淮南煤田构造演化与煤系天然气成藏

针对淮南煤田复杂的煤系天然气地质条件,以区域构造演化为主线,结合盆地模拟和最新钻探成果(潘气1井),深入探讨了淮南煤田构造演化阶段以及构造控制下的煤系天然气成藏过程和赋存特征。结果表明:淮南煤田晚古生代成煤期以来经历了稳定沉降(C2-T2)、构造形变(T3-J3)、伸展隆升(K-E)和坳陷沉积(N-Q)四个构造演化阶段;在经历了晚石炭-中三叠世的沉降埋藏之后,淮南煤田煤系有机质热演化在三叠纪末期达到最大值,生成大量的热成因气,在侏罗纪-古近纪持续隆升剥蚀和新近纪以来的坳陷沉积后,潘气1井现今煤系最大埋深超过了2 000 m;淮南煤田总体表现为压性构造特征,对煤系天然气资源保存有利,内部发育的小型正断层,一定程度上改善了煤系储层物性,其中潘集煤矿外围地区是淮南煤田最为有利的煤系天然气勘查开发区域。     

沁水盆地地层剥蚀量研究

沁水盆地自晚三叠世以来不断抬升,遭受了多次剥蚀,但其累积剥蚀量一直悬而未决,不利于盆地模拟和资源评价。本文在沁水盆地沉积-构造演化史、热演化史研究的基础上,根据野外露头和钻井资料,以镜质体反射率反演方法为主,辅以声波时差法和构造剖面法,较为准确地确定了沁水盆地中新生代以来的累积地层剥蚀量。研究表明,沁水盆地石炭-二叠系煤层在燕山运动时期遭受最高地温,其后回返抬升并伴有地温梯度下降。参照济阳坳陷连续沉积剖面建立了镜质体反射率与深度的关系,经地温梯度校正后,计算出了沁水盆地石炭-二叠系最大埋深,从而得到其此后抬升过程中的累积剥蚀量,经与声波时差法、构造剖面法计算结果对比,三者计算结果较为符合。研究结果表明,晚三叠世以来沁水盆地累积地层剥蚀量在1400～3300m之间,其中盆地中部剥蚀量较少,一般小于2500m,盆地边缘剥蚀量较大,可达3000m以上。主要剥蚀时期为晚白垩世至新近纪,地层剥蚀量可达2000m以上;其次为晚三叠世至早侏罗世,地层剥蚀量一般小于1000m。     

济阳坳陷石炭二叠系埋藏条件及煤型气源岩分布特征

山东地区经历了多次构造运动,含煤地层遭受严重破坏,因此各地煤系保存程度差异较大。济阳坳陷是石炭—二叠系的深陷区,但济阳坳陷构造十分复杂,煤系保存于坳陷中的一些次级凹陷中。石炭二叠系的埋深多在30 0 0~5 0 0 0m范围内,次级凹陷局部出现较大的埋深变化,最大埋深可达上万米,最小埋深仅在千米左右。煤型气源岩主要为煤层和暗色泥质岩。泥质岩最厚为5 5 5.5m (惠民凹陷),煤层最厚4 0.5m (车镇凹陷),泥岩、煤层厚度分布与残留厚度的变化趋势大体一致。研究表明,济阳坳陷石炭二叠系煤层属较好的烃源岩,泥岩整体上为差—中等烃源岩,局部发育有好的烃源岩。      

沁水盆地地层剥蚀量研究

[摘 要]沁水盆地自晚三叠世以来不断抬升,遭受了多次剥蚀,但其累积剥蚀量一直悬而未决,对盆地模拟和资源评价产生了不良影响。本文在沁水盆地沉积-构造演化史、热演化史研究的基础上,根据野外露头和钻井资料,以镜质体反射率反演方法为主,辅以声波时差法和构造剖面法,较为准确地确定了沁水盆地中新生代以来的累积地层剥蚀量。研究表明,沁水盆地石炭-二叠系煤层在燕山运动时期遭受最高地温,其后回返抬升并伴有地温梯度下降。参照济阳坳陷连续沉积剖面建立了镜质体反射率与深度关系,经地温梯度校正后,计算出了沁水盆地石炭-二叠系最大埋深,从而得到其此后抬升过程中的累积剥蚀量,经与声波时差法、构造剖面法计算结果对比,三者计算结果较为符合。研究结果表明,晚三叠世以来沁水盆地累积地层剥蚀量在1400～3300m之间,其中盆地中部剥蚀量较少,一般小于2500m,盆地边缘剥蚀量较大,可达3000m以上。主要剥蚀时期为晚白垩世至新近纪,地层剥蚀量可达2000m以上;其次为晚三叠世至早侏罗世,地层剥蚀量一般小于1000m。     

羌塘盆地中生代岩相古地理研究新进展

由于资料的欠缺和分布的不均衡,羌塘盆地构造-岩相古地理研究程度总体不高,不能为烃源岩和储层的分布预测提供依据。基于盆地属性、沉积体系及组合-耦合关系的研究,解决了资料丰富区域沉积相解释的多解性、资料缺少区域沉积相预测缺乏沉积模式指导的问题,取得以下3方面的成果和认识：(1)系统梳理了可可西里—金沙江洋、班公湖—怒江洋、龙木错-双湖洋的闭合史,明确了羌塘盆地属性,指出北羌塘地块在晚三叠世—早白垩世经历了复合前陆盆地、陆内弱挤压残留海盆地、褶皱-冲断快速抬升剥蚀3个构造演化阶段,南羌塘地块在晚三叠世—早白垩世经历了被动陆缘、活动陆缘、褶皱-冲断快速抬升剥蚀3个构造演化阶段,明确了8个关键沉积时期的盆地属性。(2)基于盆地属性、沉积体系及组合-耦合关系,系统恢复了羌塘盆地晚三叠世—早白垩世10个关键地质时期的构造-岩相古地理背景,揭示了构造对沉积的控制作用,提高了资料缺少区域沉积相预测的准确度。(3)明确了烃源岩和储层发育的构造-岩相古地理背景,认为上三叠统波里拉组—巴贡组烃源岩的分布受控于前陆坳陷、被动陆缘深水陆棚等构造单元,下侏罗统曲色组烃源岩的分布受控于弧后伸展盆地、陆内弱挤压残留海盆...     

济阳-临清东部地区石炭-二叠系煤系烃源岩二次生烃研究

济阳-临清东部地区上古生界石炭-二叠系煤系源岩是油气勘探的另一个重要领域。根据研究区沉积地层构造演化分析,不同的构造演化决定了不同的埋藏史演化;研究表明,中生代期间及新生代期间石炭-二叠系煤系烃源岩存在“二次生烃”过程,石炭系煤系烃源岩是研究区的主力烃源岩,二叠系的次之;济阳坳陷累计生烃量大于临清东部地区的累计生烃量。     

“源热共控”新西兰南大盆地生烃潜力

新西兰南大盆地(Great South Basin)经历了裂谷期、拗陷期及大陆边缘期三个构造演化阶段,并发育了三套烃源岩,分别为裂谷期的上白垩统Hoiho群煤系烃源岩(为主要烃源岩)、拗陷期的上白垩统—古新统Taratu组海岸平原相煤系烃源岩和Wickliffe组海相泥岩烃源岩。源热耦合分析发现,裂谷期Hoiho群湖沼相煤系烃源岩埋藏深,有机质丰度高,热演化程度高,有效烃源岩体积大,生气潜力也大;Taratu组海岸平原相煤系烃源岩也是有效烃源岩。认为中央坳陷烃源岩发育,油气潜力大。     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系烃源岩生烃演化及与中—新生代构造演化的响应关系

渤海湾盆地石炭系—二叠系为烃源岩的古生界潜山内幕型原生油气藏认识程度低,勘探难度大,明确石炭系—二叠系烃源岩生烃演化过程及与中—新生代构造演化的响应关系对内幕型原生油气藏勘探具有重要意义。笔者等基于三维地震资料、典型井实测镜质体反射率、流体包裹体等数据资料,进一步采用构造解析、潜山埋藏史分析以及盆地生烃模拟等技术手段,探讨了渤海湾盆地黄骅坳陷中—新生代构造运动及对石炭系—二叠系烃源岩生烃演化的控制作用,明确了生烃时期及有利生烃范围。研究表明,黄骅坳陷中—新生代构造活动经历了“两期裂陷,两期抬升”的四个演化阶段,形成多种类型的埋藏史,构造运动引起的古地温变化使南北地区烃源岩进行差异了生烃演化,裂陷建造作用促进地温上升,有利于有机质生烃,挤压改造作用抑制地温上升,有机质生烃中止。乌马营潜山及歧北潜山具有3次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、早白垩纪、古近纪,港北潜山具有两次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、古近纪。黄骅坳陷内早期(即早—中三叠纪)生烃范围局限,晚期(即古近纪)生烃最有利,乌马营地区及歧北地区为原生油气藏有利勘探区。     

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩生烃潜力评价

冀中坳陷东北部石炭-二叠系煤系地层生、储、盖组合条件完备,上古生界自生自储煤成气藏勘探潜力巨大。笔者基于该层系"油井少、空井多"的勘探现实,通过烃源岩热解数据分析和热模拟实验工作,评价区内烃源岩的生烃潜力,以期减少勘探风险。数据分析表明,w(TOC)为10%和40%是区内煤系暗色泥岩、炭质泥岩和煤岩的有效划分界限。区内石炭-二叠系煤系烃源岩主要以Ⅲ型干酪根为主,为中等较差的油源岩和较好的气源岩。分别受岩浆热变质和深成变质作用影响,区内存在武清凹陷、苏4-苏8-苏23-文古4和葛8-大参1三个成熟度高值区,即生油气中心。结合热模拟实验结果,采用体积法算得该区石炭-二叠系地层生气总量约为4万亿m3。     

华北东部地区盆地叠合特征与古生界生烃史

华北东部地区下古生界沉积了海相碳酸盐岩潜在的烃源岩,上古生界发育良好的煤系气源岩。由于经历了多期次、不同规模盆地的多种样式的叠合,其间又经历多期次的抬升、剥蚀与改造,因此,不同地区的古生界烃源岩生烃史具有显著的差异。地层对比和上古生界RO特征指示研究区北部的济阳坳陷具有较厚的三叠系原始沉积,三叠纪盆地的叠合对古生界烃源岩生烃史具有重要影响。依据盆地叠合方式、上古生界热演化程度,将上古生界生烃史划分为三叠纪、侏罗纪-白垩纪、早第三纪以来等3个阶段,分别对应生烃史的早期、中期和晚期,早期浅埋、中期抬升、晚期深埋型地区的“二次生烃”潜力大,如济阳坳陷和东濮凹陷。上古生界盆地的均衡面式叠合使下古生界的热演化程度比上古生界至少高0.3%以上,因此,在三叠纪末下古生界基本达到生烃高峰,在一定程度上损耗了其原始有机质并降低其“二次生烃”潜力。     

下扬子地区沿江前陆盆地形成的构造控制

华北板块与扬子板块沿大别－胶南造山带的陆－陆碰撞使造 山带侧的扬子板块成为前陆变形带,并在其上发育了沿江前陆盆地。沿江前陆盆地初始继承性发育于下扬子区海退末期残留的陷区,随后于黄马青期受北界滁河断裂与南界江南断裂的对冲控制而成为双向压隐型盆地。     

准噶尔西部陆内盆地构造演化与油气聚集

准噶尔盆地西部油气资源丰富,油气分布受构造演化过程控制作用显著。本文根据地表露头、地震、钻井、同位素年代学资料对盆地西部多期构造演化进行了研究,发现现今的盆地结构是造山带与盆地的相互作用下多期成盆演化与构造叠加演变的结果。根据地层不整合接触关系与空间展布特征,将该区构造地层层序划分为石炭系、中下二叠统、上二叠统—三叠系、侏罗系、白垩系、新生界等6个构造地层层序。石炭纪末的构造事件为车排子、中拐凸起和玛湖、沙湾、四棵树凹陷的形成奠定了基础。早二叠世为伸展构造环境,形成玛湖、沙湾及四棵树3个沉降、沉积中心,盆地西部重要烃源岩形成。中二叠世形成坳陷型盆地,沉积、沉降中心由山前向盆地内迁移。中二叠世末构造运动导致了西部山前沉积地层反转与隆升剥蚀,断裂向盆地逆冲。晚二叠世—三叠纪大型坳陷盆地的沉积、沉降中心在沙湾凹陷,受车排子凸起北翼断裂控制,地层向北、西超覆沉积,相继将中拐凸起、玛湖凹陷及山前断裂带埋藏。三叠纪末的构造运动在乌-夏和车排子地区形成向盆地方向的逆冲构造带。前侏罗纪,造山带与盆地表现出不同方式、不同强度构造耦合作用。侏罗纪—白垩纪,西准噶尔的构造活动弱,湖盆地不断扩张,沉积地层不断向造山带方向超覆;沉积、沉降中心由西向东,再由东向西,最后向南迁移演化。新生代,北天山山前强烈拗陷,盆地整体南北向掀斜,形成新近纪前陆盆地。盆地的多期翘倾掀斜作用与后期沉积地层向造山带的超覆沉积作用控制了油气的聚集,被后期埋藏的冲断带成为油气富集带。     

通许找煤区构造特征及控煤构造样式浅析

通许找煤区位于华北板块南缘,属河南分区嵩箕赋煤带,总体而言,区内北部为一近东西向的开封断陷系,南部为周口坳陷系,中部为通许隆起,可谓“两坳夹-隆”。南北坳陷保存了较完整的石炭-二叠系含煤建造,中部隆起区因后期风化剥蚀,使部分含煤岩系缺失,加之后期NW向和N（N）E向断层的切割及两盘的差异升降,导致煤系地层的赋存格局又发生了次级变化．从而使本区呈现东西成带,南北成块的总体面貌,并控制着本区二1煤层的埋深。     

华北盆地三叠纪物源特征及其沉积—构造演化

华北盆地三叠纪沉积厚度大,分布广泛,其地层沉积特征很好地记录了周缘造山带或隆起区在该时期的构造演化过程。目前,前人已经对华北各地区三叠纪碎屑物源进行了大量研究,而对于物源区的认识仍存在分歧,对于盆缘地区沉积—构造演化过程的研究也相对较少。通过整理前人对华北各地区三叠纪碎屑物源研究的锆石年龄数据,并结合造山带构造演化过程和地层沉积特征,对华北盆地三叠纪碎屑物源及沉积—构造演化过程进行了整体研究。结果表明:华北北部三叠纪沉积物源均来自北缘的内蒙古隆起,锆石年龄和地层沉积特征记录了源区逐渐增强的岩浆活动和隆升过程。华北南部地区在该时期主要接受来自华北南缘二叠纪沉积盖层和北秦岭造山带的碎屑物质供给,华北南缘伴随着秦岭造山过程可能在中三叠世就已经逆冲隆升并遭受剥蚀,两者的协同演变共同控制着盆地南部沉积演化过程。鄂尔多斯盆地西北部碎屑物源主要来自阿拉善地块和北祁连造山带,西南部地区物源则主要来自盆地西南缘再旋回沉积盖层和北祁连造山带,分别为伸展和挤压状态下的内陆盆地沉积。早—中三叠世,华北盆地为统一的大型内陆沉积盆地,晚三叠世,盆地南、北缘发育沿褶皱逆冲带分布的陆内前陆盆地系统。     

雅布赖盆地构造演化与油气聚集

雅布赖含油气盆地位于中国西部河西走廊地区北部,处于华北克拉通阿尔善地块中南部过渡带,属北祁连构造带,中生代为走滑拉分盆地,新生代为挤压冲断坳陷盆地。燕山早期,形成东西向雅布赖拉张断陷,主控断裂为北大山正断层,沉积中心位于盆地南部;燕山中期,碰撞造山作用致使盆地北部急剧抬升,北部中-下侏罗统地层遭受强烈剥蚀;燕山晚期,阿拉善地块及其北部地区处于伸展构造环境,雅布赖山前产生东西向正断层,急剧活动,快速沉降,形成了北东向展布的新的拉张断陷盆地。喜马拉雅期,在挤压走滑作用下,雅布赖盆地南部形成北西向南倾逆冲的推覆构造,致使北大山正断层发生错断瓦解,最终形成"东隆西坳,南断北超"的挤压坳陷构造格局。雅布赖盆地主体沉积凹陷具有较强分割性,沉降凹陷分布于南部,最大沉积岩厚度为5 400 m;凹陷内侏罗系最为发育,中侏罗统新河组、青土井组暗色泥岩、煤岩为烃源岩,砂岩为储集层,新河组泥岩互层作盖层,构成盆地内最主要的含油气组合。由于雅布赖盆地特定的早期深埋,晚期抬升破坏构造格局,造就侏罗系砂岩储层早期强烈压实致密,侏罗系煤系烃源岩成熟较晚,构造发育期与烃源岩排烃期不匹配,生成油气主要表现为近源成藏与层内滞留,形成源内自生自储,致密油应是主要勘探对象。     

循化-化隆盆地晚白垩世以来盆山耦合过程: 来自物源与磷灰石裂变径迹年代学分析的证据

循化-化隆盆地新生代沉积及盆地基底和周缘山系磷灰石裂变径迹年代学分析揭示了青藏高原东北缘晚白垩世以来经历过3期隆升剥露事件: (1)盆地基底及拉脊山和西秦岭北缘构造带磷灰石裂变径迹年龄分析普遍记录了晚白垩世-始新世中期相对快速的区域性的隆升剥露事件, 西秦岭北缘快速抬升的起始时间为84Ma, 受控于向北的逆冲抬升; 向北到循化-化隆盆地中部的拉目峡抬升的起始时间为69Ma; 更北的拉脊山一带快速抬升期主要为40~50Ma, 从而反映晚白垩世-始新世中期的快速抬升由南向北逐渐扩展.这一期构造隆升事件导致循化-化隆盆地和临夏盆地缺失了北部西宁-民和盆地古近纪所具有的西宁群沉积.隆升剥露结束于31Ma左右, 此时化隆-循化盆地向东与同时期的临夏盆地相连为一个统一的大型西秦岭山前盆地, 两者具有相同的构造、沉积演化史, 因此循化-化隆盆地他拉组底部地层年龄最老不会超过临夏盆地最老地层的古地磁年龄, 即29Ma.(2)渐新世晚期约26Ma拉脊山开始双向逆冲隆升, 并可能延续到中新世早期约21Ma, 隆升作用使循化-化隆盆地成为挟持于拉脊山逆冲带和西秦岭构造带之间的山前挤压型前陆盆地, 循化-化隆盆地开始大规模沉积巨厚的他拉组冲积扇相粗碎屑岩.(3)通过循化-化隆盆地咸水河组和临夏组的沉积相分析、古流方向和砾石成分分析, 揭示出拉脊山构造带在中新世8Ma左右发生的最大规模的双向逆冲隆升事件, 这次事件直接导致循化-化隆盆地由前陆挤压盆地转变为山间盆地, 形成现今青藏高原东北缘的盆山地貌基本格局.      

Tectono–sedimentary Evolution of the Late Triassic Xujiahe Formation in the Sichuan Basin

The early stage of Sichuan Basin formation was controlled by the convergence of three major Chinese continental blocks during the Indosinian orogeny that include South China,North China,and Qiangtang blocks.Although the Late Triassic Xujiahe Formation is assumed to represent the commencement of continental deposition in the Sichuan Basin,little research is available on the details of this particular stratum.Sequence stratigraphic analysis reveals that the Xujiahe Formation comprises four third-order depositional sequences.Moreover,two tectono-sedimentary evolution stages,deposition and denudation,have been identified.Typical wedge-shaped geometry revealed in a cross section of the southern Sichuan Basin normal to the Longmen Shan fold-thrust belt is displayed for the entire Xujiahe Formation.The depositional extent did not cover the Luzhou paleohigh during the LST1 to LST2 （LST,TST and HST mean Iowstand,transgressive and highstand systems tracts,1,2,3 and 4 represent depositional sequence 1,2,3 and 4）,deltaic and fluvial systems fed sediments from the Longmen Shan belt,Luzhou paleohigh,Hannan dome,and Daba Shan paleohigh into a foreland basin with a centrally located lake.The forebulge of the western Sichuan foreland basin was located southeast of the Luzhou paleohigh after LST2.According to the principle of nonmarine sequence stratigraphy and the lithology of the Xujiahe Formation,four thrusting events in the Longmen Shan fold-thrust belt were distinguished,corresponding to the basal boundaries of sequences 1,2,3,and 4.The northern Sichuan Basin was tilted after the deposition of sequence 3,inducing intensive erosion of sequences 3 and 4,and formation of wedge-shaped deposition geometry in sequence 4 from south to north.The tilting probably resulted from small-scale subduction and exhumation of the western South China block during the South and North China block collision.     

唐王陵砾岩的形成时代及其构造与沉积环境探讨

唐王陵砾岩自20世纪60年代发现以来,其形成时代和沉积环境就争议不断,至今没有定论。作者根据唐王陵附近多个露头点唐王陵砾岩与上下地层的接触关系、岩性和古生物特征,结合渭北隆起西段2口油气探井的钻探结果,将其地质时代确定为晚奥陶世赫南特期;基于北秦岭岛弧在中奥陶世之后持续隆升,秦岭北坡及其以北的古生代和更老地层不断向北倾覆倒转,同时遭受不同程度的变质与剥蚀,北秦岭和华北陆块之间的弧后盆地演变为前陆盆地并逐渐闭合的共识,并结合该套砾岩地层的反旋回沉积特征和发育大量碎屑流、颗粒流及浊流等重力流沉积的事实,认为唐王陵砾岩是一套沉积在晚奥陶世末期,不断抬升并遭受剧烈崩塌剥蚀的北秦岭以北的前陆盆地陡岸背景下的前陆斜坡脚海底扇沉积体。该结论不但厘清了唐王陵砾岩与东庄页岩的时代归属,也为北秦岭和渭北地区加里东期前陆盆地的构造演化及石油地质研究奠定了基础。     

华北地区古生界海相油气潜力分析

华北地区自早元古代结晶基底形成以后的沉积盖层发育演化可划分为五个阶段:拗拉槽—克拉通边缘(Pt_2—Pt_3);克拉通—被动大陆边缘(∈—T_1);裂谷盆地(T_2—K);拉张断陷盆地(E);坳陷盆地(N—Q)。中、上元古界—古生界海相碳酸盐岩和碎屑岩为该区海相油气勘探提供了多套勘探层系和广阔空间,并以二次生烃(再生烃)为特征,构成再生烃油气系统。海相油气勘探的有利地区,一般古生界保存完好,二次生烃强度大,且为晚期成藏。划分出了13个古生界二次生烃的有利区块,它们一般位于中一新生代沉积凹陷区,海相烃源岩主要为奥陶系碳酸盐岩和石炭系一二叠系煤系地层,二次生烃强度在5×10~8～70×10~8 m~3/km~2范围。作为多种沉积盆地类型并存的叠合盆地,具有多旋回构造运动、多套生储盖组合、多阶段生烃的特征,使同一区域内有多种油气系统的叠合,构成复合油气系统。区内存在古生古储再生烃油气系统、古生新储再生烃油气系统、新生古储油气系统等几种基本类型的油气系统。对华北地区海相油气的勘探应重视印支运动和燕山运动的破坏作用及后期沉降导致的二次生烃作用,尤其是在中—古生界地腹保存较完整、且晚白垩世—早第三纪再次埋藏发生二次生烃作用的地区应该具有良好的勘探前景,是天然气勘探的重要地区。     

中国西北部含油气盆地的构造带类型及其复式油气藏(田)初探

中国西北部含油气盆地具有四大类型有利油气成藏构造带,包括前陆带、中央隆起带、凹陷背斜带和斜坡构造带。前陆带还可分为前陆隆起带、前陆逆冲断裂带及前陆逆冲前锋带三个亚类。这些构造带控制了油气藏的形成与聚集,构成了在垂向上相互叠置、平面上复合连片,形成不同的复式油气聚集区。前陆带主要分布在塔里木盆地西南缘和北缘、准噶尔盆地西北缘和南缘、吐哈盆地北缘、酒泉盆地南缘以及柴达木盆地北缘;中央隆起带仅在塔里木、准噶尔两个盆地发育;凹陷背斜带的典型实例为塔里木盆地英吉苏凹陷中部的英南构造带,另外还包括塔里木盆地满加尔凹陷哈德逊东河砂岩不整合超覆尖灭带和准噶尔盆地漠区坳陷的莫西断鼻等;斜坡构造带以柴达木盆地红柳泉斜坡构造带为代表,它由地层不整合圈闭和地层超覆圈闭形成复合构造样式。