黑龙江省东部残留盆地群构造演化特征及其油气勘探意义

由牡丹江断裂、敦-密断裂、依-舒断裂和大和镇断裂所控制的中新生代盆地群是东北地区重要的合煤、含油气盆地。该盆地群的中新生代成盆过程以脆性伸展为主，发育断陷或裂陷层序，而坳陷层序(热沉降层序)不发育。古构造发育史、盆地沉降史和伸展史研究表明，研究区盆地群普遍经历了早期快速沉降(断陷期)-盆地衰减、抬升剥蚀-后期快速沉降-稳定衰减(或抬升剥蚀)。区内的成盆与构造演化过程分为涉及全区的中生代陆缘断陷期(J3-K1)、第一构造反转期(K2-E1)、新生代陆内裂陷期(E2-E3)和第二构造反转期(N)4个阶段，反映了两大盆地构造演化旋回。构造演化特征一方面为油气的多期成藏提供了盆地动力学条件，另一方面改造或破坏动、静态地质要素的时空分布及其匹配关系。     

第四纪洞庭盆地沅江凹陷东缘鹿角地区构造—沉积演化研究

沅江凹陷为第四纪洞庭盆地东部的一个次级凹陷。通过地表地质调查和钻孔资料,在沅江凹陷东缘北部鹿角地区第四纪构造、沉积及地貌特征研究基础上,探讨并提出其构造-沉积演化过程：早更新世早期洪湖-湘阴断裂和荣家湾断裂相继活动,断裂以西地区断陷沉降并沉积,以东地区则构造抬升而遭受风化剥蚀。早更新世末期凹陷区东部构造反转抬升并遭受侵蚀。中更新世早期和中期凹陷区断陷沉降并接受沉积。中更新世晚期研究区整体抬升而遭受剥蚀。晚更新世西部主凹陷区在稳定或弱沉降并形成泥质沉积,东部间歇性抬升。在上述中更新世晚期开始的构造抬升的同时,研究区东部产生了自东向西、自南向北的构造掀斜。全新世构造总体稳定,西部洞庭湖区形成湖冲积。区域上,第四纪洞庭盆地构造性质经历了早期断陷到晚期坳陷的转变。     

洞庭盆地第四纪构造演化特征

通过地表观察和第四系钻探,以地貌和沉积为基础,对洞庭盆地及周缘地区第四纪构造活动特征进行了研究。认为第四纪洞庭盆地的构造演化经历了3个阶段。早更新世—中更新世中期洞庭盆地处于断陷阶段,区域构造活动的主要表现有：① 盆地及次级凹陷边界受NNE、NW、EW和SN向等4组正断裂控制;② 各次级凹陷强烈沉降并接受沉积,沉降中心位于凹陷内部或中央而远离边界断裂;断裂上盘局部可具明显沉降;③ 随着盆地逐渐扩张,断陷活动向东、西边缘迁移;④ 盆地断陷活动具幕式特征,总体可分为为早更新世早期、早更新世晚期和中更新世早—中期等3个裂陷幕;⑤ 盆地北面的华容隆起具明显构造沉降,盆地周缘其它隆起及盆地内部的赤山隆起具有脉动式抬升;⑥ 赤山隆起构造较稳定期和构造抬升期分别对应于安乡凹陷缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期以来洞庭盆地处于坳陷阶段,其中中更新世晚期洞庭盆地整体抬升并遭受剥蚀,在盆地东缘和西缘产生倾向盆地的构造掀斜,局部第四系变形形成褶皱;晚更新世—全新世洞庭盆地主体产生坳陷沉降并接受沉积,盆地周缘部分地区存在小幅度抬升。上述不同阶段构造活动特征可以通过盆地及周缘深部物质迁移以及板块尺度的物质运动和挤压来解释。     

北黄海盆地构造演化特征分析

依据最新油气资源调查资料,在简述北黄海盆地区域构造特征的基础上,重点分析了盆地的沉降史与构造演化特征。研究表明:(1)北黄海盆地的基本沉降曲线型式为7段折线状,其中晚侏罗世、早白垩世、始新世、渐新世、新近纪为曲线下降段,代表盆地5幕较明显的沉降;晚白垩世—古新世以及中新世早期为曲线上升段,反映盆地的抬升剥蚀。(2)盆地沉降作用自中生代至新生代总体由东向西迁移,东部坳陷以中生代沉降作用最为显著,中部坳陷主沉降期为始新世,而西部坳陷的快速沉降主要发生在始新世,并一直持续到渐新世。(3)盆地构造演化大致可划分为中生代断陷盆地、古近纪叠加断陷盆地以及新近纪坳陷盆地等3大发展阶段,其中,中生代断陷盆地发育阶段是北黄海盆地油气勘探研究的重点。     

松辽盆地新生代热演化及地层定年

根据地层的抬升剥蚀（或沉降沉积）与古地温降低（或升高）之间的关系,通过磷灰石裂变径迹热史模拟的方法和其他地质资料,精确地确定了松辽盆地新生代的不整合和依安组、大安组、泰康组等地层沉积开始和结束的时间。松辽盆地新生代存在3次抬升和3次沉降:65.50～53.49 Ma盆地降温、抬升,产生依安组和白垩系地层之间的不整合面;53.49～40.31 Ma盆地升温、沉降,依安组沉积;40.31～36.18 Ma盆地降温、抬升剥蚀,产生大安组和依安组之间的不整合面;36.18～5.83 Ma盆地升温、持续沉降,大安组沉积;5.83～1.79 Ma盆地降温、抬升剥蚀,产生泰康组与大安组之间的不整合面;1.79～？Ma盆地沉降,泰康组沉积。确定了依安组是始新统早、中期的地层,起止年龄为53.49～40.31 Ma;大安组是始新统末期-中新统的地层,起止年龄为36.18～5.83 Ma;泰康组是更新统的地层,开始年龄为1.79 Ma。     

用镜质体反射率重建沉积盆地构造演化特征

本文以渤海湾盆地为例，讨论通过定量研究镜质体反射率剖面资料来重建沉积盆地构造演化特征。结果：表明渤海湾盆地曾经经历过与印支运动和燕山运动相对应的两次重要的构造抬升、剥蚀事件。估算的这两次构造抬升作用剥蚀的地层厚度分别平均约为1110m和900m，剥蚀速率分别为35－82m/Ma和8－17m/Ma。研究表明渤海湾盆地不同地史时期古地温梯度不同，各生代古地温梯度（4．33－4．67℃/100m）明显高于晚古生代（3．49－3．92℃/100m）和新生代（3．75－3．76℃/100m）以及现代地温梯度（3．5－3．7℃/100m），这表明本区在中生代时曾出现过高热异常。镜质体反射率剖面回归参数(热响应因子b)反映出渤海湾盆地在新生代沉降速度明显加大，此时控制盆地沉降作用的构造背景发生了重大的变化，强烈的坳陷和断裂作用取代了晚古生代地台和 中生代 的断陷而成为本区最重要的构造特征。     

雅布赖盆地构造演化与油气聚集

雅布赖含油气盆地位于中国西部河西走廊地区北部,处于华北克拉通阿尔善地块中南部过渡带,属北祁连构造带,中生代为走滑拉分盆地,新生代为挤压冲断坳陷盆地。燕山早期,形成东西向雅布赖拉张断陷,主控断裂为北大山正断层,沉积中心位于盆地南部;燕山中期,碰撞造山作用致使盆地北部急剧抬升,北部中-下侏罗统地层遭受强烈剥蚀;燕山晚期,阿拉善地块及其北部地区处于伸展构造环境,雅布赖山前产生东西向正断层,急剧活动,快速沉降,形成了北东向展布的新的拉张断陷盆地。喜马拉雅期,在挤压走滑作用下,雅布赖盆地南部形成北西向南倾逆冲的推覆构造,致使北大山正断层发生错断瓦解,最终形成"东隆西坳,南断北超"的挤压坳陷构造格局。雅布赖盆地主体沉积凹陷具有较强分割性,沉降凹陷分布于南部,最大沉积岩厚度为5 400 m;凹陷内侏罗系最为发育,中侏罗统新河组、青土井组暗色泥岩、煤岩为烃源岩,砂岩为储集层,新河组泥岩互层作盖层,构成盆地内最主要的含油气组合。由于雅布赖盆地特定的早期深埋,晚期抬升破坏构造格局,造就侏罗系砂岩储层早期强烈压实致密,侏罗系煤系烃源岩成熟较晚,构造发育期与烃源岩排烃期不匹配,生成油气主要表现为近源成藏与层内滞留,形成源内自生自储,致密油应是主要勘探对象。     

二连盆地胜利煤田含煤地层埋藏史及热史分析

根据地层岩性数据及热物理参数,利用50组镜质组反射率数据、46组泥岩声波时差数据以及3个钻孔的地温数据,重建胜利煤田晚白垩世以来的埋藏史、热演化史和生烃史。结果表明:1）胜利煤田表现出“早期沉降伴随抬升,晚期终止”的埋藏特征。阿尔善组至都红木组1段沉积期,研究区处于加速-快速沉降期,其沉积末期发生第一期抬升剥蚀,剥蚀量约410 m;都红木组2段至赛罕塔拉沉积期,研究区再次进入快速沉降期,而后发生第二期抬升剥蚀,剥蚀量约580 m;赛汗塔拉沉积末期至今,研究区处于缓慢-终止沉降期;2）阿尔善期至都红木1段沉积期,研究区地温逐渐升高,在都红木组1段沉积末期地温达到峰值约90 ℃,随后在第一期抬升剥蚀作用下,地温迅速下降;在赛汗塔拉组沉积期地温迅速升高,沉积末期达到峰值120 ℃,处于异常高地温状态,而后经过第二期抬升剥蚀作用,地温下降,此后研究区地温处于稳定阶段;3）烃源岩成熟度受控于古地温,阿尔善组和腾格尔组烃源岩处于低成熟-成熟阶段,有一定的生烃潜力,而都红木组和赛汗塔拉组处于未成熟阶段,几乎无生烃潜力。     

第四纪洞庭盆地赤山隆起与安乡凹陷升降运动的沉积记录

通过地表地质调查和钻井资料,对第四纪洞庭盆地南部赤山隆起及其西侧安乡凹陷的沉积和地貌特征进行研究,进而探讨二者的升降过程。赤山隆起为居于洞庭盆地南部的小型抬升断块,主要受东、西边界正断裂所控制,长约18 km,宽4~5 km。隆起内早更新世汨罗组和中更新世新开铺组、白沙井组组成多级阶地。安乡凹陷内充填200~300 m厚的河流和湖泊相沉积,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组,全新世湖积、冲积等。地貌与沉积特征表明,早更新世—中更新世中期赤山隆起总体表现出抬升期与稳定期交替的脉动式抬升,而安乡凹陷则表现出缓慢与快速沉降交替的幕式沉降特征;前者构造较稳定期和构造抬升期分别对应于后者缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期二者因区域构造反转而整体抬升并遭受剥蚀。晚更新世—全新世安乡凹陷在拗陷背景下接受沉积。上述第四纪早期赤山隆起脉动式抬升与安乡凹陷幕式沉降的对应关系,为洞庭盆地与周边隆起的盆—山耦合过程提供了约束,同时暗示盆地断陷活动可能与地幔上隆导致中地壳物质自凹陷向周边迁移有关。     

沁水盆地中北部石炭–二叠纪煤系构造演化特征

沁水盆地煤及煤层气开发主要集中在盆地两翼及南部转折端，而对盆地中北部煤系能源矿产及构造演化问题略显不足。通过还原聚煤期古构造和沉积环境，结合构造应力场和沉降史恢复等手段，综合分析沁水盆地中北部晚古生代煤系形成过程及多期构造运动对煤系矿产赋存的影响。认为:研究区石炭-二叠聚煤期以北东向沉积坳陷控制了现今盆地构造格局，整体沉积环境由海陆过渡相向陆相过渡；印支期，盆地接受快速沉降，在深成变质作用下，形成煤系气；燕山期，盆地遭到挤压破坏，北东向主体向斜形成，煤系抬升，同时受岩浆热作用，煤化程度提高，向斜两翼煤及煤系气遭到剥蚀和散逸；喜马拉雅期，盆地遭拉张作用叠加破坏，西北部发育大型裂陷和大量正断层，煤系气发生部分逸散，主要富集在研究区中东部。      

内蒙古海拉尔盆地早白垩世含煤岩系层序地层与聚煤规律

利用煤田钻孔资料,对内蒙古海拉尔盆地下白垩统含煤岩系层序地层格架及聚煤规律进行研究。根据区域不整合面、下切谷砂砾岩体底面、古生物组合突变面及沉积相转换面等层序界面,将海拉尔盆地下白垩统含煤岩系划分为6个三级层序。铜钵庙组是盆地初始断陷阶段的产物;南屯组一段、二段是盆地快速沉降阶段,大磨拐河组一段、二段是盆地稳定拉张阶段,伊敏组是断陷萎缩阶段。盆地早白垩世含煤地层的煤层发育表现为东、北部好,中部次之,西南部差的特点;聚煤作用主要发生在伊敏组及南屯组二段,这2个时期构造沉降表现出间歇性、震荡性及多旋回性,保证了可容空间增加速率与泥炭堆积速率之间的平衡关系,从而形成了区域性的厚煤层。     

四川宝鼎盆地晚三叠世层序地层与聚煤作用

运用钻井岩心、测井及层序地层学的有关理论、方法,对位于扬子地块西缘、四川攀枝花地区的宝鼎盆地的含煤岩系进行了层序地层学与聚煤作用研究。在主要含煤段大荞地组发育12个层序界面和11个四级层序,其中在40#煤层以上地层发育层序Ⅳ到层序Ⅺ等8个四级层序。伴随着宝鼎盆地由断陷盆地(大荞地组沉积时期)向大型拗陷盆地(宝鼎组沉积时期)演化,盆地基底沉降速率减小,可容空间增加速率降低,聚煤作用在垂向上先增强再减弱。断陷盆地发育早期,聚煤作用较弱;断陷盆地发展中期(层序Ⅳ-层序Ⅷ),主要煤层多发育于低位体系域、初始湖泛面附近和高位体系域中晚期,平面上聚煤中心位于可容空间增加速率中等的三角洲平原相带;至盆地发展晚期(层序Ⅸ-层序Ⅺ),主要煤层的发育位置逐渐向四级层序最大湖泛面靠近,平面上聚煤中心向可容空间增加速率最大的盆地沉积中心迁移。     

Sedimentary Characteristics of the Cretaceous in the Songliao Basin

The rupture of the lithosphere in Late Jurassic brought about the eruption of basaltic magma in the Songliao Basin. The evolution of the basin in Cretaceous progressed through six stages: pre-rift doming, extensional fracturing, fault subsidence, fault downwarping, downwarping and shringkage, resulting in the deposition of terrstrial facies nearly 10,000 m thick. There are different depositional sequences in these stages: the depositional period of the Early Cretaceous Shahezi and Yincheng Formations is the development stage of the down-faulted basin, forming a volcanic rock-alluvial fan-fan delta-lacustrine (intercalated with episodic turbidites)-swamp facies sequences; the period of the Early Cretaceous Dengluku Formation is the transformation stage of fault subsidence into fault downwarping of the basin, forming a sequence mainly of alluvial plain-lacustrine facies; the depositional period of the Early Cretaceous Quantou Formation-Late Cretaceous Nenjiang Formation is the downwarping stage of the basin, forming an alluvial plain-delta-lacustrine facies sequence; the period of the Late Cretaceous Sifangtai Formation-Mingshui Formation is the shringkage stage of the basin, forming again a sequence mainly of alluvial plain-alluvial fan and small relict lacustrine facies. These vertical depositional sequences fully display the sedimentary characteristics of a failed continental rift basin. Many facts indicate that the two large-scale lake invasions, synchronous with the global rise of sea level, which took place in the downwarping stage of the basin development, led to the connection between the lake and sea.     

松辽盆地南部白垩纪裂后期异常沉降分离

为了研究松辽盆地白垩纪裂后期沉降的动力机制,以松辽盆地南部长岭、十屋凹陷为例,用回剥法和应变速率反演方法对研究区钻井和地层剖面资料进行了研究。结果表明：观测得到的裂后沉降和模拟预测的理论裂后沉降结果存在较大差异,异常沉降量达160~800 m;并且异常沉降经历了两次沉降高峰期,分别出现在裂后期的泉头组及嫩江组沉积时期,平均沉降速率最大值出现在泉头组沉积时期,达16 m/Ma,同期地壳应变速率也达到裂后期最大值,约为6 Ga^-1。该异常沉降除受到裂后期基底断裂和盆地小型正断层活动的小部分影响外,可能主要受控于中生代晚期Izanagi俯冲板片在松辽盆地深部的下拽作用及其诱发的深部地幔流动,属动力沉降。     

鸡西含煤沉积盆地特征及早期油气勘探

鸡西盆地位于黑龙江省东部,1985年见天然气显示,有效勘探面积只占盆地面积的50%,而且生油坳陷（沉积坳陷）局部遭到破坏,地质条件复杂,勘探风险大。盆地内主要充填了白垩系及第三系,是一个中、新生代盆地,其中下白垩统分为鸡西群和桦山群,鸡西群是主要含煤地层,也是油气勘探的目的层。下白垩统东荣组含有海湾湖相暗色泥岩,而城子河组与穆棱组沼泽相煤和高碳泥岩发育。老第三系永庆组深湖相暗色泥岩丰富,生油岩类型及纵向分布层位差异受沉积充填序列控制。孔隙型储层物性较低,裂隙型储层具有实际意义。生储盖组合匹配,发现的天然气源于下伏的鸡西群,气层之上的盖层是厚层泥岩与4层凝灰岩。研究表明,鸡西盆地含有较丰富的天然气资源,大部分为煤层气,应以天然气勘探为目标。建议在梨树镇坳陷下白垩统找气,在平阳镇坳陷老第三系找油。     

下辽河西斜坡带区煤层赋存的可能性

煤层赋存的条件取决于煤系地层沉积时的古地理景观、古气候及构造条件。根据下辽河西斜坡带区以往地质资料,本区发育一套含煤地层,由黑灰色泥岩、粉砂岩与灰白色砂岩、砂砾岩互层,含十余煤层,动植物化石丰富,属晚侏罗世—早白垩世的沙海组、阜新组。本区与赤峰—铁岭盆地群的其它煤盆地皆分布在辽宁省中西部,位于新华夏系第二巨型沉降带与阴山巨型纬向构造带复合部位,都是伴随新华夏系主干断裂而产生的断陷型盆地,无论在煤系沉积特征,还是后期所受构造改造等方面都有很多共同之处,因此认为本区可能有储量丰富的煤炭资源。     

二连盆地吉尔嘎朗图凹陷下白垩统赛汉塔拉组层序地层及聚煤特征

二连盆地吉尔嘎朗图凹陷是一个陆相断陷聚煤盆地,下白垩统赛汉塔拉组是其主要含煤地层,作者利用岩心、钻孔资料对其岩相类型、沉积相、层序地层及聚煤作用特征进行研究。(1)赛汉塔拉组主要由砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、碳质泥岩及厚层褐煤组成,发育扇三角洲平原相、扇三角洲前缘相、辫状河三角洲平原相、辫状河三角洲前缘相、滨浅湖相,分别属于扇三角洲沉积体系、辫状河三角洲沉积体系和湖泊沉积体系。(2)识别出2种层序界面:不整合面和下切谷冲刷面,将赛汉塔拉组划分为2个三级层序。从层序Ⅰ到层序Ⅱ,煤层厚度逐渐增大,聚煤作用逐渐增强。(3)在滨浅湖环境下厚煤层主要形成于湖侵体系域早期,在扇/辫状河三角洲环境下厚煤层主要形成于湖侵体系域晚期,煤层厚度在凹陷中部最大,向西北和东南方向均变小。聚煤作用明显受基底沉降作用影响,可容空间增加速率与泥炭堆积速率相平衡,从而形成了区内巨厚煤层。     

辽西八道壕煤盆地含煤地层时代及聚煤规律分析

八道壕含煤盆地位于辽西的黑山一彰武地区,与阜新一义县盆地相邻,是阜新外围的一个重要含煤盆地。本文从生物地层和沉积学角度说明八道壕矿区的煤层属于早白垩世,可与阜新盆地的沙海组对比,在此基础上对八道壕矿区的地层层序及煤炭资源赋存的规律进行了研究,认为八道壕盆地的煤层可分为上下两个煤层组,下煤组形成于水下扇边缘．上煤组形成于扇三角洲覆水合适的地区。早期冲积扇自盆地西南注入湖盆,煤层发育在盆地北部,自西侧盆缘断裂前向东超覆,向南碎屑岩增多,煤层变薄尖灭。     

云南曲靖盆地构造演化及其对生物气成藏条件的控制

曲靖盆地是在云南省发现的具有工业价值生物气藏的第三系沉积盆地之一。利用二维地震测线结合地质和钻井等资料开展了详细的构造和沉积解释,对曲靖盆地的构造特征、盆地形成和演化进行了较为系统的综合研究,分析了构造演化对生物气成藏条件的控制作用。曲靖盆地的早—中渐新世的断陷阶段为大套湖相暗色泥岩(蔡家冲组)形成时期;渐新世晚期—上新世早期为盆地整体抬升萎缩阶段,避免了蔡家冲组有机质的大量消耗,保存了第四纪以来生物气成藏的有机物质;晚上新世的盆地坳陷阶段为茨营组含煤层系(次要气源岩)、储集层、盖层和岩性圈闭形成的主要时期;上新世末的压扭抬升萎缩阶段是断背斜和断鼻等构造圈闭和构造—岩性复合圈闭发育时期;第四纪盆地稳定沉降阶段为生物气聚集成藏时期。     

The Karoo Basin of South Africa: type basin for the coal-bearing deposits of southern Africa

The coal-bearing sediments and coal seams of the Karoo Basin, Southern Africa are described and discussed. The Karoo Basin is bounded on its southern margin by the Cape Fold Belt, onlaps onto the Kaapvaal Craton in the north and is classified as a foreland basin. Coal seams are present within the Early Permian Vryheid Formation and the Triassic Molteno Formation.The peats of the Vryheid Formation accumulated within swamps in a cool temperate climatic regime. Lower and upper delta plain, back-barrier and fluvial environments were associated with peat formation. Thick, laterally extensive coal seams have preferentially accumulated in fluvial environments. The coals are in general inertinite-rich and high in ash. However, increasing vitrinite and decreasing ash contents within seams occur from west to east across the coalfields. The Triassic Molteno coal seams accumulated with aerially restricted swamps in fluvial environments. These Molteno coals are thin, laterally impersistent, vitrinite-rich and shaly, and formed under a warm temperate climatic regime.Palaeoclimate, depositional systems, differential subsidence and basin tectonics influence to varying degrees, the maceral content, thickness and lateral extent of coal seams. However, the geographic position of peat-forming swamps within a foreland basin, coupled with basin tectonics and differential subsidence are envisaged as the primary controls on coal parameters. The Permian coals are situated in proximal positions on the passive margin of the foreland basin. Here, subsidence was limited which enhanced oxidation of organic matter and hence the formation of inertinitic coals. The coals in this tectonic setting are thick and laterally extensive. The Triassci coals are situated within the tectonically active foreland basin margin. Rapid subsidence and sedimentation rates occurred during peat formation which resulted in the preservation of thin, laterally impersistent, high ash, vitrinite-rich, shaly coals.