全球原型盆地演化与油气分布

在全球古板块重建基础上,对全球4 091个地质单元不同地质历史时期的大地构造特征和原型盆地性质进行厘定,并以468个重点盆地为关键标定,恢复了全球前寒武纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、早白垩世、晚白垩世、古近纪和新近纪13个地质时期的原型盆地类型及其古、今位置分布,探讨了全球原型盆地演化规律及其与烃源岩发育和油气富集的关系。全球原型盆地的形成与板块构造演化密切相关：①罗迪尼亚超大陆裂解、分离阶段,主要形成克拉通盆地和被动陆缘盆地;②冈瓦纳大陆漂移与潘基亚超大陆的形成控制古生代被动陆缘盆地、弧后盆地和前陆盆地的共同发育;③潘基亚超大陆的裂解主要控制了裂谷盆地和被动陆缘盆地的发育。全球烃源岩发育与大陆裂解、海平面上升和海侵广泛有关,主要发育于拉张环境下形成的被动陆缘盆地和裂谷盆地,以侏罗纪和白垩纪最为发育。针对多期叠加型盆地,通过分别恢复不同期次的盆地原型,预测其生-储-盖组合分布与油气富集有利区,对中国石油公司开展海外战略选区和油气勘探具有重要的指导意义。     

北大西洋段演化特征和海相烃源岩研究

北大西洋段构造演化可以划分为3个阶段,分别为二叠纪陆内裂谷阶段、三叠纪—侏罗纪同裂谷和热沉降阶段、白垩纪至今被动陆缘阶段。被动陆缘阶段包括两个演化分支,"西支"代表格陵兰板块和北美板块拉开形成的巴芬湾盆地和西格陵兰盆地,"东支"为格陵兰极块和欧洲板块拉开而发育的法罗设得兰、挪威陆架盆地和东格陵兰盆地。晚侏罗世—早白垩世是北大西洋段沉积盆地的重要成烃期,发育过渡期局限海相烃源岩、裂谷期局限海相烃源岩和被动陆缘期开阔海相烃源岩3种类型的烃源岩,其中局限海相烃源岩有机质丰度高,生烃潜力大。依据烃源岩发育特征、平面分布并结合盆地的勘探程度等因素,综合分析指出了勘探潜力大的盆地是挪威陆架盆地和法罗设得兰盆地,有较大远景资源规模的是东格陵兰盆地。     

南亚地区油气地质综合研究与区域优选

南亚地区经历冈瓦纳陆内裂陷、冈瓦纳大陆破裂与被动陆缘演化和印度板块与欧亚板块碰撞阶段,形成四大类沉积盆地,包括周缘前陆盆地、被动大陆边缘盆地、大陆裂谷盆地和克拉通盆地。含油气盆地主要分布在印度大陆的东缘和西缘,具有良好的油气地质条件,在层位上集中分布在古近系、新近系和白垩系。盆地类型与演化决定了油气富集规模和时代,有效烃源岩分布控制了油气田的平面分布,储盖组合控制了油气的纵向分布。根据盆地类型和规模、盆地石油地质条件、资源总量和盆地勘探程度等指标对南亚地区沉积盆地进行综合评价,优选出Bombay盆地、Indus盆地、Krishna—Godavari盆地、Bengal盆地、Assam盆地、Cambay盆地、Cauvery盆地、Potwar盆地等有利沉积盆地。     

西非构造演化及其对油气成藏的控制作用

西非海岸盆地群的形成和发育,与中生代以来大西洋裂开和后期的持续扩张作用有关,是冈瓦纳大陆解体和大西洋扩张形成的大陆裂谷和被动陆缘盆地。盆地的发育受西非板块构造演化的影响,经历了晚古生代-早中生代大陆克拉通阶段(前裂谷阶段)、中-晚中生代以来的裂谷阶段、过渡阶段和中生代末-第三纪的被动陆缘阶段。由于南大西洋的裂开南早北晚,受其影响,盆地的形成时间也具有南早北晚的特征。裂谷中部盆地发育良好,向南次之,北部发育较差;裂谷末期,广泛发育了一套厚层的盐岩沉积;被动陆缘发育早期继承了裂谷阶段的沉积特征,但晚期(始新世后)则与裂谷阶段相反,北部形成了巨厚的尼日利亚三角洲沉积。北部油气藏的形成明显较南部晚,加蓬盆地以南以盐下含油气系统为主,尼日利亚盆地则以盐上第三系含油气系统为主;油气藏的形成与盐岩活动形成的构造关系密切;油气分布向海方向层位逐步变新。     

中国海相残留盆地油气资源潜力评价技术探索

从活动论构造历史观出发,应用“原型控源、叠加控藏”的研究思路,分析了古中国陆、古亚洲陆和新亚洲陆3个地史阶段中陆缘与陆内盆地的形成演化,探索了中国古生界海相残留盆地TSM盆地模拟资源评价技术。研究认为中国古生代海相盆地在纵向上主要发育下寒武统、中上奥陶统-下志留统和二叠系3套烃源岩。下寒武统烃源岩分布于被动大陆边缘靠陆一侧,中上奥陶统-下志留统烃源岩分布于台内坳陷,二叠系烃源岩分布于陆内裂陷-坳陷盆地,被动边缘坳陷是烃源岩最有利发育区。烃源岩主要包括碳酸盐岩和泥质岩两类。通过原型盆地约束下的地质作用-油气响应确定性数学模拟方法进行网络整合,提供油气资源评估和位置预测,从而评价了古生代海相盆地原型的发育和后期叠加改造演化的过程及其油气意义。该方法在华北地区上古生界烃源岩潜力的评价应用中,取得了较好的效果。     

赤道大西洋被动陆缘盆地上白垩统浊积体勘探——从加纳、法属圭亚那到巴西

基于板块构造与盆地演化的相似性开展油气勘探非常广泛。南美板块与非洲板块被动陆缘区具有一致地质演化与类似的构造沉积特征。在早白垩世,伴随冈瓦纳大陆的裂解,南美板块与非洲板块分离,南大西洋开始形成。这导致了大西洋两岸被动陆缘盆地构造和沉积的相似性,     

印度东部盆地群地质特征、油气成藏与深水区勘探潜力

基于印度东部盆地群区域构造沉积演化、地层充填和油气地质特征,建立深水扇体发育和成藏模式,分析深水区勘探潜力。印度东部被动大陆边缘形成源自东冈瓦纳古大陆裂解,经历了克拉通内裂谷(P_1—T)、东冈瓦纳裂谷(J_1—K_1)、裂后热沉降(K_2)和被动大陆边缘(K_3—N)4个演化阶段,发育裂后热沉降期末、被动大陆边缘I期末和Ⅱ期末3个明显不整合,形成裂谷期和被动大陆边缘Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期4套构造层,被动大陆边缘阶段沉积是盆地群地层主体,形成近岸叠覆型扇复合体、与三角洲有关的断裂坡折部位低位扇和前缘浊积扇两类富油气沉积体系。盆地内发育下二叠统、下白垩统、上白垩统和古近系4套证实的烃源岩,平面分布差异大;发育裂谷期砂岩和碳酸盐岩、裂后热沉降和被动大陆边缘时期三角洲和深水重力流砂岩等多种类型储集层,总体为中孔、低渗条件;油气盖层多、厚度变化大,漂移期多为区域封盖,其他时期则以局部封盖为主;形成上白垩统砂岩、古近系砂岩、新近系砂岩等8个成藏组合。被动大陆边缘阶段深水区油气勘探在平面上应以克里希那和高韦里河流三角洲地区为主,纵向上则以被动大陆边缘阶段与构造相关三角洲砂体、断裂坡折处低位扇、85°E海脊附近和高韦里盆地南部海域近岸扇复合体为重点。     

西非海岸盆地油气成藏主控因素及勘探潜力

西非海岸盆地群是典型的裂谷和被动陆缘叠合盆地,盆地经历了前裂谷阶段、同裂谷阶段、过渡阶段和被动大陆边缘阶段等4个演化阶段;发育盐下裂谷期湖相泥岩和盐上海相页岩2套主力优质烃源岩,油气主要富集在第三系广泛发育的滚动背斜和盐岩相关构造圈闭内的三角洲、水下扇碎屑岩储层中。西非海岸盆地中段的尼日尔三角洲盆地深水部分第三系成藏组合,下刚果盆地深水—超深水区盐相关构造是西非未来最有勘探潜力的地区,西非南北2段低勘探程度地区有一定的勘探潜力。      

塔里木新元古代裂谷盆地南北分异及油气勘探启示

综合航磁、地震、地质和地球化学资料,研究了塔里木新元古代裂谷盆地南北分异的表层构造、沉积、分布特征及深层动力学机制,揭示了裂谷盆地演化及其对寒武纪早期沉积盆地和深层烃源岩分布的控制作用。塔里木南部裂谷盆地是罗迪尼亚超大陆裂解早期超级地幔柱活动的产物,开启于南华纪早期(约780 Ma),表现为深入塔里木盆地内部的NE向坳拉槽,而北部裂谷是泛罗迪尼亚大洋板块俯冲产生的弧后裂谷盆地,开启于南华纪后期(约740 Ma),呈近EW向狭长带状横穿整个塔里木盆地。塔里木北部新元古代弧后裂谷盆地与东亚地区晚中生代—新生代弧后裂谷盆地群的形成和演化过程十分相似,均显示向洋迁移的演化特征,但塔里木裂谷盆地从早期的断陷-拗陷最终演化成被动陆缘。塔里木新元古代裂谷盆地不仅决定同裂谷期烃源岩的分布,更控制早寒武世沉积盆地的发育,使得后者"向前相似",在现今塔北隆起与中央隆起带之间很可能发育近EW向展布的南华系—震旦系同裂谷期和下寒武统玉尔吐斯组沉积期后裂谷期烃源岩。     

伏尔加—乌拉尔典型前陆盆地石油地质特征及勘探前景分析

伏尔加—乌拉尔盆地为东欧地台东部边缘一个典型的前陆盆地,发育前寒武里菲纪—新生代第四纪地层,其中上古生界海相碳酸盐岩地层中发育良好的生、储、盖组合,形成了巨型富油气区,具有广阔的油气资源前景。其构造演化经历了陆内裂谷碎屑岩阶段、被动陆缘碳酸盐岩台地阶段、造山带前陆盆地形成阶段以及前陆盆地碎屑岩阶段。研究表明,该盆地经历了大陆开裂—大陆碰撞整个"威尔逊旋回"的构造运动,具有典型的大型前陆盆地形成与演化特征;被动陆缘阶段发育的生物碳酸盐岩为烃源岩提供了物质基础,而在前陆盆地形成时造山带强烈的区域构造运动为油气运移提供了动力,使油气大规模聚集;盆地东部褶皱带为今后重要的勘探区。      

GEOLOGIC RATIONALE FOR HYDROCARBON EXPLORATION IN THE CARIBBEAN AND ADJACENT REGIONS

Sedimentary basins in the Caribbean and adjacent areas are assessed in terms of the plate-tectonic and paleogeographic history of the regions. Primary phases of development were rifting and passive margin development during Jurassic-Cretaceous drift of North from South America; and the Late Cretaceous to Recent relative eastwards migration of the Caribbean Plate from the eastern Pacific area to its present position between North and South America.
Two primary stratigraphic suites of rock occur in the Caribbean region: (I) autochthonous Jurassic, Cretaceous and Cenozoic passive margin sediments deposited along the rifted margins of North and South American basement: and (2) allochthonous oceanic crustal and magmatic arc rocks and overlying sedimentary units of the migrating Caribbean Plate. The tectonic boundary between these suites coincides roughly with the limit of circum-Caribbean thrusted metamorphic/mafic rocks above the formerly passive Proto-Caribbean shelf rocks (episutural foredeep basins), and juxtaposition youngs from west (latest Cretaceous in southern Yucatan) to east (late Neogene in Trinidad). Although Jurassic rift/early drift-related source rocks occur in some areas. such as in Cuba—Bahamas. the primary source rocks in both suites were deposited well after rifting in the "medial" Cretaceous. Basin development during the Late Cretaceous to Recent tectonic juxtaposition of the two suites (i.e. Caribbean migration) directly controlled both clastic reservoir facies deposition and hydrocarbon maturation in many areas around the Caribbean. Basin development, source and reservoir rock deposition, and maturation of source rocks in all basins in the region can be directly related to plate-tectonic evolution. A satisfactory understanding of the hydrocarbon potential of the Caribbean/northem South American province therefore requires a full appreciation of the region's plate-tectonic evolution.     

叠合盆地概念辨析

中国大陆地处西伯利亚与冈瓦纳大陆之间的转换构造域，在地质历史上依次受古亚洲洋、特提斯一古太平洋与印度洋一太平洋三大动力体系的控制，其主体由包容在几个巨型造山带之间的华北、扬子、华南、塔里木等小陆块及众多的微陆块拼合而成。发育在这些陆块之上及其边缘的沉积盆地多为叠合盆地，即由同一阶段的原型盆地发生复合、不同阶段的原型盆地相叠加的盆地类型，经历了多个阶段运动体制(包括构造体制与热体制)的变革。新元古代Rodinia古陆解体至三叠纪Pangaea泛大陆形成过程以及侏罗纪以来Pangaea大陆裂解与聚敛过程构成全球的两个构造巨旋回，在中国境内形成了以三叠纪为界的不同叠合盆地类型。在每一巨旋回内部还发育次一级的开一合旋回，多个伸展体制与挤压体制或走滑体制的相互转换期成为盆地的多个关键构造变革时期，从而导致原型盆地多次叠合。多旋回叠合盆地是我国沉积盆地的主要特色，具有独特的油气聚集与分布规律。图1参54     

鄂尔多斯盆地及其邻区关键构造变革期次及其特征

鄂尔多斯盆地为典型的克拉通内盆地,油、气、煤、盐、铀等矿产资源丰富。研究构造运动的期次、序列与性质将为揭示克拉通盆地的成因与演化过程奠定基础,同时也将为探讨多种能源、矿产资源赋存的内在机制提供依据。基于近年来的高精度区域反射地震剖面和深井资料,结合周缘地质露头分析,通过厘定鄂尔多斯盆地的关键构造变革时期,建立了盆地演化的时-空框架。研究表明,鄂尔多斯盆地由下至上发育10个区域不整合面,分别为长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系和第四系底界不整合面;盆地发育中元古界、寒武系-奥陶系、上石炭统-三叠系、侏罗系、下白垩统和新生界6个构造-地层层序。鄂尔多斯盆地的形成与演化受控于周缘板块构造作用,经历了中元古代早-中期大陆裂解、寒武纪-中奥陶世被动大陆边缘、晚奥陶世主动大陆边缘形成与碰撞造山、晚石炭世-二叠纪末期周缘裂解、中生代早期大型陆内坳陷、中生代中-晚期陆内前陆盆地和新生代周缘断陷等演化过程。鄂尔多斯盆地岩石圈深部的构造作用相对活跃,盆地内部发育中奥陶世、中-晚三叠世、早白垩世与晚中新世4期中酸性、中基性火山活动,其中,早白垩世晚期的火山活动强烈。结合周缘板块构造事件、盆内岩浆活动和盆地沉降-隆升过程分析,鄂尔多斯盆地经历了新元古代、晚奥陶世、中-晚三叠世、晚侏罗世-早白垩世、新生代5个关键构造变革期,这些构造变革期控制了盆地的构造演化和地质结构,对鄂尔多斯盆地的油气分布产生了深远影响。     

阿拉伯板块被动陆缘盆地油气差异富集主控因素

通过对阿拉伯板块被动陆缘盆地内含油气系统的系统表征和类比分析,结合中东地区油气田最新资料和前人研究成果,揭示阿拉伯板块被动陆缘盆地构造沉积演化、源盖成藏要素和油气富集的相关关系,探索盆地油气差异富集的主控因素。阿拉伯板块被动陆缘盆地群发育内克拉通、弧后、被动陆缘和活动陆缘4个超级含油气系统,其中被动陆缘和内克拉通超级含油气系统油气最为富集;区域上油气主要富集于中阿拉伯盆地和鲁卜哈利盆地,层系上石油主要储集于白垩系和侏罗系,而天然气则主要富集于二叠系和三叠系;阿拉伯板块被动陆缘盆地群油气的差异富集主要受3个因素的控制,即优质烃源岩的展布与盆地的正向构造带控制油气的区域分布,区域盖层控制油气的层系分布。      

被动大陆边缘盆地油气勘探新进展与展望

2006年以来被动大陆边缘盆地已成为全球油气储量的主要增长区。通过统计分析被动大陆边缘盆地的勘探趋势,系统总结了被动大陆边缘盆地的地质进展,阐述了主要盆地的油气分布基本特征和勘探潜力,并提出了下阶段被动大陆边缘盆地油气勘探的主要方向。被动大陆边缘盆地油气勘探呈现出由浅水盐上走向深水盐下、由构造走向地层-岩性、由大西洋向印度洋拓展、由常规带走向极地、天然气储量比重日趋增大等5方面趋势,在深水盆地、深水沉积、盐下储层等方面取得的新进展是取得油气突破的重要原因。大西洋沿岸、印度洋西岸被动大陆边缘盆地在一定程度上具有规律性的共轭关系,但其油气富集程度、分布和类型有很大差异,以共轭关系为主线对寻找新的勘探领域提供了新勘探思路。对于未来的被动大陆边缘盆地油气勘探,应重点评价近期获得突破的深水区盆地,并坚持对含盐盆地盐下裂谷期层系进行持续勘探,同时要加强超深水盆地的前瞻性研究。     

板块构造旋回与全球含油气区类型划分,油气资源展布

一个完整的全球性板块构造旋回发展的各个阶段，可形成６种不同类型的含油气区，在大陆内部和陆缘裂谷扩张型含油气区、陆间裂谷扩张型含油气区、窄大洋型北洋洋深海盆含油气区、环绕新生广大洋的被动型大陆边缘含油气区、环太平洋沿岸的主动型大陆边缘含油气区以及与大陆间磁撞活动有关的含油气区。     

南大西洋含盐盆地油气富集规律及勘探潜力

南大西洋含盐盆地油气资源丰富,各盆地具有相同的构造演化历史和相似的地层发育特征,但油气分布极不均衡。研究了这些盆地构造演化、地层、油气成藏条件及油气分布特征后指出,南大西洋盆地经历了裂谷、过渡和被动大陆边缘3个演化阶段,发育盐下、盐岩和盐上3套层序,盐下、盐上2套烃源岩,盐下、盐上碳酸盐岩和盐上碎屑岩3套储集层,形成3套成藏组合。盐上成藏组合油气富集主要取决于盐上浊积砂岩储集层的发育程度和盐上烃源岩的成熟度,在下刚果—刚果扇盆地最为富集;盐下-盐上成藏组合油气富集主要取决于油气运移通道、盐上储集层的发育程度,在坎波斯盆地最为富集;盐下成藏组合油气富集主要取决于裂谷盆地规模、基底隆起和盐岩盖层,在桑托斯盆地最为富集。宽扎盆地的盐下层系、桑托斯盆地和坎波斯盆地的外部高地带和中部低凸带盐下碳酸盐岩、各盐盆伸展区盐上碳酸盐岩层系是极具勘探潜力的新领域。     

陆缘和陆内前陆盆地主要特征及含油气性研究

依据前陆盆地的发展演化、剖面结构、层序关系和生储盖组合特点,将前陆盆地划分为陆缘前陆盆地和陆内前陆盆地两大类,其中陆缘前陆盆地包括周缘前陆盆地和弧后前陆盆地.它们之间的主要区别表现在:(1)从盆地构造演化上看,陆缘前陆盆地经历了裂谷被动边缘或弧后裂谷阶段,陆内前陆盆地则缺乏这一阶段;(2)从盆地层序结构上看,陆缘前陆盆地下伏海相被动大陆边缘层序或弧后裂谷层序,陆内前陆盆地一般缺失海相层序;(3)从成因机制上看,陆缘前陆盆地与碰撞造山或弧后造山作用有关,陆内前陆盆地则主要与造山期后碰撞带再旋回活动有关;(4)从烃源岩发育特征上看,陆缘前陆盆地发育海相和陆相烃源岩,陆内前陆盆地主要形成陆相烃源岩.由此可见,这两类盆地的地质特征和含油气性有明显区别.