引用本文
刘畅往, 何梅兴, 杜炳锐. 东北漠河盆地北部电性特征及其地质意义[J]. 物探与化探, 2017,41(6): 1195-1203.
LIU Chang-Wang, HE Mei-Xing, DU Bing-Rui. Electrical property of Mohe basin in Northeast China and its geological significance[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2017,41(6): 1195-1203.
Doi:10.11720/wtyht.2017.6.28  
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东北漠河盆地北部电性特征及其地质意义
刘畅往1,2,3, 何梅兴1,2,3, 杜炳锐1,2,3
1.国土资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室,河北 廊坊 065000
2.国家现代地质勘查技术研究中心,河北 廊坊 065000
3.中国地质科学院 地球物理地球化学勘查研究所,河北 廊坊 065000

作者简介: 刘畅往(1963 - ),男,教授级高级工程师,主要从事冻土区天然气水合物电磁勘探技术研究。

收稿日期: 2017-09-08
基金: 国家127专项项目“天然气水合物资源勘查与试采工程”(GZHL20110319,GZHL201400303)
摘要

为了配合东北冻土区天然气水合物资源勘查工作,在东北漠河盆地北部开展了音频大地电磁测深工作。文中通过对音频大地电磁测深的二维地电断面解释结果与平面电阻率特征的对比分析,进行了电性单元和断裂的划分,并对地质上漠河盆地滨海隆起区西北部“一隆一凹”的构造格局进行了完善,形成了 “两隆两凹,隆凹相间”的地质构造格局,初步查明了区域断裂构造的空间分布特征,其中F2、F4、F8断裂是次一级构造格局形成的控制性断裂,并结合地层的物性参数、冻土层分布厚度对天然气水合物成藏的有利条件进行了分析,提出北红村以南,即电性单元③为天然气水合物成藏的有利地区。

关键词: 东北漠河盆地; 天然气水合物; 音频大地电磁测深; 电性特征; 电性单元
中图分类号:P631 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2017)06-1195-9
Electrical property of Mohe basin in Northeast China and its geological significance
LIU Chang-Wang1,2,3, HE Mei-Xing1,2,3, DU Bing-Rui1,2,3
1. Key Laboratory of Geophysical electromagnetic Detection Technology, Ministry of Land and Resources, Langfang 065000, China
2. National Modern Geological Exploration Technology Research Center, Langfang 065000, China
3. Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, CAGS, Langfang 065000, China
Abstract

For the purpose of supporting gas hydrate resources exploration, audio frequency magnetotelluric sounding was carried out in the northern part of Mohe basin in Northeast China. Through a comparative analysis of two-dimensional geoelectrical section interpretation result of audio frequency magnetotelluric sounding and planar resistivity characteristics, the authors conducted division of electrical property units and faults, and perfected "one uplift and one depression" structural framework in northwestern littoral uplift area of Mohe basis, thus forming geological-structural framework of "two uplifts and two depressions, alternate uplift and depression". Spatial distribution characteristics of regional faulted structure were preliminarily found out; F2, F4 and F8 faults somewhat control the secondary structural framework. In combination with physical character of strata and thickness of permafrost distribution, the authors made an analysis of the favorable conditions for the formation of gas hydrate reservoirs and pointed out that the area to the south of Beihongcun, i.e., electrical property unit ③ is favorable for the formation of gas hydrate reservoirs.

Keyword: Mohe basin in Northeast China; gas hydrate; audio frequency magnetotelluric sounding; electrical property characteristics; electrical property unit
0 前言

漠河地区位于我国东北地区的最北端, 大兴安岭北部, 属于内陆山系地区, 群山连绵, 沟谷纵横。此次工作区位于黑龙江省漠河县西北部, 属于漠河盆地范围。该区以往的地质调查及物探、化探工作程度相对较低[1, 2, 3]。近年来, 中国地质调查局组织开展了大量的地质、地球物理、地球化学以及科学钻探等工作, 运用音频大地电法测深(AMT)探测区域断裂构造是该项研究的课题之一, 目的是在选区范围内查明区域断裂构造的空间分布特征以及可能与天然气水合物成藏有关的断裂构造的特征, 为东北冻土区天然气水合物资源勘查与评价提供依据。

1 工作概况及地质特征

工作区北面以中俄边界的界河黑龙江为界, 地理坐标范围约为:E122° 00'~123° 00', N53° 18'~53° 30', 如图1所示。研究区域大部分为森林覆盖, 交通不便。

漠河盆地位于黑龙江省西北部, 北部与俄罗斯境内的乌舒蒙盆地相连为同一盆地, 我国境内面积约21 340 km2。大地构造上处于额尔古纳地槽褶皱系北部的上黑龙江中断陷, 南接兴安地槽褶皱系, 为一中生代构造残留盆地。依据基底形态、断裂特征、沉积岩和火山岩发育特征, 漠河盆地可划分为4个一级构造单元(图2)[4, 5], 即滨黑龙江隆起区、古莲河隆起区、塔河隆起区和中央坳陷区研究区, 本研究区主要位于滨黑龙江隆起区和中央坳陷区。

从区域构造格局来看, 盆地一级构造单元受东西向构造控制, 由北向南为“ 两凸夹一凹” 的构造格局, 南北部构造形式不同, 北部主要为逆断层的挤压形式, 形成断弯褶皱带; 南部为正断层的拉伸形式, 形成堑-垒构造。盆地二级构造单元主要受NE和NNE及EW向断裂控制。

图1 漠河研究区地质概况及AMT测线布置

图2 漠河盆地构造单元划分(据大庆石油, 2004)[4, 5]

盆内主要地层充填是中上侏罗统, 泥盆系为盆地基底。自下而上, 依次发育了中侏罗统的绣峰组、二十二站组、漠河(又称额木尔河)组和开库康组, 上侏罗统的塔木兰沟组、吉祥峰组、木瑞组、上库力组, 依列克得组, 另有少量古新近系中— 上新统金山组和第四系。其中, 中侏罗统是盆地充填的主体, 厚度大, 分布广, 是该盆地主要的生油层系及含油层系, 乃油气勘探的主要目的层段; 值得注意的是, 该统各组地层的分布变化很大。

2 工区物性参数特征

漠河地区物探工作程度低, 物性资料十分有限, 给勘探工作带来诸多不便。面对这种状况, 充分利用AMT和电测井数据, 初步建立了本区地层及岩石的电阻率数据。主要工作如下:①收集邻近工区的物性资料; ②利用AMT电阻率曲线首支提取电阻率参数, 即对大量的通过AMT测量获得的不同测点首支电阻率参数, 根据其与地质出露地层的对应关系进行统计计算, 获得各地层的电阻率值的分布范围和平均值, 为AMT资料解释提供依据; ③通过对区内测井的电阻率数据与岩性分层编录的对应关系, 计算获得各种岩石的电阻率值的分布范围和平均值, 为电性资料的综合地质解释提供依据。

2.1 地层的电性参数特征

利用AMT曲线首支提取出露地层的电阻率参数, 是一项经过多年实践而行之有效的方法, 特别是在一些物性参数较少的工作地区, 可以获取不同地层的电阻率值分布范围以及高阻、低阻之间的相对关系, 为建立工区的地电模型, 进行数据的反演解释以及电性分层提供依据。

本工作区内大部分出露地层为侏罗系中统漠河组(J2m)、二十二站组(J2e), 仅沿江一带及河流两侧的小范围为第四系地层覆盖, 在北红村东南有小范围的白垩系下统依列克得组(K1y)龙江组(K1l)地层出露, 北极村以南有少量泥盆纪泥湫河组(S3D2n)出露, 根据各个地层覆盖范围, 选择与各出露地层对应的AMT测点, 取各测点的视电阻率曲线首支(5~20频点)数据, 分别进行统计计算, 获得所有出露地层的电阻率值分布范围, 地层厚度参考地质成果数据[1], 统计结果见表1。

表1 漠河工区出露地层电阻率参数统计结果

从表1的统计结果来看, 由于受地表诸多因素(地形、局部差异等)的影响, 测量获得的视电阻率变化范围较大(几十~几千Ω · m), 但通过加权平均获得的电阻率平均值基本反映了本工区内地层间的电性变化规律, 第四系金山组主要以黏土、亚黏土、细沙为主, 电阻率相对较低, 平均值为112 Ω · m; 白垩纪依列克得组上部多为玄武岩, 下部多为凝灰岩, 少量碎屑岩及酸性火山岩, 电阻率相对较高, 平均值为2 680 Ω · m; 工区内出露的主要地层侏罗纪漠河组、 二十二站组的平均值分别为1 062、866 Ω · m, 二十二站组的电阻率要略低于漠河组, 这与验证孔的测井计算结果相一致。白垩纪龙江组主要

为安山岩、英安岩, 电阻率平均值仅为620 Ω · m, 明显低于侏罗纪漠河组、 二十二站组, 白垩纪龙江组出露地带为局部断陷小盆地, 地电断面上表现为局部中低阻, 明显低于断面两测; 有3条测线通过该断陷盆地, 这一特征均明显存在。总体来看, 统计所获得的地层电性规律与地质上的分析具有一定的对应关系, 为音频大地电磁资料解释建立地电模型提供了有力的证据。

2.2 岩石物性参数特征

为了分析音频大地电磁测深结果的电性特征与岩性的对应关系, 进行地质综合解释, 根据对工区验证井的电测井数据以及地质编录, 对钻孔中钻遇的几类岩石的电性参数进行了统计计算和分析, 统计结果见表2~表4。

表2为所有钻孔均参加的统计结果。可以看出, 粉砂岩— 中粗砂岩— 中砂岩的电阻率逐渐增大, 平均值在1 342~1 978 Ω · m, 泥岩电阻率明显要低于砂岩类, 平均电阻率为823 Ω · m; 上述电性差异为电磁法勘探提供了充足依据。同样, 从波速的统计结果来看, 粉砂岩— 中粗砂岩— 中砂岩的波速逐渐增大, 平均波速在4 387~3 031 m/s, 而泥岩波速与粉砂岩相近, 平均波速为 4 312 m/s。

表3、表4是两套不同地区、不同地层岩性的统计结果。MP02-03位于工区东部, 地表出露地层为侏罗系中统二十二站组, MP05-MP11位于工区西部, 地表出露侏罗系中统漠河组。从物性统计结果来看, 两组钻孔中岩石的物性存在一定的差异。侏罗系中统二十二站组地层中岩石的电阻率整体也要低于漠河组地层, 与以地层为单位的统计结果一致。根据地层及岩石的电阻率分布特征, 大致可推断二十二站组地层中存在着大量的含泥岩地层, 可能更有利于烃源岩的形成, 应引起足够的重视。

表2 测井岩性物性参数统计结果
表3 MP02-03孔测井岩性物性参数统计结果
表4 MP05-11孔测井岩性物性参数统计结果

总之, 通过上述各种方法的统计计算与分析, 初步给出了测区内不同地层及岩石电阻率值的分布范围以及之间的相对差异关系, 具有十分重要的现实意义, 为开展电磁法数据处理及解释以及天然气水合物资源评价工作提供了十分有力的证据。

3 漠河盆地北部电性特征及其地质意义

本文研究的构造单元大多数为滨黑龙江隆起区内的次一级构造单元。研究方法主要根据测区内开展的音频大地电磁测深工作的成果数据, 选取了测点上高程(100、-100、-300 m)的电阻率数据, 分别编制了3个高程的电阻率平面等值线图(切片), 也称宏观电性特征图。通过对测区平面电阻率分布特征的分析, 进一步研究电阻率分布特征与构造单元、断裂以及地层和岩性之间的对应关系, 为研究漠河盆地北部的构造格局提供依据。

3.1 漠河盆地北部电阻率平面分布特征

图3、图4为测区不同高程(100、-100 m)电阻率平面分布特征。图3显示的测区电阻率分布特征主要有如下特点:

图3 漠河测区高程100 m电阻率等值线平面与电性单元划分

图4 漠河测区高程-100 m电阻率等值线平面与电性单元划分

1)从测区整体电阻率平面分布情况来看, 西部北极村以南一带电阻值最小, 电阻率值范围为几~几百 Ω · m, 为低阻区; 中东部电阻值整体要大于西部, 电阻率值范围为几百~几千 Ω · m, 为高阻区, 而中部与东部之间电阻值也存在着一定的差异, 这种差异在图4中表现得更为明显, 并且中间存在一明显的中低阻过渡带。

2)电阻率平面分布具有明显的分带、分块特征, 大致可分为4个大的电性带, 走向均为NE, 与断裂构造的走向一致, 推测可能是由于断裂活动, 沿断裂地层上下错动, 从同一高程上来看, 形成了上下盘地层岩性上的差异, 平面上表现为电性差异, 那么就是说电性差异间接反映了断裂、地层岩性以及地质单元之间的相对关系, 这为我们通过电性特征划分构造单元及断裂提供了十分有用的信息。

3)电性单元之间存在明显的电阻率梯度带、突变带, 通过电阻率梯度带、突变带进行断裂的划分往往应用在AMT的断面解释中, 而很少将其应用于平面上的断裂划分。本次研究工作表明, 划分的断裂与地质上有较好的对应关系, 而且断面上划分的断裂反映的是断裂构造的倾向等参数, 平面上则更进一步反映的是断裂构造的走向, 如果将两者有机结合, 从断面和平面两方面解释断裂, 可以比较全面地了解断裂构造的各种参数, 效果会更好。同样, 在探测深度范围截取不同深度的电阻率平面分布图(切片), 研究对同一断裂构造在不同深度形态的变化, 进一步确定断裂的倾向, 可以达到更全面地解释断裂性质的目的。

4)与图4对比来看, 两个深度上电性分布特征基本一致, 电性单元的分布形态稳定, 仅在分布范围的大小上有变化, 同一电性单元电阻率的分布特征相对稳定, 不同一电性单元之间电阻率的分布存在着明显的梯度带。这一特征提出也可能为从深部角度划分地质构造单元提供依据, 对研究深部地质构造具有重要的意义。

3.2 漠河盆地北部电性单元划分及其地质意义

根据高程(100 m)测区电阻率平面分布特征, 将测区划分为2个大的电性单元(①~②), 如图3所示, 展布为NE向, 每个单元的电性相对稳定, 电性单元之间存在着一定的电性差异性, 单元和单元之间具有明显电阻率梯度带。根据电性划分构造单元大致可以有以下两种解释方法:一种是大的构造格局为“ 一坳一隆” 特征, 与地质上构造单元的划分相对应(见图2), 西部为元宝山凹陷, 东部为十七站凸起, 在十七站凸起中可以进一划分为3个次一级的构造单元(②-1、②-2、②-3)), 为“ 两凸一凹” 的次一级构造格局; 另一种是结合更深一点的测区电阻率平面分布图来进行分析, 从图4看, 单元②、③、④之间存在明显电性差异, 单元③为相对低阻带, 与单元②、单元④之间具有明显的电阻率梯度带, 单元②和单元④之间电性分层及厚度也存在一定的差异, 单元①~单元④为同一级构造单元, 即“ 两隆两凹, 凹隆相间” 的构造格局, 上述对构造单元隆格局的判断仅仅是根据电性分布特征作出的, 由于测区出露地层均为中侏罗漠河组, 中侏罗漠河组、二十二站组沉积地层的厚度均较大, 根据电性剖面准确划分地层尚有一定的难度。但从深部的电性分布特征来看, 单元①~单元④每一个单元的电性均相对稳定, 相互之间的梯度带明显, 在地电断面的解释中, 也发现单元②、单元④之间的高、低阻的电性分层及厚度均存在一定的差异, 因此将单元①~单元④为划分为同一级构造单元更为合理, 即“ 两隆两凹, 凹隆相间” 的构造格局。

电性单元①位于测区西部的金沟林场一带, 电性特征主要表现为低阻带, 是区内电阻分布最低的地方, 电阻率数值一般在几~几百 Ω · m之间, 从西南至东北, 电阻率呈逐渐增大趋势, 反映了以沉积地层为主的坳陷区电性特征, 区内断裂构造较发育, 也可能是形成低阻带的原因之一。

L27线是位于电性单元①内的一条近SN向的电性剖面, 剖面的电性分布特征(图5)具有一定的代表性, 基本可以反映单元①沿深度的电性分布及变化规律, 可为进一步认识单元①电性特征以及与相邻单元之间的对比分析提供依据。从断面的电性特征来看, 整体电阻率偏低, 电性分层性较好; F3、F10断裂将剖面的电性特征分为3段。F3以南的电性分层大致为中高阻— 低阻— 中高阻, 高阻地层具有一定的厚度; F3以北至F10以南的电性分层大致为中等电阻— 低阻— 中低阻, 中、下部均以低电阻为主的电性特征且厚度较大; F10以北的电性分层大致为中等电阻— 低阻— 中高阻。在断面中始终存在着一套低阻电性层, 电阻率值一般为几~几十 Ω · m, 厚度大致为800~1 500 m, 根据电阻率值的大小, 推断可能是一套泥质或泥质粉砂岩, 是含烃源岩的有利层位, 由于地质上出露地层大部分为中侏罗漠河组(J2m), 这里无法确定该地层的年代。同样该单元断裂较发育, 对冻土的形成也十分不利。

图5 L27线地电断面及断裂划分解释

L27线地电断面的电性特征反映了单元①的电性特征, 即整体电阻率偏低, 电性分层性较好, 沉积地层厚度较大, 表明这是形成烃源岩的有利地段, 但断裂较发育, 不利于水合物的成藏。

电性单元②位于测区中部的河湾林场一带, 与单元①存在较大的电性差异, 两者间存在明显的电性梯度带。单元②为高阻带, 电阻率值达几百~几千 Ω · m, 是区内电阻率最高的地方, 由于受构造活动的影响, 局部分布有火山岩体, 属隆起区。

图6是L43线地电断面及断裂划分解释结果。剖面穿过2个电性单元, 以F8断裂为界, F8断裂以北为电性单元①, 电性特征与L27线的分析结果一致, 整体的电阻率值略有增加, 但仍为低阻区, 电阻率的变化符合单元①内WS— EN逐渐增大这样一个规律; F8以南为电性单元②, 电性分层大致为高阻— 中等电阻— 低阻, 高阻地层的厚度较大, 电阻率值一般为几百— 几千 Ω · m, 厚度大致为800~2 000 m, 根据电阻率值的大小, 推断可能是一套以砂岩、中砂岩为主的地层, 地质上出露地层大部分为中侏罗漠河组(J2m), 下部为一套厚度较大的低阻地层, 根据电阻率值的大小, 推断可能是一套以泥质或泥质粉砂岩为主的地层, 是形成烃源岩的有利层位, 只是深度较大, 是否可以形成水合物, 与气体的运移通道断裂以及冻土层的厚度密切相关。

电性单元③位于测区中南部, 电性特征主要表现为中低阻带, 与单元②、④的电性差异明显, 为两个高阻体之间的低阻带, 电阻率梯度带特征明显, 这也是划分②、③、④为同一级构造单元一个特别明显的特征。电阻率值变化范围较大, 为几十~几千 Ω · m之间, 电阻率沿深度方向变化也较大, 从图3和图4不同高程电阻率分布的对比可以看出, 在高程100 m时为中高阻层, 在高程-100 m为中低阻层, 反映了该单元随着深度的增加, 电阻率逐渐变小这样一个规律。

图6 L43线地电断面及断裂划分解释

图7 L53线地电断面及断裂划分解释

图7是L53线地电断面及断裂划分解释结果, 图中直观地反映了3个构造单元之间的电性差异。F2为单元③与单元④的分界, 南侧为电性单元④, 整体表现为高阻特征, 高阻层厚度较大, 最大达2 km; F2以北为电性单元③, 位于F32、F2与F4断裂之间的带状地带, 电性分层大致为中高阻与低阻互层, 高阻地层的厚度较小, 出露为二十二组的沉积地层, 分布范围较小, 属两隆相夹的坳陷区带, 该单元浅部存在多层高阻分层, 与已发现天然气水合物的青海木里地区勘探结果类似, 且冻土层厚度较大, 是天然气水合物成藏的有利地区。F4为单元③与单元②的分界线, 整体表现为表层高阻特征, 高阻层厚度较小, 与单元④的电性特征差异十分明显。从深部电性来看, 单元②、单元③、单元④应划分为3个同级构造单元。

单元④位于测区东部的北红村一带, 电性特征主要表现为高阻带, 高阻层厚度较大, 电阻值在几百~几千 Ω · m, 比单元②的高阻层厚度要大得多, 从图7看, 单元②与单元④应该是两个不同的构造单元, 均与单元③的电性差异明显, 出露为漠河组的沉积地层, 分布范围大, 深部低阻层不明显, 属隆起区。

总之, 从上述对比结果来看, 同一地质构造单元电性相对稳定, 不同地质构造单元之间电性上均存在明显着差异性, 划分的电性单元与地质构元之间具有一定的对应性, 并且通过对不同深度的电性特征的分析, 进一步提高了对地质构造单元空间分布特征的认识, 并对已有的划分结果漠河盆地滨海隆起区西北部“ 一隆一凹” 的构造格局进行了完善, 形成了 “ 两隆两凹, 隆凹相间” 的地质构造格局, 达到了进一步细化地质构造单元的目的。

3.3 漠河盆地北部断裂构造的电性特征

在上节分析的基础上, 依据电阻率梯度带、突变带等电性标志, 对剖面二维反演的地电断面进行了断裂划分和解释。图8是L58线的地电断面及地质解释结果, 直观地反映了地电断面→ 断裂划分→ 地质解释这样一个过程。

图8 L58线地电断面及地质解释1— 侏罗系二十二站组; 2— 侏罗系漠河组; 3— 白垩系龙江组; 4— 第三系孙吴组; 5— 推断地层分界线; 6— 推断断裂

为了进一步解释构造的空间展布, 根据地电断面划分断裂的结果进一步分析了每一组断裂的电性特征、性质和相关性, 依据测线在平面上位置的分布情况, 将在断面上推断解释的相关断裂构造在平面上进行了连接, 编制了测区断裂构造分布(图9), 为系统研究测区的构造格局提供了重要的依据。

图9 地电断面推断解释断裂构造平面展布

为了更好地研究测区宏观电性与断裂构造之间的关系, 将通过剖面解释所获得的测区断裂构造分布图与测区高程100、-100 m的宏观电性图进行了套合, 编制了测区高程(100、-100 m)宏观电性与断裂构造之间的对应关系图(图10, 图11)。

图10 测区高程100 m宏观电性特征与断裂构造分布

图11 测区高程-100 m宏观电性特征与断裂构造分布

从图10来看, 在平面上电阻率分布的梯度带与断裂构造具有较好的对应关系, 主要原因可能是由于地层沿断裂错动, 形成了上、下盘地层在同一深度上岩性的差异, 在电性上表现为梯度带、突变带等特征, 从上述结果可以得出, 电阻率梯度带是漠河盆地北部断裂构造主要电性特征。根据这一特性, 在漠河盆地音频大地电磁测深资料解释中, 通过对平面电阻率分布特征研究, 划分了断裂构造的形态及展布, 取得了较好的效果, 同时进一步分析了不同深度的电性特征, 并进行了断裂构造划分。如图11所示, 电阻率梯度带的变化方向与推断断裂倾向一致, 进一步确定了断裂构造的倾向, 达到了全方位推断解释断裂构造的目的。可见, 通过上述方法来推断解释断裂构造具有其可靠性和可行性。

上述分析表明:测区主要分布着NE和NW向两组断裂, NE向断裂是测区的控制性断裂, NW向断裂是后期形成的次一级断裂, 其中F8、F2、F4是测区内主要的控制性断裂, 3条断裂将测区切割为4个不同的电性单元; 同样, F3、F10断裂也是电阻率南北向变化的一个明显分界线。上述特点均可以说明, 在同一高程上, 平面电阻率分布的梯度带是划分断裂构造的依据, 这个梯度带也可能与重力梯度带一样, 是真实存在的界线。

从平面电阻率分布特征来看, 电阻率分布具有明显的分带性, 可划分为4个大的电性单元, 西部单元①为低阻区, 中东部的单元②、单元④的为相对高阻区, 单元③相对为中低阻区。从电性单元与地质单元的对比结果看, 电性单元其实是真实存在的地质单元体的电性差异的表现形式, 尽管影响电阻率大小的因素很多, 包括岩性、地层、空隙度、断裂破碎、温压等诸多方面, 我们也无法一一研究, 但其中岩性的差异可能是一个比较重要的因素。总之, 上述特征说明了地质单元的岩性、地层、断裂构造等与电阻率的空间分布特征有着十分密切的关系, 为电磁法研究构造提供了有力的证据。

综合以上, 单元①为多套中低阻地层组成, 以泥岩和粉砂质泥岩为主的沉积地层, 沉积厚度较大, 是形成烃源岩的有利地段, 但由于断裂较发育, 冻土厚度较小, 难以形成较大规模的水合物赋积区, 有可能形成局部的小的天然气或天然气水合物赋积区。从地质资源勘探的角度考虑, 我们提出这样一个问题:低阻异常带究竟是什么?

单元②在1.5 km以上为高阻地层, 是一套大致以砂岩、中砂岩夹粉砂质泥岩为主的沉积地层, 并伴有局部火山岩。下部0.8~2.0 km为一套以泥岩和粉砂质泥岩为主的沉积地层, 是形成烃源岩的有利层位。由于上部砂岩层的厚度较大, 形成水合物赋积区往往出线在断裂构造带附近, 是水合物勘探获得的有利地区。但同样存在不利因素, 单元内多处有局部的火山岩出露, 由于后期的火山活动也会对水合物赋积形成一定的影响。

单元③在0.5 km以上为中高阻地层, 是一套大致以砂岩、中砂岩夹粉砂质泥岩为主的沉积地层, 下部0.5 km以下为多套以泥岩和粉砂质泥岩为主的沉积地层, 沉积厚度较大, 是形成烃源岩的有利层位, 且冻土厚度为70~90 m, 满足水合物成藏所需的冻土条件。 F2、F4断裂是单元内主要的控制性断裂, 也是气体运移的有利通道。上述一系列有利条件都说明, 北红村以南即电性单元单元③, 是测区内天然气水合物成藏较为有利地区。

4 结论

1) 根据大地电磁测深资料及钻探测井结果, 通过统计计算与对比分析, 总结了测区内出露地层和部分岩石的电阻率参数的分布范围和均值, 为开展电磁法勘探、电性层划分以及地质解释提供了十分重要的依据。

2) 通过对漠河盆地北部电性特征以及地电断面解释结果的对比分析, 进行了电性单元和断裂的划分, 从电性特征的角度, 为地质构造格局的划分提供了充分依据, 并对已有的划分结果漠河盆地滨海隆起区西北部“ 一隆一凹” 的构造格局进行了完善, 形成了 “ 两隆两凹, 隆凹相间” 的地质构造格局, 其中F8、F4、F2断裂是次一级构造格局形成的控制性断裂, 是气体运移的有利通道; 结合地层的物性参数、冻土层分布厚度对天然气水合物成藏的有利条件进行了分析, 提出了测区范围内北红村以南即电性单元③是天然气水合物的成藏有利地区。

(本文编辑:沈效群)

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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