北方新区新层系油气地质调查与勘探进展及成果

“天山—兴蒙构造带油气基础地质调查工程”全力支撑北方新区新层系油气调查科技攻坚战,按北方石炭系—二叠系、大型盆地深层和山前构造带3个层次开展工作部署。主攻北方石炭系—二叠系,查明西北地区石炭系—二叠系沉积充填序列,恢复岩相古地理,建立油气成藏模式,优选战略突破目标,支撑并实现银额盆地居延海坳陷、准噶尔盆地南部博格达山前和柴达木盆地东部3个重要油气突破; 重点评价塔里木盆地深层震旦系—下奥陶统成藏条件,通过开展塔里木盆地深部调查,查明了震旦系—下奥陶统盆地结构和展布,落实了生、储、盖的平面分布特征,预测了深部油气成藏模式; 积极准备在山前构造带开展工作,初步查明塔里木盆地西北缘构造格架和寒武系盐下成藏条件,在塔里木盆地温宿凸起实现了新区新层系油气重大突破,初步评价了柯坪断隆的油气资源潜力。工程取得的研究成果为推动自然资源部(原国土资源部)在新疆开展油气矿权管理体质改革起到了强有力的支撑作用。     

中国海相盆地原型-改造分析与油气有序聚集模式

中国三大海相盆地原型及对油气形成原始物质条件的控制,古生代多次构造运动和中新生代差异性迭加改造对海相碳酸盐岩层系油气成藏、富集的控制作用,以及复杂构造区及超深层海相油气动态成藏过程与富集规律,是制约海相油气勘探发现的关键科学问题。研究认为,在不同板块构造旋回背景下,中国三大克拉通不同时期盆地原型及其沉积模式存在明显差别,可分为台内坳陷、被动大陆边缘和裂谷(陷)三大组合类型,其中被动大陆边缘可以分为陡坡、缓坡两种类型,形成了海相地层内多种类型的源-储配置关系;显生宙以来几次全球板块构造重组,特别是晚三叠世以来在多板块俯冲会聚构造格局下,三大海相克拉通盆地分别经历了4次迭加改造并形成了相应的陆相盆地原型,形成了多种类型的迭加改造地质结构,包括:山前带冲断-褶皱、差异沉降-隆升、多重滑脱构造、深断裂的走滑活动、构造-岩浆作用形成的相关构造;塔里木台盆区“大埋深、高压力、低地温”条件下的生烃抑制控制了油气分布,液态烃分布深度可以超过10 000 m,加里东中晚期和海西期古构造高部位控制了早期油气的运聚,燕山晚期—喜马拉雅期活动的走滑断裂带控制了晚期高熟油气的富集;四川盆地古隆起、古斜坡控制了原始油气聚集,形成了特殊的古油藏烃源灶,后期深埋裂解产生的油型裂解气成了大中型气田的主要气源,晚白垩世之后大规模褶皱变形和抬升剥蚀造成了盆地内流体压力系统重组再造,按照改造程度将油气聚集保存模式划分为:(1)弱改造型,常规、非常规气可在原位长期保存;(2)中改造型,常规气调整再成藏,页岩气规模富集;(3)强改造型,常规气藏大多遭破坏,部分非常规气藏得以保存。鄂尔多斯盆地奥陶系天然气具有“两源三向”的特征,天然气成藏与不整合面-地层层序界面、岩性-岩相变化密切相关,气藏普遍经历了一次调整过程。     

胶东金矿成矿深度的构造校正测算及成矿预测

成矿深度测算对于矿床学理论研究和深部找矿都有重要意义。经典的成矿深度“压力/比重”计算方法,缺乏考虑构造应力在成矿过程中的影响。前人按照“压力/比重”的计算方法,提出胶东蚀变岩金矿是6 000~8 000 m深的元古宙成矿,石英脉型金矿是深度在3 000 m左右的中生代成矿,并据此建立了金矿垂直五层楼的分带模式。依据该模式指导的深部预测勘查效果不好。“成矿深度构造校正测算”是近几十年逐渐成长起来的一个新方法,即先减去“构造附加压力”后再进行成矿深度测算。本文介绍“成矿深度构造校正测算”的计算方法,指出其应用条件和预测意义。开展成矿深度构造校正测算需要以下条件:(1)确定成矿模式;(2)开展野外构造变形岩相测量;(3)测量岩石矿物应变,恢复成矿构造应力场,计算构造附加静水压力;(4)测算成矿深度。根据“成矿深度构造校正测算”方法已经获得胶东多个典型金矿成矿深度的测算结果:(1)夏甸金矿成矿深度为-1 979.51~-3 014.72 m;(2)焦家金矿成矿深度为-1 632.4~-2 331.6 m;(3)大尹格庄金矿成矿深度为-2 775.4~-4 164.5 m;(4)新城金矿成矿深度为-1 781.29~-2 750.0 m;(5)玲珑金矿成矿深度为-720.55~-3 454.97 m。根据以上典型金矿成矿深度的测算结果,本文认为胶东金矿属于深-1 000~-4 500 m的浅成热液剪切带型矿床,由此推断胶东典型金矿矿体主要部分仍然赋存在深部。按照“构造校正测算”方法得到的成矿深度,结合地质、物探和化探信息,预测金矿发育“深部第二富集带”,已经得到胶东金矿勘查工作的证实。     

鄂尔多斯盆地四大古隆起演化及其油气控藏意义的差异*

鄂尔多斯盆地在地质历史上曾存在中央古隆起、乌兰格尔古隆起、渭河古隆起及乌审旗古隆起4个主要的隆起构造。作者通过沉积地层分布及构造演化过程剖析等方法,系统分析了4大古隆起构造演化的差异性及其对油气成藏控制作用的差异,并首次提出“渭河古隆起”的概念。研究表明,4大古隆起分别形成于不同的地质时代和区域构造环境,并经历了不同的演化过程: 中央古隆起形成于早古生代拉伸构造环境,在印支期发生构造反转而转化为坳陷沉降区; 乌兰格尔古隆起则是自盆地基底形成以来就已存在的长期继承性隆起,但在白垩纪及新生代发生差异隆升—沉降而分化为现今构造的不同单元; 渭河古隆起形成于白垩纪的区域挤压构造环境,也是在新生代发生差异隆升—沉降而分化为今构造的不同单元; 乌审旗古隆起是前寒武纪即已存在的古地形高地,早古生代并无进一步的发展,因而仅是在寒武纪海侵沉积时突显、奥陶纪开始沉积后即快速消隐。古隆起的控藏差异主要表现为: (1)古生代及之前形成的古隆起对盆地油气成藏多具有控相、控储及控制源—储配置等积极作用,且后期“由隆转坳”的古隆起对油气的成藏演化极为有利; (2)白垩纪以来的较晚期隆起对油气成藏总体以破坏性作用为主,尤以对古生界天然气藏的影响最为显著。     

鄂尔多斯盆地四大古隆起演化及其油气控藏意义的差异*

鄂尔多斯盆地在地质历史上曾存在中央古隆起、乌兰格尔古隆起、渭河古隆起及乌审旗古隆起4个主要的隆起构造。作者通过沉积地层分布及构造演化过程剖析等方法,系统分析了4大古隆起构造演化的差异性及其对油气成藏控制作用的差异,并首次提出“渭河古隆起”的概念。研究表明,4大古隆起分别形成于不同的地质时代和区域构造环境,并经历了不同的演化过程: 中央古隆起形成于早古生代拉伸构造环境,在印支期发生构造反转而转化为坳陷沉降区; 乌兰格尔古隆起则是自盆地基底形成以来就已存在的长期继承性隆起,但在白垩纪及新生代发生差异隆升—沉降而分化为现今构造的不同单元; 渭河古隆起形成于白垩纪的区域挤压构造环境,也是在新生代发生差异隆升—沉降而分化为今构造的不同单元; 乌审旗古隆起是前寒武纪即已存在的古地形高地,早古生代并无进一步的发展,因而仅是在寒武纪海侵沉积时突显、奥陶纪开始沉积后即快速消隐。古隆起的控藏差异主要表现为: (1)古生代及之前形成的古隆起对盆地油气成藏多具有控相、控储及控制源—储配置等积极作用,且后期“由隆转坳”的古隆起对油气的成藏演化极为有利; (2)白垩纪以来的较晚期隆起对油气成藏总体以破坏性作用为主,尤以对古生界天然气藏的影响最为显著。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩体系沉积特征与天然气成藏潜力

鄂尔多斯中东部地区奥陶系马家沟组发育巨厚的碳酸盐岩与膏盐岩交互的沉积体系,但对其沉积发育的规律性及其内部天然气成藏聚集的基本地质特征尚未形成明确的认识。通过对奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩体系形成时的构造与古地理背景、沉积特征、储层发育、烃源供给及圈闭聚集等方面的分析,形成新的观点与地质认识:(1)受盐洼周边古隆起影响,奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩共生体系形成于与外部广海周期性隔绝的局限海蒸发环境,导致其岩性“相控”与“层控”分布特征极为显著;(2)首次提出“非层状沉积分异”的概念,并认为它是控制奥陶系内幕“溶孔型”储层发育的决定性因素;(3)受区域岩性相变及后期构造反转的控制,奥陶系盐下层系具有形成大区域分布的岩性圈闭体系的有利条件;(4)盐下层系虽自身的海相烃源岩生烃潜力有限,但由于燕山期东部构造抬升与西侧上古生界煤系烃源“供烃窗口”及膏盐封盖层区域性连续分布等要素密切配合,仍具有规模供烃、大区带成藏的潜力。     

大兴安岭地区古生代构造格架重建:来自俯冲增生杂岩研究进展

大兴安岭地区古生代处于古亚洲洋闭合阶段,其间发育众多的弧盆系和蛇绿岩带,笔者等在大兴安岭地区1: 1 000 000地质编图和野外地质调研基础上,应用“洋板块地质”学术思想在大兴安岭地区元古宙、古生代地质体中划分出一系列“俯冲增生杂岩”、地块基底残块、岛弧、弧前盆地、弧后盆地等构造单元,结合陆(地)块和岩浆弧、弧前盆地、弧后盆地和“俯冲增生杂岩”的时空展布,划分出9条俯冲增生杂岩带,其中新识别出3条俯冲增生杂岩带。俯冲增生杂岩带主要分布于兴蒙造山带内部各地块之间和地块与大型岛弧带之间,相当于地块间及地块与岛弧带间的缝合带。依据俯冲增生杂岩带两侧对应的陆(地)块、岛弧带等构造级别,归并出5条结合带。俯冲增生杂岩带的展布方向以北东向为主,时代自北向南依次变新,从早奥陶世演化到中—晚二叠世,暗示古亚洲洋洋盆向大兴安岭地区陆(地)块俯冲作用最早发生在北部额尔古纳一带,逐渐向南后撤,不断形成新的洋壳和产生俯冲增生作用,相应的活动陆缘从北部额尔古纳地块向南逐渐增生,配套弧盆系时代也逐渐向南变新。早—中三叠世至西拉木伦一带发生陆-陆拼贴,完成华北板块与西伯利亚板块的对接。通过对大兴安岭地区古生代“俯冲增生杂岩”的研究,重建了大兴安岭地区古生代构造格架,提高了古亚洲洋东段洋-陆转换的研究程度。     

南海北部古河流演变对欧亚大陆东南缘早新生代古地理再造的启示

欧亚大陆东南缘早新生代古地理演变包含了华南沿海中生代山脉的逐步消减与南海的逐步扩张形成等重大事件。南海北部始新统—下中新统“源-汇”路径研究发现,南海沉积物物源在该时期发生了巨大改变。在始新世和早渐新世,源自南海西部古隆起的“昆—莺—琼”河流系统向南海东部地区输送了大量沉积物,包括珠二坳陷在内的南海北部南侧大部分地区受南海西部物源的控制,仅在珠一坳陷接受来自华南大陆珠江的沉积物;晚渐新世,南海西部物源逐步被北部珠江物源取代;到早中新世,珠江来源沉积物全面越过番禺低凸起进入珠二坳陷,大量来自华南内陆的沉积物被珠江运输至南海盆地,“昆—莺—琼”古河流进一步萎缩,仅在南海西部琼东南盆地分布,并且由西向东沉积物源区昆嵩地块逐渐被海南岛取代。南海西部自晚中新世以来发育的中央峡谷正是该古河流的残余。南海新生代早期“昆—莺—琼”河流系统的发现及珠江演变过程的构建,对于深刻认识该地区新生代早期古地理特征、整个欧亚大陆东南缘的古地貌重建以及盆地的油气勘探均具有重要意义。     

库车前陆冲断带博孜—大北万亿方大气区的形成机制

库车前陆盆地克拉苏构造带博孜—大北地区超深层是塔里木油田目前油气勘探的重点领域,评价天然气资源量超万亿方。基于岩心、薄片、分析化验、测井及生产资料,对博孜—大北地区的油气源、储层、盖层特征进行分析,系统研究了该地区油气输导与充注特征,深入分析了博孜—大北地区油气成藏条件和油气聚集过程,明确了博孜—大北万亿方大气区的形成原因。研究结果表明:油气成藏具有“早期聚油,晚期聚气,超压充注,垂向输导、高效聚集”的总体特征。“早期浅埋、晚期快速深埋”使烃源岩具备持续生烃能力;良好的储、盖配置关系和断裂体系的垂向输导为油气的运聚提供了先决条件。成熟-过成熟的烃源岩,平面成排成带、垂向叠置分布的圈闭群,优质储层相带以及巨厚膏盐岩盖层在博孜—大北地区有效叠合,形成高丰度、超高压的大气藏群。     

月球佩塔维厄斯幅(LQ-21)数字地质填图与区域地质演化特征

佩塔维厄斯幅月球地质图(LQ-21)位于近月面与远月面交接位置,又处于月海和月陆的过渡区,周边邻近酒海、丰富海、史密斯海等大型撞击盆地,是月球数字地质填图工作中的一个典型区域。研究该地区的地质发育概况有助于了解月球的发展演化历史。本文利用中国探月工程所获得的“嫦娥一号”(CE-1)CCD影像数据、干涉成像光谱仪(IIM)数据、激光高度计(LAM)数据和“嫦娥二号”(CE-2)CCD影像数据以及其他已有的月球地质资料,应用ArcGIS平台,开展月表物质成分、构造要素、地质时代信息的研究和数字填图工作,编制了1: 2 500 000佩塔维厄斯幅(LQ-21)数字月球地质图,总结了该地区区域地质演化历史并建立地质图空间数据库。     

松辽盆地南部高台子油层成藏动力学

以油气成藏动力学系统研究为核心,在松辽盆地南部油气成藏地质条件分析的基础上,对高台子油层现今流体势进行计算和古流体势恢复。结果表明：高台子油层古-今流体势在大安凹陷-长岭凹陷一带始终为一个高势带;高流体势带构成了盆地南部一级流体分隔槽,流体分隔槽以西流体势等值线形态简单,以东则较复杂。依据流体势场,在中央分隔槽以西划分出1-2个它源（自源）开放成藏动力系统,以东划分出2-3个它源（自源）开放（半封闭）成藏动力系统,每个成藏动力系统构成一个相对独立的汇聚单元。利用油气成藏动力系统分析结果,结合构造沉积演化及储层流体包裹体研究,分析了松辽盆地南部高台子油层的油气充注过程和聚集规律。发育于斜坡区和近凹陷隆起区的各类圈闭,由于流体势梯度大,有利于形成各类油气藏。     

琼东南盆地中生界潜山天然气成藏模式

琼东南盆地基底潜山勘探面临地质年代不清、储层非均质性强及成藏条件复杂等难题。通过开展区域大地构造演化、基底锆石测年、潜山储层描述及成藏动力分析,明确潜山储层发育区及有利成藏区。研究表明,在印支运动、燕山运动及喜山运动叠加控制下,松南低凸起、陵南低凸起大面积发育印支期的花岗岩潜山储层,平面上北西、北东及近东西向三组断裂、裂缝交错切割成网,纵向上形成的风化带-裂缝带总厚度超300 m的双层结构,明确裂缝储层发育的关键因素为脆性矿物和双向流体改造。基于早渐新世古地貌及烃源岩沉积模拟实验研究,提高了崖城组陆源海相烃源岩TOC分布预测精度,明确了中央坳陷优质烃源灶分布规律。综合分析潜山-古近系储层、构造脊展布和崖城组烃源灶的时空配置关系,建立了“松南低凸起源外高潜山天然气长距离侧向有限运聚模式”及“陵南低凸起源边低潜山近距离高效运聚模式”,提出源边低潜山的L26-B是下步勘探的有利目标。     

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔坳陷隆起带类型及对油气成藏控制作用

海拉尔盆地为典型的小型断陷湖盆,具有"下断上凹"的二元结构,"洼槽控油、隆起带控油"特征明显。本文在系统研究构造演化特征的基础上,分析了不同类型隆起带形成演化历史及对油气的控制作用。研究表明,海拉尔盆地构造演化历经了5个阶段:即铜钵庙组山间盆地、南一段和南二段被动裂陷盆地、南三段和南四段主动裂陷盆地、大磨拐河组-伊敏组断-坳转化盆地和青元岗组坳陷盆地。经历了3期强烈变形和2期强烈改造,被动裂陷的走滑作用导致反向断层及其下盘翘倾隆起,形成"长期淋滤造储、近洼不整合输导、反向断层遮挡" 的成藏有利条件,最终成为被动裂陷层序有利油气富集区带。主动裂陷伸展作用形成小型滚动背斜和中央隆起带,小型滚动背斜带形成"小而肥"构造油藏,而中央隆起带形成典型的复式油气聚集带。南屯组沉积末期构造反转,导致部分中央背斜带隆升剥蚀,断裂切割破碎,进而导致大气水下渗淋滤,有效改造基岩潜山储层,成为基岩潜山油藏的富集带。伊敏组沉积末期,形成正反转断层和反转期活动的正断层两种调整型断层,将早期聚集在断陷构造层的油气调整到大磨拐河组,聚集在反转构造及其边部,形成次生油气聚集带。     

准噶尔盆地东部石炭系火山岩气藏石油地质特征及有利勘探方向分析

准噶尔盆地火山岩油气勘探取得重大进展。笔者经综合研究,提出影响该区天然气藏形成的石油地质主要特征是：前陆坳陷控制了烃源岩区域展布,后碰撞火山岩是主要的储层,古生代晚期的构造优化了储层物性并形成圈闭。松喀尔苏组为前陆坳陷磨拉石建造的近端粗碎屑岩沉积,是克拉美丽造山事件后快速沉积产物,作为主要烃源岩的下石炭统滴水泉组,是与松喀尔苏组同期前陆坳陷不同位置的沉积层系,滴水泉组是前陆坳陷中央的细粒沉积层系。后碰撞火山岩覆盖在前陆坳陷沉积层系之上,分布广泛,分布范围不受古生代造山带和现今构造单元控制。二叠纪发育断陷构造,形成凹隆相间的构造格局,在构造高部位的隆起区石炭系火山岩风化壳和构造裂缝,优化改善了火山岩储层的储集性能,形成有利油气运移通道和储集空间。克拉美丽山南缘的前陆坳陷中央为有利烃源岩分布区,该范围内的构造高部位的火山岩发育区,将是准噶尔盆地东部下一步火山岩油气藏勘探的有利区域。     

三塘湖盆地构造演化与油气聚集

三塘湖盆地处于西伯利亚板块南缘,早石炭世晚期,盆地褶皱基底形成;晚石炭世早期,总体处于碰撞期后伸展构造环境;晚石炭世晚期,洋壳消亡,断陷收缩与整体抬升,形成剥蚀不整合.早二叠世,进入陆内前陆盆地演化阶段;中二叠世,盆地进入推覆体前缘前陆盆地发育期;晚二叠世,构造褶皱回返,前陆盆地消失;三叠纪晚期至侏罗纪中期,进入统一坳...     

北方新区新层系油气地质调查与勘探进展及成果

“天山—兴蒙构造带油气基础地质调查工程”全力支撑北方新区新层系油气调查科技攻坚战,按北方石炭系—二叠系、大型盆地深层和山前构造带3个层次开展工作部署。主攻北方石炭系—二叠系,查明西北地区石炭系—二叠系沉积充填序列,恢复岩相古地理,建立油气成藏模式,优选战略突破目标,支撑并实现银额盆地居延海坳陷、准噶尔盆地南部博格达山前和柴达木盆地东部3个重要油气突破;重点评价塔里木盆地深层震旦系—下奥陶统成藏条件,通过开展塔里木盆地深部调查,查明了震旦系—下奥陶统盆地结构和展布,落实了生、储、盖的平面分布特征,预测了深部油气成藏模式;积极准备在山前构造带开展工作,初步查明塔里木盆地西北缘构造格架和寒武系盐下成藏条件,在塔里木盆地温宿凸起实现了新区新层系油气重大突破,初步评价了柯坪断隆的油气资源潜力。工程取得的研究成果为推动自然资源部(原国土资源部)在新疆开展油气矿权管理体质改革起到了强有力的支撑作用。     

柴达木盆地西部油气藏的破坏类型与机理

油气藏破坏是一种普遍的自然现象,地质历史时期任何类型的油气聚集都是短暂的动态变化史体,均随着时间的推移,在某些地质因素的影响下遭到破坏。根据构造演化史和成藏史研究,柴达木盆地西部上新世-第四纪是原生油气藏的破坏和次生油气藏的形成时期。野外地质考察发现油气藏破坏的地面显示类型多样,主要有：油砂、固体沥青和石蜡以及泥火山或油墩子。对油气藏的破坏因素分析表明：柴西油气藏破坏类型主要有断裂活动破坏、油藏抬升剥蚀破坏和异常高压作用破坏3种类型,而且油气藏破坏往往是断裂活动和汕藏抬升综合作用的结果。该研究对当地的油气勘探具有一定的参考和指导意义。     

低勘探程度盆地成藏动力学过程:以西湖凹陷中部地区为例

基于地质类比方法,综合运用地质、地球物理、地球化学等资料及盆地模拟技术恢复了西湖凹陷中部地区油气成藏动力学过程.结果表明:研究区内沉积充填和构造沉降具有幕式演化特征,并以始新世地层沉积厚度最大、沉积-沉降速率最高;烃源岩有机质热演化具有成熟时间短、生油窗窄、生气窗宽的特点;主力烃源岩平湖组进入成熟生烃门限的时间早,生排烃能力强,且生排烃过程发生在晚渐新世至早-中中新世期间;研究区油气运移和油气聚集主要受控于古构造面,保俶斜坡带和天屏断裂陡坡带以平行流为主,中央背斜带以汇聚流为主,存在多个有利油气聚集区,油气聚集作用主要发生在龙井运动(7 Ma)以来.      

西北沙巴盆地油气成藏模式及勘探方向

以油气地质理论为指导, 在构造、沉积、石油地质特征分析基础上, 从典型油气藏解剖入手, 构建了西北沙巴盆地3种类型的油气成藏模式, 即岩性型、地层型和滚动背斜型油气成藏模式。盆地经历了裂谷期、挤压反转期和拗陷期3个演化阶段, 发育Stage Ⅰ、StageⅡ、StageⅢ、StageⅣ等4套新生代沉积地层。盆地以StageⅣ泥/页岩为主要烃源岩; 有利储集层为由StageⅣC、StageⅣD、StageⅣE砂岩构成的上砂岩单元、由StageⅣA砂岩构成的下砂岩单元及StageⅣC/ⅣD地层滑塌形成的深水浊积砂体; 空间配置方面, 烃源岩与储集体平面相接、空间叠置, 为油气运移成藏提供了有利条件。通过油气富集条件及分布规律的综合分析, 认为"内带"构造区的地层油气藏及"外带"构造区的岩性油气藏是盆地未来的油气勘探重点。