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    2004年  29卷  第5期

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    大型油气系统形成的盆地动力学背景
    李思田
    2004, 29(5): 505-512.
    摘要:
    找寻大油气田的急迫任务带动了当今新一轮战略性、区域性的基础地质和石油地质研究.在盆地中识别富生烃凹陷及其所控制的油气系统具有关键意义.没有富生烃凹陷就没有大油气田赖以形成的首要基础.富生烃凹陷及大型油气系统的形成又有其特有的盆地动力学背景, 认识后者对前者的控制关系可提供战略性预测.渤海湾盆地作为中国东部陆上及海域伸展类盆地最重要也最典型的代表, 其数十年勘探和研究历程揭示了富生烃凹陷、大型油气系统和盆地动力学过程的内在联系.岩石圈伸展和裂陷的背景下, 盆地内隆坳分异的构造格架、快速沉降、高地温和异常高压系统提供了富生烃凹陷和大型油气系统形成的构造背景, 与古近系中晚期有利的古气候、古环境条件匹配形成了最有利生烃的超富养湖盆类型.根据多个富生烃凹陷的典型研究提出了大型油气系统形成的模式, 进一步分析了富生烃凹陷形成背景的多样性.值得指出的是, 目前所知西北地区大型叠合盆地中最重要的富生油凹陷, 如准噶尔盆地的二叠纪中央凹陷、塔里木盆地的满加尔凹陷可能都形成于伸展和裂陷背景下, 中新生代则以挤压、挠曲占优势.提出用当代盆地动力学和油气系统的思路与方法重新认识含油气盆地及其油气系统演化的动力过程, 进行新一轮基础性、区域性研究, 为发现新领域、找寻大油气田提供地质理论基础.
    中国近海含油气盆地新构造运动与油气成藏
    龚再升
    2004, 29(5): 513-517.
    摘要:
    自中新世末(大约5.2Ma) 至今是中国近海新生代盆地裂后热沉降最活跃的时期, 并伴随着裂后构造再活动.这一期构造运动, 即本文所定义的新构造运动, 调整和控制了各含油气盆地的油气最终成藏和油气田的定型分布.阐述了新构造运动的概念、识别依据、成因机制以及对油气藏形成的控制.在中国近海, 新构造运动的主要表现包括中新统末、上新统与第四系之间及层系内部的不整合、中新世和第四纪沉降、沉积中心的迁移、非常发育的晚期断裂活动及活跃的天然地震等.不同盆地新构造运动的强度、发育机制不同, 其对油气成藏与分布的控制亦不同.以渤海湾盆地渤中坳陷、莺歌海盆地和东海盆地西湖坳陷为例, 系统地论述了中国近海新构造运动对油气藏形成的控制和影响.渤海新构造运动控制了渤中坳陷及其周围油气晚期成藏, 莺歌海盆地底辟活动控制了天然气晚期成藏, 东海西湖坳陷新构造运动部分破坏了油气藏
    渤中坳陷超压-构造活动联控型流体流动与油气快速成藏
    郝芳, 蔡东升, 邹华耀, 方勇, 曾治平
    2004, 29(5): 518-524.
    摘要:
    渤中坳陷是东营组沉积期及其之后渤海湾盆地沉降-沉积速率最高的地区, 亦是晚期断裂活动最强烈的地区.较高的沉降-沉积速率产生了重要的成藏物质效应: (1) 持续的较快速沉降-沉积使东营组发育较深湖-深湖相泥岩并成熟, 从而使渤中坳陷发育沙河街组和东营组2套有效源岩; (2) 较高的沉降-沉积速率引起的压实不均衡及伴生的源岩快速生烃引起较强的超压, 超压对有机质热演化的抑制作用使沙河街组源岩生、排烃滞后, 从而使沙河街组和东营组在晚期同时保持在较有利的生、排油阶段, 这是渤中坳陷油气资源丰富和油气晚期快速成藏的物质基础.较强的超压和强烈的断裂活动决定了超压-构造活动联控型流体流动, 进而决定了油气幕式快速成藏过程和油气分布: 油气主要富集于新近系, 新构造运动控制油气分布
    万安盆地中部坳陷——一个巨大的富生烃坳陷
    金庆焕, 刘振湖, 陈强
    2004, 29(5): 525-530.
    摘要:
    万安盆地位于万安断裂西侧, 是一个大型的走滑拉张盆地.其中部坳陷为富生烃坳陷, 发育有渐新统湖沼相、海湾相泥岩和下中新统浅海相泥岩2套主要烃源岩, 渐新统烃源岩具有良好的生烃潜力, 下中新统烃源岩次之.万安盆地的油气藏主要分布于中部坳陷及其相邻的西北断阶带、北部隆起和中部隆起, 而在北部坳陷、南部坳陷和东部隆起上仅见油气显示.研究表明, 万安盆地这种油气分布特征明显地受中部富生烃坳陷所控制.
    岩石圈地幔结构及其对中国大型盆地的演化意义
    宋晓东, 李思田, 李迎春, 郑斯华, 解习农
    2004, 29(5): 531-538.
    摘要:
    Pn波是通过莫霍面下方的上地幔顶部的地震波.由于Pn波的速度随温度和物质成分而变化, 以及Pn波各向异性可以反映地幔形变的历史.因此Pn波的速度以及各向异性成为探索岩石圈结构的重要工具.中国岩石圈地幔的Pn速度的特征是很高速的异常区和很低速的异常区呈镶嵌状出现, 反映了地质结构的不均匀性.西部大型盆地(塔里木、准噶尔、吐哈、柴达木和四川盆地) 具有较高的Pn速度和较弱的各向异性, 反映出这些盆地的岩石圈是冷的和坚硬的, 其变形较小.大面积的华北地区, 在太古代的基底下具有明显的Pn波低速度.研究结果表明与这些地区裂谷、岩石圈减薄和地幔上涌区相一致.Pn波各向异性与在最新(和目前正在进行) 的大规模变形期间, 岩石圈地幔沿NNE向右旋简单剪切相一致.华北的金矿藏以及华北和松辽盆地的石油储藏的位置明显地与该区的低Pn波速度区相吻合, 表明该区金属成矿和油储的形成与中、新生代以来在岩石圈地幔中的热活动, 以及壳幔之间的相互作用过程密切相关.
    湖平面相对升降对断陷湖盆充填过程影响的数值模拟
    蔡希源, 辛仁臣
    2004, 29(5): 539-542.
    摘要:
    数值模拟工作的研究对象多为海相被动大陆边缘盆地, 湖平面相对升降对盆地充填过程影响的数值模拟尚处于起步阶段.根据松辽断陷盆地的充填特征, 采用数值模拟方法, 模拟了在湖平面总体上升背景下, 3个湖平面变化周期的断陷湖盆充填特征.在模拟过程中, 假定构造沉降和碎屑供应为常数, 湖平面升降为一正弦函数.模拟结果表明: (1) 每一个湖平面升降周期形成一个相应的层序, 在湖平面升降周期的极小值点形成层序界面; (2) 湖平面升降规模直接控制了所发育的层序规模, 所模拟的3个湖平面升降周期中, 第二周期湖平面升降规模较大, 所形成的层序的分布范围及厚度均较大; (3) 湖平面升降所形成的沉积层序要很好地保存下来, 必须具备以下条件: ①湖平面保持总体上升, 在总体上升的背景上叠加次一级的湖平面升降; ②在湖平面发生周期性变化的同时, 叠加盆地基底的沉降.在具备上述条件下所得到的模拟结果与实际剖面吻合较好.
    南海海域新生代沉积盆地构造演化的动力学特征及其油气资源
    姚伯初, 万玲, 刘振湖
    2004, 29(5): 543-549.
    摘要:
    通过对构造环境、地球物理场特征、盆地生储盖层发育等方面对比研究, 讨论南海南北部沉积盆地的油气资源分布特征, 为在南海进行油气勘查指明方向.目前油气勘探实践证明, 南海南部的油气资源比北部丰富, 究其原因, 南海北部为被动大陆边缘, 张性沉积盆地的烃源岩体积较小, 而南部挤压环境下形成的沉积盆地的烃源岩体积大; 北部的地热流较南部小, 因此地温梯度也较小, 如北部陆架上的珠江口盆地的热流值在5 3~ 87mW /m2之间, 平均6 7mW /m2, 而南海南部大曾母盆地平均热流值达97mW /m2, 最大值达130mW /m2, 故南部边缘烃源岩的成熟度比北部高; 由于南部边缘处于挤压构造环境, 因此在沉积盆地中形成了许多挤压构造, 而北部边缘一直处于张性构造环境, 形成的构造较少且较小; 同时, 南部边缘沉积盆地中, 烃源岩生烃与构造形成在时间上搭配较好.因此, 在南海南部边缘沉积盆地中形成了许多大型油气田, 而南海北部边缘沉积盆地中, 大型油气田较少, 中小型油气田较多.这就是为什么南海南部边缘的油气资源比北部丰富的地质原因.
    西加拿大盆地油砂储层中的泥夹层特征
    胡元现, ChanM., BharathaS., GurbaG., LeeD., PapadimitrioS.
    2004, 29(5): 550-554.
    摘要:
    西加拿大盆地含有丰富的油砂资源, 主要产于阿尔伯达省东北部的下白垩统马克马里组(McMurrayFormation).该组含有不等的砂泥斜互层.这些砂泥斜互层(IHS) 在局部很发育.描述其中的泥夹层为建立客观的储层模型提供了的重要数据.试图从6个方面对泥夹层进行描述并简要讨论如何利用这些描述结果去建立客观有效的储层模型.
    岩浆成矿体系的热演化和剥露史的数字模拟
    傅清平, McInnesBrent I.A., DaviesPeter J.
    2004, 29(5): 555-562.
    摘要:
    通过对岩浆冷却过程的数字模拟研究, 揭示出岩浆在冷却成矿过程中的温度分布和变化规律及影响因素.在此基础上, 进一步应用高精度的温龄计组合来限定岩浆成矿体系的热演化和剥露历史, 精确地计算出岩浆的初始侵位时间和深度、矿物结晶时间、冷却速率、冷却和暴露地表时间, 以及剥露和剥蚀速率等重要参数, 并将模拟结果应用于斑岩铜矿床的成矿研究中.研究表明, 将精确的年龄测试手段与计算机模拟技术相结合, 可为定量研究岩浆矿床的热演化和剥露史、深入了解矿床的成因机制提供一种有效方法.
    莺歌海盆地天然气成藏动力学
    朱伟林, 王振峰, 黄保家
    2004, 29(5): 563-568.
    摘要:
    采用地质与地球化学、宏观与微观相结合的研究方法, 探讨莺歌海盆地的成藏动力学过程, 具体表现在: 通过成藏流体非均质性剖析揭示了底辟浅层气田多源混合-幕式充注的成藏特点, 流体活动的地球物理特征和地球化学资料显示底辟断裂为深成天然气向上运移提供了良好的通道, 而异常高压是流体压裂运移的关键动力, 并驱使梅山-三亚组烃源岩生成的天然气向上运移、聚集和散失.由于中央坳陷带气源丰富, 存在供大于散的物质基础, 尤其是“幕式”集中运移具有高的排烃效率, 因此, 莺歌海盆地底辟带浅层构造在距今1.2~ 0.1Ma如此短暂的时间里天然气依然能够聚集成藏.
    莺歌海盆地坡折带特征及其对沉积体系的控制
    谢玉洪, 王振峰, 解习农, 任建业, 姜涛
    2004, 29(5): 569-574.
    摘要:
    坡折带是层序样式划分的重要依据.大量地震剖面的精细解剖表明, 莺歌海盆地坡折带可划分为构造坡折带和沉积坡折带, 进而将层序构成样式划分为四类, 即挠曲坡折型、断裂坡折型(生长断裂型)、沉积坡折型(陆架陆坡型, 相当于Ⅰ类层序)和缓坡型.不同类型层序样式控制不同低位体的空间分布.挠曲坡折、断裂坡折和沉积坡折控制了各三级层序中斜坡扇和盆底扇的分布, 而缓坡控制强制性海退型低位三角洲的分布.详细的构造研究表明, 莺歌海盆地裂后期边缘断裂, 如①号断裂和莺东断裂在不同时期不同部位仍表现出程度不同的活动性.正是由于这些断层的活动性及其在空间上的差异性, 控制了盆地内坡折带的发育.
    太平洋古陆的破碎消亡与中新生代华北克拉通板内构造岩浆活化
    周瑶琪, 赵士宝
    2004, 29(5): 575-582.
    摘要:
    回顾了太平洋撞击成因假说的主要内容, 重点围绕太平洋古陆消亡的内外动力学机制进行讨论, 认为P/ T之交发生在太平洋地区的撞击事件撞裂了岩石圈板块, 导致岩石圈下的地幔对流方式发生重大转折.在这种全新的对流方式驱动下, 太平洋古陆板块伴随新生洋壳板块的俯冲和碰撞而逐渐消亡并拼接到环太平洋大陆边缘, 与此同时, 环太平洋构造域开始形成.这种以太平洋构造域为中心的深部构造热体制深刻地影响了环太平洋大陆板块在中新生代的构造岩浆活动.
    中国东部中新生代断陷盆地幕式裂陷过程的动力学响应和模拟模型
    林畅松, 张燕梅, 李思田, 任建业, 张英志
    2004, 29(5): 583-588.
    摘要:
    结合盆地充填和构造演化的整体分析并进行计算机定量模拟, 揭示了中国东部中新生代断陷盆地的沉降-充填、构造及热演化等对幕式裂陷过程的动力学响应.渤海湾和江汉等盆地的整个裂陷期常表现出3~ 4个裂陷作用幕, 不同裂陷幕的断裂展布方向、岩浆作用、沉降中心以及沉积体系分布等都发生了明显变化.如江汉盆地从白垩至新近纪同沉积断裂的展布就显示出从北西向北东向转化的趋势.幕式裂陷构造沉降速率的变化控制着区域性(二级)沉积旋回和层序类型的发育和演化, 强烈裂陷沉降幕常发育深湖盆型层序, 而初始和晚期裂陷幕以发育浅湖和河流-浅湖型层序为特征.幕式裂陷过程不能用经典的单幕裂谷模型进行正确的描述; 通过校正每一裂陷幕的初始条件和拉伸系数, 建立了适用于幕式拉伸裂陷过程的多幕均匀瞬时拉伸模拟模型.应用这一模型对莺歌海盆地的模拟分析揭示了多幕裂陷过程中岩石圈结构及深部热流等的演化趋势, 其结果得到了地质和地球物理资料的佐证.
    异常压力环境下流体活动及其油气运移主通道分析
    解习农, 刘晓峰, 赵士宝, 姜涛
    2004, 29(5): 589-595.
    摘要:
    沉积盆地的油气生成、运移和成藏过程与盆地流体作用密切相关, 而异常压力环境下流体活动有其特殊性, 因而与之相关的油气运移和成藏也有其特殊性.对于异常压力体系(包括高压和低压)而言, 存在2类流体系统, 即半开放型和封闭型流体系统.前者由于封闭层的间歇开启导致流体幕式释放, 后者以封闭层内热对流作用为主.按照封闭层开启的成因机制可划分为3类, 即水力破裂或流体压裂型、断裂型、断-压双控型.封闭层的间歇开启构成异常压力环境下油气运移的主通道.这些流体活动和油气运移在海底以及盆地的浅层和深层显示不同地球物理特征, 如气苗、麻坑、气烟囱和流体底辟带等.同样, 还可以利用岩石中残留的一些标记或异常现象示踪盆地流体活动, 如流体包裹体、地层水化学、有机地球化学异常、成岩作用异常、流体场动态模拟等.这些特征和标志为流体和油气运移主通道的识别, 同时也为异常压力环境下油气勘探提供重要的依据.
    断陷盆地构造坡折带形成机制及其对层序发育样式的控制
    任建业, 陆永潮, 张青林
    2004, 29(5): 596-602.
    摘要:
    断陷盆地是典型的构造活动型盆地, 盆地中各种类型的坡折带均有其发育的构造背景和控制机制.以中国东部中新生代断陷盆地的研究为基础, 提出了断陷盆地构造坡折带的分类方案, 描述了各类构造坡折带的基本特征和形成的构造机制, 建立了陆相断陷盆地层序发育的综合模式.断陷盆地中的构造坡折带可分为断坡带、弯折带、挠曲带和枢纽带4种类型.断坡带受控于断陷盆地内各种类型的同生断裂作用, 弯折带则与主控边界断层的几何学形态密切相关, 形成于铲式正断层控制的断层上盘内, 而挠曲带与基底正断层的隐伏式活动有密切的关系.上述3种类型的构造坡折带都是由盆地上盘的变形作用所产生的, 而枢纽带的发育则是盆地上盘的旋转掀斜作用引起的变位所致, 同时这类坡折带发育于主边界断层为陡倾平面状正断层控制的断陷盆地内.构造坡折带的发育特征、空间分布、演化过程和组合样式决定了盆地的可容空间和物源系统, 因而制约了沉积物的分散过程和砂体的分布样式.揭示构造坡折带与沉积相的展布关系, 将有助于阐明盆地内部沉积体系分布规律, 有效地进行砂体预测.
    陆相断陷盆地层序类型与隐蔽油气藏勘探——以南堡凹陷古近系为例
    冯有良, 周海民, 李思田, 刘蕴华, 董月霞, 曹中宏
    2004, 29(5): 603-608.
    摘要:
    以南堡凹陷高分辨率三维地震、测井和丰富的地质资料为基础, 运用高精度层序地层分析方法, 结合盆地构造和沉积充填特征的研究, 在南堡凹陷古近系识别出了1个超层序组、4个超层序、11个三级层序, 在柳北扇三角洲体系可划分出6个四级层序.根据古构造坡折带控制层序类型和层序构成模式的思路, 通过南堡凹陷古近系同沉积构造发育特征的分析, 认为南堡凹陷古近系存在同沉积断裂坡折带和同沉积背斜挠曲坡折带2种类型, 由此决定了南堡凹陷古近系主要发育了同生断裂坡折型层序和同沉积背斜挠曲坡折型层序, 建立了这2种类型层序体系域构成模式.其中同生断裂坡折型层序和同沉积背斜挠曲坡折型层序的低位域砂体及高位域砂体成藏条件优越、地震剖面易于识别, 是隐蔽油气藏勘探的主要目标.
    琼东南盆地中东部三亚组层序构成及有利区带预测
    王华, 陆永潮, 廖远涛, 王振峰, 李绪深
    2004, 29(5): 609-614.
    摘要:
    三亚组为琼东南盆地中东部②号断裂带地区重要的勘探目的层段之一.运用地震资料并结合钻井等其他资料, 将三亚组划分为2个三级层序: S60—S52、S52—S50, 并指出这2个层序发育的背景为挠曲双陆架坡折型.其中S60—S52层序表现出断拗转换阶段的特征, S52—S50层序则为隐伏断裂控制的挠曲坡折的特征.层序内体系域的发育受上述层序地层格架的控制, 下切谷、斜坡扇等低位体在S60—S52层序内较发育, 前积楔、斜坡扇等低位体在S52—S50层序内较发育.2个层序内海侵和高位体系域均受双坡折带控制, 并可划分出滨浅海陆架、陆坡和深海-半深海等沉积体系.指出了②号断裂带三亚组内的有利勘探区带.
    从沉积到成岩两种截然不同的地质环境——吐哈盆地砂岩型铀矿研究实例
    焦养泉, 吕新彪, 王正海, 王敏芳
    2004, 29(5): 615-620.
    摘要:
    砂岩型铀矿床的形成既需要适当的沉积环境做准备, 又与成岩环境关系密切.通过宏观沉积学和泥岩元素地球化学分析探讨了吐哈盆地西南缘水西沟群的沉积介质环境, 利用砂岩样品的流体包裹体及激光拉曼光谱分析阐明了成岩环境.研究发现, 从沉积期到成岩期研究区的水西沟群具有2种截然不同的地质环境: 沉积期泥岩矿物中Sr/Ba比值小于0.3, B平均值为46.35×10-6, 同时具有淡水动物化石组合, 显示为温暖潮湿的贫氧、淡水介质环境, 但到成岩期却演化为具有有机质参与的中低温(156.1℃)、超盐度(7.4%)成岩环境, 现今环境(地下水盐度为7.8%)恰好与成岩环境相似.值得注意的是, 研究区铀成矿的年龄(104± 1)Ma、(24± 1)Ma、(7± 0)Ma与成岩期基本吻合, 表明具有有机质参与的中低温、超盐度环境也可能是砂岩型铀矿的成矿环境.
    松辽盆地北部青山口—姚家组西部坡折带成因及演化
    辛仁臣, 王英民
    2004, 29(5): 621-624.
    摘要:
    沉积盆地的坡折带是非构造圈闭发育的最有利场所.地质、地球物理资料综合研究结果表明, 松辽盆地北部青山口-姚家组沉积时期西部明显发育富裕一级坡折带和泰康-大安二级坡折带.隐伏断裂、差异沉积与压实作用控制了坡折带的形成与演化.松辽盆地西部发育扎赉特旗、嫩江和哈拉海3个隐伏岩石圈断裂带, 坳陷期主要受松辽盆地北部物源、齐齐哈尔物源和英台物源影响, 扎赉特旗、嫩江岩石圈断裂带和齐齐哈尔、英台物源控制了富裕一级坡折带的形成和演化, 哈拉海隐伏岩石圈断裂带、松辽盆地北部和英台物源控制了泰康-大安二级坡折带的形成和演化.
    滦平盆地沉积-构造演化及高精度层序地层特征
    武法东, 陈永进, 侯宇安, 张峰, 李寅
    2004, 29(5): 625-630.
    摘要:
    为了确切描述扇三角洲各相带空间分布形态与规模, 以便与地下相同类型的沉积体进行比较, 采用精细露头层序地层学的方法, 重点对滦平盆地晚期阶段发育的扇三角洲序列进行了高精度层序划分.在幕式构造作用下, 滦平盆地经历了5期火山喷发和构造沉降演化阶段.在分析目前高精度层序划分意见的基础上, 提出了以初始水泛面作为划分四级层序界面的观点, 建立了若干界面识别标志; 提出了划分五级层序的基本原则.按照上述观点, 对滦平盆地所研究层段进行了高精度层序划分, 共划分了2个层序、15个四级层序和40多个五级层序.剖析了滦平扇三角洲沉积构成, 认为它是属同生断裂构造控制的近源陡坡粗粒浅水为主的扇三角洲体系, 发育了3种沉积组合, 共17种成因相.概括了盆地构造活动性对扇三角洲发育的3种控制模式, 即构造平静期干旱气候发育了缓坡浅水型扇三角洲; 沉降作用为主的构造活动期发育陡坡半深水-浅水型扇三角洲; 盆缘抬升为主的构造活动期则发育陡坡粗粒扇三角洲.研究结论对于中国东部类似盆地的沉积体系类比以及能源勘探开发都具有借鉴意义.