中扬子强烈叠加改造区断裂系统与成因机制：当阳复向斜断裂特征及其与页岩气保存的关系

目前对于中扬子地区强烈叠加改造区当阳复向斜断裂系统的分布规律和成因机制认识不清,制约了该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气勘探开发的进程。为了厘清该区断裂系统的分布规律和成因机制,揭示不同成因断裂对页岩气保存条件影响作用的差异,以该地区巡检斜坡区块的三维地震资料为基础,应用前陆逆冲理论和里德尔剪切模式,系统解析了巡检斜坡区块断裂特征和形成机制,进而探讨了当阳复向斜断裂对五峰组—龙马溪组页岩气保存条件的影响。研究结果表明:(1)巡检斜坡区块断裂系统纵向上划分为深层、中层、浅层3套系统,平面上分为3个区块,其中主控断裂FA、FB断裂带处于走滑断层发育初期—早期阶段;(2)中燕山期北东东向挤压、南东向右旋压扭和晚燕山期近东西向左旋张扭应力场形成了区内逆冲构造体系、压扭构造体系、张扭构造体系等3个断裂体系;(3)燕山期以来强烈走滑变形改造对龙马溪组页岩气后期保存条件产生了严重的破坏作用,其中逆冲断层、R’面断层及FB断裂东段对页岩气保存条件的破坏相对较弱,有利于页岩气的保存。     

渝西地区走滑断裂活动背景下地层水对页岩气富集的控制作用

为了搞清渝西地区来苏-云锦向斜走滑断裂附近地层水活动对页岩气富集的控制作用，通过含水饱和度对比、含水饱和度与裂缝分布特征关系的分析，研究不同构造部位含水饱和度差异并明确其控制因素。通过井温对比、地层水氢氧同位素示踪、盆地模拟及构造演化分析，搞清页岩中地层水的来源，明确地层水活动对页岩气富集的影响。结果表明：走滑断裂走向转折端的构造低部位页岩的含水饱和度高且受控于裂缝发育程度，该部位页岩中的水来源于深部流体，页岩大量生气时期早于断裂走滑活动期和深部流体上涌期。走滑断裂活动背景下页岩气富集可分为2个阶段，第1阶段为侏罗纪—早白垩世构造挤压阶段，页岩大量生气且保存条件好，来苏-云锦向斜利于页岩气保存，第2阶段为晚白垩世—现今的走滑断裂活动阶段，云锦向斜南部受到的走滑挤压分量小，深部流体上涌进入页岩储层，导致页岩含气性差。研究成果可为川南坳陷同类地质条件的页岩气勘探部署提供理论支撑。     

渝东北地区下古生界页岩含气性主控因素分析

页岩含气性是目前页岩气勘探研究的一个关键问题.以渝东北地区3口页岩气地质参数井实钻资料为依据,对下古生界水井沱组和五峰—龙马溪组2套目的层页岩气生成、聚集及保存的影响因素进行了探讨.研究表明：有机质是影响页岩含气性的根本因素,在很大程度上控制着页岩的生烃及吸附能力;较大的页岩层厚度有利于页岩气的大量生成与充分聚集;埋深决定了页岩层的温压条件,要使页岩气得到有效聚集与保存,就需要达到一个合适的温压匹配状态;大型断裂的发育对于页岩气的保存具有破坏性,构造保存条件可能是控制该区下古生界页岩含气性的关键因素.研究区下古生界富有机质页岩（TOC大于2.00％）连续厚度达到30m以上、埋深在1 000～5 000m、断裂欠发育、保存较好的区域是页岩气的有利富集区,并圈定了下寒武统和下志留统页岩气发育的有利区.     

川东南丁山地区燕山期—喜马拉雅期差异构造-热演化与页岩气保存

中国的海相富有机质页岩经历了多期构造改造，其含气性具有明显的差异。页岩气在不同构造演化阶段的保存条件是揭示页岩气差异富集机理的关键科学问题之一，开展构造-热演化研究可以明确其热演化史和构造隆升-剥蚀过程，为其评价提供演化格架。研究以丁山地区下古生界页岩为对象，联合磷灰石裂变径迹、磷灰石（U-Th）/He和锆石（U-Th）/He等多个古温标反演热演化史，结合镜质体反射率重建的最高古地温剖面，对丁山地区燕山期以来的差异构造隆升过程和剥蚀量进行了恢复，并在此基础上结合流体包裹体分析对丁山地区龙马溪组页岩的压力演化过程进行了模拟；根据页岩在埋藏—抬升过程中的温、压演化特征，定量表征了不同抬升阶段页岩含气量的变化，建立了龙马溪组页岩"埋藏—生烃—抬升"的演化格架。分析表明，丁山地区在燕山期和喜马拉雅期经历了不同的构造隆升过程。燕山期表现为"早期快速隆升—晚期缓慢隆升"的分段隆升，具有自NW向SE递进隆升且隆升幅度逐渐增大的特征；喜马拉雅期表现为整体快速隆升。燕山期是丁山地区产生差异构造隆升的主要时期。受这种差异构造隆升-剥蚀作用的影响，龙马溪组页岩的降温、降压过程和页岩气的散失过程具有明显的差异。燕山期的差异构造隆升是造成丁山地区龙马溪组页岩含气性呈平面分带的主要原因。     

川东南丁山地区燕山期—喜马拉雅期差异构造-热演化与页岩气保存

中国的海相富有机质页岩经历了多期构造改造，其含气性具有明显的差异。页岩气在不同构造演化阶段的保存条件是揭示页岩气差异富集机理的关键科学问题之一，开展构造-热演化研究可以明确其热演化史和构造隆升-剥蚀过程，为其评价提供演化格架。研究以丁山地区下古生界页岩为对象，联合磷灰石裂变径迹、磷灰石（U-Th）/He和锆石（U-Th）/He等多个古温标反演热演化史，结合镜质体反射率重建的最高古地温剖面，对丁山地区燕山期以来的差异构造隆升过程和剥蚀量进行了恢复，并在此基础上结合流体包裹体分析对丁山地区龙马溪组页岩的压力演化过程进行了模拟；根据页岩在埋藏—抬升过程中的温、压演化特征，定量表征了不同抬升阶段页岩含气量的变化，建立了龙马溪组页岩"埋藏—生烃—抬升"的演化格架。分析表明，丁山地区在燕山期和喜马拉雅期经历了不同的构造隆升过程。燕山期表现为"早期快速隆升—晚期缓慢隆升"的分段隆升，具有自NW向SE递进隆升且隆升幅度逐渐增大的特征；喜马拉雅期表现为整体快速隆升。燕山期是丁山地区产生差异构造隆升的主要时期。受这种差异构造隆升-剥蚀作用的影响，龙马溪组页岩的降温、降压过程和页岩气的散失过程具有明显的差异。燕山期的差异构造隆升是造成丁山地区龙马溪组页岩含气性呈平面分带的主要原因。     

断裂对页岩气保存条件的影响机制——以渝东南地区五峰组-龙马溪组为例

上扬子地区广泛发育多套烃源岩,其中渝东南地区五峰组—龙马溪组具有有机质页岩厚度大、TOC丰度高、有机质成熟度适中等特点,整体具备页岩气发育的气源条件;但各钻井含气性差异显著,可见区域构造对页岩气的后期保存存在重要影响。以渝东南地区为例,通过野外地质调查、岩心观测、含气性分析等手段,研究区域构造分布对页岩气赋存条件的影响,并认为：渝东南地区主要断裂均为逆断裂,且靠近褶皱核部的断裂盘地层变形更为明显,属于相对受伤盘;濯河坝向斜西翼的主控断裂——王家湾—大河口逆冲断裂两盘差异明显：向斜核部、断裂下盘构造缝高度发育,整体含气性较差,是页岩气保存条件的欠佳区域,不利于页岩气成藏。通过分析发现,区域应力背景控制褶皱体系,褶皱变形程度决定断裂分布和组合样式,断裂形态决定地层变形和裂缝发育,从而进一步控制页岩气的保存和富集。因此,全面分析构造匹配模式,是研究不同地区页岩气保存能力的先决条件。     

保存条件对四川盆地及周缘海相页岩气富集高产的影响机制

以四川盆地及周缘牛蹄塘组和五峰组-龙马溪组2套页岩层为研究对象,通过对不同地区、不同含气性和产量的典型页岩气井进行解剖,探讨了影响页岩气保存条件的主控因素及评价体系。研究认为:顶底板条件、页岩自身封盖作用是该区页岩气早期滞留于页岩内的关键因素,后期构造改造强度与所持续的时间对页岩气藏的含气丰度具有明显的调整作用;保存条件对页岩气层的含气量、孔隙度、含水饱和度、电阻率以及页岩气气体组分等有明显的影响,保存条件差,页岩气层含气量、孔隙度、电阻率通常较低,含水饱和度、N₂含量则较高,这些被影响的参数可以作为评价页岩气保存条件优劣的间接指标。建立了四川盆地及周缘复杂构造区下古生界海相页岩气5大类、28项参数的保存条件综合评价指标体系,即主要是封盖条件、页岩气层自身封堵性、构造作用（构造改造时间、断裂作用、地层变形强度等）等条件在时间和空间上的组合关系,另外页岩气层含气性表征参数和压力系数同样可在一定程度上指示保存条件的优劣。      

中扬子宜昌地区沉积—构造演化与寒武系页岩气富集规律

鄂西宜昌斜坡是四川盆地外寒武系页岩气勘探新区,与盆内勘探不同,宜昌斜坡发育于黄陵隆起之上,页岩气富集地质条件研究薄弱。利用最新的地震、钻探和测试资料,分析认为研究区沉积、构造演化具有特殊性,先后经历了印支期隆起雏形、燕山期快速抬升剥蚀、喜马拉雅期充填改造3个关键沉积—构造阶段。宜昌地区相对稳定的构造条件,对页岩气富集成藏有4个方面的影响：①桐湾运动末期形成早寒武世隆、凹相间的古地理格局直接影响宜昌地区寒武系水井沱组富有机质页岩的展布,对页岩气的形成分布有重要的源控作用,水井沱组页岩含气量与 TOC 含量具有较好正相关性,指示有机质丰度是影响页岩气富集的关键因素。②印支期开始隆升、燕山期迅速隆升的黄陵岩体控制宜昌斜坡区构造沉降,使下古生界页岩层埋藏深度适中、抬升早、有机质热成熟度相对低,在中、下扬子区下古生界页岩过成熟演化背景下尤为特殊。适宜的热演化条件下,水井沱组页岩有机质纳米孔发育,构成页岩气重要储集空间。③受黄陵隆起的砥柱作用,宜昌斜坡在南方中、新生代多期次强烈构造活动中免遭构造破坏和强改造,表现为隆升剥蚀为主、局限断裂活动为辅、整体构造变形弱的特点,构造保存条件较临区优越,加之页岩渗透性极低,使宜昌单斜构造上水井沱组页岩气仍有效保存,是当前该区勘探的主体。④寒武系页岩裂缝发育,早期构造作用形成的高角度裂缝、晚期由于重力顺层滑脱作用形成的低角度剪切缝,共同构成页岩气运移、储集的重要空间。宜昌地区页岩气的勘探突破表明,古隆起、古斜坡等稳定古构造周缘是中下扬子区古生界页岩气勘探的潜在有利区。     

宣城地区荷塘组页岩含气性浅析

通过对宣页1井实钻地质资料和岩心样品地球化学分析数据,从有机地球化学和岩石矿物学角度对下扬子地区下寒武统荷塘组黑色页岩含气量偏低的原因进行了分析,并探讨宣城地区页岩气成藏基本地质条件。初步认为该区发育的荷塘组泥页岩粘土含量低,不利于页岩气吸附,热演化程度较高、区域构造条件复杂,导致页岩含气量较低。高热演化是本区内印支期—燕山期岩浆活动的结果,断裂发育是热液扰动的原因。高热演化和断裂发育并非下扬子地区页岩气勘探的制约因素,同时认为二叠系具有较大的页岩气勘探潜力。     

扬子陆块下古生界页岩气保存条件分析

早古生代扬子陆块主要发育有下寒武统牛蹄塘组与上奥陶—下志留统五峰—龙马溪组2套富有机质页岩。受多期造山与多期成盆事件影响,2套页岩在经历广西、印支、燕山与喜马拉雅4期造山事件改造后,上扬子区及中扬子西部改造相对较弱、变形叠加期次最少(2~3期),页岩气保存条件最好、页岩气含量最高、最有资源前景;中扬子东部及下扬子区西部改造强度与变形叠加期次其次(3~4期),页岩气保存条件相对较差、页岩气含量相对较高、资源前景较好;下扬子区东部及扬子陆块周缘山前改造最强、变形叠加期次最多(4期),页岩气保存条件最差、页岩气含量较低、资源前景有限;陆块内部总体以残留复向斜区页岩气保存条件最好。     

四川盆地东南缘齐岳山断裂构造特征与页岩气保存条件

勘探现状表明,位于四川盆地东南缘的齐岳山断裂,导致了盆缘两侧页岩气成藏存在显著的差异性。文章基于最新的地震数据,结合区域地质资料,利用断层相关褶皱理论,系统解剖齐岳山断裂的构造变形特征,具体包括齐岳山断裂的几何特征,形成演化过程,以及对页岩气保存条件的影响。结果表明,齐岳山断裂在平面上呈S形分布,由多条不连续断层组成,且在北部呈右阶左行雁列式,在南部左阶右行排列;齐岳山断裂控制形成了西侧背斜和西侧斜坡两类转换带,并分别发育"基底冲断—断层相关褶皱—滑脱"和"基底逆冲—滑脱"两类构造变形模式,且断层断距从焦石坝到古蔺逐渐变小;齐岳山断裂在晚侏罗世主滑脱层抬升导致隔槽式褶皱带向隔档式转变过程中形成雏形,经历了晚白垩世黔中地块的改造作用和新近纪末期的差异隆升形成现今的形态;受齐岳山断裂控制,东侧强烈变形褶皱带保存条件差,仅宽缓向斜内残留常压页岩气藏,西侧前缘基底分支断层滑脱导致五峰组-龙马溪组抬升,形成的四个背斜构造埋深适中,为有利勘探目标,且自南向北其保存条件逐渐变好。     

渤南洼陷古近系—新近系断层活动与油气成藏

断层在油气成藏与分布中起到了非常重要的作用。渤南洼陷断层极其发育，除发育油源断层外，还发育次级小断层。断层活动速率分析表明，油源断层在古近纪-新近纪表现为持续性和继承性的活动规律，呈现出2个高蜂期，即沙三段上亚段沉积时期的一次大规模活动及沙一段和东营组沉积时期的另一次较大规模活动。结合典型油气藏解剖以及油气成藏史分析发现，该区油源断层的活动期次与烃源岩主排烃期相对应，从而为油气的垂向输导提供了条件。最后，定量研究了作为有效输导油气的油源断层的必要条件。     

豫西地区构造演化与上三叠统地层保存和分布

豫西地区主要发育有东西向、北西向和北东向三组断裂，分别为印支—燕山早中期、燕山晚期和喜山期构造运动的产物。这三组断裂控制着盆地边界和盆地内的局部构造，并对上三叠统地层的剥蚀也有一定的控制作用，尤其是硖石—陈宅沟、硖石—石门断裂对上三叠统地层的保存影响较大。在其下盘，上三叠统地层保存良好，在其上盘即推覆体上，上三叠统地层往往遭受严重剥蚀。上三叠统地层主要分布在伊川盆地彭婆凹陷、洛阳盆地的洛阳凹陷和宜阳凹陷石陵次凹，其他地区三叠系地层剥蚀殆尽．     

渝东南地区阳春沟构造带五峰组—龙马溪组页岩构造裂缝特征及形成期次解析

渝东南地区阳春沟构造带是页岩气勘探有利区,构造裂缝发育特征和期次研究有助于评价该地区页岩气储层物性和保存条件。以渝东南地区阳春沟构造带五峰组—龙马溪组页岩构造裂缝为研究对象,通过岩心观察、成像测井解释、包裹体测温、磷灰石裂变径迹测年和区域构造运动演化等手段,对页岩构造裂缝发育的特征及形成期次进行研究,进而分析构造裂缝形成与页岩气成藏过程的匹配关系。研究结果表明,阳春沟地区五峰组—龙马溪组页岩中的构造裂缝非常发育,被方解石充填,多处呈现不同期次裂缝交错切割形成复杂缝网,并可见揉皱、微断层等现象。这些裂缝形成于3期构造运动：第一期为北北西向、北西西向和北东向裂缝,以方解石和黄铁矿全充填为主,形成于燕山运动中期,磷灰石裂变径迹测年为82～95 Ma,包裹体测温为190～210℃;第二期为北北东向、北东东向平面剪切缝和北西向剖面剪切缝,以方解石充填—半充填为主,形成于燕山运动晚期,磷灰石裂变径迹测年为68～78 Ma,包裹体测温为165～185℃;第三期为北北东向、北东东向平面剪切缝和北西向剖面剪切缝,并对前期裂缝进行改造,裂缝以方解石充填为主,形成于燕山末期—喜马拉雅期,磷灰石裂变径迹测年为...     

北大港构造带东翼断层的封闭性

参考了构造应力场模拟成果,对北大港构造带东翼所有断裂在华北运动期、喜马拉雅运动期、新构造运动期的封闭性进行测算统计、定量分析。结果表明,分布比较有限的近东西向或南东东—北西西向断裂,在华北运动期开启性最好,最有利于油气运移;分布最广的北东东向断层在华北运动期具有较好的开启性,是油气运移的良好通道,在新构造运动期,这些断层张裂更明显,可促使油气进一步上升,甚至流出地表;北北东向断层在华北运动期封闭性较好,在喜马拉雅运动期开启性较好,有利于油气的运移,在新构造运动期再次为比较封闭的状态,可能成为油气藏形成、保存的有利条件;在新构造运动期新生的北东东向断层,活动性较强,张裂较明显,成为油气运移的良好通道。     

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在金马－鸭子河地区油气勘探现状分析的基础上，对该区的燕山期构造演化、地震相展布以及保存条件等油气成藏条件进行了研究，提出了聚源－崇火燕山中晚期古隆起的存在，以及该区沙溪庙油气成藏的四个有利条件为：①燕山中晚期适时古隆起形成的早期圈闭；②充足的须家河组及气源及良好的扇三角洲储盖组合；③构造、岩性对早期圈闭的保存作用；④喜山期断裂、 裂缝对致密储层储集性的改善作用。由此最终确立了聚源－崇火山地区沙溪庙组油气成藏的主控因素为燕山中晚期适时古隆起形成的早期圈闭，为－岩性－（古）构造复合圈闭类型。     

彭水地区五峰—龙马溪组页岩热演化史及生烃史研究——以PY1井为例

利用盆地模拟软件Basin Mod 1-D,选用古地温梯度法,采用镜质体反射率正演法厘定彭水地区各时期构造剥蚀量及古地温梯度。结果表明,该区自晚古生代以来古热流经历了低—高—低的变化过程,其古地温梯度具有相同特征;志留纪—中二叠世古地温梯度平均值约为2.5~3.0℃/hm;晚二叠—早白垩世古地温梯度平均值约为3.0~3.5℃/hm;早白垩世末期以来,古地温梯度平均值介于2.0~2.5℃/hm;加里东期、印支期构造抬升剥蚀量不足500 m,燕山、喜马拉雅运动构造抬升剥蚀量可达4 300 m。成烃史研究表明,彭水地区五峰—龙马溪组页岩早泥盆世进入生油门限,在晚二叠—晚三叠世进入生油高峰,在早侏罗世进入生气期,中侏罗世进入过成熟生干气阶段。后期燕山、喜马拉雅运动,致使地层抬升、剥蚀,研究区页岩气保存条件将成为下一步勘探的研究重点。     

桂中坳陷上古生界页岩气保存条件

桂中坳陷上古生界中、下泥盆统以及下石炭统页岩具有良好的生烃及储集条件,但受多期构造运动改造,页岩气保存条件复杂。从宏观和微观分析入手,对该区上古生界页岩气保存条件进行综合评价,预测其勘探潜力及有利勘探区。在野外地质调查的基础上,结合钻井资料、镜质体反射率、粘土矿物X-射线衍射、泥页岩物性分析数据以及构造演化史和埋藏史-热史恢复,从盖层封闭性、断裂和抬升剥蚀作用影响等方面评价了桂中坳陷上古生界页岩气保存条件。结果表明：桂中坳陷中泥盆统泥页岩沉积厚度大（暗色泥页岩厚250~650 m）、分布连续且韧性和微观封闭性较好,可作为页岩气直接和区域盖层;下石炭统虽然分布局限,但韧性和封闭性好,可作为局部盖层;燕山期为研究区主要变形期,大量叠瓦状逆冲断裂和高角度逆冲断层在此时发育,对现今残存的页岩气藏分布格局起着决定性影响,坳陷中、西部遭受的构造改造相对较弱;强烈的剥蚀作用破坏了页岩气的保存,但坳陷中、西部地区剥蚀程度较小。总之,桂中坳陷中、西部的柳江低凸起内天山背斜及西部、马山断凸中部和红渡浅凹中部一带页岩盖层分布稳定且韧性和封闭性较好、遭受的构造破坏较弱、剥蚀厚度较小,为页岩气有利勘探区。     

楚雄盆地油气保存单元划分与评价

楚雄盆地经历了多期构造运动，油气藏形成的关键时段是燕山期，晚燕山期后上覆K2-E地层成为新的区域盖层，喜山运动的挤压作用加强或改造了原先形成的圈闭，同时造成油气重新运聚，形成新的油气保存单元。在油气保存条件综合分析的基础上，结合构造特征、含油气系统研究，将楚雄盆地现今油气保存单元划分为：持续型、残留型、改造型及重建型4种基本类型。最后，对各油气保存单元进行了综合评价，进而提出了下一步有利勘探目标。     

构造活动对莱州湾凹陷油气成藏的影响

通过对莱州湾凹陷构造活动、生储盖组合及所发现原油地球化学特征的分析,认为影响该区油气成藏的构造活动主要为喜山运动和郯庐断裂活动。古近纪晚期喜山运动引起的区域性地壳抬升,使得莱州湾凹陷及其周围凸起东营组顶部泥质盖层遭受剥蚀,早期形成的古近系下组合油藏中的烃类因埋深变浅或有效封盖层变薄而遭受了严重的生物降解;郯庐断裂活动对区内构造形成、沉积发育、上组合油气成藏起到了重要作用,走滑断层不利于油气运移,地层与断层的产状配置关系控制了新近系上组合油气富集部位。