济阳坳陷太古宇特征与裂缝发育研究

摘要

济阳坳陷太古宇泰山群未细分到组，地震资料反射杂乱、难以解释，地层结构与组成不清楚，且太古宇各组裂缝发育组系、倾角、密度、宽度、形成期次、影响因素等发育规律有待于进一步研究。随着油气勘探向深层扩展，与太古宇有关的这些基础地质问题阻碍了潜山油气的勘探开发，急需开展系统的研究。本文对济阳坳陷及其相似露头区鲁西地区太古宇的岩心或露头进行了观测，通过镜下鉴定、地震资料、测井资料、FMI成像测井解释等多种研究手段对鲁西露头区与济阳坳陷太古宙地层和裂缝发育情况进行了研究。研究内容及取得的进展如下：
　　第一，对鲁西尤其是济阳坳陷太古宙地层经历的构造运动进行了梳理，认为太古宙现今形态与裂缝发育受中条期、印支期、燕山期、喜马拉雅期等多期构造运动影响。
　　第二，对鲁西地区太古宙地层进行研究，并将其划分为四个组：孟家屯组、雁翎关组、山草峪组、柳杭组。鲁西地区孟家屯组岩性为石英岩为主，变质程度为低角闪岩相；雁翎关组主要为角闪岩、片麻岩，变质程度为低角闪岩相，局部退变为绿片岩相；山草峪组变粒岩为主，变质相为低角闪岩相；柳杭组以片岩、角闪岩为主，变质相达角闪岩相，局部退变为绿片岩相。其中柳杭组变质砾岩为酸性、中性岩浆岩，明显区别于雁翎关组变质砾岩。泰山群原岩为火山——沉积体系，各组之间接触关系为不整合接触。
　　第三，鲁西地区太古宇普遍发育裂缝，且高角度裂缝占80％以上。数测点发育3-4组裂缝，多组裂缝在空间上相互交错形成裂缝网络系统，使裂缝性储层成为一个联通的整体。并得出孟家屯组、雁翎关组、山草峪组、柳杭组的裂缝走向、倾角、密度、宽度等各自的发育特征。
　　第四，对济阳坳陷太古宙地层岩心进行观测，通过取样镜下鉴定、地震资料、测井资料、成像测井等多种手段的研究，发现目前钻遇的地层为雁翎关组和柳杭组。雁翎关组岩性主要为斜长片麻岩，斜长角闪岩，花岗片麻岩等，夹有花岗岩与闪长岩类侵入，变质相为低角闪岩相夹绿片岩相；柳杭组主要岩性为角闪岩、绿片岩类等，变质相为角闪岩相，夹绿片岩相。
　　第五，对济阳坳陷地区裂缝发育特征进行了研究，钻井揭示济阳坳陷地区裂缝发育，济阳坳陷存在4种裂缝：一是构造运动形成的大断层及其伴生断层所组成的断层裂缝带，且为主要裂缝带；二是以侧向溶蚀为主的内幕层状孔洞型缝；三是沿断层裂缝溶蚀形成的断层溶蚀缝；四是风化淋滤所形成的风化壳岩溶缝。
　　第六，对济阳坳陷钻遇太古宙地层井的分布规律进行研究，发现钻遇太古宇井主要呈线性分布于埕北井区——胜海古井一线（柳杭组）与陈字井区——单字井区一线（雁翎关组）两组，呈NE-SW走向（45°—58.5°），此外还有一组共轭方向为莱104井——陈字井区（雁翎关组）。其上覆地层不整合且主要为沙四段等新生界地层，极少量寒武系及中生界地层。本文对济阳坳陷钻遇太古宇地区按照太古宇顶面做出部分地区分布预测图（去除构造因素）。推测其形成及裂缝发育受太古宇结晶基底形成以来多期构造作用影响。
　　第七，对济阳坳陷太古宇裂缝发育影响因素进行了研究，发现其发育主要受控于构造作用，并与岩性、上覆地层等因素有关。①裂缝发育与构造关系：济阳坳陷裂缝类型以构造裂缝为主，其形成主要受多期构造作用影响，由构造应力起控制作用，构造应力场强的地方，断层发育程度高，离断层越近，构造裂缝发育密集，离断层越远，构造裂缝发育程度降低。②构造裂缝发育与岩性关系：构造裂缝发育顺序由易到难依次为碎裂岩类、钾长花岗岩、二长花岗岩、片麻状花岗岩、片麻状闪长岩、糜棱岩、煌斑岩、闪长玢岩、黑云变粒岩、斜长角闪岩。③裂缝与上覆地层的关系：风化破裂裂缝靠近风化壳更发育，太古宇上覆地层为古生界碳酸盐岩和中、新生界碎屑岩，裂缝有时充填碳酸盐岩和碎屑岩（泥岩）。

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1 绪 论

1.1 研究目的及选题意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的、内容与方法

1.4 创新点

2 济阳坳陷太古宙以来的构造演化

3 鲁西露头区太古宙地层特征

3.1 孟家屯组

3.2 雁翎关组

3.3 山草峪组

3.4 柳杭组

3.5 小结

4 鲁西露头区裂缝发育特征

4.1 孟家屯岩组裂缝发育特征

4.2 雁翎关组裂缝发育特征

4.3 山草峪组裂缝发育特征

4.4 柳杭组裂缝发育特征

4.5 泰山群裂缝总体研究

4.6 小结

5 济阳坳陷太古宙地层与裂缝发育特征

5.1 雁翎关组

5.2 柳杭组

5.3 小结

6 济阳坳陷太古宙地层与裂缝发育规律

6.1 济阳坳陷太古宙地层分布规律

6.2 岩性与裂缝发育

6.3 构造应力与裂缝发育

6.4 上覆地层与裂缝发育

6.5 小结

7 结 论

图 版

参考文献

致谢

博士期间主要经历