鄂尔多斯盆地中央古隆起的地质结构与成因机制

克拉通盆地内古隆起是了解板内变形机制的重要窗口,也是油气、煤、盐、铀等矿产勘查的主要对象,一直是盆地分析的热点领域。本文以鄂尔多斯盆地中央古隆起为例,利用新的高精度反射地震剖面与深探井资料,解剖古隆起的地质结构,刻画构造演化过程,探讨其形成机制。研究表明,鄂尔多斯盆地古生代隆起带发育在华北克拉通地块中西部,自伊盟—杭锦旗、乌审旗—定边,南延至镇原—正宁一带,呈“工”字形,面积达7.5×104 km2以上;伊盟凸起为基底隆起,镇原隆起为多阶段、间隙性发育的剥蚀与沉积型隆起,定边凸起为沉积型隆起。它是基底分异构造格局与周缘板块构造事件共同控制的产物,为在中元古代裂陷基础上早古生代被动大陆边缘背景下发育演化的古隆起;古生代早期,邻接周缘洋盆表现为台缘隆起;石炭纪晚期—二叠纪早期,因差异升降而具陆缘隆起性质;印支晚期—燕山期以来,隐伏于天环坳陷之下埋藏沉没。鄂尔多斯盆地中央隆起带为多机制复合成因,伊盟凸起为基底强烈伸展、长期剥露剥蚀型隆起;镇原凸起为西缘断阶迁移、南缘前缘隆起叠加的复合隆起;定边凸起为断阶迁移、挤压叠加的继承性隆起。鄂尔多斯盆地中央隆起带对盆地内部的构造—沉积分异施加了重要影响,其两翼斜坡带是油气聚集的有利区带。     

鄂尔多斯盆地石炭纪中央古隆起形成机制

将鄂尔多斯盆地简化为受南北挤压的等厚各向同性弹性薄板模型进行应力—应变场数值模拟,力图揭示鄂尔多斯地区石炭纪出现的细腰状中央古隆起的形成机制。模拟中Z轴方向应变(εz)正值区对应于盆地内部的隆起区,zε正等值线形态对应于隆起形态;单轴挤压条件下,εz正等值线总会呈现沿应力轴方向延伸的细腰状形态;点作用力产生的zε正等值线范围局限,而线作用力产生的εz正值区分布较广。模拟结果表明鄂尔多斯盆地石炭纪细腰状隆起是在南北边界受挤压条件下,应力—应变在盆地内部传递过程中所必然出现的结果,南北向点作用力比南北向线作用力产生的zε等值线形态更接近于鄂尔多斯盆地中央古隆起形态;点作用力可能代表了石炭纪微板块间的点碰撞或者弧—陆碰撞。     

鄂尔多斯盆地中央古隆起板块构造成因初步研究

运用板块构造理论,对鄂尔多斯盆地西缘和南缘的地质背景和构造变形特征进行分析,认为鄂尔多斯盆地中央古隆起在早古生代由祁连海槽与鄂尔多斯盆地碰撞拼贴产生的近东西方向的侧向挤压应力作用而形成。盆地西缘近南北向的青铜峡－固原断裂是碰撞拼贴带,断裂带与中央古隆起延伸方向平行,同时,秦岭海槽由南向北推挤以及渭北构造带北界的近东西走向的草碧－老龙山－圣人桥断裂的左行走滑使中央古隆起的南端向东转折,导致中央古隆起在平面上呈现“Ｌ”形展布。     

鄂尔多斯盆地中央古隆起东部古岩溶地貌小型沟槽的识别

鄂尔多斯盆地中央古隆起东部奥陶纪末古岩溶地貌发育,古地貌中沟槽的准确刻画识别对研究油气成藏和提高勘探成功率具有重要意义。沟槽在地震上的响应主要是槽的深度而不是宽度,当地层倾角大于5°时,沟槽的响应特征模糊;而当地层倾角小于5°时,槽的侵蚀深度在10～5 m,它的地震同相轴相位会反转。如果侵蚀深度在30～10 m,那么它的同相轴增益会增大;如果侵蚀深度大于30 m,它的同相轴会呈复波型。利用井数据和实际地质资料建立沟槽充填模型,应用全波场数值模拟技术生成叠后偏移剖面,结合地震响应特征分析,推测描述了中央古隆起东部马家沟组五段中、下组合中小型沟槽的分布。     

鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化与油气勘探

鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化对该地区构造格局和油气勘探具有重要意义.通过对古生代构造背景、地层体残余厚度、奥陶系顶面构造演化等特征分析,刻画中央古隆起在不同沉积期构造演化特点,大体分为3个演化阶段:初始演化阶段:相对独立的中央古隆起形成于中晚寒武世:发育阶段:中央古隆起在早奥陶世马家沟期反映最为明显,为隆升剥蚀...     

羌塘盆地中央隆起性质与成因

羌塘盆地夹持于可可西里-金沙江缝合带和班公-怒江缝合带之间,未出露中生界地层的中央隆起将盆地分为南北两部分。在金沙江关闭时,俯冲板块向南俯冲。而在羌塘的中部一带由于软流圈的垫托作用,使地幔热隆,导致大规模重熔。地幔和重熔物向上加入中地壳,使中地壳增厚,同时使中上地壳受热弱化,导致快速变形(拆离)和构造剥蚀,产生均衡隆升,形成变质核杂岩。重熔物质的上升进一步加强浮力反弹,加之侵位的侧向应力,形成拉伸应力场。在失稳的重力作用下,促使伸展构造和拆离断层的形成。上下部变形范围形成拉张沉积区-新盆成生。中央隆起的变质核杂岩体为片麻岩,上覆层为以断层分割的未变质、弱变质的盖层岩石。     

论鄂尔多斯盆地中央古隆起对石炭-二叠纪聚煤作用的控制

鄂尔多斯盆地中央古隆起自中元古代起即已存在,早古生代演化为庆阳古隆起和其北部的前鄂托克旗-靖边鞍部隆起联合而成的"L"形隆起,晚古生代在华北板块北缘持续隆升的构造背景下,来自于东西两侧的华北海与祁连海相向向中央古隆起区超覆,海水与古隆起交界处形成的滨海相及海陆交互相平行于古隆起分布,形成了鄂尔多斯盆地厚煤带沿中央古隆起东西两侧及北侧、富煤带位于东北部的整体煤分布格局,其中以晚石炭世太1顶部的11煤、早二叠世早期全煤和早二叠世晚期山西组底部的5煤为主。11煤分布于盆地东经109°以东的北部区域、太2段随最大海进的到来全煤层推进至东经109°～107°、山西组海退时随海水撤出煤层退至全盆地除东径107°～109°、北纬38°以南地区外的所有区域。晚石炭世-早二叠世煤分布受中央古隆起的控制作用明显,但随时间推进控制在逐步减小。     

塔里木盆地巴楚隆起的三维地质结构及成因机制

塔里木盆地为中国西部大型克拉通盆地,巴楚隆起是塔里木盆地内部中央隆起带西部的一个重要构造单元,其所发育的边界断裂严格限制了巴楚隆起的范围,边界断裂的发育使得巴楚隆起的形成表现为一个复杂过程,探讨其形成过程及机制可为研究克拉通内变形特征及机制提供依据。文中借助于钻井及地震解释资料,刻画了巴楚隆起所发育的断裂特征及地质结构,并建立了其三维地质结构模型,结合大地构造背景及演化特征剖析了巴楚隆起的形成机制。通过研究,巴楚隆起在纵向上可识别出7个主要不整合面,并以此为界面,结合演化特征,将巴楚隆起自下而上划分为7个构造层;结合断裂带展布特征及地层构造形态,将巴楚隆起在平面上划分为西部断垒带、阿恰-吐木休克断裂带、海米罗斯-玛扎塔格断裂带、东部向斜带等4个次级构造单元;通过研究,巴楚隆起初始形成于晚奥陶世末期,晚二叠世末期强烈隆升,新近纪早期进一步隆升,上新世至第四纪时仍遭受挤压改造形成现今面貌,其形成演化主要受到边界断裂影响。     

鄂尔多斯盆地两种不同成因古隆起的特征及其在油气勘探中的意义

鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西部,是中国大型含油气盆地之一。基底结构复杂,具有明显的不均匀性,基底顸面表现为2个大型隆起,北部为伊克昭盟隆起,中南部为中央古隆起。伊盟隆起具有继承性,继承了结晶基底的形态,上石炭统太原组直接覆盖在变质基底之上。中央古隆起则是盆地西缘和南缘在元古宙秦(岭)祁(连)贺(兰)三又裂谷基础上发育的古元古代被动大陆边缘,并发展成为主动大陆边缘,于中奥陶世—中石炭世秦祁海槽向东、向北方向俯冲碰撞,形成古生代前陆盆地,其前隆部分平面上构成了L形的中央古隆起。     

鄂尔多斯盆地古地温研究

本文采用镜质体反射率、包裹体测温、磷灰石裂变经迹等多种古地温研究方法，确定了鄂尔多斯盆地中生代晚期高地温场的存在，古地温梯度高达３．５～４．０℃/１００ｍ，高于现今盆地的平均地温梯度２．８９°Ｃ/１００ｍ。古生界地层最大古地温一般在１５０～２４０°Ｃ之间，最高可达２７０°Ｃ以上，古地温明显高于今地温。高古地温梯度的形成与中生代末期的构造活动密切相关。根据盆地热演化史与油气关系研究可知，在古生代和中生代早期，地温梯度低。推迟了生气时代，有利于有机质的保存。中生代晚期，地温梯度高，是古生界碳酸盐岩及煤系地层的主要生气期及运移期。生气高峰期较晚，盆地内又缺乏断裂，有利于大气田的保存。     

四川盆地加里东古隆起形成演化及动力学成因机理

四川盆地加里东古隆起位于盆地中西部,龙门山构造带以东。分析古隆起形成演化及其动力学成因机理对研究盆地内构造变形和指导盆地深层油气勘探具有重要意义。本文基于前人研究成果,根据大量地震反射剖面和钻井资料,结合盆地周缘露头资料,开展新一轮的研究工作。通过对比分析不同区域地层特征,识别古隆起发育区的前二叠系缺失情况,以及各套地层尖灭点分布范围、不整合削截点和上超点。利用地震、连井剖面相结合方法,较为详细地刻画了加里东古隆的形态特征,进而认识古隆起的阶段性演化;以灯影组顶面古构造演化为研究对象,结合平衡剖面技术,确定了加里东古隆起的形成演化阶段,将其划分为震旦纪雏形期、寒武纪-志留纪发育期、泥盆纪-石炭纪剥蚀夷平期、二叠纪-中三叠世稳定埋藏期、晚三叠世-现今调整定型期5个阶段;结合区域构造背景和四川盆地基底断裂特征,进一步分析加里东古隆起动力学成因机理。综合研究认为,加里东古隆起的形成受控于区域构造活动和基底断裂分期分段活动的影响。是基底作"堑垒式"差异隆升使盆地出现"大隆大坳"此起彼伏的构造格局,从而影响了继承性古隆起的形成演化。     

鲁西隆起北缘帚状构造的厘定及成因机制

鲁西隆起北缘章丘—淄博一带,在古生界—中生界沉积盖层中,发育一系列规模不等的南北向—北北西向—北西向大型弧形脆性断裂构造带,它们均具有相似的变形特征和运动学机制,在平面上有规律地组合在一起,构成一个大型张扭性帚状断裂构造系统。其形成及演化受控于与其相毗邻的北北东向沂沭断裂带的活动,是沂沭断裂带在燕山晚期发生北北东向左行扭动所派生的低序次构造应力场的产物。     

塔中低凸起古生代断裂构造样式与成因探讨

三维地震资料解析研究表明,塔中低凸起古生代断裂样式复杂,发育有四期不同性质的断裂：（1）寒武纪-早奥陶世张性正断裂,其展布形态和发育规模为后期构造活动奠定了基础;（2）晚奥陶世逆冲及走滑断裂,具有明显的分带、分段性,东部主要为基底卷入逆冲断裂,中西部为盖层滑脱和北西向走滑断裂;（3）志留-泥盆纪挤压应力环境下形成的走滑断裂体系,北东南西向展布,包括主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑三个组成要素。主干断裂在剖面上断面近于直立,直插基底,延伸较远,与其它各级断裂构成花状构造,其尾端发育有羽列断裂。拉分地堑受多级断层控制,平面上呈菱形;（4）二叠纪岩浆活动派生断裂,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,形成一系列似“花状构造”。从断裂平面展布来看,塔中古生代断裂整体上呈发散的帚状,其构造枢纽端位于东段,内旋层左旋扭动,外旋层右旋,内旋层指向发散端,属张扭性帚状构造。     

准噶尔盆地腹部车排子-莫索湾古隆起成因机制及油气意义

车排子-莫索湾古隆起是准噶尔盆地腹部的正向构造单元, 油气成藏条件优越, 其形成演化过程对于挤压环境下"凹中隆"格局的变形史有较大的指示意义。本文通过区域构造分析和地震资料精细解释明确了车排子-莫索湾古隆起的构造特征及演化过程, 通过砂箱实验模拟揭示了古隆起的成因机制。研究结果表明, 古隆起以古潜山形式存在于盆地腹部, 在白垩系沉积前为轴向NE-SW的宽缓背斜, 脊线高点位于征1井附近, 南北两端弯曲, 整体成"S"形。古隆起的演化可分为四个阶段: 中侏罗世前的基底调整稳定期; 中侏罗世在西北缘边界挤压下盆地腹部缓慢隆升雏形期; 晚侏罗世古隆起快速隆升形成期; 白垩纪-新生代受盆地南缘控制整体南倾改造期。受中、晚侏罗世达尔布特断裂左行走滑作用影响, 扎伊尔山系派生SE向挤压应力导致的远程传递作用使盆地腹部发育平缓的背斜, 隆起轴线与西北缘断阶带走向近平行; 乌伦古地块南界的右行剪切作用使得古隆起轴线向北东弯曲, 盆地边界形态及南缘挤压剪切造成古隆起上升并转向。古隆起在油气成藏过程中具有较好的聚油作用, 尽管后期形态改造造成了原有油气藏部分被破坏, 但也导致油气向北西运移并聚集。本文研究认为, 该地区今后的油气勘探方向应以岩性及构造-岩性复合油气藏为主。     

鄂尔多斯盆地延长组特低渗透储层微观地质成因

特低渗透储层开发潜力大,孔隙结构复杂。为明确该类储层的微观地质成因,以鄂尔多斯盆地典型特低渗透储层为例,综合运用常规薄片、铸体薄片、扫描电镜、X-衍射、高压压汞、恒速压汞、核磁共振等常规和先进的实验测试手段,从微观上探讨了该类储层的地质成因。研究结果表明,胶结物含量高、绿泥石含量较高且赋存形态复杂、岩盐含量及铁方解石含量较高、伊利石胶结物发育、浊沸石胶结物溶蚀效果差是导致特低渗透储层物性较差、孔隙结构复杂的关键因素,进而使特低渗透储层表现出面孔率低、排驱压力高、小喉道发育、可动流体饱和度低等特点。     

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。     

准噶尔盆地白家海凸起的石炭系地质结构与成因模型

利用最新探井、高分辨率地震、年代学资料、古生物资料,并结合盆地周边露头资料等,通过地震剖面精细解释,削蚀、超覆尖灭点追踪识别及平衡剖面技术等,对白家海凸起的地质结构、演化和成因模型进行了综合分析,并取得以下4点认识:(1)白家海凸起纵向上发育深、浅两套断裂系统,深层断裂由一系列倾向相同的正断层组成,控制了石炭纪断陷的发育,断陷主要呈北东和北北东两个方向展布,白家海凸起地质结构整体呈现出"纵向分层、横向分带"的特点;(2)白家海凸起的构造演化可分为6个阶段,分别是(1)早石炭世"坳-断-坳"旋回、(2)晚石炭世"坳-断-坳"旋回、(3)早—中二叠世的挤压反转阶段、(4)晚二叠世—中侏罗世西山窑组沉积期的稳定埋藏阶段、(5)中侏罗世头屯河组沉积期—晚侏罗世的改造阶段、(6)白垩纪—现今的调整、定型阶段;(3)早石炭世末期和晚石炭世末期各发生一次构造挤压活动,形成了两个区域性不整合;(4)北天山洋俯冲过程中的板片后撤作用(roll-back),可能是白家海凸起石炭纪断陷发育的深部动力学机制。