CC BY
10ГЕОЛОГИЯ
УДК 553.98
Г.П. Кузнецова1, e-mail: [email protected]; Гу Чжицян1, e-mail: [email protected]
1 ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия).
Тектоническое строение территории месторождения Шенщи депрессии Хуанхуа Бохайванского бассейна Китайской Народной Республики
Проведен анализ сейсмических данных для территории месторождения Шенщи в депрессии Хуанхуа, расположенной в Бохайванском нефтегазоносном бассейне на востоке Китая. Обобщена информация из иностранных литературных источников по геологии изучаемого региона, впервые публикуемая на русском языке.
Внутри депрессии Хуанхуа системы разломов растяжения и сдвига были сформированы вдоль глубинных разлом-ных зон в позднем кайнозое. Разломы растяжения распределены по всему бассейну. Они начали образовываться в палеоцене - эоцене, а в конце миоцена деформации растяжения в основном завершились. Сдвиги сосредоточены в трех линейных тектонических зонах шириной 1-10 км и повлияли на развитие и распределение покровных отложений. Сдвиговые системы были активны в олигоцене, а правосдвиговые деформации продолжились в неогене и четвертичном периоде. В связи с этим предполагается большое количество малоамплитудных нарушений на изучаемой территории депрессии Хуанхуа.
Авторами выдвигается гипотеза о ключевой роли тектонических инверсий в совокупности со сдвиговыми деформациями в процессе формирования Бохайванского нефтегазоносного бассейна. Высказанная точка зрения представляется новой по сравнению с дискуссией предшествующих исследователей о роли «активных» или «пассивных» деформаций в формировании этого региона.
Ключевые слова: тектоника, разлом, миоценовые отложения, депрессия Хуанхуа, Бохайванский бассейн.
G.P. Kuznetsova1, e-mail: [email protected]; Gu Zhiqiang1, e-mail: [email protected]
1 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)" (Moscow, Russia).
Tectonic Structure of the Shanxi Field at the Huanghua Depression of the Bohai Bay Basin of China
Seismic data were analyzed for the territory of the Shanxi field in the Huanghua depression located in the Bohai Bay oil and gas basin in the eastern China. The information from the foreign papers on the geology of the studied region is summarized and published in Russian for the first time.
Inside the Huanghua depression, the systems of extension faults and shift faults were formed along deep fault zones in the late Cenozoic era. The extension faults are distributed throughout the basin. These structures began to form in the Paleocene - Eocene epochs, the stretching strains were mainly completed at the end of the Miocene epoch. The shifts are concentrated in three linear tectonic zones with a width of 1-10 km. These deformations influenced on the development and distribution of covering sediments. The shift systems were active in the Oligocene epoch, and the dextral shift deformations were continued in the Neogene and Quaternary periods. In this regard, a large number of low-amplitude disturbances in the studied territory of the Huanghua depression are supposed.
The authors put forward a hypothesis about the key role of tectonic inversions in combination with shift deformations in the process of formation of the Bohai Bay oil and gas basin. The stated point of view is new in comparison with the discussion of previous researchers about the role of "active" or "passive" deformations in the formation of this region.
Keywords: tectonics, fault, Miocene sediments, Huanghua depression, Bohai Bay basin.
34
№ 12 декабрь 2017 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
GEOLOGY
Рис. 1. Карта кайнозойских отложений Бохайванского бассейна (составитель: Гу Чжицян, по данным ООО Petrochina): a) расположение Бохайванского бассейна на территории Китая; б) тектоническая структура Бохайванского бассейна; в) геологический профиль по линии А-А'; 1 - депрессия; 2 - поднятие; 3 - разлом; 4 - направление движения систем разломов Fig. 1. Map of the Cenozoic sediments of the Bohai Bay basin (Author: Gu Zhiqiang, by data of Petrochina LLC): a) location of the Bohai Bay basin in China; b) tectonic structure of the Bohai Bay basin; c) geological section (line АА'); 1 - depression; 2 - lifted block; 3 - fault; 4 - direction of the fault systems moving
Изучение происхождения и характеристик геологического строения Бохайванского бассейна началось в 1980 г. и продолжается в настоящее время. Согласно результатам работ ученых в формировании Бохайванского бассейна можно выделить четыре стадии развития: стадию средне-позднего протерозоя, стадию платформы палеозоя, стадию рифтогенеза позднего юрско-палеогена и стадию депрессии неогена. Неоднократно велись дискуссии о развитии бассейна, подвергшегося «активным» или «пассивным» деформациям. Из гипотезы «пассивного» развития следует, что бассейн формировался под действием рифтового растяжения. Гипотеза «активного» развития бассейна заключалась в том, что при формировании он испытывал сдвиговые движения различных амплитуды и знака и присдвиговые растяжения. Авторами выдвигается гипотеза о ключевой роли тектонических инверсий в совокупности со сдвиговыми деформациями в процессе формирования Бохайванского нефтегазоносного бассейна.
ОСОБЕННОСТИ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
Исследованный участок депрессии Ху-анхуа месторождения Шенщи расположен на территории Бохайванского нефтегазоносного бассейна на востоке Китая. Бохайванский бассейн окружают приподнятые докембрийские блоки фундамента: гора Тыхан на западе, Иана к северу, Лущи на юге и Чидон на востоке (рис. 1). Границы между Бохайванским бассейном и этими блоками фундамента представляют собой серии разломов, сформированные под действием многократных тектонических движений. Бохайванский бассейн включает шесть впадин (Чичон, Хуанхуа, Бочон, Лиохе, Чиуан и Донпу). Каждая впадина находилась в различном состоянии и испытала разные тектонические движения после палеогена, особенно от плиоцена до настоящего времени. Система рифтового растяжения, сформированная
в палеогене, образована двумя этапами: рифтогенезом и тепловым погружением в течение неогена и четвертичного времени. В Бохайванском бассейне дизъюнктивные дислокации являются основным видом деформации, которые можно группировать по направлениям в три комплекса: северо-восточный, северо-западный и восточно-западный. Системы разломов Тыхан и Тылу расположены за пределами бассейна. Система разломов Тылу протяженностью более 1000 км [1] условно является восточ-
ной границей Бохайванского бассейна длиной около 500 км. Системы разломов Тылу кайнозойской эры представляют собой правосторонние сдвиговые деформации. Под действием землетрясения, произошедшего в феврале 1975 г. на востоке депрессии Лиохе, появились плоскости правостороннего сдвига с север-северо-восточным направлением [2]. На западной окраине бассейна расположена система разломов Тыхан. Правостороннее движение было зафиксировано по землетрясению 1966 г.
Ссылка для цитирования (for citation):
Кузнецова Г.П., Гу Чжицян. Тектоническое строение территории месторождения Шенщи депрессии Хуанхуа Бохайванского бассейна Китайской Народной Республики // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 12. С. 34-38.
Kuznetsova G.P., Gu Zhiqiang. Tectonic Structure of the Shanxi Field at the Huanghua Depression of the Bohai Bay Basin of China (In Russ.). Territorija «NEFTEGAS» = Oil and Gas Territory, 2017, No. 12, P. 34-38.
TERRITORIJA NEFTEGAS - OIL AND GAS TERRITORY No. 12 December 2017
35
ГЕОЛОГИЯ
в северной части поднятия Синчэн [3]. Максимальное смещение сдвига в обеих системах разломов Тылу и Тыхан в кайнозое составляет 6 км с простиранием в направлении бассейна [4]. Авторы работы [5] показали, что с учетом системы разломов Тыхан впадина Сюйшуй является блоковой и осложнена синге-нетичными разломами. На рис. 1б представлена карта тектонического плана структуры Бохайванского бассейна, которая с учетом распределения палеогеновых отложений по площади бассейна состоит из шести главных депрессий и четырех поднятий. В строении депрессии Хуанхуа выделяются субдепрессии Даган, Кундянь и Цансянь, заполненные мощными палеогеновыми отложениями и оконтуренные тектоническими нарушениями. Размеры депрессии Хуанхуа составляют 50-80 км в длину, 20-30 км в ширину и 3000-7000 м в глубину. Большинство субдепрессий имеют северо-восточное (СВ), север-северо-восточное (ССВ) или восточно-северо-восточное (ВСВ) простирание. Некоторые субдепрессии простираются в западно-северо-западном (ЗСЗ) или северо-западном (СЗ) направлении. При этом продольные амплитуды депрессии, как правило, масштабнее поперечных. Главные граничные разломы представляют собой конседиментационные разрывные нарушения в фундаменте в палеогене. План тектоники депрессий в основном представлен полуграбенами и асимметричными грабенами в висячих крыльях главных граничных разломов. Конседиментационные тектонические разрезы и деформирование висячих крыльев сбросов показывают, что формирование и эволюция палеогеновых отложений обусловлены главными граничными разломами (рис. 1в). Палеогеновые отложения висячих крыльев главных граничных разломов являются наклонными. Это может свидетельствовать о том, что главные граничные разломы относятся к разломам растяжения и стали сбросами откалывания. Вдоль ССВ-направления деформация очень интенсивна, в результате этого сформировалась типичная структура типа «цветок», в которой развиты крутые или вертикальные разломы.
На основе анализа распределения, ориентации и взаимосвязи между разломами и депрессиями (впадинами) кайнозойскую тектоническую структуру в пределах бассейна можно разделить на одиннадцать систем растяжения и три системы сдвиговых разломов (рис. 1). Системы растяжения состоят из нормальных разломов с простиранием СВ к ССВ и трансформных разломов с простиранием СЗ к ЗСЗ. Системы сдвиговых разломов также имеют простирание ССВ. Характеристики деформации систем разломов свидетельствуют о том, что палеогеновые отложения развиты в висячих крыльях сбросов откалывания. Некоторые тектонические блоки сформированы двумя системами растяжения. Так, депрессии Бочон и Подон оконтурены главными граничными разломами. Кроме того, некоторые системы растяжения могут быть ограничены одним грабеном или полуграбеном, например главные граничные разломы являются границей грабена Танин. Одиннадцать систем растяжения по всему бассейну образуют гигантскую тектоническую систему растяжения. Три сдвиговые системы разломов в пределах бассейна составляют единую систему.
СИСТЕМЫ РАЗЛОМОВ РАСТЯЖЕНИЯ
Системы разломов растяжения являются типичными структурами в риф-товых бассейнах. Связанные системы разломов растяжения играют важную роль в контроле осадконакопления отложений и формировании блоков [6]. Разломы детачменты (базальный срыв) и главные сбросы рассматриваются как «активные» структуры в процессе деформации осадочных отложений. Главные граничные разломы Бохайванского бассейна в палеогеновый период представлены конседиментационны-ми сбросами и имеют простирание СВ или ССВ протяженностью 60-100 км. По форме их можно классифицировать на три типа: простые листрические, наклонные плоские и вращательные плоские.
Обычно главные граничные разломы депрессии Хуанхуа имеют простую листрическую геометрию. Разломы, связанные с фундаментом, образуют системы полуграбенов.
Согласно результатам интерпретации глубинных сейсмических разрезов установлено, что главные граничные разломы могут стать детачментами на глубинах 10-20 км [7]. Вдоль оси полуграбенов или грабенов геометрия граничных разломов и их структурный план изменяются.
Кайнозойские отложения содержат несколько несогласий. Крупное региональное несогласие между палеогеновыми и неогеновыми отложениями представляет собой важное тектоническое событие, свидетельствующее об окончании стадии риф-тообразования и начале нового этапа осадконакопления. В палеогене развиты конседиментационные разломы растяжения, хотя некоторые из них достигают и неогеновых отложений, и их активность уменьшается в течение неогена. Палеогеновые депрессии можно интерпретировать как рифто-вые суббассейны, которые развиты в висячих крыльях детачментов. В депрессиях главные граничные разломы связаны с глубинными детачментами. Эти разломы с переходными и вторичными разломами образуют системы растяжения.
В различных депрессиях направление простирания главных граничных разломов разное. Большинство главных граничных разломов имеет простирание ССВ. В зонах северных депрессий Хуанхуа и Чиуан главные граничные разломы имеют направленность ВСВ.
СИСТЕМЫ СДВИГОВЫХ РАЗЛОМОВ
В Бохайванском бассейне тектоническая схема глубинных разломных блоков, имеющих простирание ССВ, четко представлена правосдвиговым движением во время кайнозоя. По распределению сдвиговых разломов выделены три региональные сдвиговые разломные зоны простирания с востока на запад. Каждая сдвиговая зона состоит из одного или нескольких главных сдвиговых разломов с соответствующими тектоническими элементами, сформированными в течение осадконакопления отложений. Структурные стили отдельной сдвиговой зоны могут отличаться друг от друга, даже в разных частях одной и той же разломной
36
№ 12 декабрь 2017 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
GEOLOGY
зоны, но все они охарактеризованы правосдвиговыми движениями. Разломная зона Лиодон - Лиохе в пределах бассейна (рис. 1) является частью глубинной разломной зоны Тылу и одной из трех сдвиговых зон. Большинство разломов, которые были активны во время миоцена, распределены вдоль восточного поднятия Лиодон. Крутая сдвиговая зона расчленена сбросами с малыми углами и на сейсмическом разрезе имеет форму «цветка». Поднятие Лиодон представлено линейным горстом, обусловленным крутыми сдвиговыми разломами. На сейсмическом профиле видно, что эоценовые отложения (горизонт Ша-3 яруса шахецен) поднятия Лиодон сильно деформированы. Деформация эоценовых пластов обусловлена крутыми разломами по обе стороны этого поднятия. Разломы активны до четвертичного периода. Результаты интерпретации сейсмических разрезов показывают, что система листрических сбросов на восточной окраине депрессии Лиохе после олиго-цена была частично разрушена крутыми сдвиговыми разломами в тектонической
fcjli
ч \ V Esl
сброс и взброс throw and overfault
сдвиговый
разлом shift fault
сброс и взброс throw and overfault
сдвиговый название
разлом отложений
shift fault sediments name
Рис. 2. Тектоническая карта (а) и сейсмический профиль (б) депрессии Хуанхуа по линии А-В (Составитель: Гу Чжицян, по данным [7])
Fig. 2. Tectonic map (a) and seismic profile (b) of the Huanghua depression along the AB line (Autor: Gu Zhiqiang, by data of [7])
зоне Шэнян - Вэйфан. Комплекс крутых разломов, связанных с фундаментом, свидетельствует о том, что разломная зона Шэнян - Вэйфан является пра-восдвиговой зоной.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ О ТЕКТОНИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ
Депрессия Хуанхуа расположена на юге Бохайванского бассейна (рис. 2а). Разломная зона Хуанхуа распростра-
Международная геолого-геофизическая конференция и выс тавка: «Современные технологии изучения и освоения недр Евразии»
ОК Eurasia
------— ОЛ1 Q
ал конференция и выставка: J^^ гъ
i Е .. Со .:■ ■ ■ ■ и! I Ел': '
НАПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ:
Региональной геолого-геофизические исследования; Новые идеи в геологии нефти и газа; Геологическое моделирование месторождений нефти и газа; Геофизические исследования и работы в скважинах на нефть и газ;
Петрофизическое моделирование; Сейсмические технологии; Геофизическое оборудование и аппаратура; Малоглубинная геофизика;
Геофизические исследования при изучении рудных месторождений;
Морские исследования и освоение шельфовых ресурсов; Суперкомпьютерные технологии в нефтегазовой отрасли; Ге о информатика.
ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Даты проведения 5-8 февраля 20Ш г.
Место проведения г. Москва, Центр международной торговли
Ожидаемое количество участников конференции более 500
Ожидаемое количество экспонентов более 50
Прием аннотаций докладов до 15 октября 2017 г.
Контакты www.gece .moscow [email protected] W +7 (495) 765 23 64
В
ГЕОЛОГИЯ
нена вдоль осей депрессии Хуанхуа и восточного края депрессии Донпу. По юго-западному направлению до восточного края впадины Донпуобразовались крутые сдвиговые разломы с обратным компонентом смещения. На некоторых участках этой разломной зоны крутые сдвиговые тектонические нарушения ССВ-простирания разрезают фундамент бассейна и затухают в отложениях кайнозоя. Но в покрывающих отложениях развиты структурные элементы с пра-восдвиговой деформацией, которые локально развиты и в кайнозойских отложениях (рис. 2). Внутри депрессии Хуанхуа сдвиговые системы имеют однообразный стиль деформаций и связь структур. Главным образом развиты два основных линейных сдвиговых разлома, вокруг которых формировались многие вторичные разломы (рис. 2б). На изучаемом участке крупные разломы достигают дневной
поверхности, проходя через неогеновые и четвертичные отложения. Таким образом, системы разломов растяжения и сдвига можно рассматривать в качестве результата движений вдоль глубинных разломных зон в период позднего кайнозоя. В связи с этим можно предполагать наличие большого количества малоамплитудных тектонических нарушений на изучаемой территории депрессии Хуанхуа. Результаты исследования минхуачен-ских отложений неогеновой системы депрессии Хуанхуа по комплексному анализу корреляций геологических разрезов скважин, керновых исследований и результатов работы скважин показали, что тектонические нарушения разломного характера, возможно с присутствием сдвиговой природы, имеют место в миоцене и обусловили типы ловушек и, соответственно, типы залежей УВС [9, 10].
На карте пространственного распределения структурных элементов (рис. 2) видно, что разломы растяжения распределены по всему бассейну, в то время как сдвиговые разломы с соответствующими структурными элементами сосредоточены в трех линейных тектонических зонах шириной 1-10 км. Эти сдвиговые разломы повлияли на развитие и распределение покровных отложений. При этом крутонаклонные разломы в сдвиговой зоне, как правило, наложены на разломы растяжения. Большинство главных разломов растяжения начинали образовываться в эоцене или даже в палеоцене, а в конце миоцена деформации растяжения в основном завершились. Сдвиговые системы были явно активны в олиго-цене, и правосдвиговые деформации продолжились в неогене или даже в четвертичный период.
Литература:
1. Xu J.W. Basic Characteristics and Tectonic Evolution of the Tancheng-Lujiang Fault Zone. The Tancheng-Lujiang Wrench Fault System, 1993, P. 17-50.
2. Yan Junjun, Ma Qiangui. The Tancheng-Lujiang Wrench Fault System in the Bohai Bay Area. Scientica GeoLogica Sinica, 1992, No. 17, P. 31-38.
3. Xingyuan Ma. Explanatory notes for the Lithospheric dynamics map of China and adjacent seas: Scale 1:4 000 000. Beijing, Geological Publishing House, 1986, P. 53.
4. Li Desheng, Du YongLin, Hu Guonong. Petroleum Geology of the Langfang-Guan Basin, Beijing-Tianjin Region. China in Petroleum Geology of China and Related Subjects. Houston: Circum-Pacific Council for Energy and Mineral Resources Earth Science Series, 1988, No. 10, P. 219-234.
5. Allen M.B., WindLey B.F., Zhang C., et aL. Basin Evolution Within and Adjacent to the Tien Shan Range, NW China. Journal of the Geological Society, 1991, No. 2, P. 369-378.
6. Dawers N.H., UnderhiLL J.R. The Role of Fault Interaction and Linkage in Controlling Syn-Rift Stratigraphic Sequences: Late Jurassic, Statfjord East Area, Northern North Sea. AAPG Bulletin, 2000, No. 1, P. 45-46.
7. Qi Jiafu, Chen Fajing. Structural Analysis of the Cenozoic Rifting Basin in XiaLiaohe-Liaodongwan area. Beijing: Geological Publishing House, 1995, 24 p.
8. Yu Z., Wu S., Zou D., et aL. Seismic Profiles across the Middle Tan-Lu Fault Zone in Laizhou Bay, Bohai Sea, Eastern China. Journal of Asian Earth Sciences, 2008, No. 5, P. 383-394.
9. Гутман И.С., Гу Чжицян, Султаншина Т.Р. Особенности формирования минхуаченского яруса миоценовых отложений на Шенщиском месторождении КНР // Труды Российского гос. ун-та нефти и газа имени И.М. Губкина. 2017. № 2. С. 5-21.
10. Гутман И.С., Гу Чжицян. Особенности строения залежи нефти в миоценовых отложениях Шенщиского месторождения КНР // Недропользование XXI век. 2017. № 3. С. 16-23.
References:
1. Xu J.W. Basic Characteristics and Tectonic Evolution of the Tancheng-Lujiang Fault Zone. The Tancheng-Lujiang Wrench Fault System, 1993, P. 17-50.
2. Yan Junjun, Ma Qiangui. The Tancheng-Lujiang Wrench Fault System in the Bohai Bay Area. Scientica Geologica Sinica, 1992, No.17, P. 31-38.
3. Xingyuan Ma. Explanatory notes for the lithospheric dynamics map of China and adjacent seas. Scale 1:4 000 000. Beijing, Geological Publishing House, 1986, P. 53.
4. Li Desheng, Du Yonglin, Hu Guonong. Petroleum Geology of the Langfang-Guan Basin, Beijing-Tianjin Region. China in Petroleum geology of China and related subjects. Houston, Circum-Pacific Council for Energy and Mineral Resources Earth Science Series, 1988, No. 10, P. 219-234.
5. Allen M.B., Windley B.F., Zhang C., et al. Basin Evolution Within and Adjacent to the Tien Shan Range, NW China. Journal of the Geological Society, 1991, No. 2, P. 369-378.
6. Dawers N.H., Underhill J.R. The Role of Fault Interaction and Linkage in Controlling Syn-Rift Stratigraphic Sequences: Late Jurassic, Statfjord East Area, Northern North Sea. AAPG Bulletin, 2000, No. 1, P. 45-46.
7. Qi Jiafu, Chen Fajing. Structural Analysis of the Cenozoic Rifting Basin in Xialiaohe-Liaodongwan area. Beijing, Geological Publishing House, 1995, 24 p.
8. Yu Z., Wu S., Zou D., et al. Seismic Profiles across the Middle Tan-Lu Fault Zone in Laizhou Bay, Bohai Sea, Eastern China. Journal of Asian Earth Sciences, 2008, No. 5, P. 383-394.
9. Gutman I.S., Gu Zhiqiang, Sultanshina T.R. Sedimentation Features of Minghuazhen Formation Miocene Series in Shanxi Oilfield of China. Trudy Rossiyskogo gosudarstvennogo universiteta nefti i gaza imeni I.M. Gubkina = Proceedings of Gubkin Russian State University of Oil and Gas. 2017. No. 2. P. 5-21. (In Russian)
10. Gutman I.S., Gu Zhiqiang. Structural Characteristics of Reservoir in the Miocene Deposits of Shanxi Oilfield China. Nedropol'zovanie XXI vek = Subsoil Use XXI Century, 2017, No. 3, P. 16-23. (In Russian)
38
№ 12 декабрь 2017 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
