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。     

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 …     

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。     

右江盆地层序充填动力学初探

在盆地分析及层序地层研究成果基础上,采用层序 -盆地 -地球系统的动态成因分析方法,对右江盆地进行了初步的层序充填动力学研究。首次识别出 5个级别的层序界面及相应的沉积层序,讨论了层序界面与地质事件、层序级别与盆地类型等的关系,进而建立了右江盆地层序地层格架。通过对裂谷盆地层序发育明显受同沉积断裂及基底沉降控制的分析,建立了层序成因与盆地构造活动的关系模型。在此基础上,探讨了层序充填动力学过程及其与盆地演化的关系。右江盆地层序充填过程包括陆内裂陷、陆缘裂谷、弧后裂谷和前陆造山四个阶段,经历了海西 -印支期由拉张到挤压的完整构造旋回。     

沉积学与层序地层学研究新进展——第18届国际沉积学大会综述

从含油气盆地的油气勘探应用角度总结了沉积学与层序地层学研究新进展.内容包括三级层序和体系域类型及其石油地质意义;层序地层在非常规油气勘探中的应用;古土壤和遗迹化石在层序识别中的意义;盆地类型与沉积体系研究进展,包括不同盆地类型沉积分析如构造气候与沉积、前陆盆地沉积、断陷盆地沉积、走滑和弧前盆地的沉积等,涉及碎屑沉积的湖...     

兰坪盆地演化与成矿特征

兰坪盆地的演化受控于盆地所处的构造背景,经历了中三叠世至早侏罗世的陆内裂谷盆地、中-晚侏罗世的拗陷盆地、白垩纪的前陆盆地、古新世-中新世的走滑盆地。盆内成矿与盆地性质密切相关,陆内裂谷盆地阶段是重要的成矿期,具热水沉积矿床特征;拗陷盆地阶段多形成铜多金属矿床;前陆盆地阶段为喜山期的成矿作了物质准备;走滑盆地阶段,由于推覆构造活动强烈,深部流体和浅部红层中的盆地流体的混合,提供了大量的矿物质,并就位于构造圈闭中,形成如金顶铅锌矿等大型矿床。     

含油气盆地地球动力学模式

文章讨论了含油气盆地地球动力学模式,其中着重讨论了以下几个问题:(1)沉积盆地地球动力学研究的进展,使得能够提出一种根据盆地所处的板块位置和地球动力学模型进行划分的含油气盆地分类;(2)尽管我们有一些古生代克拉通盆地的地球动力学模式,但其成因机制仍缺乏令人信服的解释;(3)通过大陆内裂谷火山岩化学成分、地温场、构造变形、岩石圈结构以及区域板块构造背景综合分析,我们建立了六种大陆裂谷形成的地球动力学模式;(4)前陆盆地的形成与其周缘造山带密切相关,其地球动力学模式是大陆岩石圈对褶皱冲断带构造负载的挠曲响应;     

当前沉积盆地研究的若干进展

本文主要介绍了当前国内外在沉积盆地分类、伸展盆地、挠曲盆地和走滑盆地方面的研究现状和主要进展。盆地分类可归纳为板块构造背景分类和地球动力学背景分类两种方案。近年来，在伸展盆地的研究中，裂谷类型（主动裂谷和被动裂谷）、伸展模式（纯剪模式，单剪模式和复合剪切模式）和板内应力等方面引起了人们极大的关注和兴趣。挠曲盆地的沉降机制和走滑盆地的形成机制也是当前沉积盆地研究的重要方面。     

沉积盆地的层序和沉积充填结构及过程响应

现代层序地层学的理论发展,把沉积过程纳入到地质演化的时空框架中并与地球的多旋回或节律演化结合研究,形成了一套带有革命性的、在等时地层格架中研究沉积作用的新方法,成为了油气资源等沉积矿产预测勘探的重要工具。沉积盆地的沉积充填可划分出与各级沉积旋回相对应的层序地层单元。追踪对比由不整合面或不整合面及其对应的整合面为界的高级别层序地层单元建立的区域性等时地层格架,对盆地构造古地理再造和油气勘探战略性研究至关重要;追踪四、五级等低级别层序地层单元和体系域建立的高精度层序地层格架,可为重点区域或区带的沉积体系和储集体的沉积构成和分布等的解剖提供精细的地层对比基础。依据沉积基准面的变化,从层序内水进到水退的沉积旋回中可划分出正常水退沉积、强制性水退沉积、水进沉积及垂向加积等成因沉积类型。海相或湖相盆地中三级层序地层单元内均可较好地划分出低位、水进、高位及下降体系域。盆地构造作用、气候变化、海、湖平面升降过程对层序发育的控制作用及沉积响应研究,一直是层序地层学或沉积地质分析领域的研究热点。沉积盆地的层序地层序列演化是盆地地球动力学过程的总体响应。层序地层学把盆地古构造、古地理的变迁纳入到统一的地球演化系统中研究,形成了与区域地球演化史或盆地动力学演化相结合的重要研究领域。多旋回盆地或叠合盆地中多期次的构造变革导致了多个区域性不整合面所分隔的多个构造层序的叠加。注重构造—层序地层的结合分析,揭示盆地的层序地层序列与多期盆地构造作用的成因联系,是构造活动盆地或大型叠合盆地沉积地质演化和油气聚集规律研究的关键。盆地构造作用,如前陆盆地多期次的逆冲挠曲沉降和回弹隆起的构造作用、多幕裂陷过程、多期构造反转等与重要不整合及区域性沉积旋回或层序的形成密切相关;而由气候变化引起的海或湖平面变化是控制高频沉积旋回或低级别层序发育的主要因素。在构造活动盆地中,构造坡折带对沉积体系域和沉积相的发育分布具重要控制作用。     

转换型陆缘——尼日尔三角洲盆地成因类型再认识

尼日尔三角洲盆地是世界上规模最大、油气最为富集的陆缘三角洲盆地之一, 过去普遍被认为是起源于白垩纪三叉裂谷的伸展型被动大陆边缘盆地。本文综合前人研究, 剖析贝努埃槽和非洲陆上断裂体系及其相关盆地构造-地层结构, 认为冈瓦纳大陆裂解前(侏罗纪-早白垩世)陆内存在巨型走滑断裂系, 先期裂开的南大西洋和中大西洋沿该断裂系贯通形成赤道大西洋; 提出了尼日尔三角洲盆地为受先存大型走滑断裂体系影响的转换型陆缘盆地, 具有明显的窄洋陆过渡带特征, 致使现今三角洲主体沉积于新生洋壳之上; 重建了尼日尔三角洲盆地裂陷期、过渡期和陆缘期的形成演化历程, 提出因边缘脊和洋底转换脊的遮挡作用, 在过渡期转换型陆缘更有利于形成局限的海洋环境, 为形成大面积优质烃源岩创造了良好条件, 大幅度地提升了转换型陆缘盆地的油气勘探前景。

     

走滑构造体系盆山耦合与区带分析

走滑构造体系盆山耦合常由于走滑断层弯曲所产生 ,结合油气勘探中盆地—区带—圈闭 3个层次 ,相应地划分为 3类走滑断层 :(1)转换断层为控盆断层 ;(2 )转移断层为控带断层 ;(3)撕裂断层为控藏断层。走滑断层伴生盆地按力学性质可以划分为 :(1)走滑伸展盆地 ;(2 )走滑挤压盆地及 (3)走滑旋转盆地。转移断层可以与裂谷盆地或前陆盆地复合 ,发育断裂互联网络 ,形成雁列褶皱或雁列断块油气区带 ;撕裂断层与低角度正断层或逆冲断层相交时常形成有利圈闭 ,如活板构造等。     

中国中、新生代含油气盆地成因类型、构造体系及地球动力学模式

讨论了中国中、新生代含油气盆地的成因类型、构造体系和地球动力学模式：（１）按照地球动力学背景，将中国中、新生代盆地划分成伸展、缩短挠曲和走滑３种成因类型；（２）提出了含油气盆地构造体系的概念，并按照盆地成因类型、板块构造背景和构造演化讨论了中、新生代含油气盆地构造体系的分布；（３）根据构造几何学、运动学和动力学、火山岩岩石地球化学、基底和岩石圈结构以及地温场等特征，建立了有关大陆内伸展盆地和前陆盆地的地球动力学模式。     

中国前陆盆地构造地质特征综述与油气勘探

中国特定环境下发育的前陆盆地和冲断带在地质构造上具有许多的特殊性。在综述前人认识的基础上,笔者通过对中国前陆盆地的构造演化历程、沉积充填特征、构造成因及其空间分布规律、构造变形特征等的研究,提出了中国前陆盆地构造地质发育的5个主要特征:(1)两种不同性质的原型盆地发生正反转的叠合性,即挤压构造下作为“本体”的前陆层序与拉张构造下作为“基础”的裂谷、断陷盆地之间的叠置;(2)显生宙以来中国大陆先后发生了4期前陆冲断构造演化的多期性,它们分别是加里东晚期、海西晚期、印支期和喜马拉雅晚期;(3)基于小克拉通基底拼贴后在造山带前缘复活再生的继承性,即统一拼合大陆内部的构造变形导致古造山带的复活,在古造山带边缘发育新生代前陆盆地或前陆冲断带;(4)在空间分布上受环青藏高原巨型盆山体系控制发生陆内变形的系统性,在环青藏高原巨型盆山体系内构造变形强度、盆地沉降幅度、盆山耦合程度等从内环向外环依次降低,从古造山带向克拉通方向构造变形强度依次降低,构造变形样式逐渐简单、构造变形时间依次变新;(5)前陆冲断带的构造样式由于受边界力学条件和沉积地层介质作用而具有多变性,存在沉积盖层内脆性变形的断层相关褶皱、造山带前缘韧性变形的基底卷入构造、与走滑构造相伴生的基底卷入的断层相关褶皱、盆地内部塑性变形的盐构造。正是因为上述地质构造的特殊性,决定了油气聚集与分布特征的规律性和复杂性,由此提出了相应的一些构造地质研究与油气勘探工作的建议。     

中国典型盆地油页岩特征及赋存规律

我国陆相盆地油页岩矿床特征多样,尚未形成统一的分类体系,本文以典型盆地松辽盆地、抚顺盆地和桦甸盆地、准噶尔盆地以及鄂尔多斯盆地为例,分别开展了离散型大陆裂谷盆地、转换型走滑盆地、汇聚型前陆盆地及板内型克拉通盆地4种类型解剖,总结了各类型盆地油页岩特征及矿床赋存规律。其中：离散型大陆裂谷后热沉降坳陷演化阶段沉积的油页岩具有有机质类型Ⅰ型、含油率中等、厚度中等、分布面积广的特征,易形成特大型油页岩矿床;离散型大陆裂谷同裂谷沉降断陷阶段沉积的油页岩具有有机质类型Ⅱ₁-Ⅱ₂型、含油率中等、厚度中等、分布面积小的特征,易形成中型油页岩矿床;转换型走滑盆地油页岩具有有机质类型Ⅱ₁-Ⅱ₂型、矿床赋存特征差异较大的特征,这主要取决于走滑运动断陷的构造沉降量,该类型盆地既发育中等含油率、巨厚的油页岩矿床,也发育高含油率、厚度薄的油页岩矿床,但总体分布范围较小,易形成中小型油页岩矿床;汇聚型前陆盆地陆相磨拉石阶段沉积的油页岩具有有机质类型主要为Ⅰ和Ⅱ₁型、含油率较高、厚度大、分布局限、地层产状变化大的特征,易形成大型油页岩矿床;克拉通型盆地陆内坳陷阶段沉积的油页岩具有有机质类型主要为Ⅰ和Ⅱ₁型、含油率中等、厚度稳定、分布面积广的特征,易形成特大型油页岩矿床。在所有盆地类型中,半深湖-深湖环境、高水位体系域和水进体系域是油页岩形成的有利场所。     

小江断裂带有三纪走滑断陷盆地的充填层序特征

小江断裂是滇中走滑断裂系中的一条主干断裂，沿断裂带发育了一系列带有明显走滑特征的新生代小型断陷盆地，第三纪含煤地层主要由冲积扇－湖泊、沼泽成因地层层序构成。本在对多个断陷盆地的成因地层、充填序列、沉积体系域等剖析的基础上，讨论了走滑构造背景下断陷盆地的充填层序特征，并指出构造沉降、走滑作用和构造反转对盆地充填起作重要的作用。     

里德尔剪切的组合型式与走滑盆地组合型式的相似性

走滑断裂体系中经常发育里德尔剪切的断裂组合,世界上不同构造背景下与走滑断裂相关的盆地(走滑盆地)也很多见。因此里德尔剪切是地质构造研究中的重要方面。我们从三个方面对里德尔剪切的节理构造组合及盆地组合进行了对比:(1)里德尔剪切构造组合与比例尺无关。里德尔剪切带的(转换)拉张区与沉积盆地的分布区是相似的;(2)断裂的最大位移区与断陷盆地的沉积中心是一致的,断陷盆地长轴平行于断裂走向;(3)物理模拟试验及数学模拟试验都证实了走滑盆地的演化。基于上述认识,我们通过厘米级岩芯标本的观察,结合已发表的盆地资料,提出了6类与里德尔剪切有关的构造组合及断陷盆地组合。(1)雁列状构造及盆地组合:许多盆地发育雁列状构造。同时,与里德尔剪切相关的雁列状盆地的宽度与主剪切断裂的剪切位移呈正相关。(2)帚状或马尾状构造及盆地组合:二者在形态上相似,所以归为一类。成因上,马尾状构造及盆地主要发育在走滑断裂的拉张端部,而帚状构造或盆地反映走滑断裂的旋扭作用,可以在走滑断裂影响区域的任何部位。(3)串珠状构造及盆地组合:该类型的盆地主要是指释压盆地的组合,拉分盆地也可以形成串珠状盆地。(4)S状或Z状构造或盆地组合:左行走滑形成Z状构造或盆地,而右行走划形成S状构造或盆地。(5)多字型构造及盆地组合:是拉分盆地的典型组合,可以过渡到串珠状盆地。(6)复杂的网状构造及盆地组合:通常是由于分布型简单剪切的作用结果。以上盆地组合类型包括大型盆地内次级单元(次级盆地或更次级盆地)的组合,但不包括多成因、多期活动的构造及盆地。     

盆山耦合与前陆盆地成藏区带分析

经济全球化导致油气勘探全球化,板块学说在理论上提供全球油气勘探基础,亚洲大陆与北美大陆盆山体系在实践上提供全球油气勘探经验。盆山耦合体系存在3类造山带与3类前陆盆地即:(1)俯冲造山带与弧后前陆盆地;(2)碰撞造山带与周缘前陆盆地;(3)陆内造山带与陆内前陆盆地。前陆盆地成藏区带勘探中,在空间上应将造山带前麓褶皱—冲断带层与前陆盆地作为统一应变场,在时间上应将前冲断作用沉积层序,同冲断作用沉积层序和后冲断作用沉积层序作为整体来进行勘探。     

南海北部新生代海陆变迁与不同盆地的沉积充填响应*

新生代以来南中国海的多幕旋回运动形成了其北部陆坡性质各异、演化有别的多个陆缘沉积盆地。依据各盆地新生界发育特征、主干地震剖面及钻井资料对南海北部的相对海平面变化与沉积环境进行系统分析,采用年代地层对比的方法探讨南海北部构造演化序列与海陆变迁规律的内在联系,再现了南海北部陆缘新生代的海陆变迁过程,从而建立了南海北部陆缘裂谷盆地、走滑拉分盆地和陆内裂谷盆地的构造—沉积充填一体化模式。新生代海平面整体呈上升趋势,古近纪各盆地以陆相河流、粗粒三角洲湖相沉积为主;而新近纪主要发育滨浅海及三角洲相,呈现出明显的早陆后海的规律。靠近陆地一侧的陆内裂谷盆地北部湾盆地海侵最晚,其古近系充填厚度明显大于新近系,以发育近源扇三角洲为特色;而靠近海域一侧的走滑拉分盆地(莺歌海盆地)则以新近纪海相沉积占优势;陆缘裂谷盆地(琼东南与珠江口盆地)古近纪陆相与新近纪海相相对均衡发育,发育大型三角洲与碳酸盐岩台地。不同盆地的沉积充填特征主要受构造运动与海侵规模控制,并由此奠定了不同盆地的资源前景。