中西非叠合裂谷盆地形成与演化

中西非叠合裂谷盆地是发育在前寒武系结晶基底之上的中-新生代多旋回陆内裂谷盆地, 以往的研究主要针对跨不同世代、不同性质原型盆地叠合构成的盆地, 但对于由多期裂谷活动形成的叠合裂谷盆地, 其叠合改造模式及其动力学机制研究尚不深入。本文基于近年来在中西非裂谷系油气勘探开发中获得的有关地质、地球物理和地球化学资料, 结合前人研究成果, 重点研究了中西非裂谷系盆地演化阶段、不同阶段原型盆地发育特征、多期叠合、改造类型、模式及其动力学背景。研究表明, 自冈瓦纳大陆裂解以来, 受非洲大陆周缘板块构造事件及西北非陆块、东北非陆块和中南非陆块间相对运动的影响, 中西非裂谷系盆地大致经历了早白垩世、晚白垩世、古近纪-新近纪三个构造演化阶段。早白垩世阶段断裂活动最为强烈, 是裂谷盆地主干断裂形成时期, 在不同构造部位发育了裂谷盆地、走滑-拉分盆地和坳拉谷盆地三类原型盆地, 盆地基底沉降速率最大, 地层沉积充填厚度大, 沉积体系均为陆相碎屑沉积, 奠定了裂谷盆地形成演化的基础; 晚白垩世阶段, 早白垩世原型盆地继承发展, 但盆地间裂谷发育程度差异性凸显, 沉积充填特征差异变大, 由早白垩世统一陆相沉积体系演变为海、陆相并存的沉积体系; 古近纪-新近纪阶段, 该裂谷系盆地发育变得更为复杂, 差异性进一步加剧, 裂谷作用、走滑作用和挤压反转作用在不同盆地同步发生, 期间可持续发育裂谷盆地或发生挤压反转和构造变形。根据三个阶段原型盆地在盆地性质、沉积充填、垂向叠加、构造变形等方面的差异, 将中西非叠合裂谷盆地划分为"继承叠合型"和"反转改造型"两类, 进一步划分为"早断型"、"继承型"、"叠加型"、"晚断Ⅰ型"、"晚断Ⅱ型"以及"裂谷盆地反转型"、"走滑-拉分盆地反转型"、"坳拉谷盆地反转型"八种, 并讨论了不同类型叠合盆地特征及其动力学背景。这些成果对于深化裂谷盆地形成演化地质认识, 指导在全球该类盆地中优选油气有利富集区和油气勘探均具有重要意义。     

加拿大多伦多大学地质系A.D.Miall教授来华讲学

应中国科学院地质所和兰州地质所的邀请,加拿大多伦多大学地质系教授A.D.Miall于1985年7月1日至30日在我国进行了为期一个月的访问。访问期间除在兰州、北京和玉门讲学外,还在酒西盆地、兰州附近和陕西礼泉唐王陵进行了野外地质考察。Miall教授是一位年轻有为、精力充沛的沉积学家,主要从事碎屑沉积,特别是冲积扇、河流、三角洲沉积的研究,以及沉积盆地分析工作。他曾在加拿大地质调查所石油和沉积研究室工作过,并曾多次在美国和其他国家举办的石油地质讲习班讲学,在1982年举行的国际沉积学家大会上他担任学术秘书长。仅从1974年起,在沉积相和沉积盆地分析等方面发表了近30篇论文。并著有《沉积盆地分析原理》和主编过《冲积盆地的沉积作用和大地构造》两本书。他学识渊博,经验丰富,是现今加拿大知名的地质学家,并活跃于国际学术机构。     

中国西部海相盆地地质结构控制油气分布的比较研究

中国西部塔里木、四川、鄂尔多斯等海相盆地的中、下组合是我国油气勘探的重点领域,深化研究油气分布规律是优化勘探部署、提高勘探效益与持续获得勘探发现的关键。本文从盆地地质结构控制油气分布的学术思路出发,立足于近年来的勘探新进展、新发现,应用比较分析方法,揭示油气分布的构造控制规律。研究表明,塔里木、四川、鄂尔多斯等海相盆地位于古亚洲洋构造域、特提斯构造域的复合作用区,是在前寒武纪克拉通基础上发展起来的多旋回叠合盆地;它们经历了Z-D_2、(D_3-)C_2-T、J-Q等三个伸展-聚敛旋回的演化;每一伸展-聚敛旋回发育了独立的生-储-盖组合,伸展期因差异沉降发育好的烃源岩,聚敛期发育大规模展布的储集体与圈闭组合;盆地的基底分区对后期原型盆地的发育和沉积盖层的分布具有明显的制约作用,盆地多旋回叠合,形成了"垂向分层、横向分块"的地质结构,叠合结构样式控制了油气聚集层系与富集区带,普遍存在加里东中期与印支期等两期原生油气成藏期,及燕山中期(J_3-K_1)与喜马拉雅晚期(N_2-Q)等两期油气调整成藏期,新构造运动期油气成藏较为普遍。海相叠合盆地含油气层系多,原型盆地的叠合界面常是重要的油气富集部位,隆起带、断裂带、台缘带(或岩相带)是重要的油气富集区(带),叠合盆地的中下部组合是下一步油气勘探持续突破的有利方向。     

用于沉积盆地分析的古环境图

盆地分析是著名的沉积学家P.E.波特(Potter)与F.J.裴蒂庄(Pettijohn)等在前人研究基础上将沉积盆地研究的原理和方法系统化而发展起来的一门沉积学分支学科[6]。这一学科的近代发展趋势则不局限于对盆地内沉积充填的研究,而是与构造研究愈来愈紧密地结合。其基本思想是将沉积盆地作为一个整体,全面分析盆地的地层格架和构造格架、沉积环境以及煤和石油等沉积矿产的分布规律[3][4]。在研究中注意各项地质特征的演化,并通过分析和类比建立各种类型盆地的沉积模式,为矿产资源预测和评价提供依据。盆地分析如同地质学的大多数领域一样,首先是以充分的野外地质观察为基础,并在进一步综合分析的基础上用一整套图件综合反映研究成果,如地层厚度图、岩相图、沉积断面图、沉积物分散类型和古流向图等。     

成藏区带地球动力学与远景圈闭

新区油气勘探和评价,主要划分4个层次:盆地分析→油气系统→成藏区带→远景圈闭。各类原型盆地的形成与地球动力学环境有关,可简化为裂谷盆地、前陆盆地、走滑盆地和克拉通盆地等。油气系统在不同地球动力学环境下形成裂谷型油气系统、台地型油气系统和造山型油气系统。中国许多大型盆地属于叠合盆地,并构成复合油气系统和成藏区带。各类成藏区带和远景圈闭也与地球动力学环境有关。     

非洲Muglad多旋回陆内被动裂谷盆地演化及其控油气作用

非洲Muglad盆地经历多旋回陆内被动裂谷发育与叠合演化历史,具有不同于主动裂谷盆地、单旋回被动裂谷盆地以及跨越多个变革期的叠合盆地的演化特征。本文采用叠合盆地研究思路与方法,通过盆地演化过程中关键构造事件识别、盆地演化阶段划分,恢复和重建了各阶段原型盆地;基于不同期次裂谷作用发育程度、叠加过程及叠加方式的时空差异性,划分了不同凹陷的叠合类型,建立了不同叠合类型凹陷油气成藏模式。研究结果表明,受冈瓦纳大陆裂解、非洲大陆周缘大西洋、印度洋、红海张裂等构造事件的影响,该盆地经历了早白垩世Abu Gabra组(简称AG组,下同)沉积期、晚白垩世Darfur群沉积期以及新生代Nayil-Tendi组沉积期三大同裂谷作用阶段。早白垩世盆地原型为多个地堑及半地堑分隔式分布,为与大西洋张开有关的伸展应力场作用产物;晚白垩世Darfur群沉积时期盆地原型为地堑及半地堑继承发育,但沉积中心东移,为与印度洋张开有关的伸展应力场作用产物;新生代Nayil-Tendi组沉积时期原型盆地主要为发育在Kaikang坳陷的地堑、半地堑,为与红海张开有关的伸展应力场作用所致。依据三期裂谷作用在各凹陷的发育程度差异及构造沉降和沉积充填过程的不同,将各凹陷裂谷叠合方式划分为早断型、继承型与活动型三种类型。其中,早断型以Sufyan凹陷最为典型,其构造沉降与沉积充填具有"强-弱-更弱"特征;继承型以Fula凹陷最为典型,其构造沉降与沉积充填具有"强-较强-弱"特征,而活动型以Kaikang坳陷最为典型,其构造沉降与沉积充填具有"强-强-较强"的特征。三期裂谷作用在各凹陷内时空叠合差异控制了各凹陷油气成藏条件及富集规律的不同,早断型凹陷成藏组合以下部成藏组合为主,继承型则以中部成藏组合为主,而活动型凹陷则以上部成藏组合为主。这些多期叠加型被动裂谷盆地研究成果丰富了全球裂谷盆地构造特征与演化及其控油气作用的认识,深化了该类裂谷盆地油气分布规律研究,对于指导下一步勘探部署有重要借鉴意义。     

全球沉积盆地动态分类方法:从原型盆地及其叠加发展过程讨论

沉积盆地是油气生成和聚集的基本地质单元,其形成和发展为板块构造演化所控制,主要表现在两个方面,一是板块从分离到汇聚的不同阶段、板块的不同位置,产生不同的原型盆地,形成了特定的构造-沉积体系,决定了其生、储、盖等基本含油气条件;二是后期叠加的原型盆地不但本身具有新的油气地质特征,还能够改变早期原型盆地的成藏条件及油气分布规律。以板块构造演化历史为时间线索,通过对现今盆地早期原型及其后期叠加改造过程的系统解剖,用动态方法将全球处于一个威尔逊旋回的现今盆地划分为12种类型。在此基础上,总结了各类盆地的基本属性及含油气条件,为科学预测各类盆地的含油气远景奠定了基础。     

新区油气勘探及评价层次

根据 2 0 0 2年“2 1世纪中国油气勘探国际研讨会”中外科学家对中国油气资源前景及勘探方向的讨论以及美国地质调查所对未来世界油气资源的评价论述 ,作者认为应对新区的构造—沉积—油气进行完整系统的研究 ,并将勘探战略划分为 4个阶段 (图 1)。图 1　油气勘探及评价的 4个阶段Ｆｉｇ 1　Ｆｏｕｒｐｈａｓｅｓｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎ(1)盆地分析 :根据地球动力学环境将原型盆地划分为裂谷盆地、前陆盆地、走滑盆地和克拉通盆地 ,并分析各类盆地层序格架 ,作为盆地演化和油气系统的基础 …     

地球动力学与盆地层序及油气系统分析

油气盆地、沉积层序与油气系统的研究属于不同层次的油气资源评价的基础研究。各类原型盆地的形成与地球动力学环境有关,并可简化为裂谷盆地、前陆盆地、走滑盆地和克拉通盆地等。沉积层序驱动机制由地球动力学的不同环境所决定,沉积层序可分类为裂谷盆地层序、前陆盆地层序和走滑盆地层序。油气系统在不同地球动力学环境下形成裂谷油气系统、台地油气系统和造山油气系统。中国许多大型盆地属于大型叠合盆地,并构成复合油气系统。     

最新期刊中海相油气地质方面题录与论点

综述·评论中国含油气盆地分布规律及油气勘探展望中国石油资源主要富集在中、新生代三个裂谷盆地带中,天然气主要富集在古生代三个克拉通盆地的海相地层中。——罗志立/新疆石油地质,1998(6)中国油气盆地的运动体制:原型的并列与迭加提出按照岩石圈历史组成和热—构造沉降体制的变化划分盆地原型,探讨不同原型盆地的构造环境和不同世代盆地原型并列与迭加对油气形成分布的控制作用。     

准噶尔盆地及周缘地区石炭系岩相古地理特征及油气基本地质条件

准噶尔盆地及周缘地区具前寒武纪变质结晶和褶皱双重基底,石炭系发育有研究区第1套完整且区域对比相对良好的地层。以“构造控盆、盆控相”的思路,对石炭系的沉积相和古地理特征进行了分析:早石炭世发育活动、被动陆缘海相及海陆过渡相沉积盆地,晚石炭世发育海陆过渡相沉积盆地及陆相火山岩。石炭系发育海相、海陆过渡相以及大陆相3个相区,可细分为大陆相、海相火山岩及火山碎屑岩相、次深海—深海相、浅海相、滨海相、三角洲相、河湖相以及冲积扇相等11个相带。从“相控油气基本地质条件”思路出发,认为盆地西北缘克拉玛依—白碱滩地区、南缘巴音沟、乌鲁木齐等地发育的次深海—深海相暗色泥页岩为较好的烃源岩;东北缘如卡拉麦里地区发育的三角洲相为烃源岩、储集岩良好的油气勘探有利相带;三塘湖地区发育的潮坪相与潟湖相、布尔津—富蕴及博格达山地区发育的浅海碳酸盐岩—碎屑岩浅海陆棚相等可形成良好的生储盖组合。这些生、储、盖三位一体分布的相带和地区是今后油气勘探的优选目标和首选地区。     

新疆北部石炭纪地层、岩相古地理与烃源岩

依据近几年新疆区域地质调查结果,结合新疆油田与吐哈油田最新勘探成果,通过区域构造背景和沉积充填演化特征推断石炭系沉积建造样式,理顺了新疆北疆地区石炭纪地层层序,目的是推断石炭纪烃源岩发育层段与主力生烃区范围。下石炭统有效烃源岩分布较广,主要发育于北疆西准噶尔达尔布特山前、博格达山前、准噶尔东部陆东—五彩湾地区早石炭世被动陆缘海相和海陆过渡相沉积盆地;上石炭统有效烃源岩分布相对局限,主要发育于东准噶尔克拉美丽山前石钱滩区、布尔津—吉木乃区及库普—三塘湖区海陆过渡相沉积盆地内。石炭系油气成藏严格遵循"源控论",有效生烃区决定其有效成藏范围,所伴随发育的火山岩体决定其富集程度。优选西准噶尔、东准噶尔、库普—三塘湖区、博格达山前区、布尔津—吉木乃区石炭系烃源岩发育区及其相邻构造带,作为今后石炭系油气勘探战略选区的重要领域和区带。     

滨里海盆地东缘石炭系碳酸盐岩储层主要成岩作用及控制因素分析

滨里海盆地是世界上特大型含油气盆地之一,盆地东缘石炭系碳酸盐岩储层是良好的油气储层。通过对肯基亚克油田和扎纳若尔中区块油田石炭系碳酸盐岩储层的主要成岩作用和储层控制因素的分析,指出混合白云岩化作用是研究区最主要的、也是最普遍的白云岩成因类型,其形成的白云岩是最有利的储层。白云岩化作用与沉积环境密切相关,白云岩的分布对沉积微相展布具有一定的指示意义。由于沉积环境和相带不同,孔隙水的流动性存在一定的差异,因而成岩作用在不同的相带对孔隙的发育与演化的影响也表现出一定的差异。沉积作用是控制储层的决定因素,平面上的成岩作用差异与沉积微相相关;距石炭系顶部不整合面愈近,则后期有利的成岩作用和构造作用对储层的改造更为彻底。滨里海盆地东缘石炭系顶部碳酸盐岩储层是最具潜力的油气储层,有望进一步发现更多的油气储量。     

峨眉山大火成岩省对四川盆地油气储层的控制作用研究

四川盆地具有演化历史长、沉积盖层厚度大、油气资源丰富等特点,是我国大型含油气盆地之一。上扬子地区中、晚二叠世之间的峨眉山地幔柱活动改变了四川盆地古地理格局,造成地壳的快速抬升,盆地西南地区地壳抬升幅度最大,呈现古剥蚀高地,往北东方向的影响逐渐减弱,从而导致沉积环境自西南向北东由单一的海相依次转变为陆相、海陆过渡相至海相沉积。本文讨论了峨眉山大火成岩省的形成过程及对四川盆地油气储层的影响,认为峨眉山大火成岩省对四川盆地油气储层的影响主要体现在两个阶段、3种影响作用方式。两个阶段是指中二叠世末期和晚二叠世—早三叠世时期。3种方式是指峨眉山地幔柱导致的地壳抬升对下伏中二叠统灰岩储层的改造作用,表现为地幔柱核心区（大理—永仁）中二叠世地层发育风化壳岩溶型储层;峨眉山大火成岩省的火山喷发旋回对火山岩储层的空间发育的控制作用,发育了火山岩储层;峨眉山地幔柱活动控制的晚二叠世盆地构造格架对上覆沉积储层的控制作用,导致了峨眉山地幔柱外围伸展区（川东北—西北）发育海槽,控制了晚二叠世礁滩相沉积的发育等。峨眉山大火成岩省的形成过程不仅形成了优质的火山岩储层,同时也影响了沉积岩相的空间分布、改造了下伏碳酸盐岩的孔隙特征,进而控制了四川盆地的油气储层。     

南美玻利维亚重点盆地油气地质特征和勘探潜力评价

基于对玻利维亚区域构造演化与沉积充填特征的分析,研究盆地烃源岩、储集层及盖层等油气成藏地质条件的差异,分析盆地勘探潜力。玻利维亚境内发育查科、贝尼和马德雷德迪奥斯等3个重点盆地,均是在前寒武系基底基础上发育起来的叠合盆地,盆内依次充填了古生代克拉通边缘海相沉积层序、三叠纪-白垩纪裂谷期海相-海陆过渡沉积层序和晚白垩世至今前陆陆相沉积层序。油气成藏地质条件综合对比分析认为,3个盆地均发育泥盆系主力烃源岩,储集层以泥盆系-石炭系和白垩系砂岩为主,发育古生界泥岩和碳酸盐岩及古近系泥岩等多套区域盖层。成熟烃源岩主要分布在冲断带和前渊区,油气必须通过垂向和侧向运移才能聚集成藏,具有晚期生烃、晚期成藏的特点。马德雷德迪奥斯盆地前渊-斜坡带低幅构造圈闭和地层圈闭、查科盆地和贝尼盆地逆冲褶皱带构造圈闭是主要的勘探目标。     

西北地区油页岩形成条件及找矿方向

西北地区是我国油页岩资源最丰富的地区之一,不仅在鄂尔多斯、准噶尔、塔里木、柴达木、额济纳旗—银根等大型沉积盆地广泛分布,而且在大青山、阴山地区的海流图、固阳、石拐沟、卓资及乌兰花等陆相山间盆地,祁连—河西走廊地区的盆地群(西起敦煌盆地,东至六盘山盆地—巴音浩特盆地,南抵柴达木盆地包括了众多的以古生界为基底的中新生代中小型沉积盆地)的许多中小型盆地也广泛分布。通过对西北地区不同沉积盆地油页岩形成条件与成因类型分析,总结了西北地区油页岩的3种成因类型,即深湖-半深湖相成因;海陆交替相成因和沼泽相成因。认为大型内陆湖盆深湖-半深湖相沉积,由于沉积环境稳定,富含有机质,形成的油页岩矿床具有分布面积广、厚度大、含油率稳定的特点,往往形成大型油页岩矿床,为最有利勘探区。     

盆地岩石圈结构与油气成藏及分布

本文综述了大陆岩石圈研究现状和克拉通盆地、裂谷盆地和前陆盆地的岩石圈结构特征,指出在古裂谷、褶皱带或区域性深断裂等陆壳构造薄弱带上发育起来的多期叠合盆地,具有很好的含油气前景。大型含油气盆地往往存在地幔上隆、地壳减薄和地壳内低速层,盆地基底沉降与盖层沉积厚度较大。适度的后期构造活动改造和岩浆活动有利于沉积盆地内油气生成与保存。     

松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩相和火山机构分析

徐家围子断陷营城组火山岩极为发育。文章通过对火山岩的岩芯观察、薄片鉴定、岩芯测试及测井资料、二维、三维地震资料的综合分析 ,将营城组火山岩盆地分为 3大相区 ,即火山喷发区、过渡区和沉积区。火山喷发区岩性由各种熔岩、火山碎屑岩和少量砂砾岩组成 ;过渡区岩性以火山碎屑岩与沉积岩互层为特征 ,夹少量火山熔岩 ;沉积区岩性包括砂砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩。火山喷发区内可识别出 8种类型的火山岩相 (空落相、溢流相、基底涌流相、火山碎屑流相、火山泥石流相、火山沉积相、次火山相、隐爆角砾岩相 )和 3种类型的火山机构 (层火山、微型盾火山和渣锥火山 )。不同类型的火山机构具有不同火山作用、岩相分布特征和含油气性。因此火山岩相及火山机构分析对火山作用研究和油气勘探均有重要意义。     

东准噶尔强应变构造带成矿系统的特征、成矿流体和热动力条件分析

东准噶尔强应变构造带形成于板块构造的特定部位 ,是不同级别板块俯冲、碰撞作用的产物 ,控制着该区大部分内生金矿的分布 ,并构成了该区最重要的金成矿系统 .在洋壳俯冲和洋盆闭合阶段陆缘火山岩浆弧、残余海盆和俯冲带上形成的陆缘 -火山碎屑沉积相、含碳质沉积相及混杂蛇绿岩块等是金丰度较高的地质体 ,构成了成矿系统潜在的矿源层 (体 ) .构造运动产生的和深部上升的热能是成矿系统中岩石强烈变形变质和Au活化的能源 .构造带内由于应力的差异驱动成矿流体从强烈挤压地段向相对低压的伸展区迁移 ,使金矿床 (点 )集中分布于二者过渡带附近 .矿体及矿脉则形成于构造带较晚阶段形成的次级断裂及裂隙中 .     

Characteristics,differences and main controlling factors of source rocks in the central‐southern South China Sea Basins

The South China Sea is rich in oil and gas resources. With the increasing exploration of oil and gas resources in the northern South China Sea and the increasing demand for energy in the world, The central‐southern South China Sea have become important constituencies for oil and gas resources. The central‐southern basins of South China Sea can be divided into three types of basin groups, namely, the southern basin group (Zengmu Basin, Brunei‐Sabah Basin), the western basin group (Wan'an Basin, Zhong jiannan Basin) and the Central Basin Group (Liyue Basin, Beikang Basin, Nanweixi Basin and Palawan Basin). At present, the degree of exploration is relatively low, and the source rock has not yet formed a understanding of the system. The main source rock development time, source rock characteristics, hydrocarbon generation potential and control factors of each basin group are still unclear, which seriously restricts the exploration of oil and gas. Based on the sedimentary facies distribution and sedimentary filling evolution, combined with the geoche mical characteristics of the source rocks, the source age, organic matter type, hydrocarbon generation potential and main controlling factors of the basins in the central‐southern basins are discussed. By the detailed research on delta scale, provenance system, paleoclimate conditions, ancient vegetation development and hydroca rbon generation parent material, the main controlling factors of hydrocarbon generation potential of source rocks in each basin group are revealed.