鄂尔多斯盆地加里东期不整合面类型及分布特征*

加里东期不整合面是早古生代华北板块内一个重要的盆地性质转换界面。鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳岩溶型油气藏和二叠系本溪组、太原组铝土质泥岩气藏的发现,促进了地质学家对该地区古生代加里东运动性质的探讨。基于大量的野外露头、钻井和地震资料,对加里东运动形成的不整合面的识别标志、不整合类型及其空间分布、不整合结构和时间变量进行深入解析。研究表明: (1)加里东运动后,鄂尔多斯盆地的古地貌形态大致可分为鄂托克旗—定边一带的高地貌区、神木—靖边—富县以及吴忠地貌过渡区、中东部地势低缓东倾区; (2)奥陶系顶部不整合面相邻地层呈角度各异的接触关系,具有“削截(下)—整一(上)”、“削截(下)—超覆(上)”的结构,整体表现为盆地边缘为具削截和褶皱的高角度不整合、盆缘向盆内过渡地区的低角度不整合及盆内大范围分布的平行不整合; (3)不整合面也是上、下古生界之间形成的主要风化壳界面,长期的沉积间断和风化剥蚀为该区铝土质泥岩发育奠定了环境背景,而铝土岩不仅可作为下古生界风化壳气藏的理想盖层,同时也是陇东勘探新区天然气大规模聚集成藏的有利场所。     

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。     

呼图壁背斜构造模型和成因机制

呼图壁背斜位于准噶尔盆地南缘褶皱—冲断带的北部,属于天山向准噶尔盆地下方逆冲带的最前缘。基于全新的高精度三维地震资料,本文揭示了呼图壁背斜具有上下分层变形的特点,背斜发育双层滑脱的构造形态,浅层主要以古近系紫泥泉子组的石膏质泥岩为滑脱面,与上覆的古近系和新近系地层产生滑脱背斜;深层主要以侏罗系的八道湾组和西山窑组的煤层为区域性的滑脱面,产生侏罗系和上覆地层的断背斜构造,深浅层滑脱叠置,总缩短量达1 210 m。受二叠系隆凹构造格局的影响,石炭—二叠系古凸起对新生界的变形具有定形、定位的作用。利用ADS法定量分析和研究表明呼图壁背斜的形成经历了前期弱挤压构造运动,发育时间在新近纪,约23 Ma,后期为强烈的挤压构造运动,时间在7 Ma左右,呼图壁背斜的发育与南缘天山的期次隆起具有很好的响应。

     

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。     

西沙海槽盆地强限制性中央峡谷水道地震相与内部结构的分段特征

西沙海槽盆地中央峡谷深水水道规模大,下切深,弯曲度低,表现出强限制性与东西分段性特征。充分利用研究区二维地震资料,对其地震相特征进行识别与分段性研究,识别出中央峡谷水道体系五种典型地震相类型,分别为底部滞留沉积、浊积砂体沉积、块体流沉积、泥质沉积、滑塌沉积。水道内部充填序列与限制性强度区相关性密切。通过地震相图、沉积相图和古地貌恢复图分析,发现西沙海槽中央峡谷整体呈东西向展布,水道西宽东窄,周边地势西高东低。基于分段特征与构造断裂带的吻合性,以西沙次凹处作为拐点将峡谷分为东西两段,其中西段NWW向展布,限制性弱;东段NEE向展布,限制性强。根据展布、形态、充填等诸多方面因素,总结出了13种分段特征,其限制性与分段性主要受到构造活动、地貌形态与物源供应等的控制。     

四川多旋回叠合盆地的形成与演化

四川盆地是典型的经历了多期构造演化过程的克拉通盆地,在其多套沉积层序中富含天然气,天然气的开发利用历史悠久。近年来连续发现了普光、龙岗、合川、新场、九龙山和元坝等多个大气田。揭示四川盆地的形成演化过程,不仅为探讨克拉通盆地的成因机制奠立重要基础,而且为探索强烈构造活动环境之下油气有效聚集与保存机制提供重要线索。本文利用盆地内部最新的地面地质调查、钻探、重磁与地震等油气勘探资料,将周缘板块构造演化、造山带的发展与盆地的沉积充填密切结合,探讨四川盆地及邻区的盆地发展历史及其多旋回叠加过程。研究认为,四川盆地位于中上扬子克拉通之上,在显生宙期间,表现为板块构造围限下的陆内变形与盆地发育过程,即北侧为秦岭洋盆（早古生代为北秦岭洋,晚古生代—三叠纪为南秦岭洋）,西南侧为昌宁—孟连洋盆、金沙江—墨江洋盆、甘孜—理塘洋盆（主要为古特提斯洋盆）,东南侧为江南—雪峰陆内裂陷带（主要为早古生代裂陷）和西北侧龙门山陆内裂陷带（主要为晚古生代裂陷）,这些洋盆或裂陷带的开启与关闭使得四川盆地及邻区经历了原特提斯洋（Z—S）、古特提斯洋（D—T）与新特提斯洋（J—Q）3个演化阶段,每一阶段包括与洋盆打开有关的伸展阶段和与洋盆闭合有关的聚敛挤压阶段,这些构造作用在克拉通内部表现为伸展期（Z—O、D—P—T3x3、J12）盆地与挤压期（S、T3x46、J3—K1）盆地交替发育的特点,体现出盆地发展的旋回性。不同性质的旋回/盆地发生横向复合与垂向叠加形成多旋回盆地相叠加的“层、块”地质结构,受周缘盆—山体系多期构造作用的影响,这种“垂向分层、横向分块”的结构遭受了强烈改造,对油气聚集产生了深远的影响。     

青藏高原羌塘盆地油气生成特征

本文从沉积、地球化学的角度分析了羌塘盆地的油气生成特征.羌塘盆地的沉积及古地理环境控制了多层系生油岩的形成,但主要为三叠系和侏罗系以海相沉积为主的碳酸盐烃源岩和泥质烃源岩,厚度巨大,有机质丰度高,热演化程度较高,生烃潜力大,构成了羌塘盆地主力烃源岩.综合分析认为盆地南北坳陷连接处的鞍部为含油气远景最有利区.     

温宿北—野云沟断裂的构造几何学与运动学特征及塔北隆起的成因机制

克拉通内古隆起的构造变形是探究板块内部变形行为与大陆流变构造学的理想场所,断裂研究则是其主要突破口。本文基于新的地球物理与钻探资料,对塔里木盆地北部隆起的断裂系统尤其是其北部边界断裂的几何学与运动学开展研究。分析表明,温宿北—野云沟断裂系在重磁场与反射地震剖面上具有清楚的反映,为塔北隆起的北部边界断裂,长达600 km,自西向东由温宿北断裂、温巴什断裂和野云沟断裂三段构成。该断裂系是在早奥陶世末沿基底软弱带自南向北逆冲形成的大型断层相关褶皱带基础上在前翼发生突破而形成的,加里东末期形成雏形,二叠纪末期,受南天山洋关闭的影响由北向南的强烈挤压形成自北而南的逆冲构造系统。该逆冲系统迁就原加里东期的滑脱面发育,并对原来的逆冲系统进行叠加、改造,形成一系列小断块叠加的大型背冲断裂系统,使得该断裂带基本定型。喜马拉雅期塔北隆起轴部发育张扭性断裂构造系统,该断裂系遭受左旋压扭,断裂的活动时序自东向西趋晚,具有长期演化、多期发育、继承、叠加与复合的特征。活动强度呈古生代强烈、中生代—新生代早期弱化、新生代晚期趋强的"强-弱-强"的演化趋势,在横向上呈西段强烈、东段略弱的特征。其成因主要与早奥陶世末期北昆仑洋关闭、二叠纪末期南天山洋关闭、古近纪新特提斯洋关闭引起的周缘地体与塔里木地块的碰撞拼合相关,表现出周缘板块构造事件对板内变形的强烈影响。该断裂系是重要的油气富集带。研究其成因与演化有助于该带油气勘探的拓展,例如西秋断裂带的油气发现。