塔里木多旋回叠合盆地地质结构特征

塔里木盆地现今的地质构造特征是在长期的地质演化过程中,不同阶段的不同类型的原型盆地复合与叠加的结果。在纵向上,为区域不整合面分隔;在横向上,为大型断裂带切割,因此,表现出纵向分层、横向分块的不均一特征。构造层序的叠置表现出连续、间断或倒序特点,从而出现了新生代前陆坳陷与中生代断陷的叠置,新生代前陆坳陷与中生代断陷、古生代克拉通被动大陆边缘的叠置,中生代边缘坳陷与早古生代边缘坳陷的叠置,中生代断陷在前陆冲断带后缘的叠置,新生代前陆坳陷与古生代克拉通内坳陷的叠置,中新生代隆起与古生界克拉通内坳陷的叠置,新生代前陆冲断带与古生代大陆边缘的叠置等7种样式。沉积盆地的地质结构对盆地内含油气系统的发育与油气分布起制约作用。晚海西期与晚喜马拉雅期是塔里木盆地的关键成藏时期,相应的古隆起、古斜坡与前陆冲断带决定了油气聚集的部位。     

下扬子地区晚古生代含油气盆地原型

笔者在下扬子地区晚古生代含油气盆地的基底特征的基础分析上,着重叙述克拉通台向斜拗陷盆地的原型特征。从沉积及沉降、构造发展等因素对下扬子区晚古生代盆地作构造区划,划分其三个发展阶段,即断陷—拗陷—转化。印支—早燕山运动以来主要是自东南向西北强烈褶皱、推掩的板内变形,其主要构造样式为基底拆离。对下古生界作叠加和保存,前缘拗陷内发育了中新生界,对油气生成与聚集是有利的因素。      

中国北方沉积盆地热演化史的对比

中国沉积盆地多为叠合型盆地,古地温场的改造或改变普遍存在。根据古地温场的改造或改变作用方式的不同可划分为深埋改造型、热事件改造型和应力改造型。由于区域地质背景与盆地演化历程的不同,中国北方各盆地的古地温场存在较大差异。古生代华北盆地、塔里木盆地位于稳定克拉通之上,克拉通面积大,沉积构造稳定,地温梯度低;吐哈盆地、准噶尔盆地位于哈萨克斯坦板块之上,经历了裂陷作用,构造活动性强,地温梯度高。中生代晚期阿尔金断裂以东沉积盆地地温梯度普遍高于阿尔金断裂以西沉积盆地,构造活动性强,强烈的构造运动引发了岩浆活动及地壳深部热活动,表明存在一期强烈的具有区域规模的构造热事件;阿尔金断裂以西为挤压坳陷型盆地,地温梯度普遍较低。新生代以来中国东部处于拉张背景,沉积盆地地温梯度及大地热流值高;而西部处于地壳挤压增厚构造背景,沉积盆地地温梯度及大地热流值较低。     

鄂尔多斯盆地构造演化及古地理特征研究进展

鄂尔多斯盆地是华北板块西部典型的克拉通边缘叠合盆地,其发展演化除与华北板块一脉相承外,还受盆地周缘古海槽多期开、合演化的控制与影响,具有其自身的独特性与复杂性。近期研究表明,盆地发展演化至今,主要经历8个阶段:①太古代—早元古代盆地结晶基底形成阶段;②中元古代早期—中期大陆裂解阶段,主要发育陆缘裂谷和陆内拗拉槽;③中元古代晚期—晚元古代早期大陆汇聚阶段,盆地抬升缺失沉积;④晚元古代中期—早古生代中奥陶世盆地边缘裂陷与陆内坳陷阶段,主要发育海相碳酸盐岩台地沉积;⑤早古生代晚奥陶世—晚古生代早石炭世盆地周缘碰撞造山阶段,盆地抬升剥蚀;⑥晚古生代晚石炭世—二叠纪末盆地周缘裂解阶段,主要发育海陆交互相沉积;⑦中生代陆内坳陷阶段,盆地边缘隆起并整体掀斜,主要发育河流相、三角洲相及湖泊相沉积;⑧新生代盆地周缘断陷阶段。其中中元古代古构造格局对盆地后期构造断裂展布、沉积演化、地质流体运移及聚集产生了重要影响。     

松潘-阿坝地区盆地演化及油气远景

松潘-阿坝地区在区域构造演化过程中,经历两个主要拉张-挤压构造阶段。一是由元古代晚期中国古陆解体开始,在早古生代形成分隔扬子地块与华北地块的天山-祁连-秦岭洋,在松潘-阿坝地区北缘发育被动陆缘盆地。早古生代洋盆随原特提斯的消亡,经加里东期的俯冲,扬子地块与华北地块碰撞,最终形成加里东俯冲造山带,由此导致被动陆缘盆地的反转。二是在晚古生代以来,随着古特提斯洋的扩张,在扬子西缘出现的裂陷槽及其间的小洋壳,松潘-阿坝地区西(南)缘形成张裂大陆边缘,发育浊流沉积盆地。晚三叠世随古特提斯的闭合,经印支运动张裂陆缘发生反转,形成印支褶皱造山带。其后,随着新特提斯的俯冲消亡,印度板块与欧亚大陆的碰撞,这一地区与青藏高原一起发生隆升,其东部受龙门山陆内俯冲影响,发育陆内褶皱造山带,最终形成现今的构造格局。因此,松潘-阿坝地区沉积组合类型、盆地构造演化具有多旋回的特点。松潘-阿坝地区总体处于过成熟的早期阶段,进入生成大量甲烷气阶段,具有寻找天然气的前景。从区内已有化探及非地震勘探成果表明,若尔盖坳陷为油气保存条件最好的地区,是松潘-阿坝地区有利的油气勘探区带。     

鄂尔多斯盆地古生代原型盆地演化与构造沉积格局变迁

鄂尔多斯古生代盆地是在前寒武系裂陷体系上发育起来的克拉通盆地,经历了早古生代克拉通边缘拗陷和晚古生代克拉通内拗陷两个阶段。其中早古生代克拉通边缘拗陷阶段可细分为早—中寒武世张夏期、晚寒武世三山子期—早奥陶世亮甲山期、中奥陶世马家沟期、晚奥陶世平凉期—背锅山期等4个阶段;晚古生代克拉通内拗陷可细分为晚石炭世—早二叠世、中—晚二叠世等2个阶段。古生代盆地从早寒武世—中奥陶世被动大陆边缘伸展转变为晚奥陶世—二叠纪主动大陆边缘,构造变革受周缘大地构造体制转变控制,内部构造沉积格局具有从寒武纪早期西南“L”型伸展裂陷、中—晚寒武世“坳—坡—隆—坪”、奥陶纪“坳—坡—隆—坳”、石炭—二叠纪“一隆两坳”逐步演化的特征。古生代原型盆地演化和构造—沉积格局变迁过程中,派生了多套烃源岩和储层,其中盆地西—南缘持续沉降区域发育寒武系苏峪口组—辛集组、徐庄组、奥陶系平凉组、石炭—二叠系煤系烃源岩,盆地内部沉降区发育奥陶系徐庄组、马家沟组、石炭—二叠系煤系烃源岩;下古生界中央古隆起两侧古斜坡区发育张夏组高能鲕粒滩、克里摩里组生物礁滩—颗粒滩、马家沟组颗粒滩等有效储层。      

中国石油地质构造特征及油气远景评价

中国含油气盆地大地构造分两个阶段,印支运动以前为地台内部海相沉积内克拉通原生盆地,形成稳定过渡性的地台型含油气盆地。印支运动后的中新生代时期为板块内部解体陆相沉积后生复合迭加盆地,形成不同类型的断陷、拗陷、山前拗陷、山间拗陷含油气盆地。对中国沉积盆地进行含油气性评价时,把古生代海相沉积稳定地台区分为十个评价单元;中新生代陆相沉积盆地可以分为六个评价单元。其含油气远景沿海大陆架是居于首位的,今后发展会超过目前东部地区;东部地区为第二位,在一段时期可以保持当前生产水平,但要做过细的工作;西部地区是第三位的,应当加强勘探工怍,争取接近东部水平。古生代海相沉积区应以找气为主,找油为辅,并重视寻找煤成气。     

中国西北地区燕山期构造应力场特征与成盆作用

研究西北地区晚侏罗世—早白垩世、晚白垩世—早第三纪区域构造应力场发现,大致以阿尔金断裂为界,东部和西部地区应力场状态不同。东部地区晚侏罗世—早白垩世区域构造应力场主压应力为北北东向;而西部地区主压应力以近南北向为主。晚白垩世—早第三纪区域构造应力场在阿尔金断裂以东地区基本继承了前期应力场状态,阿尔金断裂以西地区主压应力方向为北西向。这种应力场特征与上述阶段形成的盆地原型、盆地反转、构造变形相匹配。      

中上扬子区热场分布与演化

在中上扬子区16条热演化(R_o-H)剖面建立的基础上,基于"沉积盆地热史恢复模拟系统"的热史R_o反演、R_o-ΔR_o法、最高古地温法恢复了早古生代—晚古生代早期、晚古生代—中三叠世、晚三叠世—侏罗纪的地温梯度,并编制了地温梯度平面分布图。结果表明,热场分布与演化与区域构造、盆地体制和构造热事件具较好的对应关系,表现在:(1)中上扬子区早古生代—晚古生代早期总体属克拉通拗陷盆地,具低的热流值,在低热流值背景中具由克拉通向被动大陆边缘增高的趋势;(2)晚古生代晚期—中三叠世受区域伸展作用控制,高热流值区与陆缘裂陷和陆内裂陷相对应,而克拉通内保持低热流值;(3)晚三叠世—侏罗纪前陆盆地发育期,构造活动带(前陆冲断带、基底拆离—盖层滑脱带)热流值高,并具向前陆盆地内逐渐降低的趋势。      

中国南方新元古代—早古生代构造演化与盆地原型分析

中元古代末发生的晋宁运动在中国南方扬子陆块的周缘形成碰撞造山带,使华夏、川滇藏等陆块与扬子陆块拼合成统一的华南古大陆,奠定了新元古代—早古生代盆地发育的基底.新元古代—早古生代,中国南方在陆块裂解—离散—聚合不同的构造运动体制下,分别在扬子陆块的边缘和内部形成了不同的盆地原型及其演化序列.在扬子陆块的南、北缘,主要形成了裂陷—被动大陆边缘坳陷—前陆盆地的原型演化序列;在扬子陆内,由陆块离散拉张背景下整体下沉形成的碳酸盐岩台地演化为陆块聚合挤压背景下形成的台内坳陷盆地.而且,经加里东运动后,中国南方大陆得到了新的增生和统一,基本构造格局已经形成.      

华北古生界原型-变形构造演化及其控油气作用

在“原型控源、变形控藏”思想的指导下,论述了华北古生界从盆地原型-变形改造的构造演化过程,以及盆地演化对古生界烃源岩分布及其油气演化的控制作用。研究认为,古生代盆地演化主要受控于华北板缘洋-陆构造体制的转换,成盆主要集中在克拉通边缘;早古生代在克拉通边缘依次发育了被动边缘-活动边缘-碰撞边缘的盆地原型,寒武系-奥陶系烃源岩形成于拉张背景下的被动边缘盆地、坳拉槽和台内坳陷;晚古生代石炭-二叠纪盆地主要受控于华北板缘的张裂作用,以及不同时期向克拉通内部产生的不同方向海侵,形成东、西差异的含煤层系和烃源条件。中、新生代成盆作用主要集中在克拉通内部,历经了4次重要的构造变格,总体呈现东西分区、南北分块的构造演化格局,在华北古生界之上并列叠加了挤、滑、张、沉不同构造背景下的多种盆地原型,将古生界改造成块隆、块坳构造;受中、新生代差异的盆地叠加作用,华北古生界形成了持续生烃和具燕山期与喜马拉雅期二次生烃的不同油气演化过程。渤海湾济阳坳陷、临清坳陷东部和南华北周口坳陷中东部处于上古生界二次生烃的有利区,是进一步寻找上古生界晚生晚成型油气藏的主要地区。     

中国盆地形成的三大活动构造历史阶段

中国大陆的组成复杂而不均一,是历史上多个小型陆块会聚形成的复合大陆,基底结构各异,形成时代先后不一。中国各盆地的形成和分布取决于中国大地构造环境及其成盆体制的变化。中国盆地的形成经历了古中国陆、古亚洲陆和新亚洲大陆形成3个阶段。在陆缘和陆内两大优势的成盆构造-热体制作用下,分别形成了古中国/古亚洲构造环境的古生代盆地,新亚洲构造环境下的中新生代盆地。其中,中新生代盆地发育在会聚缩合的大陆内部,历经了3次构造变格:第一变格期为晚三叠世-早白垩世、第二变格期为晚白垩世-始新世和渐新世、第三变格期为渐新世和新近纪-现今。中新生代的盆地叠加、改造了古生代盆地,形成了复杂的盆地结构。     

祁连山区晚古生代古地理变迁

本文讨论的范围系指柴达木盆地之北,阿尔金山以东,北山至北大山以南,贺兰山至六盘山以西的地域。笔者搜集了晚古生代地层剖面506条,以世为单位编制了岩相古地理图6张。据此追溯了该区晚古生代古地理变迁,为古构造演化的研究提供了线索。祁连山区晚古生代地层较发育,均属祁连山早古生代褶皱隆起后之沉积。雪山群时代曾被确定为早中泥盆世,有许多新资料说明它应划归为中泥盆世。      

东秦岭—大别及两侧的大地构造旋回与油气勘探领域

中元古代以来,东秦岭—大别造山带及两侧的盆地群经历了5大构造旋回.中条(吕梁)运动以后,华北地区形成了冀辽、豫陕、徐淮坳拉槽.晋宁运动后,随着Rodinia古大陆解体,隶属于原特提斯洋系的秦岭—大别洋逐渐形成,扬子和华北克拉通边缘经历了从大陆裂谷到被动大陆边缘的演化过程,加里东中期运动(中奥陶世中期)后从伸展体制转为聚敛体制,俯冲—碰撞山系与聚敛型盆地相间的格局形成.加里东晚期或海西早期,早期分离的陆块重新拼合,泥盆纪总体为堑—垒相间的构造格局.晚二叠世,南部部分地区形成了小规模裂谷群,中、晚三叠世印支运动后转为挤压体制,它们经历了拼贴—碰撞—压榨的过程,并于侏罗纪末燕山主幕达到极致.白垩纪以来,形成了陆内伸展—走滑—弱挤压为主的盆地群,盆地再次被以伸展、走滑方式肢解.5大盆地旋回形成了丰富多彩的盆地原型及组合,形成了条件迥异的油气成藏的物质基础,纵向上构成了8套成藏组合.受构造演化和热体制控制的有效烃灶和有效保存是研究区成藏富集的主控因素.南北两侧盆地形成了众多勘探领域,除已建成油气工业生产基地的南襄、江汉新生代盆地外,北侧地区包括洛—伊晚古—早中生代残留盆地、太康残留盆地、周口叠加复合盆地、信阳复合盆地等,造山带内部的有南襄盆地深层的古生界,南侧地区包括江汉平原区前第三纪复合盆地、宜昌—当阳古生代的改造型残留盆地、鄂东南冲断带下的影子盆地、大洪山冲断带下的影子盆地等领域.      

中国西北地区石油天然气地质基本特征

中国西北地区间若干克拉通为基础，通过造山带拼合形成的盆地山脉省。主要盆地都具有古生界台盆相，中生界泛盆地相与新生界磨拉石相三层结构，历史发展经历了三期拉张，四期挤压，相应产生了海相，海陆交互相与陆相三大套生储油岩系，并出现四次生烃与成藏高峰。     

中国西北地区含油气盆地构造类型

中国西北地区的构造格局是西伯利亚、哈萨克斯坦、塔里木、柴达木、华北、华南、藏北等板块相互作用形成的,经历了前震旦纪古克拉通形成、早古生代“有限洋盆”扩张、晚古生代汇聚碰撞、中新生代陆内调整、山链与盆地形成的长期演化.发育在这种构造环境中的盆地经历了多期伸展、聚敛、走滑的作用,主要有板内结晶基底上、板内双重基底上、板缘褶皱基底上、板级双重基底上的盆地,据成盆时代与成盆的地球动力学机制可进一步确定盆地构造类型,解析不同时期的原型盆地.这些盆地油气资源丰富,成藏条件优越,但盆地后期改造强烈;克拉通盆地与前陆盆地是该区主要勘探领域.     

中国中西部地区关键构造变革期次及变形特征

中国中西部地区大型盆地都经历了多期构造运动，这些大大小小的构造事件对盆地的形成演化起到了不同的控制作用。晚古生代以来，中西部地区大型盆地的发展可分为晚古生代-早中生代的"北聚南离"过渡构造体制和中生代以来的陆内变格体制，盆地关键变革期总体受控于这2种构造体制，随所处构造位置不同，在变革期次以及变形特征上存在一定差异。总体存在2个关键期:一是海西晚期-印支早期，主要导致盆地完成海陆转变；二是燕山期-喜马拉雅期，这是中西部地区构造活动最为强烈的时期，也是主要构造主形成期，同时也大多对应着碎屑岩层系的主要成藏期和改造期，其变形特征主要表现为断裂-褶皱改造和差异抬升掀斜作用。      

方解石原位U-Pb测年结合磷灰石裂变径迹方法约束鄂尔多斯盆地西南部构造演化

鄂尔多斯盆地下古生界油气资源丰富,盆地西南部下古生界海相碳酸盐岩地层沉积厚度大、有机质丰度较高,烃源岩热演化达到过成熟生干气阶段,但是构造演化缺乏深入研究,早期构造事件具体时限是一个亟待解决的关键科学问题。在详细的野外调查、显微结构特征、原位微量元素分析和区域沉积-埋藏演化历史的约束下,结合下古生界碳酸盐岩地层及其断裂破碎带内次生方解石原位U-Pb测年与磷灰石裂变径迹时间-温度曲线模拟结果,揭示了鄂尔多斯盆地西南部晚奥陶世、晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世末期—新生代以来的4期构造事件。结果表明研究区晚奥陶世（452±13）Ma存在一期热液改造事件,可能与加里东期原特提斯洋俯冲闭合密切相关;印支期（214±22）Ma的断裂活动是引起区域构造-热事件的重要原因,印支期构造事件规模有限;燕山期和喜马拉雅期构造活动强烈,造成鄂尔多斯盆地西南部大幅度隆升和强烈剥蚀。盆地西南部多阶段复杂的构造演化历史导致油气保存条件破坏严重,对寻找古生界天然气藏不利,应重视盆地天然气保存条件的研究。研究结果对鄂尔多斯盆地古生界油气勘探工作有重要指导意义。将低温热年代学与断裂带方解石原位U-Pb定年相结合分析构造演化的新思路,为解析复杂叠合盆地盆缘带构造演化及其后期改造过程的研究提供了新途径。     

下扬子区中—新生代变格构造运动

下扬子区在中、晚三叠世—早、中侏罗世,晚侏罗世—早白垩世和晚白垩世―第三纪时期,发生了以特提斯洋与太平洋板块联合作用所导致的3期变格构造运动。一方面极大地使下扬子区古生代盆地发生了基底拆离式递进变形改造;另一方面又在下扬子区形成了上三叠统―中、下侏罗统的前渊盆地,以及由大型断裂带的平移走滑构造所形成的上侏罗统—下白垩统火山碎屑岩拉分盆地,呈“多米诺式”排列的上白垩统—第三系半地堑盆地则是岩石圈伸展拆离构造所形成的拉张盆地。3期变格运动促使了油气的形成与再分配聚集。