天山南缘与北缘前陆冲断带构造地质特征对比及油气勘探建议

在区域构造、盆地演化与沉积充填特征分析的基础上,对天山南、北缘地震大剖面进行了精细构造变形几何学与年代学的解析。揭示出中-新生代以来天山南、北缘虽然具有相似的构造演化过程、沉积充填特征和油气地质条件,但是受沉积地层介质的力学性质差异和印-藏碰撞远距离效应的空间位置差异的影响,天山南、北缘新生代构造变形启动的时间与构造变形样式存在明显的差异,并在一定程度上导致油气聚集的不同。新生代天山隆升并向两侧扩展,冲断构造沿滑脱层向克拉通盆地内传播,构造形成的时间从造山带向克拉通方向依次变晚。库车前陆冲断带的构造变形时间早于准南,因此库车冲断带内构造圈闭的油气充注时间长、充满程度高,容易形成高丰度大型气藏。库车冲断带盐下发育多个切过中生界煤系烃源岩的逆冲断层,它们不仅控制了多个褶皱侧向上台阶状叠置,形成盐下堆垛的构造样式,而且成为深部中生界油气向浅层运移聚集的通道;膏盐岩保证了盐下构造圈闭的完整性和封盖条件。准南冲断带主要的构造变形样式是层间滑脱与构造位移量反向冲断的楔形构造,水平滑脱断层封隔了上、下含油气系统,限制深部油气向中浅层运移;大型背斜内部发育多个小型叠置的楔形构造,破坏了构造圈闭的完整性。因此准南山前东端隐伏的燕山期古构造与二、三排新生代构造核部以及库车秋里塔格西段中生界印支期古构造和克拉苏-依奇克里克新生代较早形成的构造带是成藏的有利部位;库车盐下储盖组合是油气富集的有效构造层,准南深层中生界中的大型、完整的构造圈闭是油气勘探大突破的场所。     

中国中西部4种组合类型前陆盆地油气成藏研究：Ⅱ.油气成藏过程分析

分别以准西北缘前陆盆地(早衰型)、川西前陆盆地(改造型)、柴北缘冲断带(新生型)和准南 前陆盆地(叠加型)为例，探讨了中国中西部不同组合类型前陆盆地的油气成藏过程。指出燕 山期及之前是早衰型前陆盆地(准西北缘)和改造型前陆盆地(川西)最主要的油气成藏期，喜 山期则主要表现为早衰型前陆盆地油气藏的保存和改造型前陆盆地油气藏的调整和定型;喜 山晚期是新生型前陆盆地(如柴北缘前陆冲断带)最主要的成藏期，而叠加型前陆盆地(准南 前陆盆地)具有多期成藏的特征，但喜山晚期的油气成藏最为重要。     

前陆盆地勘探领域三个潜在的油气接替区

中国中西部地区前陆盆地油气资源丰富,加强前陆盆地新勘探领域的研究具有重要意义。前陆盆地油气勘探多集中在挤压背斜构造、岩性圈闭、生物礁、披覆背斜、地层圈闭和断块圈闭6类勘探区,其中以挤压背斜构造为主,但其勘探难度越来越大。参考近年来全球前陆盆地领域油气勘探重大成果的实践经验,结合中国前陆盆地领域油气勘探新突破的趋势,提出了造山带变质岩推覆体之下的"隐伏层序"、前陆冲断构造的"下盘冲断夹片构造"、前陆坳陷部位深层等三个潜在油气接替区,并预测此三个接替区与前陆坳陷层序具有相同的油气地质条件,有着较大的油气勘探潜力。造山带变质岩推覆体之下的"隐伏层序"发育有成盆期沉积层序;前陆冲断带"下盘冲断夹片构造"上覆地层封盖性能好、断层涂抹系数高,具有良好的储盖条件;前陆坳陷深层领域提供了优质的储集层、有利烃源岩以及晚期发育的膏岩层或致密泥岩封盖层。勘探实践证实此三个接替区具有广阔的勘探前景。     

我国中西部前陆盆地天然气分布规律与有利勘探区带优选

我国中西部前陆盆地天然气资源丰富,5个主要富气盆地的资源探明率只有9.3%,天然气勘探潜力较大。中西部前陆盆地大中型气田有7种富集成藏模式,其中冲断挤压作用是天然气分布的重要控制因素。研究分析了前陆盆地各二级构造带大中型气田类型及分布特点,认为冲断带下盘大型构造圈闭群、前渊斜坡岩性尖灭区带与浅层次生气藏、前缘隆起上的断块圈闭群等是前陆盆地有利的天然气富集区带。依据对前陆盆地地质规律深入研究的结果,结合目前天然气勘探实际,提出了大中型气田富集区带的优选原则,并优选了中西部前陆盆地5个天然气富集区带塔里木盆地库车前陆冲断带中的克依构造带逆冲断裂下盘的膏盐层下部大型构造圈闭群,柴达木盆地北缘冲断带的冷湖—南八仙构造带,四川盆地川西北前陆凹陷前渊区带的盐井沟—苏马头—龙泉山侏罗系浅层气,川西前缘斜坡带的梓潼斜坡上三叠统须家河组岩性尖灭区带,准噶尔盆地南缘第二排、第三排构造带的第三系、白垩系气藏。图1参4（曾宪斌摘）     

中国中西部前陆盆地油气分布控制因素

从中国中西部前陆盆地类型、构造单元和构造带3个层次深入分析控制油气分布的主要因素。中国中西部主要发育叠加型、改造型、早衰型和新生型4种前陆盆地,其油气成藏条件、成藏特征与油气聚集模式决定了不同类型前陆盆地油气分布的差异。前陆盆地发育冲断带、前渊、斜坡带和隆起带等构造单元,不同构造单元在烃源岩发育与演化、圈闭类型及成藏过程、保存条件等方面的差异导致不同构造单元油气分布特征的差异。前陆冲断带是中西部前陆盆地油气富集的主要构造单元,烃源岩与储盖组合、构造特征及保存条件是其油气聚集成藏的主控因素,冲断带断层、盖层的时空配置控制了油气分布的分带、分段特征和富集规律,指示着不同构造段的油气富集部位及有利勘探目标。     

前陆冲断带油气资源潜力、勘探领域分析与有利区带优选

"十二五"以来前陆冲断带勘探取得了一些重大成果,推动了前陆盆地大油气区勘探进程,进一步夯实了西气东输的资源基础。近期勘探进展趋于缓慢,既显示出较大增储潜力,也面临较大挑战共存的局面,未来总体勘探前景仍然较大。通过文献调研、勘探和研究进展跟踪,基于第四次油气资源评价结果和近期勘探认识,剖析了塔里木库车、柴西南、川西北、准南缘、塔西南前陆冲断带等近期勘探重点领域和潜力区带的成藏地质条件。结合烃源岩、储层、盖层、成藏要素匹配、圈闭、保存六大成藏条件分析,从勘探层系、有利面积、资源储量规模、构造+圈闭类型与目标储备、有利因素、地质风险六方面开展区带综合评价和有利勘探区带优选,按3个层次优选出前陆冲断带勘探增储的7个现实区带、6个接替区带、9个准备区带,预计未来5年可新增天然气地质储量6500×108m3、石油地质储量3.5×108t。分析了前陆冲断带地质研究上存在的复杂构造三维精细模型构建、有利相带和优质储层预测、油气成藏差异性与要素匹配性、构造圈闭有效性评价四大关键地质问题,勘探技术上面临的复杂构造精准成像、低信噪比、(剩余)静校正、安全高效钻井四大配套技术挑战。以库车前陆北部构造带、塔西南前陆冲断带、川西北前陆冲断带为例,针对前陆冲断带不同类型领域、重点区带勘探面临的关键问题,提出了相应的勘探研究对策和部署建议。     

中国中西部前陆冲断带构造变形与油气成藏模式

为了明确中国中西部前陆冲断带的构造变形特征和油气成藏模式,在中、新生代区域构造背景分析的基础上,根据空间构造格局的叠加和变异以及时间上构造发展的连续和叠加特征,将中西部前陆冲断带的构造变形分为叠加型、改造型和原型3类.构造变形制约着油气成藏环境的演变和油气的聚集与分布,通过对库车、四川盆地西缘和柴达木盆地北缘等前陆冲断带的典型油气藏成藏过程分析,认为中西部前陆冲断带具有3种成藏模式,即叠加型冲断带的多期成藏以晚期为主模式、改造型冲断带的早期成藏和晚期调整模式、原型冲断带的晚期原生聚集及改造次生成藏模式.     

中国中西部前陆冲断褶皱带油气地质条件及勘探建议

中国中西部前陆冲断褶皱带地处欧亚大陆腹地,随欧亚大陆的增生而经历了元古代以来的多次构造旋回及多幕次的构造运动,其中喜马拉雅期的陆内造山作用使天山两侧、昆仑山北侧等中西部前陆冲断褶皱带最终定型。独特的构造背景和演化历史决定了中国中西部前陆冲断褶皱带主要发育以三叠系、侏罗系煤系和泥质岩为主的陆相烃源岩;长期的生排烃历史和晚期定型的构造圈闭决定了其多期成藏、晚期为主的成藏特征;而后期保存条件好、优质盖层发育的区带为油气成藏的有利地区。中国中西部前陆冲断褶皱带的特殊性决定了其在勘探上既要借鉴国外相似领域的勘探经验,更应加强中国前陆冲断褶皱带油气成藏条件、成藏特征的理论探索和相应的配套技术攻关。     

中国中西部前陆冲断带运动学分类、模型与勘探领域

根据冲断系统内断层位移传递和消减的方式,将中国中西部前陆冲断带划分为4类:①Ⅰ型前陆冲断带,断层位移沿滑脱面全部传递至盆地内部,根据冲断构造规模和结构,又可分为库车型、川西南型和酒泉型3个亚类;②Ⅱ型前陆冲断带,以准噶尔盆地南缘为代表,冲断带内既存在向盆地方向传递的位移,也存在向造山带方向消减的位移;③Ⅲ型前陆冲断带,以塔西南甫沙冲断带为代表,断层位移全部沿着深部构造楔顶部的反冲断面向造山带方向消减;④复杂边界制约下的前陆冲断带,主要发育在柴西南和柴北缘,冲断系统内断层位移的传递受柴达木盆地形态和周缘边界限制,以至没有形成稳定的前陆区和前陆盆地特有的楔形沉积结构。通过中西部前陆冲断带运动学分类和复杂构造建模,提出并论证了准噶尔盆地南缘深层叠加构造楔形体、川西北寒武系倒转推覆体下的晚古生代被动陆缘层序、库车中段—东段的煤下构造以及准噶尔盆地西北缘下盘掩伏构造4个勘探新领域。     

中国中西部前陆盆地成藏过程

根据盆地充填和构造变形特征,可将中国中西部前陆盆地划分为早衰型、改造型和叠加型。早衰型、改造型和叠加型前陆盆地的结构特征决定了前陆盆地烃源岩、储盖组合等成藏条件的差异性,而晚期前陆发育对西部改造型和叠加型前陆盆地烃源岩的演化具有明显的控制作用。正是由于中国中西部不同类型前陆盆地成藏地质条件的差异,决定了其具有不同的成藏过程。燕山晚期是早衰型前陆盆地(如川西前陆盆地)最主要的成藏期,喜山晚期主要表现为天然气藏的调整、定型;喜山晚期是改造型前陆盆地(如柴北缘前陆冲断带)最主要的油气成藏期;而叠加型前陆盆地(如准南前陆盆地)具有多期成藏的特征,但喜山晚期的油气成藏最为重要。     

准噶尔前陆盆地构造特征与油气勘探方向

准噶尔盆地是陆内坳陷盆地与前陆盆地相叠加的大型复合叠合盆地。自石炭纪以来,经历了3 期伸展及随后的热沉降作用,发育了3 大套烃源岩;其间发育了3 期前陆盆地,形成了一系列构造带,孕育了3 个关键成藏期。多次叠加作用形成了准噶尔盆地西北缘、南缘与东北缘3 个前陆冲断带。西北缘逆掩断裂带早已被证明为大型油气聚集带;南缘冲断褶皱带的大、中型油气田也正被逐个发现;东北缘前陆冲断带也显示出较大的勘探潜力。勘探实践证明,准噶尔盆地前陆冲断带勘探潜力巨大、前景广阔、领域明朗、方向清楚,是准噶尔盆地油气勘探增储上产的重要领域。     

厄瓜多尔奥连特盆地构造演化特征

拉美地区在世界油气资源中所处地位不断提高,奥连特盆地属于该地区勘探与开发程度较高的重要含油气盆地。为加深对奥连特盆地构造演化及其控藏规律的认识,将奥连特盆地构造演化史大体划分为古生代被动陆缘、中生代弧后裂谷及新生代弧后前陆3 个阶段。根据断裂发育及沉降–沉积特征,将奥连特盆地划分为西部次安第斯构造带、中部构造带及东部前陆斜坡构造带3 个构造单元。构造演化对该盆地油气成藏具有控制作用,中部构造带西(早)安第斯阶段多形成低幅背斜圈闭,西部、东部构造带东(晚)安第斯阶段分别以形成逆冲断背斜型圈闭和构造–岩性复合型圈闭为主。     

中国中西部前陆冲断带油气分布规律及勘探领域

环青藏高原中西部前陆冲断带相继发现了克拉玛依、克拉2、英东、中坝、白马庙等大型油气田。深入对比分析前陆冲断带构造特征及其与油气关系,总结了中西部前陆冲断带油气分布规律和勘探领域：沿走向,前陆冲断带一般划分为3个大的构造段,中段位于生烃中心,油气富集;从山前到盆内,前陆冲断带划分为山前推覆带、下盘掩伏带、盆内晚期构造带3个油气富集区带,山前推覆带稳定区继承性古构造油气富集,下盘掩伏带和盆内晚期构造带油气近源、近断裂成藏,深层油气富集;前陆冲断带以构造油气藏为主,除此之外,山前推覆带发育基岩风化壳、不整合遮挡等地层油气藏,盆内晚期构造带发育构造-岩性复合油气藏。根据前陆冲断带中段和深层油气富集规律及对三大勘探领域的认识,结合准噶尔盆地南缘前陆冲断带勘探现状,明确下一步勘探领域为南缘中段齐古断褶带及乌奎背斜带下部组合。     

中国中西部4种组合类型前陆盆地成藏研究:I.油气成藏地质条件分析

前陆盆地是中国重要的油气勘探领域。中国中西部前陆盆地从盆地结构和演化特征可以分为早衰型、改造型、新生型和叠加型等4种组合类型。分别以准西北缘前陆盆地(早衰型)、川西前陆盆地(改造型)、柴北缘冲断带(新生型)和准南前陆盆地(叠加型)为例，探讨了不同类型前陆盆地生储盖等成藏地质条件的差异，并分析了不同组合类型前陆盆地主要烃源岩的热演化过程，其中喜山晚期前陆发育对新生型和叠加型前陆盆地烃源岩演化具有明显的控制作用。     

中国中西部前陆盆地成藏特征的初步分析

通过讨论川西(四川盆地西部)、柴北缘(柴达木盆地北缘)和准南缘(准噶尔盆地南缘)前陆盆地的成藏过程,指出我国中西部前陆盆地具有多期聚集、晚期聚气的成藏特征,认为我国中西部前陆盆地具有最重要的两大成藏期,一是燕山期及其之前的油气成藏期,主要是中部周缘前陆盆地和西部再生前陆盆地二叠系烃源岩和三叠系烃源岩的油气聚集期;二是喜山晚期,主要是受新构造运动影响,西部再生前陆盆地中、新生界烃源岩的油气成藏和中部周缘前陆盆地的油气调整期,其中中生界煤系烃源岩是中西部前陆盆地主要的烃源岩,而喜山晚期冲断作用形成的断层相关褶皱圈闭与前陆发育时巨厚沉积造成的中生界煤系烃源岩排烃过程相匹配。此外还讨论了前陆盆地中的古构造(背景)在油气聚集中的重要作用和早期前陆盆地成藏体系、再生前陆盆地成藏体系在油气相态及成因类型的平面分布特征上的控制作用。