南黄海盆地南部坳陷南五凹三垛组剥蚀量研究

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1、地质学刊第38卷第4期doi：10．3969／j．issn．1674—3636．2叭4．04．536南黄海盆地南部坳陷南五凹三垛组剥蚀量研究(中海油研究总院，北京100027)袭著纲，王鹏摘要：南黄海盆地南五凹自白垩纪以来经历了4期构造运动，其中古近纪末期三垛运动最为强烈，造成大范围的剥蚀。结合井资料，综合利用泥页岩声波时差法、镜质体反射率尺。差值法，从点上对三垛组剥蚀量进行了恢复；然后依托二维地震剖面，利用地层趋势法对该期剥蚀量进行了区域成图。结果表明，该事件中南五凹最大剥蚀厚度在凹陷西部，一般为700—950m；

2、东部剥蚀厚度一般为300～500m，整体剥蚀厚度小于新近系地层补偿厚度。三垛组剥蚀量的研究对认识南五凹的成藏史及油气分布规律具有重要意义。关键词：南五凹；三垛组；声波时差法；地层趋势法；剥蚀量；南黄海盆地中图分类号：P736．2文献标识码：A文章编号：1674—3636(2014)04—0536—060引言南黄海盆地南部坳陷南五凹位于中国黄海南部海域，北部地层上超南二复合低凸起区，南部和东部以勿南沙隆起为界(图1)，整体为南断北超的结构，凹陷面积约1800km2。南五凹是以古近系、新近系沉积为主体，晚中生代一新生代断

3、坳一断陷一坳陷型的沉积单元。自白垩纪以来，研究区先后经历了仪征、吴堡、真武、三垛多期大的构造运动，而渐新世末期的三垛运动最为强烈，地层剥蚀量最大。目前，南五凹尚无油气发现，而邻区构造、沉积演化特征相似的苏北盆地已找到大量油气。从近年苏北盆地的研究成果看(陈安定，2003；杨立干等，2003；徐田武等，2008；鲁雪松等，2009；杨玉平等，2012)，三垛运动造成的巨大剥蚀量与区域内油气成藏关系密切。故针对南五凹三垛组开展了一些剥蚀量研究工作，以期对认识该区的成藏史和油气分布规律、勘探潜力等提供帮助。地层剥蚀量的恢复

4、方法有多种，但每种方法均受特定地质条件的限制。在南五凹晚始新世一渐新世三垛组剥蚀量研究中，结合仅有的4口钻井资料，综合利用泥岩声波时差法和镜质体反射率R。差值法对单井三垛组地层剥蚀量进行了计算，并对结果进行比对分析；然后以井剥蚀量为控制点，依托研究区内的二维地震资料，利用地层趋势法，对南五凹三垛组剥蚀量进行了区域性恢复和分析。1泥页岩声波时差法恢复剥蚀量声波时差法是目前常用的恢复剥蚀量的方法之一。关于声波时差法恢复剥蚀量的模型和适用条件，许多文献做过有益的改进和详细论述(刘景彦等，2000；吴智平等，2000，200

5、1；付晓飞等，2004；翁望飞等，2011)。该方法最早由Magara(1976)提出。其基本原理是：基于Athy于1930年提出的在正常压实情况下，泥页岩孔隙度随深度的变化存在指数关系的Athy模型，即：咖=咖。e叫H(1)式(1)中，咖为岩石孔隙度；咖。为地表岩石孔隙度；日为地层埋深，m；4为泥页岩正常压实趋势斜率，m～。而固结地层中，声波时差资料可直接反应泥页岩压实程度的大小，且不因地层遭受剥蚀而发生变化，所以可建立声波时差随深度变化的指数模型，即收稿日期：2014—04—17；修回日期：2014—04—23；

6、编辑：侯鹏飞基金项目：国家科技重大专项“近海富烃凹陷资源潜力再评价和新区、新领域勘探方向”(2011zx05023001)、“近海大中型油气田形成条件与分布”(2叭1zx05023006)联合资助作者简介：袭著纲(1984一)，男，工程师，硕士，主要从事油气勘探研究工作，E．mail：xizhg@cnooc．com．cn第38卷袭著纲等：南黄海盆地南部坳陷南五凹三垛组剥蚀量研究537臣]海岸线因地层等值线臣习断层匪]构造单元边界图l南五凹位置示意图Magara模型：出=△￡oe枷(2)式(2)中，△￡为泥页岩在深度日

7、处的声波时差，¨s／m；出。为地表声波时差，斗s／m；Ⅳ为地层埋深，m；A为泥页岩正常压实趋势斜率，m～。Magara模型是用声波时差法计算剥蚀量的基础，由于该公式在深度趋于无穷大时，孑L隙度为0，声波时差为0，与实际情况不符。之后，众多学者根据不同的地质情况通过引入转换常数，提高了模型的适用性(牟中海等，2000；Heasleretal，1996)。目前普遍认为泥页岩声波时差法计算剥蚀量的关键因素是考虑抬升剥蚀前不整合面下伏地层的压实结构或压力是否被后期的沉积地层所改造(吴智平等，2000，2001；刘景彦等，20

8、00；牟中海等，2000；付晓飞等，2004；鲁雪松等，2007)。而判断该因素最直接有效的方法就是分析不整合面上、下泥页岩声波时差曲线压实斜率的分布情况，若剥蚀面之下老地层压实曲线位于上覆新地层压实曲线左侧，说明老地层压实结构未改变，可直接应用声波时差法求取剥蚀量；若剥蚀面之下老地层压实曲线与剥蚀面上覆新地层压实曲线一致或位于其右侧，说明老地