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济阳坳陷古近系-新近系储集层的探明油气储量占总储量的90%以上,是最重要的勘探目标层位。但目前济阳坳陷新生代沉积盆地构造转型的方式,盆地形成机制尚不明确;构造对沉积体系及湖盆展布的控制作用描述的不够精细;构造对油气成藏的控制作用,特别是对圈闭以及油气运移的控制作用还不够清晰。以钻井、测井和地震资料为基础,利用平衡剖面法,计算了济阳坳陷新生代不同地质时段区域第一主张应力的方向,恢复了盆地的构造演化史,探讨了盆地的成因机制及盆地类型;并进一步研究了构造对沉积特征以及油气成藏的控制作用,取得以下主要认识:
1、济阳坳陷新生代主拉张应力方向经历了:Ek-Es4时期为NNE向,Es3+2时期为NNW向,Es1-Ed时期为NWW向,新近纪和第四纪为近NS向。第一主应力方向与盆地断裂的活动性、沉积界面和盆地沉降史均能较好的吻合,验证了计算结果的可靠性。深部地幔热过程、印度板块、太平洋板块以及郯庐断裂等与济阳坳陷新生代构造的耦合关系表明,济阳坳陷新生代盆地经历了:裂陷+走滑--走滑--裂陷--坳陷四个阶段,但在不同的演化阶段所起主要作用的因素不同,所以其是一个以断陷为主,叠加走滑的复合型盆地。
2、根据断层的几何特征,将济阳坳陷的控洼陡坡边界划分为阶梯式、座椅式和铲式3种类型。不同类型的边界对沉积体系的控制作用存在差异。阶梯式断层边界沉积相带最宽,可能与同生断裂活动引起的边界多次后退有关;座椅式断层边界沉积砂砾岩体纵向上叠置厚度最小;铲式陡坡带沉积体系相带平面上相对窄,但是叠置厚度最大。根据控洼边界断层的构造演化特征,将盆内凹陷划分为2类:郯庐型湖盆和兰聊型湖盆。郯庐型盐湖盆主要特征是以NW、EW向断层控盆,北断南超;兰聊型原型盐湖盆主要特点是以NE向断裂控盆,孔店期南断北超,沙四段沉积以后为北断南超。
3、不同类型的控洼边界发育不同类型的圈闭组合及油气疏导体系。阶梯式陡坡边界发育古潜山圈闭,油气主要沿阶梯式断层作垂向运移;座椅式陡坡边界上盘发育滚动背斜圈闭,以马尾式及鹿角式次级断层系作为主要的疏导体系;铲式陡坡边界叠加了后期缓坡边界的特征,发育断鼻或断块圈闭,以盖层盆倾断层为主要的疏导体系。且油气圈闭在空间上具有分带性,在时间上具有分期性。