胶莱盆地白垩纪层序地层与盆地演化过程研究

摘要

胶莱盆地位于山东省东部，是一个白垩纪的中国东部陆相沉积盆地。前人的研究成果及勘探实践表明，胶莱盆地具有良好的烃源岩及生储盖组合，经历了生、排烃的过程，有着丰富的油气显示，但一直未取得大的突破。本课题以沉积学、岩石学、构造地质学、层序地层学为理论指导，通过资料收集、野外地质路线勘查、测井与地震资料分析等手段，从盆地的沉积序列、充填过程和盆地演化的动力学背景研究入手，在厘定地层层序的基础上，根据盆地中残留的地层特征，对盆地沉积演化过程中的三维形态进行模拟，直观地反映盆地在莱阳期的演化过程。
　　依据岩性特征对比将胶莱盆地莱阳群划分为瓦屋夼组、林寺山组、止凤庄组、水南组、龙旺庄组、杨家庄组、杜村组和曲格庄组八个岩石地层单位，其中，林寺山组与止凤庄组为同期相变关系，为盆地内第二次水进—水退旋回的起始，林寺山组为边缘相沉积;杨家庄组与杜村组为高密、诸城地区的地层名称，在层位上杨家庄组相当于莱阳地区的水南组、杜村组相当于与龙旺庄组，杜村组分布受断裂控制明显，推测其为类似于林寺山组的陡坡边缘相沉积。曲格庄组为一套含火山碎屑物质的河流相沉积，具有河流相的二元结构，砾岩以杂砾岩为主，砾石以含火山碎屑、火成岩为主要特征。
　　利用测井数据分析及野外露头剖面的观察研究将胶莱盆地白垩系划分为3个二级层序，分别对应莱阳群、青山群与王氏群;莱阳群与王氏群又分别划分为3个三级层序，青山群以火山岩为主，分为四个喷发期次，不参与三级层序划分。莱阳群的沉积演化可以划分为初期、早期、中期与晚期四个阶段，从中可以识别出6种沉积体系;组建了莱阳群与王氏群的层序地层格架，探讨了青山群火山岩不同喷发期次的地球化学特征。借助于GOCAD平台，实现了以莱阳群沉积厚度、地震解释剖面和地震数据体等三方面工作为基础的三维地质建模，通过对模型的分析认为盆地西部地区在莱阳期的沉积演化较东部地区受构造断裂控制明显，盆地的西南地区为沉降中心，以粗粒沉积及沉积厚度大为特征;在牟平—即墨断裂带及其以东的海阳地区，水南组发育深湖和半深湖相的暗色泥岩，与各构造单元的沉积特征相比，应当是盆地莱阳期的沉积中心。盆地东、西部莱阳群沉积可能具有不同的物源;青山群火山岩较莱阳群、王氏群沉积厚度薄，东西向厚度不稳定;王氏群地层东西向沉积特征明显，易于对比。
　　通过对灵山岛地区的踏勘观测，结合前人所做的研究成果认为灵山岛地区的沉积地层与胶莱盆地莱阳群为同一层位，推测苏鲁造山带以东的水下区域很有可能仍是盆地的一部分，应该存有白垩纪沉积地层，盆地的东部边界值得进一步研究。根据沉积特征及岩性发育情况，编制了胶莱盆地莱阳期的原型盆地恢复简图。通过对王氏群红土崖组与藏南床得组的岩性、岩石类型和颜色以及地层年代的类比，认为胶莱盆地红土崖组与藏南床得组存在极大的相似性，虽然两者分属陆相与海相沉积，但同时反映了一种氧化环境，表明全球沉积氧化还原环境的同步性，这对以后的地层对比具有重大的实际意义。
　　根据胶莱盆地不同沉积时期沉降中心的变化对盆地主要的构造应力转变进行了推测，认为在盆地发育初期，盆地的拉张主应力为NNW—SSE方向，在盆地发育的早期转变为NE—SW向，一直持续到莱阳期结束。李党家—马山凸起构造单元为盆地西部构造单元的一个重要分界，这一特征在莱阳群堆积中心的三维恢复中也得到了体现，在此分界的东北部，即胶莱盆地的东北部地区有统一的物源，其物源主要来自盆地东部的蚀源区，在盆地发育中期沉积了水南组与龙旺庄组;而在此分界的西南部，即胶莱盆地的西南部地区存在着另外的物源，应该是胶南隆起地区，在盆地发育中期沉积了杨家庄组与杜村组。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题依据及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究方法与技术路线

1．4 本文的创额点

2 胶莱盆地区域地质概况

2．1 区域地质背景

2．2 岩石地层划分

2．3 区域地球物理场特征

2．4 构造单元划分

3 莱阳群沉积体系及岩石地层对比

3．1 莱阳群沉积体系

3．2 莱阳群的对比厘定

4 胶莱盆地层序地层特征

4．1 陆相层序的基本理论与特点

4．2 层序地层划分的方法研究

4．3 胶莱盆地白垩系层序地层划分

4．4 层序地层格架及层序特征

5 盆地的三维空间展布特征

5．1 三维地质建模概述

5．2 地震剖面数据体模型

5．3 地层的三维空间展布特征

5．4 莱阳群堆积中心的三维恢复

6 胶莱盆地的演化分析

6．1 莱阳期岩相古地理恢复

6．2 青山期火山岩的特征

6．3 王氏期古气候的探讨

6．4 盆地莱阳期的构造演化分析

7 结论与研究展望

7．1 结论

7．2 研究展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文及参与的科研项目

致谢