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周口坳陷古近纪构造演化及其对油气成藏的控制作用研究

一、引言

1.1研究背景与意义

周口坳陷作为华北地区重要的沉积盆地，在油气勘探领域占据着举足轻重的地位。其石油勘探开发历史悠久，且已证实蕴含丰富的油气资源。随着全球能源需求的持续攀升以及勘探技术的不断革新，深入挖掘周口坳陷的油气潜力显得尤为关键。

古近纪是周口坳陷构造演化的关键时期，期间发生的构造运动对盆地的沉积格局、地层分布以及烃源岩的演化、储集层的发育和油气运移聚集等油气成藏要素产生了深远影响。精确剖析这一时期的构造演化特征，以及其与油气成藏之间的内在联系，不仅能够深化对该地区油气地质条件的认知，揭示油气成藏的内在规律，还能为后续的油气勘探工作提供精准的理论指导，显著提高勘探效率，降低勘探成本，助力油气资源的高效开发，对于保障国家能源安全和推动经济发展具有重要的现实意义。

1.2国内外研究现状

国内外学者针对周口坳陷的构造演化和油气成藏开展了大量研究工作。在构造演化方面，通过对地震剖面的详细分析解释以及地质露头的观察研究，已基本明确周口坳陷自古生代以来历经多期构造运动。晚三叠世末，区域卷入前陆变形，主要表现为一系列逆冲推覆构造及其伴生的宽缓褶皱；早白垩世，受郯庐断裂带及其旁侧断裂系大规模左行平移影响，区内出现走滑盆地；早第三纪，广泛的伸展活动促使大规模断陷盆地形成，这些断陷盆地在晚第三纪初的喜山运动中受压抬升、逐渐消亡。同时，有研究将周口坳陷古生代以来的构造演化细致划分为早古生代稳定沉一抬、晚古生代稳定沉降、中生代隆起剥蚀、古近纪断陷沉降、新近纪坳陷沉降等五个阶段。

在油气成藏研究领域，研究发现本溪组到下石盒子组的煤层段和暗色泥岩段是周口坳陷北部凹陷的主力烃源岩，自古近纪以来进入二次生烃阶段并大量生成天然气，且区内上古生界油气藏聚集类型丰富多样，成藏模式可分为自生自储、新生古储和古生新储三种。也有学者指出，丰富有效的烃源岩、超晚期的“二次生烃”过程、相对较好的储集条件、继承性隆起的构造部位和有效的封盖层是形成上古生界自生自储油气藏的必备条件，并据此在周口坳陷上古生界评价出多个较有利勘探区和远景勘探区。

然而，当前研究仍存在一定不足。一方面，对古近纪构造演化过程中一些关键构造运动的动力学机制和演化细节的研究还不够深入，尚未形成统一且完善的认识；另一方面，在构造演化与油气成藏关系的研究中，多侧重于单一因素对油气成藏某一环节的影响，缺乏从构造演化全过程出发，综合分析其对油气成藏各要素系统影响的研究。

1.3研究内容与方法

本研究的主要内容包括：依据丰富的地质资料和先进的地球物理数据，精确划分周口坳陷古近纪的构造演化阶段，深入剖析各阶段的构造运动特征、动力学机制以及演化过程中的关键事件；全面分析古近纪构造演化对油气成藏要素，如烃源岩的分布与演化、储集层的发育与改造、圈闭的形成与破坏以及油气运移路径和聚集规律等方面产生的具体影响；综合考虑构造演化与油气成藏的内在联系，构建周口坳陷古近纪构造演化与油气成藏的耦合模式，为油气勘探提供科学合理的理论依据和指导方案。

为达成上述研究目标，拟采用以下研究方法：地质分析方法，通过野外地质调查，详细观察周口坳陷的地质露头，收集第一手地质资料，包括地层岩性、构造形态、沉积特征等；对钻井岩心进行细致描述和分析，获取地层、岩性、古生物等信息，为研究提供基础地质依据。地球物理勘探方法，充分利用地震勘探资料，精确解释地层结构、构造形态和断裂分布等；借助重磁电勘探技术，分析地下地质体的物性特征，辅助确定构造边界和深部地质结构。地球化学分析方法，对烃源岩和原油样品进行有机地球化学分析，测定有机质丰度、类型、成熟度等指标，深入研究油气的来源、生成和演化过程；开展同位素地球化学分析，确定油气的运移路径和聚集历史。数值模拟方法，运用先进的构造演化模拟软件，对周口坳陷古近纪的构造应力场、应变场进行模拟，直观再现构造演化过程；利用油气成藏模拟软件，模拟油气的生成、运移和聚集过程，预测油气的分布规律。

1.4技术路线

本研究的技术路线如图1所示：首先，全面收集周口坳陷的地质、地球物理、地球化学等相关资料，包括区域地质背景资料、地震数据、重磁电数据、钻井资料、岩心分析数据和地球化学分析数据等。对收集到的资料进行系统整理和综合分析，运用地质分析方法对野外地质露头和钻井岩心进行详细研究，运用地球物理勘探方法对地震、重磁电数据进行精细解释，运用地球化学分析方法对烃源岩和原油样品进行深入分析。基于上述资料分析结果，划分周口坳陷古近纪的构造演化阶段，深入剖析各阶段的构造运动特征和动力学机制，分析构造演化对油气成藏要素的影响。运用数值模拟方法，对构造演化和油气成藏过程进行模拟，验证和完善分析结果。最后，综合各方面研究成果，构建周口坳陷古近纪构造