莺歌海盆地晚期构造活动的影响及其应力作用

【作者】 殷秀兰； 李思田； 杨计海； 马寅生； 孟元林；

【机构】 中国地质环境监测院； 中国地质大学； 中国海洋总公司南海西部石油公司； 中国地质科学院地质力学研究所； 大庆石油学院秦皇岛分院；

【摘要】 莺歌海盆地处于南海北部边缘,直接发育在红河断裂带之上,呈北东向延伸。盆地以大规模的高压热流体活动为特征,并在中央底辟带形成了以DFI-1为代表的气田群,使莺歌海盆地成为我国重要的大气区之一。盆地晚第三纪以来具有独特的热沉降特征,出现了一系列重要的构造活动,这一阶段的构造事件及其相关的应力分布特征对流体的运移和晚期成藏意义重大。盆地的充填序列主要为上、下第三系和第四系,整个厚度达17km,是中国新生代盆地中沉积速率最高的一个盆地。盆地的快速沉降,海相页岩占优势的充填以及高地温条件下烃类的生成导致了大规模的超压囊形成,其顶面埋深2000-2500m±。盆地在晚第三纪右旋张剪时的应力场作用下产生的断裂以及水力破裂破坏了超压囊的封闭性,强大的超压流体向上突破并诱发了底辟作用。超压流体的突破和底辟作用的过程产生了局部地区所特有的应力场。区域构造应力场与超压热流体突破产生的局部应力场的联合作用贯穿了中央底辟带天然气成藏的全过程。孔隙中富含超压热流体的岩石具很强的流变性并向底辟体中央方向蠕动,在底辟区的顶部造成局部拉张应力场,形成一系列的正断层。而在底辟区翼部造成了局部挤压应力场,形成了压性的微断裂和褶皱。这些小的断裂和裂隙,相互截切交叉,构成输导系统。流体在输导系统运移过程中,对于所通过的断裂部位产生热应力集中区,其膨胀力加大了含烃流体向上通过的能力。整个过程是幕式的动态演化过程,应力场的分布随着时间不断向上迁移,使各小断裂和裂隙连通形成含烃流体的良好的垂向运移通道。所以,莺歌海盆地晚期构造控制了超压流体的活动及应力场的分布特征,进而控制了天然气的运移通道和晚期成藏的部位。更多还原