华北之旅札记

1960年8月至9月,关世聪、彭士福、杨、蔡干忠、刘正增等人对华北盆地进行了全面系统的野外考察。

组织这次调查的原因和背景是:①华北盆地综合地球物理调查取得新进展;②花字号基准井已完成6口井;③河南、山东、河北三省石油队油气地质工作积累了一批新资料;(4)拟召开的华北石油普查会议即将召开,需要为决策和部署提供科学依据。

《华北之旅》从河南郑州出发,利用河南石油队的吉普车,对该省济源、临城、河北蒙阴、王村、无棣山、昌乐、诸城、潍坊、莱阳等地的野外地质剖面进行观察研究。查阅了孟1、孟2、临淄2、博兴1、华4、华7、羊三木浅井等12口井的岩心钻探地质记录。相关的地球物理调查资料主要是指地震的一般详查资料。除中原石油物探队外,还参考了河北物探队在黄骅羊三木地区的详细调查资料。

华北之行恰逢国家自然灾害的困难时期,一路上的生活相当艰辛。有时候用烤红薯充饥,但还是坚持了40多天的地质旅行,获得了丰富的考察资料。国庆前夕到青岛总结。管总撰写的《华北之旅》报告是地质部对华北油气勘探具有深远影响的战略文件。其历史价值在于它是华北石油勘探阶段总结的第一手资料,是制定华北早期油气勘探部署的重要依据。特别是首次提出了以黄济凹陷为重点突破的决策建议,为后来的天津华北石油调查勘探会议奠定了坚实的基础。

《华北之旅》共分五章:野外碎片、岩心观察、新的地球物理资料、几个问题的讨论和远景评价的补充意见。

“野外剖面”论述了河南济源坳陷、河北临城剖面、山东蒙阴盆地、王村剖面、无棣山、昌乐地区、诸城潍坊剖面和莱阳盆地等八个地区的野外地质。大多数观察到的野外露头剖面是中生代地层。

河南省姬塬凹陷西段分布有化石证据的延长系和侏罗系地层。考虑到该凹陷位于华北盆地西南缘,第三系沉积应以边缘相为主,而三叠系-侏罗系因其暗色页岩沉积而有望生油,可作为该凹陷的目的层。

河北省临城区。早在1957的六七月份,我就带着北京地质研究所的吴、冯克强、、在太行山东麓的元氏县、高邑、临城、内丘、邢台等地进行地层研究。在临城朱碧和魏村首次发现白垩纪地层,采集了大量腹足类、双壳类和介形类,并进行探槽和浅孔钻探揭露。

地层层序:上覆地层为古近系刘家栋砂砾岩,下层为红紫色页岩、灰绿色泥岩和砂岩,出露厚度大于40米。包含Sphaerium sp。双壳类化石和Darwinula种。Indet。达尔维努拉来自格尔曼德尔。鲤科鱼类。、介形类化石如鲤科鱼类和腹足类化石如Planar Bis Sinensis Odnnar、Planar Bis cf Sinensis ODN ner cf Staliola Gregaria、Static La Gregaria (Brongn)。剖面下钻遇的地层以灰白色泥质粉砂岩为主,底部可见紫色泥质砂岩,厚达85米以上。估计钻20米就能看到石千峰系的红色地层。腹足类和双壳类化石经南京地质古生物研究所顾志辉鉴定,部分认为是白垩纪。介形类化石由前苏联专家涅卡耶娃在地质部地质矿物学研究所地层古生物鉴定室鉴定,并根据侯虎堂的意见,将鲤科的时代定为白垩纪是合适的。后来新发现的地层命名为临城组,推测分布在华北盆地北部坳陷(后来在临清坳陷钻探时命名为秋成组)。这一成果在《地质评论》(1959卷第9期)发表了《太行山东麓临城地区白垩纪地层新认识》。“临城地层”曾被列入华北地层表。

管总等人在观察了地层剖面后,认为野外印象可以与山东莱阳盆地青山系相比较。

临城集团的发现与女研究生吴的努力是分不开的。她努力学习,从不厌倦学习。不幸的是,她离开华北后,在上海因心脏病发作去世。

“场段”的最后一个观测点是莱阳盆地。山前店是最好的地层剖面,其层序主要由莱阳系、青山系和王石系组成,时代统称为JBOY3乐队-K1-K2。引人注目的是有含油粉砂岩和沥青脉出露,一般存在于莱阳系上部地层和青山系侵入的火山岩中。关总认为:“莱阳东北部出现了位于轴部的莱阳层,无论是狭义的莱阳盆地还是广义的莱阳盆地,断裂现象都没有想象的那么复杂。在诸城和莱阳地区,有一个缓慢而开阔的背斜隆起。”

莱阳盆地JBOY3乐队-K1油气显示表明,从油气地质角度看,如果位于东北方向的北黄海盆地在时间和空间上能够相互联系,那里的油气地质条件可能更好。

在12井的观察岩心中,“岩心观察”对山东石油队钻的博兴1井和石油部安地质调查局华北钻井大队钻的沙河街基准井华2井的测井资料深感满意。由于在这两口井中已见到第三系沉积灰绿色相变层,预计深钻将遇到有利于生油环境的暗色地层。

通过对岩心系统和野外地质剖面的观察,对华北中、新生代地层的对比和划分有了初步的认识和看法。

《新地球物理资料》报告记录了济阳坳陷等5个地区的重力和地震调查资料。

1.济阳坳陷的构造群

经过1: 65438+10万重力调查结果,在济阳坳陷北部斜坡、西部斜坡和东部地区发现多处局部重力异常,呈近东西向带状分布。区域地震工作证实了林凡、东营等两个“二级构造带”和临猗鼻状构造。他们占据了有利的地理位置。如反射层所示,有巨大的中生代沉积物。在局部构造中不同构造层基本一致的情况下,顶点位移、上下构造层闭合差、翼部地层增厚等现象表明构造与沉积同时形成和构造继承性,以及个别构造中的断裂和不对称,有利于构造形态发育过程和油气聚集条件的地质解释,可为进一步部署石油勘探提供依据。

2.黄骅坳陷北部(天津以东)的重力负异常带

经65,438+0: 65,438+10万重力测量,与渤海坳陷相连的黄骅坳陷北部为深坳陷区,在冀东山区平行于东西走向,有两个区域性负异常带和一个正异常带。在负异常区,重力二阶导数正异常较多,应引起重视,立即进行地震调查和详查。

3.开封盆地的异常显示

广义的开封盆地包括开封凹陷和济源凹陷。在中牟县以北、鹤岗附近,电性抬升与重力二阶导数异常基本一致。郑州市北部的南阳寨和张淼两个重力二阶导数异常在东西向地震剖面上也表现为隆起,可以解释中生代地层的反射界面。这为重新评价开封盆地提供了有利条件。

4.黄骅坳陷南斜坡可能的构造带。

在黄骅坳陷南斜坡上,除羊三木经地震详查确认为一个构造外,近期在部分地震剖面调查中发现了口村、黄骅、路桥、大槽中、杨二庄前沙胡同等地震隆起,有待进一步详查确认。然而,有趣的是,这些地震隆起与重力二阶导数的正异常和剩余重力异常相吻合。它们可能形成一条近东西走向的二级构造带,与同济杨凹陷一样,是油气勘探的有利地区。

5.潢川凹陷

可能是周口坳陷的边缘部分,在那里发现了浅埋的电性隆起,也可能有从合肥盆地延伸出来的白垩纪地层。

“关于几个问题的讨论”

该报告归纳、分析和总结了:①华北平原边缘盆地与平原钻孔新生代地层的划分与对比;②构造单元和无棣隆起带的划分;③局部结构的分布规律和形态;④中、新生代火成岩活动;⑤关于平原地层的划分。

讨论主要集中在两个方面:一是局部构造分布规律,二是明显的近东排列,如东营、林凡、临猗、杨三木、孔店、杨二庄构造或地震隆起。另一类是燕山早期形成的北北东向构造,如沧县隆起东侧的齐家坞构造和保定凹陷的大辛庄构造。二是阶层和关联。

此前,山东石油队已将平原地层划分为A、б、B、γ、д层。经观察,基本同意,但仍需提出两点:地层接触关系、时代和构造旋回,需要在进一步工作中认真核实、加工、补充和修改。

上述地层层序最早由山东石油队杨等人提出,他们组织贾、杨成贤等人对济阳坳陷所钻遇的地层并结合边缘露头进行了综合研究。后改为A、B、C、D四个群,正式命名A群为新近纪黄骅群,B群为古近纪济阳群。前者相当于现在的明化镇组和馆陶组。后者相当于东营组和沙河街组。

《关于前景评估的补充意见》是《华北之行》的关键结论。经过热烈讨论,深入研究了华北地区油气勘探情况和获得的综合地质-地球物理资料。《补充意见》共分八条:

(1)莱阳系本身具有生油和储油性能,其下的坊子系(包括乌图组)也具有生油性能。在平原地区,地层褶皱平缓,火成岩活动较少的地区,如莱阳盆地的个别地区,诸城和槐房丘陵地区,仍有油气勘探前景。

(2)在济阳坳陷,因为我们认为下部构造层,包括中下侏罗统和莱阳系的存在,所以在济阳坳陷钻井时有很多目的层。所以B、γ、д除了б层本身生油、储油外,都是目的层。如果确认乌图组煤系与坊子煤系相当,那么,与辽河下游一样,阜新系、坊子系、乌图组烃源岩系广泛存在于边缘,并延伸至平原中心。莱阳、青山和疏松的王地层都是良好的目的层。特别值得注意的是,安丘含油粉砂岩的发现是一个非常宝贵的启示。

(3)隆起带边缘褶皱带具有良好的构造位置。就浅层钻探获得的资料来看,济阳坳陷北斜坡的沙河街、黄骅坳陷南斜坡的孔店、燕山等产于浅层。这些地区的地层主要是б层和γ层尖灭隆起的区域,有利于油气运移和储存。因此,沿黄济凹陷和无棣隆起边缘地区,包括天津以东、黄骅以南和广饶以东,是最有希望的地区,尤其是黄骅附近广饶的口村、方庄和东营,重力显示与地震资料基本一致。这些构造位于两个重力凹陷(负异常)的鞍部,最适合油气运移和聚集,应首先列为重点突破。

(4)考虑到新的沉降,黄骅坳陷东部上新世地层增厚,钻井也证实A层岩性越往东、北越细,代表深水还原环境的沉积越多,有利于生油。因此,特别值得注意的是,天津以东地区与渤海深坳陷相连。从天津到塘沽的地震剖面显示,A层有向东逐渐增厚的趋势,A层本身可能构成油气生成和储存的条件。

(5)开封盆地应重新评价。开封盆地姬塬地区确有新三叠系延长砂岩分布,可能是主要的储油层位。但济源盆地中下侏罗统产状良好。最初认为孟县钻孔中的延长砂岩可能仍为侏罗系,有沥青细脉。根据电法测量结果,济源盆地存在多个北西向隆起,它们可能是盆地西部山区几个背斜的延伸带。在武清隆起的东部,沿开封凹陷的中部,不仅发现了重力二阶导数异常,而且在从荥阳到张淼的东西向地震剖面上显示出一个隆起,地震反射也表明开封凹陷存在中生界。开封盆地可能存在含油地层、含油构造或异常,从沉积环境和性质上与整个华北平原密不可分。因此,应高度重视开封盆地,再次加强地球物理调查。

(6)潢川盆地范围不大,但其南缘有较厚的中生界地层,这些地层明显与合肥地区的含油中生界有关。因此,有必要考虑潢川盆地的物探和钻井普查,以便对潢川本身和北部的周口盆地作出远景评价。

(7)过去认为博野盆地西缘,特别是武清和保定凹陷属于边缘相的地质解释是不够的。沿太行山东麓、西山盆地、灵山地区等。中、新生代沉积厚度大,岩性条件好,博野凹陷多个次原生凹陷和凸起也排列有序。因此,博野和武清凹陷含油的可能性不容忽视。

(8)除天津外,北京郊区的顺义、涿州都发现了中深层和浅层天然气,应该认为它们的出现不是偶然的。研究华北地区(上新统A层)的相变和б层的分布是寻找华北平原第三系天然气的基础。因此,最近在山东黄河故道地区发现了第四系天然气,流量丰富,这也说明在广阔的古黄河流域地区可能发现浅层天然气藏。

《华北之旅》撰写后,在三省主要技术人员中引起强烈反响,提出的结论具有很强的理论性和针对性,被公认为华北地区油气勘探评价的重中之重,特别是以下两大问题:

1.选择华北作为突破点

经过五年的地质、地球物理综合调查,应尽快提出选区问题,以便缩小包围圈,找到突破口。通过实地考察和资料分析,准确提出“天津以东、黄骅以南、广饶以东地区是最有希望的地区,最适宜油气聚集,应列为重点突破的先行地区。”这是华北早期油气勘探从理论到实践的突破,是揭开华北油气之谜的关键,堪称华北油气勘探史上的一座丰碑。

2.重新评价开封凹陷

在1960之前,石油工业部已在开封凹陷南深港钻探了华2井,在临清凹陷北部钻探了华3井(山东冠县方二庄)、华4井(山东聊城唐依)、华6井(聊城唐依南)、华5井(河南通许底格)。中、新生界未发现油气,对开封凹陷的评价影响很大。但我们和华北石油勘探处的同志观点一致,都认为在勘探程度极低的情况下,不能下否定的结论。关将军在报告中强调:“开封盆地可能存在含油层系或构造异常,从沉积环境和性质上与整个华北平原密不可分。因此,应高度评价开封盆地,再次加强物探和钻井的普查和详查工作。”

《华北之旅》报告由青岛关总经理撰写。青岛是一座碧海蓝天、红瓦绿树的美丽海滨城市,被誉为“东方的瑞士”。我们住在栈桥附近的市政招待所,所以我们应该放松一下近几个月紧张而疲惫的旅行生活,然后沿着海边漫步。海浪激起了我们对海鲜的食欲。关将军欣然邀我们到一家餐厅喝青岛啤酒,杯中溢出的酒花清香让大家颇有感触。如果华北能冒这个险该多好啊!这时关将军讲了下一步的勘探部署计划。他看着胶州湾的海浪说,华北要围着渤海湾钻。他认为济阳、黄骅、渤海和下辽河坳陷属于古渤海盆地,应该是华北的沉积中心,具有良好的油气前景。

夕阳西下,海天辉映,景色迷人,我们满身酒气,在沙滩上捡贝壳,吉祥的鸟儿和海鸥仿佛在祝福我们!

华北之行后不久,得知华7井下钻发现一套灰色、灰绿色泥岩夹白色粉砂岩,含大量古生物化石,富含有机质,被确认为良好的烃源岩。地震剖面显示该层分布广泛,表明济阳坳陷具有非常有利的成油条件和勘探前景。这是华北石油勘探办公室自花字号基准井以来取得的重大成果,基本上确认了华北盆地将是一个大型含油气盆地。后来,帅德福将这一古近系命名为“沙河街组”,并沿用至今,为华北地区第三纪地层层序的正式建立做出了贡献。

1985 65438+2月,我在《石油与天然气地质》第6卷第4期发表的《华北盆地早期石油调查》中提到了《华北之旅》的历史。但由于某些原因,该报告从未公开发表,但在实际工作中发挥了作用。37年后细节的披露,可以为华北早期油气勘探与发现的研究提供重要而珍贵的史料(《华北之旅》的原始报告纸质印刷较差,部分字迹难以辨认,但经我用激光打印复印后,最终被我保存了下来)。