苏门答腊弧后盆地带裂谷作用对油气成藏组合的控制

东南亚苏门答腊弧后盆地带包括北、中、南三个盆地,这些盆地形成于新生代,经历了同生裂谷、后裂谷以及构造反转三个阶段。根据裂谷作用阶段和相应的储层特征划分出上部、中部、下部和深部共四套油气成藏组合。深部与下部成藏组合主要发育同生裂谷期湖相、海陆过渡相砂岩,中部与上部成藏组合主要发育后裂谷期海相碳酸盐岩、海陆过渡相砂岩。中部油气成藏组合最具勘探价值。     

东天山博格达地区石炭系构造-地层划分及成盆背景分析

东天山博格达地区经历了古生代长期俯冲增生与中—新生代多期陆内变形改造作用,但对于博格达山石炭纪构造属性与演化阶段等问题始终存在争议,制约了对北疆晚古生代构造格局的认识。利用博格达山露头及其两侧盆地钻井、地震资料,运用盆地构造分析思路与方法从盆-山尺度开展了石炭系地层格架及岩浆活动特征综合对比研究,划分博格达地区石炭系构造-地层单元并分析石炭纪构造背景。研究结果显示:博格达山相邻的准噶尔盆地和吐哈盆地发育下石炭统与下伏地层(C₁/AnC)不整合,而上、下石炭统之间(C₂/C₁)、二叠系与上石炭统(P/C₂)不整合在博格达山及相邻盆地普遍存在,由此将博格达地区石炭系划分为下石炭统和上石炭统2个主要构造层,揭示研究区经历了两个主要的构造演化阶段。进一步结合构造变形演化、盆地构造沉降特征及构造环境分析结果,认为博格达山石炭纪为俯冲相关伸展背景下的弧后盆地,经历了早、晚石炭世两阶段伸展裂陷作用,并在裂陷晚期均明显遭受了周缘块体碰撞拼贴事件的影响。     

渤海湾盆地廊固凹陷杨税务潜山带地质结构与构造演化

杨税务潜山带位于渤海湾盆地廊固凹陷东部的河西务构造带内,整体呈NE向展布,由3个平行斜列的潜山组成,属于典型的断块掀斜型潜山,经历多次构造运动的改造作用,地质结构复杂。目前对杨税务潜山带形成演化过程研究程度较低,因而厘定杨税务潜山带的构造演化阶段有助于分析构造对油气运移、储层改造以及油气成藏的控制作用,为后续进一步明确有利勘探方向奠定基础。本次研究通过研究区内的钻井和地震资料,对杨税务潜山带的断层发育、构造层的划分进行了详细研究;运用平衡剖面技术揭示了杨税务潜山带的构造演化过程。结果表明,研究区共发育6套构造层,即：基底构造层、中—新元古界构造层、下古生界构造层、石炭—二叠系构造层、古近系构造层和新近系—第四系构造层。构造演化分析结果表明：印支期,在SN向挤压应力的作用下,杨税务地区形成了近EW向的古隆起;燕山运动中,古隆起发生旋转并抬升遭受剥蚀;在喜马拉雅期发生构造反转,大兴断层的强烈活动使廊固凹陷进入断陷阶段,随着河西务断层的发育,古隆起被分割为杨税务潜山和泗村店潜山两部分,位于下盘的杨税务潜山被拉断成如今3个潜山平行斜列的潜山带。本次对杨税务潜山带地质结构、构造演化以及构造的控藏...     

川东北通南巴背斜中新生代构造变形的砂箱构造物理模拟

通南巴背斜位于四川盆地东北部,紧邻北部米仓山和东北部大巴山两大造山带,开展通南巴背斜与不同造山带、川东北先存古隆起的时空耦合关系物理模拟研究,对于约束周缘造山带的构造变形时间和区域构造变形时序具有重要的科学意义,同时对川东北油气勘探也有指导作用.初始模型中,设计了北部推板和东北部推板分别代表米仓山和大巴山造山带的活动;下部硅胶层和上部石英砂层分别代表三叠系底部膏盐岩和上覆砂岩为主的碎屑岩;随着油气勘探的深入,川东北古生代隆起被逐渐接受,在模型底部用橡皮泥预制条带状构造代表古隆起.实验结果表明,北部推板挤压过程形成的速度场快速传递到橡皮泥（代表先存古隆起）之上的石英砂中,形成北东向的褶皱和断裂;东北部推板挤压过程形成的弧形构造带呈北西向展布,叠加在早期北东向构造上.通过梳理周缘造山带的隆升历史,并结合本次模拟实验结果,认为燕山期米仓山构造活动与古生代北东向隆起共同控制通南巴早期北东向构造的形成,燕山晚期和喜山期大巴山活动形成一系列北西向构造叠加在通南巴早期北东向构造之上,控制通南巴背斜须家河组北东向和北西向两组断裂-裂缝系统的形成.     

Foreword

李德生先生是最卓越的地质学家的典型代表。他为中国和国际发现和开发了巨大的石油资源。在他77年石油地质生涯中,他有勇气挑战当时的地质固念,成为中国陆相石油地质理论的主要奠基人、陆相砂岩油田开发理论的主要建立者、含油气盆地构造学的开拓者、含油气盆地多能源勘探和立体勘探的先驱。他创建了中国陆相特大油田的地层对比,创造了大庆油田横切割早期注水的开发,建立了渤海湾盆地复杂断块油田地质研究,开拓了中国含油气盆地构造学。他具有出色的领导才能,用求真务实的工作作风领导一个又一个的石油会战,进行油气资源开发。李德生先生是举世闻名的石油地质学家、奠基中国石油地质学的世纪功臣。李先生的职业生涯将令许多追随他的地质学家敬仰。作为地质人,我们都梦想有一天可能会进行野外探险,我们梦想有一天能找到一个重要的油气田。李先生所拥有的大量野外经验和发现,是少有的地质学家可以做到的。更重要的是,他的职业生涯展现了地质事业的巨大活力。正如他的老师朱森教授所强调的:“一个好的地质学家必须是一个永远的学生。”李教授做到了,并成就了他非凡的人生。 李德生先生1922年10月17日出生于上海,原籍江苏苏州。1945年,毕业于重庆国立中央大学地质系;1991年,当选为中国科学院院士(学部委员);2001年,当选为第三世界科学院院士、第六届全国政协委员;1945至1977年,先后在甘肃玉门、台湾、陕西延长、东北大庆、四川、山东胜利、华北大港和任丘等油气田从事石油地质勘探与开发工作;1978年以来,任中国石油勘探开发研究院总地质师、教授级高级工程师、博士生导师。 李德生院士长期从事石油勘探开发和地质研究工作,是大庆油田发现过程中贡献突出的地球科学工作者之一,曾获得诸多国内外重大荣誉奖项。1982年,获国家自然科学奖一等奖;1985年,他作为主要完成者之一参加研究的“大庆油田长期高产稳产的注水开发技术”和“渤海湾油田复式油气聚集(区)带的理论与实践——以济阳等坳陷复杂断块油田的勘探开发为例”两项成果双获国家科技进步特等奖;1994年,美国石油地质家协会(AAPG)授予他石油地质学杰出成就奖章和荣誉会员奖章;1997年,获何梁何利基金科学与技术进步奖;2010年,获陈嘉庚地球科学奖。李先生著作等身、嘉惠学界,在国内外地球科学刊物上发表论文140余篇,出版中文专著7部,英文专著2部,并为国家培养了25名硕士、博士研究生和博士后。他的代表作有《石油勘探地下地质学》《李德生文集》(上下卷)和《中国多旋回叠合含油气盆地构造学》等。 李德生院士治学严谨、一丝不苟。他有长期记笔记的习惯,数百本厚厚的笔记本字迹工整,经数十年岁月积淀,一笔一划凝聚起石油地质学知识的海洋,一点一滴凝结出中国陆相石油地质学与深层海相石油地质学的坚实基础、清晰脉络与实践成果。长期的勘探开发实践积累了丰硕经验,进而凝练为理论再应用于指导油气田的发现,理论与实践如此相互催生,促成了大庆油田、渤海湾油田群的系列重大发现,使中国摘掉了“无油、贫油的帽子”。我们向“躬耕不辍、行路不止”的中国老一辈地质学家致敬! 李德生院士求真务实、荣辱不惊。他的一生几起几落、跌宕起伏,始终淡泊名利,追求自己认准的真理,以“唯奉献祖国,献身石油之崇高境界乃大”为座右铭,一以贯之。我们向这种“爱国奉献、丹心如炽”的科学家精神致敬! 李德生院士笃学致远、见微知著。早在20世纪80年代初期,他基于对全国含油气盆地的系统编图与长期实践,系统提出了中国含油气盆地构造类型的创新认识,划分出东部拉张型、西部挤压型与中部过渡型3种类型,以清晰的图表形式体现出中国沉积盆地的叠合属性与多旋回发展历程,强调指出新生代以来沉积盆地具有强烈改造特征。这些认识在40多年来的研究实践中不断被证实,愈发“闪光”,构筑起中国含油气盆地构造学的“高楼大厦”。近20年来,他立足国家能源安全,基于油气勘探开发实际,聚焦能源前沿科学,致力于石油地质学理论创新,呼吁与推动能源多元化发展,目前已经取得成效。我们向这种“高瞻远瞩、高屋建瓴”的气度、境界与胸怀致敬! 李德生院士热爱大自然、热爱生活。李先生不但治学工作态度严谨,而且有很高的绘画艺术造诣。他在抗日战争流亡学习生活和艰苦的石油地质勘探工作之余,用山水素描、木刻版画记录下壮美山河。他的素描画集《从大自然来,到大自然去》收集了他从1941年到1952年间的130多幅素描、版画。在普通人没有照相机的年代,留下了一幅幅山水景观。李先生喜欢随走随摄影,以此记录他的人生足迹。我们向这种“脚踏实地、仰望星空”的求真精神致敬! 李德生院士与夫人朱琪昌教授琴瑟相合,携手一路走来,“哪里有石油,哪里就是我的家”。茫茫戈壁、浩瀚雪原,川中丘陵、祁连峰峦,国内讲堂、国际峰会,都有他们携手共进、同心协力的浪漫身影。他们养育儿女,培养学生,精心尽力。如今李先生桃李天下,他们延续老师的严谨学风,继往开来,担当起石油报国的重任,他们和他们当中的一名中国工程院院士,一名俄罗斯自然科学院院士皆让李先生感到欣慰,是他们见证了中国石油地质学界日益蓬勃发展。我们向李院士这位学界楷模致敬! 李德生院士严谨治学、以勤奋和天赋绘就了他精彩传奇人生。值此庆贺李德生院士百岁寿辰(2022年10月17日)之际,《地学前缘》感谢贾承造院士、赵文智院士、何登发教授、卢双舫教授及各位作者出版这本《中国含油气盆地构造学与油气分布规律研究进展——庆祝李德生院士百岁华诞专辑》,以此探讨能源前沿科学新进展,弘扬科学家精神。 本专辑涵盖我国能源地质学研究的新进展与发展态势,共收录39篇中文文章及其4篇英文(双语)文章,包括李德生先生的亲笔文章。专辑涉及石油地质学创新与能源多元化发展、盆地构造理论与油气分布规律、前陆盆地构造理论与勘探实践、克拉通盆地内部走滑断裂理论、原型盆地复原理论与方法、构造控油理论与勘探开发新领域应用、陆相页岩油勘探开发理论与实践、新技术新方法在盆地构造分析中的应用等8个领域,囊括了理论、实践、前沿与技术等多方面内容。我相信,这些最新研究成果与前沿领域探索,将为中国能源发展的理论创新做出新贡献。 为此,作为《地学前缘》主编,我欣然为之序,以表对李德生院士、对广大能源地质学家的敬意与谢忱!     

位移转换的两种概念模型与实例

运用断层转折褶皱理论建立位移转换的两种概念模型, 即反向对称模型和无穷等分模型. 构造几何学和运动学分析表明, 这两类位移转换都造成上覆褶皱向断层位移方向偏移, 偏移角度的正切值等于位移转换梯度. 利用位移转换机制可以合理地解释多层次滑脱构造地区地表(浅层次)褶皱的扭曲及分叉现象, 例如在秋里塔格褶皱带中段, 深部断层之间的位移转换造成库车塔吾深层背斜和南秋里塔格深层背斜在走向上呈左列叠置, 二者在交汇处叠加形成长约18 km的双重构造带, 地表(浅层次)背斜在这个区域向南迁移形成显著的“S”型扭曲.     

准噶尔盆地车排子-莫索湾古隆起的形成演化与成因机制

准噶尔地块是在前寒武纪"微"地块与环绕它的早古生代陆缘增生褶皱带的基础上经历石炭—二叠纪过渡阶段的构造演化之后固结形成的新克拉通地块。准噶尔盆地是在这一"新克拉通"之上发展起来的克拉通内坳陷盆地(T—E)与前陆盆地(N—Q)相叠加而成的叠合沉积盆地。周缘边界断裂带的多期活动与基底的非均一性使该"新克拉通地块"在后期活动强烈,集中表现在准噶尔盆地腹部于中—晚侏罗世形成了一个大型的SWW-NEE向的车排子-莫索湾隆起。该隆起经历了燕山早期(J1s)初始发育、燕山中期(J2x,J2t)强烈发育并定型、燕山晚期埋藏隐伏和喜马拉雅期掀斜消亡的完整过程。它是在中—晚侏罗世区域压扭背景之下,受周缘边界断裂带活动的控制,侏罗—白垩系构造层和石炭—三叠系构造层上下拆耦,发生镜像旋转而形成的压扭性构造带,为一形态不规则的复合性质隆起。车排子-莫索湾隆起对沉积与油气成藏有明显的制约作用,其两翼发育了一系列岩性、地层圈闭,目前发现了石南21、石南31、莫北、莫西庄和永丰等多个大中型油气田。车排子-莫索湾隆起将是准噶尔盆地腹部下一步岩性、地层油气藏勘探的重要领域。     

塔里木盆地中奥陶世一间房组沉积时期构造-沉积环境与原型盆地特征*

盆地原型研究有助于恢复盆地构造-岩相古地理和揭示盆山耦合,对油气勘探具有重要的指导意义。文中利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,运用盆-山结合的思路,由点→线→面进行分析,重建了塔里木盆地中奥陶世一间房组沉积时期的构造-沉积环境,研究了原型盆地特征及性质。一间房组沉积时期,巴楚—塔中和塘南台内隆起为暴露剥蚀区;顺南—塘古巴斯—玉东台内洼地区发育低能的泥晶灰岩相;塔北和古城台地区发育大面积的台内颗粒滩相;柯坪台盆区发育深水瘤状灰岩—黑色页岩相;塔东深水盆地区经历了黑色页岩相→陆源碎屑浊积岩相的演变;库鲁克塔格—罗西台地区为继承发育的开阔台地相。该时期塔里木盆地构造-沉积格局具有由早奥陶世东西分异的台盆格局向晚奥陶世南北分异的隆坳格局过渡的特征,表现为塔西台地古地貌的分异和塔东深水盆地沉积性质的反转。该时期塔里木盆地整体具有克拉通内拗陷与边缘拗陷复合的性质,但在塔西克拉通内坳陷的南部叠加了前陆盆地的性质(塘南前隆和顺南—塘古巴斯—玉东后隆坳陷),在其西北部叠加了裂陷盆地的性质(柯坪克拉通边缘裂陷)。该时期塔里木盆地构造-沉积环境与原型盆地特征是其对周缘大地构造运动的响应。     

四川盆地及邻区晚震旦世古地理与构造—沉积环境演化

利用最新的地震资料、探井资料及区域地质资料等,结合前人的研究成果,建立四川盆地及邻区晚震旦世区域地层格架,编制晚震旦世各沉积时期构造—沉积环境图,并探讨构造—沉积演化过程。研究认为,四川盆地及邻区晚震旦世构造—沉积环境展布受基底构造限制,并具一定继承性。晚震旦世开始大规模的碳酸盐岩台地沉积,整体来看自西向东海域环境由浅变深,由古陆过渡至碳酸盐岩台地、向东至台地边缘—斜坡沉积泥质岩,至深水盆地相沉积硅质岩,各相带总体呈南西—北东走向。上震旦统灯影组一段（简称灯一段）沉积时期—灯二段沉积中期为填平补齐沉积充填过程;灯二段沉积时期末—灯三段沉积期在克拉通内拗陷盆地基础上初步形成了平缓的克拉通内部隆起;灯四段沉积时期伴随着海平面的下降,碳酸盐岩台地边界整体向东迁移。灯二、灯四段沉积时期末受桐湾运动两期抬升的影响,川中部分地区形成岩溶不整合面,盆地西部灯三、灯四段遭受强烈剥蚀。灯影组是四川盆地及邻区重要的油气储集层。     

四川盆地东南部泸州古隆起的厘定及其成因机制

对盆地内部大型古隆起地质结构认识的逐渐加深,往往伴随着重要的油气勘探发现,前期丰富的油气勘探成果表明,泸州古隆起是四川盆地重要的聚油气构造单元之一。同时,泸州古隆起的形成与演化又受到多种地质因素的影响,它是扬子板块内部变形与周缘地块在印支期造山运动的联合响应,是研究盆-山耦合关系与盆地叠加改造过程的天然场所。借助于大量的地震反射剖面和钻井资料,对川东南地区印支期泸州古隆起进行详细的厘定。通过不同地区的地层对比分析,识别隆起发育地区的三叠系地层缺失情况。在精细追踪地震层位的基础上,分析了不整合面的发育特征,进而认识泸州古隆起的阶段性演化特征。利用井、震结合的方法,追踪不同时期的地层尖灭点分布范围,较为详细地刻画出泸州古隆起的展布特征。结合研究区大地构造背景,进一步分析泸州古隆起形成与演化的动力学特征,提出泸州古隆起的成因机制模型。研究认为,四川盆地东南部地区发育印支期的泸州古隆起,其经历了3个显著的演化阶段:早三叠世嘉陵江组沉积时期为萌芽期,中三叠世雷口坡组沉积时期为发育期,晚三叠世须家河组沉积时期为隆起的消亡期。泸州古隆起的形成受控于周缘地块的印支期造山运动,是扬子地块东南缘江南雪峰造山带自东向西挤压、迁移过程中形成于山前坳陷带的前缘隆起。