渤海湾盆地深部壳—幔结构和大地热流场对油气分布,富集规律控制的探讨

渤海湾盆地是一个主要受壳－幔活动控制而发展起来的新生代含油气盆地。按壳－幔拱张活动的强弱可将第三系凹陷和凸起划分为壳－幔强烈拱张型的一级凹陷和凸起、中等拱张型的二级凹陷和凸起及弱量拱张型的三级凹陷和凸起。盆地深部的壳－幔结构控制了大地热流场、凹陷的类型和含油气丰度，以及油气的分布和富集规律。     

苏北盆地油气田形成与分布——与渤海湾盆地比较研究

苏北-南黄海盆地与渤海湾盆地之间以鲁苏隆起相隔,对称分布于郯庐断裂两侧.由于两盆地所处的区域构造背景不同,致使其盆地演化、成烃演化、资源丰度、油气田规模差异很大.壳幔结构的同相性、晚始新世至渐新世18Ma的沉积间断、有机质演化程度低、断裂活动改造强烈等,是形成苏北盆地低丰度含油气特征的主因.苏北盆地与渤海湾盆地存在的成藏条件差异及其分布规律表明,苏北盆地缺乏形成巨型、大型油气田的条件,其勘探对象应该以中小型油气田为主,这已经被25年的勘探实践所证实,但深部烃源有形成较大规模气田的条件.     

塔里木盆地深部地质流体与油气藏的关系

对塔里木盆地火山岩、生物礁、膏盐、金属（非金属）矿床、地层水等分布及特点进行了分析和讨论,认为盆地有深部流体活动。沥青中的Pb,Sr,Nd同位素研究揭示了沥青是深部流体形成的,而上地壳寒武－奥陶纪沉积的有机质并没有参与生烃过程。盆地的深部地壳结构特征也支持塔里木盆地的油气能是由深部的幔流体费托合成反应而生成。     

非生物(无机)成因油气基础科学问题

为了更好地了解原油、沥青的成因,对克拉玛依油田沥青、塔里木盆地干酪根和沥青、辽河油田下第三系干酪根和沥青A以及原油进行了Pb、Sr、N d同位素研究,结果表明:准噶尔、塔里木和辽河3个盆地的沥青及原油的Pb同位素均显示出了壳-幔相互作用的特征,也均表现出不同于干酪根Pb同位素组成的特征(干酪根的Pb同位素组成明显表现出壳源的特征);克拉玛依沥青的Rb-Sr等时线年龄及初始Sr比值(87Sr/86Sr)I(即IO)与达尔布特断裂带附近金矿的成矿年龄和IO相一致,表明沥青与金矿的金均来自相同的深部源区。指出在准噶尔盆地通过深部地震测深所获得的中地壳低速层存在的信息支持了这样一个假说,油气可能为非生物(无机)成因。     

鄂尔多斯盆地石油中沥青的地球化学特征

对鄂尔多斯盆地石油中沥青的微量元素和稀土元素地球化学特征研究表明,鄂尔多斯盆地石油中沥青富集铁族元素、亲硫元素和碱金属元素,相对贫含稀有稀土元素和放射性元素,稀土元素比值接近上地壳及中国沉积岩的稀土元素特征,反映其并非全是.上地壳沉积岩中的有机质的聚集,还应有部分深部物质的加入。     

松南及南部邻区壳幔结构与中、新生代盆地形成

在松南及南部邻区岩石圈中存在电性高导层,分布在壳内和幔内。高导层反应出岩石圈中拆离面、滑脱面以及流变塑性带的特性,也揭示出本区大陆壳幔结构。壳幔结构在本区不同地点的差异反映出深部软流圈、岩石圈和地壳的运动、演变过程。这一深部过程是本区中、新生代盆地形成的直接动力。     

全球深层油气分布特征及聚集规律

通过对世界深层主要含油气盆地的分布及典型油气田的统计和解剖表明,前陆盆地、被动大陆边缘盆地、裂谷盆地和山间盆地为主要的深层含油气盆地类型;烃源岩主要为古生代和中生代泥岩,低地温梯度和异常压力有利于深部油气的生成和保存;有利的沉积相带、低地温梯度、表生风化淋滤作用、成岩作用中胶结物溶解和白云岩化作用、异常高压、早期油气充注、裂缝发育等都是形成和保存深部良好储集性能的有利因素,多由古生代和中生代的碳酸盐岩或碎屑岩组成。前陆盆地或被动陆缘盆地的背景、良好储盖配置尤其是膏岩层的发育、异常压力的存在是深层油气成藏主控因素,深层勘探应围绕具备这些条件的盆地展开。      

大地电磁测深在塔里木盆地油气勘探中的应用

大地电磁测深(MT)法已被广泛地应用于含油气盆地的普查勘探中.利用该方法在塔里木油气探区先后完成数条区域大剖面和一片面积普查工作.通过上述MT工作,在盆地内构造单元的区划、了解盆地与周缘褶皱带的构造接触关系、查找和圈走火成岩体、研究盆地深部地质结构等方面取得了较好的地质效果,并提出了许多新认识.尤其是对塔北和塔西南地区可能存在进掩推覆构造的推断以及盆地地壳上地幔高导层的发现,为该区油气勘探有利远景区的预测评价和盆地及周缘褶皱带的深部构造研究提供了重要信息.     

油气成因二元论与油气勘探新准则

根据板块构造旋回与壳－幔深部油气无机成因的观点，从屋脊式三维空间无机、有机多套油气源叠加、富集的模式出发，从含油气板块构造的选择、含油气盆地的选择、油气勘探目的层的选择、寻找大油气田和油气聚集带、油气勘探程序等５个方面探讨了油气勘探的新准则。这一新的油气勘探准则较之目前单纯建立在油气有机成因说基础上的勘探准则，更能全面地反映了油气成因二元论这一客观现实，因而在勘探实践中应用这些原则将能获得更大的效益。     

准噶尔盆地油气勘探新思路

对传统的有机生油凹陷理论提出质疑,并对盆地内已出现的三大油气富集带进行地质解释,指出这是盆地内富含油气的特殊的深部地壳结构(上地幔上拱、中下或中上地壳内存在低速高导层、以近南北向为主的壳幔断裂发育)与其上沉积盖层相互依存、相互作用的结果。对今后盆地勘探提出了与传统有机生油凹陷理论完全不同的新思路、新举措。     

海拉尔和塔木察格盆地深部地壳构造与油气勘探方向

海拉尔和塔木察格盆地的油气勘探近来倍受关注,但盆地的“非典型沉积岩”的成因、布达特群原油的来源及成因仍不清楚。从地幔热液流体、同位素地球化学省、盆地中地壳低速高导层分布的研究表明,作为特殊储集层的非典型沉积岩是地幔富碱、碱土金属流体的Na、K、Mg 交代作用的产物;而作为太平洋型块体的中蒙块体有着巨大的油气资源潜力,盆地中地壳的低速高导层制约了油气田的分布。因此,海拉尔和塔木察格盆地的油气可能为深部无机成因,根据这一思路,布达特群潜山带可望找到更多大型油气田。     

三论油气与金属（非金属）矿床的关系——油气与膏盐

世界上大多数含盐盆地都是含油气区。传统地质理论认为膏盐是蒸发作用的产物,具有良好的封盖性能,因此其下易形成油气田。但现今勘探成果表明,膏盐并非均由蒸发作用形成,且多与油气田共生。油气之所以与膏盐共生,是因为地幔流体沿深大断裂进入低速高导层后,开始了费托合成反应,从而形成一系列幔源烃,幔源烃之上,热卤水直接沉淀而形成盐。江汉盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等厚盐层之下,极有可能存在大型油气田。     

储层沥青成因及其对油气运聚的影响——以鄂尔多斯盆地华庆地区长8油层组1砂组为例

鄂尔多斯盆地中部华庆地区三叠系延长组长8油层组1砂组储层孔隙中普遍见沥青,油水关系十分复杂。通过对储层抽提物和原油的地球化学特征分析,并结合含沥青岩心洗油前后储层物性对比实验和储层显微荧光分析,系统研究了该区储层沥青的成因及其对储层物性和油气运聚的影响。研究表明,储层沥青与原油成因不同,沥青成熟度低,且具有强烈生物降解特征。通过洗油实验,含沥青较多的岩心孔隙度和渗透率均有增加,且后期油主要分布在沥青充填后的残余孔隙中,指出沥青对储层物性和后期油气的运聚具有重要的控制作用。长8¹储层存在两期成藏,时间分别在中晚侏罗世和早白垩世末。早期成藏的成熟度较低的原油遭强烈生物降解形成沥青,与绿泥石和铁方解石一起充填在储层孔隙中,使储层变得更为致密,源岩后期生成的成熟原油只能进入被沥青等充填后的残余孔中或进入沥青少的储层孔隙中聚集成藏。     

全球海相碳酸盐岩巨型油气田发育的构造环境及勘探启示

“巨型油气田”指在目前已知技术条件下,最终探明可采储量达到或超过0.68×10⁸t的油气田。本文在系统调研全球巨型油气田勘探与研究现状基础上,依托IHS、C&C数据库及国内外公开发表的相关文献资料,对截至2009年底的320个海相碳酸盐岩巨型油气田及其赋存的48个含油气盆地进行详细分析,重点探讨其发育的构造环境及其富集的盆地类型。构造环境主要包括伸展、挤压、走滑3种,应用Paul Mann提出的含油气盆地类型划分方案。研究表明,海相碳酸盐岩巨型油气田主要形成于伸展构造环境,包括大陆裂谷与上覆凹陷、面向大洋盆的被动大陆边缘2种类型盆地。伸展构造环境有利于优质烃源岩、有效储集层、良好盖层的形成及生储盖的有效配置。国外海相碳酸盐岩巨型油气田勘探带给我们的启示是:加强我国伸展构造环境下这2种类型原型盆地研究,尤其是盆地演化早期阶段裂谷的研究,这将对我国海相碳酸盐岩的油气勘探具有重要的指导意义。      

东秦岭—大别造山带两侧盆地深部过程及古生界油气前景——以川东北盆地和合肥盆地为例

运用东秦岭—大别造山带深部地球物理测深成果资料,简述了岩石圈的深部地质结构与构造特征,讨论了岩石圈大地构造对与造山带有关的不同类型盆地深部过程的控制作用,以及岩石圈介质的构造成层和构造-热结构对盆地形成的控制作用,认为涉及这一地区的盆地深部过程及古生界油气前景的关键是:岩石圈具侧向分块、垂向解耦特征;盆地相对造山带而言,软流圈浅埋和"薄幔薄壳";盆地深部过程以岩石圈塑性形变和大陆深俯冲-构造解耦为主;深部热流上涌对古生界油气生运聚起一定的控制作用。      

����ľ������ҹ����������Ȼ����Heͬλ�ضԱ�

利用天然气中He同位素组成探讨天然气的形成与运聚成藏机制。塔里木盆地古生代和中生代地层中天然气氦同位素分析表明，3He/ 4He分布在2.58×10-8～8.33×10-8范围，R/Ra为0.019～0.059，平均值为0.031，为典型的壳源He同位素组成特征。我国东部主要含油气盆地天然气的R/Ra平均比值则变化于1.21～2.30，说明在东部盆地天然气形成过程中有幔源He的加入。导致这种差异的原因除构造活动外，更重要的是成烃过程中热源不同。东部含油气盆地成烃作用过程中，携带有深部气体挥发分的幔源热流加热地层水形成地层中热水对流体系，同时幔源He进入热水流体。热水流体与烃源岩发生作用，可促使源岩中有机质转化成烃类并进入流体，烃源岩中壳源放射性成因He 也进入流体一起运移成藏，所以东部盆地天然气中的He同位素组成具有壳幔二元混合特征。塔里木盆地成烃热源来自于盆地沉积体埋深形成的壳内地热增温，天然气He同位素组成特征表现为壳源He同位素特征。     

松南及南部邻区壳幔结构与中,新生代盆地形成

在松南及南部邻区岩石圈中存在电性高导层,分布在壳内和幔内,高导层反应出岩石圈中拆离面,滑脱面以及流变塑料带的特性,也揭示出本区大陆壳幔结构,壳幔结构在本区不同地点的差异反映出深部软流圈,岩石圈和地壳的运动,演变过程。这一深部过程是本区中,新生代盆地形成的直接动力。     

中国海域主要沉积盆地成盆动力学研究

中国海域及邻区分布有近5 0个时代不同、大小不等和形态各异的沉积盆地。其中大部分发育在大陆边缘,而主要含油气盆地则多数展布在大陆架部位。盆地的起源、发生、发展受控于大陆边缘大地构造不同时期的构造演化和改造。成盆动力学系统是一个包括沉积盆地及其下的地幔、软流圈、岩石圈和莫霍面等不同地质单元的宏观变化和相互制约的过程。而文中阐述的渤海、黄海、东海和南海的成盆史,其壳幔形变的具体表现则与板块碰撞、转换断层、造山带褶皱、陆壳裂离以及海底扩张等息息相关,从而形成了各具特色的沉积盆地。尤其在中、新生代时期,由于盆地历经多期构造演化和长期持续的沉降活动,给盆地油气生成和聚集创造了得天独厚的成烃、成藏有利环境,仅中国近海域至今已发现1 0个亿吨级的大型油气田。     

深源CO2对沉积盆地油气成藏的影响

深部地壳和沉积盆地中已经有大量深部来源的CO₂被发现,这些CO₂的存在已经对油气的成藏产生了重大影响。研究表明,在地质条件下,CO₂不仅能与H₂发生费托反应生成烃类物质,还可以被Fe₂SiO₄还原为CH₄;地球深部的这些CO₂是以超临界状态存在的,这种状态的CO₂可以大量吸附和溶解壳幔中分散的有机质,并促使其运移;CO₂还能与盆地流体构成酸性介质,溶解盆地中的碳酸盐矿物和铝硅酸盐矿物,显著改善储层物性。加强这方面研究,不仅对于油气的勘探开发有重大指导作用,而且对于油气资源评价也有深远影响。     

关于无机生油理论的思考

本文讨论了干酪根热解理论的困惑,论述了沥青、干酪根中Pb-Sr-Nd同位素的新证据,Pb-Sr-Nd同位素数据不支持沥青与干酪根同源,塔里木盆地、准噶尔盆地的沥青更多来自下地壳与上地幔,而原油中有机硅化合物的发现更进一步证实了它们更可能来自地壳深部,通过无机反应合成而生成.本文还提出有机质(及煤)加深部无机氢气的液化(或汽化)的生油(气)假设.本文指出,碳同位素作为油气物源判识需慎重对待.今天面对油气勘探的严峻局势,需重新认识油气无机生成理论.