济阳坳陷中生代地层剥蚀厚度、原始厚度恢复及原型盆地研究

在采用各种地层剥蚀量的计算方法对济阳坳陷中生代各主要不整合面地层剥蚀厚度恢复的基础上,结合钻井及地震资料,对中生代各主要构造层的原始地层厚度进行了恢复。以此为切入点,对济阳坳陷区中生代盆地原型进行了初步探讨,将其划分为5期盆地原型：早-中三叠世为一大型内陆坳陷盆地;晚三叠世整体挤压抬升剥蚀;早-中侏罗世为弱挤压背景下的山间盆地;晚侏罗世-早白垩世为受正断层控制的断陷盆地;晚白垩世为断陷后的坳陷盆地。     

渤海湾盆地临清坳陷东部上侏罗统—下白垩统剥蚀量恢复与原型盆地*

渤海湾盆地临清坳陷东部自中生代以来经历了多次构造运动,不同构造时期盆地性质也不相同。本次研究对临清坳陷东部自晚侏罗世以来的构造演化历史进行了分析,恢复了上侏罗统—下白垩统的地层剥蚀量和原始地层厚度,在此基础上结合同一时期的断裂系统图,对盆地发育特征进行了初步研究。结果表明：临清坳陷东部晚侏罗世—早白垩世处于断陷盆地发育阶段;地层剥蚀程度的强弱主要受燕山晚期运动所形成的各种构造的控制,剥蚀厚度呈NE向大小相间分布;晚侏罗世—早白垩世盆地展布方向为NNE向,地层展布主要受断层控制,厚度中心均位于断层上盘。     

鄂尔多斯盆地西南部晚中生代-新生代盆山转换及构造-沉积响应

鄂尔多斯盆地是位于华北克拉通西部的一大型多旋回叠合盆地，自晚中生代以来长期处于多个板块汇聚的中心，在盆地不同构造部位也不可避免地发生构造叠加作用和盆山结构的变化。因此准确厘定和恢复鄂尔多斯盆地晚中生代以来的构造活动期次、变形过程和深部动力学是理解东亚地区多板块汇聚的一把关键钥匙，同时也有助于认识盆地内部沉积矿产的关键控矿要素。文章通过解析鄂尔多斯盆地西南部晚三叠世以来的盆-山结构、构造-地层特征、变形和断层的演化序列，结合前人的盆山隆升史和区域动力背景研究成果，系统恢复了鄂尔多斯盆地西南部晚中生代-新生代的盆山演化过程和相应的构造-沉积响应。研究认为早白垩世末—古近纪，鄂尔多斯盆地西南部大部分地区处于夷平阶段，与盆缘具有不同的隆升过程，直至30 Ma以来盆地内部才发生强烈的垂直隆升剥露事件。盆地西南部大量切穿下白垩统的走滑断层为中新世-更新世早期北西向左旋走滑剪切应力作用下形成的不同走滑断层组合，是青藏高原向东北扩展过程中贯入到相对刚性盆地内部的弱应变响应。     

鄂尔多斯盆地中生代地层剥蚀量估算及其地质意义

盆地演化中地层的沉积与剥蚀及盆地的历史构造形态变动是盆地分析及其矿产富集的重要影响因素。本文考虑到盆地西部白垩系的声波时差资料的分段性和估算中生代三叠纪以来抬升剥蚀事件强度所需选择合理方法的重要性,采用钻井分层资料“点连线,线线相交闭合”方式,应用以地层对比为主的方法估算了三叠纪以来4期地层抬升并遭受剥蚀的剥蚀量。估算结果发现,白垩纪末期为三叠纪以来最强烈一期全盆抬升剥蚀事件,三叠纪末期、中侏罗世和侏罗纪末期等3期剥蚀事件相对较弱。剥蚀强度分布与盆地演化模拟结果表明,盆地自三叠纪以来的构造变动表现为一掀斜过程;对盆地三叠系油气生成、运聚的影响分析认为,三叠系烃源岩在晚侏罗世前已生烃,掀斜构造演化过程使油气运移指向盆地东部及东南地区。     

粤东河源盆地的深部构造、沉积序列与盆地演化

粤东河源盆地是东南沿海规模较大的晚中生代—新生代陆相盆地之一, 发育有较为完整的晚白垩世—新近纪地层。研究该盆地的深部构造、控盆断裂、沉积序列和盆地的形成发展, 对于认识东南沿海晚中生代—新近纪的大地构造演化有重要意义。通过对野外地质调查、地球物理反射剖面和约两千米的地质科学钻探等数据资料的综合研究, 查明了河源盆地为中生代—新生代沉积断陷盆地, 地层结构清晰, 沉积基底为早古生代地层, 并建立了该盆地晚白垩世—新近纪的三阶段沉积序列; 该盆地发育渐新世的火山岩, 揭示了控盆边界断裂及内部构造发育特征, 暗示了原型盆地的破坏发生于晚新生代: 即盆地南北两侧紫金—博罗逆冲断层和河源断裂带在晚古近纪—新近纪强烈地改造了原型盆地; 基于以上认识, 初步恢复了河源盆地的形成演化历史, 构建了河源盆地沉积序列-构造演化模式。     

多种剥蚀厚度恢复方法在内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系中的应用及其地质意义

剥蚀厚度恢复是进行盆地埋藏史、热演化史、油气成藏等定量分析的基础。文中利用镜质体反射率法、流体包裹体法、声波时差法和地层厚度趋势法等多种方法,恢复了内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系剥蚀厚度。计算结果表明,侏罗系和白垩系总剥蚀厚度为1610.9~2177.0m;在流体包裹体法和地层厚度趋势法约束下,恢复的侏罗系剥蚀厚度为930.2~1395.3m,白垩系剥蚀厚度为0~612.1m。雅布赖盆地侏罗系剥蚀厚度"北大南小",白垩系剥蚀厚度"南大北小",反映盆地改造强度具有晚侏罗世南弱北强、早白垩世南强北弱的特征。大规模隆升剥蚀,导致地层温度下降、烃源岩遭到破坏,一定程度上制约着雅布赖盆地的烃源岩成熟演化以及油气生成。     

渭河地区及周缘晚古生代-中生代碎屑锆石年代学、地球化学及构造-沉积意义

本文在对渭河地区及周缘晚古生代-中生代残存地层分布研究的基础上,采用岩石学、锆石同位素年代学、主微量元素地球化学分析方法,对渭河地区南北两侧上古生界二叠系及中生界三叠系进行对比,进而恢复了研究区晚古生代晚期、中生代早期沉积面貌,并结合裂变径迹构造抬升的研究结果,探讨了渭河地区中生代后期改造过程及演化阶段。结果显示:渭河盆地内部主要凹陷可能仅残留小范围的、不连续的C-P地层,未发现中生代地层。岩石学、锆石U-Pb年龄、主微量元素表明鄂尔多斯南部和北秦岭地区二叠系、三叠系具有很好的对比性,两者在相同时期为同一盆地。二叠系碎屑岩源区可能为再旋回造山带及陆块源区,主要来自北秦岭中-新元古界宽坪群变质碎屑岩及南部二郎坪群火山-沉积岩;三叠系沉积岩物源主要来自北秦岭地区的宽坪群、秦岭群或同期发育的火山岩。裂变径迹资料暗示渭河地区与渭北隆起及秦岭造山带中生代抬升期次具有一致性:晚侏罗世-早白垩世末,地层以强烈的构造变形、弱抬升为主;早白垩世末以来,地层发生大规模抬升、剥蚀,致使上古生界-中生界在渭河地区残留较少。在以上研究的基础上,将渭河地区晚古生代-中生代演化过程分为晚古生代二叠纪、中生代三叠纪-早中侏罗世、晚侏罗世-早白垩世末、早白垩世末-白垩纪末几个演化阶段。     

多种剥蚀厚度恢复方法在内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系中的应用及其地质意义

剥蚀厚度恢复是进行盆地埋藏史、热演化史、油气成藏等定量分析的基础。文中利用镜质体反射率法、流体包裹体法、声波时差法和地层厚度趋势法等多种方法,恢复了内蒙古雅布赖盆地侏罗系和白垩系剥蚀厚度。计算结果表明,侏罗系和白垩系总剥蚀厚度为1610.9~2177.0,m;在流体包裹体法和地层厚度趋势法约束下,恢复的侏罗系剥蚀厚度为930.2~1395.3,m,白垩系剥蚀厚度为0~612.1,m。雅布赖盆地侏罗系剥蚀厚度“北大南小”,白垩系剥蚀厚度“南大北小”,反映盆地改造强度具有晚侏罗世南弱北强、早白垩世南强北弱的特征。大规模隆升剥蚀,导致地层温度下降、烃源岩遭到破坏,一定程度上制约着雅布赖盆地的烃源岩成熟演化以及油气生成。     

吕梁山地区中—新生代隆升演化探讨

对吕梁山地区中—新生代隆升时限及其演化的认识,是恢复鄂尔多斯盆地沉积东界的基础,也是探讨华北克拉通演化和破坏等科学问题的有机组成部分。本文以改造盆地与盆山耦合的研究思路为指导,通过对研究区及邻区前中生代地质演化、中生代原始沉积面貌、中生代构造变动与岩浆活动以及新生代以来与相邻地堑发育耦合关系等的分析,并结合裂变径迹测年与热史模拟,认为吕梁山地区在中生代鄂尔多斯盆地发育的主要时期是大型沉积盆地的一部分,与鄂尔多斯盆地经历了同步沉降—抬升过程。晚白垩世以来是吕梁山地区主要的隆升期,可进一步分为缓慢隆升（100～21±2Ma）、加速隆升（21±2～8Ma）及强烈隆升（8Ma以来）3个隆升演化阶段。吕梁山地区中—新生代以来的隆升演化,与相邻鄂尔多斯盆地的抬升消亡及其周边断陷盆地的发育从属统一的区域动力学环境,主要与滨太平洋构造域的活动和演化息息相关,同时受更广阔的区域地球动力学环境的影响。     

鄂尔多斯盆地演化-改造的时空坐标及其成藏(矿)响应

鄂尔多斯盆地的发育时限为中晚三叠世—早白垩世,晚白垩世以来为盆地的后期改造时期;盆地主体具克拉通内盆地特征;现今盆地为经过多期不同形式改造的残留盆地。该盆地叠加在早、晚古生代大型盆地之上,又属多重叠合型盆地。鄂尔多斯盆地集油气、煤和铀于一盆,多种能源矿产丰富。根据盆地及周缘地区主要地质构造特征和地质事件,结合对盆地各区裂变径迹年龄的综合研究认为,在盆地发育时期(T2—K1)至少发生了4期明显的构造变动,将盆地的沉积-演化过程划分为4个阶段:中晚三叠世和早中侏罗世富县—延安期为盆地发育的两个鼎盛阶段,广泛接受沉积,湖盆宽阔,沉积范围为今残留盆地面积的2倍多;形成重要的含油和成煤岩系。这两个阶段被期间发生的区域抬升变动(J1)所分隔。抬升导致沉积间断,延长组顶部遭受强烈而不均匀的侵蚀下切,形成起伏较大的侵蚀地貌。延安期末盆地抬升变动不强烈,沉积间断和剥蚀延续时间短。随后又复沉降,进入盆地发育的第三阶段中侏罗世直罗-安定期:沉积范围仍较广阔,但湖区面积明显减小。晚侏罗世构造变动强烈,在盆地西缘形成逆冲-推覆构造带,在其东侧前渊局限堆积厚度不等的砾岩,盆地中东部地区遭受剥蚀改造;今黄河以西地区初显东隆西坳格局。在早白垩世阶段,沉积分布仍较广阔,不整合超覆在前期西缘冲断带和南、北边部隆起之上。在盆地演化的前三个阶段,沉积中心均分布在延安附近及其以东;而堆积中心则位于邻近物源的盆地西部,且不同阶段位置有别;直到早白垩世,盆地的沉积中心和堆积中心的分布位置才大体一致,主要位于盆地西部的中南段。早白垩世末,鄂尔多斯盆地整体抬升,大型盆地消亡;盆地开始进入后期改造时期。在晚白垩世以来的盆地后期改造时期,鄂尔多斯盆地主要发生了以下重要地质事件:1盆地主体持续幕式、差异性整体抬升和强烈而不均匀的剥蚀,东部黄河附近被剥蚀的中生界厚度最大可达2000m;2盆地本部长期幕式整体的差异抬升和剥蚀,形成3期区域侵蚀-夷平面(E32—E12,E23和N21);3地块边部裂陷,周缘断陷盆地相继形成,接受巨厚沉积;4持续达2亿多年的东隆西降运动于中新世晚期(8MaBP)反转易位;东部开始沉降,广泛接受红黏土沉积;六盘山、地块西缘和西部相继隆升;标志着中国西部区域构造运动对该区的影响更为重要;5分别在8MaBP和2.5MaBP,风成红黏土、黄土开始广泛堆积,先后形成红土准高原和黄土高原及黄土高原面;6黄河水系的发育、外流和侵蚀地貌的形成。根据各主要地质事件的发生和动力学环境的演变,将该区晚白垩世以来划分为5个演化阶段(K2—E1;E2-3;N1-21;N31—N2;Q)。这些地质事件的发生和构造变动,与周邻各构造域,特别是中国东、西部(含青藏高原)重大构造运动的复合、叠加及其与时彼此消长变化密切相关;其活动和改造,使中生代盆地的原始面貌大为改观。鄂尔多斯盆地多种能源矿产成生—成藏(矿)和定位的主要期次,与盆地中新生代演化和改造的阶段有明显的响应联系和密切的耦合关系。盆地演化末(晚)期及之后的整体差异隆升和区域剥蚀,对鄂尔多斯盆地多种能源矿产的成藏(矿)和分布及其相互作用的影响最为重要。     

鄂尔多斯盆地中生界低压油藏特征与形成机制

首次对鄂尔多斯盆地中生界油藏压力进行了研究, 发现中生界油藏主要为超低压油藏, 并且不同地区和不同层位油藏的异常低压差别显著.研究结果表明, 随着地层剥蚀厚度增大和油藏抬升后温度降低值增加, 储层压力系数呈减少趋势; 延长组油藏抬升温度降低后使储层孔隙水的体积收缩量达0.82%~1.94%.这些指示了盆地在白垩纪末期长时间强烈抬升, 地层剥蚀和古地温降低作用是形成低压油藏的主要原因.认为鄂尔多斯盆地中生界这种低压封闭体系对油藏的保存有利, 同时对油藏调整、油气运移再富集和油水分布等成藏方面可能起到了重要作用.提出了陕北地区长6低压油藏由东南向西北方向富集和长7砂岩透镜体不含水低压油气藏形成, 均与这种低压封闭体系分布密切相关.      

Migration of Depocenters and Accumulation Centers and its Indication of Subsidence Centers in the Mesozoic Ordos Basin

Based on the integrated study of structure attributions and characteristics of the original basin in combination with lithology and lithofacies, sedimentary provenance analysis and thickness distribution of the Mesozoic Ordos Basin, it is demonstrated that the depocenters migrated counterclockwise from southeast to the north and then to the southwest from the Middle-Late Triassic to the Early Cretaceous. There were no unified and larger-scale accumulation centers except several small isolated accumulation centers before the Early Cretaceous. The reasons why belts of relatively thick strata were well developed in the western basin in several stages are that this area is near the west boundary of the original Ordos Basin, there was abundant sediment supply and the hydrodynamic effect was strong. Therefore, they stand for local accumulation centers. Until the Early Cretaceous, depocenters, accumulation centers and subsidence centers were superposed as an entity in the southwest part of the Ordos Basin. Up to the end of the Middle Jurassic, there still appeared a paleogeographic and paleostructural higher-in-west and lower-in-east framework in the residual basin to the west of the Yellow River. The depocenters of the Ordos Basin from the Middle–Late Triassic to the Middle Jurassic were superposed consistently. The relatively high thermal maturation of Mesozoic and Paleozoic strata in the depocenters and their neighborhood suggest active deep effects in these areas. Generally, superposition of depocenters in several periods and their consistency with high thermal evolution areas reveal the control of subsidence processes. Therefore, depocenters may represent the positions of the subsidence centers. The subsidence centers (or depocenters) are located in the south of the large-scale cratonic Ordos Basin. This is associated with flexural subsidence of the foreland, resulting from the strong convergence and orogenic activity contemporaneous with the Qinling orogeny.     

Migration of Depocenters and Accumulation Centers and its Indication of Subsidence Centers in the Mesozoic Ordos Basin

Based on the integrated study of structure attributions and characteristics of the original basin in combination with lithology and lithofacies,sedimentary provenance analysis and thickness distribution of the Mesozoic Ordos Basin,it is demonstrated that the depocenters migrated counterclockwise from southeast to the north and then to the southwest from the Middle-Late Triassic to the Early Cretaceous.There were no unified and larger-scale accumulation centers except several small isolated accumulation c...     

鄂尔多斯盆地晚古生代古构造*

鄂尔多斯盆地晚古生代基底继承了奥陶纪中部高、东部和西部低及西陡东缓的古构造面貌。利用大量钻井分层数据,绘制了晚古生代各个时期残存地层厚度图,其空间变化反映了鄂尔多斯盆地晚古生代古构造格局特征。结合东西向及南北向地层厚度对比、演化剖面的研究,认为晚古生代鄂尔多斯盆地的沉积在本溪期—太原期主要受中央古隆起的控制,地层空间展布东西分带明显;山西期中央古隆起对沉积作用的控制不是很明显,地层从东西分异逐渐过渡到南北分异,这种沉积格局的转变与古地理演化具有一致性,从而说明了古构造对沉积的控制作用。     

鄂尔多斯盆地中生代沉积和堆积中心迁移及其地质意义

通过对鄂尔多斯盆地中生代构造属性、原盆面貌、岩性岩相组合、物源分析和厚度分布特征等的综合研究表明,从中晚三叠世至早白垩世,盆地沉积中心由东南向北、再向西南发生逆时针迁移;在盆地西部,早白垩世沉积前没有统一或规模较大的堆积中心,仅存在孤零分布或彼此分割、规模不大的局部堆积中心。盆地西部多个时期出现的地层较厚分布区带,是该区距盆地西界较近,物源供给充足、水动力作用强所致,故代表局部堆积中心。早白垩世,沉积、堆积和沉降中心才在盆地西南部“三位一体” 叠合分布。直到中侏罗世末,在黄河之西的今盆地残留区,总体仍呈西高东低的古地理—构造格局。盆地中晚三叠世—中侏罗世各期的沉积中心在位置上大体一致,上下大部重叠;该沉积中心及近邻,古生界和中生界的热演化程度为盆地最高,显示该区深部作用较为活跃。综合分析认为,中生代各期沉积中心的叠置及其与高热演化地区的重合,反映为总体受沉降中心控制所致,可作为盆地沉降中心的代表。大型鄂尔多斯克拉通内盆地中生代各期沉积(沉降)中心在位置上偏于盆地南部,与秦岭造山带同期强烈的会聚造山活动产生的前陆挠曲沉降相关。     

鄂尔多斯盆地东北缘延安组划分与对比

内蒙古鄂尔多斯盆地东北缘高头窑地区中侏罗统延安组是一套河流—滨湖相为主的中生代陆相沉积岩系,岩性主要中粒—中细粒长石砂岩、粉砂岩(泥质粉砂岩)、黑色页岩、黏土岩夹煤层,其中产大量的植物化石。根据岩性特征及采集化石的研究结果表明,不存在晚三叠世地层,并缺失下侏罗统,且延安组的时代应为中侏罗世。通过不同地区中侏罗世地层对比,认为盆地中延安组发育极不均衡,中部沉积厚度大,但不成煤;而盆地边缘沉积厚度较薄,且成煤较好,横向上具有明显的差异性。     

鄂尔多斯、沁水盆地晚新生代隆升-剥蚀历史

鄂尔多斯、沁水盆地的裂变径迹资料显示晚新生代以来鄂尔多斯、沁水盆地经历了两次隆升过程 ,分别发生于 2 7～ 2 0Ma间和 8Ma以来。隆升造成沁水盆地一带约 4.2 km的剥蚀量 ,鄂尔多斯盆地东部约 3.7km的剥蚀量 ,鄂尔多斯盆地西部约2 .2 km的剥蚀量。     

鄂尔多斯盆地中生代地层天然裂缝发育特征与构造应力场演化

鄂尔多斯是我国重要的油气盆地,而绝大多数油气储层都会受到天然裂缝的影响。文中通过野外系统观测和室内的统计分析, 详细描述了盆地中生代地层中的天然裂缝发育特征和主要控制因素, 为裂缝性油气藏勘探开发提供基础理论支持。通过研究得知, 盆内中生代地层中主要发育有6组裂缝： E-W向、 ENE-WSW向、 NE-SW向、 N-S向、 NNW-SSE向、 NNE-SSW向。其中E-W向、 ENE-WSW向和NE-SW向为系统裂缝; N-S向、 NNW-SSE向和NNE-SSW向为非系统裂缝。在裂缝组合中, 有两组正交裂缝系统（E-W向和N-S向, ENE-WSW向和NNW-SSE向）, 其中E-W向和N-S向裂缝构成的正交裂缝系统只出露于三叠和侏罗纪地层。同时, 还有两组共轭裂缝（ENE-WSW向和NNE-SSW向, ENE-WSW向和ESE-WNW向）, 其中ENE-WSW向和NNE-SSW向裂缝构成的共轭裂缝出露于整个中生代地层, 而另外一组只出露于上三叠统延长组中。此外, 裂缝间距分析表明： （1）裂缝间距与力学层厚之间的关联性相对较低; （2）E-W向和ENE-WSW向两组系统裂缝的发育强度好于N-S向非系统裂缝组; （3）岩层厚度越小, 对应裂缝密度则越大。（4）除了岩层厚度, 区域应力场对裂缝的发育具有很大的影响。研究区内裂缝主要形成于两期区域应力场： 第一期是晚侏罗世近E-W向的挤压应力场, 由古太平洋板块向欧亚板块的俯冲和碰撞作用所致; 第二期是新生代NE-SW向的挤压应力场, 由印度板块向欧亚板块的俯冲和碰撞作用所致。     

鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组沉积体系及古地理

富县组是鄂尔多斯盆地侏罗系最早沉积的地层,其发育在由印支运动所造成的凹凸不平剥蚀面上,沉积以填平补齐为特点,与下伏三叠系延长组呈不整合接触关系。富县组沉积厚度变化大,岩性差异明显,岩相复杂。沉积相在空间上变化较大,为河流相和冲积扇相沉积