伊舒地堑的构造-沉积演化及其聚油条件

伊舒地堑早第三纪盆地的结构、充填形式和充填序列以及区域构造格局表明,它属于我国东北部(东部)新生代裂谷系中的一部分,其发育级别低于辽河裂谷盆地带,而优于佳伊地堑北段,为一初始裂谷盆地。该盆地经历了裂谷前隆升剥蚀(晚白垩—古新世)、张裂深陷(始新世)、充填淤积(渐新世)和后期改造(早第三纪末)四个阶段的演化。与我国东部其它新生代裂谷盆地的演化近同时同步。地堑中5000多米厚的早第三纪陆相沉积物具有良好的生储油条件。同时地堑的构造-沉积演化决定了所形成的油气藏具有个体多而细小的特点,在有利的油气聚集区形成复式油田。     

裂谷作用对层序地层充填样式的控制——以西非裂谷系Termit盆地下白垩统为例

Termit盆地位于尼日尔东南部,属于西非裂谷系的北延部分,是发育于前寒武系—侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。该盆地早白垩世—古近纪经历了"裂谷—坳陷—裂谷"的构造演化过程及"陆相—海相—陆相"的沉积演化过程,表现为晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的特点。基于构造作用影响裂谷盆地层序发育的观点,分析了Termit盆地下白垩统裂谷阶段内的层序地层充填样式。根据裂谷作用的强弱,将早白垩世裂谷阶段划分为裂谷初始期、裂谷深陷期及裂谷萎缩期3个阶段。裂谷初始期层序断裂活动弱,构造沉降小,长轴物源体系较为发育,陡坡带为加积至退积型河流或三角洲沉积,缓坡带发育加积型河流或三角洲体系。裂谷深陷期层序断裂活动强烈,构造沉降大,陡坡带形成退积型水下扇或滑塌扇沉积,缓坡带发育退积型三角洲体系,盆地中心为泥岩充填。裂谷萎缩期层序断裂活动减弱并趋于停止,陡坡带为进积型扇三角洲沉积,缓坡带发育进积型三角洲体系。研究表明:裂谷作用对层序地层充填样式具有明显的控制作用,以构造作用为主线的裂谷盆地层序地层分析方法,能有效预测沉积体系和储层分布。     

松辽盆地裂谷期前火山岩与裂谷盆地关系及动力学过程

松辽盆地存在裂谷期前火山岩,之后上地壳脆性伸展发育半地堑裂谷盆地。裂谷期前火山岩近水平展布于基底之上,裂谷期,沉则分布于半地暂内,两者属于不同构造层。     

班公湖—怒江构造带西段三叠纪—侏罗纪构造—沉积演化

班公湖－怒江构造带西段在大地构造位置上处于特提斯构造域东端，横跨班公湖－怒江断裂带。三叠纪－株罗纪期间，其构造－沉积演化经历了大陆初始裂谷（T）、原洋裂谷（J1）、残余弧后盆地（J2－J3）阶段。初始裂谷阶段的拉张是呈南断北超的半地堑式由东向西进行的，逐渐形成地堑式原洋裂谷盆地。中晚侏罗世，南部新特提斯洋壳开始北各俯冲,产生的区域挤压应力使原洋裂谷逐渐封闭，裂谷盆地的小洋壳表现出以南向俯冲为主的双向式腑冲，同时伴生区域热沉降，盆地具残余弧后盆地的性质。该阶段,羌南地区发育碳酸盐岩为主的稳定陆缘沉积，冈度斯－念青唐古拉板片北部则形成广泛南超的近源碎屑沉积。     

非洲Muglad多旋回陆内被动裂谷盆地演化及其控油气作用

非洲Muglad盆地经历多旋回陆内被动裂谷发育与叠合演化历史,具有不同于主动裂谷盆地、单旋回被动裂谷盆地以及跨越多个变革期的叠合盆地的演化特征。本文采用叠合盆地研究思路与方法,通过盆地演化过程中关键构造事件识别、盆地演化阶段划分,恢复和重建了各阶段原型盆地;基于不同期次裂谷作用发育程度、叠加过程及叠加方式的时空差异性,划分了不同凹陷的叠合类型,建立了不同叠合类型凹陷油气成藏模式。研究结果表明,受冈瓦纳大陆裂解、非洲大陆周缘大西洋、印度洋、红海张裂等构造事件的影响,该盆地经历了早白垩世Abu Gabra组(简称AG组,下同)沉积期、晚白垩世Darfur群沉积期以及新生代Nayil-Tendi组沉积期三大同裂谷作用阶段。早白垩世盆地原型为多个地堑及半地堑分隔式分布,为与大西洋张开有关的伸展应力场作用产物;晚白垩世Darfur群沉积时期盆地原型为地堑及半地堑继承发育,但沉积中心东移,为与印度洋张开有关的伸展应力场作用产物;新生代Nayil-Tendi组沉积时期原型盆地主要为发育在Kaikang坳陷的地堑、半地堑,为与红海张开有关的伸展应力场作用所致。依据三期裂谷作用在各凹陷的发育程度差异及构造沉降和沉积充填过程的不同,将各凹陷裂谷叠合方式划分为早断型、继承型与活动型三种类型。其中,早断型以Sufyan凹陷最为典型,其构造沉降与沉积充填具有"强-弱-更弱"特征;继承型以Fula凹陷最为典型,其构造沉降与沉积充填具有"强-较强-弱"特征,而活动型以Kaikang坳陷最为典型,其构造沉降与沉积充填具有"强-强-较强"的特征。三期裂谷作用在各凹陷内时空叠合差异控制了各凹陷油气成藏条件及富集规律的不同,早断型凹陷成藏组合以下部成藏组合为主,继承型则以中部成藏组合为主,而活动型凹陷则以上部成藏组合为主。这些多期叠加型被动裂谷盆地研究成果丰富了全球裂谷盆地构造特征与演化及其控油气作用的认识,深化了该类裂谷盆地油气分布规律研究,对于指导下一步勘探部署有重要借鉴意义。     

尼日尔Termit盆地三维地质构造建模研究与应用

三维构造建模是构造研究的前沿手段和发展方向,具有实用性、精确性、可视性等多种优势,在国内外应用越来越广泛,但目前主要以局部油藏和断块为研究对象,针对全盆地尺度的三维构造建模比较少。尼日尔Termit盆地在早白垩世和古近纪发育两期裂谷,导致盆地断裂发育,构造复杂,构造研究的难度大。本文通过摸索和研究,利用大量二维和三维地震以及100余口井资料,将Termit盆地(约30 000 km2)作为一个整体进行三维构造建模,克服断层多、构造复杂、数据量庞大等难题,采用层位模拟、断层三角网格剖分、断层自动命名、断面交切关系处理、闭合边界自动生成等技术,在Termit盆地实现了盆地级三维构造建模,该模型可提取全盆地任意方向、任意层位的构造剖面以及任意连井剖面,同时可以任意提取每个区带及局部构造的三维立体模型,以便进行更精细的构造分析。该建模技术为大范围工区精细构造研究提供了新的技术手段,可应用于构造单元的划分、区带评价、目标优选及井位论证等许多方面。Termit盆地三维地质构造模型显示该盆地具有断坳叠置、下大上小的盆地结构,早期晚白垩世坳陷期海相烃源岩广泛分布,后期古近纪叠置裂谷坐落在晚白垩世坳陷期海相烃源岩之上,有利于后期古近纪叠置裂谷聚集油气。基于建立的盆地构造模型,进一步明确了该盆地各区带的构造特征及成藏潜力。研究认为Fana低凸起位于Moul凹陷和Dinga凹陷之间,断裂较为发育,有利于油气的运移、聚集和成藏,是盆地最有利的勘探区带;Dinga断阶带紧邻Dinga凹陷,断裂最发育,也是有利的勘探区带;Araga地堑断裂发育,成藏条件较好;而Moul凹陷和Dinga凹陷虽然油源条件好,但构造活动较弱,断裂不发育或较弱,不利于油气的向上运移,勘探潜力较差。此外,基于盆地构造模型可以对两期叠置裂谷形成的构造样式及断裂进行精细分析,研究其对油气聚集成藏的控制作用,从而优选出有利的目标,为井位部署提供决策建议。该成果和认识在Termit盆地的勘探中取得了很好的应用效果,进一步促进了古近系上组合和白垩系下组合的勘探突破。     

裂谷系与含油气盆地

裂谷是分布在宽阔隆起上的地堑、半地堑,像一些狭长的裂缝,裂陷向两侧扩展,始终受边界断裂的控制。国际上研究较多的裂谷系有北美中陆裂谷系,第聂泊一顿涅茨裂谷系、奥斯陆裂谷系、北海裂谷系、贝加尔裂谷系、欧洲新生代裂谷系、瓦林设裂谷系、潘诺盆地构造、北美西部盆—岭构造、中国东部裂谷系、中国山西裂谷系、东非裂谷系、红海—苏伊士湾裂谷系、死海裂谷系、西非中非裂谷系、巴西东部裂谷系以及板块构造与裂谷,裂谷演化,裂谷与地幔的关系,裂谷的构造模式与沉积模式,裂谷动力学,裂谷与地热等等。     

东非构造演化与油气成藏规律初探

随着非洲油气资源对外开放程度的加大,给我国海外石油战略提供了机遇。东非低勘探程度区油气地质资料匮乏,其油气勘探潜力综合评价和预测是目前的一个重点与难点,又是我国海外油气资源战略选区的需要。根据东非的区域构造演化和沉积充填特征,研究了东非地区的盐层序、水系分布、地热异常和保存条件等油气成藏主控因素及成藏规律。结果表明:被动大陆边缘盆地油气成藏主要受三角洲、海底扇、盐层序和泥岩盖层的发育程度和分布范围的控制,裂谷盆地主要受地堑地垒分布、裂谷作用形成的圈闭类型与规模、构造活动和岩浆作用的强度和范围的控制;被动大陆边缘盆地具有下伏Karoo群生气,盐层序分布区发育有利成藏组合,盆地的陆上部分油气成藏条件较差,大型三角洲与海底扇发育区勘探潜力好的成藏特征;裂谷盆地具有近距离成藏的特点,油气主要富集在构造活动、岩浆作用和地热异常相对较弱的紧临生烃坳陷的地垒周缘。总体上,东非地区具有远离Afar热柱勘探潜力变好的成藏规律。     

东海瓯江凹陷早第三纪裂谷期盆地充填机制探讨

早第三纪东海瓯江凹陷曾是一个弧后拉张形成的裂谷盆地,拉张断裂在构造上控制了盆地地堑、半地堑地貌,从裂谷早期、中期到晚期,地层垂向演化表现出砂－泥－砂三重序列的充填型式,根据位于不同构造单元的SM－1、WZ6－1－1井为例证,从相对海平面、可容空间、物源供给诸方面探讨了地层成因机制。     

黔湘渝毗邻区南华纪武陵裂谷盆地结构及其对锰矿的控制作用

黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿是我国最重要的锰资源基地,现已发现沉积型菱锰矿上亿吨,占全国已探明锰矿资源量的50%左右.通过对南华纪地层系统和地层分区的研究,提出在Rodinia超大陆裂解背景下,南华裂谷盆地 (I级) 西段分别由武陵、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化隆起 (地垒)3个Ⅱ级构造单元构成.武陵次级裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗邻区锰矿成矿带,内部由3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地、2个Ⅲ级隆起 (地垒) 和至少16个Ⅳ级断陷 (地堑) 盆地组成.3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地分别控制形成了松桃-古丈、玉屏-芷江以及溪口-小茶园锰矿成矿亚带.其中,松桃-古丈锰矿成矿亚带是武陵次级裂谷盆地的裂陷中心,锰矿成矿作用强烈,形成的锰矿资源量巨大,已成为世界级锰矿资源富集区之一.Ⅳ断陷 (地堑) 盆地则控制形成研究区各锰矿床;提出南华纪早期同沉积断层是锰矿床形成的前提,并识别恢复出研究区15条同沉积断层及所控制形成的断陷 (地堑) 盆地和主要锰矿床.同沉积断层不但是深部锰质和古天然气上升的通道,更是连接古天然气渗漏沉积型锰矿成矿系统中地内系统与表层系统的纽带.      

尼日尔Termit盆地古近系构造样式及其对油气聚集的控制作用

尼日尔Termit盆地主要发育早白垩世和始新世-渐新世两个裂陷旋回,其起源于不同的动力学背景和运动学机制,相应表现出不同的盆地性质。其中古近纪始新世-渐新世第二裂陷旋回受区域挤压应力环境下的非洲板块内部局部应力释放控制,具有逃逸盆地的性质,在盆地内部表现为典型走滑伸展特征。该旋回在第一期NW-SE控盆断裂基础上发育了NNW-SSE断裂体系,盆地整体呈现地堑地垒和半地堑结构,北部为双断结构地堑,南部为西断东超多米诺半地堑结构。古近系断裂的斜向拉张作用形成了大量雁列式正断层,以软连接方式相连,在二级构造单元内发育了大量构造调节带,分为同向型、对向型和背向型3大类,以同向叠覆型、对向平行型和背向叠覆型为主,成为Termit盆地最主要的构造调节带样式。古近纪始新世-渐新世第二裂陷旋回及其构造样式控制了盆地沉积体系,在始新世Sokor1初始裂陷期形成了三角洲湖泊沉积体系、渐新世-早中新世Sokor2深陷期沉积了湖相泥岩,形成了盆地主力储盖组合。同时,该旋回的构造调节作用形成了大量断块和断鼻/断背斜构造,成为Termit盆地的主要圈闭类型。渐新世-早中新世的深陷期导致断层沟通白垩系成熟烃源岩,在盆地内发生广泛的垂向和侧向运移,该时期断层的活动强度决定了古近系油气分布和富集程度。Sokor1和Sokor2段中下部岩性圈闭及Sokor2段成藏组合是Termit盆地的下步勘探领域。     

大陆裂谷中断层的演化：北贝加尔盆地西南端构造地貌证据

北贝加尔盆地西南端位于贝加尔盆地中部,包括Olkhon岛及其邻区,文中研究了这个区域的构造地貌格架。北贝加尔盆地西南端的构造地貌类型是由走滑构造末端的一系列雁列构造、裂谷断层及次级断层的末端复合构造控制。朝着海的方向Olkhon地区次级断层包括4个连续的末端复合构造Primorsky断层带,Buguldeika-Chernorud地堑—MaloyeMore裂谷盆地—Ushkaniy断层带,Tazheran高原—Olkhon岛鞍部和淹没的Akademichesky山脊,Olkhon断层带。这个末端构造被横向断层切为几段,其活动时间在南西最年轻,向北东逐渐加大,同时断层垂直断距从数十米增至2000余米,且断层带变得更为宽阔,也更为复杂。Pri-morsky断层带向北东从西南端简单的线性断层崖,变为断层围限的断块系统,再变为上升和沉降(盆地)块体系统,并最终汇入一个盆地之中;沿着这个方向裂谷边界断层则突然地复合于盆地构造中。这种构造地貌类型记录了断层演化的时间和空间关系,即从属于递进的沉降和加宽直至最终发育为盆地。因此其趋势是发育完好的湖盆、陆地构造直至被水淹没。陆地构造淹没趋势及没有断层围限块体的盆内构造组合可能是与犁式断层旋转相关的陆内裂谷的共同特点,并具一般裂谷的打开机制。     

Architecture and early evolution of the Oslo Rift

A revised assessment of architecture and pre-rift fabric connections of the Oslo Rift has been undertaken and linked to a new appraisal of observations and data related to the initial phase of the rift evolution. In addition to half-graben segmentation, accommodation zones and transfer faults are readily identified in the linking sectors between the two main grabens and between graben segments. Axial flexures are proposed between facing half-grabens. The accommodation zones were generally sites of volcanism during rifting. Pre-rift tectonic structures played an influential role in the rift location and development. The deviant N-S axis of the Vestfold graben segment is viewed as related to pre-rift structural control through faults and shear zones. This area was probably a site of Proterozoic/Palaeozoic crustal and lithospheric attenuation.

Field evidence suggests that the rift started as a crustal sag with no apparent surface faulting in a flat and low-lying land at a time about 305–310 Ma. Volcanism, sub-surface sill intrusion and faulting started about simultaneously some time after the initial sag (300–305 Ma). Faulting and basaltic volcanism were initially localized to transfer faults along accommodation zones and a NNW-SSE transtensional zone along the eastern margin of the incipient Vestfold graben segment. This transtensional zone was probably created by right-lateral simple shear tracing pre-rift structures in response to a regional stress field with the tensional axis normal and the maximum compressional axis parallel to the NNE-SSW-trending rift axis.     

藏南邛多江地堑的晚新生代沉积地层及对南北向裂谷形成时代的初步限定

邛多江地堑构成了藏南近南北向裂谷带最东侧的错那-沃卡裂谷中段,是由地堑西缘高角度正断层主控的半地堑式断陷盆地。详细的地质、地貌调查表明,该地堑内主要充填有晚新生代以来的多套河湖相、冰碛及冰水沉积地层。河湖相地层底部以黏土和粉砂为主,上部以砾石层为主,向上砾石砾径逐渐变大,顶部为早更新世冲积砾石层;冰碛主要发育于地堑中部山前地带,构成宽缓的冰碛台地或者终碛垄、侧碛堤。地层的测年结果表明,该区主要发育两套晚新生代河湖相地层,早期沉积时代早于5Ma,晚期为晚第四纪;而冰碛及冰水沉积的时代主要为中更新世。综合该区地质地貌、沉积和构造等分析结果表明,早期的河湖相沉积与盆地发生初始裂陷后的主边界正断层发生强烈垂直活动有关,而晚期的河湖相沉积主要形成于盆地后期萎缩过程中,成因可能与中更新世以来的冰川堰塞湖有关。由于邛多江地堑受控于西侧主边界正断层,早期沉积应晚于其初始裂陷时代。因此,进一步综合现有年龄数据资料认为,藏南近南北裂谷的初始裂陷时代应早于5~10Ma,但晚于约15Ma。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代结构特征及构造动力学模式

为了揭示黄骅坳陷新生代构造动力学机制, 本文运用油区构造解析理论, 对黄骅坳陷新生代盆地结构特征做了综合分析。结果表明黄骅坳陷的古近系可视为发育在沧东断层上盘的地堑—地垒构造系统。不同区段的盆地结构特征有显著的差异, 南区总体表现为两个地堑式断陷, 断陷结构与基底断裂产状的变化有关; 中区南部表现为由3条SE向倾斜的正断层控制的半地堑系, 向北变为地堑断陷结构; 北区盆地结构主要受NE向和NW向断层控制, 表现为半地堑或地堑断陷结构。在黄骅坳陷新生代盆地结构特征分析的基础上, 进一步讨论盆地结构演化过程和动力机制之间的关系, 提出了黄骅坳陷新生代构造动力学模式。     

蒙古塔木察格盆地塔南凹陷下白垩统层序结构类型、控制因素与层序发育模式

利用录井及地震反射资料,采用层序地层学原理对蒙古塔木察格盆地塔南凹陷下白垩统地层层序进行了划分和对比,划分出了4个三级层序（SQ1-SQ4）。在此基础上,结合盆地的构造演化特点,研究了层序结构特征,划分了层序类型,其中,SQ1和SQ2为初始裂谷期湖泊层序,SQ3为裂谷深陷期层序,SQ4为裂谷后过渡层序。层序的结构主要受构造沉降方式控制,塔南凹陷不同时期构造沉降方式不同,形成了3种层序发育模式,即简单箕状斜坡模式、差异沉降构造反转模式、坳陷型层序发育模式,不同的层序发育模式,其地层岩性圈闭的发育和分布不同。     

银根-额济纳旗盆地西缘的中-新生代伸展构造

银根-额济纳旗盆地简称银额盆地,是中亚造山带南缘的一个中-新生代沉积盆地。最近的野外地质调查,在其西缘发现早侏罗世和第四纪晚期的伸展构造。早侏罗世的伸展构造为一系列走向NNW-SSE 的正断层,是下侏罗统的同沉积断层。这组正断层与银额盆地内NNE-SSW 走向的正断层组合成共轭断裂系统,指示古构造应力场的最大主拉张应力方向为近E-W。它们是中亚造山带（南缘）造山后应力伸展阶段的构造变形。第四纪晚期的伸展构造是由两条倾向相向的正断层组合成的地堑构造,走向进E-W,可能代表了喜马拉雅碰撞造山远程效应脉动式演化过程的一个构造间歇期。     

Structural and Stratigraphic Evolution of the Rio Grande Rift,Northern New Mexico and Southern Colorado

The well-known Pliocene to Quaternary Rio Grande rift of northern New Mexico and southern Colorado is distinctly different from the Miocene rift, especially in structural style. Prior to approximately 21 Ma, there was little extension or rift-basin development. Uppermost Oligocene and Lower Miocene strata were deposited as broad volcaniclastic aprons, with no significant evidence of syn-depositional faulting, in contrast to younger deposits. The only documented areas of extensional faulting and stratal rotation older than 21 Ma occur within or close to magmatic centers. Early rift basins (21-10 Ma) developed as half grabens progressively tilted in hanging walls of normal faults that primarily reactivated Laramide (Eocene) reverse faults: (1) the San Luis basin tilted eastward as the Sangre de Cristo normal fault reactivated westward-dipping Laramide reverse faults; (2) the Tesuque basin tilted westward as normal faults reactivated eastward-dipping Laramide reverse faults of Sierra Nacimiento and related features; and (3) the Belen basin experienced complex tilting as diverse normal faults reactivated variably dipping Laramide reverse faults. Some of these early-rift faults remain active, whereas others became inactive starting near 10 Ma, as new faults broke across Laramide and early-rift features. The Embudo transfer zone linked normal faults along the east side of the San Luis basin to the Pajarito, La Bajada, San Francisco, and Rincon fault zones at this time. Normal faults along the northwest side of the Miocene Tesuque basin became inactive at the same time that rapid uplift of the Sandia Mountains as a footwall block began at about 10 Ma. This shifting of normal-fault activity resulted in reversal of tilt direction from westward for the Miocene Tesuque basin to eastward for the modern Albuquerque basin. Uplift and erosion of early-rift deposits along the northwest side of the Albuquerque basin have resulted.

This two-stage model for evolution of the Rio Grande rift in north-central New Mexico and southern Colorado is fundamentally different from previous two-stage models, which described Oligo-Miocene volcaniclastic aprons as “early rift deposits,” and related them to extensional structures. Rather, development of half grabens began around 21 Ma, with dominance of negative inversion of Laramide reverse and thrust faults. Regional change in extension direction led to the abandonment of some faults and the initiation of new faults at 10-8 Ma in the Rio Grande rift. The biggest change occurred in the Tesuque basin, as the western boundary fault became inactive during growth of the Jemez volcanic field, and the Sandia Mountains began their rapid rise as the northern Albuquerque basin tilted to the east. Continued regional uplift, and integration and incision of the Rio Grande and tributaries, have occurred during the last 5 million years, with the course of the river tending to follow the downdropped side of each modern half graben.