准噶尔盆地石炭系油气成藏组合特征及勘探前景

随着五彩湾气田、石西油田、克拉美丽气田等石炭系火山岩油气田逐渐被发现,准噶尔盆地的石炭系业已成为油气勘探的重点层系。石炭纪是准噶尔-吐哈地块由地块裂离、拼合到克拉通内坳陷盆地演化的过渡时期,在早、晚石炭世分别经历了由伸展到聚敛的发展旋回,早石炭世以海相沉积为主,晚石炭世发育海陆交互相与火山岩建造。上石炭统巴塔玛依内山组火山岩以陆上中心式和裂隙式喷发为主,主要发育的中基性和中酸性火山岩经受长期风化淋滤以及有机酸、深部热液溶蚀,形成风化壳与内幕储层。风化壳储层厚度与规模受间断时间、岩性、岩相及断裂控制,储集空间以次生孔隙、裂缝为主,优质储层主要分布在不整合面之下350m距离以内,局部古地貌高部位更为有利;火山岩内幕储层主要受火山机构、岩相及短期沉积间断控制,火山爆发相、溢流相易形成有利储层。下石炭统主要发育砂砾岩储层。准噶尔盆地石炭系目前已发现9种油气藏类型和3种基本油气成藏模式。以储集体为基础,石炭系发育上石炭统火山岩风化壳、上石炭统火山岩内幕、下石炭统砂砾岩与上石炭统砂砾岩4类油气成藏组合,其中第1类为已建立的成藏组合,后3类为概念型成藏组合。准噶尔盆地石炭系烃源岩的厚度大,火山岩储集体发育,油气成藏条件有利,勘探潜力巨大,加强油气成藏组合分析是提高准噶尔盆地石炭系勘探效率的重要保证。     

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。     

含油气系统术语、研究流程与核心内容之我见

含油气系统是客观评价油气资源潜力与有效发现油气藏的重要工具。由于我国研究者对含油气系统认知程度和理解上的差异，对其术语使用、在油气勘探中的作用与解决实际油气勘探问题的认识深度很不一致。认为有必要统一含气系统的研究术语，推荐以“含油气系统”及相关述语作为统一术语使用。依据含油气系统四大地质要素和四大地质资源评价、远景目标优选和勘探规划与决策方面都有良好的应用前景和实用价值，代表石油地质综合研究和评价的技术前缘。建议含油气系统评价以“顺滕摸瓜”的方式加强过程恢复研究，在关键时刻界面关键内容成图，以描述系统的形成过程与范围。介绍了含油气系统评价的技术系列。     

北海盆地形成演化对大油气田的控制作用

分析了北海盆地的形成演化对大油气田形成的控制作用。研究认为,北海盆地经历了8个构造演化期,加里东运动期形成了主要变质岩基底;海西运动导致古特提斯洋关闭,形成联合古陆,同时沉积了盆地南部重要的煤系烃源岩;陆内克拉通期盆地南、北部持续沉降,前期干旱,后期大范围海侵,形成了盆地南部有利的储、盖配置;裂谷期区域拉张环境,产生了以维京、中央和默里湾为典型的地堑系与海槽;热隆起期中部区域隆起,伴随大量火山活动,为盆地北部储集层的发育提供大量物源;主要裂谷期中部穹窿沉降并被海水淹没,盆地北部发育优质烃源岩;晚裂谷期沉积环境相对稳定,盆地中部发育大量白垩,北部沉积泥灰岩,形成了盆地北部区域性的盖层;后裂谷期挪威—格林兰海陆壳分离,在之前的构造格架下持续稳定地接受沉积,为油气保存提供有利环境。最终形成南部为大气田、北部以大油田为主的分布格局,同时在维京和中央地堑内分别形成了"上生下储"与"下生上储"2种不同的成藏特征。     

乌拉尔前陆盆地带大油气田形成条件与分布规律

乌拉尔前陆盆地带包括蒂曼—伯朝拉盆地和伏尔加—乌拉尔盆地。该区油气资源十分丰富,目前共发现大油气田28个,为俄罗斯重要的油气生产基地。应用含油气系统评价的方法,通过对乌拉尔前陆盆地的形成演化和石油地质特征的分析,并对典型油气田进行剖析,探讨了主要油气田的形成条件和分布规律。研究认为,在晚泥盆世弗拉斯期-法门期被动大陆边缘阶段,快速沉降时发育良好的多马尼克组烃源岩,岩性主要为泥岩、泥灰岩,为整个盆地带最主要的烃源岩;储集层主要为泥盆—二叠系浅水陆架相的碳酸盐岩和碎屑岩;受海西期乌拉尔造山运动的影响,盆地不断抬升,二叠系空谷阶发育良好的区域性膏岩盖层;该盆地带主要发育构造圈闭,其次为构造-地层复合圈闭;受盆地差异沉降的影响,不同地区的烃源岩热演化程度不同,最早的油气生成期为早石炭世;油气主要沿断裂和不整合面运移;油气主要分布在古隆起及其周围斜坡带。研究区的油气勘探处于勘探中期,但蒂曼—伯朝拉盆地的海域部分,伏尔加—乌拉尔盆地的中部、北部和南部勘探程度较低,具有很大的勘探潜力。     

塔里木多旋回叠合盆地的形成与演化

塔里木盆地是在前震旦纪陆壳基底上发展起来的大型复合叠合盆地。盆地的形成经历了震旦纪—中泥盆世、晚泥盆世—三叠纪和侏罗纪—第四纪3个伸展-聚敛旋回演化阶段。震旦纪到中泥盆世(古亚洲洋阶段或原特提斯洋阶段),盆地经历了陆内裂谷-被动大陆边缘盆地-前陆盆地发展旋回;晚泥盆世到三叠纪(古特提斯洋阶段),塔西南边缘经历了陆内裂谷/被动大陆边缘盆地-弧后伸展盆地-弧后前陆盆地发展旋回;侏罗纪到第四纪(新特提斯洋阶段),盆地经历了陆内裂谷(坳陷)-挤压调整作用-晚期前陆型盆地发展旋回。陆内裂谷(坳陷)-挤压调整作用出现了3个次级旋回。伸展期原型盆地地层层序较稳定,聚敛期原型盆地地层侧向变化大。盆地演化与构造体制转换的地球动力学过程与方式决定了盆地具有复杂的叠加地质结构,制约着油气聚集与分布的基本特点。     

三塘湖盆地火山灰对沉积有机质的富集效应及凝灰质烃源岩发育模式

勘探实践表明,有些凝灰质岩具有很高的产烃能力,可以作为非常好的生油岩。但有关凝灰质岩中有机质富集的原因,却一直没有得到解决。基于三塘湖盆地石炭系凝灰质泥岩岩石学和地球化学特征分析,探讨了火山灰对沉积有机质的富集效应。研究发现,三塘湖盆地石炭系凝灰质泥岩有机质丰度要比同层位地层中泥岩的有机质丰度高很多,表明火山灰对有机质的富集起到了重要作用。凝灰质烃源岩干酪根显微组分以腐泥组的矿物沥青基质和层状藻类体为主、干酪根碳同位素较轻、正构烷烃为前单高峰型（主峰碳以nC₁₅、nC₁₇或nC₁₉为主）以及规则甾烷、藿烷含量丰富等均表明三塘湖盆地石炭系凝灰质泥岩有机质主要来源于藻类/细菌等低等生物。火山喷发产生的气体及飘落在海水中的火山灰物质,可以在海水中释放大量的营养元素和铁元素,促进藻类/细菌的大量繁盛。这些大量繁殖的藻类/细菌是凝灰质泥岩中有机质的重要来源,也是凝灰质泥岩中有机质富集的重要原因,据此,结合前人研究成果初步建立了凝灰质烃源岩发育模式。     

四川盆地北部米仓山冲断带多层滑脱系统构造分析

根据野外地质、地震地质资料及平衡复原技术对米仓山山前二维构造特征进行解析,通过三维可视化分析对米仓山山前各断层的空间组合方式进行研究。结果表明,米仓山山前构造特征具有分层性：深部构造由震旦系滑脱层控制,发育基底逆冲断层;中部构造由震旦系与三叠系嘉陵江组滑脱层共同控制,具双重构造;浅层构造受三叠系嘉陵江组滑脱层影响,呈单斜构造。由于三叠系嘉陵江组顶部滑脱层向东逐渐抬升,导致了米仓山山前由西向东缩短率逐渐减小,中部双重构造中的断层主要呈5种组合特征：断层上发育次一级的调节断层,断层间彼此保持平行向两侧延展,断层与断层发生相交,断层逐渐向上抬升最终消亡,断层内部产生新的调节断层。     

川中地区新元古代—古生代初多幕裂陷过程及其演化

经钻井、二维和三维地震勘探证实,四川盆地川中威远—安岳之间存在一个近南北向展布的裂陷槽,为川中地区的生烃中心,对其进行研究具有非常重要的油气地质意义。在前人研究的基础上,结合最新的地震和钻井资料,依据断层相关褶皱理论对该裂陷槽的形成演化和成因机制进行了分析。分析认为在桐湾二期末,受到拉张作用,基底发育正断层,在正断层相关褶皱作用下,构造发生反转,“隆起”变“凹陷”,从而在四川盆地形成大型裂陷槽,结合断层相关褶皱理论分析其成因机制,认为四川盆地受南华纪—震旦纪伸展作用影响,发育多幕裂陷,形成半地堑—坳陷组合,早寒武世,裂陷槽受基底正断层传播作用影响而形成。     

冲断构造与油气聚集

逆冲断层叠加组合形成的冲断构造带或褶皱冲断带是地壳中一种常见的构造单元。按构造环境的不同,可分为6种基本类型。近年来对褶皱冲断带的研究取得重要进展,表现在：①成因机制,地表作用过程与褶皱冲断带演化之间的动态作用;②褶皱冲断带中的基底卷入构造与先存张性断层挤压复活(反转)的影响。基底卷入变形与盖层薄皮滑脱变形的耦合作用;③断层相关褶皱作用机制以及可以反映褶皱作用时间与机制的生长地层的结构特点;④冲断活动对油气成藏关键事件的影响和对油气藏分布的制约作用。大多数褶皱冲断带由于先存张性断层的复活表现为薄皮冲断作用与基底卷入冲断怍用的联合,很多的断层相关褶皱具有复合成因,且变形机制与运动学过程随时间而变化。关于滑脱褶皱、翼旋转褶皱机制以及生长地层几何学等方面的研究成果极大地提高了对冲断带断层相关褶皱的认识。冲断作用加速了烃源岩的热演化,改善了储集岩的储集性能,提高了排烃效率,增大了运聚概率,形成了大量构造圈闭,导致油气成藏条件在空间与时间上有效匹配,形成了一系列大油气田。由于冲断构造样式与运动学特点的差异,不同的褶皱冲断带有利的油气聚集部位变化较大,油气田分布规律各异。图8参66