准噶尔盆地构造演化阶段及其特征

盆地构造演化阶段是讨论盆地形成与演化过程的基础,也是确定油气成藏时-空格架的重要依据,对于建立大陆的构造运动年表也具有重要意义。基于准噶尔盆地内部的深井与高精度反射地震资料,在盆地构造沉降与构造-地层层序分析的基础上,结合周缘构造事件,厘定了盆地的构造演化阶段,剖析了不同阶段的演化特征。研究认为,准噶尔盆地经历了石炭纪断陷-拗陷、早二叠世断陷、中二叠世—三叠纪前陆盆地、侏罗纪伸展断陷—压扭盆地、白垩纪-古近纪陆内拗陷与新近纪-第四纪陆内前陆盆地等6个演化阶段,可归并为石炭纪、早二叠世—三叠纪、侏罗纪和白垩纪—第四纪4个不等时的伸展-聚敛旋回。随时间演化伸展活动趋弱、挤压活动（南北向上）增强,盆地整体表现为“四周冲断挤压、范围缩小”的特点,东西向上缩短率为35.8%,南北向上缩短率为12.2%,东西向上的缩短为南北向上缩短的3倍。西缘挤压主要在中二叠世—早三叠世,而东缘挤压除此之外,晚三叠世、中侏罗世早期、晚侏罗世—早白垩世仍较强烈,南缘挤压在中-晚二叠世、中-晚侏罗世、上新世—第四纪强烈发生,北缘则在晚白垩世冲断活动强烈。上述伸展、挤压过程在时间和空间上的强烈差异性形成了准噶尔盆地复杂的叠加、复合地质结构,不同构造单元差异演化明显,油气聚集独具特色。     

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。      

克拉美丽山与大井坳陷的构造关系——兼论石炭纪构造-沉积格局

基于最新深钻井、地震剖面、年代学和野外露头等资料,利用轴面分析和平衡剖面等技术,精细解析克拉美丽山地质结构并分析其与大井坳陷的构造关系,对石炭纪不同时期的构造-沉积格局进行探讨。得到3个方面的认识:①研究区主要经历了早石炭世早期、石炭纪末期、中—晚二叠世、晚白垩世和古近纪5次构造挤压运动,早石炭世中—晚期、晚石炭世中—晚期和早二叠世3次伸展构造活动,其中在早二叠世末和中—晚白垩世分别发生了构造楔向南楔入;②克拉美丽山与大井坳陷的构造关系表现为早石炭世早期初次"盆""山"耦合,之后经历了早石炭世中晚期—早二叠世一定程度的弱化,中二叠世的强耦合,后续的印支、燕山和喜马拉雅等运动都继承了这一"盆""山"关系;③研究区在早石炭世早期为前陆盆地且发育滴水泉组烃源岩,早石炭世中—晚期发育多个北西向和北西西向半地堑式断陷盆地,形成松喀尔苏组火山岩储集层,早—晚石炭世之交进入裂陷后的拗陷盆地阶段,发育双井子组烃源岩,晚石炭世中—晚期发育断陷,形成上石炭统巴山组火山岩储集层,受石炭纪末、中二叠世的构造挤压作用,巴山组遭受大规模剥蚀,仅在山前坳陷带有部分残余。图11参57     

准噶尔多旋回叠合盆地的形成与演化

准噶尔盆地是在拼合增生的微陆块和古生代岛弧带基底上发展起来的大型复合叠合盆地,受控于古亚洲洋和周边造山带的演化,显生宙以来盆地经历了五大构造演化旋回,即寒武纪—中志留世的北准噶尔洋伸展—消减旋回、晚志留世—早石炭世的克拉美丽有限洋盆拉张聚敛旋回、晚石炭世—三叠纪的古亚洲洋全面消亡、早侏罗世—古近纪的陆内断坳旋回和新近纪—第四纪的压扭强挤压聚敛造山旋回。伸展期原盆的稳定地层层序往往发育良好的烃源岩,聚敛期原盆受到改造,成为构造圈闭发育或油气聚集的时期;此外,通过恢复盆地的演化过程指出泥盆—石炭系是未来准噶尔盆地寻找油气勘探大场面的新领域。     

沙湾凹陷与盆1井西凹陷构造过渡关系及地质意义

以地震和钻井资料为基础,结合构造地质剖面特征,应用断层相关褶皱理论,探讨沙湾凹陷与盆1井西凹陷过渡带的构造几何、运动特征。研究发现,沙湾凹陷与盆1井西凹陷过渡带存在古隆起,呈北西—南东向展布的不规则长条状;在此基础上,通过建立沙湾凹陷与盆1井西凹陷过渡带构造模型,认为古隆起基底为“隆起+半地堑”模式,受背冲式基底逆断层、伸展正断层共同控制,从中二叠世之后转变为“单独隆起”模式。古隆起的形成过程可分为晚石炭世—早二叠世的雏形期、中二叠世早期的发展期、中二叠世晚期的高峰期、晚二叠世—中侏罗世西山窑期的继承期以及中侏罗世末期—现今的改造期5个阶段。     

准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带构造特征及物理模拟实验

依据大量地震勘探资料,对准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带的构造特征进行了系统研究,并将其构造演化划分为碰撞前陆盆地、前陆盆地逆冲推覆、陆内拗陷逆冲褶皱、陆内拗陷抬升剥蚀和覆盖定型5个阶段。在此基础上,采用构造物理模拟实验方法对研究区典型剖面晚石炭世以来的构造演化进行了正演模拟,取得了与实际地质情况较高的吻合度。模拟结果表明,乌夏断裂带经历了由前陆盆地“前展式”逆冲向陆内拗陷“后展式”逆冲的转变。同时,实验结果进一步证实,NW-SE向挤压应力场的控制是乌夏断裂带形成、演化的根本原因,其主要受控于板块活动及造山带、边界控盆断裂的活动等关键因素。      

东海陆架盆地丽水凹陷构造演化特征

为了精细刻画东海陆架盆地丽水凹陷构造演化历史,从北至南选取了丽水凹陷8条骨干地震测线剖面,运用平衡剖面技术,对其进行了构造演化剖面的恢复,测定了伸缩量、伸缩率、伸缩速率等参数,对丽水凹陷10个地质时期的伸缩特征进行了定量化、精细化研究,探讨了其阶段性、空间性伸缩特征。丽水凹陷构造演化阶划可分为断陷初期、断陷早期、断陷晚期、拗陷期、反转期和稳定沉降期6个阶段,古新统灵峰组下段沉积期（T₉0—T₈8）是断陷作用最强烈、断层活动性最强阶段,而不同演化阶段的伸缩特征在空间上存在差异。丽水凹陷的构造演化反映了东海陆架盆地晚中生代以来从早到晚、自西向东发生构造与沉积迁移的规律,其受控于（古）太平洋板块向欧亚板块后撤式俯冲的动力学背景,并与东海陆架盆地周围各大汇聚板块的相互作用息息相关。      

准噶尔盆地南缘阿什里地区构造特征及有利勘探方向

阿什里地区位于北天山山前冲断带,构造变形复杂,地震剖面反射不清,多年来难以明确其构造变形特征。根据野外地质露头和地震剖面解释,运用平衡剖面技术建立并验证了阿什里地区的构造解释模型,并根据断层发育特征及变形样式的差异,将阿什里地区分为逆掩推覆带、山前变形带和前缘变形带。结合区域地质背景,根据构造变形特征分析,将阿什里地区构造演化分为:晚二叠世的前陆盆地压陷阶段、三叠纪的挤压挠曲阶段、早-中侏罗世的伸展拗陷阶段、晚侏罗世—古近纪的陆内挤压拗陷阶段和上新世以来的强烈挤压阶段。结合区域烃源岩发育特征,根据生烃演化史分析,确定了头屯河构造带为有利勘探方向。     

从被动陆缘到主动陆缘——东海陆架盆地中生代构造体制转换的盆地记录

东海陆架盆地位于欧亚板块与菲律宾海板块交接区的东缘,是发育在华南陆块之上的中、新生代叠合盆地,对其开展中生代沉积、构造特征及演化的研究,对于全面了解华南陆块的大地构造演化具有重要意义.为此,利用近几年最新采集的多道地震数据,对东海陆架盆地中生代盆地结构及构造特征进行了研究,利用平衡剖面的构建与定量恢复,分析了构造演化史和盆地充填史.研究结果表明:东海陆架盆地在中生代侏罗纪为基本不受断裂控制的大型拗陷盆地,在白垩纪为典型的箕状断陷盆地;东海陆架盆地在中生代经历了晚三叠世-早、中侏罗世被动大陆边缘拗陷盆地阶段、晚侏罗世-早白垩世早期安第斯型主动大陆边缘岛弧隆升阶段和早白垩世晚期-晚白垩世西太平洋型主动大陆边缘弧后伸展盆地阶段,最终奠定了新生代盆地发育的基础.     

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。      

南华北地区中新生代盆地演化

大别造山带晚侏罗世-早白垩世火山岩为高含钾的碱性岩,对应的构造环境不是消减带,但与板块消减有关;郯庐断裂在晚侏罗世-早白垩世为右行平移活动,活动性质为张扭性。南华北中新生代盆地,由于所处具体构造位置不同而有明显差异。以平舆-蚌埠隆起为界,南部坐落在大别造山带逆冲前缘地带,如合肥-信阳盆地,为具挤压造山形成的前陆盆地原型、张扭性形成的走滑盆地原型、拉张反倾正断和平移-断陷盆地原型组成的三重叠合盆地。北部坐落在相对稳定陆块之上,对应形成挤压前陆盆地-陆内坳陷盆地原型、走滑盆地原型、弱挤压形成的坳陷盆地-张扭盆地-断陷盆地原型、整体沉降形成的坳陷盆地原型组成的多重叠合盆地。     

台南凹陷构造演化与成藏规律

台南凹陷历经觉罗塔格前陆坳陷(C₂-P₁)和博格达前陆坳陷(P₂-J)两个阶段。晚二叠世以来,台南凹陷为吐哈盆地北倾斜坡上的次一级凹陷。由于早二叠世南部觉罗塔格前陆盆地向北部博格达前陆盆地演变,桃东沟群沉积末抬升剥蚀,印支末早燕山的构造反转、裸露剥蚀、块断掀斜、构造肢解等三次较大的改造,决定了台南凹陷烃源岩的分布局限、热演化程度低、资源潜力小,以低熟稠油为主。因此,鲁克沁巨大稠油油藏的油应主要来自台北凹陷。鲁克沁圈闭形成期为印支晚期,成藏期为印支末燕山早期,油气运聚成藏后遭受进一步稠化、调整运移及破坏,使鲁克沁构造带形成众多的断块稠油油藏和沥青封堵油藏。     

冀中坳陷中北部新生代构造演化特征

在精细地震解释的基础上,采用断层落差法、断层活动强度法、平衡剖面技术和构造物理模拟实验等技术手段,确定了研究区的构造发育特征与构造形成演化过程,并讨论了构造形成机制。结果表明,冀中坳陷中北部在新生代伸展过程中以伸展构造样式为主,兼有走滑构造样式。其中,霸县凹陷以翘倾和滑动断阶构造样式为主,饶阳凹陷背斜构造样式占优,其最北部以走滑构造样式为主。受控于控凹断层的活动性,霸县凹陷和饶阳凹陷不同沉积时期,伸展强度具有较大差异性。饶阳凹陷自南向北受控于留路、河间和马西断层,凹陷的伸展量具有早期（Ek—Es⁴）“南部大于中北部”,向中、晚期（Es³—Ed）逐渐过渡为“中北部大于南部”的特征。霸县凹陷受控于牛东断层沿走向活动性差异,具有南段“早期强-中晚期弱”、中段“早期弱-中期强-晚期较弱”和北段“早期弱-中晚期强”的构造演化过程。利用构造物理模拟实验验证研究区断层发育过程,实验结果与断层发育特征具有很强的相似性,说明构造几何学和运动学特征分析的正确性。基于以上研究,将饶阳凹陷和霸县凹陷的构造演化过程划分为断陷弱早期、断陷强中期和断陷较强晚期3个阶段,并探讨了研究区构造发育演化的形成机制和深部背景。     

东海盆地西湖凹陷新生代构造演化对油气的控制作用——以平湖组油气响应为例

东海陆架盆地西湖凹陷自新生代以来经历了陆内拉张断陷、转换边缘坳陷、陆内迁移坳陷和陆架边缘坳陷等4种原型演化,对油气的生成、运聚起到了重要的控制作用。从地质作用与油气响应的关系出发,以平湖组为例探讨了西湖凹陷新生代构造演化对油气的控制作用。受构造演化影响,平湖组不同时期的厚度(或残留厚度)在凹陷不同部位有所不同,导致主力烃源岩生烃条件多期变化。同时,构造演化控制了西湖凹陷温度场在时间和空间上的变化,提供了烃源岩成熟或资源结构变化的地温条件。另外,构造演化造成油气运移方向的变化,龙井运动以前,油气主要向西部斜坡带和东部隆起带运移;而在龙井运动以后,除上述方向外,油气还在中央背斜带发生短距离的侧向运移和垂向运移。      

鄂尔多斯盆地及其邻区关键构造变革期次及其特征

鄂尔多斯盆地为典型的克拉通内盆地,油、气、煤、盐、铀等矿产资源丰富。研究构造运动的期次、序列与性质将为揭示克拉通盆地的成因与演化过程奠定基础,同时也将为探讨多种能源、矿产资源赋存的内在机制提供依据。基于近年来的高精度区域反射地震剖面和深井资料,结合周缘地质露头分析,通过厘定鄂尔多斯盆地的关键构造变革时期,建立了盆地演化的时-空框架。研究表明,鄂尔多斯盆地由下至上发育10个区域不整合面,分别为长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系和第四系底界不整合面;盆地发育中元古界、寒武系-奥陶系、上石炭统-三叠系、侏罗系、下白垩统和新生界6个构造-地层层序。鄂尔多斯盆地的形成与演化受控于周缘板块构造作用,经历了中元古代早-中期大陆裂解、寒武纪-中奥陶世被动大陆边缘、晚奥陶世主动大陆边缘形成与碰撞造山、晚石炭世-二叠纪末期周缘裂解、中生代早期大型陆内坳陷、中生代中-晚期陆内前陆盆地和新生代周缘断陷等演化过程。鄂尔多斯盆地岩石圈深部的构造作用相对活跃,盆地内部发育中奥陶世、中-晚三叠世、早白垩世与晚中新世4期中酸性、中基性火山活动,其中,早白垩世晚期的火山活动强烈。结合周缘板块构造事件、盆内岩浆活动和盆地沉降-隆升过程分析,鄂尔多斯盆地经历了新元古代、晚奥陶世、中-晚三叠世、晚侏罗世-早白垩世、新生代5个关键构造变革期,这些构造变革期控制了盆地的构造演化和地质结构,对鄂尔多斯盆地的油气分布产生了深远影响。     

Processes and causes of Phanerozoic tectonic evolution of the western Tarim Basin,northwest China

This paper addresses the Phanerozoic tectonic evolution of the western Tarim Basin based on an integrated stratigraphic,structural and tectonic analysis.P-wave velocity data show that the basin has a stable and rigid basement.The western Tarim Basin experienced a complex tectonic evolutionary history,and this evolution can be divided into six stages:Neoproterozoic to Early Ordovician,Middle Ordovician to Middle Devonian,Late Devonian to Permian,Triassic,Jurassic to Cretaceous and Paleogene to Quaternary.The western Tarim Basin was a rift basin in the Neoproterozoic to Early Ordovician.From the Middle Ordovician to Middle Devonian,the basin consisted of a flexural depression in the south and a depression that changed from a rift depression to a flexural depression in the north during each period,i.e.,the Middle-Late Ordovician and the Silurian to Middle Devonian.During the Late Devonian to Permian,the basin was a depression basin early and then changed into a flexural basin late in each period,i.e.,the Late Devonian to Carboniferous and the Permian.In the Triassic,the basin was a foreland basin,and from the Jurassic to Cretaceous,it was a downwarped basin.After the Paleogene,the basin became a rejuvenated foreland basin.Based on two cross sections,we conclude that the extension and shortening in the profile reflect the tectonic evolution of the Tarim Basin.The Tarim Basin has become a composite and superimposed sedimentary basin because of its long-term and complicated tectonic evolutionary history,highly rigid and stable basement and large size.     

南襄盆地南阳凹陷地质结构与形成演化

南阳凹陷属南襄盆地次级构造单元,是发育在秦岭-大别褶皱造山带之上的富油气断陷。研究其地质结构特征和形成演化过程,对凹陷油气勘探和认识秦岭-大别褶皱造山带晚白垩世以来隆升剥蚀作用的盆地构造-沉积响应均具有重要意义。综合利用凹陷内2/3D地震、钻井、测录井资料,识别区域性不整合面,划分构造-地层层序,刻画主要断裂的构造特征及凹陷平、剖面形态;运用平衡剖面技术,恢复南阳凹陷晚白垩世以来的形成演化过程。结果表明,南阳凹陷发育胡岗组底部（T_g）、玉皇顶组底部（T₇）、核桃园组底部（T₅）、上寺组底部（T₁）4个区域性不整合面,将凹陷地层划分为基底构造层、胡岗组构造层、玉皇顶组-大仓房组构造层、核桃园组-廖庄组构造层、上寺组-平原组构造层共5套构造-地层层序。受新野断层、禹桐断层、师岗断层等基底断层控制,南阳凹陷表现出南北分带、东西分块、隆凹相间的构造格局。凹陷经历了初始断陷期、持续断陷期、强烈断陷期、断-拗转换期和拗陷期共5期构造演化阶段。基底结构复杂、边界断层形态差异及分段差异沉降是凹陷地质结构的主要控制因素。     

秦岭—大别造山带北侧盆地序列及油气前景

秦岭—大别造山带北侧存在多个盆地,其中有些盆地中已有一定的油气显示。近年来地质、地球化学研究成果表明,秦岭—大别造山带北侧主要发育6个世代的盆地序列,分别是:1)被动大陆边缘盆地(-C₁—O₂);2)弧后盆地(O₂—C₁);3)残余盆地(C₂—T₂),其中可分为残余盆地第1阶段(C₂—P₁2)和残余盆地第2阶段(P₁2—T₂);4)陆内前陆盆地(T₃—J);5)张扭性盆地(J₃—K₁);6)断—拗盆地(K₂—E)。秦岭—大别造山带北侧盆地发育6套烃源岩层系,分别是古近系、下白垩统、下侏罗统、上三叠统、石炭—二叠系和下古生界,并进行了相关烃源岩层系的成藏特征分析。东秦岭—大别山北侧主要勘探层系第一位的是石炭—二叠系,第二位是下白垩统,第三位是上三叠统,第四位是古近系,而中—下侏罗统及下古生界可列为第五位。建议勘探选区是一类盆地为周口盆地、济源盆地和洛—伊盆地。有利区带是谭庄—沈丘凹陷、倪丘集凹陷、襄城凹陷、舞阳凹陷、孟县—温县凹陷和洛阳凹陷。