Continental margins as global oil and gas accumulation belts: The West Pacific belt

Most present-day oil- and gas-bearing (petroliferous) basins are localized in one of the five global oil and gas accumulation belts confined to continent-ocean transition zones that existed in the Mesozoic and Cenozoic. Two meridional belts are located in the western and eastern peripheral zones of the Pacific Ocean with intense tectonic activity during the major part of the Mesozoic and Cenozoic. The activity was reflected in extension of the continental crust, spreading of the oceanic crust, rapid subsidence of individual crustal blocks, volcanism, and formation of large batholiths and accretionary prisms. In this belt, the fore-arc, back-arc, inter-arc, and marginal riftogenic sedimentary basins are petroliferous.     

Continental margins: Global belts of oil-and-gas accumulation,Laurasian belt

Most recent oil-and-gas-bearing (petroliferous) basins are members of one of the five oil-and-gas accumulation belts confined to the Mesozoic and Cenozoic continent/ocean transition zones. The Laurasian belt includes continental margins in the northern Atlantic and Arctic oceans that accommodate several large petroliferous basins.     

Continental margins: Global belts of oil-and-gas accumulation. The Caribbean-pacific belt

Among petroliferous regions of the world, a specific place is occupied by sedimentary basins confined to continental margins at the eastern periphery of the Pacific Ocean and in the Caribbean Sea. In the Cenozoic and Quaternary, this region was dominated by tectonic activity manifested as compression, movements along large fault systems (primarily, strike-slip faults), formation of mountain chains, appearance of thick accretion prisms and foothills, and development of volcanism at certain stages. The petroliferous structures of the region are mainly represented by fore-arc sedimentary basins complicated in some places by fore- and backdeeps.     

Continental margins as global oil-accumulation belts: The Gondwana belt

Most present-day petroliferous basins are localized in one of the five global oil and gas accumulation belts confined to continent—ocean transition zones that existed in the Mesozoic and Cenozoic. The Gondwana belt is formed by basins developed on continental margins of the Indian Ocean and South Atlantic (Konyukhov, 2009). All of them are riftogenic in nature and were formed during either the Late Paleozoic (basins on continental margins of the Indian Ocean) or the Late Mesozoic (basins in peripheral zones of the South Atlantic). During the most part of geological history, they were located in zones dominated by the humid climate, which determined the prevalent role of terrigenous rocks in their sedimentary cover.     

大陆解体与被动陆缘的演化

火山型被动陆缘是大陆解体过程中形成的一类陆缘类型,其演化过程与活动陆缘一样复杂多变。随着近年来对大陆解体过程与被动陆缘演化的深入研究,对其沉积过程、岩浆活动以及变质作用研究都有了很大的进展。陆壳减薄解体的过程有许多不同的模式,不对称的简单剪切模式可能是火山型被动陆缘的成因,其机制是软流圈隆起的最大位置从剖面上看与地壳减薄最大位置不在一条垂线上,造成软流圈上升的岩浆在解体的大陆一侧形成火山型被动陆缘。被动陆缘的沉积建造由两套沉积物组成,一套是大陆解体的裂谷阶段所形成的陆相沉积物和双模式火山岩组合,另一套是稳定陆缘的复理石组合;岩浆作用中基性岩类反应了物质直接源于上地幔的主要特点,并有部分受到地壳混染的特征;变质作用中高温低压环境主要发生在裂谷作用阶段,其特点反映了大陆解体过程中随着时间的增温和减压过程,而拆离伸展阶段则被脆性变形所代替。     

大陆解体与被动陆缘的演化

火山型被动陆缘是大陆解体过程中形成的一类陆缘类型,其演化过程与活动陆缘一样复杂多变。随着近年来对大陆解体过程与被动陆缘演化的深入研究,对其沉积过程、岩浆活动以及变质作用研究都有了很大的进展。陆壳减薄解体的过程有许多不同的模式,不对称的简单剪切模式可能是火山型被动陆缘的成因,其机制是软流圈隆起的最大位置从剖面上看与地壳减薄最大位置不在一条垂线上,造成软流圈上升的岩浆在解体的大陆一侧形成火山型被动陆缘。被动陆缘的沉积建造由两套沉积物组成,一套是大陆解体的裂谷阶段所形成的陆相沉积物和双模式火山岩组合,另一套是稳定陆缘的复理石组合;岩浆作用中基性岩类反应了物质直接源于上地幔的主要特点,并有部分受到地壳混染的特征;变质作用中高温低压环境主要发生在裂谷作用阶段,其特点反映了大陆解体过程中随着时间的增温和减压过程,而拆离伸展阶段则被脆性变形所代替。     

另外一种类型的差异聚集作用:油气的差异溶解作用

经典的油气差异聚集理论描述了油气在一系列不同盖层条件圈闭中的聚集现象:在盖层封闭性较好的圈闭序列中油气的聚集过程表现为差异聚集作用,在盖层不好的圈闭序列中油气的聚集过程表现为差异渗漏作用。当新生成的油气再次充注到老的油藏里时,将采用另外一种类型的差异聚集方式进行聚集——差异溶解作用。差异溶解作用的实质是油、气分子之间的溶解不平衡,其表现形式为新生成的油气在原有油藏里边溶解边聚集。差异溶解作用的结果是造成油气分布的复杂性,并呈规律性的变化:圈闭近源区充满干气或凝析气,远源区为油。     

南大西洋两岸被动陆缘盆地结构差异与大油气田分布

以板块构造演化为基础,利用地震、地质等资料,再现南大西洋两岸共轭型被动陆缘盆地原型盆地形成演化过程。首次依据盆地结构差异及沉积充填特征,将研究区被动陆缘盆地进一步划分为“三段”“四类”;结合对已发现大油气田的解剖,搞清了每类盆地大油气田成藏规律,并分别建立了其大油气田成藏模式。认为两岸“三段”“四类”盆地都经过了早期陆内裂谷、过渡期陆间裂谷及漂移期被动陆缘三个原型阶段。南段为下伏裂谷层系比较发育的“断陷型”盆地,上覆坳陷沉积厚度较薄,仅作为区域盖层,形成“裂谷层系构造地层型”大油气田。中段为裂谷、坳陷层系都比较发育且过渡阶段有盐的“含盐断坳型”盆地,以过渡期陆间裂谷盐岩充填为特征,其上、下的漂移期海相及裂谷期湖相页岩均可形成有效烃源岩,海相页岩及盐岩分别作为优质盖层,形成了“盐下碳酸盐岩盐上重力流扇体型”大油气田。北段为裂谷层系分布范围小、坳陷沉积范围广且厚度大的“坳陷型”盆地,受 “窄”陆棚、“陡”陆坡控制,坳陷层系重力流扇体自始至终比较发育,源于坳陷层系下部海相页岩中的油气直接充注于本身内部裙边状分布的重力流复合扇体之中,形成“漂移期重力流扇体群型”大油气田。另外,研究区还发育尼日尔、福斯杜亚马逊、佩罗塔斯三个具有独特构造沉积特征的 “三角洲型”被动陆缘盆地,其特殊性体现在三角洲层系由于沉积速率极高,从陆向海形成生长断裂带-泥岩底辟带-逆冲断裂褶皱带-平缓斜坡带四大环状构造带。除了前三角洲层系可以作为有效烃源岩之外,本身也可以形成自生自储自盖型组合,形成独特的“四大环状构造带型”大油气田,即在由陆向海生长断裂带-泥岩底辟带-逆冲断裂褶皱带-平缓斜坡带四大环状构造带上都可以形成大油气田。     

祁连山北缘深部弧形褶皱—逆冲带及其油气勘探前景

祁连山北缘-河西走廊西段位于青藏高原东北缘,是新生代陆内构造活动最强烈地区。基于野外构造观测、横跨山前及前陆盆地区的三维地震构造分析与解释,结合地震地质属性提取分析,识别出祁连山北缘-酒泉盆地西段窟窿山-柳沟庄带隐伏的弧形褶皱-逆冲带,该弧形构造是造山带基底逆冲构造楔体垂向差异抬升与向前陆方向差异运动的产物;该弧形结构控制本区下白垩统地层裂缝发育、分布与破裂强度,并与本区先期断裂、裂缝带产生构造叠加效应,形成弧形构造“中央强裂缝发育带”,是形成构造裂缝型油气藏的有利区域。     

蒙古弧形褶皱带上叠沉积盆地油气远景

根据我们近年来在蒙古国开展的油气地质调查和勘探开发实践,对蒙古大地构造演化、盆地沉积充填、构造发育以及盆地含油气系统等开展综合研究。探讨了蒙古弧形褶皱带构造叠加变形特征,指出北西、北东向构造是蒙古西部和东部中新生代的叠加构造,南北向构造带是蒙古西部晚期发育的上叠构造;发育于蒙古弧形褶皱带的中生代沉积盆地群可分为残余海盆地、前陆盆地、裂陷盆地三种类型。根据石油地质条件综合分析,认为蒙古盆地群中塔木察格、东戈壁等盆地具有良好的油气勘探远景。     

四川盆地盆缘前陆逆冲带的复合与联合扩展研究综述

前陆逆冲带扩展方式是理解造山带生长的关键。四川盆地东缘、北缘和西缘分别发育不同时代和不同构造背景下形成的武陵山-华蓥山、大巴山和龙门山前陆逆冲带,前人对他们的结构和构造运动学进行了详尽的研究。本文在总结这些研究的基础上,揭示武陵山-华蓥山、大巴山和龙门山三条前陆逆冲带的结构分带均表现为从厚皮逆冲构造至薄皮逆冲构造组合的变化,构造解析表明结构分带是断层-褶皱关系主导的指向前陆盆地方向共轴递进扩展作用的结果。同时,在前陆逆冲带扩展分析基础上,总结了四川盆地盆缘共轴扩展、非共轴叠加复合扩展和联合构造扩展三种前陆逆冲带扩展方式。结合阿巴拉契亚、科迪勒拉、阿尔卑斯、喜马拉雅、比利牛斯山等经典造山带前陆逆冲带扩展的研究现状,提出前陆逆冲带扩展研究中存在古构造应力场的σ₂悖论、应力-应变(σ-ε)关系难以建立和系统不平衡等问题,并认为这些问题是未来定量化约束前陆逆冲带扩展,进而解决造山带生长构造动力学研究的主要挑战。     

全球变化与陆架沉积

晚更新世末期中国陆架的古环境与北美洲和欧洲都不相同,前者发育了劳伦泰德冰原,后者出现了斯堪狄纳维亚冰原;亚洲大陆不但未生成大陆冰源,反而出现规模更大、范围更广的沙漠和黄土分布区(也包括中国陆架的大部分地区)。最后冰期结束以后,北美和欧洲的大陆冰盖逐渐融化,给北美和欧洲的陆架提供足够的水源,当地地壳的回弹又加大了河流的冲刷能力,而一旦大陆冰原的冰完全消融以后,这些通过和流入陆架的河流,又失去了径流。全新世海侵发生以后,在那里的陆架区,自然会留下许多埋藏古河道的遗迹。中国陆架沉积环境(特别是北方陆架区)则以干旱和寒冷为特征。在冰期最盛时的中国陆架不仅得不到大陆冰盖的保护,出露了的陆架反而要遭受风暴的吹蚀作用。所以风力吹蚀作用是晚更新世末期中国陆架的基本动力。因此,最后冰期最盛时的中国陆架区发生沙漠化沉积及其衍生沉积是其最重要特征,据目前所知:陆架沙漠化的主要沉积类型有(1)漫长的风蚀基面;(2)大面积的混杂堆积;(3)“休止角型”沉积结构;和(4)典型的埋藏沙丘沉积。     

汤原断陷断裂构造特征及油气成藏特点

汤原断陷是典型的受断裂控制的新生代陆相断陷盆地,盆地内断裂非常发育,主要为NE、NEE、EW和NW四个方向。根据目前钻探结果分析,断陷油气主要分布在汤原断陷中轴线以东的中央凸起带和东部凹陷带,紧邻东兴和东发次凹。油气藏类型主要发育构造油气藏、构造岩性油气藏,预测可能还发育潜山油气藏、地层超覆油气藏和岩性油气藏。油气控制因素分析认为:制约汤原断陷油气聚集成藏的主控因素是烃源岩的发育与分布,构造是油气聚集的重要因素。油气勘探的方向和有利区为:在层系上应首先优选古近系的达连河组、新安村组及乌云组;在平面上应优选东兴和东发次凹及其上倾方向。     

扎格罗斯盆地油气成藏特征及分布规律

扎格罗斯盆地是我国油气公司海外勘探的重要区域。基于最新油气田资料,系统分析了盆地的油气地质特征,总结了油气分布规律,并探讨了其主控因素。结果表明扎格罗斯盆地主要发育志留系、三叠系、侏罗系和白垩系四套主力烃源岩及古近系次要烃源岩,其中白垩系烃源岩贡献最大。碳酸盐岩是盆地的主要储层类型,从二叠系至中新统均有分布,其中上白垩统班吉斯坦(Bangestan)群和渐新统-下中新统阿斯马里组(Asmari)是主力产层;碎屑岩为次要储层,大部分位于土耳其境内的托罗斯褶皱带内。受造山运动挤压褶皱作用控制,盆地主要发育背斜构造圈闭,且油气总体上表现出垂向运移的特征。分析认为迪兹富勒坳陷、基尔库克坳陷和帕卜德赫坳陷蕴含了盆地绝大多数的油气资源,且新生界和白垩系的油气最为富集,其分布规律主要受控于烃源岩展布、圈闭分布、断层和裂缝发育程度及区域盖层的共同作用。     

中国海相碳酸盐岩层系油气贫化与次生成藏

我国海相层系经过多期构造运动的叠加,油气地质条件除受"先天条件"的影响外,"后天因素"的影响更加突出,表现在现今油气成藏虽仍以海相烃源为主,但油气成藏与油气主要生烃高峰多已不匹配; 油气相态多已发生变化,如四川盆地从含油盆地转为含气盆地; 油气富集过程受构造影响而发生了改变,油气藏规模因此发生了变化,表现出油气藏的破坏规模缩小,或随断层的切割,油气发生泄露,向上运聚到浅层形成次生油气藏,导致油气贫化。因此,具有多期成藏、多期改造、相态转化及晚期就位的特点。现今海相层系发现的油气藏实际上已经是经过"变位、变相"的残留及次生油气藏。针对这一特性,在海相层系油气勘探中更应注意后期油气藏演化所带来的特殊性,进一步深化整体保存环境对油气藏形成、保持的影响。     

中国前陆冲断带油气勘探、理论与技术主要进展和展望

我国中西部地区发育有16个前陆冲断带,油气资源总体较为丰富。前陆冲断带在天然气加快发展中地位与作用重要,是近期勘探突破发现、增储上产的重要领域和补充。2011年以来前陆冲断带勘探获得塔里木盆地库车深层天然气及柴达木盆地西南缘石油两项重大突破、准噶尔盆地西北缘石油及四川盆地西北缘天然气两项重大进展、准噶尔盆地南缘及塔里木盆地西南缘和鄂尔多斯西缘油气3个重要苗头,进一步夯实了西气东输资源基础,推动了前陆盆地大油气区勘探进程。前陆冲断带地质研究在盆地原型恢复和晚期构造改造、深层结构刻画与构造解剖、储层演化与油气充注机制、断-盖控藏模式与油气有效聚集3-R评价方法、区域成藏特征与油气分布规律5个方面形成创新认识,发展了中西部前陆冲断带油气聚集理论。前陆冲断带勘探配套技术研发在复杂构造建模技术、复杂构造深度域地震成像技术、复杂油气藏综合评价技术、前陆深层钻完井和储层压裂改造技术4方面取得进展,推动了前陆核心技术形成和油气勘探发现。前陆冲断带近期勘探显示出较大增储潜力与挑战共存的局面。展望了前陆基础地质、油气勘探、勘探技术研究3方面特点与发展趋势,分析了近期勘探的3点启示与增储潜力,针对未来前陆冲断带在勘探生产、地质研究、配套技术上面临的挑战,提出了相应的4方面勘探研究对策与建议。     

Geophysical study of the mafic belts along the margins of the japanese islands

Along the margins of the Japanese Islands there are large belts of mafic rocks that are now deeply buried. The origin of the belts is unknown: they could be either remnants of oceanic crust now trapped within the continental area, or they could be igneous bodies of continental origin. In this paper a discussion of this problem is given and new results presented.     

中国西北部造山型盆地构造特征与油气赋存

中国西北部发育有塔里木、准噶尔、柴达木、吐哈等四大含油气沉积盆地和众多的中小型含油气沉积盆地。现今盆地均是周缘造山带隆升后形成的地理型盆地,盆地基底均老于周缘造山带隆升时期,沉积盆地均具有造山型盆地性质。前人的研究表明周缘造山带的造山运动不仅给盆地提供了丰富的沉积物,同时控制了形成、改造和调整盆地的构造。笔者以相邻造山带构造演化对沉积盆地沉积、沉降、构造活动和热活动等特征的影响,特别是盆地边缘的影响研究为基础,在造山型盆地概念的基础上,系统讨论了造山带构造演化对含油气盆地油气生、储、盖、圈闭、运移和保存等方面的影响。     

吉林省双阳盆地油气地质条件研究

野外地质调查、地震剖面解释及双参1井钻探资料分析表明:吉林省双阳盆地下白垩统长安组湖相暗色泥岩分布广且厚度稳定,有机质丰度高,有机质类型以Ⅱ1型干酪根为主,有机质演化处于成熟阶段,生烃潜力好,是盆内好-最好烃源岩的有利烃源岩层位;此外,分布广泛的盆地基底中二叠统范家屯组暗色泥岩也有一定的生气能力。其与长安组发育的扇三角洲非常规致密储集层砂体及具有一定储集性能的安民组、金家屯组中酸性火山建造,形成了自生自储、上生下储、下生上储等有利生储盖组合;并与盆地中部的次级隆起共同构架了较为有利的中部油气聚集区带,具有一定的勘探前景。