合肥盆地构造演化及油气系统分析

合肥盆地位于华北板块南缘 ,面积约为 2× 1 0 4km2 ,迄今尚未发现油气藏。盆地印支面 (侏罗系底 )上、下构造层具有明显差异 ,上构造层为陆相盖层 ,主要表现为张性构造 ;下构造层为海相层系 ,主要表现为压性构造。盆地经历了前中生代基底形成期和中、新生代陆相盆地发育期 ,现今盆地总体表现为中央隆起、四周凹陷的格局。按照“主力烃源岩—主要储集层—主要成藏期”的命名原则 ,盆地可划分为 3个油气系统 :Pz J1—Pz J (K1)—T3 K、K1—K—K2 E和Pz—Pz K2 E—E。最有利勘探区为大桥凹陷 ,其次为朱巷斜坡。由于盆地内古生界缺乏钻井标定 ,烃源岩条件不清 ,侏罗系及白垩系以河湖相砂泥岩为主 ,缺少良好的膏盐岩区域盖层 ,且曾遭燕山期等多次构造运动的改造和破坏 ,不利于油气保存 ,加之中、新生界缺乏构造圈闭 ,因此 ,总体而言盆地油气勘探存在较大风险。图 3参 2 2     

合肥盆地油气勘探现状及对策

自1958年以来,先后有10余个单位参与过合肥盆地的油气勘探及研究工作,大致经历了三下四上的曲折历程。目前,合肥盆地尚处于盆地勘探初期的低勘探程度阶段,许多基本的石油地质问题有待于进一步深化,现阶段合肥盆地的油气勘探应加强石油地质的综合研究,钻探工作应以解决盆地基本的石油地质问题为主,是合肥盆地近期油气勘探的主要任务。     

全球原型盆地演化与油气分布

在全球古板块重建基础上,对全球4 091个地质单元不同地质历史时期的大地构造特征和原型盆地性质进行厘定,并以468个重点盆地为关键标定,恢复了全球前寒武纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、早白垩世、晚白垩世、古近纪和新近纪13个地质时期的原型盆地类型及其古、今位置分布,探讨了全球原型盆地演化规律及其与烃源岩发育和油气富集的关系。全球原型盆地的形成与板块构造演化密切相关:(1)罗迪尼亚超大陆裂解、分离阶段,主要形成克拉通盆地和被动陆缘盆地;(2)冈瓦纳大陆漂移与潘基亚超大陆的形成控制古生代被动陆缘盆地、弧后盆地和前陆盆地的共同发育;(3)潘基亚超大陆的裂解主要控制了裂谷盆地和被动陆缘盆地的发育。全球烃源岩发育与大陆裂解、海平面上升和海侵广泛有关,主要发育于拉张环境下形成的被动陆缘盆地和裂谷盆地,以侏罗纪和白垩纪最为发育。针对多期叠加型盆地,通过分别恢复不同期次的盆地原型,预测其生-储-盖组合分布与油气富集有利区,对中国石油公司开展海外战略选区和油气勘探具有重要的指导意义。     

郯庐断裂带对合肥盆地油气地质条件的控制

郯庐断裂带的左行平移发生在早白垩世,并将大别—胶南造山带左行错开。该断裂带的平移在合肥盆地东部控制发育了早白垩世的走滑盆地,其中沉积了朱巷组地层。早白垩世走滑盆地内的半深湖—深湖环境下,形成了一套最大累计厚度达600m的暗色泥岩,属于腐殖型的较差烃源岩。郯庐断裂带晚白垩世—老第三纪的伸展运动,在合肥盆地东部控制形成了半地堑式断陷盆地,分别沉积了上白垩统响导铺组、张桥组和下第三系定远组。响导铺组和定远组中形成的烃源岩最大累计厚度不超过200m。新第三纪以来,随着中国东部受压、郯庐断裂带的逆冲活动,合肥盆地随之消亡。合肥盆地最有前景的勘探目的层应为石炭—二叠系含岩系。今后应加强对这套地层的构造、沉积相、煤生烃、二次生烃潜力的研究。     

改造盆地研究和油气评价的思路

改造盆地在我国分布广、数量多,为未来油气资源的主要接替区。这由中国大陆结构复杂、活动性强等基本特征所决定。油气的聚散、成藏和分布既严格受成盆期和成盆期前构造格局的控制,又明显受成盆期后每一次构造运动和任一种改造形式的影响,因而油气成藏过程复杂、分布规律多变,研究和勘探难度颇大。改造盆地研究与评价的思路和程式为 :(1)厘定盆地属性,分析动力环境;(2)恢复原始盆地,回归今盆位置;(3)揭示改造过程,明确几个时期;(4)确定改造程度,划分保存单元;(5)探讨聚散特点,评价资源规模;(6)重视多源油气,突破单一模式;(7)多期动态聚散,突出晚期成藏;(8)注意差异改造,切忌以点代面。     

东海陆架盆地南部新生代盆地原型及类比与油气勘探意义

在新生代区域构造演化分析的基础上,运用平衡剖面技术,同时参考前人研究成果,将东海陆架盆地南部新生代盆地原型演化划分为3个阶段。对各阶段盆地原型结构进行了分类,总结出研究区新生代以来主要受2期构造-热体制控制,具备典型断-坳原型叠合结构。通过与勘探程度较高的渤海湾复式盆地进行类比,认为区内东部坳陷带继承性断-坳叠合结构较西部坳陷带非继承性断-坳叠合结构更具广阔的油气勘探前景。     

全球原型盆地演化与油气分布

在全球古板块重建基础上,对全球4 091个地质单元不同地质历史时期的大地构造特征和原型盆地性质进行厘定,并以468个重点盆地为关键标定,恢复了全球前寒武纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、早白垩世、晚白垩世、古近纪和新近纪13个地质时期的原型盆地类型及其古、今位置分布,探讨了全球原型盆地演化规律及其与烃源岩发育和油气富集的关系。全球原型盆地的形成与板块构造演化密切相关：①罗迪尼亚超大陆裂解、分离阶段,主要形成克拉通盆地和被动陆缘盆地;②冈瓦纳大陆漂移与潘基亚超大陆的形成控制古生代被动陆缘盆地、弧后盆地和前陆盆地的共同发育;③潘基亚超大陆的裂解主要控制了裂谷盆地和被动陆缘盆地的发育。全球烃源岩发育与大陆裂解、海平面上升和海侵广泛有关,主要发育于拉张环境下形成的被动陆缘盆地和裂谷盆地,以侏罗纪和白垩纪最为发育。针对多期叠加型盆地,通过分别恢复不同期次的盆地原型,预测其生-储-盖组合分布与油气富集有利区,对中国石油公司开展海外战略选区和油气勘探具有重要的指导意义。     

鄂尔多斯张夏期原型盆地类型与油气勘探前景

中寒武统张夏组鲕粒灰(云)岩在鄂尔多斯具有一定规模分布,是值得探索的油气勘探领域之一。综合分析认为:张夏期盆地为隆坳相间格局,南北向展布的中央古隆起雏形起到了分隔鄂尔多斯西缘祁连海和南缘秦岭海的作用,盆地原型为克拉通台地型盆地。张夏组储层鲕粒结构类型复杂,主要成岩作用为白云岩化和埋藏溶蚀作用等;孔隙结构与储层物性分析表明为低孔、低渗储层,局部发育一些较好的储集岩。油气地质条件有利因素包括储集条件、储盖组合和构造背景,不利因素为寒武系烃源岩不发育。加强对寒武系的研究和勘探力度,争取油气勘探新突破是可能的。     

合肥盆地中—新生界烃源岩地球化学与构造背景分析

中—新生代合肥盆地受EW向特提斯构造和NNE向滨西太平洋构造等多元构造动力的控制,具有成盆期次多、构造运动频繁、沉降量和伸展量小、卷入构造层次浅等特点。这些特点对中—新生界烃源岩的发育及其有机质的转化是不利的。而古生界应为今后勘探的重点。      

合肥盆地盆缘刘老碑组烃源岩特征探讨

依据刘老碑组在合肥盆地周围的露头和钻井资料,通过地层特征、有机地化指标和岩相古地理的综合分析,认为刘老碑组有机质丰度达到烃源岩的要求,母质类型为Ι型干酪根,烃类转化率高,而且泥岩厚度大,总生烃量也大;虽然有机质已经过成熟,但完全可以生气,即处于热裂解成凝析油-湿气阶段,因此提出刘老碑组可作为合肥盆地的气源岩。此外,依据地层和盆地内的地球物理资料,推测合肥盆地内部可能存在刘老碑组,这为合肥盆地寻找天然气藏提供了理论依据。      

合肥盆地寒武系底部烃源岩沉积环境和地球化学特征

合肥盆地海相油气的勘探逐渐受到重视。盆地西部发现的寒武系底部海相泥质烃源岩具有重要的现实意义,对其沉积环境和地球化学特征的研究是进一步油气勘探的基础。层序地层学及有机地球化学研究表明,其沉积构造环境为拉张裂陷向移离扩张的过渡阶段,盆地性质属于内裂谷盆地向被动大陆边缘盆地的过渡类型,对于烃源岩的形成和保存极其有利。该套烃源岩有机碳平均含量为6.46%,有机质类型为I型,R_o(2%～3.5%)与T_max(500～600℃)反映的成熟度已进入过成熟早期乃至晚期阶段。生物标志物反映该套烃源岩在强还原高盐度的环境中形成,生源为菌藻类低等生物,其演化程度处于生油阶段。两类有机地化指标反映的成熟度差异,可能是各自代表的有机质不同。R_o和T_max主要反映烃源岩主体的成熟度,而生物标志物可能主要反映岩石包体有机质的成熟度。综合研究认为,该套烃源岩不仅处于生气高峰期,并具有生油的可能。该套烃源岩沉积环境和地球化学的研究,为合肥盆地勘探下古生界天然气藏提供了理论依据。     

楚雄盆地油气保存单元划分与评价

楚雄盆地经历了多期构造运动，油气藏形成的关键时段是燕山期，晚燕山期后上覆K2-E地层成为新的区域盖层，喜山运动的挤压作用加强或改造了原先形成的圈闭，同时造成油气重新运聚，形成新的油气保存单元。在油气保存条件综合分析的基础上，结合构造特征、含油气系统研究，将楚雄盆地现今油气保存单元划分为：持续型、残留型、改造型及重建型4种基本类型。最后，对各油气保存单元进行了综合评价，进而提出了下一步有利勘探目标。     

合肥盆地速度场特征

通过地震测井及地震叠前深度偏移处理,合肥盆地沉积岩速度场表现出复杂的空间差异性。总体上看,埋深及岩性是控制速度的主要因素,中、新生界以侏罗系特别是下侏罗统的层速度高,普遍达5000～6000m/s以上,反映其岩性致密及埋深较大;以中、上白垩统及第三系层速度较低,成为合肥盆地油气勘探的主要目的层。侏罗系下伏的古生界—上元古界遭受了印支期强烈的冲断叠覆改造,其速度场异常复杂。综合分析认为,大桥凹陷是合肥盆地油气勘探的主要有利地区,以勘探白垩系低幅度背斜—半背斜圈闭及岩性圈闭天然气藏为主,因此,进行深入细致的地震速度分析处理及地质-地球物理一体化综合解释、有效地识别这些圈闭就成为当前勘探工作的关键。     

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。     

合肥盆地重力场特征

合肥盆地地质构造复杂,地表沟壑纵横,通过对重力异常目标处理,揭示基底特征及断裂、构造发育情况,认为本区南北分区,"众凹环隆"。该文应用重、磁、电、震等综合物探资料,将本区划分为前陆冲断带、舒城前渊沉降带、六安前隆断褶带和肥北隆后斜坡带4个勘探区带。指出了下步勘探方向和勘探前景。     

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.