含油气盆地分析课件(共3篇)
发生过油气生成作用,并富集为工业油气藏的沉积盆地。沉积盆地是指在漫长的地质历史时期,地壳表面曾经不断沉降,接受沉积的洼陷区域。
含油气盆地必须具备的条件:①是一个沉积盆地;②在漫长的地质历史时期中,曾经不断沉降接受沉积,具备油气生成和聚集的有利条件;③有工业性油气田。凡是地壳上具有统一的地质发展历史,发育着良好的生储盖组合及圈闭,并已发现油气田的沉积盆地,统称为含油气盆地,因此可将含油气盆地看作是油气生成、运移和聚集的基本地质单位。在油气勘探中,常常把油气盆地作为一个统一整体看待,从整个含油气盆地的沉积发育史、构造发育史和水文地质条件出发,研究油气生成、运移和聚集的条件,划分出油气聚集的有利地区。分类 在油气勘探中,为了将未知含油气盆地与已知含油气盆地进行对比,常常将沉积盆地或含油气盆地进行分类。
含油气盆地分类方案较多,归纳起来,主要有3大类:①按槽台学说划分盆地类型,这种分类从20世纪50年代起沿用至今。主张这种分类的代表为И.О.布罗德;②主要是根据板块活动的性质进行盆地分类,以W.R.迪金森(1974,1977)和A.W.巴利(1980)为代表;③以古生代槽台体制和中、新生代板块构造体制为基础进行盆地分类,主张此方案的为中国朱夏(1981)。此外,有些石油地质学家,主张采用以地球动力学为基础的盆地成因分类。例如,中国陈发景等(1981)和M.P.沃森(1986)主张,将中国中、新生代盆地划分为裂谷型盆地和前陆(或挠曲)型盆地两大类。中国刘和甫(1986)划分为张裂环境、挤压环境、剪切环境和重力环境4类。在上述的盆地分类方案中,盆地类型都是指某一时期的原型,实际上很多盆地都是由几种盆地原型有规律组合而成,D.R.金斯顿(1983)称之为多旋回盆地。除少数较年轻的中、新生代盆地外,普遍为多种类型叠加的古生代和中、新生代盆地。
因此,盆地的形成、构造演化是当前盆地研究中的重要课题之一。区分不同旋回时期不同性质的盆地,可以对含油气远景作出正确的评价。盆地中油气聚集特点 不同类型的盆地及其后期的改造,影响着控制油气聚集的构造样式。大陆内裂谷型盆地,以北海中生代维京地堑和渤海湾早第三纪断陷盆地为代表。在拉张裂谷环境中,油气聚集与掀斜(或翘倾)断块有关。掀斜断块的构造特征是生长正断层发育,形成一系列半地堑(或地堑)和半地垒(或地垒)。断凹为生油中心,油气聚集主要分布在断凹和斜坡处。油气聚集模式多呈3层结构。断陷期前主要为基岩油藏、潜山油藏和构造裂缝油藏。断陷期主要为滚动背斜、披覆背斜、盐(泥)底辟背斜油气藏、断块油气藏以及地层油气藏。断陷期后主要为披覆背斜、滚动背斜以及地层油气藏。大陆内拗陷型盆地以中国松辽和俄罗斯西西伯利亚中生代盆地为代表,下伏有裂谷型盆地。拗陷型盆地的成因与热冷却有关。油气藏类型有后期挤压作用形成的背斜油气藏、差异压实背斜油气藏以及地层油气藏。前陆盆地 属挤压环境下的产物,是边缘海闭合褶皱为山脉时,在山脉前缘形成的一类盆地。如北美落基山山前拗陷,中国四川盆地西缘龙门山山前拗陷和台湾西部盆地。前陆盆地中的湖相和滨海沼泽相沉积,以及下伏边缘海的深海、半深海相泥岩和滨海沼泽相沉积,是良好的烃源岩,所生成的油气田拗陷中心向侧翼运移和聚集。
油气聚集类型主要是与挤压形成的背斜构造带、逆冲推覆构造带、盐丘刺穿背斜带构造带有关的油气藏。克拉通简单碟状拗陷的实例有美国密执安和伊利诺伊古生代盆地。油气聚集类型以平缓的背斜、长垣中的油气藏为主,其次是包括礁块油气藏在内的地层圈闭油藏。中国鄂尔多斯盆地的油气聚集是与在平缓大单斜基础上发育的侏罗纪河道砂有关的地层油藏。在加拿大阿尔伯达盆地,上面为白垩纪单斜地层油藏,下面为泥盆纪礁块地层油藏。克拉通隆拗相间的盆地,有俄罗斯伏尔加-乌拉尔盆地和二叠纪盆地。油气聚集在构造成因的隆起区局部构造中以及台地边缘相礁块地层圈闭中。美国西内部盆地和北非三叠纪盆地的油气聚集类型,主要为基岩和潜山油气藏以及披覆背斜油气藏。克拉通边缘拗陷,以美国、墨西哥湾岸中、新生代盆地为代表,油气聚集类型是与同生正断层有关的滚动背斜构造带、盐丘构造带以及与三角洲体系有关的地层圈闭油气藏。
含油气盆地的类型及特征
含油气盆地的形成和发展是受大地构造条件所控制的。有很多沉积盆地的分类方案,这主要是由于各个学者所持 的大地构造观点不同。
固定论:是根据软流圈的热流动所引起的垂直运动来解释盆地的形成。大洋的形成就是海洋化的结果。即槽台学说。
膨胀论:认为地球一直处于膨胀之中,大洋的形成不是海洋化的结果,而是由于沿着洋中脊的增生作用和扩展作用。
即海底扩张原理:中央海岭是地幔对流上升的地方,软流层的地幔物质不断从这里涌出、分异、冷却固结成新的大洋地
壳,以后涌出的一股岩浆“热流”又把先前形成的大洋地壳向外推移,后浪推前浪式地每年由海岭向两旁扩张,不断为 海洋地壳增添新的条带。
活动论:是以岩石圈在软流圈上的水平运动来解释盆地的形成,即板块构造学说(拉张、俯冲、碰撞、转换断层)。
固定论的盆地分类以苏联的布罗德(1965)和张厚福为代表。分为 1.地台平原型盆地,包括地台内部坳陷盆地和
地台内部断陷盆地—单断、双断;2.山前坳陷盆地;3.山间坳陷盆地;4.复合盆地。
以板块构造理论为基础的盆地分类以美国Dickinson W.R.(1976)为代表,分为裂谷型和聚敛型(共分16种)。
以地球动力学为基础的盆地分类以刘和甫(1983)为代表,分为张裂环境、压缩环境、剪切环境和重力环境。
综合地球动力学背景,再考虑所处的大地构造位置的盆地分类为现在采用的分类。板块边界的类型
1.背离型板块边界(拉张力)
称被动大陆边缘,地震活动不显著,构造作用不明显。
2.聚合型板块边界(挤压力)
称主动大陆边缘,地震活动强烈,构造变动强烈。
(1)洋壳俯冲到陆壳下面,并被吸收进地幔(B型俯冲)
(2)陆壳与陆壳碰撞(A型俯冲)
3.平行的板块边界(剪切力)
一、张性环境发育的含油气盆地—张性盆地
以背离板块活动和拉张构造为主,由于地幔上隆,地壳变薄而沉降,也可以是由于盆地形成以前,高温热流使地
壳隆起,后来随着高温岩石圈热力衰减而发生沉降。
主动裂谷:地幔上隆,地表处于张性应力状态,加之重 力侧向扩张作用,使地壳破裂,形成裂陷盆地和伸展构造,称为主动裂谷(如东非)。
被动裂陷:由于板块俯冲作用,造成大陆边缘的张性变 形或碰撞时大陆内部发生张性变形产生的裂谷,称为陆内 碰撞裂谷或大陆边缘裂谷盆地。
根据裂陷阶段可分:
大陆内裂谷盆地
陆间海盆地
被动大陆边缘盆地
根据所处的位置有:
孤后(间)裂谷盆地
夭折谷或坳拉槽
1、大陆内裂谷盆地
形成狭长的垒堑结构,无洋壳侵位。如东非裂谷,渤海湾盆地。
特征:
①位于大陆板块内部,由区域性断裂所控制的地 壳或岩石圈上的纵长形沉降谷。
② 沉积盖层常具有双层结构—下断(下第三系)上坳(上第三系),后者的范围一般超越了断层控制 范围。
③ 地温梯度高>30℃/km),裂谷初期常有基性喷 出岩。
④ 同沉积正断层控制着断陷及盆地格架,断层常
为铲型,控制的断陷形态有箕状和地堑式。
⑤ 断陷早期常以冲积扇—膏盐湖相沉积为特征; 断陷扩张期和稳定发展期,以湖相为主;断陷萎缩期
以泛滥平原—浅水湖泊—河流沉积为主。坳陷期以大陆冲积相为主。
⑥ 生油岩体系多发育断陷稳定发展期,以湖相泥岩为主要的烃源岩,储盖组合可以是同生的,也可以是坳陷期上 第三系储层。
⑦ 主要圈闭类型有滚动背斜、抬斜断块、底辟及地层圈闭。当后期受挤压或走滑压力作用可发育挤压背斜或雁列
褶皱。东非裂谷、莱菌地堑仅经历了裂谷期;而北海盆地、松辽盆地、渤海湾盆地均经过了从断陷到坳陷的演化过程。后者常具有巨大的油气远景。2、陆间海盆地
大陆内裂谷进一步发育,轴部可有部分洋 壳侵入。如红海盆地、中国右江—南盘江盆地(古陆间海盆,晚古—早中生代)
特征:
① 盆地早、中期演化同内陆裂谷早、中期。
② 地层为沉积岩和熔岩、蒸发岩,当有河 流在裂谷末端注入时,三角洲或浊流沉积会代 替蒸发岩。
③ 沉积岩薄,生油岩不发育,不易形成大 的油气田。
3、被动大陆边缘盆地
随着板块的进一步离散,在被动大陆边缘一 侧而形成的盆地。如东海陆架盆地、珠江口盆地。
特征:
① 大陆边缘盆地演化经历了内陆裂谷、陆间 裂谷、窄大洋和大西洋4个阶段。
②在近大陆一侧有潜埋的裂谷系,常发育沉积 中心向盆地方向迁移的楔形沉积,发育正断层。下 部常为裂谷期陆
相沉积,上部为向海推进的陆相或海相陆源碎屑、碳酸盐岩、三角洲和水下扇。Dickinson称为冒地 斜棱柱体。
③ 盆地具有良好的生储盖组合和圈闭条件,有丰富的油气资源。
④ 圈闭类型与裂谷盆地基本一致:滚动背斜、抬斜断块、底辟及地层圈闭;而且生物礁发育,更增加了其油气潜力。
⑤ 主要分布在大西洋沿岸,南中国海北缘的珠江口盆地莺—琼盆地。
4、孤后(间)裂谷盆地
孤后裂谷盆地:泛指发育在火山弧后面的盆地。
如:松辽、珠江口、渤海湾盆地。
弧间裂谷盆地:早期的火山岛弧因深部扩张而解体,早期岩浆弧成为不活动的残留弧,向外有一部分弧处于海沟
旁继续活动而形成新岩浆弧,在两弧之间由于扩张,地壳沉降而形成。
如:东海东部冲绳海槽盆地。5、夭折谷和坳拉槽
大陆裂谷常以三支裂谷系形式开始发育,其中 两支在大陆裂解阶段继续扩张,形成大陆边缘和洋 盆;另一支发育中断,成为向克拉通内延伸的凹陷,成为天折谷。如贺兰坳拉槽(华北地台自中、晚元 古代破裂)。
特征:
① 其走向与海岸斜交或近于垂直,向海洋变深 变宽,两侧受断层限制。
② 基底性质由克拉通方向的陆壳向海洋方向过渡为洋壳。
③ 沉积物靠近海洋的一端为陆相或海陆交互相粗碎屑岩、浊积岩和碱性、偏碱性火山岩;在大陆内部的一端为
陆相或海陆交互相砂泥岩及碳酸盐岩,沉积厚度自海向陆内方向变薄,火山活动减弱。
④ 沉积物在不同阶段有差异,早期和晚期以陆相为主,中期以海相、海陆过渡相的碎屑岩和碳酸盐岩为主。早、中期物源来源于周边的克拉通隆起区,晚期由于海洋收缩封闭造成造山带,产生隆起剥蚀区,沉积物来自于褶皱造山 带向大陆内部搬运。
⑤ 巨厚的沉积中缺失蛇绿岩套,也没有经过剧烈的造山作用和岩浆活动,与活动海槽型沉积有显著的差别(田在 艺,1980)。
二、压性环境发育的含油气盆地—压性盆地
多沿陆缘岩浆弧或造山带一侧分布,应力场以挤 压作用为主,盆地的形成与聚散型板块活动有关。
压缩构造体系的主要组成部分是弧—沟系:深海 沟、火山弧(B型);褶皱冲断带、缝合带、消减带 杂岩体(A型)。
弧前地区:火山岛弧靠海沟一侧的地区。
弧后地区:火山岛弧以后的地区。
与B型俯冲有关的盆地类型有:海沟、弧前盆 地,与A型俯冲有关的盆地类型有:残留洋盆地、前陆盆地、山间盆地(缝间盆地)。
1、弧前盆地
位于岩浆弧与海沟增生楔之间,基底可以是陆壳,洋壳或过渡壳。如中国西藏日喀则白垩纪弧前盆地。特征:
①沉积主要来自岩浆岛弧的碎屑物,水深取决 于盆地性质与补偿关系。下伏为残留洋壳时水可能较 深,可沉积含火山灰的深水细浊积岩和浅水粗浊积岩、陆棚砂岩和三角洲砂岩。物源可以是非火山高地侵蚀 碎屑。赤道区盆缘可形成珊瑚礁。
②近岛弧一侧为脆性破裂,发育正断层;近海沟 一侧挤压性褶皱,冲断层发育。
③ 多数弧前盆地未找到大量油气,主要原因可能 是沉积速度快,相变大,储集性差,生油岩多为腐殖型 且不成熟等。
2、残留洋盆地
板块聚合过程中,尚未完全碰撞时,保存下来 的部分小洋盆。一侧为被动大陆边缘,另一侧为沿 弧—沟系所产生的增生楔。后期可转化为前陆盆地,部分遭受变形而并入褶皱—冲断带。如松潘—甘孜 盆地(扬子地块)特征:
①盆缘形成大型三角洲体系,向海盆发育海 底扇并覆于远洋沉积之上,这种浊积岩就是前造山 期复理石。
②往往与前陆盆地叠合成为油气勘探目标层 系,具有一定的潜力。
3、前陆盆地
当大洋闭合和冲断带前锋扩展到伸展变薄的大陆 边缘时,由于构造负荷地壳挠曲而产生深凹盆地。位 于造山带与相邻克拉通之间。根据所处的大地构造位 置可分为:
周缘前陆盆地:当陆块被拖向俯冲带下插时,在 俯冲板块上形成的,其冲断层的断面倾向与B型俯冲 方向一致,为同向冲断带。如中国龙门山前陆冲断带 与前陆盆地。
弧后前陆盆地:在大陆边缘岩浆岛弧的后面。此 盆地形成之前,一种为边缘海盆地和弧间盆地,后来
岛弧和大陆边缘碰撞、挤压,使边缘海沉积物受挤压 形成褶皱—冲断带,叠置造成的构造负荷有关。冲断 层的断面倾向与B型俯冲方向相反,为反向冲断带。如美国落基山前陆冲断带与前陆盆地,酒泉—瓦东盆地。特征:
①盆地横剖面为由造山带侧翼向克拉通减薄的不对 称楔状,平面上平行于造山带展布。
②造山带一侧发育向前陆区逆冲推覆的褶皱—冲断 层带,主要断面为倾向造山带的铲形或阶梯状,常呈叠 瓦状组合;盆地克拉通一侧可发育正断层。
③沉积组合常见的有洪积—河流—三角洲相和浅海相,有时有浊积岩,碎屑物源主要来自造山带;克拉通为一次 要物源区。沉降中心常逐渐向克拉通方向迁移。
④具有丰富的油气资源。
4、山间盆地(缝间盆地)
处于两个古缝合带之间,常由两个或两个以上前陆盆地复合而成,主要发育于中亚或中国西部→“中国型”。如塔里木盆地、准噶尔盆地、费尔干纳盆地。可能与阿尔卑斯—喜马拉雅碰撞造山带的远程效应有关,具有复合前陆盆地的特点。
特征:
1.盆地形态受四周山系所限。
2.造山带附近仍发育向盆地逆冲的褶皱—冲断带,规模可能比前陆区的小,山前可以呈向盆地内减薄的楔状,但影响范围不大。
3.四周为物源区,沉积组合主要为冲积、河流、湖相及浅海相。
4.山间盆地除受挤压作用外,走滑断层也常发育。
5.具良好的油气富集条件。
三、走滑环境发育的含油气盆地—拉分盆地
转换断层:由侧向滑移(沿走向滑移断层),转换成沿倾向滑移(沿正断层或逆断层);或沿断层的水平剪切运动可以突然停止,转换成横越中央海岭的张性运动。拉分盆地的成因与转换断层和走滑移断层有关。由于强烈走滑运动使地壳弯曲,常伴有一定倾向滑动分量,在走滑断层一侧为沉降中心。可分走滑—拉分盆地:张扭性;走滑—挠曲盆地:压扭性。特征:
①平面上常呈棱形,走滑断层为两个长边界,正断层为短边边界,走滑断层一侧往往为沉降中心。
② 沉积速率高(可达 100 ㎝/千年),岩相变化大,盆地周缘以冲积扇、浊积扇和河流三角洲相为主,向盆地中
央迅速过渡为较深—深湖(海)相为主,并夹有大量的重力流沉积。
③ 具有油气聚集的基本条件,走滑运动会提供良好的构造圈闭。
四、我国含油气盆地的分布格局及演化
中国含油气盆地的地质发展是中国地质构造史的一部分。有四期演化阶段:贺兰山裂陷旋回(中、晚元古代);祁连裂陷旋回(早古生代);天山裂陷旋回(晚古生代);中新生代裂陷旋回与上叠盆地形成。
中新生代以后,从古中国大陆形成并与古亚洲大陆联合以后,这一规模巨大的大陆板块,作为一个独立的整体,同相邻的板块发生了明显的构造地质作用,并在中新生代进入一个新的发展时期。主要是表现为太平洋板块向西北的B型俯冲和印度洋板块的向北挤压碰撞,所以中国中新生代以来的中国大陆构造,主要表现为陆相裂陷沉积盆地星罗棋布,极为发育及其在东西方向上的差异。以贺兰山—龙门山—衰牢山一线和大兴安岭—太行山—武陵山一线为界分为东、中、西三部分,即东部地区的裂陷盆地、西部地区的挤压盆地、中部克拉通盆地的演化。
1、太平洋板块俯冲形成东部地区的裂陷盆地
中生代起,板块俯冲带即存在,新生代俯冲带大致沿深海沟分布,台湾为其岛弧,向北与琉球—日本相连,向南与菲律宾相接。使中国东部自元古代、古生代以来南北分异转变为北北东北东构造格局。同时,自古生代以来存在的东西向构造走向,仍穿插在北北东—北东构造之间,起着明显的分隔作用的复合作用。
随着太平洋板块俯冲带向东迁移以阴山深断裂带,秦岭深断裂带和南岭深断裂带,分为四段:松辽断坳盆地区、华北—渤海湾裂谷盆地区、江汉裂谷盆地区和北部湾裂谷盆地。属弧后裂谷盆地。
油气聚集特征:
构造体系:1.正断层组成的地堑、地垒和断阶构造形式;2.正断层上升盘形成屋脊断块,下降盘上常发育披盖背斜;3.发育岩盐等可塑性岩层,可形成盐构造。
圈闭类型:断层、披盖背斜、滚动背斜、盐丘构造古潜山。
2、印度板块碰撞形成西部地区的挤压盆地
印度板块不同地质时期向北的移动形成了西部中新生代的沉积盆地,三叠纪至中侏罗世,羌塘地块与塔里木—柴达
木盆地南缘的碰撞,造成西北诸盆地陆相碎屑岩建造,富含有机质的泥岩和含煤建造;中、晚侏罗世—早白垩世冈底斯
地块北移,继续发展了西北诸盆地边缘逆冲断层带,并形成巨厚的陆相红色碎屑岩沉积。印度板块在早白垩世到第三纪
继续向北移动,并沿雅鲁藏布江缝合带发生碰撞,其主要向北的挤压作用,使西北所有盆地的边界逆断层带剧烈活动,盆地抬升,巨厚的粗碎屑物质在山前挠曲地带广泛分布。
西部盆地受挤压作用的同时,还有横向推移,形成走滑拉分盆地,主要集中在印度地台与塔里木地台或与杨子地台
或与华北地台之间的交接地区。盆地主要类型为:前陆盆地,山间盆地等。
油气聚集特征:
构造体系:① 盆地形成与造山带的挤压活动有关,盆地往往不对称,发育有中生代—新生代的山前坳陷,边界受
逆冲断层控制;② 盆地靠近山前褶皱发育紧密线状排列的背斜和向斜,背斜两翼不对称,靠稳定地块方向一翼较陡,甚
至倒转,并伴有逆断层各逆冲断层,靠褶皱山脉一翼较缓,幅度由高变低,逐渐变为大型平缓构造。
圈闭类型:挤压背斜、逆冲断裂带。
3、板块运动对中部克拉通盆地的演化
克拉通多旋回盆地(四川盆地、鄂尔多斯盆地)由于远离两大板块,不受直接挤压,相对稳定,属大陆上板内克拉通多旋回盆地。形成时间较早,为继承性上叠盆地,下降幅度深,面积大,保持了相对稳定的沉积条件和较长时间的温湿气候条件,具有成油成煤的有利条件。
油气聚集特征:
构造体系:1.盆地东西两侧的挤压作用不同,使盆地东西构造具有明显的差别。东侧(俯冲较早)抬升较早,自东向西挤压,盆地沉积凹陷向西迁移;西缘构造变形强烈(碰撞作用)。2.东部有线状盖层褶皱,为北北东向背斜伴以与轴面基本平行并向南东倾斜的逆断层;西部发育有北北东的线型紧密褶皱和向北西倾斜的逆掩断层;中部构造平缓,两翼基本对称。
关键词:中国,含油气盆地,进展
含油气盆地分析是一项综合性的系统工程, 从宏观到微观不同层次上涵盖了油气生成、运移和聚集的方方面面, 随着油气勘探的不断深入, 勘探技术方法的不断进步和成熟, 石油地质理论不断地得到丰富和发展, 含油气盆地的研究也取得了令人瞩目的成果, 有效地指导了油气勘探与生产。然而, 目前对国内的含油气盆地分析缺乏较为系统的总结归纳。因此, 本文试图对我国近年来在含油气盆地分析的研究进展进行较为系统的总结, 以期对我国含油气盆地的研究有所裨益。
1 中国含油气盆地盐构造的研究进展
盐构造研究是当前世界含油气盆地构造研究的热点问题之一。近年来, 随着在塔里木盆地、四川盆地、渤海湾盆地和江汉盆地等地区先后发现了一批与盐构造密切相关的油气田 (藏) , 盐构造研究在我国也开始逐渐得到重视。2000年以来, 我国学者对库车前陆褶皱-冲断带盐构造开展了较多的研究工作, 对江陵凹陷、东濮凹陷盐构造的研究及方法理论的探讨也有了新进展。国内盐构造研究的最新进展主要表现在以下几个方面:
(1) 盐构造剖面的分层合并复原方法。复原剖面在构造演化史研究和盆地模拟中得到广泛应用。陈书平等提出了盐构造区复原剖面制作的一种新方法-分层合并复原法, 即将盐上、盐下和盐层分别复原, 然后合并。与传统盐构造区复原剖面制作方法相比, 该方法不需要进行均衡调整, 减少了均衡调整计算中的误差, 更符合实际变形情况。
(2) 盐构造物理与数值模拟。物理模拟和数值模拟技术的普遍应用和结合, 极大地推动了盐构造研究的新进展。通过建立地质模型、实验模型和合理选择模拟材料, 在实验室对盐岩卷入的逆冲推覆构造、盐枕构造、受断层控制的盐构造以及双侧挤压条件下盐岩卷入的叠瓦构造等进行了物理模拟实验, 证明了盐岩塑性流动、盐构造形成与构造作用的时间和速率密切相关。
(3) 盐构造与油气聚集的关系。通过已有的各个含盐盆地盐构造的对比研究, 不仅可以发现在不同环境下形成的含盐油气盆地的异同点, 而且还可以对含盐油气盆地盐构造特征及其与油气聚集的关系产生更为全面的认识。姜敏等通过对中国东部、中部、西部的主要含盐油气盆地盐构造的形成机制、构造演化以及与油气聚集的关系等方面的分析对比发现, 盐构造对于含盐油气圈闭的形成有重要的影响, 它是连接基底与上覆盖层的纽带, 盐岩作为一种有着特殊物性及岩性的地下岩层起着调节地下构造的作用。
目前, 国内对库车前陆褶皱-冲断带盐构造的研究进展较大。但是总体来说, 我国当前盐构造研究仍处于描述性阶段, 对盐及其相关构造的变形组合样式、三维地质建模和三维可视化、盐构造形成机理和动力学演化的研究是薄弱环节。
2 含油气盆地成藏期分析研究进展
油气勘探地质评价的目标是准确认识油气藏形成和分布规律, 油气成藏期是其中一个核心问题。传统的成藏期分析方法是通过盆地的构造发育史、圈闭形成史、烃源岩生排烃史的研究根据油派岩的主生油期、圈闭形成期、油藏饱和压力来分析油气藏形成期, 属于间接确定油气的成藏期的方法。近些年来, 随着地球化学科学和有机岩石学的发展, 各种依靠成藏化石记录的地球化学和岩石学分析方法应用到油气成藏期研究中, 提供了油气成成期研究的多种手段, 主要包括:储层成岩作用与烃类流体充注序次、自生矿物同位素地质年代学、流体包裹体、储层磁性矿物古地磁学、生烃期精确分析等。王飞宇等通过对塔里木盆地石炭系东河砂岩油藏和储层岩石学对比分析, 发现石英类胶结物、储层中方解石和白云石、自生伊利石形成是水-岩作用的结果, 在烃类流体注人储层, 随着含油气饱和度增加, 孔隙水流体与矿物之间的反应受抑制或中止, 从而来确定油气充注的期次。目前国内外在成藏期研究方面已取得了不少进展, 形成了多种研究方法和技术。但由于油气藏形成的复杂性, 加之现有的成藏期研究方法都还有待进一步发展完善, 因此在进行油气田盆地成藏期研究时, 尚需要采用多种方法综合分析, 特别是叠合盆地的成藏期研究, 更需要多学科、多方法的结合。
3 中国典型含油气盆地地层压力分布特征
地层压力, 尤其是异常地层压力对油气藏的形成和保存有着重要的作用。金之钧和谢方克对中国典型含油气盆地进行了科学的分类, 分析了克拉通、裂谷、前陆三大类盆地的油气成藏特征, 在收集了大量探井实测地层压力数据的基础上, 统计研究了这三类盆地的地层压力分布模型。将该模型与俄罗斯含油气盆地地层压力与油气藏分布的关系对比发现, 异常地层压力是一个普遍存在的地质现象, 不同类型的含油气盆地从古生代到新生代地层压力有增大的趋势。中国典型含油气盆地地层压力分布表明, 前陆盆地以异常高压油藏为主, 克拉通盆地油藏压力轻微超压, 裂谷盆地异常低压油藏有一定分布。高岗等从不同地质因素入手, 分析了含油气盆地异常高压、异常低压的形成机理。
4 中国主要含油气盆地盖层封闭特征
盖层作为油气藏形成的重要条件越来越受到重视, 其质量的好坏不仅控制着油气聚集的数量, 而且其空间分布还控制着油气的分布。其研究进展归纳起来有以下几个方面。
(1) 建立了一套利用地球物理信息研究盖层排替压力的技术。由于利用实测排替压力研究盖层封闭能力的空间分布, 要受到钻井、取心及经费等多种因素的限制, 致使利用大量实测排替压力来研究盖层封闭能力的空间分布是不可能的, 只能借助于计算等间接方法。陈章明等根据实测排替压力与声波时差之间的关系, 利用声波时差资料求取盖层排替压力, 达到研究有井点存在时盖层封闭能力空间分布的目的。然而, 这种方法仍然受到井点的限制。地震资料信息量大, 成网连片分布。为此在利用声波时差研究盖层排替压力的基础上, 又利用地震层速度资料来求取盖层排替压力, 达到研究无井点存在时盖层封闭能力空间分布的目的, 这种技术不仅可以获取大量的盖层封闭性的评价信息, 而且还可以节省大量的资金和人力。
(2) 盖层封闭能力的综合评价。盖层对油气的封闭能力除了受其微观封闭能力的影响外, 还要受宏观展布面积大小的制约, 因此盖层封闭能力的评价既要考虑盖层的微观封闭能力, 又要考虑其宏观发育特征。石波在分析我国几个主要含油气盆地盖层宏观封闭特征和微观封闭特征的基础上, 对盖层的封闭特征进行了总结, 认为泥质岩和蒸发岩是其主要岩性, 半深湖-深湖相是其形成的主要环境, 厚度大是其共同特汽这种盖层不仅具有较强的毛细管封闭能力, 而且大部分具有压力和浓度封闭能力, 综合封闭天然气的能力强, 是这些盆地天然气大规模运聚成藏的重要条件。
盖层封闭油气能力的好坏, 不完全取决于其目前封闭能力, 而更重要的是取决于其封闭能力的形成时期与烃源岩大量排烃期的匹配关系, 因此, 动态、历史的研究盖层封闭能力及其与烃源岩排烃关系, 是研究盖层及其对油气聚集成藏作用研究的一个重要发展方向。
5 结语
尽管含油气盆地作为整体进行研究, 已逐步引起人们的关注, 但与油气地质单相研究相比, 还比较薄弱。从国内目前油气勘探和研究的现状看, 无论是勘探程度较高、资料积累丰厚的东部及中部, 还是勘探在向纵深发展的西部和东部海域, 均面临着必须对含油气盆地进行整体、动态、综合研究这一现实。因此, 油气盆地的深入研究, 必将极大丰富和发展盆地地质学, 为世界油气工业和地球科学作出贡献。
参考文献
[1]邬光辉, 王招明, 刘玉魁, 等.塔里木盆地库车坳陷盐构造运动学特征[J].地质论评, 2004, 50 (5) :476-483.
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[3]汤良杰, 余一欣, 陈书平, 等.含油气盆地盐构造研究进展[J].地学前缘, 2005, 12 (4) , 2-5.
关键词:前陆盆地,中西部,含油气盆地,石油构造学
伴随时代发展、社会进步, 我国在石油开采方面有了长足的进步, 而且由于改革的不断深入与市场化发展, 石油化工业得到了很大发展; 石油资源的不可再生性, 加上我国资源的匮乏, 也先后与中亚各国进行了合作, 铺设了大型的管道, 而且我国石油业的发展离不开石油构造学方面的整体认知水平的提升与新型理论的创建, 因此, 需要对其进行不断的思考与反思。
一、前陆盆地
从国外来看, 前陆起初定义为与造山带毗邻的稳定的克拉通或地台的边缘地区, 也普遍认为它是不受褶皱大构造单元作用的影响; 但当板块构造学说于1974 年提出并获得大泛围承认后, 前陆盆地的命名就被正式提出, 主要是根据板块地壳的会聚方式进行类型划分, 大致分为周缘前陆盆地 ( 印度———恒河盆地、阿尔卑斯北麓拉石盆地) 、弧后前陆盆地 ( 落矶山盆地) ; 至1980 年代, 全球中、新生代巨型构造体系对环太平洋与B - 型俯冲带配套的A - 型俯冲带进行了明确划分。
在前陆盆地概念方面, 将其当作较为特殊的沉积盆地, 用板块会聚与碰撞解释; 而在前陆盆地系统构件中, 则以聚集区、地球动力作用、周缘或弧后褶皱冲断带活动作为解析依据, 具体而言有四个单独沉积带, 如顶部尖灭带、前渊、前缘隆起或称前隆、后隆, 通常的研究表明前陆盆地的延伸长度相当于冲断、褶皱带长度。
从前陆盆地的构造单元组成方面看, 其中包括中、新生代岩浆弧 ( 喜马拉雅造山带) 、褶皱与冲断带 ( 深部有堆叠构造, 也称为前陆盆地活动翼) 、深坳陷或前渊 ( 常见陆相磨拉石沉积) 、前陆斜坡 ( 稳定性强) 、前缘隆起 ( 采用薄板弹性负荷原理) ;
在成因模式上多以克拉通边缘岩石圈负载作用相关联, 如造山带相对隆起、负载作用下发生弹性形变与后期粘性形变共同作用下构成了前陆盆地动力学机制。
二、中外比较
在中国西部前陆盆地方面, 陆内俯冲型 ( 也就是C - 型冲断带) 油气勘探方面的研究表明, 我国中西部盆地边缘的八个冲断带跟前渊沉积盆地、油气勘探关系密切, 并通过对这方面的探析, 提出了九个前渊, 论证结果也常实证, 尤其是对深部地壳结构运动学的论证推断出了它向造山带潜滑的可能倾向;
首先, 在陆俯冲型前陆盆地发育时间方面, 塔里木、华北、扬子古板块与准噶尔、柴达木板块, 通过广海沉积转移为陆盆沉积阶段, 也就是说它形成于晚古生代 ( 四川、柴达木盆地除外) , 与国外的中、新生代结论存在差异; 而在与其相邻的造山带未发现同时的岩浆弧, 也与国外的结论有区别, 而且非常明显 ( 中天山南缘除外) ; 在天山南、北缘, 祁连山南北缘、西昆仑北缘冲断带, 以新生代形成为主; 而内蒙一带的山冲断带多在晚三叠世—侏罗纪期间; 至于前渊与前陆斜坡则存在不对称坳陷、陡翼, 可以根据陆相地层来加以解析; 前隆表现在此并不明显。
其次, 中外对比可以发现在前陆盆地方面我国与国外共性之处较少, 差异较大, 尤其以我国中西部含油气盆地为例, 个性差异很大; 比如在区域构造位置方面, 国外以巨型造山缝合带、大型克接通确定, 我国以造山带、微陆块确定, 而在盆地的基本结构方面, 国外均有四个显著特征, 我国基本结构规模较小, 发现前隆并未显著表现, 且缺少岩浆弧; 在动力学背景方面, 全球性的洋、陆俯冲或陆陆碰撞会涉及到A型俯冲, 而我国以C -型领会冲相关, 且仅在局部范围; 还有沉积体系配置、前陆冲断带发育程度、前陆盆地发育程度、盆地沉降、发育阶段都有差别, 需细致探析。
三、反思
A - 型俯冲、前陆盆地作为构造术语, 给我国地质学界带来了很大的影响, 但是在实际的探讨与勘察及理论解析、论证方面的结果却表明, 生搬硬套国外的命名与理论, 很难正确的解释我国石油构造学; 其间的原因在于欧美地学界建立了构造模型, 但对于地质背景的了解较少, 而中国内陆却存在微陆拼接、软碰撞等活动性较大的基本地质结构演化特征, 因此, 在套用时往往不是从实际情况出发, 反而是以理念进行从上到下的形而上指导, 所以, 近年来我国诸多学者与业界人士也不断提出对含油气盆地的定名问题的置疑, 目前中国陆地质结构方面的探索者也提出了一些与实际情况相符的理论, 比如C - 型俯冲、陆内俯冲等, 这也与我国内陆的多块体拼合构成有关, 而前陆盆地等也是在先前非常有创见性质的学说认识, 所以, 在构建石油构造学、盆地模式时, 应该积极增加勘探工作, 以事实为基础, 在充分调研与丰富材料中进行整理、抽绎、衍生出原则与规律, 进一步建立起符合我国地质情况的新型理论。
总之, 在新的时代需要以可持续发展思想为先导, 真正做到与时俱进、因时制宜; 尽管这些年来, 随着科学认知不断的更新与理论建设, 我国在这方面也将做出新的认知与新的理论创建, 而且这些理论将以我国的具体实情为基准。希望通过本文初步论述可以引起更多的关注与更广泛的交流, 为该方面的理论研究工作提供一些有价值的信息, 以供参考。
参考文献
[1]侯连华, 王京红, 邹才能等.火山岩风化体储层控制因素研究——以三塘湖盆地石炭系卡拉岗组为例[J].地质学报, 2014 (4) .
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