四川盆地及邻区早侏罗世构造-沉积环境与原型盆地演化

下侏罗统是四川盆地原油勘探的主力层系,研究其构造-沉积环境与原型盆地演化可为油气勘探奠定重要基础。从周缘构造环境、盆地构造沉降、盆-山耦合作用等出发,结合沉积相研究,将盆地沉积充填演化与周缘造山带演化有机结合,重建了四川盆地及邻区早侏罗世各沉积期构造-沉积环境,并探讨了盆地性质及演化规律。早侏罗世四川盆地构造动力学环境经历了强、弱伸展的交替变化,构造沉降经历了快速→缓慢→稳定的变化特征。自流井组珍珠冲段沉积期为强伸展期,于晚三叠世的断陷-坳陷盆地之上开始稳定的坳陷盆地沉积;自流井组东岳庙段沉积期为弱伸展期,盆缘隆升和基底沉降减慢,促进了岩相和岩性都比较稳定的大规模湖相沉积;自流井组马鞍山段沉积期为强伸展期,盆-岭、盆-山构造耦合作用加强,促进了盆地西缘、北缘以粗碎屑为主的辫状河和大型扇体的发育;自流井组大安寨段沉积期为伸展作用最弱、造山带活动最稳定的时期,盆地整体的拗陷速率远大于陆源碎屑的堆积速率,导致了四川盆地早侏罗世最大湖盆的形成。早侏罗世四川盆地及邻区主体为陆内弱拉张环境下的大型克拉通内坳陷盆地,周缘造山、造陆的间歇性活动,湖盆或快或慢的沉降以及局部的古隆起、古坳陷控制着沉积中心整体向盆地北部及NE方向迁移,其演化过程对油气聚集产生了深远的影响。     

鄂尔多斯盆地及邻区中—晚二叠世构造-沉积环境与原型盆地演化

根据钻井、测井、野外露头及地球化学资料，参考盆地周缘构造环境、盆地构造沉降特征及沉积相展布，恢复了鄂尔多斯盆地中—晚二叠世不同时期构造-沉积环境，探讨了盆地性质及演化过程。研究结果表明：(1)中—晚二叠世鄂尔多斯盆地南缘和北缘经历了洋盆俯冲消减过程，以强烈的挤压构造环境为特征，上二叠统石千峰组沉积期盆地北缘古亚洲洋闭合进入陆陆碰撞阶段，盆地内构造沉降速度缓慢。(2)中—晚二叠世鄂尔多斯盆地为大型的克拉通内坳陷盆地，中二叠统石盒子组沉积期基准面呈下降趋势，盆地主体延续山西组沉积期南北高、中部低的古地理格局，南华北地区地势相对更低；周缘隆起区快速抬升且范围逐渐扩大，为坳陷盆地内提供物源，盆地内发育冲积扇、冲积平原、三角洲和浅湖相，向南发育残存潮坪—潟湖，呈南北向展布；晚二叠世基准面趋于稳定，湖相范围扩大，主要发育于盆地南部，潮坪—潟湖环境向南缩小。(3)研究区油气成藏受控于沉积环境，中二叠世发育的陆相三角洲沉积体系有利于形成储集层和盖层，且和下部煤系地层组成中二叠统良好的生-储-盖组合；上二叠统为氧化干旱的古气候，沉积水体较浅，形成的泥岩厚度小，生烃潜力有限，无法形成大规模气藏。     

三塘湖盆地及其周缘地区古生代构造演化及原型盆地研究

在早古生代,三塘湖地区是吐哈地块的组成部分,位于地块北缘,具有弧—沟—盆系统的结构特征。到志留纪末期,阿尔曼太古洋盆发生闭合碰撞作用形成了阿尔曼太碰撞带。进入早泥盆世,在吐哈地块北部、三塘湖地区早古生代岛弧南侧发生裂解、扩张作用,形成了克拉麦里古洋盆,从而使三塘湖地块从吐哈地块中分裂出来。在中泥盆世—早石炭世时期,克拉麦里古洋盆发生双向俯冲作用,北侧的三塘湖地块再次形成火山弧火山—沉积建造,南侧形成了哈尔里克火山弧及弧后裂谷盆地并接受相应的火山沉积岩系;早石炭世末期,克拉麦里古洋盆发生持续时间较为短暂的闭合碰撞作用,形成了克拉麦里碰撞带,之后进入后碰撞伸展演化阶段;至晚石炭世,该碰撞带又发生拉开,形成后造山伸展裂谷。结合石炭纪—二叠纪构造岩浆事件,以及构造地质学、沉积学的一些证据研究认为,早石炭世三塘湖盆地及其周缘原型盆地为岛弧环境(弧后盆地);晚石炭世三塘湖盆地南缘及其相邻区域发育后造山伸展裂谷,大约以三塘湖盆地石头梅潜伏隆起及其以东为界,东部为大黑山裂谷,西部为石头梅裂谷。     

东海西湖凹陷原型盆地构造格架与演化分析

随着当前东海西湖深层油气勘探新突破,西湖凹陷又成为海域石油地质研究的重点区域。在依据近年来最新的二维、三维地震资料解释成果的基础上,对西湖凹陷新生代原型盆地的构造格架进行全面分析,深化了断陷、拗陷、区域沉降期的沉积格架、断裂及演化特征分析。研究认为西湖凹陷古新统与中下始新统宝石期原型盆地具多断洼并列发育特征,而始新统平湖组中上段具转换陆缘拗陷特征,反映出盆地演化从不稳定的多断陷沉降格局变格为统一拗陷的重要阶段;中央背斜带早期发育多个雁列式凸起,中新世末受挤压走滑构造发生反转,在拗陷中心形成大型冲断背斜带,是西湖凹陷形成大型气田有利的勘探构造区带。     

中扬子及邻区层序地层与原型盆地演化

中扬子及邻区原型盆地可划分为 9个大层序,其中,1～6大层序由中、古生代海相地层组成;第 7大层序为早、中侏罗纪的陆相沉积;第 8大层序为晚侏罗世的前渊沉积;第 9层序为晚白垩世至第三纪的伸展盆地。震旦纪,中部地区为台地相环境,向南为浅海陆棚环境,向北以陆表海为主;寒武纪至早奥陶世为典型的大陆边缘盆地;中、晚奥陶世至志留纪为裂谷盆地发展阶段;泥盆纪至石炭纪该区发生广泛海侵,与华南海域和太平洋海域多处相连;二叠纪至早、中三叠世为原型盆地的重要转型时期,随着分隔秦岭微板块与扬子板块的勉略古洋盆向东打开,扬子北缘由前期的区域性隆起转变为向北加深的大陆边缘盆地;晚三叠世经历了两次幕式旋回,巴东组沉积时期盆地沉降缓慢,九里岗组沉积时期则较快;早、中侏罗世原型盆地早幕 (早侏罗世)沉积缓慢,晚幕 (中侏罗世)快速沉降,以水下沉积作用为主;晚侏罗世可划分为两大构造演化阶段,早期构造活动相对平静,晚期强烈;晚白垩世至老第三纪,盆地范围缩小,以湖泊、河流体系为主。由此,中扬子及邻区在地质历史时期经历了 4种不同性质的原型盆地,具有幕式充填特征。     

鄂尔多斯盆地古生代原型盆地演化与构造沉积格局变迁

鄂尔多斯古生代盆地是在前寒武系裂陷体系上发育起来的克拉通盆地,经历了早古生代克拉通边缘拗陷和晚古生代克拉通内拗陷两个阶段。其中早古生代克拉通边缘拗陷阶段可细分为早—中寒武世张夏期、晚寒武世三山子期—早奥陶世亮甲山期、中奥陶世马家沟期、晚奥陶世平凉期—背锅山期等4个阶段;晚古生代克拉通内拗陷可细分为晚石炭世—早二叠世、中—晚二叠世等2个阶段。古生代盆地从早寒武世—中奥陶世被动大陆边缘伸展转变为晚奥陶世—二叠纪主动大陆边缘,构造变革受周缘大地构造体制转变控制,内部构造沉积格局具有从寒武纪早期西南“L”型伸展裂陷、中—晚寒武世“坳—坡—隆—坪”、奥陶纪“坳—坡—隆—坳”、石炭—二叠纪“一隆两坳”逐步演化的特征。古生代原型盆地演化和构造—沉积格局变迁过程中,派生了多套烃源岩和储层,其中盆地西—南缘持续沉降区域发育寒武系苏峪口组—辛集组、徐庄组、奥陶系平凉组、石炭—二叠系煤系烃源岩,盆地内部沉降区发育奥陶系徐庄组、马家沟组、石炭—二叠系煤系烃源岩;下古生界中央古隆起两侧古斜坡区发育张夏组高能鲕粒滩、克里摩里组生物礁滩—颗粒滩、马家沟组颗粒滩等有效储层。     

合肥盆地演化及构造样式

合肥盆地位于华北地台、扬子地台和北淮扬褶皱带3大构造单元的结合部。由于受大别造山带和郯庐断裂长期活动的影响,总体上可以分为盆地基底形成阶段和盆地形成发展阶段,主要经历了印支期、燕山晚期、喜山晚期的冲断作用及燕山早期、喜山早期的伸展运动,形成了挤压构造、伸展构造、负反转构造和走滑构造等4种局部构造样式。现今的构造样式是上述5期构造运动叠加的结果。对合肥盆地构造特征进行系统研究,将为进行圈闭评价以及今后的钻探提供有利依据。     

苏北-南黄海盆地构造演化

苏北及南黄海盆地是由多期、多类盆地叠加的复合残留盆地,地质概况基本相似,成因演化近同,自元古界下扬子板块形成后,主要经历了古-中生代地台、中生代前陆盆地、走滑拉分盆地时期以及新生代断陷、坳陷盆地时期.在古生代-中生代发展过程中是一个整体,晚白垩世盆地演化出现分化,发育伸展盆地群,形成一系列叠置在中、古生代盆地之上的箕状断陷,箕状断陷的发育及分布明显受中-古生界内部先存逆冲断裂的控制.     

华北古生界原型-变形构造演化及其控油气作用

在“原型控源、变形控藏”思想的指导下,论述了华北古生界从盆地原型-变形改造的构造演化过程,以及盆地演化对古生界烃源岩分布及其油气演化的控制作用。研究认为,古生代盆地演化主要受控于华北板缘洋-陆构造体制的转换,成盆主要集中在克拉通边缘;早古生代在克拉通边缘依次发育了被动边缘-活动边缘-碰撞边缘的盆地原型,寒武系-奥陶系烃源岩形成于拉张背景下的被动边缘盆地、坳拉槽和台内坳陷;晚古生代石炭-二叠纪盆地主要受控于华北板缘的张裂作用,以及不同时期向克拉通内部产生的不同方向海侵,形成东、西差异的含煤层系和烃源条件。中、新生代成盆作用主要集中在克拉通内部,历经了4次重要的构造变格,总体呈现东西分区、南北分块的构造演化格局,在华北古生界之上并列叠加了挤、滑、张、沉不同构造背景下的多种盆地原型,将古生界改造成块隆、块坳构造;受中、新生代差异的盆地叠加作用,华北古生界形成了持续生烃和具燕山期与喜马拉雅期二次生烃的不同油气演化过程。渤海湾济阳坳陷、临清坳陷东部和南华北周口坳陷中东部处于上古生界二次生烃的有利区,是进一步寻找上古生界晚生晚成型油气藏的主要地区。     

四川盆地奥陶系储层发育特征与勘探潜力

四川盆地自震旦系到侏罗系,奥陶系是唯一一个未取得商业性天然气发现的层系。下奥陶统桐梓组和红花园组具有类似寒武系龙王庙组和三叠系嘉陵江组的沉积环境,后两者在台内颗粒滩相碳酸盐岩中都发现了大气田。通过钻井、地震和区域地质资料的分析,提出：①下奥陶统具有形成滩相异常体的地质条件,川东南等地震剖面上发现地层增厚呈丘状反射,是桐梓组-红花园组颗粒碳酸盐岩与膏盐、泥岩等互层的综合反映;②下奥陶统发育下生上储和上生下储两种成藏组合;③借鉴川中寒武系和三叠系的勘探经验,深入开展奥陶系沉积相、古地貌和以输导体系为重点的成藏演化史研究,在异常体发育区实施一口区域探井,有望实现奥陶系勘探的重大突破。     

四川盆地奥陶系油气勘探前景

摘要：在详细对比古隆起、斜坡地区奥陶系储层岩石学、水-岩流体活动特征基础之上,应用岩相学和地球化学方法,刻画奥陶系储层特征及其主控因素,并从油气成藏角度探讨了四川盆地奥陶系油气勘探前景。研究表明,奥陶系储层基质相对较致密,川中地区储集空间类型主要为粒内溶孔-粒间溶孔-晶间孔组合,川东南地区则是晶间孔和微裂缝组合,储层发育明显受到原始沉积环境、古岩溶作用、原油充注和裂解及破裂作用控制。生油窗期、生气窗期保存条件相对较好,形成了古油藏和古气藏;燕山—喜马拉雅期以来的隆升,使保存条件变差,古气藏完全遭受破坏。在川南和川东地区,红花园组和南津关组存在浅滩相颗粒白云岩或灰岩,具备发育潜在优质储层的条件;此外,震旦系和寒武系古油藏原油裂解气是天然气成藏的重要气源,为上覆的奥陶系油气成藏提供了气源保障。因此,川南和川东地区应是四川盆地奥陶系有利的勘探地区。     

四川盆地晚三叠世咸化环境的形成与沉积体系的演化特征

四川盆地晚三叠世的沉积环境及其演化,长期以来都是地质学家争论与关注的重点。为此,基于大量构造演化、沉积与地球化学方面的分析,结合前人的研究成果,提出了上三叠统川中、川西地区的地层对比方案,同时认为：①晚三叠世咸化环境的形成,主要得益于印支中后期古隆起上的嘉陵江组-雷口坡组大量盐岩、膏岩的剥蚀及盐分的长期输入,也正由于此,造成了晚三叠世中晚期许多类似海相沉积的古生物与矿物的形成,并使其煤系泥岩呈现低姥植比与富含甲基甾烷的咸化环境特征;②该区晚三叠世沉积演化经历了浅海陆棚-滨浅海、前陆盆地与陆内坳陷盆地等3个演化阶段,其早期存在海相-海陆过渡相沉积、中期存在潮湿与咸化环境并存下的陆相河湖沼泽沉积、晚期发育潮湿较咸化条件下的河湖沼泽沉积,早期-中期沉积受控于印支中后期的古地形,晚期沉积受龙门山、米仓山、大巴山的隆升影响严重,并发生沉积中心的向东、向南迁移;③川中地区上三叠统巨厚层砂岩主要是三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分流河道与河口坝及滨浅湖滩坝等沉积微相在不同区块以不同比例叠合而成,不能简单地以一种沉积微相来概括。     

四川盆地及其周缘上奥陶统—下志留统页岩气成藏体系研究

通过对页岩层系发育的时代、沉积特征、演化历史、现今所处的大地构造位置、构造特征、页岩残留状况、分布特征、埋深和含气量等因素的综合考虑,根据"单源一位"页岩气成藏体系划分的一般性原则,将四川盆地及其周缘上奥陶统-下志留统页岩气成藏体系划分为川南-川东南、黔北、渝东、湘鄂西、龙门山、米仓山-大巴山和川中7个成藏体系,描述了不同成藏体系中页岩层系的厚度、有机碳含量、成熟度和含气量等特征,并按战略展开区、战略突破区、战略准备区和战略远景区4个层次对成藏体系进行了评价,明确了勘探层次.     

四川盆地热演化异常成因及热场演化特征分析

为探讨四川盆地热演化异常成因,分析不同地史时期热场分布及其主控因素,通过四川盆地不同构造单元典型井、剖面露头镜质体反射率与深度热演化剖面的建立,分析了四川盆地纵向上热演化异常成因;在热演化剖面建立的基础上,通过镜质体反射率梯度法求取了四川盆地晚古生代—中三叠世、晚三叠世—侏罗纪及现今的热场分布,并进行了热史演化特征分析。研究认为：（1）烃源岩生烃作用产生超压并对镜质体反射率和烃类裂解产生差异性抑制,是四川盆地纵向有机质热演化“负”异常的主要原因。（2）盆地不同时期构造运动及盆地性质控制着四川盆地热场纵向的演化：中二叠世晚期区域性拉张作用改变了四川盆地早期统一的低热场,导致断陷内热流值不断升高,平均地温梯度在3.5℃/hm以上;晚燕山—早喜马拉雅期,盆地东部开始隆升剥蚀,盆地逐渐向西萎缩,周缘冲断作用趋于平静,高热场开始降温;至喜马拉雅晚期的快速隆升及降温作用,形成现今低地温场分布面貌,地温梯度总体小于2.5℃/hm。     

四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩关键矿物成岩演化及其控储作用

利用岩心—薄片—扫描电镜观察、X-射线衍射分析、碳酸盐岩碳氧同位素和能谱分析等手段,对四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩中的石英、长石、黄铁矿、碳酸盐类和黏土矿物进行了有效识别与划分,分析了矿物成岩演化序列及其对储层发育的影响。结果表明,良好的物质基础和独特的成岩改造是优质页岩储层形成的关键：（1）莓状/自形黄铁矿、生物石英和微生物白云石主要形成于同生—早成岩阶段早期,对页岩原始孔隙的保持具有破坏性和建设性双重作用,其建设性支撑格架作用对优质页岩的形成起决定性作用,此类矿物与陆源碎屑构成的刚性支撑格架有利于原始孔隙的保持与后期的压裂改造。（2）生烃—成岩协同演化促进储集空间的发育,中成岩早期有机酸的产生和消耗、不稳定矿物（长石和碳酸盐矿物）溶蚀/蚀变、黏土矿物转化和干酪根生油具有同步性,为生油期液态烃的充注与滞留提供了有利空间;中成岩晚期—晚成岩阶段,干酪根和滞留烃裂解生气、成孔和增压促进了有机孔与微裂缝的发育,利于页岩气的富集与高产。     

川中地区须家河组储层成岩作用与孔隙演化研究

四川盆地川中地区须家河组储层主要为一套辫状河三角洲相砂岩,储集岩主要为长石石英砂岩、 长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩。以岩心观察为基础,结合薄片鉴定、扫描电镜和物性等资料分析认为,研究区砂岩经历了压实、胶结、交代、溶蚀及破裂等多种成岩作用,成岩阶段可划分为早成岩A 期、B 期和中成岩A 期、B 期4 个期次,目前已达到了中成岩阶段A-B 期。成岩作用是控制该区储层物性的一个关键因素,砂岩储层经演化后其原生孔隙大部分被破坏,主要以次生孔隙为主。     

四川盆地及邻区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部笔石带及沉积特征

根据四川盆地五峰组—龙马溪组主要页岩气井和典型剖面的资料,分析了不同笔石带页岩的沉积环境、厚度等特征,明确了五峰组下部WF2—WF3笔石页岩段(奥陶纪凯迪阶晚期447.62~445.16 Ma)、五峰组观音桥层WF4灰岩/泥质灰岩/灰质泥页岩段(奥陶纪赫南特阶早期445.16~444.43 Ma)和龙马溪组底部LM1—LM4笔石页岩段(奥陶纪赫南特阶晚期444.43~443.83 Ma和志留纪鲁丹阶早中期443.83~441.57 Ma)3个层段的沉积环境、岩性和厚度特征,分析了页岩平面展布特征。研究表明:1五峰组下部WF2—WF3笔石页岩段沉积期,研究区主体上受广西运动的影响较小,沉积环境为广海深水环境,主要沉积了黑色页岩,沉积中心发育在黔东北—川东北和川南2个区域,沉积中心最大厚度为4~6 m。2五峰组观音桥层WF4笔石页岩段沉积期,受全球海平面下降和广西运动增强的影响,研究区沉积环境发生重大变化,川中古隆起、黔中古隆起和江南—雪峰古隆起进一步扩大,沉积盆地面积减小,沉积环境变为以浅海碳酸盐生屑滩沉积为主,少量深水沉积环境为辅(仅分布在川东—川东北地区的石柱—涪陵—巫溪一带和川南地区的长宁—永川一带),浅水沉积物以富含赫南特贝的灰岩、泥质灰岩等沉积为主,深水沉积物主体为含赫南特贝的灰质泥岩、页岩沉积。3龙马溪组底部LM1—LM4笔石页岩段沉积期,受全球海平面上升和广西运动的控制沉积范围比观音桥层沉积期大,主体为滞留的深水沉积环境,沉积了厚度较大的LM1—LM4笔石页岩段黑色页岩,最大厚度超过20 m。进一步分析了川中古隆起、黔中古隆起及江南雪峰古隆起对黑色页岩的控制作用,探讨了自流井水下高地/隆起、华蓥山水下高地、丁山水下高地和湘鄂西水下高地/隆起对黑色页岩沉积与保存的控制作用。