Migration of Depocenters and Accumulation Centers and its Indication of Subsidence Centers in the Mesozoic Ordos Basin

Based on the integrated study of structure attributions and characteristics of the original basin in combination with lithology and lithofacies, sedimentary provenance analysis and thickness distribution of the Mesozoic Ordos Basin, it is demonstrated that the depocenters migrated counterclockwise from southeast to the north and then to the southwest from the Middle-Late Triassic to the Early Cretaceous. There were no unified and larger-scale accumulation centers except several small isolated accumulation centers before the Early Cretaceous. The reasons why belts of relatively thick strata were well developed in the western basin in several stages are that this area is near the west boundary of the original Ordos Basin, there was abundant sediment supply and the hydrodynamic effect was strong. Therefore, they stand for local accumulation centers. Until the Early Cretaceous, depocenters, accumulation centers and subsidence centers were superposed as an entity in the southwest part of the Ordos Basin. Up to the end of the Middle Jurassic, there still appeared a paleogeographic and paleostructural higher-in-west and lower-in-east framework in the residual basin to the west of the Yellow River. The depocenters of the Ordos Basin from the Middle–Late Triassic to the Middle Jurassic were superposed consistently. The relatively high thermal maturation of Mesozoic and Paleozoic strata in the depocenters and their neighborhood suggest active deep effects in these areas. Generally, superposition of depocenters in several periods and their consistency with high thermal evolution areas reveal the control of subsidence processes. Therefore, depocenters may represent the positions of the subsidence centers. The subsidence centers (or depocenters) are located in the south of the large-scale cratonic Ordos Basin. This is associated with flexural subsidence of the foreland, resulting from the strong convergence and orogenic activity contemporaneous with the Qinling orogeny.     

鄂尔多斯盆地中生代沉积和堆积中心迁移及其地质意义

通过对鄂尔多斯盆地中生代构造属性、原盆面貌、岩性岩相组合、物源分析和厚度分布特征等的综合研究表明,从中晚三叠世至早白垩世,盆地沉积中心由东南向北、再向西南发生逆时针迁移;在盆地西部,早白垩世沉积前没有统一或规模较大的堆积中心,仅存在孤零分布或彼此分割、规模不大的局部堆积中心。盆地西部多个时期出现的地层较厚分布区带,是该区距盆地西界较近,物源供给充足、水动力作用强所致,故代表局部堆积中心。早白垩世,沉积、堆积和沉降中心才在盆地西南部“三位一体” 叠合分布。直到中侏罗世末,在黄河之西的今盆地残留区,总体仍呈西高东低的古地理—构造格局。盆地中晚三叠世—中侏罗世各期的沉积中心在位置上大体一致,上下大部重叠;该沉积中心及近邻,古生界和中生界的热演化程度为盆地最高,显示该区深部作用较为活跃。综合分析认为,中生代各期沉积中心的叠置及其与高热演化地区的重合,反映为总体受沉降中心控制所致,可作为盆地沉降中心的代表。大型鄂尔多斯克拉通内盆地中生代各期沉积(沉降)中心在位置上偏于盆地南部,与秦岭造山带同期强烈的会聚造山活动产生的前陆挠曲沉降相关。     

中生代鄂尔多斯盆地陆源碎屑成分及其构造属性

运用区域沉积-构造背景分析与陆源碎屑成分判别构造环境相结合的综合研究方法,在对鄂尔多斯盆地沉积-构造特征及其演化历史研究的基础上,采用Dickinson等陆源碎屑成分与构造环境关系判别标准和图版,统计分析了鄂尔多斯盆地中生代陆源碎屑成分特征及其与盆地构造属性的关系。结果表明,中生代鄂尔多斯盆地具有前陆盆地的性质,但又不同于典型的前陆盆地,称之为类前陆盆地似乎更能反映盆地的实际。     

鄂尔多斯盆地东南部中生界地层节理发育特征与古应力场

鄂尔多斯盆地东南部中生代地层中发育有六组节理(E-W、N-S、ENE-WSW、NNW-SSE、WNW-ESE、NNE-SSW),并且构成三期的正交节理系统(E-W与N-S、ENE-WSW与NNW-SSE、WNW-ESE与NNE-SSW).三期正交节理系统形成的先后期次为:E-W向和N-S向两组节理最早形成,WNW-ESE向和NNE-SSW向两组节理为第二期形成,ENE-WSW向和NNW-SSE向两组节理则最晚形成.E-W向、N-S向和ENE-WSW向三组节理的节理间距指数(FSI)分析结果表明,节理间距的发育程度除了受岩层厚度控制外,还受区域应力场的控制.E-W向、N-S向和ENE-WSW向三组节理的节理间距率(FSR)值分布范围指示不同组节理在区域上发育程度具有差异性.此外,E-W向的优势节理组的FSR值有超过间距与层厚比值的临界值,而非优势组的SN向节理的FSR值则全部小于临界值,表明E-W向和N-S向两组节理组成最早一期的正交节理系统.盆内中生代地层中的三期正交节理系统,所对应的古应力场分别为:(1)晚侏罗世盆地处在近E-W向的挤压环境下,形成了第一期正交节理系统,为E-W向和N-S向两组节理;应力来源于古太平洋板块向欧亚板块俯冲所产生的NW-SE向的挤压分量.(2)晚白垩世时,来自于古太平洋板块俯冲产生的NW-SE向挤压应力形成了第二期正交节理系统的WNW-ESE向和NNE-SSW向两组节理.(3)晚白垩世末至新生代,印度板块向欧亚板块下的俯冲产生NE-SW向的远程挤压应力,形成第三期正交节理系统的ENE-WSW向和NNW-SSE向两组节理.     

鄂尔多斯盆地中生界低渗透岩性油藏形成规律综述

鄂尔多斯盆地中生代为典型的大型内陆坳陷湖盆,含油层系主要为三叠系延长组和侏罗系延安组。长7优质烃源岩为中生界油藏的主要源岩,异常高压为中生界低渗透储层油气大规模运移的主要动力,孔隙性砂体和裂缝系统是中生界石油运移的主要通道,多种输导体系和异常压力的有效组合控制了油藏的展布特征。利用储层成岩流体包裹体、自生伊利石测年和沥青期次等多种方法对成藏期次进行了分析,认为中生界油藏的形成为连续充注一期成藏的特点,成藏期可分为早、中、晚三个阶段,分别对应于早白垩世早期、中期和晚期,主成藏期为早白垩世中期的中期成藏阶段。总结出鄂尔多斯盆地延长组低渗透岩性油藏的形成规律,在长7优质烃源岩欠压实作用和生烃增压共同产生异常高压生的作用下,原油通过互相叠置的相对高渗砂体向上、向下运移,在长4+5、长6、长8形成大规模岩性油藏,并通过微裂缝和前侏罗纪古河输导体系,在长2及侏罗系形成了构造-岩性油藏。     

鄂尔多斯盆地与国外相似盆地对比及其中生界石油储量预测

选取3个国外克拉通盆地,即西西伯利亚盆地、巴黎盆地和伊利诺斯盆地,与鄂尔多斯盆地进行对比。鄂尔多斯盆地作为发育在坳拉谷基底之上的克拉通盆地,具有含丰富油气资源量的地质基础。鄂尔多斯盆地为中生代陆相沉积,其烃源岩的分布相对于整个盆地较为局限,圈闭类型较为复杂多样,除此之外的其他地质因素均比较相似。根据盆地对比估算得到鄂尔多斯盆地中生界的探明石油储量为17.21 x10⁸t据西西伯利亚盆地)、22.67 x10⁸t据巴黎盆地)和24. 40 x10⁸t (据伊利诺斯盆地),表明鄂尔多斯盆地中生界具有很大的资源潜力和勘探前景。     

鄂尔多斯盆地南部凝灰岩地质特征及其对构造体制转换的制约

凝灰岩是火山活动的产物, 沉积盆地中的凝灰岩层往往具等时性特点, 是探索沉积盆地与周邻造山带构造演化的重要纽带。鄂尔多斯盆地显生宙火山活动不发育, 但早古生代晚期和晚三叠世延长期地层中广泛分布凝灰岩夹层, 且主要分布在盆地南部, 暗示其与周邻造山带火山活动之间联系密切。前人对这2期凝灰岩分别开展了探讨, 但对为何分布于盆地南部、具有怎样的成因联系、构造意义等缺乏综合研究与探讨。基于前人成果, 对上述2期凝灰岩的展布特征、源岩判别、发育时限、区域构造背景等进行了系统研究。结果显示, 鄂尔多斯盆地2期凝灰岩均发育于深水—较深水环境, 且由南到北厚度逐渐减薄; 元素地球化学判别显示出中—酸性岩浆性质, 与火山岛弧喷发成因联系密切, 主要发育时限分别集中于晚奥陶世桑比期—凯迪期(449~453 Ma)和中晚三叠世拉丁期—卡尼期(227~242 Ma), 在时空上与鄂尔多斯盆地演化转折关键时期联系密切。结合区域构造分析认为, 上述2期凝灰岩是秦岭造山带加里东期商丹洋盆和印支期勉略洋盆俯冲闭合过程中火山活动事件在相邻盆地的响应和记录, 秦岭造山带构造演化对鄂尔多斯盆地南部早古生代海相盆地消亡和中生代内陆大型湖盆发育具有重要的控制作用。上述认识对深入探讨鄂尔多斯盆地南部和秦岭造山带显生宙期间长时间尺度盆山演化具有重要的指导意义。     

鄂尔多斯盆地中生代地层天然裂缝发育特征与构造应力场演化

鄂尔多斯是我国重要的油气盆地,而绝大多数油气储层都会受到天然裂缝的影响。文中通过野外系统观测和室内的统计分析, 详细描述了盆地中生代地层中的天然裂缝发育特征和主要控制因素, 为裂缝性油气藏勘探开发提供基础理论支持。通过研究得知, 盆内中生代地层中主要发育有6组裂缝： E-W向、 ENE-WSW向、 NE-SW向、 N-S向、 NNW-SSE向、 NNE-SSW向。其中E-W向、 ENE-WSW向和NE-SW向为系统裂缝; N-S向、 NNW-SSE向和NNE-SSW向为非系统裂缝。在裂缝组合中, 有两组正交裂缝系统（E-W向和N-S向, ENE-WSW向和NNW-SSE向）, 其中E-W向和N-S向裂缝构成的正交裂缝系统只出露于三叠和侏罗纪地层。同时, 还有两组共轭裂缝（ENE-WSW向和NNE-SSW向, ENE-WSW向和ESE-WNW向）, 其中ENE-WSW向和NNE-SSW向裂缝构成的共轭裂缝出露于整个中生代地层, 而另外一组只出露于上三叠统延长组中。此外, 裂缝间距分析表明： （1）裂缝间距与力学层厚之间的关联性相对较低; （2）E-W向和ENE-WSW向两组系统裂缝的发育强度好于N-S向非系统裂缝组; （3）岩层厚度越小, 对应裂缝密度则越大。（4）除了岩层厚度, 区域应力场对裂缝的发育具有很大的影响。研究区内裂缝主要形成于两期区域应力场： 第一期是晚侏罗世近E-W向的挤压应力场, 由古太平洋板块向欧亚板块的俯冲和碰撞作用所致; 第二期是新生代NE-SW向的挤压应力场, 由印度板块向欧亚板块的俯冲和碰撞作用所致。     

鄂尔多斯盆地东北部上古生界油气成藏期次

运用流体包裹体测温与磷灰石裂变径迹热史模拟相结合的油气成藏年代学研究方法,系统探讨了鄂尔多斯盆地东北部上古生界油气成藏期次和时间.基于流体包裹体均一温度的分析表明,二叠系砂岩储层总体上经历了2～3期次的油气充注过程;结合单井的热演化史研究,推算油气的充注时间为168～156,148～132,32 Ma.综合分析认为,鄂...     

鄂尔多斯盆地长9油层组石油运聚规律研究

鄂尔多斯盆地长9油层组是一个新发现的含油层。迄今为止,有关长9油层组石油运聚成藏机理尚不清楚,特别是对石油运聚规律缺乏认识。该问题的解决会进一步完善鄂尔多斯盆地中生界延长组石油成藏理论;同时,对长9油层组石油勘探开发具有重要的指导作用。我们对长9油层组石油来源、油气输导体系、油气运移路径和油气运移动力等油气运聚条件特征及其不同地区差异进行了研究,结果表明,长9油层组原油主要来自长7烃源岩,只有在志丹局部地区来自长7和长9烃源岩;长9油层组石油的纵向运移路径是由上向下运移;孔隙型输导体和断层、构造裂隙输导体是长9油层组石油运移的主要输导体;盆地长7油层组普遍存在高过剩压力带,长7与长9油层组之间存在较大的流体压力差,因此长7油层组生成的油气在高过剩压力驱动下可以向下运移,进入储层物性相对好的长9砂体聚集成藏。同时,建立了3种长9油层组油气运聚模式,讨论了长9油层组油气运聚机理     

鄂尔多斯盆地中、新生代后期改造

鄂尔多斯盆地周缘和内部在中、新生代都受到后期改造作用,周缘存在挤压逆冲推覆和拉张断陷等不同性质的构造改造作用。在盆地内部,后期改造过程中发育在盖层中的断裂具有很强的规律性,受到了基底断裂的控制。盆地中部东西向断裂带对盆地的构造特征具有分区性,南北构造特征有别,北部地区北东、北西、近东西向断裂均有发育,正断裂、逆断裂和由断裂控制的挠曲构造等有规律发育,在不同方向基底断裂交汇部位的盖层内断裂最发育。南部则主要发育北东方向断层。     

印支期秦岭造山活动对鄂尔多斯盆地延长组沉积特征的影响

通过对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组沉积时区域古构造活动规律、沉积地质背景研究以及延长组沉积特征和沉积相序演化规律分析,重点探讨了延长组沉积特征及沉积环境变化与印支期秦岭造山活动之间的关系,分析了印支期秦岭造山活动对盆地边界性质、盆地内延长组沉积物源、碎屑搬运和沉积机理的影响,以及沉积体系类型及沉积相带展布规律的控制作用。     

鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组层序地层及聚煤特征研究

利用钻孔岩心数据等资料及层序地层学的有关理论、方法,对鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组进行了层序地层学和聚煤作用的研究。识别出区域不整合面、河流下切谷、地层颜色、岩性突变界面等4个层序界面,并划分出了3个三级层序及相应的低位、湖侵及高位体系域。从时间上看含煤性以层序3最好,层序2次之,层序1较差,煤层主要形成于三级层序的湖侵体系域,其次为高位体系域,厚煤层（5煤层）主要发育于三级层序最大湖泛面附近。综合研究区沉积环境、层序地层、岩相古地理等研究成果,得出了主要煤层（5煤层）形成于湖侵过程中湖湾沼泽、三角洲平原间湾沼泽和曲流河泛滥平原沼泽的结论。     

鄂尔多斯盆地西缘北段中生代构造演化

鄂尔多斯盆地西缘构造带处于独特的大地构造位置,具有复杂的构造特征。长期以来,不同学者对北段构造特征和属性、构造演化和形成机制等开展了大量的研究工作,观点不尽相同。本文在系统研究西缘北段构造带几何学的基础上,通过沉降史分析与岩石类型分析等方法,对其运动学进行解释。研究认为西缘构造带的冲断活动以及盆地的沉降与青藏高原地体增生事件以及伊泽奈琦板块的俯冲关系非常密切。盆地西缘南北向逆冲推覆带在晚三叠世——白垩纪时期内构造基本定型,相应的西缘发育陆内前陆盆地,并发育多套同构造的粗碎屑的沉积。     

鄂尔多斯盆地南部延长组油气成藏期次研究

为了研究鄂尔多斯盆地南部延长组油气成藏期次和成藏模式,采取镜下观察、激光拉曼、显微测温等方法对盆地南部地区延长组储层成岩作用和包裹体的特征进行了研究,并结合烃源岩生烃史、盆地热演化史,综合分析研究区延长组成藏期次。研究结果表明:鄂尔多斯盆地南部地区延长组存在两期油气包裹体:第一期油气包裹体在荧光显微镜下呈蓝绿色或深绿色的液烃包裹体,丰度较低,伴生的盐水包裹体均一温度主峰为100~110 ℃;第二期油气包裹体以气液烃包裹体为主,包裹体在单偏光下为无色或淡黄色,荧光显微镜下为亮蓝色,丰度较高,伴生的盐水包裹体均一温度主峰为130~140 ℃。通过对油气包裹体的均一温度、盐度、密度研究明确了研究区为“一期两幕”成藏,结合盆地热演化史认为鄂尔多斯盆地南部地区延长组存在两次油气充注:第一次油气充注在早白垩世中期(距今115~125 Ma),第二次油气充注主要在早白垩世晚期(距今97~105 Ma)。两次油气充注表明鄂尔多斯盆地南部地区延长组油气成藏时期为早白垩世(距今97~125 Ma)。     

中生代盆地演化及其对大别造山带碰撞造山的指示意义

The Dabie orogenic belt underwent deep subduc-tion of continent, rapid exhumation, and huge amount of erosion during the Mesozoic. Its tectonic evolution, especially how that was recorded in sedimentary ba-sins at the flanks of the Dabie orogenic belt is one of the most important issues. The overall distribution of different basin types in the orogenic belt indicates that shortening and thrusting at the margins of the orogenic belt from the Late Triassic to the Early Cretaceous controlled the foreland basins, and extension, doming and rifting were initiated in the core of the orogenic belt from the Jurassic to the Early Cretaceous, and were expanded to the whole orogenic belt after the Late Cretaceous.     

鄂尔多斯盆地周边断裂运动学分析与晚中生代构造应力体制转换

基于对鄂尔多斯盆地西南缘构造带、中央断裂、东缘边界带和东北部地区的断裂几何特征、运动学及其活动期次的野外观察和测量,并根据断层面上滑动矢量的叠加关系和区域构造演化历史,确定了鄂尔多斯盆地周边地带晚中生代构造主应力方向、应力体制及其转换序列,提出了4阶段构造演化模式和引张-挤压交替转换过程。早中侏罗世,盆地处于引张应力环境,引张方向为N-S至NNE-SSW向。中侏罗世晚期至晚侏罗世,构造应力场转换为挤压体制,盆地周缘遭受近W-E、NW-SE、NE-SW等多向挤压应力作用。早白垩世,盆地构造应力场转换为引张应力体制,引张应力方向为近W-E、NW-SE和NE-SW向。早白垩世晚期至晚白垩世,盆地应力体制再次发生转换,从前期的引张应力体制转换为NW-SE向挤压应力体制。晚中生代构造应力体制转换和应力场方向变化不仅记录了不同板块之间汇聚产生的远程效应,同时记录了盆地深部构造-热活动事件,并对盆地原型进行了一定的改造。     

鄂尔多斯盆地东胜富氦气田成藏特征及其大地构造背景*

近年来,在鄂尔多斯盆地北缘东胜气田上古生界天然气中发现伴生的氦气,含量分布在0.045%~0.487%范围内,具有工业价值,其三级储量约为8.3亿立方米,为一特大型含氦—富氦天然气田。东胜气田氦气属于典型的壳源氦,来源于基底的太古界—元古界变质岩—花岗岩系,富集与燕山期以来的岩浆侵入、断裂活动有关。东胜气田具备有利的氦气成藏地质条件,伴生氦气与烃类气具有异源同储成藏特征,剖析其成藏主控因素为: 基底富U、Th岩石发育是基础,断裂活动是核心,储盖圈保条件是必备,时空配置是关键,其中早白垩世是最重要的一期构造—岩浆热事件,深源岩浆活动导致的深部物质和热能的大规模上涌是中生代流体成藏(矿)的有利地球动力学背景,控制了鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩大规模生气。断裂活动和圈闭形成与上古生界天然气、氦气聚集成藏具有良好的时空配置关系,与华北克拉通破坏过程耦合。鄂尔多斯地块在早白垩世至中新世深部热流体对盆地发生的多期岩浆活动、基底断裂活化及浅部断裂活动具有明显的控制作用,同时也对石炭系—二叠系煤系烃源岩成烃成藏具有重要的控制作用。     

鄂尔多斯盆地长7段源储组合特征与油气成藏模式

依据不同单井黑色页岩、暗色泥岩与储集层的垂向叠置特征,将鄂尔多斯盆地长7段源储组合划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ6种类型。不同类型源储组合的分布区域存在差异。Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ型源储组合主要分布在黑色页岩发育范围之内,储集层含油性普遍较好。Ⅲ、Ⅴ和Ⅵ型源储组合主要分布在黑色页岩发育范围之外,储集层含油性在局部地区较好。黑色页岩分布区内的油气连续性分布较好,其中黑色页岩生成的油气主要为垂向强充注,暗色泥岩生成的油气主要为就近运移充注;在缺乏黑色页岩发育的三角洲前缘地区,油气以弱充注为主,其中暗色泥岩内的油气就近运移聚集,黑色页岩内的油气主要进行长距离侧向运移,油气在局部地区富集。     

鄂尔多斯盆地东胜富氦气田成藏特征及其大地构造背景*

近年来,在鄂尔多斯盆地北缘东胜气田上古生界天然气中发现伴生的氦气,含量分布在0.045%~0.487%范围内,具有工业价值,其三级储量约为8.3亿立方米,为一特大型含氦—富氦天然气田。东胜气田氦气属于典型的壳源氦,来源于基底的太古界—元古界变质岩—花岗岩系,富集与燕山期以来的岩浆侵入、断裂活动有关。东胜气田具备有利的氦气成藏地质条件,伴生氦气与烃类气具有异源同储成藏特征,剖析其成藏主控因素为: 基底富U、Th岩石发育是基础,断裂活动是核心,储盖圈保条件是必备,时空配置是关键,其中早白垩世是最重要的一期构造—岩浆热事件,深源岩浆活动导致的深部物质和热能的大规模上涌是中生代流体成藏(矿)的有利地球动力学背景,控制了鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩大规模生气。断裂活动和圈闭形成与上古生界天然气、氦气聚集成藏具有良好的时空配置关系,与华北克拉通破坏过程耦合。鄂尔多斯地块在早白垩世至中新世深部热流体对盆地发生的多期岩浆活动、基底断裂活化及浅部断裂活动具有明显的控制作用,同时也对石炭系—二叠系煤系烃源岩成烃成藏具有重要的控制作用。