川西前陆盆地侏罗系沉积体系变迁及演化模式

川西前陆盆地侏罗系整体气候炎热、干旱,受板块差异挤压的影响,周围山体继承性隆升,前渊坳陷不断发生迁移。构造作用控制物源区迁移,进一步分配了不同时期沉积体系的展布。通过大量野外露头、测-录井、岩心和分析化验资料,阐明了川西前陆盆地物源特征及沉积体系变迁,以塔里木盆地北缘现代沉积为启示,建立了川西前陆盆地沉积演化模式。结果表明:①这一时期,研究区主要发育2种类型沉积体系,分别为早侏罗世的冲积扇-河流-正常三角洲-湖泊沉积体系和中-晚侏罗世的冲积扇-河流-浅水三角洲-湖泊沉积体系;②早侏罗世,前陆盆地的前渊坳陷位于米仓山山前,短轴方向的龙门山主体是研究区的主要物源区;中侏罗世,前陆盆地的前渊坳陷转移到大巴山山前,长轴方向的大巴山和短轴方向龙门山主体共同为研究区供源;晚侏罗世,前陆盆地的前渊坳陷再次转移到龙门山北段山前,长轴方向的龙门山北段和短轴方向龙门山主体共同为研究区供源;③证实了"长轴短轴共存,近源远源汇砂"的物源分布特征,建立了2种川西侏罗纪前陆盆地沉积演化模式,分别为早侏罗世的再生前陆盆地大盆深湖模式和中-晚侏罗世的再生前陆盆地大盆小湖模式。     

塔里木中新生代盆地扩张和盆地俯冲与地幔柱

塔里木盆地自二叠纪以来,历经盆地扩张和盆地俯冲以及陆内造山作用的过程.盆地扩张和盆地俯冲是与地幔柱活动相互关联的地质作用,即由于地幔柱的形成和演化,塔里木地区的岩石圈是一个降温过程.早二叠世时,由于热地幔柱上升活动,引起在大陆壳区首先形成巨大的热穹窿构造,再进一步发展演化,形成地堑和断陷盆地.晚二叠世—三叠纪,盆地中部因在早二叠世地幔柱物质喷发后,热上涌减小,再之,由于位于克拉通,地幔岩石圈减薄程度相对较低,古地温较低,达不到产生伸展断陷盆地的临界值,形成陆内坳陷盆地;在盆地边部,由于地幔物质上涌,由盆地中部向四周产生强大的挤压,天山和昆仑山山系快速隆升,向盆地大规模冲断,分别形成两个陆内前陆盆地.侏罗—白垩纪,塔里木地区的岩石圈是一个降温过程,由于热沉降,形成陆内坳陷盆地.新生代,该区经历一个相对较快的降温过程,这一过程对应着大陆聚合、俯冲、逆冲推覆、碰撞造山等各种汇聚—碰撞—挤压环境,由此造成塔里木盆地四周山系不断上升,山系向盆地仰冲,盆地俯冲.正是由于地幔柱的形成和演化,致使盆内扩张,盆边向山内俯冲,发生陆内造山作用.塔里木中新生代的原型盆地有:横张裂陷盆地(早二叠世);陆内前陆盆地和陆内坳陷盆地(晚二叠—三叠纪);陆内坳陷盆地(侏罗—白垩纪);晚期前渊盆地(新生代).      

准噶尔多旋回叠合盆地的形成与演化

准噶尔盆地是在拼合增生的微陆块和古生代岛弧带基底上发展起来的大型复合叠合盆地,受控于古亚洲洋和周边造山带的演化,显生宙以来盆地经历了五大构造演化旋回,即寒武纪—中志留世的北准噶尔洋伸展—消减旋回、晚志留世—早石炭世的克拉美丽有限洋盆拉张聚敛旋回、晚石炭世—三叠纪的古亚洲洋全面消亡、早侏罗世—古近纪的陆内断坳旋回和新近纪—第四纪的压扭强挤压聚敛造山旋回。伸展期原盆的稳定地层层序往往发育良好的烃源岩,聚敛期原盆受到改造,成为构造圈闭发育或油气聚集的时期;此外,通过恢复盆地的演化过程指出泥盆—石炭系是未来准噶尔盆地寻找油气勘探大场面的新领域。     

库车和北塔里木前陆盆地与南天山造山带的耦合关系

一个完全发育的陆－陆碰撞造山带住往会形成双前陆盆地,库车前陆盆地和北塔里木前陆地构成了南天山造山带的双前陆盆地。前者是中生代南天山造山带陆－陆碰撞造山阶段的原前陆盆地,后者则是新生代南天山造带大规模陆内逆冲推覆阶段所形成的新前陆盆地,库车前陆盆地被后期的造山作用严重破坏,其楔顶带和前渊带的很大部分都已卷入了后期的造山作用。北塔里木前陆盆地是一个完整的前陆盆地,各沉积带发育齐全,分隔伊犁－中天山地块和塔里木古陆的古南天山洋盆于二叠纪末完全闭合（东部可能早一些）,两陆壳地块完全碰撞到一起,库车前陆盆地形成,新生代喜马拉雅造山作用的远程效应导致南天山造山带重新活动,发生陆内造山,形成北塔里木前陆盆地。     

从周缘盆—山耦合区带剖面结构特征分析准噶尔盆地构造演化

准噶尔盆地是多期构造挤压环境下演化形成的大型陆内叠合盆地，其盆地类型既有前陆盆地，也有陆内凹陷，其中，前陆盆地主要分布在造山带逆冲断裂前缘，陆内凹陷主要分布于盆地内陆区。基于前人的研究成果，结合在准噶尔盆地油气勘探开发实践中取得的新认识和对准噶尔盆地周缘盆—山耦合区带地质剖面及盆地不同时期沉积地层特征的分析，认为该盆地自二叠纪以来发育了3期前陆盆地，这3期前陆盆地及与其相关坳陷的组合和叠加是形成准噶尔盆地丰富油气资源和多样化成藏模式的主要原因。     

初论准噶尔盆地类型、演化特征及其含油气远景评价

准噶尔盆地是我国西部含油气区的一个大型叠合盆地。它叠合了中、晚元古代陆表海盆地,古生代早、中期的被动型大陆边缘的冒地斜盆地,晚古生代的碰撞前陆碰撞山前盆地,中生代一老第三纪的碰撞山前盆地,新生代晚期的碰撞复活山前盆地,以及晚古生代一中生代的盆地中部大陆裂谷盆地。叠合面积14.5万平方公里,叠合沉积岩最大厚度达12- 15公里。 盆地西北缘、东北缘和南缘都叠合着来 自盆地边缘俯冲、 碰撞沉降带深部和盆地中部裂谷坳陷区两个方向的数套油源,形成屋脊式油气富集带。此外,盆地中的煤成气资源和过成熟的天然气资源也十分丰富,是我国西部含油气区中油气资源非常丰富的大型叠合盆地,其远景储量有可能超过东部的松辽盆地。     

黄海海域盆地的形成与演化

扬子板块俯冲在华北板块之下,于三叠纪末完成陆-陆碰撞,进入陆内俯冲阶段,在造山带的侧翼形成陆内前陆盆地。此时在苏鲁造山带南侧形成的南黄海盆地即属于陆内前陆盆地(J₁-J₂),而苏鲁造山带北侧的北黄海盆地和胶莱盆地则缺失这套地层(J₁-J₂),可能处于隆起状态。从晚侏罗世到早白垩世(J₃-K₁),中国东部发生广泛火山喷发、岩浆侵位,反映了中国东部构造应力场发生明显的变化。大别-苏鲁造山带南北两侧构造背景有明显的差异。北侧的火山岩特征表明其北侧为裂谷环境,包括北黄海盆地和胶莱盆地,表现为地堑和半地堑形式,高角度平面正断层和犁式正断层发育。晚白垩世-早第三纪,中国东部构造背景又发生了明显的变化,发生大规模的断陷作用。大别-苏鲁造山带晚白垩世发育A型花岗岩,表明造山作用结束,进入造山带崩塌和后造山期,与中国东部总体的伸展期是吻合的。南黄海盆地断陷作用强烈,接受了厚度较大的下第三系;北黄海盆地断陷作用较弱,只在北部小范围内接受了厚度较小的早第三纪沉积。晚第三纪,南黄海盆地和北黄海盆地由于热沉降由断陷变为坳陷。     

天山南北前陆盆地侏罗系—白垩系沉积及储集层特征对比

通过库车坳陷与准噶尔盆地南缘侏罗系—白垩系厚度、岩性组合和沉积相对比分析,认为由于早白垩世之前天山南部古地势高于北部,使得库车坳陷与准噶尔盆地南缘在以上3方面存在明显差异,进而明确了库车坳陷侏罗系各组厚度均小于准噶尔盆地南缘,以及早侏罗世沉积环境存在显著差异的成因机制。晚侏罗世—早白垩世,天山南北古气候、构造古地理和古地形的差异,以及晚白垩世末期构造隆升与剥蚀作用,造成了库车坳陷与准噶尔盆地南缘白垩系沉积环境和厚度的差异,也造成了两者的储集层碎屑组分、埋藏方式、裂缝发育程度等方面的差异。在进一步厘定准噶尔盆地南缘深层岩相古地理特征和有利砂体展布范围的基础上,梳理天山南北前陆盆地深层储集层特征和控制因素的差异,认为勘探程度较低的准噶尔盆地南缘深层储集层受沉积相、地温梯度、埋藏方式、异常高压、次生溶蚀作用、构造缝等控制,指出了准噶尔盆地南缘深层有利储集层分布区。     

准噶尔弧后盆地与弧后残余盆地

准噶尔盆地是由准噶尔及吐鲁番、哈密地区石炭纪弧后盆地未完全关闭演化而来的二叠纪-侏罗纪弧后残余盆地组成。白垩纪-第三纪则是起源于特提斯区的板块运动对这里的挤压与走滑运动,在天山山前形成的类前陆盆地。多旋回叠加盆地控制了盆地的构造格局与热演化,扩大了盆地油气勘查领域。      

准噶尔盆地南缘侏罗系重矿物特征及其物源指示意义

应用随机森林分类法对准噶尔盆地南缘侏罗系2 418个样品的重矿物组合进行分类,确定了准噶尔盆地南缘侏罗系具有同源特征的重矿物组合分布,在此基础上结合稳定重矿物指数(ZTR)、沉积环境特征、古流向、U-Pb锆石年龄以及微量元素分析,探究准噶尔盆地南缘侏罗系不同构造单元的物源体系演化特征。研究区侏罗系主要存在北天山、中天山、扎伊尔山、博格达山以及卡拉麦里山5个物源区,其中早侏罗世以北天山—中天山、卡拉麦里山以及扎伊尔山为主物源区,中侏罗世博格达山开始隆升并提供物源。准噶尔盆地南缘侏罗系主要存在西部、中部及东部3个汇水区。准噶尔盆地南缘西部早侏罗世物源主要来自北天山及扎伊尔山,而中—晚侏罗世均以扎伊尔山为主物源区。准噶尔盆地南缘中部早侏罗世主物源区逐渐由北天山后退至中天山,西山窑组主物源区又重新从中天山回至北天山,头屯河组以及齐古组沉积时期均以北天山为主物源区。准噶尔盆地南缘东部早侏罗世—西山窑组沉积时期主要物源来自卡拉麦里山以及中天山,少量来自北天山;西山窑组沉积时期博格达山开始隆升并提供少量物源,头屯河组沉积时期博格达山隆升为主物源区,少量物源来自中天山;随博格达山进一步隆升,齐古组沉积时期中天山物源供给受阻,物源主要来自博格达山以及北天山。     

塔里木中新生代前陆盆地构造分析与油气领域

塔里木中新生代库车一拜城、喀什一叶城前陆盆地的形成与演化是与特提斯洋关闭、印度板块对欧亚板块的俯冲、碰撞所产生的远程效应相联系的,主要是:塔里木盆地基底向周缘的西昆仑、天山造山带陆内俯冲形成地壳叠加楔;造山带逆冲岩席向盆地的大规模推覆;盆地基底挠曲沉降形成挤榨前渊。通过大量的组构分析和三维有限应变测量,计算了造山带向盆地的推覆距离、前陆盆地的递进变形方式和压缩量以及所形成的圈闭类型和油气领域。      

中国中西部两期前陆盆地的形成及其控气作用

前陆盆地是指呈线性收缩于造山带和克拉通之间、由造山带逆冲负荷引起挠曲并沉降成狭长的沉积单元。中国中西部中新生代前陆盆地都处于特提斯北缘盆地群东端,其形成主要受特提斯演化控制。中生代以来,中国中西部地区分别在中生代早期、新生代晚期发育两期前陆盆地,又被分为3类、4种相应的前陆盆地(前陆逆冲带),主要由前陆盆地早期拉张环境下的细粒沉积物或碳酸盐岩和前陆挤压期的粗粒沉积物叠置而成,成为前陆盆地特有的二元结构。发育了前陆盆地特有的天然气地质特征,即拉张构造背景下沉积有效的烃源岩层系、挤压背景下发育前陆逆冲带、喜山期形成成排成带的大型圈闭。早期前陆逆冲带被后期构造改造叠加,主体部位构造圈闭破坏严重,冲断带前锋、前渊、前缘斜坡和隆起部位圈闭保存较好;晚期前陆逆冲带与前缘隆起构造圈闭发育,成藏条件好,是近期勘探的主攻目标。     

天山南北前陆冲断带油气地质条件对比及有利勘探领域分析

天山造山带南北两侧分布着库车和准噶尔南缘两个中、新生代前陆冲断带。天山造山带的形成与演化对于其两侧盆地的展布、基底性质、沉积盖层的规模、盆地整体结构特征、后期破坏等具有重要的影响和控制作用。在同一区域构造应力场的作用下,库车前陆冲断带和准噶尔盆地南缘地区构造演化和石油地质条件均表现出许多相似的特征,两者皆发育多套成熟烃源岩,叠置了多套优质储盖组合,发育多种类型的圈闭,生储盖条件配套良好,具备形成大型油气田的物质基础。     

C－俯冲带及对中国中西部造山带形成的作用

Ｃ－俯冲带处于造山带和前陆盆地之间，形成于中国大陆拼结之后，因前陆盆地深层次构造失稳而向造山带俯冲挤压，导致造山带中、浅层次构造向前陆盆地方向道冲及浅表层次滑覆。Ｃ型俯冲属陆内俯冲性质，具有中国大陆地质构造演化特色，不仅在中国中西部造山带的形成及其前陆盆地的发展中有重要作用，而且对前陆盆地油气富集条件有重要影响。     

准噶尔前陆盆地构造特征与油气勘探方向

准噶尔盆地是陆内坳陷盆地与前陆盆地相叠加的大型复合叠合盆地。自石炭纪以来,经历了3 期伸展及随后的热沉降作用,发育了3 大套烃源岩;其间发育了3 期前陆盆地,形成了一系列构造带,孕育了3 个关键成藏期。多次叠加作用形成了准噶尔盆地西北缘、南缘与东北缘3 个前陆冲断带。西北缘逆掩断裂带早已被证明为大型油气聚集带;南缘冲断褶皱带的大、中型油气田也正被逐个发现;东北缘前陆冲断带也显示出较大的勘探潜力。勘探实践证明,准噶尔盆地前陆冲断带勘探潜力巨大、前景广阔、领域明朗、方向清楚,是准噶尔盆地油气勘探增储上产的重要领域。     

天山陆内俯冲造山转换带的基本特征

天山山系是中国西北地区的一个复合造山带,中、新生代以来在印度板块与欧亚板块俯冲碰撞的远程挤压效应影向下,发生了陆内俯冲。塔里木地块和准噶尔地块相向俯冲于天山之下,造成了山系的急剧隆升和冲断推覆,在构造重荷作用下,沿着天山南、北山前发育了陆内俯冲型前陆盆地,这一特点已为大多数学者所共识。然而,天山陆内造山带在形成过程中沿着走向却存在明显的变化,尤其是东、西天山在地壳厚度、山系海拔高度、地震活动烈度等方面均有较大的差异,总体上以西天山的活动性明显大于东天山为特点。发育于准噶尔地块内的博格达山在这一阶段表现出强烈的活动性,山系隆升和褶皱冲断控制其边缘前陆盆地的充填,与西天山相对应。这说明天山陆内造山过程中存在着转换作用,把西天山陆内俯冲的地壳缩短量转换到了博格达山地区,由此平衡东、西天山的差异,故称之为陆内造山转换带。      

前陆盆地的类型及油气远景

根据前陆盆地形成的大地构造背景,前陆盆地可分为5类,即周缘前陆盆地。弧后前陆盆地。破裂前陆盆地。陆内前陆盆地和走滑前陆盆地。前陆盆地形成于挤压构造环境,具有一些相似的成因特征,如沉降中心与沉积中心不一致;沉降曲线呈陡、缓、陡3段;沉积物遭受挤压变形.根据变形强度的差异.可分出3到5个变形带等。形成于不同大地构造背景中的前陆盆地具有不同的充填特点和盆地结构,也具有不同的油气远景。周缘前陆盆地是由于陆-陆碰撞,在俯冲板块上产生的挠曲盆地,常由被动大陆边缘裂谷盆地转化而成。盆地充填具有双层结构,早期发有复理石前陆盆地,堆积厚度巨大,发育厚度较大的生油岩系;后期发育磨拉石前陆盆地,为向上变粗的序列,发育有较厚的储集岩系。这类前陆盆地具有极好的油气远景。孤后前陆盆地与A型俯冲作用有关,可以由弧后裂谷盆地转化而成。盆地充填可具双层结构或仅有单后结构,早期发育火山复理石前陆盆地,堆积厚度大,发育有较厚的生油岩,后期为火山磨拉石盆地。这类前陆盆地具有较好的油气远景。破裂前陆盆地的形成是因基底卷入前陆变形作用,造成了块状隆起和基底褶皱所分隔的孤立盆地。这类盆地中沉积岩层厚度不大,油气远景欠佳。陆内前陆盆地形成于板内,远离碰撞造山带,可能与碰撞造山带的远程效应有关。盆地充填具双层或单层结构,以发育磨拉石前陆盆地为主,早期复理石不发育。这类前陆地具有一定的油气远景。走滑前陆盆地发育于大型陆内走滑系的两侧,伴有拉分盆地,盆地充填具单层结构,发育磨拉石前陆盆地,沉积中心明显呈雁行排列。这类盆地油气远景有限。前陆盆地的结构具有不对称的特点。自造山带向盆地方向发育山前冲断带、前陆坳陷、前缘斜坡和前缘隆起等构造单元,相应地具有各自的油气藏分布模式。      

多造山带控制下的四川复合前陆盆地初析

深入研究四川盆地的起源及其演化过程,对该区进一步的油气勘探开发具有重大的现实意义。为此,根据2008-2010年度国家科技重大专项攻关研究的成果,将川西前陆盆地和大巴山前陆盆地合二为一,通称为四川前陆盆地,并给出了支持这一观点的4点主要证据,即：相同的大地构造背景、形成机制对前陆盆地的影响、“形”与“质”两方面的统一性、共同拥有同一个前陆隆起带。重点分析了盆地区域构造背景及演化过程、原型盆地与主控造山带的关系,结果表明,四川前陆盆地经历了不同时期由不同造山带控制、沉积范围变化大、沉积中心频繁迁移的复杂演化过程,不同类型盆地的垂向叠置,不同时期原型盆地的横向叠加,构成了多造山带控制下的复合型前陆盆地。最后,对盆地构造区带进行了划分,共划分出：造山带后缘推覆构造带、造山带前缘出露前锋逆掩推覆构造带、造山带山前隐伏前锋构造带、前陆盆地中央坳陷带、前陆盆地前缘斜坡带、前陆盆地前缘隆起区等6个一级构造带以及15个次级构造带。     

鄂尔多斯盆地西部逆冲推覆构造带特征及其演化与油气勘探

该带以青铜峡-固原断裂为界,以东为南北向构造带,以西为六盘山弧形构造带。逆冲带由一系列向东或北东逆冲的叠瓦状断层所组成,中生代是其主要形成和发育时期。本区含油远景以韦州-马家滩地区的原地岩体及南北向构造带的前缘外带北段为最好。     

我国中西部前陆盆地天然气分布规律与有利勘探区带优选

我国中西部前陆盆地天然气资源丰富,5个主要富气盆地的资源探明率只有9.3%,天然气勘探潜力较大。中西部前陆盆地大中型气田有7种富集成藏模式,其中冲断挤压作用是天然气分布的重要控制因素。研究分析了前陆盆地各二级构造带大中型气田类型及分布特点,认为冲断带下盘大型构造圈闭群、前渊斜坡岩性尖灭区带与浅层次生气藏、前缘隆起上的断块圈闭群等是前陆盆地有利的天然气富集区带。依据对前陆盆地地质规律深入研究的结果,结合目前天然气勘探实际,提出了大中型气田富集区带的优选原则,并优选了中西部前陆盆地5个天然气富集区带塔里木盆地库车前陆冲断带中的克依构造带逆冲断裂下盘的膏盐层下部大型构造圈闭群,柴达木盆地北缘冲断带的冷湖—南八仙构造带,四川盆地川西北前陆凹陷前渊区带的盐井沟—苏马头—龙泉山侏罗系浅层气,川西前缘斜坡带的梓潼斜坡上三叠统须家河组岩性尖灭区带,准噶尔盆地南缘第二排、第三排构造带的第三系、白垩系气藏。图1参4（曾宪斌摘）