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。     

中上扬子地区燕山运动及其对油气保存的影响

通过对中上扬子地区不同部位侏罗—白垩系中不整合面、构造活动定年及构造变形的系统分析,将中上扬子地区的燕山运动分为4幕,分别发生在中侏罗世晚期、晚侏罗世末—早白垩世初、早白垩世末与晚白垩世。发生在晚侏罗世末-早白垩世初的燕山Ⅱ幕是该期构造变形的主变形期。燕山期构造运动是中上扬子地区的重要构造转换事件,燕山早期的构造运动(燕山Ⅰ,Ⅱ幕)表现为多向挤压、块体旋转、多向冲断走滑和复杂的联合复合关系等特点,而燕山晚期的构造运动(燕山Ⅲ,Ⅳ幕)则呈现"西挤东张"的构造格局,与之相应的盆山关系、变形样式及其动力学机制均有较大差异。同时,发生在晚侏罗世末—早白垩世初的燕山运动Ⅱ幕亦是影响中上扬子地区油气保存的最重要构造事件,它决定了中上扬子区隆升与沉降、以及海相油气保存的区域性差异,从而决定了不同构造带油气勘探前景的优劣。具体表现为,四川盆地持续沉降,油气保存条件好,经历了早期油藏、油气转化、晚期调整等3个成藏阶段;上扬子区周缘褶皱—冲断带,表现为持续抬升剥蚀,油气保存条件较差,只经历了早期油藏、晚期改造与破坏等2个阶段;中扬子地区在该期构造运动后转入陆内断陷沉积体系,油气保存条件的优劣取决于重建型陆相盖层的封盖性能,油气成藏受限于二次生烃的有效性。四川盆地内,上、下组合均为良好的勘探领域;在黔中隆起周缘及齐岳山断裂以东的湘鄂西地区,寒武系膏岩层之下的下组合可能有一定的勘探前景;江汉盆地南部坳陷区陆相盖层之下可能有较好的二次生烃、晚期成藏及保存条件。      

四川盆地关键构造变革期与陆相油气成藏期次

四川盆地经历了多期构造演化,其关键构造变革期为印支期、燕山期及喜马拉雅期。通过对盆地内多个陆相碎屑岩油气藏的成藏时间进行对比分析,认为四川盆地碎屑岩油气藏总体上经历了3期成藏过程,即印支晚幕、燕山中—晚幕和喜马拉雅早幕,这与四川盆地整体经历的构造演化关键构造变革期一致。四川盆地西部地区北部气田的主要成藏时间早于南部,主要原因为川西地区构造活动的差异性;自西向东成藏时间具有逐渐变早的趋势,主要原因为四川盆地及其周边造山带构造活动的差异性,川西前陆盆地紧邻龙门山冲断带,从龙门山往盆地中部形变依次变弱。     

塔里木克拉通继承性构造与新生构造并存的时空发育特征及其对海相油气勘探的指导

塔里木克拉通由塔北地块与塔南地块晋宁运动时拼合形成,基底构造线因地而异.分阶段讨论了塔南、塔中和塔北地区各期新生构造的形成时代、方向和活动方式,并从与周缘造山带耦合演化的角度探讨了其形成机制,分析了其海相油气勘探意义.与扬子对比发现塔里木的海相油气具以下特点:1)海相油气主要在晚海西-印支期成藏,必须正确认识古油藏在喜马拉雅运动时的调整或晚期次生成藏规律;2)海相沉积的每一地史阶段可能有不同方向的新生构造同时活动,复杂断裂系的多期次活动使早期油气成藏、晚期调整或次生成藏并形成大型复式油气聚集区成为可能;3)古近系膏盐岩层是层间滑动面,古生界不仅后期变形相对较弱,且变形以断裂为主,褶皱的发育受制于断层,含油气构造带主要是断裂带.      

论下扬子地区多期构造格局叠加及其油气地质意义

下扬子地区在长期演化过程中形成了多期构造格局叠加,决定了海相古生界、中生界及其烃源岩的复杂保存情况及成藏条件。该地区早期受秦岭洋和华南洋（ 两大缝合带） 演化控制,构造格局表现为“一台两盆”和“南台北盆”;印支期至早燕山期受华北、华南两大板块之间北西南东向挤压对冲作用控制, 大致以沿长江的中央台地为对冲向斜带,形成北东向成带分布的推覆构造带,伴随近东西向左旋走滑活动,发育火山沉积盆地;燕山晚期,构造应力场转换,北东向、近东西向构造控制了晚白垩世—早第三纪的断陷沉积,形成高、中、低台阶古地貌,区内北西分带、南北成块的构造格局定型。综合分析不同时期构造格局的特点,对下扬子地区构造区划、区带评价和勘探部署有重要指导意义。认为：中、低断块油气地质条件较好,其中推覆前缘山带、后缘凹陷可寻找多种类型油气藏,而对冲向斜带（无为、句容等地） 是海相中生界、古生界油气勘探的优选地区。     

海相叠合盆地构造演化与油裂解气晚期成藏关系

海相叠合盆地蕴含丰富的油裂解气资源,其晚期成藏过程经历了早期古油藏成藏与晚期油裂解成气阶段,受构造演化控制作用明显。探索构造演化与晚期油裂解气成藏的关系,对油裂解气藏的勘探具有指导意义。以四川盆地蜀南地区构造演化与晚期油裂解气成藏关系为研究实例,通过分析构造演化与沉积响应,研究古老烃源岩生烃演化过程、原始油气聚集、原油裂解与天然气晚期成藏关系。蜀南地区寒武系筇竹寺组烃源岩存在3次生烃期和2次生烃停滞期,筇竹寺组烃源岩在加里东期和海西期发生的沉积埋藏和抬升剥蚀事件出现了2次生烃和2次停滞,印支期和燕山期上覆巨厚沉积地层使得筇竹寺组烃源岩持续生烃;龙王庙组古油藏内原油存在一次油裂解生气过程,印支期后三叠系埋藏深度足够大并激发了龙王庙组古油藏内原油的裂解成气,持续到燕山晚期,提供充足的气源。研究得出以下结论:1海相叠合盆地的构造沉积演化控制了油气基础地质条件的发育;2构造沉积演化控制了古老烃源生烃过程;3构造沉积演化控制了古构造发育、古油藏聚集与保存;4构造沉积演化控制了古油藏的原油裂解与晚期聚集成藏;5建立了古老海相烃源层系晚期油裂解气成藏的研究思路,以期对同类古油藏研究起到借鉴作用,扩大油裂解气藏勘探的规模。     

中上扬子区关键构造变革期、构造变形样式与油气保存

由于受不同的地球动力学背景和构造应力场控制,中、上扬子区在地史发展的各个阶段经历了多期的构造变革,形成了各种样式的断裂、褶皱和不整合构造,期间共经历了广西运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动等4期关键构造变革期。广西运动在研究区形成了大范围北东走向的构造变形;印支运动主要表现为海陆转换;燕山期为大型陆相湖盆沉积阶段;喜马拉雅期研究区遭受了来自3个方向的挤压。4期关键构造变革期对油气保存的影响主要表现为泥岩盖层的发育和保存。广西运动使中、上扬子区重要的志留系泥岩盖层大面积遭受破坏;中、下三叠统泥岩在印支运动遭受广泛剥蚀;燕山中期的构造运动对四川盆地以外早燕山期的区域盖层造成了严重的剥蚀;喜马拉雅运动使得隆起区上部的中、上中生界和新生界泥岩盖层完全破坏,仅在局部坳陷地区得以保存。除了泥岩盖层的发育以外,关键构造变革期的构造变形样式也制约了中、上扬子区的油气保存。川东地区主要以发育隔档式褶皱为主要特征,由紧闭背斜和宽缓向斜组成;湘鄂西地区的滑脱层较川东地区滑脱层深,主要为志留系和下寒武统泥岩;雪峰隆起由东南向西北的逆冲作用,使得其西北缘发育大量的地表高角度突破断层;在湘鄂西地区则发育低角度的逆冲断层,与下寒武统和志留系盖层形成了重要的油气保存条件。      

伊宁凹陷构造样式及其与油气关系

伊宁凹陷受北、中、南天山造山作用的影响,构造条件复杂,开展该区构造样式分析及与油气关系的研究至关重要。伊宁凹陷主要发育北西—北西西向逆冲断裂,这些断裂形成于海西末期,大多持续活动于印支期、燕山期,终止于喜马拉雅期;按断裂发育特点和对沉积、构造的控制强度等,可分为控盆深大断裂、控带大型断裂和控构造次级断裂。这些断裂与相应褶皱构成的断—褶组合体在伊宁凹陷主要表现为对冲、背冲、叠瓦状、“Y”字型和花状等构造样式。根据构造样式及其所代表的构造变形强度,将伊宁凹陷自北而南分为北缘强烈变形带、霍城—曲鲁海弱变形带、察县—Y2井中等变形带和南部中强变形带。中生代以来,伊宁凹陷经历了印支期大规模断坳型盆地形成、燕山早中期类前陆盆地的形成与发展、燕山晚期整体抬升与微不均衡的盆地改造、喜马拉雅期古近纪—新近纪的不均衡发展等4个演化阶段。研究区在构造演化过程中,沉积残存了中二叠统塔姆其萨依组、上三叠统白碱滩组和下侏罗统八道湾组3套主要烃源岩,并分别于印支期—燕山期、燕山早期—燕山晚期依次进入大规模生排烃期。印支期—燕山期形成的构造与断裂褶皱构造样式是油气运聚的主要指向区,察县—N4井及其周缘形成的“Y”字型和花状等断褶构造样式在油气勘探中值得重点关注。     

川东南涪陵地区构造演化与油气成藏关系

利用地震、地质资料,系统分析了川东南涪陵地区印支期至今构造演化特征及其对油气聚集的控制作用。研究认为涪陵地区印支期—燕山早期构造抬升呈现南北高,中部低的鞍状特点、晚燕山期开始挤压,至喜山期挤压作用最活跃。结合涪陵地区沉积埋藏史,认为海相上组合各层系油气成藏受构造作用控制,整体经历了印支期—燕山早期古油藏形成、燕山中晚期古气藏发育和喜山期气藏调整改造的过程,但不同层位不同圈闭类型受构造控制作用不同。图9参9     

中扬子湘鄂西区构造演化特征

中扬子湘鄂西区为中国南方海相天然气重点地区,分析其构造演化特征对该区常规天然气及页岩气勘探具有重要指导意义。运用重力、磁力、野外地质调查、地震及钻井等资料,明确了湘鄂西晋宁期-喜山期可划分为基底形成阶段、旋回性坳陷沉积阶段及变形、变位阶段,其中澄江期至部分印支期形成了区内广布的以海相碳酸盐岩夹部分碎屑岩为主的沉积建造,燕山主期为区内大规模褶皱及断裂形成期,是在研究油气保存条件时应重点探讨的构造活动期。     

中国南方海相层系油气成藏特点与勘探方向

在漫长的地质历史中,中国南方地层经历了多旋回构造运动与强烈后期改造,中、古生界油气的生成、运移、聚集成藏、保存和破坏经历了多期阶段式发展和演化的复杂过程。以四川盆地为代表的构造相对稳定、保存条件好的地区,具有多源供烃、早期聚集、油气转化、晚期定型的特点;中、下扬子中、新生界覆盖区,具有二次生烃、晚期成藏的特点;湘鄂西、滇黔桂等碳酸盐岩裸露区,则表现为早期生烃、后期破坏改造的特点。依据生烃期的早晚以及油气在完成初次聚集后至最终成藏定型是否突破了原始封闭体系,南方海相油气成藏模式可划分为原生型、次生型和再生型3种类型。依据不同地区的成藏条件与特点,南方海相领域的油气勘探应按重点展开、力求突破和区域侦察3个层次进行,即重点展开四川盆地区,力求突破黔西北地区、中扬子江汉平原南部及下扬子句容、海安地区,区域侦察黔南、滇桂及湘鄂西地区。     

中国古生界油气勘探成果及勘探战略思考

1984年9月22日塔里木盆地沙参2井在井深5 391 m的奥陶系获得高产油气流,开辟了中国古生代海相油气勘探的新篇章,成为中国油气勘探史上的重要里程碑,拉开了全国古生界海相油气勘探第二次大跨越的序幕。此后的30多年,先后在塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、四川等盆地共发现了近30个大油气田,使中国油气储量和产量不断攀升,创立了中国古生界海相油气成藏理论,形成了具世界领先水平的中国古生界海相油气勘探开发技术系列。在分析总结近30多年来中国古生界海相油气勘探成果的基础上,提出了2030年以前古生界海相油气勘探的方向,包括4个战略扩展区、9个战略突破区和5个战略准备区,分述如下,战略扩展区是塔里木盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地;战略突破区是塔里木盆地西南坳陷、阿瓦提断陷、孔雀河斜坡,准噶尔盆地东部隆起、乌伦古坳陷,柴达木盆地东北部上古生界,鄂尔多斯盆地北部和西北部下古生界,四川盆地北部,中扬子江汉盆地及周缘、湘西—湘中地区,下扬子古生界,滇黔桂地区古生界,华北盆地石炭—二叠系;战略准备区是河西走廊地区石炭—二叠系,东北地区石炭—二叠系,青藏地区、羌塘地区等,江西、鄱阳湖—三青江地区石炭—二叠系,海域的南黄海地区。     

中国南方海相油气勘探前景

对南方海相构造-层序-油气系统的综合研究表明,南方海相地层发育5套区域性主力烃源岩和多套局域性烃源岩(下寒武统、下志留统、中二叠统、上二叠统、下三叠统),烃源岩热演化程度的不均一性决定了南方下古生界以天然气勘探为主,上古生界为油气勘探兼顾.印支及其以后的改造运动对南方海相及中新生代盆地的含油气性控制起到主要作用,叠合盆地中、晚期形成的油气系统最具勘探潜力.原生及次生油气藏的分布主要受生烃有利相带和古隆起、古斜坡的控制.环扬子陆块叠合盆地群、苏北-南黄海南部盆地以及江南隆起北缘冲断推覆体下海相地层保存区将是南方海相油气勘探的重点.     

中国南方古隆起对中、古生界原生油气藏的控制作用

乐山—龙女寺、黔中及江南隆起主要控制了上震旦统及下古生界原生油气藏的发育,泸州、开江隆起及南盘江—十万大山地区的晚古生代—三叠纪(孤立)台隆控制了上古生界及三叠系原生油气藏的分布.南方古隆起均被不同程度地改造,使完整的隆起面貌已不复存在.南方现存的中、古生界原生油气藏很少,四川盆地的早期原生油气藏绝大多数被改造变成了次生气藏,四川盆地以外的扬子区及华南区的原生油气藏则基本被破坏成为古油藏.提出南方中、古生界油气勘探应主要考虑次生油气藏及再生烃油气藏的勘探,上扬子地区主要考虑次生气藏的勘探,中、下扬子地区主要考虑再生烃油气藏的勘探.文中还指出了具体油气勘探有利区,并已经得到苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田及江汉盆地沉湖地区南部开先台西含油构造勘探发现的证实.      

中扬子地块西部地区结构构造与页岩气保存条件的关系

中扬子地块西部地区下古生界暗色页岩发育,为海相页岩气的富集成藏奠定了物质基础。为了查明构造对页岩气差异保存的控制作用、揭示页岩气保存的关键因素,首先精细解析该区的结构构造特征,开展构造结构模式识别与构造区带划分,研究构造的变形方式及变形强度;在此基础上,分析确定不同构造样式与页岩气保存条件的关系;进而结合构造变形与海相页岩岩相古地理特征,指出该区页岩气勘探的有利区带。研究结果表明:①该区可分为4个构造形变带,识别出限制型、弱改造型和强改造型3类前展式结构模式;②限制型位于湘鄂西北段,前展式构造不完整,发育冲断带和挤压断褶带;③弱改造型和强改造型分别位于湘鄂西和武陵山地区,具有完整的前展式构造,但前者的变形强度较弱,未经历晚期的构造叠加改造作用;④该区存在着3个构造转换带——川东断褶带与湘鄂西断褶带构造转换带、湘鄂西断褶带与武陵山断褶带构造转换带、中扬子地块露头区与盆腹区构造转换带,其中前者以齐岳山断层发生构造转换,西侧川东断褶带为隔档式褶皱,断层密度小、地层剥蚀强度小、页岩气富集于背斜和斜坡中,东侧湘鄂西断褶带为隔槽式褶皱,断层作用强、地层剥蚀强度大、页岩气富集于残留向斜中。结论认为,该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气在秭归向斜、冲断—滑脱带和齐岳山断层西缘保存条件为最好;下寒武统牛蹄塘组页岩气勘探的有利区带分布于开县对冲带、挤压褶皱带、冲断—滑脱带和宜昌斜坡西侧。     

江汉盆地印支—喜马拉雅期构造演化与海相地层油气成藏模式及勘探方向

江汉盆地自晚元古代统一的变质基底形成后,先后经历了加里东、海西—早印支,晚印支—早燕山以及晚燕山—喜马拉雅期四次大的构造运动,从而形成前印支期的地台型广海盆地、印支期间的前陆湖沼盆地和晚燕山以来的内陆断陷盐湖盆地叠置的“三层楼”构造格局。江汉盆地构造的复杂演化过程表明,江汉盆地具有改造盆地的特点,同时也决定了该区的成藏基本地质要素动态演化的复杂性。构造演化对油气的运移、聚集与保存起到了至关重要的控制作用,从而赋予江汉盆地平原海相地层油气运聚时间长、跨度大而且聚集规律复杂的特点。根据构造对油气运聚的控制,推测具有早期生烃早期成藏、早期生烃晚期成藏、晚期生烃晚期成藏和次生混源成藏4种成藏模式。同时,油气勘探的难易程度也受控于构造演化,早期生烃早期成藏模式油藏的有利发育区是油气勘探的首选勘探领域。     

重庆南川地区中奥陶统-上奥陶统牙形石序列及地质意义

通过对重庆南川地区三泉镇中奥陶统-上奥陶统的露头剖面进行连续的牙形石采样分析,确定了29属55种牙形石,建立了8个牙形石带,自下而上分别为Baltoniodus norrlandicus带、Lenodus antivariabilis带、Lenodus variabilis带、Pygodus serra带、Yangtzeplacognathus jianyeensis带、Baltoniodus variabilis带、Hamarodus brevirameus带和Protopanderodus insculptus带,其发育时代为中奥陶世达瑞威尔期-晚奥陶世凯迪期。其中,可能缺失2期牙形石带及相应的地层,包括牯牛潭组顶部缺失与湖北宜昌地区黄花场剖面相对应的Yangtzeplacognathus protoramosus带,大田坝组与宝塔组之间缺失与黄花场剖面大致相当的Baltoniodus alobatus带。从中扬子的湖北宜昌地区向西至重庆石柱地区,再到上扬子的重庆南川-贵州习水地区,中奥陶统-上奥陶统由发育完整转变为在中奥陶统达瑞威尔阶中-上部缺失1期牙形石带及相应地层,在达瑞尔威尔阶的中-上部和桑比阶内部缺失2期牙形石带及相应地层。地层特征表明,中奥陶世-晚奥陶世上扬子地区曾存在古陆,而中扬子地区则一直保持了海洋的古地理格局。     

滇桂交界区印支期增生弧型造山带:兼论与造山作用耦合的盆地演化

简要介绍了中越交界处古特提斯缝合线的展布,首次报道了八布-PhuNgu洋壳形成的Sm-Nd等时线年龄328.3Ma.该洋盆自早二叠世至中三叠世一直处于向南西的消减中,不同时期的火山弧和被动大陆边缘的位置指示它为后退式消减,被刮削下来的海台碳酸盐岩和活动大陆边缘的火山-沉积岩增生在越北地块上使后者不断向北东成长.晚三叠世时华南次大陆与增生了的越北地块碰撞,增生的火山-沉积楔仰冲超叠在前者上.讨论了增生弧型造山带的主要特点,以贵州为主要实例探讨了与造山作用耦合的盆地演化,提出油气勘探的有利地区是因下插而掩埋的华南次大陆的海相上古生界和三叠纪前渊-前陆沉积.