北美东部被动大陆边缘盆地的分段性与油气勘探

北美东部被动大陆边缘是世界上最古老的完整被动大陆边缘之一,是研究被动大陆边缘发育演化的天然实验室。本文在大量国外研究成果的基础上,应用盆地构造解析方法,深入研究了北美东部被动大陆边缘盆地群的地质结构和构造演化特征,并揭示了盆地群的油气地质规律。研究认为,北美东部盆地群沉积充填和不整合面发育具有明显的分段性和差异性。以区域不整合面为界,不同段盆地可划分为不同的构造层:南段盆地可划分为两套构造层;中段南部盆地可划分为3套构造层;中段北部盆地可划分为4套构造层;而北段盆地可划分为5套构造层。盆地群整体经历了陆内裂谷—陆间裂谷—被动大陆边缘的演化过程,但不同段盆地的构造演化具有明显的分段性和迁移性:晚三叠世沉降中心位于南段盆地;早侏罗世初期迁移至中段盆地,南段大陆开始裂解;中侏罗世逐渐迁移至北段盆地,中段大陆开始裂解;早白垩世晚期,北段大陆开始裂解。受持续的抬升剥蚀及大西洋岩浆活动省的联合作用,南段盆地和中段大多数盆地缺乏油气保存条件;斯科舍盆地和大浅滩盆地是主要的含油气盆地,以上侏罗统烃源岩为主,主要发育断层—背斜圈闭和盐体刺穿圈闭,整体表现为“自生自储”和“下生上储”的特征。     

鄂尔多斯盆地构造沉降特征及对盆地成因的启示

构造沉降作为盆地成因研究中的重要组成部分,对其特征进行分析有助于盆地成因的解析。本次通过对鄂尔多斯盆地内5口典型探井的多期不整合所代表的的剥蚀厚度进行恢复,结合去压实矫正模型以及平均密度、平均古水深等参数的确定,较为精确地刻画出了鄂尔多斯盆地不同构造单元自早寒武世至今的构造沉降特征,同时结合裂谷盆地瞬时拉张模型、裂后热坳陷模型以及前陆盆地挠曲模型对构造沉降曲线进行了模拟,对盆地成因进行分析。鄂尔多斯盆地中寒武世—中生代末期主要由早古生代沉降旋回、二叠—三叠纪沉降旋回与侏罗—白垩纪沉降旋回组成。其中岩石圈热冷却作用引起的沉降贯穿全地质时期。早古生代沉降旋回中,中寒武世的加速沉降主要体现在盆地南部,沉降机制为岩石圈伸展减薄,中奥陶世马家期为全盆地尺度的加速沉降,沉降机制仍为岩石圈伸展减薄。二叠—三叠纪沉降旋回中,晚二叠世—早-中三叠世为该旋回的加速沉降期,该期加速沉降具有多幕裂陷的特征。侏罗—白垩纪沉降旋回中,中侏罗世盆地南部处于缓慢沉降期,沉降机制为岩石圈热冷却作用,晚侏罗世—早白垩世,除伊盟隆起,盆地整体处于加速沉降期,沉降机制为前陆盆地引起的挠曲沉降。     

鄂尔多斯盆地及邻区晚石炭世本溪期构造—沉积环境及原型盆地特征

原型盆地恢复有助于盆地构造—岩相古地理的研究和揭示盆山耦合,对油气勘探与开发具有重要的指导意义。本文利用最新的钻井、测井及露头资料,以沉积相为研究实体,运用盆—山结合的思路,由点—线—面进行分析,重建了鄂尔多斯盆地晚石炭世本溪组沉积时期的构造—沉积环境,研究了原型盆地特征及性质。本溪组沉积期,鄂尔多斯盆地沉积具有东西分异的特征：淳化—庆阳—吴起地区及北部伊盟地区为暴露剥蚀区,东部为克拉通内坳陷盆地,西部为克拉通边缘裂陷盆地。乌达—呼鲁斯台及鄂尔多斯—神木地区发育三角洲相,并向南逐渐推进;鄂西石嘴山、环县及鄂东府谷、延安地区以环带状潮坪—泻湖相为主,受间歇性海侵影响;吴忠、柳林—吉县地区发育低能的泻湖相;中卫—中宁、韩城及以东地区发育不同深度的陆棚及开阔台地。该时期盆地构造环境表现为南北向双向俯冲、贺兰拗拉槽再活化,格局经历了南隆北倾向北隆南倾的转变。受此影响,鄂尔多斯盆地构造古地理格局开始由东西分异逐渐向南北分异转变,受东西两侧海侵影响沉积相带呈环带状展布,但在盆地北部发育潮控三角洲,表现出近缘特征。晚石炭世鄂尔多斯盆地构造—沉积环境与原型盆地特征与其对周缘大地构造运动的响应。     

中国西北地区沉积盆地石油地质

中国近代石油工业创始于西北地区诸含油气盆地。近年来,由于国家西部大开发的发展战略,使西北地区的勘探活动又重新活跃起来。在中国西北含油气盆地内,古生界海相沉积和中、新生界陆相沉积都有生成油气的烃源岩。塔里木、准噶尔、柴达木、吐鲁番和酒泉等主要沉积盆地动力学演化史可划分为三个旋回,每一旋回都经历了由伸展到聚敛的完整演化过程。中国西北地区含油气前景看好,随着勘探工作的进展,将会在此区继续发现一些大、中型的油、气田。     

鄂尔多斯盆地深层中元古界地震波组及构造—地层层序特征

本文利用最新的测井及地震资料,制作并分析对比了20口井的合成记录,对鄂尔多斯盆地中元古界的地震波组特征展开研究,识别出7个反射界面。其中,T₀、T₁和T₃界面反射波振幅强、连续性好,有着稳定的波形特征,为中元古界主要的区域性不整合面,可作为标志层进行对比。在此基础上,总结了本区中元古界7套地震地层的波组特征,并结合野外露头资料,将研究区中元古界划分为7套构造层,即底部古元古界或太古界片麻岩之上的陆源碎屑沉积岩层Pt₂-1(大古石组)、中基性火山岩层Pt₂-2(许山组)、酸性火山岩层Pt₂-3(鸡蛋坪组)、安山岩夹火山碎屑岩层Pt₂-4(马家河组)、碎屑岩层Pt₂-5(汝阳群)、泥岩—粉砂岩层Pt₂-6(洛峪群)、碳酸盐岩层Pt₂-7(蓟县系)。研究发现,鄂尔多斯盆地古元古代末期到新元古代发生了多期裂谷活动,影响了中元古代地层及不整合面的发育。熊耳群为华北克拉通裂谷发育初...     

雄安新区的三维地质结构:来自反射地震资料的约束

研究雄安新区的地质结构,将为地壳稳定性评估、城市规划和基础工程建设,探讨油气、地热、干热岩等能源、资源的赋存规律奠立重要基础.本文综合利用最新的高精度地震和深钻井资料,建立了雄安新区的地层系统;运用构造解析方法,精细刻画了研究区的断裂系统;应用平衡地质剖面技术,重建了研究区新生代以来的构造演化过程;根据次级断层发育特征和区域上活动地震的分布规律,探讨了雄安新区的构造活动性.研究表明,雄安新区地处冀中坳陷北部与中部的过渡、转换部位,发育3个区域性不整合面,据此在纵向上划分出4个构造层;受太行山山前断层、大兴断层、容城断层和牛东断层的共同作用,该区具有凸起和凹陷相间发育的构造格局,该构造格局和断裂分布特征对区内油气和地热资源的储集条件和富集规律有着重要的控制作用;它的断陷过程始于古近纪早期,并表现出明显的幕式特征,伸展量和伸展率均逐渐减小;次级断层发育特征和区域地震分布规律表明,雄安新区新近纪以来处于相对稳定的构造位置,而其以东的霸县凹陷等地区则具有明显的构造活动性.     

准噶尔盆地南缘山前带阿什里背斜精细构造建模

准噶尔盆地南缘山前冲断带经历了多期叠加构造活动,构造变形特征复杂,对研究陆内造山变形机制具有重要意义。阿什里背斜处于北天山后方前陆部位,构造样式为分层滑脱变形体系控制的复式叠加背斜,垂向上包括浅层薄皮推覆构造系统和中深层复合构造楔系统。钻井和地震反射信息揭示,阿什里地区主要滑脱层为基底滑脱层,石炭系、二叠系泥岩层,中下侏罗统八道湾组、西山窑组煤层。阿什里背斜侏罗系底部不整合面受基底发育的叠加构造楔(由2~3个冲断席构成)控制,反冲断层之上石炭系-三叠系构成不对称背斜。阿什里西南大型石炭系推覆体之下发育泥盆系-石炭系组成的冲断席,构成(楔端点向上方突破的)构造楔。阿什里背斜北侧以一向斜与喀拉扎背斜过渡,指示冲断位移沿浅部滑脱层向北继续传播。阿什里及邻区发育的石炭系与三叠系-中下侏罗统不整合、二叠系内部不整合、二叠系与三叠系削截不整合、三叠系与侏罗系不整合、新近系与第四系不整合揭示了中-晚二叠世以来多期构造活动。其中,阿1井核部二叠系梧桐沟组之下钻遇的凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb同位素分析结果显示其年龄为289.1±7Ma(95%置信度),指示了晚海西期的构造活动。根据阿什里地区地震剖面的精细构造几何学、运动学解析,结合关键不整合面,划分了5个关键构造演化期次:中二叠世阿什里西南逆冲推覆形成古隆起;晚二叠世-晚三叠世阿什里地区存在两期小规模冲断活动;侏罗纪整体稳定沉降或弱坳陷;白垩纪-古近纪多幕隆升构造活动使阿什里地区沿基底发育叠加构造楔;中新世北天山剧烈造山活动中阿什里基底构造楔向北突破形成阿克屯-喀拉扎背斜。     

陕北盐盆马家沟组含盐系地层层序发育特征及地质意义

鄂尔多斯盆地中深部含盐系地层是中国陆相盐资源勘探开发的重点。在前人研究的基础上,文章采用Vail经典层序地层学理论,结合构造运动与海平面变化,通过对地震、测井资料的综合分析,应用井震结合技术,对古生界中奥陶统马家沟组地层开展层序地层研究,并进一步探究不同级别层序对含盐系地层发育形成的地质意义。研究结果表明,马家沟组地层划分为1个二级层序,3个三级层序,8个四级层序。二级层序（构造层序）和三级层序（沉积层序）共同影响含盐系地层平面及剖面发育特征。沉积作用（三级层序）控制原始盐体的形成;构造作用（二级层序）控制原始盐盆的形成,并对含盐系地层形态产生破坏、改造及调整。研究含盐系地层层序发育特征及其地质意义,能够为海相盆地中深层盐矿的进一步勘探开发提供方向和依据。     

活动论构造古地理的研究现状、思路与方法*

古地理学是研究地质历史时期地球表面的自然地理的综合性科学,构造古地理学是研究地质历史时期地理单元的构造属性及其演变特征的科学。地球表面的山川、流域与盆地等自然地理单元受岩石圈板块水平运动与深部地幔动力学的联合控制。自然地理单元及其演变是内、外动力长期作用的综合结果。活动论构造古地理思想是在地球系统科学的活动论、演化论、阶段论与转换论观念下的自然延伸。整体、动态、综合分析是活动论构造古地理研究的基本方法;确定构造古地理单元的边界、属性、组成、结构与演变的“五定”原则是工作的具体步骤;搭建数据化、标准化和智能化的古地理重建平台是研究的重要途径。基于活动论构造古地理思想的原型盆地分析,是对原型盆地进行复位、复原与复变,揭示原型盆地的时—空结构;而活动论的源-汇系统分析是在地球系统观指导下的深、浅部结合的全链条、全过程综合研究。活动论构造古地理是研究地表过程和能源、资源矿产分布预测的重要基础。     

晚新生代以来天山南、北麓冲断作用的定量分析

利用地表地质、二维地震和钻、测井资料建立了两条横穿天山南、北麓库车河地区和金钩河—安集海河地区的构造剖面,从几何学和运动学的角度探讨新生代以来不同序次台阶状逆断层及其相关褶皱的叠加过程、以及叠加过程中断层形态、褶皱形态与位移量之间的定量关系。生长地层和生长不整合分析表明,上新世早期(4.2～5Ma)可能是天山南、北麓新生代冲断褶皱的主要形成期,发育自天山内部的台阶状逆断层在向两侧沉积盆地扩展过程中形成多个滑脱面和断坡,断层位移在断坡位置引发褶皱变形,从而形成南北方向背斜带成排分布的构造格局。在天山南麓库车河剖面中,控制库车地区构造变形的三条台阶状逆断层位移量分别为5.7km、6.3km和18km,它们的活动时代由老到新,而位移量却逐渐增大,反映新生代以来天山南麓的冲断作用可能存在一个加速的过程。按上述数值计算,渐新世(23Ma)以来的缩短速率为1.3mm/a,上新世(5.2±0.2Ma)以来的缩短速率为3.6mm/a。在天山北麓金钩河—安集海河剖面中,山前深部楔形体内的断层位移量为16.9km,但只有6km的位移量沿中上侏罗统西山窑组煤层内的滑脱面向北传递至第二排背斜带,而至第三排背斜带,位移量已递减为0.22～0.29km。以上新世早期(4.2～5Ma)作为构造活动时间,计算出该剖面上、下构造层上新世以来的缩短速率为2.6～3.1mm/a和3.8～4.5mm/a,其中下构造层内的山前深部楔形体、霍尔果斯深层背斜和安集海背斜的缩短速率分别为3.9～4.6mm/a、1.2～1.4mm/a和0.04～0.38mm/a,这说明由于断层位移量在向北传递过程中不断被褶皱作用吸收或沿反冲断层向南消减,各排背斜带的变形强度由南向北依次减弱。