石油地質(zhì)學(xué)課件:第八章 油氣聚集單元1_第1頁(yè)
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1、第八章 油氣聚集單元第一節(jié) 油氣聚集單元基本概念 油氣聚集單元全球油氣大區(qū)含油氣盆地域(含油氣?。┡璧兀ㄖ髋璧亍⒏脚璧兀┷晗?隆起凹陷/凸起洼陷/低凸起構(gòu)造帶圈閉群圈閉油氣層油氣聚集單元盆地含油氣系統(tǒng)成藏體系區(qū)帶油田油氣藏流動(dòng)單元第二節(jié) 含油氣盆地的概念與分類(lèi)一、含油氣盆地的概念和分類(lèi)盆地的三重概念,即地貌盆地、沉積盆地和含油氣盆地。地貌盆地:四周被高山或高原圍繞的低洼地貌區(qū)域,主要是指地形而言。沉積盆地:是指在某一特定地史時(shí)期,地殼長(zhǎng)期不斷下沉接受沉積物堆積所形成的地質(zhì)單元。含油氣盆地:是指具有良好的生儲(chǔ)蓋組合和圈閉條件,并且已經(jīng)發(fā)生油氣生成、運(yùn)移和聚集,發(fā)現(xiàn)工業(yè)性的油氣 聚集的沉積盆地。(

2、一)、含油氣盆地的概念 盆地:地殼上具有相同或相似發(fā)育特征的相對(duì)沉陷的區(qū)域性構(gòu)造單元。簡(jiǎn)而言之,地殼上相對(duì)沉陷的區(qū)域性單元。 含油氣盆地:含有工業(yè)價(jià)值油氣田(藏)的盆地。 (二)、盆地分類(lèi) 1.基于盆地幾何學(xué)方面參數(shù)分類(lèi) (1)基于面積:超巨型盆地( 100萬(wàn)平方千米)、巨型盆地(50 100萬(wàn)平方千米)、大型盆地(10 50萬(wàn)平方千米)、中型盆地( 1 10萬(wàn)平方千米)、小型盆地( 1萬(wàn)平方千米)。 (2)基于平面形態(tài):圓形盆地、橢圓形盆地、長(zhǎng)條形盆地、三角形盆地和多邊形盆地,等。 (3)基于剖面形態(tài):對(duì)稱(chēng)性盆地和非對(duì)稱(chēng)性盆地。 2.基于盆地形成地質(zhì)時(shí)間 太古代盆地、元古代盆地、古生代盆地、

3、中生代盆地、新生代盆地等等。 3.基于沉積作用和盆地形成時(shí)間關(guān)系分類(lèi) (1)先成盆地(地貌盆地):盆地基底在沉積物充填前就是地貌上的相對(duì)負(fù)向單元。 (2)同生盆地(狹義的沉積盆地) :盆地的沉陷作用與其中沉積作用同時(shí)的盆地。必要特征是有邊緣沉積相。 (3)次生盆地(構(gòu)造盆地):盆地沉積物形成后由于構(gòu)造作用形成的盆地。 4.基于沉降速率和沉積速率關(guān)系分類(lèi) (1)欠補(bǔ)償盆地 (2)補(bǔ)償盆地 (3)過(guò)補(bǔ)償盆地 5.基于盆地下伏地殼性質(zhì)分類(lèi) (1)陸殼盆地 (2)過(guò)度性地殼盆地 (3)洋殼盆地 6.基于大地構(gòu)造位置分類(lèi) (1)固定論分類(lèi):克拉通盆地、山前盆地、山間盆地等等。 (2)板塊構(gòu)造分類(lèi):與分離

4、型邊緣有關(guān)的盆地、與會(huì)聚型邊緣有關(guān)的盆地、與走滑型邊緣有關(guān)的盆地、板塊內(nèi)部的盆地。 基于盆地形成的區(qū)域性應(yīng)力條件分類(lèi)(基于地球動(dòng)力學(xué)) (1)拉張性盆地(2)擠壓性盆地(3)走滑性盆地圖7-2 斷層動(dòng)力學(xué)模式和盆地形成(主應(yīng)力軸123) (據(jù)劉和甫,1983) 三、含油氣盆地的結(jié)構(gòu) 含油氣盆地的結(jié)構(gòu)包括三個(gè)部分:基底、蓋層和周邊。1、盆地的基底 盆地基底的巖性、形態(tài)上的差異強(qiáng)烈地控制著后期沉積物的分布方式,盆地的基底通常有兩種: 前震旦的變質(zhì)巖系:大部分發(fā)育在地臺(tái)區(qū),由于剛性較大,構(gòu)造活動(dòng)性較小,使得其上的含油氣盆地,一般都具有較大規(guī)模,形態(tài)上大都呈橢圓形。生油層系穩(wěn)定且廣泛分布,儲(chǔ)集層類(lèi)型較

5、多,除砂巖儲(chǔ)集層外,石灰?guī)r儲(chǔ)集層和白云巖儲(chǔ)集層也較發(fā)育,油氣藏的含油氣面積大,油藏保存條件較好。 年輕的褶皺帶:發(fā)育在地槽區(qū),由于褶皺帶往往成長(zhǎng)條形,所以盆地大都呈長(zhǎng)條形,規(guī)模相對(duì)較小。沉積蓋層以中、新生代為主,生油層系和含油巖系因多次沉積旋回而多次出現(xiàn)并且厚度較大但不穩(wěn)定;油氣運(yùn)移條件較好;圈閉類(lèi)型多;油氣藏形成較快但保存條件較差;油氣顯示普遍。 2、盆地的周邊 盆地的周邊實(shí)際上是盆地基底與蓋層的接觸方式,通 常有以下幾種形式: 超覆接觸:一般位于地臺(tái)區(qū),以前震旦結(jié)晶巖系為基底,坳陷型,沉積中心與沉降中心一致。 斷層接觸:往往為同生斷層,盆地以斷陷為主,平面上為長(zhǎng)條形,剖面上為槽型。 斷超接

6、觸:盆地一般不對(duì)稱(chēng),沉降中心偏于斷層一邊。 3、盆地的蓋層 含油氣盆地的蓋層(又稱(chēng)表層)就是含油氣盆地內(nèi),覆于基底之上的沉積巖層。 含油氣盆地的結(jié)構(gòu):基底、蓋層和周邊,三者有機(jī)結(jié)合,共同組成一個(gè)沉積盆地,缺一不可。含油氣盆地與一般沉積盆地的差異是,含油氣盆地具有油氣生成、運(yùn)移并聚集成工業(yè)油氣藏的特征,而最本質(zhì)的特征是生油。任何一個(gè)含油氣盆地都必須具有至少一個(gè)生油凹陷(或中心)。同盆地的基底、周邊和蓋層一樣,生油凹陷是構(gòu)成含油氣盆地必不可少的部分。缺少生油凹陷的盆地,不能稱(chēng)為含油氣盆地。四、含油氣盆地的內(nèi)部構(gòu)造 含油氣盆地是一種沉降大地構(gòu)造單元,洼陷是含油氣盆地的基本特征,但由于基底的結(jié)構(gòu)不同,

7、以及構(gòu)造活動(dòng)的差異性,盆地沉降時(shí),其基底并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的洼地或平面,而是有的部份沉降較快,拗陷較深;有的部份則沉降較慢,拗陷較淺,這樣就形成了相對(duì)隆起和拗陷,它們之間為斜坡。一級(jí)構(gòu)造:隆起、坳陷和斜坡,是基底起伏而形成的構(gòu)造,盆地內(nèi)最高一級(jí)的構(gòu)造。 隆起:盆地內(nèi)大面積的相對(duì)上升部份,基底埋藏淺,其沉積表層常發(fā)育不全,厚度薄,沉積物粗。甚至,基底露出水面而成為剝蝕區(qū)。隆起翼部常有地層超覆和巖層尖滅出現(xiàn),它是捕捉油氣的場(chǎng)所,在形態(tài)上,隆起略呈橢圓形及長(zhǎng)條形,它的形成多與基巖塊斷升起有關(guān)。 坳陷:是盆地在地質(zhì)歷史上大面積相對(duì)下降占優(yōu)勢(shì)的負(fù)向單元,基底埋藏深、沉積表層厚,地層發(fā)育全而連續(xù),沉積物細(xì),與

8、隆起常以大斷裂為界,是盆地內(nèi)有利生油區(qū)。隆起與拗陷常相伴而生,對(duì)應(yīng)而存在,兩者緊相毗鄰,隆起起著分隔坳陷的作用。 斜坡:是坳陷向盆地周邊抬升的部份。斜坡與隆起的翼部相似,常存在地層超覆和巖性尖滅等圈閉,是油氣運(yùn)移聚集的良好場(chǎng)所。 二級(jí)構(gòu)造:二級(jí)構(gòu)造在盆地的展布并不是孤立的和雜亂無(wú)章的,而是按一定的規(guī)律成群、成帶出現(xiàn),這些群和帶的規(guī)模,處于一級(jí)構(gòu)造和三級(jí)構(gòu)造之間。二級(jí)構(gòu)造有背斜褶皺帶、單斜撓曲帶、斷裂構(gòu)造帶等,都屬于沉積蓋層褶皺。但也有少數(shù)除有蓋層褶皺外,還有基底翹升參加,如長(zhǎng)垣,即為具有基底突起核心的蓋層褶皺帶。二級(jí)構(gòu)造控制著油氣區(qū)域性運(yùn)移和聚集。 三級(jí)構(gòu)造:盆地內(nèi)沉積蓋層因褶皺和斷裂活動(dòng)而形

9、成的構(gòu)造,如背斜、向斜、斷層等,這是盆地最低一級(jí)的構(gòu)造, 是油氣聚集的基本單元。 在含油氣盆地的構(gòu)造劃分上,在我國(guó)有些 大型的分隔性較強(qiáng)的盆地,如渤海灣盆地,在每個(gè)坳陷內(nèi)還有凸起、凹陷,其規(guī)模大于二級(jí)構(gòu)造而小于一級(jí)構(gòu)造,實(shí)際上是從一級(jí)構(gòu)造分化出來(lái)的,一般稱(chēng)之為亞一級(jí)構(gòu)造,每個(gè)坳陷有獨(dú)立的油氣生成、運(yùn)移、聚集。因此,首先把盆地劃分為坳陷、隆起和斜坡,在此基礎(chǔ)上再劃分為三級(jí)構(gòu)造,含油氣盆地的這種構(gòu)造劃分方法,稱(chēng)為三級(jí)四分法。 第二節(jié) 含油氣盆地的類(lèi)型與特點(diǎn) 根據(jù)盆地發(fā)育的地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境,可把含油氣盆地分為3大類(lèi):張性盆地、壓性盆地和剪切盆地。進(jìn)而依據(jù)所處大地構(gòu)造位置和盆地發(fā)育特征把含油氣盆地細(xì)分為

10、10亞類(lèi)。其中,陸內(nèi)裂谷、大陸邊緣和前陸盆地是最重要的油氣聚集區(qū)。 根據(jù)大地構(gòu)造觀點(diǎn)不同: 固定論:是根據(jù)軟流圈的熱流動(dòng)所引起的垂直運(yùn)動(dòng)來(lái)解釋盆地的形成。大洋的形成就是海洋化的結(jié)果。即槽臺(tái)學(xué)說(shuō)。 膨脹論:認(rèn)為地球一直處于膨脹之中,大洋的形成不是海洋化的結(jié)果,而是由于沿著洋中脊的增生作用和擴(kuò)展作用。即海底擴(kuò)張?jiān)恚褐醒牒X是地幔對(duì)流上升的地方,軟流層的地幔物質(zhì)不斷從這里涌出、分異、冷卻固結(jié)成新的大洋地殼,以后涌出的一股巖漿“熱流”又把先前形成的大洋地殼向外推移,后浪推前浪式地每年由海嶺向兩旁擴(kuò)張,不斷為海洋地殼增添新的條帶。 活動(dòng)論:是以巖石圈在軟流圈上的水平運(yùn)動(dòng)來(lái)解釋盆地的形成,即板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)

11、(拉張、俯沖、碰撞、轉(zhuǎn)換斷層)。板塊邊界的類(lèi)型 1. 背離型板塊邊界(拉張力) 稱(chēng)被動(dòng)大陸邊緣,地震活動(dòng)不顯著,構(gòu)造作用不明顯。 2. 聚合型板塊邊界(擠壓力) 稱(chēng)主動(dòng)大陸邊緣,地震活動(dòng)強(qiáng)烈,構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈。 (1) 洋殼俯沖到陸殼下面,并被吸收進(jìn)地幔(B型俯沖) (2) 陸殼與陸殼碰撞(A型俯沖) 3. 平行的板塊邊界(剪切力)一、張性環(huán)境發(fā)育的含油氣盆地張性盆地 以背離板塊活動(dòng)和拉張構(gòu)造為主,由于地幔上隆,地殼變薄而沉降,也可以是由于盆地形成以前,高溫?zé)崃魇沟貧ぢ∑?,后?lái)隨著高溫巖石圈熱力衰減而發(fā)生沉降。 主動(dòng)裂谷:地幔上隆,地表處于張性應(yīng)力狀態(tài),加之重力側(cè)向擴(kuò)張作用,使地殼破裂,形成裂陷盆

12、地和伸展構(gòu)造,稱(chēng)為主動(dòng)裂谷(如東非)。 被動(dòng)裂陷:由于板塊俯沖作用,造成大陸邊緣的張性變形或碰撞時(shí)大陸內(nèi)部發(fā)生張性變形產(chǎn)生的裂谷,稱(chēng)為陸內(nèi)碰撞裂谷或大陸邊緣裂谷盆地。 根據(jù)裂陷階段可分: 大陸內(nèi)裂谷盆地 陸間海盆地 被動(dòng)大陸邊緣盆地 根據(jù)所處的位置有: 孤后(間)裂谷盆地 夭折谷或坳拉槽(一)內(nèi)陸裂谷盆地(大陸裂谷盆地) 1. 內(nèi)陸裂谷盆地:大陸內(nèi)部區(qū)域性巖石圈規(guī)模的正斷裂所控制的縱長(zhǎng)形沉降谷。 2. 演化過(guò)程。 3. 一般特征 (1)下伏地殼為大陸型地殼; (2)沉積蓋層常具有雙層結(jié)構(gòu); (3)地溫梯度常較高(一般大于30度/千米); (4)同沉積正斷層控制裂谷的格架,斷層常為鏟形; (5)

13、圈閉類(lèi)型以滾動(dòng)背斜、掀斜斷塊(潛山)及底辟為特征,但各種圈閉均可發(fā)育。陸相生油為生油特征??删哂胸S富油氣資源。圖7-3 裂谷盆地演化示意圖 (二)內(nèi)陸拗陷盆地 1.內(nèi)陸坳陷盆地:位于大陸板塊內(nèi)部坳陷型盆地。 2.形成過(guò)程:可能與地幔上隆后塌陷有關(guān)。 3.一般特征 (1)常為圓形盆地,剖面上為碟狀。 (2)沉積物較均勻分布。常有淺海相沉積。 (3)地溫梯度較低。 (4)圈閉以背斜為特征。但各種圈閉都可以有;生油巖常為海相;可具有較豐富油氣資源。圖7-4 威林斯頓盆地麥迪生灰?guī)r(密西西比系)頂部構(gòu)造等高線圖與橫剖面圖(轉(zhuǎn)引自陳發(fā)景,1982) 頂部構(gòu)造等高線田顯示盆地平面上呈近圓形,橫剖面表示充填

14、盆地的各時(shí)代地層;1.麥迪生蛆缺失區(qū) (三)被動(dòng)大陸邊緣盆地 1.被動(dòng)大陸邊緣盆地:位于拉張性大陸邊緣、下伏過(guò)渡性地殼的盆地。 2.形成過(guò)程:大陸裂谷分離后,其間發(fā)育大洋,該盆地位于大洋與大陸交界處。 3.一般特征 (1)位于鄰近開(kāi)闊大洋的大陸邊緣; (2)沉積以冒地棱柱體為特征,下伏大陸裂谷和陸間裂谷沉積。 (3)地溫梯度正常相;油氣資源極其豐富。 (4)各種圈閉都有,以斷層、滾動(dòng)背斜和底辟及礁型為特征;生油巖為海相圖75 冒地斜棱柱體演化圖解(據(jù)Dickinson, 1976) 從早期過(guò)渡型地殼快速下沉?xí)r底部為碎屑巖相(A), 進(jìn)一步發(fā)展到以撓曲下沉為主的三角洲碎屑沉積和藻灘碳酸鹽沉積(B

15、) (四)陸間裂谷盆地(幼年洋盆) 1.陸間裂谷盆地:大陸之間強(qiáng)烈減薄、下伏過(guò)渡型地殼和部分洋殼的縱長(zhǎng)沉降谷。 2.形成過(guò)程:大陸裂谷盆地進(jìn)一步拉張、大陸型地殼強(qiáng)烈減薄成過(guò)渡型地殼并開(kāi)始新生洋殼的產(chǎn)物。 3.一般特征 (1)位于大陸之間、下伏地殼為過(guò)渡型地殼和新生洋殼; (2)沉積物:閉塞環(huán)境以紅層-蒸發(fā)巖為特征,開(kāi)放環(huán)境以紅層-濁流沉積為特征,下伏大陸裂谷沉積; (3)熱流趨于正常; (4)各種圈閉都有,特別是底辟圈閉發(fā)育,一般缺乏良好的生油巖,油氣資源貧乏。 (五)新生洋盆新生的大洋盆地,沉積物以遠(yuǎn)洋沉積為特征,油氣資源貧乏。圖76 原始大洋裂谷示意圖解(據(jù)Dickinson, 1976)

16、 張性盆地(一)內(nèi)陸裂谷盆地(大陸裂谷盆地)(二)內(nèi)陸拗陷盆地(三)被動(dòng)大陸邊緣盆地(四)陸間裂谷盆地(幼年洋盆)(五)新生洋盆壓陷盆地(一)前陸盆地(二)山間盆地(三)弧前盆地(四)殘留洋盆二、壓性環(huán)境發(fā)育的含油氣盆地壓性盆地 多沿陸緣巖漿弧或造山帶一側(cè)分布,應(yīng)力場(chǎng)以擠壓作用為主,盆地的形成與聚散型板塊活動(dòng)有關(guān)。 壓縮構(gòu)造體系的主要組成部分是弧溝系:深海溝、火山?。˙型);褶皺沖斷帶、縫合帶、消減帶雜巖體(A型)。 弧前地區(qū):火山島弧靠海溝一側(cè)的地區(qū)。 弧后地區(qū):火山島弧以后的地區(qū)。 與B型俯沖有關(guān)的盆地類(lèi)型有:海溝、弧前盆地,與A型俯沖有關(guān)的盆地類(lèi)型有:殘留洋盆地、前陸盆地、山間盆地(縫間

17、盆地)。(一)前陸盆地 1.前陸盆地:位于造山帶與克拉通之間、與造山帶同時(shí)形成的盆地。 2.形成過(guò)程:在造山帶形成過(guò)程中,由于垂直于造山帶的擠壓作用和重力作用,鄰近的克拉通發(fā)生屈曲和擾曲沉降而形成。 3.一般特征 (1)位于造山帶與克拉通之間,下伏為大陸型地殼或增厚的大陸型地殼; (2)沉積物有洪積-河流-三角洲相和濁流相,常具有向上變粗沉積序列; (3)圈閉以擠壓背斜和逆斷層圈閉為特征,生油巖既可有陸相也可有海相,可以有豐富的油氣資源。圖7-7 與碰撞造山帶毗鄰的周緣前陸盆地簡(jiǎn)圖(據(jù)Dickinson,1976) 圖78 弧后前陸盆地橫剖面簡(jiǎn)圖(據(jù)Dickinson,1976)(二)山間盆地

18、 1.山間盆地:位于造山帶之間或內(nèi)部的盆地。 2.形成過(guò)程:在若干造山帶形成同時(shí),由于垂直于造山帶的擠壓作用和重力作用,鄰近的克拉通發(fā)生屈曲和擾曲沉降而形成?;蛘呷舾稍焐綆纬珊?,在它們之間或一個(gè)造山帶內(nèi)部的負(fù)向構(gòu)造單元,充填沉積物,形成盆地,即一種地貌盆地。 3.一般特征 (1)位于陸內(nèi)造山帶之間或內(nèi)部。 (2)沉積物以陸相沉積為特征。 (3)圈閉以擠壓背斜和逆斷層圈閉為特征,生油巖為陸相,可有較豐富的油氣資源。(三)弧前盆地 1.弧前盆地:位于陸緣弧或島弧與海溝之間(弧溝間隙位置)的盆地。 2.形成過(guò)程:在若干陸緣弧造山帶或島弧造山帶形成同時(shí),由于垂直于造山帶的擠壓作用和重力作用,弧上鄰近

19、的海溝一側(cè)(弧前)沉降而形成。注:許多弧前盆地是張性盆地。 3.一般特征 (1)位于陸緣弧或島弧與海溝之間(弧溝間隙位置)。 (2)沉積物以海相火山粗碎屑沉積為特征。 (3)圈閉以背斜和斷層圈閉為特征(但各種圈閉均可發(fā)育),生油巖為多為腐植型多不成熟,油氣資源較貧乏。圖7-9 海溝、斜坡盆地和弧前盆地發(fā)育示意圖 (據(jù)Dickinson,1976)自上面下表示時(shí)間從早到晚 (四)殘留洋盆 1.殘留盆地:殘留在碰撞型縫合帶內(nèi)部局部未縫合的原始洋盆。 2.形成過(guò)程:相隔大洋的兩大陸板塊會(huì)聚,最終發(fā)生碰撞。由于兩大陸邊緣不平行,在碰撞后其間可能殘留部分原來(lái)洋盆,從而形成殘留洋盆。 3.一般特征 (1)

20、位于宏觀縫合帶之中,下伏地殼為洋殼; (2)沉積物為海相(三角洲和深海濁流沉積)。 (3)各種圈閉均可發(fā)育,生油巖有腐植型和腐泥型,可具有可觀的油氣資源。圖7-10 在地殼碰撞造山帶形成的陸間縫合(帶所伴生的沉積盆地演化簡(jiǎn)圖)(據(jù)Dickinson,1976)圖7-11 由于沿碰撞造山縫合帶發(fā)育使殘留大洋盆地逐漸封閉圖(據(jù)Dickinson,1976) 表示在碰撞造山帶某處在時(shí)間上的一系列事件,這一碰撞造山帶為穿時(shí)封閉所標(biāo)志:因此,在陸間完全縫合的遣山地段的慢性作用將在縱向上擴(kuò)散沉積物,經(jīng)過(guò)正在移動(dòng)的過(guò)程點(diǎn)沿著構(gòu)造走向?qū)⒊练e物供給殘留大洋盆地中的復(fù)理層濁流海底扇 三、走滑型含油氣盆地 僅介紹拉

21、分盆地。 1.拉分盆地:位于走滑斷裂的釋壓彎曲部位,或兩雁列走滑斷裂釋壓疊階部位,主斷裂走滑作用形成的盆地。 2.形成過(guò)程:走滑斷裂的釋壓彎曲部位,或兩雁列斷裂釋壓疊階部位,主斷裂走滑作用,造成大致平行主斷裂方向的拉張形成的盆地。 3.一般特征 (1)位于走滑斷裂的釋壓彎曲部位,或兩雁列走滑斷裂釋壓疊階部位; (2)沉積物既可是海相,也可是陸相,沉積物相變迅速,常有巨大的厚度; (3)各種圈閉都有,生油巖既可海相,也可陸相,可具有豐富的油氣資源。圖7-12 理想的拉分盆地簡(jiǎn)圖(據(jù)Crowell,1974) 四、我國(guó)含油氣盆地的分布格局及演化 中國(guó)含油氣盆地有四期演化階段:賀蘭山裂陷旋回(中、晚

22、元古代);祁連裂陷旋回(早古生代);天山裂陷旋回(晚古生代);中新生代裂陷旋回與上疊盆地形成。 中新生代以后,從古中國(guó)大陸形成并與古亞洲大陸聯(lián)合以后,這一規(guī)模巨大的大陸板塊,作為一個(gè)獨(dú)立的整體,同相鄰的板塊發(fā)生了明顯的構(gòu)造地質(zhì)作用,并在中新生代進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。主要是表現(xiàn)為太平洋板塊向西北的型俯沖和印度洋板塊的向北擠壓碰撞,所以中國(guó)中新生代以來(lái)的中國(guó)大陸構(gòu)造,主要表現(xiàn)為陸相裂陷沉積盆地星羅棋布,極為發(fā)育及其在東西方向上的差異。以賀蘭山龍門(mén)山衰牢山一線和大興安嶺太行山武陵山一線為界分為東、中、西三部分,即東部地區(qū)的裂陷盆地、西部地區(qū)的擠壓盆地、中部克拉通盆地的演化。1、太平洋板塊俯沖形成東部

23、地區(qū)的裂陷盆地 中生代起,板塊俯沖帶即存在,新生代俯沖帶大致沿深海溝分布,臺(tái)灣為其島弧,向北與琉球日本相連,向南與菲律賓相接。使中國(guó)東部自元古代、古生代以來(lái)南北分異轉(zhuǎn)變?yōu)楸北睎|、北東構(gòu)造格局。同時(shí),自古生代以來(lái)存在的東西向構(gòu)造走向,仍穿插在北北東北東構(gòu)造之間,起著明顯的分隔作用的復(fù)合作用。 隨著太平洋板塊俯沖帶向東遷移以陰山深斷裂帶,秦嶺深斷裂帶和南嶺深斷裂帶,分為四段:松遼斷坳盆地區(qū)、華北渤海灣裂谷盆地區(qū)、江漢裂谷盆地區(qū)和北部灣裂谷盆地。屬弧后裂谷盆地。1、太平洋板塊俯沖形成東部地區(qū)的裂陷盆地 油氣聚集特征: 構(gòu)造體系:1. 正斷層組成的地塹、地壘和斷階構(gòu)造形式;2. 正斷層上升盤(pán)形成屋脊斷

24、塊,下降盤(pán)上常發(fā)育披蓋背斜;3. 發(fā)育巖鹽等可塑性巖層,可形成鹽構(gòu)造。 圈閉類(lèi)型:斷層、披蓋背斜、滾動(dòng)背斜、鹽丘構(gòu)造古潛山。2、印度板塊碰撞形成西部地區(qū)的擠壓盆地 印度板塊不同地質(zhì)時(shí)期向北的移動(dòng)形成了西部中新生代的沉積盆地,三疊紀(jì)至中侏羅世,羌塘地塊與塔里木柴達(dá)木盆地南緣的碰撞,造成西北諸盆地陸相碎屑巖建造,富含有機(jī)質(zhì)的泥巖和含煤建造;中、晚侏羅世早白堊世岡底斯地塊北移,繼續(xù)發(fā)展了西北諸盆地邊緣逆沖斷層帶,并形成巨厚的陸相紅色碎屑巖沉積。印度板塊在早白堊世到第三紀(jì)繼續(xù)向北移動(dòng),并沿雅魯藏布江縫合帶發(fā)生碰撞,其主要向北的擠壓作用,使西北所有盆地的邊界逆斷層帶劇烈活動(dòng),盆地抬升,巨厚的粗碎屑物質(zhì)在

25、山前撓曲地帶廣泛分布。 西部盆地受擠壓作用的同時(shí),還有橫向推移,形成走滑拉分盆地,主要集中在印度地臺(tái)與塔里木地臺(tái)或與楊子地臺(tái)或與華北地臺(tái)之間的交界地區(qū)。盆地主要類(lèi)型為:前陸盆地,山間盆地等。2、印度板塊碰撞形成西部地區(qū)的擠壓盆地 油氣聚集特征: 構(gòu)造體系: 盆地形成與造山帶的擠壓活動(dòng)有關(guān),盆地往往不對(duì)稱(chēng),發(fā)育有中生代新生代的山前坳陷,邊界受逆沖斷層控制; 盆地靠近山前褶皺發(fā)育緊密線狀排列的背斜和向斜,背斜兩翼不對(duì)稱(chēng),靠穩(wěn)定地塊方向一翼較陡,甚至倒轉(zhuǎn),并伴有逆斷層各逆沖斷層,靠褶皺山脈一翼較緩,幅度由高變低,逐漸變?yōu)榇笮推骄彉?gòu)造。 圈閉類(lèi)型:擠壓背斜、逆沖斷裂帶。3、板塊運(yùn)動(dòng)對(duì)中部克拉通盆地的演

26、化 克拉通多旋回盆地(四川盆地、鄂爾多斯盆地)由于遠(yuǎn)離兩大板塊,不受直接擠壓,相對(duì)穩(wěn)定,屬大陸上板內(nèi)克拉通多旋回盆地。形成時(shí)間較早,為繼承性上疊盆地,下降幅度深,面積大,保持了相對(duì)穩(wěn)定的沉積條件和較長(zhǎng)時(shí)間的溫濕氣候條件,具有成油成煤的有利條件。1. 盆地東西兩側(cè)的擠壓作用不同,使盆地東西構(gòu)造具有明顯的差別。東側(cè)(俯沖較早)抬升較早,自東向西擠壓,盆地沉積凹陷向西遷移;西緣構(gòu)造變形強(qiáng)烈(碰撞作用)。2. 東部有線狀蓋層褶皺,為北北東向背斜伴以與軸面基本平行并向南東傾斜的逆斷層;西部發(fā)育有北北東的線型緊密褶皺和向北西傾斜的逆掩斷層;中部構(gòu)造平緩,兩翼基本對(duì)稱(chēng)。 圈閉類(lèi)型:盆地邊緣為陡背斜,西部有逆

27、斷層圈閉,中央為緩背斜。 前陸盆地一、概念1前陸盆地是指位于造山帶前緣與相鄰克拉通之間的盆地。前淵盆地、山前坳陷均屬于這一類(lèi)。它包括褶皺沖斷帶、前淵、前緣隆起和后緣隆起。其中第一部分又稱(chēng)為變形帶或造山楔。正是由于造山帶的褶皺沖斷作用,導(dǎo)致巖層的構(gòu)造重疊,產(chǎn)生構(gòu)造負(fù)載,造成巖石圈的撓曲下沉。 造山帶系指造山作用中經(jīng)受強(qiáng)裂變形的地殼的狹長(zhǎng)形山帶。板塊觀點(diǎn),造山作用發(fā)生于板塊聚斂邊界,是板塊府沖、碰撞作用造成的。 1周緣前陸盆地形成于大陸殼表面向下拖曳與碰撞造山縫合線(帶)相接之處,與陸陸(A型府沖)有關(guān)。2弧后前陸盆地形成于大陸殼表面向島弧造山帶的后側(cè)方向向下拖曳,與大洋巖石圈的府沖(B型府沖)有

28、關(guān)。3破裂前陸盆地盆地的形成是因基底卷入前陸變形作用,造成塊狀隆起和基底核部褶皺所分隔的孤立盆地,這種變形樣式可以發(fā)生在周緣或弧后環(huán)境中。4再生前陸盆地 造山作用與同時(shí)代的俯沖作用或碰撞作用無(wú)關(guān),但其構(gòu)造樣式、沉積樣式、沉降特征和油氣系統(tǒng)特征與前陸盆地類(lèi)似,稱(chēng)為再生前陸盆地。 其形成機(jī)制主要與再旋回造山作用所產(chǎn)生地殼縮短和構(gòu)造負(fù)荷有關(guān)。 二、特征:1剖面特征:可能是簡(jiǎn)單形、復(fù)雜形的,背馱盆地和前淵組合,基底沖斷作用與沉積共同發(fā)生,基底沖斷將盆地分段為小盆地,沉積后變形,導(dǎo)致剝蝕。2地球物理特征重力異常在沖斷帶一側(cè)為正異常,等值線密,向克拉通方向漸變?yōu)樨?fù)異常,等值線疏。磁異常等值圖和大地電流測(cè)深

29、法中也出現(xiàn)類(lèi)似變化。3變形特征盆地一側(cè)為褶皺沖斷帶,有褶皺推覆體、疊瓦推覆體等類(lèi)型,下部常見(jiàn)雙重構(gòu)造。前緣隆起部位常發(fā)生撓曲應(yīng)力產(chǎn)生的張性或扭張性斷裂,在后期可能出現(xiàn)反轉(zhuǎn),正斷層在前陸盆地發(fā)育期可能反轉(zhuǎn),向上穿切前陸盆地層序。 盆地內(nèi)構(gòu)造樣式以臺(tái)階狀逆斷層及斷彎褶皺、斷展褶皺等為特征,沖斷方向自造山帶指向克拉通。4沉降特征前陸盆地的沉降為沖斷載荷引起的撓曲沉降,沉降幅度向克拉通方向逐漸減少,同時(shí)沉積中心也逐漸向克拉通方向遷移。但在連續(xù)粘彈性巖石圈情況下,前陸盆地的前緣隆起(Forebulge)則不斷向構(gòu)造負(fù)荷作用方向遷移,從而在造山帶附近產(chǎn)生較深和較狹的沉降中心。5巖漿活動(dòng)前陸盆地位于陸殼上,

30、一般缺乏巖漿作用事件;但下伏被動(dòng)大陸邊緣層序中可能出現(xiàn)巖漿活動(dòng)。6礦物成份特征下部層序以灰、灰綠色石英砂巖組合為主,上部以紅、雜色巖屑砂巖為主。成份成熟度由下而上明顯降低。反映早期物源以克拉通為主,而后期物源來(lái)自造山帶。7沉積特征大陸殼相撞形成縫合線,不是各點(diǎn)同時(shí)碰在一起,常呈剪刀式閉合。前陸盆地與下伏被動(dòng)陸緣層序間、前陸盆地不同階段,發(fā)育沉積層序間的不整合面。前緣隆起早期的侵蝕不整合與中期應(yīng)力松馳形成的不整合可以疊合在一起,層內(nèi)同生構(gòu)造現(xiàn)象普遍。三、石油地質(zhì)特征1源巖條件特征:具被動(dòng)大陸邊緣沉積型和前陸坳陷型烴源巖系,巖石類(lèi)型主要為海相碳酸巖、頁(yè)巖。其成熟的生油氣中心總是靠近深坳帶側(cè),受造山

31、期間的擠壓以及地層負(fù)荷的作用,深坳陷部位的油氣沿?cái)鄬?、不整合面或滲透儲(chǔ)集層向上或向克拉通一側(cè)進(jìn)行運(yùn)移。2儲(chǔ)層特征:也可分為兩大體系,下部以臺(tái)地相碳酸鹽巖為主體的儲(chǔ)集體系和上部以陸相碎屑巖為主體的儲(chǔ)集體。 3圈閉特征:背斜構(gòu)造圈閉、斷層圈閉和地層圈閉是此類(lèi)盆地最普遍和最為重要的圈閉。背斜構(gòu)造圈閉:逆沖斷層相關(guān)褶皺,分布在靠近盆地逆沖斷裂帶一側(cè)。斷層圈閉:既有裂陷階段形成的由正斷層構(gòu)成的斷塊圈閉,亦有后期造山階段運(yùn)動(dòng)影響,在逆掩沖斷作用下形成的沖斷層構(gòu)成的斷層圈閉,以及早期正斷層反轉(zhuǎn)形成的斷塊或前緣隆起軸部張扭性斷裂形成的圈閉等。與逆沖斷層有關(guān)的斷層圈閉主要發(fā)育在山前地帶;與正斷層活動(dòng)有關(guān)的斷層圈

32、閉,一是發(fā)育在早期的裂谷盆地內(nèi),二是發(fā)育在晚期靠近地臺(tái)一側(cè)。地層圈閉主要發(fā)育在靠近克拉通一側(cè)。因多期升降會(huì)形成多個(gè)不整合面,其地層總是向克拉通方向逐漸超覆,因此不整合類(lèi)地層圈閉也是前陸盆地常見(jiàn)的一種重要圈閉。由于造山活動(dòng)以及沖斷帶的不斷擠壓,盆地內(nèi)油氣藏會(huì)因此而不斷調(diào)整、改造和再分配,是油氣藏遭受破壞比較嚴(yán)重的一類(lèi)盆地。 裂谷盆地一、概述裂谷盆地也稱(chēng)伸展盆地,是地殼或巖石圈在引張作用下減薄、破裂和沉陷形成的盆地。伸展構(gòu)造是指在區(qū)域性引張作用下形成的各種構(gòu)造變形。裂谷盆地和構(gòu)造所形成的背景可以是各種不同的構(gòu)造環(huán)境下,如重力滑動(dòng)、拉張、擠壓、扭動(dòng)和上拱等條件,并可出現(xiàn)在巖石圈演化或威爾遜旋回的各個(gè)

33、發(fā)展階段。伸展盆地內(nèi)可簡(jiǎn)單劃分為大陸裂谷系、大洋中脊裂谷和過(guò)渡型或陸間裂谷。按其成因又劃分為主動(dòng)裂谷和被動(dòng)裂谷。二、石油地質(zhì)特征1油氣生成特征烴源巖可以有碳酸鹽巖、泥頁(yè)巖,源巖厚度大,有機(jī)質(zhì)以水生生物為主,且豐富、分布廣、類(lèi)型多的特點(diǎn)。地?zé)崽荻雀?,利于有機(jī)質(zhì)向油氣的轉(zhuǎn)化。2儲(chǔ)蓋組合特征坳陷型裂谷在穩(wěn)定沉積環(huán)境下,儲(chǔ)集層發(fā)育規(guī)模大、橫向穩(wěn)定、成熟度高。斷陷盆地在塊斷運(yùn)動(dòng)作用下發(fā)育規(guī)模小、橫向變化大、儲(chǔ)集層成因類(lèi)型多。蓋層巖石類(lèi)型多,主要為泥質(zhì)巖類(lèi)、鹽巖、膏巖及致密的碳酸鹽巖。生儲(chǔ)蓋組合在裂谷前期為新生古儲(chǔ)組合為主,斷陷期為自生自儲(chǔ)式組合為主,而裂谷后期以古生新儲(chǔ)組合為主。3運(yùn)移特點(diǎn)裂谷盆地中油氣

34、運(yùn)移既存在側(cè)向運(yùn)移又存在垂向運(yùn)移,但以垂向運(yùn)移為主,斷裂帶控制了裂谷盆地中油氣田的地理分布。裂谷盆地?cái)嗔洋w系發(fā)育,油氣縱向運(yùn)移十分活躍,有多期運(yùn)聚、重新分配、多期成藏的特點(diǎn),油氣往往沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移,在斷裂兩側(cè)富集,縱向含油氣井段長(zhǎng)。4油氣分布特征裂谷盆地油氣藏類(lèi)型多,主要有背斜油氣藏、斷塊油氣藏、巖性油氣藏、地層不整合油氣藏、地層超覆油氣藏。坳陷型裂谷盆地中部,一般發(fā)育與基底活動(dòng)有關(guān)的背斜油氣藏、斷塊油氣藏;斷陷盆地陡坡帶則主要發(fā)育滾動(dòng)背斜油氣藏、斷塊油氣藏、地層超覆油氣藏。洼陷帶巖性油氣藏發(fā)育,緩坡帶則以巖性上傾尖滅油氣藏、斷塊油氣藏、地層不整合油氣藏、地層超覆油氣藏為主。 克拉通盆地一、概念:地臺(tái)(Platform) :是由Suess(1885)首次提出的,表示地殼上穩(wěn)定的、自形成后不再遭受褶皺變形的地區(qū)。地臺(tái)內(nèi)大面積基底出露的地區(qū)稱(chēng)作地盾(shield)。Kober1921年用(kratogen)克拉通表示地殼上較穩(wěn)定的部分,與造山帶相對(duì)照。Stille(1936)改稱(chēng)作Craton泛指以前寒武

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