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。     

中国晚古生代两大古海洋及其对盆地的控制

中国晚古生代主要发生了2个重要地质事件:一是古中亚洋于晚泥盆—早石炭世俯冲消减,以及兴蒙造山系把古中国与西伯利亚陆块缝合成巨型古亚洲陆块;二是古特提斯扩张和古亚洲南东南边缘离散。在晚古生代—三叠纪期间,古亚洲克拉通发育了以下3类原型盆地:1)会聚边缘盆地,主要形成于中晚泥盆世—石炭纪北方陆块南缘,泥盆纪—石炭纪中央造山系的一侧或两侧,晚二叠世—三叠纪华南陆块南缘;2)离散边缘盆地,古特提斯拉张期形成,主要分布于华南陆块南缘、北西缘和塔里木南缘;3)克拉通内盆地,包括台内坳陷、台内断坳或断陷、裂谷和由残余海盆演化成的坳拉槽(钦防盆地)。     

中国早古生代三大古海洋及其对盆地的控制

以中国诸陆块和古中国洋为中心的晚元古代—早古生代古板块体制可概括为"三洋四陆",即3个相互连通的洋盆分割了四大陆块(群):西伯利亚陆块(群)、古中亚洋、华北陆块群、古中国洋、华南陆块群、原特提斯、印度冈瓦纳。3个洋盆的扩张、消减,陆块碰撞造山或增生造山及其转化着的地球动力在各陆块内的响应导致这一时期中国早古生代盆地的形成和演化。由此形成了台内和陆缘不同的原型盆地演化序列。在大陆裂解期,台内主要出现裂谷、坳拉槽原型盆地,然后转为台内坳陷。早古生代陆块规模小,陆缘盆地风格突出。在造山带形成与演化中,陆缘坳陷对油气的赋存意义最大。     

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。     

鄂尔多斯盆地西部晚三叠世原型盆地恢复及其改造演化

恢复鄂尔多斯晚三叠世原型盆地是评价盆地西缘上三叠统油气勘探前景的重要问题。研究认为，在三叠纪延长组沉积期，鄂尔多斯盆地西部受秦祁褶皱带和阿拉善古陆控制，六盘山西缘大断裂和贺兰山西缘断裂分别构成晚三叠世沉积盆地的西南与西北边界；走廊过渡区与盆地本部沉积具有连通性，形成向西开口、南深北浅、主体为北西-南东向的大型不对称坳陷盆地，银川盆地、六盘山盆地是鄂尔多斯盆地的一部分，盆地西缘前人所称的“南北古脊梁”不起沉积分割作用。延长组沉积期湖盆西部从南到北发育油水河-镇原、景泰-环县、窑山-甜水堡和汝箕沟-盐定4个三角洲沉积体系，受不同物源影响，各体系沉积特征不同，并且经后期构造运动改造，在盆地西缘冲断带上盘残存不全。但在现今冲断带以东及其掩覆地区延长组保存较完整，延长组残余沉积分布广泛，勘探前景广阔。     

中国南方新元古代—早古生代构造演化与盆地原型分析

中元古代末发生的晋宁运动在中国南方扬子陆块的周缘形成碰撞造山带,使华夏、川滇藏等陆块与扬子陆块拼合成统一的华南古大陆,奠定了新元古代—早古生代盆地发育的基底.新元古代—早古生代,中国南方在陆块裂解—离散—聚合不同的构造运动体制下,分别在扬子陆块的边缘和内部形成了不同的盆地原型及其演化序列.在扬子陆块的南、北缘,主要形成了裂陷—被动大陆边缘坳陷—前陆盆地的原型演化序列;在扬子陆内,由陆块离散拉张背景下整体下沉形成的碳酸盐岩台地演化为陆块聚合挤压背景下形成的台内坳陷盆地.而且,经加里东运动后,中国南方大陆得到了新的增生和统一,基本构造格局已经形成.     

鄂尔多斯盆地南部晚古生代沉积特征与天然气勘探潜力

鄂尔多斯盆地南部地区是目前天然气勘探和研究程度较低的地区。在详细研究野外露头与钻井剖面的基础上,通过岩石学、沉积学分析以及古构造恢复等研究,阐明了晚古生代鄂尔多斯盆地南部地区有4个主要物源方向。指出该区太原组是一套以潮坪—潟湖—障壁岛—碳酸盐台地沉积为主的障壁海岸沉积,山西组沉积以曲流河、三角洲相为特征,下石盒子组发育辫状河、三角洲和湖泊相。鄂尔多斯盆地南部上古生界具有良好的烃源条件以及储盖组合,勘探潜力巨大。图5参14     

苏北盆地晚白垩世泰州期原型盆地恢复

通过研究区域地震剖面、砂砾岩分布特征等,确定苏北盆地晚白垩世原始盆地沉积边界;研究重矿物分布特征、砂岩体展布特征及联井剖面等,确定当时的沉积物源方向;通过区域地震相与单井相的结合,来恢复全区沉积相,进而恢复当时的原型盆地.研究认为,泰一段沉积时期,以建湖隆起为界,苏北盆地分为东台坳陷和盐阜坳陷2个大盆,在这2个坳陷内的凸起控制着地层的沉积厚度,沉积物源主要来自通扬隆起、鲁苏隆起和建湖隆起;而泰二段沉积时期,整个苏北盆地可能为一个大盆,东部以湖泊相沉积为主,西部为河流相与泛滥平原相,沉积物源来自通扬隆起和建湖隆起,但规模较小.     

南盘江盆地中三叠世浊流沉积模式初探

南盘江盆地中三叠世广泛发育一套浊流沉积,为海底扇模式:(1)具一般浊积岩特征;(2)水道沉积明显;(3)浊积岩剖面结构为推进型浊积扇剖面序列。不仅是海底扇,面且是多物源、多个浊积扇的堆积体。     

南盘江盆地中三叠世浊流沉积模式初探

南盘江盆地中三叠世广泛发育一套浊流沉积,为海底扇模式:(1)具一般浊积岩特征;(2)水道沉积明显;(3)浊积岩剖面结构为推进型浊积扇剖面序列。不仅是海底扇,面且是多物源、多个浊积扇的堆积体。     

中国中西部前陆盆地油气分布与勘探方向

中国中西部前陆盆地具有多旋回复合特征：①以中生代（部分包括晚古生代晚期）前陆盆地为主体，发育陆相沉积层序；②普遍缺乏典型前陆盆地的被动大陆边缘层序“基础”，“基础”主要为晚古生代或更早形成的褶皱基底或前陆盆地；③普遍叠置新生代再生前陆盆地。受中生代前陆盆地早期阶段坳陷或断陷发育及温暖潮湿气候控制，主要烃源岩是三叠系－株罗系（部分包括石炭－二叠系）烃源岩。这些烃源岩厚度大，有机质丰度高，以Ⅲ型干格酪根为主，受第三纪再生前陆盆地叠置的控制，具生高峰期晚、成藏期晚的特征。叠置沉积物厚的地区普遍进入高－过成熟阶段，以聚集天然气为主；叠置沉积物较薄的地区以聚油为主。前陆盆地的油气分布明显受盆地结构控制，不同构造单元的成藏组合类型不同：前陆褶皱－冲断带油气以近源垂向运移为主，往往形成与冲断层有关的油气藏；前陆斜坡带油气以侧向运移为主，形成地层、岩性和与断块有关的油气藏。中西部前陆盆地油气富受盆地原型及其叠加、改造的控制。发育早、演化长、继承型或叠合型前陆盆地含油气前景最好，残余型前陆盆地次之。通过对中西部前陆盆地油源条件、冲断带演化、构造样式、油源断层、封盖层特征、晚期断裂活动强度等分析，提出库车、准噶尔南缘、塔里木西南缘、祁连山北缘、柴西南缘、川西、柴北缘等是进一步勘探的有利领域。     

中国西部地区沉积盆地热演化和成烃史分析

对于揭示大陆岩石圈的地球动力过程及沉积盆地中源岩的生烃历史而言，热体制都非常重要。中国西部地区的热背景较低，但由于各沉积盆地的地质演化历史不同，它们的热体制和热历史不一样。利用磷灰石裂变和镜质组反射率等古温度标志参数对塔木、准噶尔和柴达木盆地的热历史进行模拟，结果表明：柴达木盆地的地热梯度从第三纪以来逐渐变小，第四纪又微增；塔里木盆地经历了复杂的热演化史，二叠纪的火山活动使地热梯度相对较高，但新生代地热梯度下降很快，现今地热梯度仅约为20℃／km；准噶尔盆地的地热梯度和大地热流在其地质演化过程中逐渐减小。不同的热演化史导致不同的生烃史，对各盆地主要烃源岩的生烃史模拟结果表明，R。值为1．0％的生油气高峰期不同，从而使各盆地的油气勘探前景存在差异。     

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。     

试论中国西部陆内俯冲型前陆盆地的基本特征

中国西部陆内前陆盆地大多是由陆内(C-型)俯冲形成的。陆内(C-型)俯冲是中国西部大陆构造的一种特殊构造形式,发育在陆内褶皱山系与前陆盆地的结合部位,形成于中国大陆拼接之后。微陆块拼接构成的中国大陆构造是中国西部前陆盆地结构复杂的重要因素;陆内(C-型)俯冲是C-型前陆盆地与C-型造山(冲断)带物质流和能量流循环的内在原因;特提斯洋关闭和印度板块持续推挤是中国西部前陆盆地形成的构造动力学背景。中国西部前陆盆地在成因机制、盆地类型、地质特征及油气成藏等许多方面,与典型的前陆盆地有很大差别。陆内俯冲型(C-型)前陆盆地具有陆相烃源岩、低孔渗性砂岩储层、油气圈闭多样、以喜山期为主多期成藏的特点。     

中国中西部地区关键构造变革期次及变形特征

中国中西部地区大型盆地都经历了多期构造运动,这些大大小小的构造事件对盆地的形成演化起到了不同的控制作用。晚古生代以来,中西部地区大型盆地的发展可分为晚古生代-早中生代的"北聚南离"过渡构造体制和中生代以来的陆内变格体制,盆地关键变革期总体受控于这2种构造体制,随所处构造位置不同,在变革期次以及变形特征上存在一定差异。总体存在2个关键期：一是海西晚期-印支早期,主要导致盆地完成海陆转变;二是燕山期-喜马拉雅期,这是中西部地区构造活动最为强烈的时期,也是主要构造主形成期,同时也大多对应着碎屑岩层系的主要成藏期和改造期,其变形特征主要表现为断裂-褶皱改造和差异抬升掀斜作用。     

东秦岭—大别造山带及两侧晚古生代构造环境与油气意义

通过对秦岭—大别造山带及两侧火山岩地球化学分析认为,略阳庄科和大西洋中脊的岩石可归为一类,其特征是K₂O/SiO₂比值低,TiO₂/SiO₂比值高,其∑REE值低,稀土模式平缓,不富集轻稀土,介于大陆和大洋拉斑玄武岩之间;略阳三岔子、石泉两河和日本岛弧地区的岩石其特征是K2O/SiO₂比值高,TiO₂/SiO₂比值低,其∑REE值高,稀土模式为陡右倾,富轻稀土.综合研究认为晚古生代西秦岭(勉略—阿尼玛卿—索托湖—麻扎)为古特提斯大洋环境,往东经镇巴—城口—青峰—襄樊—周家湾—广济为坳拉槽特征.同时期造山带南侧主要受古特提斯洋的影响处于海相沉积的伸展环境;北侧处于隆起状态下的陆内坳陷沉积.南侧二叠系碳酸盐岩、泥页岩及煤系是主要烃源岩,以生气为主;北侧石炭—二叠系煤系地层是主力烃源岩,晚燕山—喜山期二次生烃具有重要的油气意义.     

晚古生代构造—沉积分异对四川盆地二叠系多类型气藏的控制作用

基于晚古生代全球构造背景和上扬子地区构造环境、盆地原型及四川盆地二叠纪岩相古地理的分析,结合二叠系气藏特征和成藏条件认识,探讨了晚古生代构造—沉积分异对四川盆地二叠系多类型气藏的控制作用。结果表明,伸展背景下构造差异隆升或沉降形成隆凹相间的古地貌,导致四川盆地中二叠世—晚二叠世经历早期台地与台凹相间,晚期台地与裂陷槽(陆棚)相间的沉积格局的演化,台凹、潮坪—潟湖、斜坡、陆棚—盆地等相区(亚相—微相)控制发育的多套、多类型烃源岩,与受台地边缘礁滩、台内浅滩控制及后期成岩作用改造形成的多套、多类型储层构成下生上储、旁生侧储、自生自储等多种高效源储组合,构建了二叠系成藏的基本条件;多套、多类型储层是二叠系含气层系多、气藏类型多的根本原因。二叠系具备多领域、多类型、多层系综合、立体勘探的有利条件。     

中国海相残留盆地油气资源潜力评价技术探索

从活动论构造历史观出发,应用“原型控源、叠加控藏”的研究思路,分析了古中国陆、古亚洲陆和新亚洲陆3个地史阶段中陆缘与陆内盆地的形成演化,探索了中国古生界海相残留盆地TSM盆地模拟资源评价技术。研究认为中国古生代海相盆地在纵向上主要发育下寒武统、中上奥陶统-下志留统和二叠系3套烃源岩。下寒武统烃源岩分布于被动大陆边缘靠陆一侧,中上奥陶统-下志留统烃源岩分布于台内坳陷,二叠系烃源岩分布于陆内裂陷-坳陷盆地,被动边缘坳陷是烃源岩最有利发育区。烃源岩主要包括碳酸盐岩和泥质岩两类。通过原型盆地约束下的地质作用-油气响应确定性数学模拟方法进行网络整合,提供油气资源评估和位置预测,从而评价了古生代海相盆地原型的发育和后期叠加改造演化的过程及其油气意义。该方法在华北地区上古生界烃源岩潜力的评价应用中,取得了较好的效果。