鄂尔多斯盆地四大古隆起演化及其油气控藏意义的差异*

鄂尔多斯盆地在地质历史上曾存在中央古隆起、乌兰格尔古隆起、渭河古隆起及乌审旗古隆起4个主要的隆起构造。作者通过沉积地层分布及构造演化过程剖析等方法,系统分析了4大古隆起构造演化的差异性及其对油气成藏控制作用的差异,并首次提出“渭河古隆起”的概念。研究表明,4大古隆起分别形成于不同的地质时代和区域构造环境,并经历了不同的演化过程: 中央古隆起形成于早古生代拉伸构造环境,在印支期发生构造反转而转化为坳陷沉降区; 乌兰格尔古隆起则是自盆地基底形成以来就已存在的长期继承性隆起,但在白垩纪及新生代发生差异隆升—沉降而分化为现今构造的不同单元; 渭河古隆起形成于白垩纪的区域挤压构造环境,也是在新生代发生差异隆升—沉降而分化为今构造的不同单元; 乌审旗古隆起是前寒武纪即已存在的古地形高地,早古生代并无进一步的发展,因而仅是在寒武纪海侵沉积时突显、奥陶纪开始沉积后即快速消隐。古隆起的控藏差异主要表现为: (1)古生代及之前形成的古隆起对盆地油气成藏多具有控相、控储及控制源—储配置等积极作用,且后期“由隆转坳”的古隆起对油气的成藏演化极为有利; (2)白垩纪以来的较晚期隆起对油气成藏总体以破坏性作用为主,尤以对古生界天然气藏的影响最为显著。     

分层滑脱：羌塘盆地构造研究的新概念

羌塘盆地地处青藏高原腹地,油气资源丰富,是我国目前唯一未大规模勘探的含油气盆地。研究其地质结构,将为青藏高原科学考察与油气地质条件评价奠立重要基础。本文针对羌塘盆地“古生代南、北基底有别,中生代周缘板块构造边界限制,新生代陆内构造变形强烈”这一典型的缝合带上的多旋回复合、叠合盆地,利用盆地内部的钻井与高精度反射地震剖面对其分层地质结构进行研究。结果表明,羌塘盆地发育上三叠统肖茶卡组,中-下侏罗统雀莫错组,中侏罗统布曲组与中侏罗统夏里组泥岩、膏岩、膏泥岩等4套区域性滑脱层;此外,还发育下侏罗统曲色组泥质岩,上侏罗统索瓦组的泥灰岩、泥岩,始新统唢呐湖组的膏盐、泥岩,二叠系煤层等4套局部性滑脱层;基底内部发育韧性剪切层。它们在垂向上将羌塘盆地分划为软弱层与能干层相间的多套组合。受区域性滑脱层控制,羌塘盆地发育分层变形系统;滑脱层上、下构造几何学样式差异较大,运动学指向也不一致;整体表现为大型多重滑脱构造变形系统。分层滑脱变形系统约束了油气保存单元的分布。分层滑脱变形将为进一步认识羌塘盆地,评价羌塘盆地的油气保存单元提供新的学术思路。     

台湾中央山脉东部变质作用及热演化：玉里缝合带的俯冲折返作用

中国台湾中央山脉东部出露的玉里变质带作为板块构造的缝合带,拼接了欧亚大陆板块、俯冲的南海板块、未俯冲的弧前基底和菲律宾海板块（吕宋岛弧）,是认识台湾造山运动地球动力学重建的关键。玉里变质带出露含蓝片岩相的铁镁质—超铁镁质变质火成岩块体,这些块体在构造上被以绿片岩相为主的多期变形的云母石英片岩所包围。而玉里带东南侧发育了以云母石英片岩、千枚岩为主的初来组地层,初来组地层是否属于玉里带近年来仍然存在争议。为了解决这一问题,本文对台湾玉里带及其周缘地区的构造演化重新研究,针对中央山脉东部玉里带和初来组地层分别采样,利用碳质物质拉曼光谱温度计（RSCM）计算出变质片岩峰值变质温度的均值。结果表明：玉里带的峰值变质温度范围在400℃～550℃之间,比台湾地区的其它次级构造单元温度高;玉里带内,峰值变质温度高于500℃的地区毗邻玉里带的3个最大的高压变质火成岩块体,说明高压变质块体可能存在与围岩之间的交代变质作用;初来组地层的峰值变质温度约为360℃,与玉里带的温差达100℃以上,说明初来组地层与玉里带是两个不同的次级单元,在中央山脉东南缘二者之间很可能是断层接触,在台湾造山带向东的反冲褶皱逆冲带...     

沙湾凹陷及邻区石炭-二叠纪伸展构造特征及其构造演化

以地震、钻井资料为基础,结合构造地质横剖面特征,应用断层相关褶皱理论,探讨沙湾凹陷及其邻区石炭-二叠纪伸展断陷构造的几何学特征;在此基础上,通过计算地层生长指数、反转率,进一步揭示沙湾凹陷及其邻区石炭-二叠纪构造运动学特征及形成演化过程。研究认为：1） 沙湾凹陷及其邻区石炭-二叠纪共发育16 条断层,其中5 条正断层、6 条逆断层、5 条断层具备下正上逆特征;2） 沙湾凹陷及其邻区晚石炭世-早二叠世处于南北向挤压、东西向张裂的伸展断陷环境,早二叠世晚期风城组（P₁f）沉积之后,该区域构造环境转变为北西-南东向挤压环境,部分先存正断层发生反转,形成一系列隐伏的隆起区;3） 通过计算地层生长指数和部分断层的反转率,认为研究区西北部地层生长指数和断层反转率普遍较高,研究区南部地层生长指数和断层反转率相对较低,即研究区西北部晚石炭世-早二叠世受伸展构造活动影响较为强烈,早二叠世末期受构造改造较为明显,研究区南部基本保持早期伸展断陷构造样式。     

米苍山东河地质大剖面的构造几何学与运动学及其对上扬子北部陆内俯冲机制的约束

米苍山位于四川盆地北缘,受秦岭造山带由北向南挤压作用的影响,构造变形特征复杂,深入研究米苍山地区构造变形特征对陆内造山作用以及山前冲断带油气勘探具有积极作用。本文通过对米苍山地区的野外地质考察,对地表产状进行详细观测,建立了米苍山地区东河地表地质大剖面,并且利用等倾角区划与轴面分析,对东河剖面进行构造解析,建立了米苍山造山带构造几何学模型,通过构造楔模型分析了米苍山扇形隆升机制,通过不整合面分析,对四川盆地北部米苍山构造变形时间进行了研究。米苍山南缘基底发育4个构造楔,是影响米苍山南部地层抬升的主要原因,其顶部滑脱层为震旦系,底部滑脱层为元古界变质岩,前缘单斜带由嘉陵江-雷口坡组膏岩层作为滑脱层产生的反冲断层控制,寒武系滑脱层与震旦系滑脱层共同影响了大两会背斜的形成,而米苍山北缘则发育单个构造楔,其顶部滑脱层为震旦系,元古界变质岩为底部滑脱层; 通过对米苍山地区不整合面研究,米苍山造山带自中生代以来,至少经历了印支期与燕山期两次大规模的隆升。因此,米苍山前表现为多期次多层滑脱的构造特征。     

准噶尔盆地陆梁隆起构造特征与油气成藏

陆梁隆起属于间断继承性古隆起,一直是油气的有利指向区,晚海西期石炭世-早二叠世构造演化基本确立了陆梁隆起的构造格局; 油气多沿继承发育的古凸起、古鼻梁进行油气运聚分配。陆梁隆起存在深浅两套断裂体系,形成深浅两套含油气组合; 深层下组合成藏遵循"源控论",油气多为近源成藏,沿梁富集,受不整合与岩相控制; 中浅层侏罗系与白垩系均为次生油气藏,多沿梁、沿油源断裂聚集,受构造与油源断裂控制。燕山期的构造运动对油气成藏起改造与再分配作用; 喜马拉雅山期构造运动对高成熟的油气起到一定的控制作用; 区域性不整合与火山岩岩体是否发育,是基岩型油气藏形成必备条件; 储层质量影响着油气丰度,控制着油气藏的分布规模与产能高低。今后勘探方向:下组合为夏盐凸起西北环带、石西凸起和滴北凸起; 中组合为石西-莫北凸起结合部、三个泉凸起、英西凹陷、滴南凸起断裂带前缘和滴北凸起断裂带前缘。     

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。     

准噶尔盆地克拉美丽气田石炭系玄武岩的地球化学特征及构造意义

克拉美丽气田位于准噶尔盆地腹部陆梁隆起南侧的滴南凸起上,石炭系火山岩为该气田的主要储层,石炭系的火山岩研究对该地区的储层分布预测与气田开发方案制定,以及盆地基底性质与盆地构造沉积演化研究都具有重要意义。本文对克拉美丽气田滴西17井的石炭系火山岩的岩石学、地球化学与构造环境进行了研究。滴西17井石炭系的玄武岩表现为:岩石的斑晶中出现橄榄石、单斜辉石;基质呈间粒结构;长石多为中基性斜长石。岩石具有较高的Na20含量,介于6.27%～7.35%之间,K2O/Na2O比值(0.01～0.03)却很低,较高的TiO2(3.00%～3.63%)和P2O5(0.83%～1.03%)含量,低程度的轻稀土富集((La/Yb)N=3.36～3.44),高的Nb含量(14.86×10-6～17.47×10-6),原始地幔标准化的La/Nb比值均小于2,Th/Nb比值小于1,不相容元素整体偏高。该玄武岩略显铕(δEu=0.90～0.93)的负异常,未见铈(δCe=0.99～1.01)异常;微量元素MORB标准化表现为大离子亲石元素LILE相对亏损,高场强元素相对富集,并具有Nb、Ta亏损的地球化学特征,构造判别图解显示该套玄武岩形成于板内环境。以上特征表明,该玄武岩为受到弧组分混染的后碰撞伸展环境下的产物,来自于岩石圈断陷作用下的上地幔熔体。准噶尔盆地陆梁隆起在晚石炭世处于后碰撞伸展环境;该区玄武岩带有岛弧火山岩印记,为准噶尔盆地的基底可能为岛弧拼接基底提供了证据,从而认为早石炭世准噶尔盆地可能存在多岛构造格局。     

准噶尔盆地滴南凸起早石炭世火山岩的成因及其对克拉美丽洋闭合时限的约束

准噶尔盆地陆梁隆起南缘的滴南凸起地区广泛发育石炭系凝灰岩,本文对滴南凸起滴西14井的石炭系流纹质凝灰岩的锆石SHRIMP年龄、地球化学与构造环境进行了系统研究.样品中锆石具有明显的振荡环带特征,SHRIMP锆石U-Pb 年龄(337.2Ma)揭示该凝灰岩形成于早石炭世.火山岩样品具有较高的硅含量(SiO2=63.47％～ 77.36％),低钛(TiO2=0.19％ ～ 1.01％)、钠(Na2O=0.98％ ～4.01％)、Mg#(21 ～ 53)的特点,K2O/Na2O比值为0.56～2.09,A/CNK大于1;稀土元素总量偏高,具有明显的负铕异常,La/Nb比值介于1.71 ～3.74之间,原始地幔标准化的蛛网图显示:大离子亲石元素Rb、Th、Ba等相对富集,高场强元素Nb、Ta,尤其是Sr、P、Ti负异常明显,以上地球化学特征表明滴南凸起石炭系凝灰岩具有壳源特征,为活动大陆边缘产物.且滴西14井岩性综合柱状图显示,深部和浅部凝灰岩具有相似的地球化学特征,浅部凝灰岩SiO2含量相对低于深部.结合火山岩锆石SHRIMP年龄和区域地质背景分析得出:盆地内陆东地区在早石炭世仍处于洋壳消减环境,洋盆闭合时间不早于337.2Ma.克拉美丽-三个泉(陆梁隆起)-达尔布特代表的洋盆从早石炭世末期开始,自东向西呈“剪刀式”闭合模式.石炭纪在准噶尔地区存在多岛格局,从滴南凸起早石炭世火山岩的成因以及盆地周围地区的构造背景来看,岛弧最终的相互拼贴可能构成了准噶尔盆地基底的主体.另外,该区来自壳源的凝灰岩中并未见到老的继承性锆石,表明准噶尔盆地可能不存在前寒武系基底.     

沉积盆地动力学研究的新进展

沉积盆地动力学研究在９０年代向多维、多角度、多种研究手段相结合的方向迈进。多维体现在盆地研究延拓至岩石圈层次、上部脆性变形与下部韧性变形相结合，造山带研究与盆地研究相结合，流变学、应力状态等随时间变化影响盆地动力学演化研究方面；同时，构造时间非线性因素也制约着盆地动力学历程。多角度体现在对制约盆地演化的热、应力与重力因素的综合研究，对盆地形成的热作用研究进一步加强，对岩石圈应力的时空演化与岩石圈形变对盆地动力学的影响有了深刻的认识，对重力的成盆作用有了新的探讨。多种研究手段如数值模拟、构造物理模拟实验以及二者的结合等已用来研究沉积盆地动力学演化。