论文以南堡凹陷为研究区,以其古近系东营组为研究对象,以层序地层学、油气地质学、沉积学及构造地层分析为理论指导,以层序地层学研究为主线,配合以沉积充填和主干断裂活动研究,在充分总结和利用前人研究成果的基础上,应用翔实的地质、岩芯和测井以及二维、三维地震等资料,建立了研究区目的层的层序地层格架,提取了典型沉积体系类型,分析提炼了层序构成样式,最后总结了研究区目的层段层序、沉积充填与构造活动的耦合关系。本论文共分五章:第一章主要介绍了陆相断陷盆地层序地层学的研究现状及南堡凹陷勘探研究现状。层序样式与幕式构造运动有着密切关系的,层序样式及其内部的沉积体系构成对幕式的构造活动有十分明显的响应。南堡凹陷的层序地层学研究众说纷纭,没有达到统一,而东营组作为重要的油气勘探目标,进行层序地层学研究意义重大。最后说明了论文的研究思路。第二章介绍了南堡凹陷的区域地质特征。南堡凹陷区域构造上位于渤海湾盆地黄骅坳陷北部,面积1932km~2。它是在华北地台基底上,经中、新生代的块断运动而发育起来的,受多条同沉积基底断层控制复合型断陷盆地。古近纪经历了从断陷湖盆期到走滑断陷湖盆期。并以沙一段底界为界面,其中每个时期可分为两幕。而走滑断陷期第二幕处于东营组(Ed)断陷湖盆期。总体上以湖相为背景的扇三角洲、水下扇、三角洲碎屑沉积为主。新近纪整体拗陷构成统一的盆地,主要以馆陶组、明化镇组河流相的砂岩、砾岩和泥岩为特征。其中,馆陶组以辫状河沉积为主,明化镇组以曲流河沉积为主。第三章主要是南堡凹陷东营组层序地层格架分析。在总结前人构造带样式及主干断层特征的基础上,结合层序界面识别、单井层序地层分析、典型剖面层序格架样式及主要层序界面研究,指出:在南堡凹陷东营组沉积时期中可识别出5个三级层序界面:SBEd3x、SBEd3s、SBEd2、SBEd1、SBNg。从地震层序分析和单井层序分析可以看出,南堡凹陷东营组时期具有断陷型盆地的层序格架特征,属于断陷作用萎缩期。但其层序和体系域变化仍受控于凹陷内主干断裂活动。其中西南庄断层和高柳断层的活动对层序地层格架和层序构成样式有直接的控制作用,其特征如下:①具有断陷型盆地的层序构成特征,每个层序基本均可划分出低位体系域、湖扩体系域和高位体系域;②沉积主要受控于凹陷边缘的西南庄断层、柏格庄断层和高柳断层,以及凹陷南部南堡1号断层、南堡2号断层、南堡3号断层和南堡4号断层的活动及其所形成的构造高部位;③由于主干断层活动的差异性,导致了不同构造带层序发育不同。主干断层控制了层序发育的的厚度中心。东营组三段沉积时期断层活动性最强,随后逐渐减弱,其对层序的发育控制也逐渐减弱。第四章重点是典型沉积体系提取。结合对岩芯观察、三维地震资料解释和钻井岩性测井曲线资料,通过岩心沉积相、单井沉积相研究及典型地震相提取,总结出南堡凹陷东营组时期主要发育5种沉积体系类型。具体包括:湖泊三角洲、扇三角洲、湖泊、近岸水下扇、滑塌型水下重力流和深水浊流等沉积体系类型。这些沉积体系在时间演化上存在扇三角洲—近岸水下扇—三角洲及其组合的演化序列,构成了一个完整的湖盆扩张—萎缩的充填序列。第五章主要涉及南堡凹陷层序结构及其对构造活动性的响应。在研究区选取了4条典型的过井剖面进行了精细层序地层对比及沉积体系分析,提炼出南堡凹陷东营组时期发育两种典型的层序地层样式:复合两级坡折型层序构成样式、断阶带型层序构成样式。1.复合两级坡折型层序构成样式主要位于西南庄断层中西段下降盘老爷庙构造带和南堡5号构造带,受盆缘主控铲式大断裂活动影响,形成了断控陡坡带滚动背斜以及背斜挠曲坡折背景的复合两级坡折带。2.断阶带型层序构成样式主要位于西南庄断层和柏格庄断层交汇处及高柳断层组成的断阶带。断阶带由多级断层构成营造出沉积物多级输送的路径。沿凹陷的陡坡带常发育两至三个断裂坡折带(同沉积断阶),控制着体系域的发育和沉积相带的分异,这是此类层序模式的显著特点。通过对凹陷内沉降速率、层序厚度与主干断裂活动的关系分析及同沉积断裂活动对层序内体系域发育的控制,总结了南堡凹陷东营组时期层序发育特征、沉积充填与构造活动的耦合关系。整体上南堡凹陷东营组地层沉积期处于断陷萎缩期,构造活动减弱,但断层的强弱活动变化对层序发育、沉积充填控制作用明显。如西南庄断层,高柳断层活动的影响等。南堡凹陷东营期沉积演化构成一个完整的沉积旋回,湖平面从东一早期的上升—直持续到东—中期,然后退出,在这之间水体有小规模的升降和深度变化,至东二中期,湖盆水域面积达最大。受构造活动、物源体系发育特征及湖平面的变化等因素的制约,造就了南堡凹陷东营组时期独特的沉积,层序发育演化序列。东营组三段时,构造作用较强,构造沉降强,湖平面刚刚开始上升,物源丰富,造成近岸水下扇、扇三角洲、盆地扇等沉积体系类型发育。其中低位域主要发育近岸水下扇、盆地扇等,高位域主要发育扇三角洲、浊积扇等。东营组二段时,构造活动减弱,湖平面上升,低位域不如东营组三段时发育,湖扩域发育广泛。主要沉积体系为近岸水下扇,扇三角洲等。东营组一段时,构造作用进一步减弱,湖平面开始下降,离物源越来越近,造成湖扩域不发育,低位域和高位域发育大型的三角洲沉积体系,直至推进到次凹。