中上扬子地区晚三叠世—侏罗纪砂岩构造意义及盆山耦合关系

利用Dickinson等人建立的砂岩碎屑模型,对中上扬子地区晚三叠世—侏罗纪砂岩的组分特征进行研究,分析碎屑岩的物源区类型,认为晚三叠世—侏罗纪砂岩物源主要来自东秦岭—大别造山带、龙门山、江南逆冲带,具有明显的再旋回造山带属性,碎屑组分变化序列是盆缘造山带三期逆冲活动的沉积响应。通过分析晚三叠世—侏罗纪碎屑岩组分的构造意义,确定晚三叠世—侏罗纪中上扬子地区盆地性质为发育于碰撞造山、逆冲推覆带之前缘的前陆盆地,并探讨了东秦岭—大别造山带中生代的构造演化及其盆山耦合关系。      

中上扬子地区地史模拟及其油气地质意义

利用三维盆地数值模拟技术恢复了中上扬子地区地史演化过程,在地史发育特征的基础上,分析了古构造对沉积的控制作用,并阐明了其发育的油气地质意义。结果表明,扬子板块泥盆纪沉积前表现为"隆凹相间"的格局,印支期在扬子地台上形成北东向的"一隆两坳"格局。对比加里东期与印支期的构造格局发现,印支期的川西坳陷基本上位于加里东期乐山—龙女寺隆起之上,印支期的泸州古隆起亦覆叠在加里东期的川南坳陷之上,南充—梁平一带位于构造转换的枢纽带,印支期的石首—宜昌隆起发育在加里东期的江汉盆地北部坳陷上,反映出印支期对加里东期的构造反转现象十分显著。从贯穿四川盆地东西向和南北向的2条构造演化剖面也可以看出,印支期对加里东期构造的叠加和反转,并反映出古构造的形成与迁移过程。泸州古隆起是一个典型的印支期古隆起叠加在加里东期古坳陷上的构造,形成了下生上储的油气资源配置关系,对以志留系为源的油气勘探应该具有良好的前景。乐山—龙女寺古隆起和黔中古隆起是印支期以前奥陶系以下地层油气运移的持续指向区,但它们仅能控制寒武系烃源岩的油气,与寒武系生烃坳陷相邻的古斜坡部位油气勘探比较有利。     

东秦岭—大别及两侧的大地构造旋回与油气勘探领域

中元古代以来,东秦岭—大别造山带及两侧的盆地群经历了5大构造旋回.中条(吕梁)运动以后,华北地区形成了冀辽、豫陕、徐淮坳拉槽.晋宁运动后,随着Rodinia古大陆解体,隶属于原特提斯洋系的秦岭—大别洋逐渐形成,扬子和华北克拉通边缘经历了从大陆裂谷到被动大陆边缘的演化过程,加里东中期运动(中奥陶世中期)后从伸展体制转为聚敛体制,俯冲—碰撞山系与聚敛型盆地相间的格局形成.加里东晚期或海西早期,早期分离的陆块重新拼合,泥盆纪总体为堑—垒相间的构造格局.晚二叠世,南部部分地区形成了小规模裂谷群,中、晚三叠世印支运动后转为挤压体制,它们经历了拼贴—碰撞—压榨的过程,并于侏罗纪末燕山主幕达到极致.白垩纪以来,形成了陆内伸展—走滑—弱挤压为主的盆地群,盆地再次被以伸展、走滑方式肢解.5大盆地旋回形成了丰富多彩的盆地原型及组合,形成了条件迥异的油气成藏的物质基础,纵向上构成了8套成藏组合.受构造演化和热体制控制的有效烃灶和有效保存是研究区成藏富集的主控因素.南北两侧盆地形成了众多勘探领域,除已建成油气工业生产基地的南襄、江汉新生代盆地外,北侧地区包括洛—伊晚古—早中生代残留盆地、太康残留盆地、周口叠加复合盆地、信阳复合盆地等,造山带内部的有南襄盆地深层的古生界,南侧地区包括江汉平原区前第三纪复合盆地、宜昌—当阳古生代的改造型残留盆地、鄂东南冲断带下的影子盆地、大洪山冲断带下的影子盆地等领域.      

中、下扬子区古生代盆地基底拆离式改造与油气领域

导源于古特提斯海关闭的印支运动,使扬子和华北地台分别向大别-胶南造山带的陆内俯冲和挤压,使扬子地台本身也产生了以基底拆离-盖层多层次滑脱为主要方式的变形改造。由江南-雪峰基底拆离推覆隆起带向北挤压所形成的NE至近EW向延伸的川鄂湘黔-苏皖南前缘褶皱-冲断带,在燕山晚期又受到了秦岭-大别-胶南造山带向南仰冲推覆形成的NW至近EW 向前陆褶皱冲断带进一步的叠加和改造,最终形成扬子地台南北两侧相向对冲的构造格局。文中还提出了中下扬子区与基底拆离-盖层滑脱构造有关的可能的油气聚集模式。     

东秦岭—大别造山带南部海相地层油气勘探潜力及选区方向

东秦岭—大别造山带与其南侧毗邻盆地,是在统一的地球动力学背景下形成的复杂构造系统,共同构成造山带南缘逆冲推覆系.震旦—志留纪为典型的被动大陆边缘盆地.晚古生代至早中生代经历了早期裂谷盆地、被动大陆边缘、前陆盆地演化阶段,至晚中生代—新生代发生块断造山.多期、多类型原型盆地的横向并列、纵向叠加奠定了油气成藏的物质基础,并提供了多种勘探领域.区内前陆冲断构造带勘探潜力大,油气成藏条件优越,后期改造程度弱,应着重从"内幕型"、"影子盆地型"、"非常规型"气藏等不同领域进行选区,力争实现勘探突破.      

扬子克拉通继承性构造与新生构造并存的时空发育特征及其对海相油气勘探的指导

继承性构造与新生构造时空发育特征的研究,是"盆""山"耦合理论从指导含油气盆地的研究发展为指导油气勘探的道路上迈出的重要一步。以前寒武纪、加里东期、海西—印支期和燕山期4大构造阶段,重点剖析了上扬子北部地区(四川盆地)各阶段的构造线方向及其形成机制(与造山带发育的耦合演化),提出川东地区近期海相油气勘探取得重大突破的最主要经验是认识到同海相沉积期的新生构造被燕山期的新生构造高角度横跨形成了岩性—构造复合油气藏。与川东地区作比较,还分析了上扬子南部和中扬子地区各阶段的构造演化,提出前者与川东的最大不同是盆地发育与八布-PhuNgu洋(不是秦岭—大别洋)的演化耦合,且叠加了巨地幔作用的热隆升造山的影响;后者独特的基底构造对建造和改造长期有明显的制约。据上述分析探讨了上扬子南部和中扬子地区海相油气勘探的有利区块,认为黔西的贵阳—安顺一线以北(黔北盆地)尽管晚古生代及以后各期新生构造的方向与四川盆地不同,但仍是有望获得海相油气勘探突破的地区。      

四川盆地加里东期构造运动特征及其地质响应

加里东运动是四川盆地重要的构造变形期,期间形成的乐山—龙女寺古隆起对震旦系、下古生界油气成藏具有重要的控制作用。但是,四川盆地内加里东运动的研究重点长期集中在志留纪—泥盆纪的构造旋回,对寒武纪—奥陶纪期间加里东运动的研究程度较低。为此,利用新采集及重新处理的区域地震资料,结合钻井、野外露头数据,通过区域地震对比解释,重新落实了早古生界的地层分布,研究了加里东多期构造运动的活动特征与地质响应,明确了加里东运动对古沉积、古构造控制下的天然气成藏有利区。研究结果表明：(1)加里东构造旋回,四川盆地受到了郁南运动、都匀运动和广西运动等3期构造运动的重要影响,持续的构造活动控制了四川盆地西部加里东期古隆起的演化;(2)四川盆地内的加里东古隆起是由川北的绵阳—广元古隆起与川西南—川中的乐山—龙女寺古隆起两个分支联合而成;(3)两大古隆起的差异演化及其地质响应对震旦系—古生界成藏具有重要的控制作用。结论认为,四川盆地西部加里东期发育中江—盐亭凹陷,凹陷周缘的加里东古隆起北侧构造轴（绵阳—广元地区）及东侧构造坡折带（南部—阆中—剑阁地区）长时间处于古地貌高部位,是油气运聚有利区,该有利区与乐山—龙女寺...     

襄樊—广济断裂湖北段构造特征研究

襄樊—广济断裂是秦岭—大别造山带南缘最重要的边界断裂之一,长期以来,地质工作者对其属性有不同的认识.为了查明其属性,深化研究东秦岭大别南缘的地质结构特点,选择了青峰和三里岗一带白垩纪盆地进行解剖研究,结合近年的区域调查成果,运用板块构造理论和现代造山带研究方法,重新对其属性进行了认定:目前的襄樊—广济断裂形成于喜马拉雅期,是一条规模巨大的脆性断层,具由南向北逆冲的特点,地表上大致构成扬子台地区与秦岭区的分划,同时掩盖了燕山运动造山带和稳定陆台的边界,且它对元古代以来的沉积作用控制不明显;在青峰及以西的地区,与燕山造山期构造叠加在一起,造成其变形具有多期的构造特点,实属不同构造体系下的产物.      

东秦岭-大别造山带中新生代盆地构造特征与形成机制

东秦岭-大别造山带中新生代伸展-走滑关联断裂体系控制的中新生代盆地与大别地区变质核杂岩组成了完整的伸展拆离体系。盆地沿北西西与北东向基底断裂带分布特征、盆地沉降方向的转变过程以及与造山带北侧前陆盆地体系的时空分布关系,均揭示盆地群的发育经历了造山挤压与区域伸展2个发育阶段。它与东秦岭-大别造山带由挤压到造山后伸展的演化过程具有同步特点。综合造山带深部地球物理特征、造山后期"气球膨胀式"花岗质杂岩的发育过程,推断造山带上叠伸展盆地具有区域伸展与造山带深部调整双重体制动力。盆地群的形成是东秦岭-大别造山带陆内俯冲、松弛与区域伸展共同控制形成的产物。      

松潘-阿坝地区盆地演化及油气远景

松潘-阿坝地区在区域构造演化过程中,经历两个主要拉张-挤压构造阶段。一是由元古代晚期中国古陆解体开始,在早古生代形成分隔扬子地块与华北地块的天山-祁连-秦岭洋,在松潘-阿坝地区北缘发育被动陆缘盆地。早古生代洋盆随原特提斯的消亡,经加里东期的俯冲,扬子地块与华北地块碰撞,最终形成加里东俯冲造山带,由此导致被动陆缘盆地的反转。二是在晚古生代以来,随着古特提斯洋的扩张,在扬子西缘出现的裂陷槽及其间的小洋壳,松潘-阿坝地区西(南)缘形成张裂大陆边缘,发育浊流沉积盆地。晚三叠世随古特提斯的闭合,经印支运动张裂陆缘发生反转,形成印支褶皱造山带。其后,随着新特提斯的俯冲消亡,印度板块与欧亚大陆的碰撞,这一地区与青藏高原一起发生隆升,其东部受龙门山陆内俯冲影响,发育陆内褶皱造山带,最终形成现今的构造格局。因此,松潘-阿坝地区沉积组合类型、盆地构造演化具有多旋回的特点。松潘-阿坝地区总体处于过成熟的早期阶段,进入生成大量甲烷气阶段,具有寻找天然气的前景。从区内已有化探及非地震勘探成果表明,若尔盖坳陷为油气保存条件最好的地区,是松潘-阿坝地区有利的油气勘探区带。     

江汉平原加里东期古隆起对震旦系-下古生界成藏条件的控制作用

通过对江汉平原及周缘沉积充填演化研究表明，江汉平原加里东期古隆起控制了震旦系下古生界烃源岩、储层的分布。烃源岩主要分布于古隆起南、北两侧相邻的深坳陷区，而古隆起上不发育；受古隆起影响震旦系陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组2套主要烃源层横向上演化具有明显的差异性，坳陷区烃源岩演化进程早于斜坡带和古隆起区，烃源岩演化总体表现为南早北晚、西早东晚的特点。古隆起发育区以局限台地潮坪--溻湖沉积环境为主，有利于白云岩储层发育，由于古隆起及周缘地区水体浅、海平面升降频繁，白云岩储层在成岩阶段受到多期岩溶作用改造有利于储集性能改善，在加里东期古隆起控制下形成了震旦系灯影组、下寒武统石龙洞组、上寒武统3套良好的岩溶作用改造型储层。加里东期古隆起是早期液态烃运移聚集的有利指向区，是目前江汉平原震旦系下古生界油气勘探突破的有利地区。     

华北与扬子两板块的拼贴方式与扬子北缘古生代盆地应变特征

洋板块的消减及其后两侧陆块的拼合,是板块构造作用的两个不同阶段.分隔扬子与华北两板块的古秦岭洋,于晚志留世向北单边俯冲关闭.根据秦岭造山带内发育的大型推覆体构造组合及其配置关系,推覆体岩片内的变质相倒置、推覆岩片内应变标志物的显微构造特征和应变参数的测量及南秦岭大型泥盆纪—石炭纪前陆盆地的厘定,均一致确证了华北板块与扬子板块于420～380Ma至340～320Ma之间以仰冲兼右行剪切的方式碰撞拼贴.对扬子北缘古生代盆地应变标志物有限应变测量研究表明,扬子北缘古生代盆地从南向北可划分为4个应变量不同的应变区:无应变或弱应变区、强应变区、中等强度应变区和强应变区.应变区划分的构造学意义:a)扬子克拉通北缘是寻找古生代油气藏的有利地区;b)南秦岭造山带是晚加里东和海西-印支运动形成的复合山链.通过对扬子北缘古生代盆地构造变形特征,包括褶皱特征、逆冲-推覆构造特征、应变标志物的应变特征分析,估算南秦岭造山带的构造缩短量为918.8km.      

鄂尔多斯盆地西缘和南缘古生代前陆盆地及中央古隆起成因与油气分布

鄂尔多斯盆地位于华北板块西部,是我国大型叠加型含油气盆地之一。在对其进行的首轮油气勘探中发现了中生界大型油田,在二轮普查中对古生代的研究取得了突破和进展。上古生界广泛分布的海陆过渡相碎屑岩、中元古界及下古生界发育的海相碳酸盐岩都是优良的生烃源岩,加里东期风化壳是有利的天然气储集场所。盆地西缘和南缘是在元古界秦祁贺三叉裂谷基础上发育的早元古代被动大陆边缘,并发展成为主动大陆边缘,在中奥陶世(O₂)—中石炭世(C₂2)秦祁海槽向东、向北方向俯冲碰撞,并形成了古生代前陆盆地,其前隆部分构成“L形”的中央古隆起。古生界前陆盆地的西缘逆冲带、南缘逆冲带和中央古隆起是古生界有利的油气勘探区     

华北板块南缘原型沉积盆地类型与构造演化

华北板块南缘原型沉积盆地类型受构造演化控制,古生代—中三叠世华北与扬子两大板块由“开”到“合”,华北板块南缘也从被动大陆边缘(Z—O₂)到抬升剥蚀(O₃—C₁)再到前陆复理石沉积盆地(C₂—P₂);晚三叠—早侏罗世,两大板块碰撞造山形成著名的中央造山带,与造山藕合形成磨拉石沉积盆地;中侏罗—早白垩世,造山期后造山带内部拆沉的同时,造山带边缘拆离,形成后缘伸展与前缘冲断的复杂构造类型;后期受古太平洋板块(库拉、伊则奈奇板块)和太平洋板块活动控制,形成伸展断陷和坳陷盆地。不同时期原型盆地类型不同,对于油气勘探原则具有重要意义。      

东秦岭-大别造山带北缘逆冲推覆构造特征及油气前景

东秦岭-大别山北缘逆冲推覆构造由南、北两支逆冲断裂组成,是联系东秦岭-大别造山带和南华北盆地的构造纽带。该逆冲推覆构造在走向上具有分段性,在倾向上具有分带性;即沿倾向分为前锋带、逆冲岩席带和根带;在走向上分为豫西逆冲推覆区段、周口南缘逆冲推覆区段和淮南-合肥逆冲推覆区段。构造演化分为3个阶段:印支期碰撞造山阶段、燕山晚期陆内造山阶段和燕山末期-喜马拉雅早期走滑拉张阶段。北缘逆冲推覆构造各区带烃源岩保存条件差异较大,油气显示集中分布在前锋带附近。评价前锋逆断带及前渊区(盆地/凹陷)为油气勘探最有利区带,南、北两支逆断带之间的逆冲岩席区(盆地/凹陷)为较有利区带。     

古东秦岭洋关闭和华北与扬子两地块拼合

东秦岭古海洋是一个从晚元古代开始发育,晚志留开始关闭的古海洋。其关闭的后期,华北板块与扬子板块开始拼贴,340Ma基本拼贴结束。古秦岭海洋的北部(华北板块南部)从晚奥陶世起,由原来的被动边缘转化为一具沟、弧、盆体系的活动大陆边缘,而其南部(扬子板块北部)边缘仍为被动大陆边缘。泥盆纪到石炭纪,上述两类大陆边缘拼贴。根据东秦岭造山带内的大型推覆体构造组合及其配置关系、推覆岩片的变质相倒置、推覆岩片内应变标志物特征及其应变参数测量(发育在420—340Ma期间的推覆体)以及前陆盆地(泥盆—石炭纪)的研究,认为华北板块与扬子板块是以仰冲兼右行剪切方式碰撞拼贴。