试论"盆""山"耦合和脱耦研究的方法学

"盆"山"耦合和脱耦把造山作用和盆地发育当作一个整体来研究其统一的运动学过程和动力学机制,必须有相应的方法论作保证。针对这一问题,有3个方面需要讨论:1)空间关系上,要在确定一个时间段的基础上正确划分"盆"山"系统;2)两套分类体系并用,在"正序"的研究和区域的研究中采用理性的系统分类,在"反序"的和局部(主要指油气藏)的研究中以应用性的分类为主;3)以造山带和盆地研究近年里形成的成功方法为基础,努力汲取各种新知识,将思路、方法和技术手段三者有机地结合起来。"盆"山"耦合和脱耦研究自身,包括其方法学,不断开拓新领域,将可能成为中国大陆油气勘探新的理论指导。     

“盆”“山”耦合和脱耦在含油气盆地分析中的应用

本文旨在汲取前人关于盆地研究的思想成果的基础上,从"盆""山"耦合和脱耦的角度理解这些盆地的成因和特征,进而完善和深化对含油气盆地的认识.所谓继承型叠合盆地,是原"盆""山"耦合关系至今仍未解脱;延变型叠合盆地则是原"盆""山"关系脱耦时发生闭锁.造山作用与盆地发育间有着统一的运动学过程和动力学机制,叠合盆地的本质是"盆""山"系统的更迭.造山过程的各个阶段都有复合盆地发育,某些原视为复合盆地的构造盆地实际上是由若干个原本不相连的盆地内的沉积经多期构造作用移位后拼凑出来的沉积物拼盘,必须对之进行构造复位.中国油气资源二次创业的成功取决于对残留盆地认识的飞跃,因而"盆""山"耦合和脱耦是今后中国大陆及邻近海区盆地研究的新思路,是指导油气勘探的探索之路.      

“盆”“山”耦合和脱耦的反转点和切入点研究

反转构造的反转点和“盆”“山”关系的切入点是“盆”“山”耦合和脱耦研究的方法论中的关键问题。抓准抓好反转点,一是要深刻认识中国大地构造特征所决定的“盆”“山”关系的复杂性,二是要全面了解区域内“盆”“山”耦合和脱耦的关键问题。“盆”“山”关系的切入点,既应视具体的研究对象多方位、多角度、多层次、多侧面地确定,也要强调首要的和必要的切入点是造山作用的类型。抓对反转点的必由途径是“盆”“山”研究中把“正序”与“反序”结合起来而以“反序”的研究为主,文章简要介绍了反序地编制“盆”“山”演化图的经验。反转点和切入点的确定体现在盆地研究中,是在给予时间约束和厘定盆地含义的前提下正确认识盆地的世代更迭和各世代的构造格架及构造样式,特别是正确认识重大构造运动时期的盆地世代更迭。“盆”“山”耦合和脱耦的反转点和切入点研究的突破,必将造成盆地研究生动活泼的新局面,进而给残留海相盆地的油气勘探带来新的启示。     

继承性构造与新生构造并存的时空发育特征——“盆”“山”耦合理论指导油气勘探的一个切入点

研究继承性构造与新生构造并存的时空发育特征是"盆""山"耦合理论指导油气勘探的一个切入点。文章从超大陆旋回,成盆动力学和含油气构造带研究3方面展开论述,强调"寻根溯源",在具体分析每一阶段的新生构造时注意基底/先存构造的影响,从含油气盆地的研究深入到含油气构造带的研究,从盆地的运动学研究发展到动力学(包括外动力和内动力)研究。在分析新生构造演化的2种趋势的基础上指出了海相油气勘探的3类主要靶区。以新生构造的演化为主线,结合"源""运""聚""藏"的研究,借鉴石油地质学研究的其它新思想,"盆""山"耦合将成为指导油气勘探尤其是海相油气勘探的创新思路之一。     

江汉平原印支期以来的盆山耦合关系及下古生界油气响应

利用构造地质学和油气系统理论，以盆地构造-沉积分析技术为手段，研究了印支期以来江汉平原与周缘造山带的耦合关系，探讨了江汉平原的构造演化及其对油气成藏的控制作用。印支期以来江汉平原及周缘经历了挤压、拉张、挤压3次大的构造应力场的转换，使古生代海相碳酸盐岩沉积为主的盆地具有改造盆地的特点；一方面强烈的抬升、剥蚀使早期聚集的油气经历改造和再分配、再聚集过程，另一方面燕山期构造活动使逆冲推覆构造成为该区重要勘探领域。综合分析表明，位于台、盆转换带的宜昌-珂理-簰州区带是目前江汉平原及周缘下古生界油气勘探的有利地区。     

“盆”“山”耦合在异常高压盆地流体研究中的应用

这是以"盆""山"耦合理论指导盆地异常高压研究的首次尝试。异常高压的成因和分布特征主要取决于区域构造应力场,在挤压型盆地中形成异常高压的主控因素是挤压应力和天然气(油气)充注,异常高压呈平行造山带的(宽)带状或连续的面状分布;拉张型盆地和剪切—拉分盆地的主控因素是热作用。异常高压在拉张型盆地中为散点状或被分隔的面状分布,在剪切型盆地中呈点状或散点状分布。不同类型的盆地内断裂的产状不同,决定了异常高压有不同的传导方向,挤压—反转时异常高压的保存或释放(泄压)也各具特点。这为"盆""山"耦合从指导盆地动态演化的研究发展引伸为指导储层和流体动态演化的研究跨出了重要的一步。     

准噶尔盆地南缘异常高压及其与油气成藏的关系

实测地层压力资料、测井资料及泥浆比重等资料均显示准噶尔盆地南缘具有显著的异常高压现象。在纵向上,异常高压的分布与深度没有直接关系,主要受地层层位的控制,其中又以下第三系安集海河组的控制作用最为明显;平面上,盆地南缘3排构造均存在异常高压,但东、西存在差异:东段仅在安集海河组中分布,而西段不仅在安集海河组有分布,上下的沙湾组、紫泥泉子组中也有分布。通过准噶尔盆地南缘部分钻井测试结果与异常高压关系的分析,可以发现油气藏的分布与异常高压具有密切的联系。由于断裂的作用,异常高压与油气藏保存机理的差异,盆地南缘异常高压和油气藏的分布不能一一对应,但从总体上看,中等异常高压带或异常高压带之下的正常压力带油气易于成藏,是油气勘探的有利层系,而压力系数较高的异常高压带对油气成藏相对不利。     

SEISMIC STRATIGRAPHIC ANALYSIS AND STRUCTURAL DEVELOPMENT OF AN INTERPRETED UPPER CAMBRIAN TO MIDDLE ORDOVICIAN SEQUENCE IN THE NW BLANTYRE SUB‐BASIN,DARLING BASIN (WESTERN NEW SOUTH WALES,AUSTRALIA)

In this paper, a new interpretation is presented of the seismic stratigraphy of units equivalent to the upper Cambrian to middle Ordovician Scropes Range Formation in the NW Blantyre Sub‐basin in the central part of the Palaeozoic Darling Basin, western New South Wales. This succession was previously unrecognised, attributed to the lower part of the overlying Winduck Interval, or regarded as basement. The structural development of the study area is described, and may contribute to a better understanding of the regional stratigraphic evolution of the Lower Palaeozoic section in this part of the Darling Basin This study presents interpretations of a regional two‐dimensional seismic survey which investigated the upper Cambrian to middle Ordovician Scropes Range Formation in the NW Blantyre Sub‐basin. A shallow marine Cambro‐Ordovician succession is well established in the Bancannia Trough in the western Darling Basin but this interval appears to have been ignored in the central Darling Basin where a deeper‐marine environment and suitable kitchen conditions may have provided greater petroleum potential. Data from two shallow wells in the 831 km² study area were available to support the seismic investigations. Seismic sequences were defined by a combination of horizon mapping, the configuration of internal reflections, termination patterns and thicknesses. Six seismic reflection horizons were defined and used to identify five seismic sequences named Units A, B, C, D and E. These features were identified in three seismic lines and demonstrate the continuity of the Scropes Range Formation throughout the NW Blantyre Sub‐basin. All seismic sequence boundaries are based on fair to good continuous markers, with strong amplitudes throughout the study area. The acoustic basement beneath the Scropes Range Formation was metamorphosed in the Delamerian Orogeny (around 500 Ma). Acoustic facies recognized in the three seismic lines can be correlated with sedimentary facies observed in outcrops in the Scropes Range, 130 km west of the study area, and are comparable to acoustic facies in modern fluvial sandstones associated with local braided delta deposits. Complex geological features suggest potential structural and stratigraphic hydrocarbon traps. This study emphasizes the reservoir potential of the Scropes Range Formation in the central Darling Basin where extensive exploration efforts are currently occurring. The detailed interpretation of the seismic stratigraphy may lead to the definition of new exploration plays in this under‐explored region.