华北地台基底是由前震旦纪的变质岩系构成的。吕梁运动后,震旦纪至中奥陶纪沉积 了较厚的海相地层。加里东晚期,本区开始上升,因而缺失了上奥陶、志留、泥盆及下石 炭系地层。中石炭纪又开始下降,沉积了海陆交互相地层。二叠纪之后全部为陆相沉积。侏罗纪为内陆盆地沉积,火山岩发育。燕山运动,本区北部、西部边缘褶皱成山,平原相 对下降。因此,平原大部分地区为古近系、新近系和第四系所覆盖,沉积岩系的累加厚度 达几万米。
图2-26中国大陆区域莫霍界面深度图
平原区沉积岩系内部有两个主要密度分界面,一是新生界岩系与下伏古生界岩系之间,密度差为0.33~0.51g/cm3,主要分布于中生界沉积凹陷区;二是下古生界海相地层与中生 界岩系之间,在上古生界及中生界缺失地区,两个界面合一,密度差约为0.41~0.60g/cm3,它的分布范围很广,所以,这两个密度界面的起伏都可以引起相应的重力异常。由于该区上 古生界及中生界地层分布零散,而下古生界海相沉积与前震旦纪的结晶基底岩系间的密度差 不明显,因此在重力资料解释时,常把下古生界顶面作为结晶基底看待。
图2-27 华北平原布格重力异常及内部构造分区
图2-27是华北平原布格重力异常与内部构造分区图。图中看出,布格重力异常等值 线呈北东方向展布,由东向西异常值从100g.u,逐渐减至-600g.u.,平均变化率约(1.5~2.0)g.u./km,它可能反映该区的莫霍界面和康氏界面自东向西逐渐加深。区内 有许多北东—南西向的重力梯级带,水平梯度超过20g.u./km,它们都是深断裂的反映。为确定区内的次级构造单元提供了重要依据。
根据重力异常特征并结合其他已知资料,将全区划分为冀中坳陷、沧县隆起、黄骅坳 陷、无棣隆起、济阳坳陷和临清坳陷等构造单元。以上推断,后来均被钻井和其他资料所 证实。20世纪60年代在黄骅坳陷中找到了大港油田,在济阳坳陷中找到了胜利油田,70 年代在冀中坳陷中找到了任丘油田。
在华北平原区引起局部重力异常的主要是古潜山构造,例如在冀中坳陷区得到140 个局部重力高,其中有62个与古潜山有关。古潜山构造主要由下奥陶系、寒武系、震 旦系等灰岩为主的老地层隆起所构成,当它们的周围沉积了巨厚的生油岩系时,石油 就会向古潜山地层的上翘或隆起部位运移、聚集。由于石灰岩的节理、层理和溶洞比 较发育,因此,在一定的条件下,古潜山本身就是一个良好的储油场所,形成古潜山 油田,如图2-28(a)所示。
另外,在构造运动比较频繁,断层比较发育的地区,往往形成断层封闭构造。这类封 闭构造所产生的断块凸起或下降地区,在具有良好的生油储油条件下,也可形成良好的储 油场所,如图2-28(b)所示。
图2-28 古潜山和断层封闭构造