔者现选取其中的几种进行简单介绍:
本方法原理为:地层的声波时差值与地层埋深具有一定的线性关系,当地层中存在某一部分被剥蚀后,这种线性关系就会发生变化,会产生变化趋势不同的两段,可在线性关系发生变化的附近,选其中一段的一个点,向另一段延伸到同一深度的某一点,两点之间的深度差即可认为是该不整合面的剥蚀厚度。不过需要注意的是,这种方法对于剥蚀量较小的地区的恢复准确性很差。
此法是在综合利用地质资料的基础上,寻找研究区邻近地区微遭到剥蚀的地层,以此地层厚度作为参考,通过拟合地层线得到地层厚度变化的趋势,并以此来恢复被剥蚀地区的剥蚀量[3]。
该方法原理为:镜质组反射率剖面在穿过不整合面时,在这个不整合面上下会产生变化。该方法原理与声波时差法类似,也是通过点的深度差得到剥蚀量。
该方法原理与地层对比法相似,只是换为拟合构造的变化趋势,勾画出被剥蚀掉的地层界面,并以此来恢复被剥蚀地区的剥蚀量。
以上的剥蚀厚度恢复方法均存在一定的适用条件,并且如果只用单一的一种方法可能会因为认为因素产生很大的误差甚至错误,因此在剥蚀量的实际恢复中,一般应采用两种或以上的方法进行。
根据已有的测井资料,根据需要选取了西湖凹陷西斜坡和西次凹次级构造单元的7口井,用声波时差法和镜质体反射率法来进行了剥蚀量的恢复计算(见图1)。
图1 西湖凹陷剥蚀厚度恢复
表2是用两种方法计算获得的剥蚀量及部分前人的数据,统计了三个主要不整合面的剥蚀厚度。
结果分析:
1)从所得到的井的数据可知,所有17口井在三个不整合面的剥蚀厚度均在0-1300m,主要集中在500m以下,只有一口井在T20不整合面剥蚀厚度达到1300m,且与其他不正面比较,T20不整合面的剥蚀量整体较大。
2) 用镜质体反射率方法获得的8井剥蚀厚度,与邻近的用声波时差法得到的2井的剥蚀厚度进行比较,发现有较大不同,可能是由于地层剥蚀厚度本身变化较大或者因数据较少导致的误差偏大,也有可能是因为超压的影响,导致在2井声波时差值较正常压实的地层偏大,而在8井超压则会导致实测Ro值比在正常静水压力下的Ro值偏小,进而导致得到的剥蚀厚度差别较大。
表2 西湖凹陷主要不整合面剥蚀量统计表
3) 西湖凹陷西部斜坡带地区,在T30不整合面,自西向东方向剥蚀厚度呈递增趋势,但是增幅较小。西湖凹陷西部斜坡带西部边缘地区在T24不整合面,自西向东方向剥蚀厚度呈递减趋势,且幅度较T30不整合面偏大。
西湖凹陷共经历了三次构造抬升,分别为玉泉运动 (35~33.9Ma),花港运动 (25.5~23Ma),龙井运动(7.6~5.3Ma)。玉泉运动导致了T30不整合面的出现,花港运动导致了T24不整合面的出现,而龙井运动则导致了T20不整合面的出现。
西斜坡发生三次抬升剥蚀,最大一次为龙井运动剥蚀大约700~800m,玉泉运动剥蚀大约在200~300m,而花港运动剥蚀也大约在200~300m。
西次凹剥蚀量相比西斜坡较低,花港运动、平湖运动剥蚀量大于龙井运动,玉泉运动剥蚀大约250~350m,花港运动剥蚀量在150~200m,龙井运动剥蚀量则低于100m。
中央反转构造带剥蚀量最大,龙井运动剥蚀量大于1000m,花港运动剥蚀量近800m,玉泉运动的剥蚀量则在井之间变化梯度较大。
1)采用声波时差法和镜质体反射率法恢复了西湖凹陷三个主要不整合面T20、T24、T30的剥蚀量,三个不整合面的剥蚀厚度均在0-1300m,主要集中在500m以下。
2)从西湖凹陷不同次级构造单元的埋藏史图中可以看出,中央反转构造带剥蚀量最大,花港运动次之,玉泉运动最小。