利用古温标恢复四川盆地主要构造运动时期的剥蚀量

地层剥蚀量是沉积盆地埋藏史和热史重建中一个关键的参数.本文利用石油钻井的系统古温标(Ro)资料,并结合多种恢复方法,得出四川盆地主要构造运动时期的剥蚀量.研究表明:加里东期,川东南剥蚀量较大,达2000m.东吴运动时期,川西南、川东南等距二叠纪玄武岩喷发区较近地区的剥蚀量较大,分别在260～450 m和800～900m:印支早期盆地整体遭受了抬升剥蚀作用,剥蚀厚度为100～500 m.印支中、晚期龙门山地区褶皱剥蚀,H1、Y1等钻井该时期的地层剥蚀量超过2000 m.燕山期周缘山系的继续隆升造成山前大范围地区的剥蚀:喜山期盆地周缘钻井的剥蚀量较大,在2000 m左右,而早期古隆起上的钻井如GJ、J13、Z12等钻井的地层剥蚀量则较小,在1000 m左右.可见,四川盆地不同地质时期及不同构造区位的剥蚀厚度都不尽相同,这一时空差异反映了构造运动对该区的差异影响.这一研究也表明,以系统的古温标资料(R_o)为基础,针对不同地质情况选用适当的反演方法并结合多种反演方法.能有效地恢复钻井在不同时期的剥蚀量.上述四川盆地各时期剥蚀地层厚度的恢复,对研究该区的构造、沉积和油气演化提供了基础数据.     

塔里木盆地志留系沥青砂岩的形成期次及演化

从志留纪起,塔里木盆地下古生界烃源岩经历了三期生、排烃。下古生界源岩的生烃期和志留系的圈闭形成期控制了志留系沥青砂岩的形成期次及演化。志留系早期沥青砂岩形成后,经历了后期多次的构造沉积事件和三次烃类注入、混染,改变了志留系古油藏沥青形成时的原始产状。志留系沥青砂岩的三次注入分别是 :第一次是晚加里东注入期;第二次是晚海西-印支注入期;第三次是燕山-喜山注入期。志留系砂岩中沥青、稠油或其它油气显示是这三期作用的综合结果。     

塔里木盆地塔北地区中-下奥陶统顶面多期剥蚀过程与油气关系

剥蚀量恢复是古构造演化恢复的基础,对于恢复盆地沉积地层格架,研究盆地隆坳格局迁移、油气分布聚集关系等具有重要意义。我国最大沉积盆地塔里木盆地的塔北地区中-下奥陶统地层油气资源丰富,在经历多次构造运动后,抬升剥蚀严重。本文按照“同层多期”的思想识别了对塔北地区油气勘探举足轻重的中-下奥陶统顶面经历剥蚀的5个主要构造期,采用“地震地层综合法”,在精细地震资料解释的基础上计算了其在5个主要构造期的剥蚀量。通过分析剥蚀过程,认为中-下奥陶统顶面从加里东中期到喜山期剥蚀范围依次减小,剥蚀厚度在加里东中期最大剥蚀可达915 m,位于现在的英买1井附近。海西早期剥蚀最大厚度达892 m,位于现今两北地区北部一带;海西晚期最大剥蚀厚度位于现今的齐古1井附近,剥蚀量可达690 m;印支—燕山期最大剥蚀厚度可达546 m,位于现今阿北1井附近;喜山期对中-下奥陶统顶面的影响已经不如前几期,最大剥蚀厚度仅338 m,位于现今的沙雅6井附近。就5期总剥蚀厚度而言,最大可达936 m,位于顺13井附近。油气运聚的总体趋势是在塔北地区北部不断抬升遭受广泛剥蚀的前提下,油气沿着以中-下奥陶统顶面为核心辐射出的立体复杂疏导体系向高部位的塔北隆起运移成藏。油气有利勘探区应在阿克库勒凸起和“两北”地区的古斜坡位置,正如塔北地区满深1井（沙雅县境内）获得高产油气流的勘探实践所印证。     

四川盆地东部构造-热演化:来自镜质体反射率和磷灰石裂变径迹的约束

利用镜质体反射率(Ro)和磷灰石裂变径迹(AFT)数据,对四川盆地东部不同地区的古地温梯度、古热流、剥蚀量进行了研究。AFT模拟结果表明,四川盆地东部在晚白垩世早期(100~80 Ma)开始抬升,抬升剥蚀过程具有一定的阶段性且不同地区存在差异:以约30 Ma为界,重庆北碚地区表现为两期冷却,先期冷却缓慢,后期冷却迅速;川东北持续的冷却过程虽有波动但冷却速率差别较小。依据重建的最高古地温剖面恢复了侏罗系顶部不整合面的剥蚀量,川东北普光地区剥蚀量在2.45~2.85km,鄂西渝东地区齐岳山复背斜北部剥蚀量较大,达3.65km,齐岳山复背斜南部剥蚀量2.67km,川东南地区剥蚀量2.05km。研究区的构造热演化表现为既存在抬升剥蚀又存在盆地冷却效应的双重作用:由三叠纪至今,研究区地温梯度和热流持续降低,地温梯度由30~38℃/km降低至20~23℃/km;热流由70~85mW/m2降低至50~55mW/m2。     

川中—川西北加里东期古隆起对比研究

四川盆地加里东期经历了桐湾、郁南、都匀、广西等多期次构造运动，于盆地中西部和西北部分别形成了川中古隆起和川西北古隆起。重建加里东期川中古隆起和川西北古隆起形成演化过程及其关联性可以为四川盆地中西部和西北部深层海相层系下一步油气勘探部署提供新思路。本文通过对四川盆地已有钻井和地震资料的分析，开展了不同构造区的震旦系—早古生代地层对比分析，识别出四川盆地加里东期古隆起各套地层尖灭点分布范围、不整合削截点和上超点。利用地震、连井剖面相结合的方法，重塑了川中和川西北地区古隆起的形成演化过程。综合研究认为，加里东期古隆起的构造形态在晚奥陶世—早志留世初步形成，在晚志留世广西运动中经历了细微调整，古隆起在早志留世达到最大展布范围，于二叠纪沉积前定型，郁南运动和都匀运动对加里东期古隆起的变形起着重要作用；二者总体经历了“隆-凹”分异阶段(Z—∈_1m)、隆起定型阶段(∈_<sub>1q—S₁)、联合隆升阶段(S₂—C)、稳定埋藏阶段(P—T₂)等4个阶段。     

鄂尔多斯盆地下古生界地层地史模拟与油气聚集

根据沉积压实原理，应用“反剥离模式”恢复盆地内各地层层系在不同地质历史时斯的古厚度及古埋深，并得到陶系柄部风化剥蚀面的一系列时间－埋深平面图及单井埋藏史图，由此对盆地下古生界奥陶系顶面的加里东期古风化剥蚀面的构造演化规律作出定量分析，结合盆地的生、排烃史研究成果，分析预测盆地内古古生界的油气聚集规律，为油气勘探与部署提供定量依据。     

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区古构造演化及其对奥陶系储层发育的控制作用

依据2D和3D地震资料解释及钻井分层数据得到的不同时代地层的残余厚度图和现今埋深图,在对主要构造不整合面剥蚀量恢复和去压实校正的基础上,采用古构造、古地貌恢复方法,利用盆地模拟软件(PetroMod10)计算了不同地层的在不同构造时期的古埋深和古厚度,系统深入研究了巴楚-麦盖提地区古构造演化历史,阐明了巴楚隆起与和田古隆起构造演化关系及迁移规律,结合奥陶系岩溶储层发育特征,探讨了古隆起演化与岩溶储层发育之间关系,建立了岩溶储层发育的构造演化模式,预测了奥陶系有利岩溶储层分布地区.结果表明:巴楚-麦盖提地区古构造演化经历了加里东期、海西期、印支-燕山期和喜山期等4个构造旋回阶段;不同时期古构造面貌受控于不同构造期的区域构造应力场变化,巴楚隆起是海西早期开始发育,显现出隆起的雏形,到喜山中期开始大幅度隆升,并最终定型.构造演化经历了二个阶段,即海西运动的隆起形成和喜山运动强烈隆升改造阶段,隆起位置迁移不明显,主要表现在隆起规模上的变化.而和田古隆起则是在加里东期-海西期发育的一个大型古隆起,现今呈现为一个向南倾斜的大型麦盖提斜坡带;构造演化经历了早加里东运动雏形形成、加里东中期-海西早期运动持续隆升、海西运动中晚期的沉降埋藏、印支-喜马拉雅运动期的掀斜消失等四个阶段,且古隆起位置在平面上发生了明显逆时针方向的迁移.受和田古隆起构造演化的控制,奥陶系发育了加里东中期、晚期和海西早期等三期风化壳岩溶,其中以海西早期岩溶最发育;玉北地区遭受了三期构造抬升剥蚀,为三期岩溶的叠置区,是巴楚-麦盖提地区岩溶储层发育的最有利地区.     

从上扬子地台西部古生代构造演化探讨川中古隆起

本文从沉积旋回、海陆变迁等方面探讨上扬子地台西部的古生代构造演化,提出建立川中运动和上扬子运动的建设,并对云贵运动也作了新的阐述。认为南龙门山隆起形成于兴凯期,川中隆起形成于加里东期,两者均呈北东东向,其间为鞍部相连。据此,对川中古隆起下古生界的找气方向提出了建议。     

四川盆地及周缘下古生界页岩气深埋藏-强改造独特地质作用

四川盆地位于特提斯-喜马拉雅构造域和滨太平洋构造域的交接转换部位,盆地及其周缘海相、海陆过渡相富有机质页岩经历了多旋回构造体系下的深埋藏(高演化)、强隆升、强剥蚀和强变形,强改造作用过程。这是我国南方中上扬子地区页岩与北美页岩气产层在地质特征和演化上的最大不同。晚白垩世以来四川盆地多阶段性隆升过程致使地表普遍具有1 000~4 000m剥蚀厚度。地表差异性剥蚀幅度与陆相地层沉积厚度共同控制着其下伏地层的古埋深。四川盆地及其周缘下志留统龙马溪组底界和下寒武统牛蹄塘组底界古埋深分别大于6 500m和9 000m,等深线总体呈NE-SW展布,且二者底界埋深均具有由北东向南西逐渐减小的趋势。龙马溪组底界古埋深最浅处位于盆地南缘宜宾南绥江地区(约6 000m),最大埋深处为川北地区(约9 000m),古埋深分别向盆地东南缘和北缘明显加深,且盆地中央具有明显的NE-SW向展布低值或浅埋深带,即绥江—宜宾—泸州地区和达州—巴中地区。牛蹄塘组底界古埋深特征与现今埋深特征总体相似,最大埋深处位于川西-川北前陆盆地(古埋深大于11 000m);最小古埋深处位于川中—川西南宜宾—自贡—遂宁一带(古埋深小于8 000m)。四川盆地及其周缘下古生界页岩深埋藏与其高演化具有密切相关性。下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组黑色页岩热成熟度Ro值普遍大于2.4%和2.8%,与其古埋深相似均具有由盆地北东向南西逐渐减小的趋势。强隆升、强剥蚀和强变形作用致使下古生界页岩经历强改造作用,具有动态的应力-应变、温度和压力变化特征,及其保存条件有效性的动态调整。四川盆地及其周缘现今钻探成果揭示差异性埋藏-隆升剥蚀-构造变形作用对下古生界页岩气富集与分布具有较大的控制作用。因此,我国南方中上扬子地区下古生界页岩气地质研究,不仅与北美一样,研究常规油气的优质烃源岩如何转化为非常规页岩气的优质储层,而且还须探讨在强改造作用下页岩气优质储层如何才能成为具商业价值的页岩气产层。     

准噶尔盆地车莫古隆起侏罗系剥蚀厚度恢复

车莫古隆起位于准噶尔盆地腹部，为一个南西-北东走向的燕山期古隆起，现今构造为由北向南倾斜的单斜。该区侏罗纪经历了多期构造运动，发育多个削蚀和上超不整合面，是地层岩性油气藏勘探的有利地区。通过地层剥蚀厚度恢复主要方法与相关条件的分析,根据研究区实际地震资料特征，采用地震剖面直接追踪法、参考层厚度变化率法和邻层厚度比值法，对车莫古隆起区侏罗系头屯河组、西山窑组、三工河组的剥蚀厚度进行了恢复，其最大剥蚀量均分布在奎屯-莫索湾一带，各层最大剥蚀厚度为260 m、340 m和140 m。其中古隆起高部位的西山窑组剥蚀量可能是由两期构造运动造成的，三工河组剥蚀量的产生可能来自后期构造运动。通过分析剥蚀厚度平面分布特征与古隆起形成、演化之间的关系,指出早侏罗世末期是车莫古隆起的雏形期，西山窑组沉积期是车莫古隆起的逐渐发育时期，侏罗纪末期是车莫古隆起快速发育时期。大量剥蚀产物的搬运为古隆起翼部斜坡区地层岩性圈闭的形成创造了条件，车莫古隆起南部斜坡区是油气聚集的有利地区。     

新疆塔里木盆地东部奥陶系剥蚀厚度计算和平面成图

针对塔东地区实际地质资料和低勘探程度的特点,应用声波时差、镜质体反射率、沉积速率等多种综合方法,计算11口钻井的奥陶系剥蚀量.平面上奥陶系顶面剥蚀厚度的求取主要依据27条地震剖面资料,应用沉积速率法计算剥蚀量,且剥蚀量的数量级受邻近钻井值的约束,并绘制了奥陶系剥蚀量平面图.研究区奥陶系顶面剥蚀量在111~2 929 m,总体趋势为南部剥蚀量大,北部剥蚀量小,即从盆地边部向盆地内部剥蚀量增加.东部剥蚀量相对较小,西部剥蚀量相对较大.     

敏感性分析在烃源岩成熟度史模拟中的应用——以川东北地区普光5井古生界海相烃源岩为例

通过分析输人模型的参数对输出结果的影响,可以确定影响烃源岩成熟度史模拟的敏感性参数.本文应用Easy% Ro化学动力学模型,以普光5井为例,对川东北地区各期构造运动剥蚀厚度、古地表温度和古地温梯度进行了相关的敏感性分析.分析结果表明:研究区下寒武统、下志留统、下二叠统和上二叠统烃源岩现今成熟度状态完全受控于燕山运动晚幕...     

川东南丁山构造震旦系—下古生界油气成藏条件及成藏过程

川东南的构造演化可分成5个阶段:①晚震旦世抬升剥蚀阶段;②早古生代沉降阶段;③晚志留世—泥盆、石炭纪抬升剥蚀阶段;④二叠纪—晚白垩世沉降阶段;⑤晚白垩世—现今快速隆升阶段。震旦系灯影组—下古生界储层沥青与下寒武统和下志留统黑色泥岩之间地球化学特征的对比表明二者有着重要的联系,灯影组烃源来自下寒武统牛蹄塘组。丁山构造一直处于高部位,有利于油气聚集,丁山构造在晚白垩世前圈闭、封盖、储层及保存条件均较好,形成了古油藏。随着埋深的增大,古油藏裂解成古气藏。晚白垩世至今受喜马拉雅运动的影响,通天断层发育,保存条件变差,导致天然气的逸散。丁山构造的油气成藏过程可分为古油藏→古油藏裂解形成古气藏→古气藏破坏三大过程。     

扬子陆块下古生界页岩发育特征与沉积模式

为了深入探讨扬子陆块下古生界页岩发育与分布特征、建立沉积模式,系统收集与整理了扬子陆块下寒武统牛蹄塘组与上奥陶统-下志留统五峰-龙马溪组两套富有机质页岩大量数据,选取贵州省三都县渣拉沟及四川省筠连县昭104井两个典型剖面与井岩芯进行了系统观察与采样,对扬子陆块范围内两套富有机质页岩岩性与沉积相发育特征进行了系统分析.研究表明,早古生代以来,扬子陆块受被动大陆边缘扩张与陆缘造山挠曲坳陷两类成盆环境影响[1-2],牛蹄塘组页岩沉积于被动大陆边缘扩张环境,缘于上升洋流与缺氧事件复合沉积模式,富有机质页岩以扬子陆块东南缘深水陆棚-斜坡相区最为发育、厚度最大、有机碳含量最高;五峰-龙马溪组页岩沉积于加里东期周缘前陆造山环境,缘于浅水陆棚-闭塞滞留海湾沉积模式,富有机质页岩以中上扬子陆块东南缘深水陆棚区最为发育、厚度最大、有机碳含量最高.     

西准噶尔志留纪-泥盆纪弧盆格局的确定及其区域构造演化意义

新疆西准噶尔克拉玛依-额敏一带广泛出露古生代的物质建造,记录着古亚洲洋演化的重要信息.古生代期间特别是晚古生代期间经历了复杂的洋陆转换过程,残留了系列近东西向及北东向蛇绿构造混杂岩系以及古大陆边缘的增生体系,造就了研究区复杂的岩石地层系统.目前对西准噶尔志留系、泥盆系构造古地理属性及志留纪-泥盆纪构造格局的刻画并不够精细.通过详细地野外地质调查及室内数据综合分析,结合前人的研究资料,对西准噶尔克拉玛依-额敏一带志留系及泥盆系代表性的岩石地层的构造古地理属性进行了界定,并在此基础上,对研究区志留纪-泥盆纪的弧盆格局进行探讨.综合分析认为志留纪西准噶尔克拉玛依-额敏一带古亚洲洋开始强烈的俯冲消减,泥盆纪古亚洲洋进入全面俯冲拼贴的演化阶段,形成多块体拼贴增生的多岛弧盆格局.泥盆纪后古亚洲洋在研究区开始进入残余洋盆的演化阶段.      

四川盆地东部地区下志留统龙马溪组页岩储层特征

四川盆地是中国西南部重要的含油气盆地,在东部和南部地区下志留统龙马溪组页岩广泛发育。在川东南、鄂西渝东地区的勘探井中志留系具有良好的气显示。研究区龙马溪组厚65~516m,底部为一套海侵沉积的富含笔石的黑色页岩,龙马溪组向上和向东砂质和钙质含量增加,演变为浅水陆棚沉积。龙马溪组主要由层状-非层状泥/页岩、白云质粉砂岩、层状钙质泥/页岩、泥质粉砂岩、层状-非层状粉砂质泥/页岩、粉-细粒砂岩、钙质结核、富含有机质非层状页岩8种岩相组成。总有机碳含量(TOC)为0.2%~6.7%。有机质以II型干酪根为主,Ro为2.4%~3.6%。页岩中石英矿物含量在2%~93%,主要呈纹层状或分散状分布,主要为陆源碎屑外源成因。龙马溪组页岩岩心孔隙度为0.58%~0.67%,渗透率为0.01×10^-3μm²~0.93×10^-3μm²。扫描电镜下龙马溪组页岩微孔隙度为2%左右,主要包括晶间孔和粒内孔,孔隙直径为100nm~50μm。页岩储层的形成机理主要为有利矿物组合、成岩作用和有机质热裂解作用。龙马溪组与美国Barnett页岩具有一定差异,主要表现在龙马溪组页岩埋藏较深、热演化程度较高、含气量较低、储层较致密、以陆源成因石英为主。对于评价下志留统龙马溪组页岩气勘探前景而言,今后须重点加强针对龙马溪组底部黑色硅质岩系石英成因、成熟度、埋藏史、含气量等方面的研究,以及进行详细的古地貌和古环境恢复。     

新疆普鲁一带下古生界地层岩石组合及构造环境

西昆仑地块是西昆仑造山带的重要组成部分，南北边界分别为康西瓦—苏巴什华力西期缝合带和库地—其曼于特加里东期缝合带。新疆普鲁一带下古生界地层，分布于西昆仑地块东部，主要由一套海相火山岩和浅海陆棚相细碎屑岩组成，并遭受了绿片岩相的变质作用。通过1：25万《于田一伯力克幅)区调工作，将新疆普鲁一带下古生界地层厘定为下古生界奥陶—志留系，认为形成的大地构造环境为大陆活动边缘。     

准噶尔盆地地层剥蚀厚度定量恢复方法研究与应用:以克拉玛依油田八区二叠系下乌尔禾组为例

准噶尔盆地克拉玛依油田八区二叠系下乌尔禾组逐层超覆,后期受强烈冲断作用而抬升,并遭受强烈剥蚀。恢复其地层古厚度不仅能够重建该区埋藏演化史,也是油气资源定量评价的重要基础。然而,研究区勘探程度低,传统剥蚀厚度计算方法受限。针对实际地质条件与现有资料,文中利用地震地层趋势法和沉积层序分析法,在准确圈定剥蚀边界的基础上,根据邻层厚度比值法和参考层厚度变化率法,计算出下乌尔禾组三段剥蚀厚度。在此基础上,通过分析下乌尔禾组三段关键时期的沉积演化特征,建立了研究区扇三角洲沉积模式,确定了扇三角洲前缘储集相带展布范围,为今后的油气勘探提供了可靠的地质依据。