鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积充填演化及其对印支构造运动的响应

通过对鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层发育特征、湖盆充填演化、盆地边缘沉积特征以及事件沉积发育规律的分析,探讨了早印支运动与鄂尔多斯盆地的沉积响应过程。研究表明,长10-长9沉积期,印支运动较弱,鄂尔多斯盆地基本继承了晚海西期以来的构造平稳的格局,湖盆开始发育;从长8沉积末期开始,鄂尔多斯盆地南部构造活动开始增强,秦岭造山带在该时期迅速隆升使北秦岭地区沿商丹断裂带发育一系列山间盆地的砾岩堆积,同时导致盆地南部海相碳酸盐岩基底遭受剥蚀,碳酸盐岩岩屑在砂岩中开始出现;长7沉积期,伴随着湖盆的强烈扩张、西南部磨拉石建造的快速堆积以及事件沉积频发,印支运动活动强烈,鄂尔多斯盆地进入板块碰撞拼接、幕式构造运动最活跃的时期;长6-长4+5沉积期,鄂尔多斯盆地西南部地层中仍有震积岩出现,但凝灰岩含量急剧减少,表明构造活动的强度和频率降低,湖盆开始重新进入稳定沉降期。延长期湖盆演化随着印支运动发展经历了初始拗陷、强烈拗陷、回返抬升和萎缩消亡的完整过程,具有快速沉降、缓慢充填、沉积中心不断向西南迁移的特征。     

古城低凸起构造演化及有利勘探方向

古城低凸起是大庆油田塔东区块下古生界碳酸盐岩油气勘探的主力地区。利用最新的地震资料系统研究了古城地区的构造特征及演化过程。古城低凸起寒武系—中下奥陶统为北西倾伏的碳酸盐岩大型宽缓鼻状构造,被北东向断裂切割成堑垒相间的断块构造格局。寒武纪—早奥陶世古城地区为继承性伸展环境下稳定的碳酸盐岩台地;在中奥陶世发生构造反转沉积格局产生明显差异;至晚奥陶世台盆格局消亡古城地区结束了碳酸盐岩沉积,沉积环境由台地相转变为盆地相沉积,晚奥陶世末受车尔臣断裂与塔中断裂带双重构造作用影响遭受隆升剥蚀;志留纪—泥盆纪受南北双向强烈挤压整体抬升遭受最大一期剥蚀,经印支运动后最终定型,后期构造作用对古城地区影响微弱。研究表明:古城低凸起下古生界寒武系—中下奥陶统碳酸盐岩油气成藏条件优越,断裂对储层起到建设性改造且沟通下部烃源岩,构造作用控制油气藏的分布,油气勘探应避开南部碳酸盐岩强烈变形区,立足北部保存条件好、储层发育区。     

塔中地区下古生界碳酸盐岩展布规律及其含油气性

下古生界碳酸盐岩是塔中地区重要的勘探目的层系。本文通过对塔中地区下古生界碳酸盐岩的构造特征和沉积特征的分布,认为塔中地区下古生界碳酸盐岩厚度巨大,存在多套有利的储盖组合。构造形变和断裂作用的主要发育在中、晚奥陶世,构造定型时间早,有利于油气的聚集和保存。中、晚奥陶世塔中地区的“弧立的”碳酸盐台地沉积,台盆界线北以塔中１号断带为界,南界大致沿塔中南缘断裂展布,因此塔中南坡地区亦具有广阔的勘探前景。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界山西组一段古构造特征及其对油气的控制作用

基于鄂尔多斯盆地西南部最新地震、地质资料和勘探成果,通过构造演化史分析和古构造恢复等手段,重点研究了鄂尔多斯盆地西南部上古生界山西组1段古构造特征,并分析了古构造对油气分布的控制作用。通过地层对比分析,明确了二叠系山1段的沉积-构造-沉降特征。构造演化史和成藏期次揭示,西南部上古生界构造-成藏关键变革期为侏罗纪末期和早白垩世末期。通过对不同构造演化阶段山1段古构造的恢复,认为三叠纪末期、侏罗纪末期和早白垩世末期上古生界山1段古构造具有继承性和迁移性。其中古隆起和古斜坡在侏罗纪末期发育广泛,西倾斜坡范围呈逐渐收窄趋势,天环坳陷形成于早白垩世末期。在构造变形与成藏期次分析的基础上,认为侏罗纪末期山1古构造可能是控制鄂尔多斯盆地西南部上古生界气藏分布的关键因素。研究区上古生界天然气缺乏长距离运移的条件,早白垩世末期的油气充注围绕着侏罗纪末期山1段的古构造进行,表现为近源或源内成藏。     

南黄海北部盆地晚白垩世以来构造变形与盆地成因

南黄海盆地是中国近海的主要含油气盆地之一,油气勘探多年但成效不大。盆地结构不清、断裂体系多样与构造演化复杂的因素致使勘探潜力不明。为探讨南黄海北部盆地晚白垩世以来的构造变形特征与断陷盆地形成机理,通过近年最新二维地震资料解释及钻井等地质记录,结合相关地质背景和前人研究成果,对北部盆地的断裂特征和盆地结构开展综合研究,形成北部盆地晚白垩世以来不同时期断裂发育模式和地层沉积充填特征的认识。通过研究认为,中生界-古生界海相地层在印支期遭受挤压变形而形成逆冲断裂,该断裂系构成晚白垩世以来盆地的重要基底断裂系。在后期伸展应力状态下,基底断裂复活,控制着盆地内断层的活动范围和活动方式,同时控制着晚白垩世以来的地层沉积格局和构造样式,形成以伸展构造变形为主的多凹组成的断陷群,反映出“深层约束浅层”的关系。     

鄂尔多斯盆地西缘下古生界奥陶系包裹体特征及油气充注史

鄂尔多斯盆地西缘下古生界奥陶系碳酸盐岩储层油气成藏期次尚不明确。选取研究区内5口典型井8块下古生界储层碳酸盐岩样品,进行流体包裹体岩相学分析、显微测温及激光拉曼光谱分析,结合典型井埋藏史—热史恢复,确定了鄂尔多斯盆地西缘下古生界奥陶系油气成藏期次。结果表明,鄂尔多斯盆地西缘下古生界奥陶系碳酸盐岩储层中流体包裹体可分为2期：第Ⅰ期包裹体主要以液态烃类包裹体及其伴生的大量盐水包裹体为主,荧光显示为黄色,主要呈串珠状分布在溶孔填充方解石和早期裂缝填充方解石中,其伴生盐水包裹体均一温度的峰值介于120～130℃之间;第Ⅱ期包裹体主要发育气态烃类包裹体及其伴生的大量盐水包裹体和少量沥青包裹体,呈带状分布在晚期裂缝填充方解石中,无明显荧光显示,其伴生盐水包裹体均一温度的峰值介于150～170℃之间。研究区下古生界奥陶系储层经历了2期烃类充注过程：第一期发生在早侏罗世晚期,为大量油气充注时期;第二期充注发生在早白垩世早期、中期,为大量天然气充注时期。     

鄂尔多斯盆地及其邻区关键构造变革期次及其特征

鄂尔多斯盆地为典型的克拉通内盆地,油、气、煤、盐、铀等矿产资源丰富。研究构造运动的期次、序列与性质将为揭示克拉通盆地的成因与演化过程奠定基础,同时也将为探讨多种能源、矿产资源赋存的内在机制提供依据。基于近年来的高精度区域反射地震剖面和深井资料,结合周缘地质露头分析,通过厘定鄂尔多斯盆地的关键构造变革时期,建立了盆地演化的时-空框架。研究表明,鄂尔多斯盆地由下至上发育10个区域不整合面,分别为长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系和第四系底界不整合面;盆地发育中元古界、寒武系-奥陶系、上石炭统-三叠系、侏罗系、下白垩统和新生界6个构造-地层层序。鄂尔多斯盆地的形成与演化受控于周缘板块构造作用,经历了中元古代早-中期大陆裂解、寒武纪-中奥陶世被动大陆边缘、晚奥陶世主动大陆边缘形成与碰撞造山、晚石炭世-二叠纪末期周缘裂解、中生代早期大型陆内坳陷、中生代中-晚期陆内前陆盆地和新生代周缘断陷等演化过程。鄂尔多斯盆地岩石圈深部的构造作用相对活跃,盆地内部发育中奥陶世、中-晚三叠世、早白垩世与晚中新世4期中酸性、中基性火山活动,其中,早白垩世晚期的火山活动强烈。结合周缘板块构造事件、盆内岩浆活动和盆地沉降-隆升过程分析,鄂尔多斯盆地经历了新元古代、晚奥陶世、中-晚三叠世、晚侏罗世-早白垩世、新生代5个关键构造变革期,这些构造变革期控制了盆地的构造演化和地质结构,对鄂尔多斯盆地的油气分布产生了深远影响。     

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。     

华南地区晚古生代海相地层油气成藏条件

为推进南方古生代海相油气勘探，应用已有的研究成果，综合分析了华南地区晚古生代海相地层油气成藏条件与有利成藏区带：华南地区晚古生代碳酸盐岩沉积厚度大、分布范围广，泥盆纪、二叠纪是中国南方生物礁主要生长时期；泥盆系、石炭系、二叠系均发育有效烃源岩；台地礁滩相灰岩、台缘斜坡、台间海槽区重力流沉积物、滨海陆源碎屑岩和盆地相浊积岩是有利储集岩；泥岩、泥灰岩和石膏组成良好盖层。烃源岩有印支、燕山和喜山三次油气成藏期。印支、燕山、喜山运动使断裂带附近的油气藏破坏形成古油藏，但构造相对稳定地区的油气藏仍然得以保存。在晚古生代地层沉积厚度大、构造相对稳定的地区，如桂中坳陷，印支期形成的油气藏遭受破坏，但仍保存有原生油气藏。中、新生代沉积覆盖的晚古生代地区，如十万大山盆地、南盘江坳陷以及南海北部海域，燕山-喜山期形成的油气藏容易得到有效保存，是海相油气成藏有利的地区。     

含油气盆地激光原位方解石U-Pb年龄对油气成藏年代的约束——以渤海湾盆地东营凹陷为例

油气成藏年代学研究是揭示油气成藏过程的关键。以渤海湾盆地东营凹陷为例,通过厘定方解石脉的发育期次,采用激光原位U-Pb同位素定年技术测定含原生烃类包裹体的方解石脉的绝对年龄,结合砂岩储层样品的流体包裹体分析,最终可综合确定油气成藏年代。流体包裹体岩相学、荧光特征和显微测温结果指示东营凹陷沙河街组存在2期油充注,但由于东营组沉积末期地层抬升剥蚀造成温度下降,采用流体包裹体方法解释的第1期油充注时间存在多解性。通过激光原位方解石U-Pb定年技术可消除第1期油充注时间的多解性,厘定第1期油充注时间在距今24~20 Ma东营组抬升剥蚀期,第2期油充注时间在距今4~3 Ma。激光原位方解石U-Pb定年技术结合流体包裹体分析可很好地用于约束油气成藏时间,提升油气成藏定年的精度,为含油气盆地特别是多旋回叠合盆地的油气成藏年代学提供更为可靠的研究方法。     

鄂尔多斯盆地及其周缘下侏罗统凝灰岩年代学及意义

沉积盆地地层序列中的凝灰岩是源区造山活动的直接产物,与造山带的活动性密切相关。鄂尔多斯及周缘盆地下侏罗统凝灰岩的相继发现,对于探讨早侏罗世构造演化的关键时限和大地构造背景提供了证据。以凝灰岩的锆石U-Pb年代学为线索,厘定了早侏罗世凝灰岩喷发的期次及关键时限,同时辅助以重点区域凝灰岩的地球化学特征,探讨了凝灰岩喷发的大地构造背景。研究认为：①下侏罗统凝灰岩分布具有明显的区域性,集中分布在鄂尔多斯盆地西南缘平凉、安口一带,鄂尔多斯盆地东北缘的宁武-静乐盆地及广灵盆地内,与北秦岭造山带和燕山造山带的演化密切相关;②不同地区凝灰岩的喷发时限并不完全具有等时性,鄂尔多斯西南缘平凉策底、安口地区凝灰岩的时代分别为175.2 Ma±2.4 Ma和168.4 Ma±1.3 Ma,宁武-静乐盆地陈家半沟剖面火山碎屑岩的时代为179.2 Ma±0.79 Ma,浑源-广灵盆地板塔寺剖面凝灰岩的年龄为171 Ma±1.0 Ma,总体上处于早侏罗世晚期至中侏罗世早期;③在凝灰岩微量元素Th/Hf-Ta/Hf构造环境判别图解中,所有投点全部落入了大陆裂谷带或者初始裂谷玄武岩区,反映了早侏罗世至中侏罗世早期鄂尔多斯及周缘地区整体上处于陆内拉张的构造背景。凝灰岩喷发时限的确定,也为鄂尔多斯盆地中生代热演化年代学的研究提供了直接的证据。     

塔里木盆地顺托果勒低隆起顺北4号走滑断裂带成岩流体类型及活动特征

塔里木盆地顺托果勒低隆起顺北4号走滑断裂带是该地区重点勘探目标,中奥陶统碳酸盐岩是主要的含油气层系。断裂活动及伴随断裂活动的断裂流体活动控制了研究区内储层的分布,因此,研究断裂流体的活动特征对勘探工作至关重要。针对研究区顺北4号断裂带内中奥陶统碳酸盐岩裂缝中的方解石进行了岩石学、原位锶同位素、原位稀土元素和U-Pb测年研究。方解石的锶同位素比值为0.708 498~0.709 177,方解石稀土元素表现出明显的Ce负异常、Eu正异常和高Y/Ho比值。方解石U-Pb测年获得的年龄分别为（433±17） Ma和（449±15） Ma。方解石的原位锶同位素和稀土元素特征说明流体充分继承了碳酸盐岩围岩的特征且经历了高温;U-Pb年龄则说明顺北4号断裂带方解石记录的更可能是与阿尔金造山带挤压造山相关的加里东中期Ⅲ幕运动的断裂流体活动。      

鄂尔多斯盆地有机包裹体与油气成藏特征研究

鄂尔多斯盆地东南部下古生界奥陶系马家沟组白云岩中识别出2期有机包裹体：早期有机包裹体主要分布在成岩晚期阶段溶蚀孔隙充填的方解石和白云石中,主要为含液态烃的气液两相有机包裹体,液态烃具黄色荧光,包裹体均一温度为130~140℃;晚期有机包裹体主要为含气态烃气液两相有机包裹体,主要分布在晚期构造裂隙充填的方解石脉体中,包裹体均一温度为160~170℃。研究表明,早期有机包裹体记录了含液态烃油气流体形成并开始进入储层的过程,对应的时间为220 Ma（相当于中三叠世）,证明鄂尔多斯盆地东南部天然气经历了液态烃形成阶段。晚期有机包裹体是天然气大规模运移成藏时期形成的,对应的时间为100 Ma（相当于早白垩世末期）。     

鄂尔多斯盆地下古生界构造-沉积演化、古地理重建及有利成藏区带划分

鄂尔多斯盆地下古生界是重要的天然气勘探层位,相继发现了奥陶系顶部风化壳、古隆起周缘中组合和马家沟组盐下等多套含气层系,证明了盆地下古生界具有良好的勘探开发潜力,也揭示出深化古地理重建工作的急迫性。在分析鄂尔多斯盆地构造-沉积演化过程的基础上,对早古生代重点时期的古地理进行了重建,进而提出了成藏区带划分的新思路。研究表明,鄂尔多斯盆地经历了太古宙—元古宙裂陷沉积、寒武纪—奥陶纪沉积-剥蚀、石炭纪—三叠纪拗陷稳定沉积、侏罗纪—白垩纪挤压成藏和晚白垩纪—现今调整定型等5大阶段。盆地下古生界古地理格局经历了早-中寒武世的古陆消减、沉积增长、边缘裂陷阶段和早奥陶世的隆-坳相间阶段,并控制了优质成藏区带的分布。结合近期勘探研究进展,依据源-储组合和空间分布,划分出了基于主控因素的4类成藏区带：潮缘滩白云岩成藏区、奥陶系盐下台内丘滩成藏区、西部双滩带白云岩和页岩成藏区以及岩溶-滩相白云岩成藏区。不同区带显示出了不同的成藏条件和主控因素,需要选择针对性的勘探策略。     

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。      

应用方解石激光原位U-Pb同位素定年确定多旋回叠合盆地油气成藏绝对时间——以塔里木盆地塔河油田为例

多旋回叠合盆地油气成藏绝对时间一直是油气成藏研究需要解决的一个重大难题。以塔里木盆地塔河油田为例,在油包裹体观察和荧光光谱分析的基础上,通过阴极发光和微量元素分析划分方解石脉体形成期次,对不同期次方解石脉体进行激光原位U-Pb同位素定年获得油气充注绝对时间。研究结果表明,塔里木盆地塔河油田奥陶系储层方解石脉体中发育黄色和蓝白色荧光两种类型油包裹体。阴极发光和微区微量元素的差异性指示存在两期方解石脉体,其中发育黄色荧光原生油包裹体,两期方解石的年龄分别对应两期黄色荧光原油的充注时间。方解石脉体激光原位U-Pb同位素定年结果显示,第一期黄色荧光原油的充注时间为329.7 Ma±1.6 Ma,第二期充注时间为249.3 Ma±2.6 Ma~220.5 Ma±7.3 Ma。激光原位U-Pb同位素定年技术结合烃类流体包裹体分析可以很好地用于确定多旋回叠合盆地油气成藏时间,对重建油气成藏动态过程具有重要作用。     

鄂尔多斯盆地西缘马家滩古隆起的厘定、成因及地质意义

古隆起对于沉积盆地的构造演化与油气聚集具有重要意义,沉积盆地边缘的古隆起是探讨盆地构造-沉积分异与造山带演化的重要窗口。基于新的二维、三维地震与深钻井资料,从不整合面解析与古构造复原的角度,发现与厘定了鄂尔多斯盆地西缘中段的马家滩古隆起,探讨了其成因机制。研究表明,鄂尔多斯盆地西缘马家滩地区在浅层（石炭系之上）冲断滑脱构造变形系统之下的原地系统中发育古隆起,为基底凸起之上的同沉积隆起,与之相关的不整合主要发育在长城系与蓟县系、蓟县系与中-下寒武统、寒武系与中-下奥陶统、奥陶系与上石炭统之间。马家滩古隆起发生了3次较大幅度的隆升剥蚀,缺失青白口系、震旦系、上寒武统、上奥陶统、志留系-下石炭统。寒武系、奥陶系、石炭系底部不整合面的时间间隔分别约为94.0 Ma、18.7 Ma与152.9 Ma。长城纪以来,马家滩古隆起经历了3期伸展-聚敛旋回,但拉张与挤压程度不大。长城纪中期正断层活动形成古隆起雏形,蓟县系向其超覆,蓟县纪末期隆升剥蚀并定型;古生代下沉与隆升幕式发展;上石炭统-二叠系的稳定沉积使其埋藏,表现为继承性古隆起。马家滩古隆起对寒武系-奥陶系高能相带及白云岩、岩溶等储集体的发育有重要控制作用,中元古界油气成藏组合与下古生界油气成藏组合为有利的远景勘探目标。     

鄂尔多斯盆地北部下古生界层序地层分析

早古生代鄂尔多斯地块经历了混合型缓坡→清水型缓坡→镶边陆架末端-陡倾的缓坡→奥拉槽蒸发岩台地的发育历程,相应发育了5个超层序,分别形成于早寒武世中-寒武世早期(下Sauk),中、晚寒武世(中Sauk),早奥陶世冶里亮甲山期(上Sauk-1),早奥陶世马家沟期(上Sauk-2)和中奥陶世(下Tippecanoe).以中奥陶统底部的巨大不整合为界,可以划分出Sauk和Tippecanoe两个超层序组。超层序和超层序组边界的形成与构造沉降速度突然变化、构造运动相联系。在寒武系识别出8～10个层序,其中6～8个Ⅰ型层序,2个Ⅱ型层序,层序性质具有区域性和某种全球可对比性。经对比,寒武纪的海平面变化大多数周期具有全球变化的同一性,仅徐庄期频率高而崮山期频率低。早奥陶世构造活动弱,高频层序发育,含18～24个高频层序,合并为3～4个层序组;晚奥陶世具有5～6个层序周期,海平面变化总体趋势具有全球性,层序周期具有可对比性。根据地球化学分析,烃源岩主要与张夏组、马家沟组有关的密集段和与乌拉力克组有关的复合密集段相联系。良好的储层包括与不整合相关的古喀斯特、TST和HST的碳酸盐岩隆、生物碎屑滩和LST的浊积岩、LST底部和HST顶？     

基于激光U-Pb定年技术的白云岩储集层形成过程恢复——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例

针对以往定性或半定量研究白云岩储集层形成过程所取得的认识存在争议的问题,以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例,应用激光U-Pb原位定年技术,并结合碳氧同位素组成等分析测试数据,对马家沟组风化壳岩溶型和丘滩型两类白云岩储集层形成过程进行研究.结果如下:①8个储集层样品定年测试显示马家沟组主要经历了 5期成岩作用,第1期为基质...