全球白垩系烃源岩分布及沉积环境*

烃源岩是油气生成的物质基础,白垩系烃源岩以29%的比例居全球各层系之首。通过古地磁与地理信息数据耦合,以及对所有白垩系烃源岩层位数据的统计和对比,恢复了白垩系烃源岩的分布特征,分析了其发育环境。结果表明：(1)白垩系烃源岩主要发育于阿普特阶—土伦阶(占白垩系烃源岩的52 63%)。(2)白垩系烃源岩主要发育于2种构造、沉积环境：陆表海环境(非典型被动陆缘)和裂谷环境。(3)白垩纪早期,烃源岩干酪根以Ⅰ型为主;白垩纪中期,烃源岩干酪根过渡为以Ⅱ型为主,Ⅰ型较少;白垩纪晚期,Ⅲ型干酪根烃源岩迅速增多。(4)白垩纪大陆裂解边缘出现富有机质沉积,上升流促进生物繁盛,高温、干旱的气候使陆表浅海区盐度较高,其还原环境有利于烃源岩的保存。     

侏罗系烃源岩发育有利环境及条件探讨——古地理古环境编图研究

烃源岩是油气勘探的物质基础,研究其形成环境对油气勘探与开发具有极其重要的意义。为了研究侏罗系烃源岩在全球范围内的分布特征及其发育的有利条件,首先依据古地磁方法以160Ma为时间节点,对全球古板块进行再造。在此基础上,辅以地理信息系统(ARCGIS)技术,并结合前人的区域地质的研究成果,在全球板块图上叠加了侏罗系岩相古地理和烃源岩分布等元素,编制了侏罗纪全球尺度的古地理、古岩相及烃源岩分布图件。同时,统计了全球含油气盆地的侏罗系烃源岩数据531个,其中具有明确干酪根类型的数据252个,且类型主要为Ⅱ型海相浮游生物,Ⅰ和Ⅲ型干酪根发育相对较少。从中得出:沉积环境、干酪根类型、气候、海平面、上升流及构造运动等因素综合控制了烃源岩的形成和保存,其中上升流对烃源岩的形成起着尤为重要的作用。侏罗纪时期泛大陆大规模裂解,新特提斯洋和中大西洋洋脊逐渐扩张,火山活动强烈。在此构造背景下,全球大范围为温带和热带,气候温暖湿润,且暖流区海水温度适宜,上升流将底层营养物质带到浅层,有利于海洋生物生存繁殖,为烃源岩形成提供了丰富的生烃母质;海平面上升以及大规模海泛事件则为烃源岩的保存提供了有利条件。因此,新特提斯域周缘和中大西洋两岸暖流区海水温度较适宜,是烃源岩的主要发育区;浅海台地相碳酸盐岩、被动大陆边缘和裂谷相泥页岩以及陆内深湖相泥页岩是其发育的优势沉积岩相,且绝大部分烃源岩分布于波斯湾、墨西哥湾、北海、中亚以及西西伯利亚等地区。     

环北极沉积盆地结构与构造演化特征——来自环北极地质长剖面的证据

通过对北极地区不同盆地结构的系统研究与对比分析,绘制了环北极沉积盆地群长剖面,剖面全长约13 000 km,涉及季曼-伯朝拉盆地等15个盆地和微陆。由于整个剖面尺度巨大,在若干缺乏详细资料的地区采用将邻近地区的其他剖面平移到本剖面中,或由其两侧的剖面地层和构造形式推测。剖面涉及的盆地多属叠合性质,涵盖克拉通盆地、裂谷盆地、前陆盆地、被动大陆边缘盆地等多种盆地类型;各区域沉积厚度差异显著,最厚的东巴伦支海等盆地沉积了自古生界至新生界的地层,沉积厚度可达近15 km ,而沉积最薄处的拉普捷夫海等盆地则只发育了从中生界上白垩统至新生界的沉积,厚度不超过4 km。以北大西洋—北冰洋洋中脊为界,北极地区分属欧亚板块和北美板块,很多盆地为大陆的一部分或大陆向北冰洋的延伸部分（大陆架）。各盆地的发育主要受波罗的板块、西伯利亚板块与劳伦古陆显生宙以来的构造演化控制;加里东运动、埃尔斯米尔运动、海西运动（乌拉尔运动）及大西洋洋脊自南向北的扩张对环北极盆地均有显著影响,具体表现为造成盆地类型的改变、改变盆地沉降速率等。     

北极地区盆地群油气地质特征及其资源潜力

北极地区具有超过4 000亿桶油当量的待发现技术可采储量, 是未来全球油气勘探与开发的重要增长点。本文按照地理和地质构造因素将北极地区分为北冰洋海盆区和环北极含油气区（含潜在含油气盆地）,按照板块演化及盆地发育历史将后者划分为北太平洋极地盆地群、俄罗斯极地盆地群和欧洲极地盆地群。根据大量文献和IHS数据, 结合生油层、储层、盖层及圈闭特征方面的研究, 系统对比、分析北极地区石油、天然气分布特征:北太平洋极地盆地群重要烃源岩形成于侏罗纪和白垩纪, 盆地群中重要储层大部分都分布于新生界布鲁克斯层, 油气系统以构造圈闭为主。俄罗斯极地盆地群中多数盆地具有古生代基底, 受斯堪的纳维亚早古生代造山期变形、西伯利亚板块古生代西部造山变形影响, 60%以上的烃源岩产自中生界, 储层以中生界前陆、克拉通盆地沉积物为主,盖层分布较广, 以中生界居多。欧洲极地盆地群受控于北大西洋洋脊的扩张和迁移, 各盆地烃源岩分布于中生界, 大部分储层分布于上白垩统—古新系, 自生自储、古生新储为该区域盆地的主要成藏模式。其中, 俄罗斯极地盆地油气储量最多, 占北极地区总储量45%以上且勘探潜力最大。