华南中新生代盆地形成机制与类型的地球物理研究

华南中新生代盆地的周缘为古生代地层褶皱系,地表地质研究表明它形成于不同的动力学构造环境:其中在褶皱造山环境下形成了前渊盆地;而褶皱后的张性构造环境下形成了半地堑盆地;张扭性拉张裂环境形成箕状断陷盆地。自印支期以来,因受特提斯和滨太平洋两大构造域及华北陆块南挤的叠合影响,使原有的前印支期盆地被改造为新的盆地。当今深部地球物理研究对中新生代盆地形成机制提供了新的认识:褶皱系(含造山带)及前缘形成的盆地大都发育有壳内低速(阻)层;莫霍面附近显示有相对低速(阻)特征;岩石圈具有挠曲(潜没或上拱)现象。上述认识与华南中新生代盆地及古生界褶皱系形成的动力学条件(滑动因素,滑脱机理)一致。但因不同类型盆地所处大地构造环境及基底物性不同而表现出差异,从而使我们有可能依据不断丰富着的地球物理信息建立华南中新生代盆地形成机制模式,并对不同的盆地类型进行划分和探讨。     

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在塔里木盆地西南地区，“外来地质体”的并入以及后续板内块体间的敛合作用，引起了一系列形变事件，使原来沉积的中新生界前陆层序发生形变，沿西昆仑造山带东侧山麓地带发育前陆褶皱和逆冲带。在英吉沙(克孜勒)地区，受喜山期“陆内榨挤”(朱夏，1991)构造作用，以及由此伴生大型“共轭”剪切(走滑)作用影响，分别出现“薄皮构造”和“飞来峰”构造样式。影响形变的主要因素是地层强度和底部滑脱面横向延伸范围。西昆仑造山带东侧山麓地带，是一个重要的油气资源区。参照邻区的柯克亚地区、乌恰地区油气(藏)发现成果，推断这一地带可能形成油气藏，油气充注期在时代上与最晚强烈逆冲活动期(中新世以来)大致对应。     

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、新生代沉积盆地类型与演化

我国中、新生代沉积盆地形成于不同的地质背景中,印支期古特提斯洋闭合,印支褶皱带以北出现了陆相盆地,南方上扬子区出现残留海盆。燕山期、喜山期随着中特提斯、新特提斯洋相继关闭,使原有的大型盆地得到改造,形成一系列新生的沉积盆地。这些盆地形成的构造环境各不相同,可由板块或块体的边界系统的地球动力学环境来划分。这些环境分别形成裂谷型裂陷盆地、造山型压陷盆地,以及剪切型拉分盆地等。如以盆地构造特点可分为坳陷盆地和断陷盆地。随着地质历史的发展,不同时期板块或块体所处的地球动力学环境也在发生变化。因此,某些盆地形成以后,其力学性质多次发生变化,不仅表现在盆地边界的力学性质转化上,而且表现在不同阶段不同类型的盆地相互叠加,从而使我国中、新生代沉积盆地具有许多独特新颖的构造类型;建立这些盆地演化的模型,可为研究岩石圈构造变形及能源矿产分布规律提供依据。     

青藏高原的盆地形成与分类

青藏高原内由北向南主要发育有4条巨型断裂构造带:南昆仑断裂构造带、龙木错—金沙江断裂构造带、班公湖—怒江断裂构造带和雅鲁藏布江断裂构造带,以之为界,可以把青藏高原划分为昆仑块体、巴颜喀拉块体、羌塘—昌都块体、冈底斯块体、喜马拉雅块体。各块体内发育了多个中新生代“残留盆地”,它们大多为“叠合盆地”。根据青藏高原内的构造演化和沉积地层的发育特征,结合板块构造理论,可把青藏高原划分为27个中新生代“残留盆地”,依其原型盆地性质可把其归纳为板内裂陷、被动陆缘、弧间和弧前等4种成因类型。     

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。     

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柴达木北缘地区前陆盆地背靠相对活动的南祁连造山带,面朝相对稳定的柴达木微板块,在中生代（至少侏罗纪）曾历经强烈的挤压作用,形成了一系列与褶皱—冲断作用有关的构造样式。该前陆盆地在平面上呈狭长状,沿南祁连山前绵延分布。根据地震剖面解释及地质资料综合分析表明,柴北缘侏罗纪沉积盆地具较典型的前陆盆地剖面形态,且该前陆盆地呈现背驮式渐次向前（盆内）发展演化模式。柴北缘地区逆冲推覆构造及其前陆盆地起始于印支运动,形成于燕山运动,改造于喜马拉雅期。柴北缘前陆盆地由南祁连造山带往盆内,可以划分为：南祁连造山带、柴北缘逆冲叠瓦扇带、隐伏逆冲前缘带及前缘斜坡带四个构造单元。在柴北缘前陆盆地中,最有利于油气富集的构造部位为柴北缘逆冲叠瓦扇带至隐伏逆冲前缘带     

中国环青藏高原新生代巨型盆山体系构造特征与含油气前景

受印度-欧亚大陆碰撞及其持续的汇聚作用影响，中国中西部地区新生代构造最为显著的特征表现为环青藏高原的巨型盆山体系及盆、山结合部位的前陆盆地（及前陆冲断带）。结合大量的地质、地球物理资料，首先提出了环青藏高原巨型盆山体系的概念，描述了其分布特征，探讨了该体系的深部构造特征和成因动力学机制。重点研究了该体系内前陆盆地的构造特征，认为该体系内前陆盆地是喜山期再生前陆盆地（及冲断带）与海西晚期-印支期周缘、弧后前陆盆地组成的叠合式前陆盆地，其原型盆地包括海西-印支期周缘前陆盆地（如塔里木盆地北部、川西、鄂尔多斯盆地西缘等）、海西-印支期弧后前陆盆地（如塔里木盆地南部等）、喜山期再生前陆盆地（如库车、塔西南、准南等）。上述两期、三种原型盆地，在喜山期冲断隆升活动作用下，形成四类叠合式前陆盆地：叠加型、新生型、改造型和早衰型。中国环青藏高原巨型盆山体系内广泛发育多个前陆冲断带，构造变形极为复杂，主要构造样式有断层相关褶皱组合、盐相关褶皱、走滑-冲断构造组合等。最后分析了该体系内前陆盆地（及前陆冲断带）的油气地质条件，认为该区油气地质条件优越、油气资源丰富，是今后中国油气勘探的重要领域。     

柴达木盆地北缘地区构造运动过程及油气藏类型

以柴达木盆地北缘地区为例,探讨了构造运动学过程与油气藏形成的关系。研究认为柴达木盆地北缘地区中新生代板内构造体制下的盆-山耦合过程对油气藏的形成具有明显的控制作用,燕山期-喜马拉雅初期在挤压性应力场的作用下整体抬升,构造运动学过程主要以断裂来调整各个区域的应力平衡为主,由于构造位置和自身性质的差异,各个断块的隆升速度也存在差异,相对隆升较慢的断块区,逐渐发育形成压陷型断块坳陷。喜马拉雅中期构造运动使盆地周边褶皱断裂山系隆升并向盆地冲断推覆,在盆地新生代沉积层系中形成压性或压扭性褶皱和断层,为油气的运聚提供了十分有利的条件。     

伸展盆地的结构形态及其主控动力学因素

岩石圈伸展变形可以以不同方式发生,导致伸展盆地表现出不同特征的结构形态。根据盆地横剖面上的变形特征,伸展盆地的结构形态可以分为"拗陷"拗断"断陷"和"断拗"4种基本类型。岩石圈的伸展变形机制包括上地幔的热作用、岩石圈下部的韧性伸展和岩石圈上部(可能只是地壳浅层)的正断层作用。"拗陷"是地壳尺度的均匀伸展变形;而"拗断"和"断拗"都是地壳均匀挠曲变形和非均匀断裂变形叠加的产物。"拗断"和"断拗"这两种结构形态的伸展盆地的沉积充填部分是受伸展断层作用的影响,部分是伸展地壳挠曲变形的响应。虽然各种动力学因素同时存在,但是不同区域、不同时期各动力因素所占比例有所差异,导致伸展盆地在不同时期或同一时期不同区域的盆地结构形态有所差异。     

改造型含油气盆地类型及研究思路

改造型含油气盆地是指含油气盆地原型经过内外地质动力作用使其面貌发生了重大改变的盆地。根据内外地质动力作用方式将其划分为抬升改造型,块断改造型和冲断、褶皱改造型三类。勘探改造型盆地油气的技术路线不能仍然依照“定凹选带”的原则,应建立新的“晚期成藏、成藏单元与整体持续封存”的研究思路与方法,将改造型盆地成藏单元划分为改造破坏型、改造保存型与改造建设型三种类型,只有后二种类型的成藏单元才具有油气勘探价值。     

中国海相残留盆地油气资源潜力评价技术探索

从活动论构造历史观出发,应用“原型控源、叠加控藏”的研究思路,分析了古中国陆、古亚洲陆和新亚洲陆3个地史阶段中陆缘与陆内盆地的形成演化,探索了中国古生界海相残留盆地TSM盆地模拟资源评价技术。研究认为中国古生代海相盆地在纵向上主要发育下寒武统、中上奥陶统-下志留统和二叠系3套烃源岩。下寒武统烃源岩分布于被动大陆边缘靠陆一侧,中上奥陶统-下志留统烃源岩分布于台内坳陷,二叠系烃源岩分布于陆内裂陷-坳陷盆地,被动边缘坳陷是烃源岩最有利发育区。烃源岩主要包括碳酸盐岩和泥质岩两类。通过原型盆地约束下的地质作用-油气响应确定性数学模拟方法进行网络整合,提供油气资源评估和位置预测,从而评价了古生代海相盆地原型的发育和后期叠加改造演化的过程及其油气意义。该方法在华北地区上古生界烃源岩潜力的评价应用中,取得了较好的效果。     

盆地构造分析与油气勘探

油气的生成、运移、聚集及保存与沉积盆地的形成演化和改造密切相关,因此在油气区域勘探中必须对盆地进行整体的动态分析;盆地构造分析主要包括含油气盆地分类,含油气盆地的形成、演化与地球动力学,盆地形成、演化及改造与油气分布的关系。本文着重讨论了沉积盆地的类型,岩浆活动与盆地形成,盆地形成的地球动力学背景,盆地形成、演化和改造与油气分布的关系等。     

塔里木古生代原型盆地分析的油气勘探意义

塔里木地区古生代依据构造热体制变化,可以划分为离散型和会聚型两大类 5种不同的原型盆地。早震旦世为裂陷槽;晚震旦世至早奥陶世发育边缘坳陷;中、晚奥陶世-泥盆纪,洋盆消减、闭合、碰撞,在此背景下分别孕育了塔中隆起和塔北隆起;石炭纪-二叠纪,整体处于拉张环境。原型盆地不同,其油气勘探意义不同,处于被动大陆边缘的满加尔坳陷具有较大的沉降、沉积速率,发育有良好的生油气母质。以塔中、塔北隆起为代表的古隆起,为海西期油气运聚的主要指向区,具有良好的储盖条件,是油气重要的聚集场所。     

多造山带控制下的四川复合前陆盆地初析

深入研究四川盆地的起源及其演化过程,对该区进一步的油气勘探开发具有重大的现实意义。为此,根据2008-2010年度国家科技重大专项攻关研究的成果,将川西前陆盆地和大巴山前陆盆地合二为一,通称为四川前陆盆地,并给出了支持这一观点的4点主要证据,即：相同的大地构造背景、形成机制对前陆盆地的影响、“形”与“质”两方面的统一性、共同拥有同一个前陆隆起带。重点分析了盆地区域构造背景及演化过程、原型盆地与主控造山带的关系,结果表明,四川前陆盆地经历了不同时期由不同造山带控制、沉积范围变化大、沉积中心频繁迁移的复杂演化过程,不同类型盆地的垂向叠置,不同时期原型盆地的横向叠加,构成了多造山带控制下的复合型前陆盆地。最后,对盆地构造区带进行了划分,共划分出：造山带后缘推覆构造带、造山带前缘出露前锋逆掩推覆构造带、造山带山前隐伏前锋构造带、前陆盆地中央坳陷带、前陆盆地前缘斜坡带、前陆盆地前缘隆起区等6个一级构造带以及15个次级构造带。     

中国中西部类前陆盆地特征及含油气性

中国中西部类前陆盆地是一种比较复杂的改造型盆地,垂向上由不同时期的原型盆地叠加构成叠合盆地,并在不同的发育阶段受不同的大地构造背景影响和成盆构造应力场控制,在盆地充填中配置不同的沉积体系,组合成不同的沉积层序。因此,构造和沉积作用是控制该类盆地多期次成烃成藏的主要因素。此类盆地的发育过程至少具备两期成烃成藏条件,而沉积层序本身具备生储盖组合条件。在前陆型改造盆地油气勘探中除注意成烃条件以外,还要通过恢复盆地原型及其叠合方式、恢复盆地沉积充填的沉积体系配置等,加强成藏及后期保存条件研究。     

对焉耆盆地油气地质条件的认识

焉耆盆地位于南天山造山带东部,是在海西期褶皱基底上形成的中新生代沉积盆地,作为西北地区一个小型的侏罗纪含油气盆地,该盆地除与周缘的塔里木盆地、吐哈盆地有相似性外,还有自己独特的石油地质条件。指出中生代原型盆地具有张扭性断陷盆地的沉积演化特征,构造变形以“挤压、走滑和拆离滑脱”为主要特征,形成了3种独特的构造控油组合及成藏模式;三叠系、侏罗系含油气系统在南北凹陷形成了2个相对独立的油气运聚系统,其中北部凹陷存在着燕山中期和喜山晚期2次油气充注期,而南部凹陷仅发育燕山中期一次油气充注期。     

残余盆地构造分析与油气地质评价

垂向上层序不完整,平面上沉积体系和相带不齐全,盆地以侵蚀或断层为边界以及周缘和邻近地区露头的构造特征都可作为识别残余盆地的标志。残余盆地大多经过多次构造的叠加,从系统论和信息论的角度可将这一过程抽象为建造过程、构造过程和信息记录过程。要认识和重建某个地质历史时期盆地的原始构造格局和沉积特征,就必须除去后期叠加的构造层和构造变形,即反序构造分析法。该方法主要包括构造成像、变形年代确定和变形恢复等几项关键技术。残余盆地油气地质条件复杂,一般分两个步骤对其进行油气地质评价 :一是运用反演技术恢复原型盆地构造格局、沉积特征以及原生油气地质特征;二是以原型盆地为出发点,运用正演技术对其进行理论分析,将结果与现存实际对照,修正主观因素的影响。以此为基础,建立盆地改造过程中空间结构层次、时间发生序次与成烃、成藏事件的时空耦合关系,并由此深化对油气形成和聚集规律的认识。