渤海海域蓬萊9-1大型復(fù)合油田潛山發(fā)育演化及其控藏作用

周心懷,胡志偉,韋阿娟,王 昕

(中海石油(中國)有限公司 天津分公司,天津 300452)

蓬萊 9-1油田位于渤海東部,西南面與渤海海域規(guī)模最大的蓬萊19-3油田相距約40 km,是渤海灣地區(qū)乃至國內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)規(guī)模最大的中生界花崗巖潛山油氣田,其主力產(chǎn)層為中生界花崗巖。蓬萊9-1油田中生界花崗巖潛山探明地質(zhì)儲(chǔ)量近1.8億噸,與上覆新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組以斷塊、斷鼻圈閉為主的構(gòu)造油氣藏上下疊置,形成大型復(fù)合油田。值得指出的是蓬萊9-1花崗巖潛山成藏極具特殊性,為鞍部花崗巖含油,并非傳統(tǒng)觀念中的“山頭”高部位成藏,這一特點(diǎn)突破了傳統(tǒng)的油氣成藏規(guī)律,需要引起特別重視。

近20年來,火山巖油氣藏作為油氣勘探的新領(lǐng)域日益引起石油界和學(xué)者們的重視,在國內(nèi)外油氣勘探中亦展示出廣闊的勘探前景(Hunter and Davies,1979;Nakata,1980;Gerlach,1980;Seemann and Schere,1984;Hawlander,1990;Vernik,1990;Mark and John,1991;Grynberg et al.,1993;Waseda and Nishita,1998;Mitsuhata et al.,1999;Othman et al.,2001;Petford and Mccaffrey,2003;Schutter,2003;馬龍等,2006;趙文智等,2009;張光亞等,2010;劉嘉麒等,2010)。同時(shí)可作為油氣儲(chǔ)層的火山巖分布廣泛,巖性多樣也進(jìn)一步降低了火山巖油氣藏的勘探門檻。目前已經(jīng)在凝灰?guī)r、正長巖(Gries et al.,1997)、安山巖、火山碎屑巖(Sakata et al.,1989)和玄武巖(Ruth and Agust,2007)中均已發(fā)現(xiàn)工業(yè)油藏。我國松遼盆地、渤海灣盆地、塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、二連盆地、三塘湖盆地等盆地一系列大型火山巖油氣藏的發(fā)現(xiàn)表明,火山巖儲(chǔ)層與烴源巖有效配置可以形成大型油氣藏,并成為油氣勘探的重要領(lǐng)域(胡見義,1981;陳振巖等,1996;吳之奇和王同和,1997;單玄龍等,1998;Luo et al.,1999;羅靜蘭等,2003;邱隆偉等,2003;潘建國等,2007;楊明慧,2008)。中生界花崗巖潛山油氣藏作為渤海潛山重要的勘探領(lǐng)域,在渤海海域渤中13-1、秦皇島30-1等構(gòu)造均獲得良好油氣發(fā)現(xiàn)(龔再升,2010)。目前,渤海海域花崗巖潛山勘探和研究雖已取得了很大進(jìn)展,但花崗巖作為一類重要而復(fù)雜的特殊儲(chǔ)層,其油氣藏的成藏條件和控制因素仍缺乏深入研究(Pan,1982;趙澄林和孟衛(wèi)工,1999;周心懷等,2005;張光亞等,2010;金強(qiáng),2011;夏慶龍等,2013)。因此,本文以蓬萊 9-1大型復(fù)合油田發(fā)現(xiàn)為契機(jī),通過對蓬萊 9-1潛山花崗巖侵入時(shí)代、成因機(jī)制、構(gòu)造演化、成藏條件等方面的研究,旨在探討蓬萊9-1花崗巖潛山油田的構(gòu)造成因演化與油氣成藏特征,以期推進(jìn)渤海海域后續(xù)中生界花崗巖潛山油氣勘探。

1 地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域概況

蓬萊9-1油田位于渤海海域東部NE向隆起–廟西北凸起之上,凸起主體披覆沉積新近系。廟西北凸起北西側(cè)以斜坡帶向渤東凹陷過渡,以渤東3號斷裂與渤東凹陷為界;南東面與廟西北洼被廟西 1號斷裂所分割,整體表現(xiàn)為東西分別為斷裂和斜坡所夾持,東高西低,整體呈NE向穩(wěn)定展布的狹長凸起帶(圖1)。

圖1 蓬萊9-1油田區(qū)域構(gòu)造位置圖Fig.1 Regional tectonic map of the Penglai 9-1 oilfield

廟西北凸起是一個(gè)長期暴露遭受風(fēng)化剝蝕的古潛山,大地構(gòu)造位置上受到渤海海域NNE向郯廬斷裂系與 NW 向張蓬斷裂系交匯疊加影響,斷裂體系發(fā)育,分割特點(diǎn)顯著,形成多個(gè)構(gòu)造高點(diǎn),具有獨(dú)特的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和油氣聚集特征。

受中生代郯廬左旋走滑作用和新生代右旋走滑作用疊加構(gòu)造改造的影響,走滑作用控制下形成的NW 向反向走滑斷層與 NE向張性伴生斷裂聯(lián)合發(fā)育,共同奠定了廟西北凸起半地壘的古地貌格局。NW 向斷裂分別將廟西北凸起分割為南山頭、北山頭及中間鞍部三段式結(jié)構(gòu),NE向斷裂則限定凸起東西邊界,且在古近紀(jì)以來的持續(xù)右旋走滑構(gòu)造作用下活動(dòng),控制了廟西北凸起周緣廟西北洼和渤東凹陷南洼在新生代以來的構(gòu)造演化,從而奠定廟西北凸起區(qū)現(xiàn)今凹凸的構(gòu)造格局(龔再升,2004;朱偉林等,2009;彭文緒等,2010;周心懷等,2012;夏慶龍等,2012)。

1.2 地層特征

蓬萊 9-1潛山為古殘丘單面山,潛山構(gòu)造完整,面積156 km2,潛山頂面高點(diǎn)埋深1250~1700 m。目前蓬萊 9-1構(gòu)造共鉆探探井 17口,其中 3、6、12井位于蓬萊9-1構(gòu)造南高點(diǎn)上,9井位于北高點(diǎn)東側(cè)斷階上。鉆井證實(shí)南北山頭主要為一套以石英片巖和云母片巖為主的元古界變質(zhì)巖。其他探井均位于廟西北凸起中間鞍部段,鉆井揭示主要巖性為一套以二長花崗巖和花崗閃長巖為主的中生界酸性侵入巖,局部夾有薄層基性侵入巖(圖2)。

從潛山殘留地層平面分布特征看,元古界變質(zhì)巖與中生代花崗巖分布界限較為清晰。中生代花崗巖分布范圍限于鞍部,南北分別以 NW 向斷裂與南高點(diǎn)和北高點(diǎn)相隔;東面則以NE向廟西1號斷裂為界,與廟西北洼相鄰。總體而言,花崗巖平面展布范圍受斷裂限定特征明顯。

從縱向剖面特征看,盡管潛山內(nèi)幕由于能量衰減嚴(yán)重,鞍部中生代花崗巖在地震相上表現(xiàn)為空白–雜亂、弱反射特征,但鞍部中生代花崗巖與南北山頭元古界變質(zhì)巖圍巖的斷裂界限仍然較為清晰,說明花崗巖的形成與限定其分布范圍的斷裂之間存在密切聯(lián)系(圖3)。

2 構(gòu)造成因機(jī)制及演化特征

2.1 區(qū)域構(gòu)造演化

渤海灣盆地屬新華夏系第二沉降帶與陰山東西向復(fù)合構(gòu)造帶橫跨疊加構(gòu)造體系。太古代到元古代時(shí)期,渤海灣盆地先后經(jīng)歷了 Ar-Pt1變質(zhì)結(jié)晶基底形成期和 Pt2-3坳拉槽發(fā)育期,在阜平、呂梁及薊縣運(yùn)動(dòng)多期構(gòu)造作用下,形成了前寒武紀(jì)褶皺基底。早古生代時(shí)期,華北板塊處于穩(wěn)定克拉通發(fā)育階段,沉積了一套寒武系、中下奧陶統(tǒng)的濱海–淺海相穩(wěn)定碳酸鹽巖。海西運(yùn)動(dòng)期,隨華北地臺(tái)整體進(jìn)入長達(dá)140 Ma的穩(wěn)定抬升期,造成上奧陶統(tǒng)、志留系、泥盆系及下石炭統(tǒng)沉積缺失,使中奧陶統(tǒng)與中石炭統(tǒng)呈假整合接觸。中石炭世–晚二疊世,地臺(tái)整體穩(wěn)定沉降,沉積了一套海陸交互相灰?guī)r、煤及碎屑巖的大陸邊緣沉積。晚二疊世–中三疊世,海岸線穩(wěn)定后退,沉積環(huán)境由陸表淺海轉(zhuǎn)化為內(nèi)陸盆地(李德生,1979)。

圖2 蓬萊9-1潛山頂面構(gòu)造及巖性分布范圍示意圖Fig.2 Map showing the top schematic structure and lithology distribution of the Penglai 9-1 buried-hill

圖3 過蓬萊9-1潛山南北高點(diǎn)結(jié)構(gòu)剖面圖Fig.3 Structural profile through the N-S high point of the Penglai 9-1 buried-hill

三疊紀(jì)中晚期,在印支運(yùn)動(dòng)作用下,揚(yáng)子板塊與華北板塊俯沖碰撞,導(dǎo)致古秦嶺洋自東向西呈剪刀式閉合。華北東部整體處于南北向擠壓應(yīng)力作用下,渤海地區(qū)廣泛隆起,并形成一系列 NWW 或近EW 向背斜向斜構(gòu)造,同時(shí)造成大部分地區(qū)古生界遭受嚴(yán)重剝蝕和上三疊統(tǒng)沉積缺失(朱偉林等,2009;李三忠等,2010)。

早中侏羅世時(shí)期,進(jìn)入燕山運(yùn)動(dòng)早期,揚(yáng)子板塊與華北板塊碰撞擠壓逐漸減弱,太平洋板塊俯沖效應(yīng)開始顯現(xiàn),華北東部由古亞洲洋構(gòu)造域向?yàn)I太平洋構(gòu)造域過渡,在印支期NWW或近EW向構(gòu)造格架基礎(chǔ)上發(fā)育了小型山間盆地,巖漿侵入活動(dòng)出現(xiàn)一個(gè)高潮。中晚侏羅世–早白堊世,進(jìn)入燕山運(yùn)動(dòng)中期,濱太平洋構(gòu)造域主導(dǎo)渤海地區(qū)構(gòu)造演化,伴隨太平洋板塊的 NNW 向持續(xù)俯沖,華北東部巖石圈減薄,地幔柱活動(dòng)導(dǎo)致軟流圈隆升,渤海灣地區(qū)進(jìn)入大規(guī)模的斷陷盆地發(fā)育階段,強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)再次趨于高潮,濱太平洋構(gòu)造域開始真正占據(jù)優(yōu)勢(趙越,1990)。晚白堊世燕山晚期,在古太平洋板塊持續(xù)強(qiáng)烈俯沖作用下,渤海地區(qū)整體處于隆升剝蝕狀態(tài)。新生代以來,在弧后幔隆與板塊斜向匯聚導(dǎo)致的多動(dòng)力源背景下,走滑與伸展兩大構(gòu)造系統(tǒng)聯(lián)合主導(dǎo)渤海灣古近紀(jì)斷陷和新近紀(jì)整體拗陷(周心懷等,2012)。

縱觀渤海地區(qū)歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及其演化特征,可以看出,印支期 NWW-近 EW 向構(gòu)造形跡與燕山期NNE向構(gòu)造形跡疊加,共同主導(dǎo)形成了渤海灣盆地前新生代東西分帶、南北分塊的基底構(gòu)造格局。中生代以來,相繼受古亞洲洋閉合和太平洋板塊俯沖影響,發(fā)生多期劇烈的構(gòu)造巖漿活動(dòng),渤海灣盆內(nèi)花崗巖和火山巖都非常發(fā)育,分布廣泛。

2.2 蓬萊9-1潛山構(gòu)造成因機(jī)制及演化

渤海灣盆地自太古代以來,特別是古生代以來的多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),造成潛山類型多樣性和復(fù)雜性。已有探井鉆探證實(shí),蓬萊9-1潛山為侵入于新元古界之中的中生代花崗巖,在燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造疊加改造作用下,南、北兩山頭出露元古界,鞍部出露中生代花崗巖。下面通過確定蓬萊 9-1中生代花崗巖的成因機(jī)制、侵入年齡及方式,從而全面恢復(fù)蓬萊 9-1潛山所在的廟西北凸起的構(gòu)造演化,這對于理清蓬萊9-1大型潛山油田形成條件至關(guān)重要。

2.2.1 蓬萊9-1花崗巖侵入時(shí)代及方式的確定

在厘定蓬萊 9-1潛山花崗巖分布范圍基礎(chǔ)上,通過對蓬萊9-1潛山3、4、5、6等多口探井鉆遇的花崗巖及變質(zhì)巖巖心進(jìn)行鋯石 U-Pb同位素定年(表1)。實(shí)驗(yàn)樣品選取的3井和 6井潛山巖性主要為變質(zhì)巖片巖和少量糜棱巖,4井和5井潛山巖性主要為酸性侵入巖花崗巖。鋯石分選在河北省廊坊市誠信地質(zhì)服務(wù)公司完成,并在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成鋯石制靶,南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行陰極發(fā)光照相。鋯石U-Th-Pb同位素測試在GPMR利用激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)完成。測試結(jié)果確定了鞍部花崗巖侵入時(shí)間集中在160~170 Ma,為中侏羅世;南北山頭圍巖年齡則集中在 2220 Ma,為古元古代(圖4)。

蓬萊9-1潛山油田花崗巖的分布面積約110 km2,從其平面分布規(guī)模和剖面“漏斗”形侵入形態(tài)來看,與“巖盆”式大型侵入體的特征較為吻合。根據(jù)蓬萊9-1潛山所鉆探部分鉆井取芯可見典型花崗巖中粗粒斑狀結(jié)構(gòu)特征,顯示了花崗巖中深成相侵入特征。另外,根據(jù)花崗巖主量元素、微量元素、稀土元素分析,蓬萊 9-1花崗巖屬地殼增厚背景下準(zhǔn)鋁

質(zhì)鈣堿性系列的 C型埃達(dá)克巖石,其源巖為下地殼麻粒巖(劉朋波等,2013)。根據(jù)鉆井和三維地震資料揭示,蓬萊9-1潛山花崗巖侵入分布范圍明顯受NE和NW向展布的大型斷裂控制。斷裂作為溝通深部巖漿上涌的有效通道,因而弄清花崗巖侵入與邊界斷裂活動(dòng)的相關(guān)性對于探討巖漿侵入機(jī)制就顯得尤為關(guān)鍵。

表1 蓬萊9-1潛山鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡Table 1 LA-ICP-MS U-Pb results for zircons from the Penglai 9-1 buried-hill

續(xù)表1:

圖4 蓬萊9-1潛山鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.4 Concordia diagrams of zircons from the Penglai 9-1 buried-hill

廟西北洼為新近系右旋走滑作用伴生形成的NE向斷裂控制的新生代洼陷,缺少斷層早期活動(dòng)的沉積響應(yīng),因此基本可以排除花崗巖沿東側(cè) NE向廟西 1號斷裂侵入的可能。通過橫切南北山頭和鞍部 NE向三維地震剖面,潛山南山頭內(nèi)幕深大斷裂發(fā)育的明顯形跡,可為巖漿早期活動(dòng)侵入空間提供有效遷移通道(圖5)。綜合巖漿活動(dòng)主要存在頂蝕、底辟作用、板狀侵位、頂陷、膨脹效應(yīng)、同構(gòu)造侵位等幾種主要侵位表現(xiàn)形式,不難得出廟西北凸起NW向潛山內(nèi)幕張性深大斷裂活動(dòng)是巖漿定位的重要?jiǎng)恿碓?蓬萊 9-1潛山花崗巖為內(nèi)幕 NW向深大斷裂誘導(dǎo)作用下的主動(dòng)構(gòu)造侵位形成。

圖5 蓬萊9-1潛山花崗巖侵入機(jī)制及內(nèi)幕特征剖面圖Fig.5 Granite intrusion mechanism and characteristics of the Penglai 9-1 buried-hill

2.2.2 花崗巖磷灰石裂變徑跡

在確定蓬萊 9-1中生代花崗巖侵入時(shí)代及方式的基礎(chǔ)上,通過對蓬萊9-1-2井鉆遇花崗巖磷灰石裂變徑跡分析及熱史模擬證實(shí):蓬萊 9-1花崗巖經(jīng)歷了兩期構(gòu)造抬升,一期是在白堊紀(jì)晚期約87~70 Ma,這與燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)晚期時(shí)間大致相當(dāng)。另一期在古近紀(jì)地層沉積末期約 27 Ma,為東營組末期渤海灣升降運(yùn)動(dòng),這與區(qū)域上喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)時(shí)間一致(圖6)。兩期構(gòu)造抬升作用下廟西北凸起遭受長期風(fēng)化剝蝕,鞍部地區(qū)花崗巖出露地表,造成花崗巖風(fēng)化淋濾孔隙裂縫大量發(fā)育,使其儲(chǔ)集性能發(fā)生根本的改善,這對后期花崗巖成藏作用起到重要作用。

2.2.3 構(gòu)造演化史

在對渤海潛山自太古代,特別是自古生代以來多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)演化序列全面梳理基礎(chǔ)上,綜合印支、燕山兩期關(guān)鍵構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加表現(xiàn)形式和蓬萊9-1潛山花崗巖侵入時(shí)間、侵入方式及磷灰石裂變徑跡分析,我們認(rèn)為,印支運(yùn)動(dòng)期間華北整體處于南北向持續(xù)擠壓作用下,板內(nèi)全面逆沖褶皺隆升,形成一系列 NWW-近EW向隆起,廟西北凸起初步形成。燕山早期,在太平洋板塊 NNW 向俯沖擠壓下,遭受NNE向疊隆改造,進(jìn)一步抬升剝蝕。進(jìn)入燕山中期,太平洋板塊持續(xù)俯沖,華北板塊統(tǒng)一性遭受破壞,進(jìn)入強(qiáng)烈陸內(nèi)斷陷期,在斷裂誘導(dǎo)作用下,巖漿構(gòu)造活動(dòng)劇烈而頻繁。蓬萊 9-1花崗巖正是于此階段侵入元古代地層之中,中生代花崗巖侵入體形成,這與中燕山構(gòu)造幕太平洋板塊 NNW 向持續(xù)強(qiáng)烈俯沖作用之下,渤海地區(qū)整體上發(fā)生強(qiáng)烈的火山構(gòu)造活動(dòng)相吻合。燕山晚期廟西北凸起全面隆升遭受長期剝蝕,造成鞍部元古界剝蝕殆盡,中生代花崗巖直接出露,至此廟西北凸起南、北兩山頭、中間鞍部三段式結(jié)構(gòu)雛形初具。新生代晚期以來,廟西北凸起進(jìn)入整體成藏埋深期,潛山上部被新近系館陶組與明化鎮(zhèn)組地層覆蓋(圖7)。

圖6 蓬萊9-1-2井中生界花崗巖T-t軌跡模擬圖Fig.6 T-t track simulating plot for the Mesozoic granites from the Penglai 9-1-2 wells

在前新生代郯廬斷裂大規(guī)模左旋走滑和燕山期地幔柱強(qiáng)烈活動(dòng)兩者聯(lián)合作用下,廟西北凸起曾發(fā)生一定程度的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),由印支和燕山兩期疊隆形成的近EW向構(gòu)造形跡轉(zhuǎn)變?yōu)镹E向構(gòu)造展布。

圖7 廟西北凸起NE向構(gòu)造演化示意圖Fig.7 Schematic diagram showing the tectonic evolution of the NE-trending structures in the Miaoxibei Salient

3 構(gòu)造對成藏控制作用

通過前文所述,廟西地區(qū)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加,期間并經(jīng)受了長期的斷裂活動(dòng)與風(fēng)化剝蝕,一方面造成了花崗巖潛山油氣成藏的復(fù)雜性和特殊性,另一方面為油氣成藏創(chuàng)造了良好的成藏條件,這種構(gòu)造作用對油氣成藏獨(dú)特的建設(shè)作用在蓬萊 9-1潛山有利儲(chǔ)層的形成和保存兩方面得到了明顯的體現(xiàn)。

3.1 構(gòu)造活動(dòng)加速有利儲(chǔ)層發(fā)育

花崗巖本身并不具有作為儲(chǔ)集層條件,必須經(jīng)過后期風(fēng)化淋濾剝蝕改造之后才能成為有利儲(chǔ)集層,其儲(chǔ)層物性的好壞取決于原巖的巖性、風(fēng)化程度、地貌特征、構(gòu)造改造及熱液溶蝕等多重因素(Mc Naughton,1953;周心懷等,2005;潘建國等,2007;鄒才能等,2008)。勘探結(jié)果表明,蓬萊9-1中生代花崗巖潛山油田為風(fēng)化作用主導(dǎo)下的孔隙型和裂縫–孔隙型儲(chǔ)層,良好的儲(chǔ)集條件是成為大型油氣田的關(guān)鍵因素。

花崗巖巖漿冷凝過程中發(fā)育大量有規(guī)律排列原生節(jié)理和收縮縫,原生節(jié)理與后期構(gòu)造成因節(jié)理相互切割,形成有利的孔隙–裂縫儲(chǔ)層,因此節(jié)理及其類型是花崗巖風(fēng)化殼儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵,也是花崗巖區(qū)別于變質(zhì)巖的突出特點(diǎn)。

蓬萊9-1花崗巖潛山三面均為NW向及NE向大型斷層所包圍,各級伴生斷裂體系及后期構(gòu)造節(jié)理發(fā)育。斷層活動(dòng)本身即可對巖石產(chǎn)生強(qiáng)烈破碎作用,并形成構(gòu)造成因節(jié)理和寬闊誘導(dǎo)裂縫帶,進(jìn)一步促進(jìn)深部基巖淋濾作用,加快潛山風(fēng)化,加速儲(chǔ)層改造。經(jīng)鉆井證實(shí)和地震剖面特征對比,蓬萊9-1花崗巖潛山內(nèi)幕節(jié)理狀反射特征明顯,且與儲(chǔ)層發(fā)育對應(yīng)關(guān)系良好,邊界大斷層一側(cè)和節(jié)理發(fā)育區(qū)儲(chǔ)層厚度明顯增厚。3D地震 1350 ms相干切片顯示,潛山內(nèi)幕斷層以北西向?yàn)橹?多期不同方向的應(yīng)力作用,對形成大量裂縫的發(fā)育起到關(guān)鍵作用,這充分說明了斷裂和構(gòu)造應(yīng)力后生節(jié)理對花崗巖風(fēng)化殼儲(chǔ)層起到良好的改造作用,在一定程度上控制了花崗巖風(fēng)化殼儲(chǔ)層帶展布(圖8)。

3.2 構(gòu)造演化有利儲(chǔ)層保存

根據(jù)風(fēng)化殼保存特征,高部位及高陡斜坡帶風(fēng)化殼剝蝕殆盡難以殘留,中等坡度部位局部保留,坡腳低部位風(fēng)化殼則發(fā)育保存完整。構(gòu)造演化研究揭示蓬萊 9-1潛山自燕山運(yùn)動(dòng)以來遭受了晚燕山運(yùn)動(dòng)和古近紀(jì)末渤海灣升降運(yùn)動(dòng)兩期構(gòu)造抬升和長時(shí)間暴露風(fēng)化剝蝕。晚燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)幕使得中生代花崗巖侵位后抬升,原生減壓節(jié)理生成,山體快速風(fēng)化剝蝕后進(jìn)入構(gòu)造穩(wěn)定期,花崗巖快速風(fēng)化夷平,厚層花崗巖風(fēng)化殼形成。構(gòu)造經(jīng)歷再次埋深,風(fēng)化殼接受了壓實(shí)、膠結(jié)等成巖作用,但埋深并不大成為儲(chǔ)層得以保存的關(guān)鍵。古近紀(jì)晚期受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)影響,構(gòu)造經(jīng)歷再次抬升,早期風(fēng)化殼受地貌回春作用影響,部分風(fēng)化殼剝離,低洼地帶、低平地帶風(fēng)化作用得到強(qiáng)化。一方面斷塊后期抬升,后生節(jié)理及斷層發(fā)育改善早期儲(chǔ)層,構(gòu)造微裂縫形成新儲(chǔ)集空間。另一方面,石英片巖比花崗巖抗風(fēng)化能力強(qiáng),差異風(fēng)化進(jìn)一步強(qiáng)化鞍部中生代花崗巖與兩側(cè)元古界變質(zhì)巖山體高程差,最終形成了南北山頭,中間鞍部的三段式古地貌,使得風(fēng)化殼儲(chǔ)層在中間鞍部得以良好保存。鉆探也進(jìn)一步證實(shí)古地貌與風(fēng)化殼儲(chǔ)層厚度相關(guān)性良好,寬緩帶及坡腳附近儲(chǔ)層厚度明顯較大。

圖8 蓬萊9-1潛山內(nèi)幕多屬性融合平面圖Fig.8 Multi-attribute integration plans in the Penglai 9-1 buried-hill

4 結(jié)論

(1) 蓬萊 9-1中生代花崗巖潛山為中燕山構(gòu)造幕深大斷裂誘導(dǎo)作用下主導(dǎo)構(gòu)造侵位形成,其侵入年齡集中在160~170 Ma。

(2) 蓬萊9-1中生代花崗巖潛山構(gòu)造演化分為4個(gè)期次:侵入形成期、風(fēng)化剝蝕夷平期、差異風(fēng)化剝蝕定型期和整體埋藏成藏期。花崗巖侵入體形成后經(jīng)歷了白堊紀(jì)晚期燕山運(yùn)動(dòng)和古近紀(jì)晚期喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的兩次構(gòu)造抬升。構(gòu)造抬升和差異風(fēng)化聯(lián)合作用形成蓬萊9-1潛山南北山頭、中間鞍部的三段式宏觀古地貌,使得鞍部花崗巖厚層風(fēng)化殼得到良好保存。間歇性兩期構(gòu)造抬升改造使得風(fēng)化殼埋深淺、成巖作用弱是風(fēng)化殼儲(chǔ)層物性條件好的關(guān)鍵。

(3) 蓬萊9-1花崗巖潛山為以孔隙、裂縫–孔隙為主的風(fēng)化殼型儲(chǔ)層,持續(xù)的構(gòu)造應(yīng)力改造作用下,潛山內(nèi)幕斷裂體系和構(gòu)造成因節(jié)理發(fā)育是蓬萊 9-1花崗巖潛山儲(chǔ)層形成的重要因素。

(4) 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對蓬萊 9-1潛山油藏的形成有重要作用,邊界斷裂持續(xù)活動(dòng)不僅控制著周緣凹陷成藏物質(zhì)的發(fā)育,也導(dǎo)致斷裂與有效烴源巖直接溝通,形成“邊界深大斷層–不整合面–雁行斷裂”有效疏導(dǎo)體系,為蓬萊 9-1潛山提供充足的油氣來源和良好的油氣運(yùn)聚集條件。

致謝:衷心感謝中國海洋石油總公司朱偉林教授級高工和中海石油（中國）有限公司天津分公司夏慶龍教授級高工在本文寫作過程中提出的建設(shè)性意見和建議,感謝兩位匿名審稿專家對文章的修改提出的寶貴意見。

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