柴达木盆地西北区中—新生代构造演化过程研究

由于柴达木盆地西部地区所处的独特地理位置和构造环境,在形成与演化过程中受周边3条巨型断裂带(阿尔金走滑断裂带、南祁连断裂带和昆仑断裂带)的控制和制约,构造演化过程和耦合关系非常复杂。通过利用裂变径迹测年法确定柴达木盆地西北地区中生代末期以来主要经历了2次大规模的构造事件,并结合前人对阿尔金走滑断裂带活动模式的研究和柴达木盆地西北部构造特征的分析,认为柴达木盆地西北地区中生代末期以来发生过2期大规模的构造运动,分别在白垩纪中期和新近纪早期。这2期构造运动在阿尔金走滑断裂的表现为早期的深部韧性走滑运动和晚期的整体大规模走滑运动;在柴达木盆地西北地区表现为深层和表层2套不协调的构造样式。     

川西北矿山梁地区沥青脉地球化学特征及其意义

四川盆地西北部龙门山北段东缘矿山梁地区受海西构造运动中产生的断裂和裂缝系统的控制,在矿山梁和碾子坝构造上的寒武系、奥陶系和志留系地层之中分布着众多的沥青脉,是我国和世界上最古老的沥青脉之一。在野外考察的基础上,对沥青脉抽提物的饱和烃和芳烃中沥青分子地球化学特征进行的研究发现,其分子化合物的组成具有某些独特之处,这可能是由于沥青脉源于震旦—寒武系古油藏,当时只有藻类和细菌生源,沥青脉属于热蚀变沥青,形成后经历了长期演化。同时,矿山梁和碾子坝分布的沥青脉也指示在龙门山褶皱带东缘找寻我国最古老的震旦—寒武系油田的良好前景。     

中国东西部油砂矿带成藏对比及勘探启示

中国油砂分布广泛,东、西部地区油砂成藏规律存在明显差异。通过中国东、西部地区主要油砂矿的产出层位、源储关系和成藏过程等对比分析,对油砂矿藏形成机制、成藏模式及勘探启示进行总结。研究表明：东部油砂矿主要形成于原油长距离侧向运移过程中的逸散降解作用,而西部油砂矿则多形成于盆地改造对于原始油藏的氧化降解作用;成藏模式上,东部为单斜坡逸散型,拉张断裂疏导型和构造反转抬升型,西部为多级斜坡逸散型、逆冲断裂疏导型和多期叠合抬升型;东部油砂主要富集在盆地斜坡区和构造反转区,勘探应以沉积相的精细刻画为主;西部油砂主要富集在前陆冲断带和山前带地区,勘探应以地表勘察和有效圈闭落实为主。研究结果对中国东、西部地区的油砂勘探实践具有一定借鉴意义。     

柴达木盆地深部断裂体系及其对构造的控制作用

本文通过对柴达木盆地的综合勘探资料研究，对柴达木盆地的深部结构断裂及其对油气田分布的影响有了更加明确的认识，认为该盆地存在两组深部断裂体系，即深部结构断裂及阿尔金构造系断裂，前者由柴北—油北—塔尔丁断裂、柴北缘西段南断裂及乌图美仁—鱼卡断裂组成，后者由切4—一里沟断裂、马仙断裂及甘森北断裂组成。这些深部断裂对柴达木盆地的基底岩性、构造样式具有明显的控制作用。柴达木盆地具有明显三分性：西段为北西向紧密的隆拗相间的构造特征，中段为宽缓的北西西向隆拗相间的构造特征，东段为宽缓的东西向斜坡带。该盆地内现已发现23个油气田，大部分分布在深部结构大断裂附近。据此认为这些深部大断裂的周边应当成为下一步勘探的重点区域。     

柴达木走滑叠合盆地及其控油气作用

在对柴达木盆地西部周缘地区野外地质调查的基础上,结合盆地内近年来的油气勘探实践,提出了新生代柴达木盆地是由东昆仑左行走滑断裂和阿尔金左行走滑断裂联合控制的走滑叠合盆地的新认识,认为阿尔金左行走滑断裂带为主要控盆边界,东昆仑走滑断裂为主要调节边界,柴北缘—祁连山逆冲褶皱带为挤压转换被动适应边界。在印度与欧亚板块碰撞的动力学背景下,阿尔金断裂自始新世发生左行走滑,使得柴达木盆地向北东方向逐渐迁移,造成柴北缘—祁连山地区北西—南东走向断层的逆冲推覆与走滑变形,使得柴达木盆地自古近系路乐河组沉积期开始了新生代沉积。柴北缘地区古近系表现为类似前陆盆地区的粗碎屑沉积组合,烃源岩品质较差,而在柴西南地区表现为伸展构造背景下的凹陷沉积区,发育品质优良的古近系烃源岩。自中新世,东昆仑左行走滑断裂开始活动,走滑断裂逐渐向北迁移,形成了一系列雁行排列的分支断裂(如昆北断裂、阿拉尔断裂以及红柳泉断裂等),柴西南地区古近纪的伸展背景逐渐反转为新近纪的走滑挤压背景。形成于新近纪的走滑挤压相关构造(如英雄岭构造等)是柴西南地区以古近系烃源岩为主的油气聚集和成藏的重要场所。因此,东昆仑走滑断裂和阿尔金走滑断裂这两条世界级大型左行走滑断裂带在时间与空间上的叠合,控制了柴达木盆地的形成与新生代盆地的沉积和变形,也是控制柴达木盆地特别是柴西地区油气成藏的关键。     

柴达木盆地西部南区第三系原油成熟度特征

原油成熟度特征是原油地球化学研究的重要组成部分。通过对柴达木盆地西部南区第三系原油的色谱-质谱分析,在饱和烃和芳烃成熟度参数、生物标志物绝对浓度和热不稳定化合物的定量与定性分析基础上,详细剖析了该区原油的成熟度特征。研究结果表明:柴达木盆地西部南区第三系原油主体为未熟-低熟油,不存在混源造成未熟-低熟假象的可能性。成熟原油仅出现在花土沟、狮子沟和砂西地区。柴达木盆地西部南区有效烃源岩的发育特征,佐证了大量未熟-低熟原油存在的可能性。     

中国油砂资源分布及勘探开发前景

中国油砂资源非常丰富,储量位居世界第5位,资源潜力很大,可能是今后我国非常规油气资源勘探开发的一个重要领域。油砂资源在各含油气盆地中均有分布,主要分布在4类盆地中：西部挤压盆地,东部裂谷盆地,中部过渡型盆地及南部山间盆地;其中,准噶尔盆地、塔里木盆地、羌塘盆地、柴达木盆地、松辽盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地等7个盆地中油砂资源量巨大,是未来我国油砂资源勘探开发的重点区域。     

柴达木盆地石炭系生烃证据

柴达木盆地石炭系是否具有生烃潜力一直存在争议,本文在大量野外地质调查与实验室样品分析的基础上,找到了石炭系生烃的相关证据。首次在盆地周边露头区多处石炭系中发现油砂出露,油砂主要分布在石炭系怀头他拉组灰岩中,沿厚层生物灰岩层间和裂缝发育,在生物礁和化石带中尤为突出。通过烃源岩和油砂反映成烃母质来源、沉积环境及成熟度3个方面的生物标志化合物参数对比研究,表明油砂与中生界-新生界烃源岩没有亲缘关系,而与石炭系烃源岩具有良好的可对比性,确定石炭系中的油砂来源于石炭系烃源岩。这证实柴达木盆地石炭系烃源岩有过生烃过程,并可能形成石炭系油气藏,从而揭示了柴达木盆地石炭系具有广阔的生烃前景。     

柴达木盆地古生界油苗的发现及地质意义

柴达木盆地东部的石炭系、奥陶系的暗色泥岩及灰岩均达到中等-好烃源岩标准.在柴北缘的马北、南八仙和鱼卡地区发现了来源于石炭系的油气.在盆地西部边缘黑水沟地区的奥陶系石灰岩的孔隙中发现了有油质沥青充填,在霍参1井的上侏罗统红色砂岩岩心中,也发现了可能来自石炭系烃源岩的轻质原油.这些资料表明,古生代柴达木盆地曾有过油气生成、运移和聚集过程,古生界具备油气生成的基本条件,具有良好的油气勘探前景.     

中国西北地区柴达木盆地北部中下侏罗统陆相烃源岩及其含油 …

位于西藏高原东北边缘的柴达木盆地是一个陆相含油气盆地。据报导，其潜在的烃源岩为第三系咸水湖沉积和侏罗系淡水湖（即陆相）地层。根据沉积体系、岩性、时代以及有机地化特征，该侏罗系烃源岩与中亚诸盆地（包括塔里木准噶尔及其它重要的产油气盆地）的侏罗系陆相烃源岩相似，被认为是一套很有潜在价值的烃源岩。侏罗系烃源岩为早－中侏罗纪的内陆前陆盆地的淡水湖盆沉积体系。这些湖相地层与煤及煤系泥岩共生，后者构成次要的烃     

柴达木盆地东坪地区原油裂解气的发现及成藏模式

柴达木盆地东坪地区发现了中国陆上地质储量最大的基岩气田——东坪气田，其天然气来源于侏罗系高成熟-过成熟阶段的裂解气，但深层裂解气藏的成因较为复杂，特别是在东坪气田以西的坪西和尖顶山构造带，由于不发育侏罗系，新发现的基岩气藏来源不明，影响了深层天然气的勘探认识。利用天然气组分和同位素分析数据，结合东坪地区地质特征对深层裂解气开展分析，建立了天然气的成藏模式。研究表明，东坪地区深层基岩气藏具有原油裂解气，基岩储层中发育沥青包裹体，表明该地区发育古油藏裂解气。柴达木盆地北缘的侏罗系烃源岩以湖相泥岩为主，有机质丰度高、类型好，经历了长期的深埋过程，具备形成原油裂解气的物质基础和温度条件。东坪地区深层基岩气藏的成藏具有早期充油、后期高温裂解、晚期调整的特征。东坪地区原油裂解气的发现拓展了柴达木盆地北缘天然气的勘探领域，对深化柴达木盆地深层天然气勘探具有重要指导意义。     

川西北地区泥盆系天然气沥青地球化学特征及来源示踪

四川盆地西北部地区首次在中泥盆统观雾山组白云岩储层中获得工业气流,天然气来源备受关注。应用地球化学分析技术开展了泥盆系天然气、沥青、油砂及烃源岩地球化学特征综合研究。结果表明：泥盆系天然气是以烃类气体为主的二次裂解型干气,甲烷含量>94%,含痕量乙烷、丙烷及少量的氮气、二氧化碳等非烃气体;天然气δ¹³C₁值为-32.3‰~-31.9‰,δ¹³C₂值为-28.6‰~-28.4‰,δ²H₁值为-141‰~-138‰,为以腐泥型为主的混合型气。泥盆系井下沥青正构烷烃和烷基环己烷均具双主峰特征,生物标志化合物分布正常;野外剖面的沥青、油砂遭受强烈的生物降解作用。沥青、油砂与烃源岩的饱和烃、芳烃生物标志物特征对比表明,泥盆系油气来源于下寒武统筇竹寺组和下二叠统烃源岩,以筇竹寺组为主。研究成果对川西北地区天然气的进一步勘探部署和决策具有重要的指导意义。     

柴达木盆地东坪地区原油裂解气的发现及成藏模式

柴达木盆地东坪地区发现了中国陆上地质储量最大的基岩气田--东坪气田,其天然气来源于侏罗系高成熟-过成熟阶段的裂解气,但深层裂解气藏的成因较为复杂,特别是在东坪气田以西的坪西和尖顶山构造带,由于不发育侏罗系,新发现的基岩气藏来源不明,影响了深层天然气的勘探认识。利用天然气组分和同位素分析数据,结合东坪地区地质特征对深层裂解气开展分析,建立了天然气的成藏模式。研究表明,东坪地区深层基岩气藏具有原油裂解气,基岩储层中发育沥青包裹体,表明该地区发育古油藏裂解气。柴达木盆地北缘的侏罗系烃源岩以湖相泥岩为主,有机质丰度高、类型好,经历了长期的深埋过程,具备形成原油裂解气的物质基础和温度条件。东坪地区深层基岩气藏的成藏具有早期充油、后期高温裂解、晚期调整的特征。东坪地区原油裂解气的发现拓展了柴达木盆地北缘天然气的勘探领域,对深化柴达木盆地深层天然气勘探具有重要指导意义。     

BIOMARKER GEOCHEMISTRY OF CRUDE OILS FROM THE QAIDAM BASIN, NW CHINA

A suite of 16 crude oil samples from 13 oilfields in the Qaidam Basin were analyzed using techniques including gas chromatography and gas chromatography - mass spectrometry. Biomarker compositions and parameters were used to investigate the palaeoenvironmental and depositional conditions and to correlate the oils with eachother. Oils from the western Qaidam Basin have pristane/phytane (Pr/Ph) ratios of less than 0.7, and contain abundant gammacerane, C₂₇ steranes, 4-methyl steranes and long-chain tricyclic terpanes. C₂₉ sterane 20S/(20S+20R) and ββ/(ββ+αα) ratios show that the western Qaidam oils have variable maturities ranging from immature to mature. Oils from the northern Qaidam Basin, by contrast, have Pr/Ph ratios greater than 3, low gammacerane contents, and relatively abundant C₂₉ steranes, bicyclic terpanes and alkylcyclohexanes. C₂₉ sterane 20S/(20S+20R) and ββ/(ββ+αα) ratios indicate that the northern Qaidam oils are mature.
δ¹³C values, which range from -25.4‰ to -28.3‰ with the exception of one oil from the north (-3l.6‰), are similar for oils from both the northern and western parts of the Qaidam Basin. The oils'carbon isotope compositions are similar to those of the organic matter in potential source rocks.
The western Qaidam oils are inferred to have originated from Tertiary source rocks deposited under anoxic and saline-hypersaline lacustrine conditions with dominant algal organic matter. The northern Qaidam oils are interpreted to be derived from Jurassic source rocks which were deposited in a freshwater lacustrine environment and which are dominated by terrigenous organic matter.     

渤海湾盆地牛庄洼陷南斜坡油砂烃来源分析

对渤海湾盆地东营凹陷牛庄洼陷南斜坡不同埋深油砂及其相邻烃源岩的分析表明,埋深<2700m的油砂烃化学组成与相邻沙四段页岩抽提物有显著差异,两者不具相关性,油砂中的烃类主要为深部的运移烃。油砂烃具有常规油的气相色谱特征,而未熟-低熟页岩在高碳数部位有一明显的甾萜类等高分子量化合物未分辨鼓包,且正构烷烃奇偶优势明显;油砂烃含高丰度的"地质型"甾烷,而未熟-低熟页岩中C₂₉甾烷αββ20S含量甚微,但热稳定性低的化合物5β(H)甾烷及13α(H),14α(H)-三环萜烷含量较高;油砂烃几乎不含甲藻甾烷,而未熟-低熟页岩中含丰富的此类化合物。由深至浅,油砂烃成熟度依次降低,伽玛蜡烷相对含量增高,升藿烷"翘尾"现象变得明显。油砂烃的成熟度梯度及烃类组成的规律性变化不仅可以指示油气运移的大致方向,而且揭示出不同演化阶段烃源岩的生烃特征有别和/或油气运移过程中未熟-低熟烃源岩沥青的混合作用。      

不同类型煤系烃源岩对油气藏形成的作用

以冀中坳陷东北部石炭-二叠系和柴达木盆地北缘侏罗系主体煤系烃源岩为实例，运用油气地球化学新技术、新方法，在系统分析和总结大量烃源岩及油气样品（6629块／次）分析数据的基础上，根据油气源对比、不同类型烃源岩的综合评价和生烃量计算结果，确认冀中苏桥油气田的凝析油或轻质油主要是C2b-P1s含壳质组煤和炭质泥岩二次生排的油气；而柴北缘冷湖油田的原油主要来自J1浅湖一半深湖相泥岩，生排油气量也以湖相泥岩所生油气为主。煤系中的暗色泥岩、炭质泥岩和煤的有机质类型及显徽组分随沉积相或亚相的变化而不同，生烃能力差别很大，滨海（湖）沼泽煤及炭质泥岩生烃能力多好于泥岩，而较深水浅水湖（或海）沼泽泥岩生烃能力多优于煤。图5表7参16     

GEOLOGY AND GEOCHEMISTRY OF SOURCE ROCKS IN THE QAIDAM BASIN, NW CHINA

In this paper, we discuss the organic geochemistry of source rocks in the Qaidam Basin, NW China, using data generated during a recent four-year study. This study addressed some basic problems concerning petroleum systems in the basin, problems which persist despite some five decades of exploration. We show that three separate source rocks are present and these are distinct in terms of both age and depositional facies and also geographical distribution.
The oldest source rocks are Lower Jurassic fresh-water lacustrine deposits which are generally confined to northern Qaidam. These are currently thermally mature or highly mature and have generated the oils, condensates and gases which have been discovered in Jurassic and Tertiary reservoirs in the North Qaidam area.
By contrast, Tertiary source rocks were deposited in saline lakes. Previous studies have shown that they are characterized by low TOC values (0.2–0.6%). However, we found Tertiary source rocks with TOC > 1.0%; these were deposited in hypersaline lakes around the Manya Depression in western Qaidam. These source rocks have probably generated the oils at fields recently discovered in the western part of the basin.
The youngest (gas-prone) source rocks in the basin are Quaternary. These were deposited in saline lakes in the east and central parts of the basin and are thermally immature. However they are thought to have generated the large volumes of biogenic gas which are present in Quaternary reservoirs.     

柴达木盆地第三系原油的熟化序列及其在石油资源预测中的重要意义

对柴达木盆地第三系54个生油岩和原油样品,进行系统的地球化学检测,并以生物标记物中C₂₉甾烷的异构化程度作为成熟度标尺,发现该盆地的原油有一个从未成熟、低成熟、成熟直至高成熟的完整演化系列。相应于生油岩中有机质不同成烃演化阶段的产物。现有资料表明,在我国陆相第三系沉积盆地中,未成熟石油和原油熟化系列的普遍存在,是含油上一个重要的地球化学特征。它突破了干酪根成烃学说的局限性,并且在油气的勘探上有着重要的实际意义,为以成熟度分级的油气资源预测提供了科学的依据。研究表明,柴达木盆地目前所发现的石油,大部分是低成熟的,其它成烃演化阶段的石油,特别是深层成熟石油的勘探,还大有可为。     

柴达木盆地北缘西段石炭系烃源岩和油气地球化学特征

长期以来,由于柴达木盆地北缘发现的原油大多来源于侏罗系烃源岩,所以油气勘探始终以侏罗系含油气系统为目标。石炭系在柴北缘西段分布零星,学术界一直认为其生烃能力低下而未引起重视。冷湖五号构造冷科1井钻探后,对4666m以下的地层归属产生极大争议,通过对岩性、电性、古生物等资料进行系统分析,现已确定这套地层属于石炭系,并由此认识到冷湖地区深86井也钻遇了石炭系;2004年绿梁山前钻探的尕丘1井钻遇了较厚石炭系,进一步揭示了石炭系的勘探潜力。通过分析石炭系烃源岩的地球化学特征,发现石炭系烃源岩成熟度高而重排甾烷和重排藿烷含量低,这与侏罗系烃源岩存在明显不同;结合岩性、电性及古生物资料,可以很好地区分石炭系和侏罗系。油源对比研究还发现在柴北缘西段存在少量来源于石炭系烃源岩的油气,从而揭示了柴北缘油气勘探的新领域。