中国海相油气多期充注与成藏聚集模式研究——以塔里木盆地轮古东地区为例
摘要：中国海相盆地经历了早古生代末（加里东期）、晚古生代-早中生代（海西期）和晚新生代（喜山期）三期重大构造变动,深刻影响了海相油气生成、运移与聚集,使得油气分布规律变得非常复杂。中国海相盆地一般发育多套烃源岩,由于它们发育的时代和位置多不相同,生、排烃时间往往不同步,存在多源多期充注的特点。因此,多期油气成藏是海相盆地的一个重要特点。多期成藏是在多期构造运动的影响下,多套烃源层多期成熟排烃的结果。塔里木盆地塔北隆起轮古东地区是一个典型的多期充注型油气藏,目前已确定的主要成藏期包括晚加里东期、晚海西期和晚喜马拉雅期三期。轮古东碳酸盐岩非均质储层形成的缝洞圈闭体系,形成早,后期构造作用使圈闭没有发生大的变化,因此保留了这三期充注的油气;油气地球化学分析资料进一步证实了这三次油气充注成藏过程。通过地质分析,再现了油气充注成藏过程,建立了海相油气多期充注与成藏聚集模式。中国海相油气地质理论新进展
摘要：近年来中国海相油气勘探呈现出快速发展势头,一批大型海相油气田被发现,海相油气的地位也愈来愈受到重视。特别是在海相石油地质新理论的指导下,海相油气勘探将进入高速发展时期,这也将会极大缓解东部陆相盆地老油区的勘探开发压力。海相石油地质新理论包括三个方面：在成烃方面,研究认为中国海相不缺乏高有机质丰度的泥质烃源岩,纯碳酸盐岩生烃能力有限;深埋高温下原油裂解成气和高演化阶段的海陆过渡相煤系烃源岩是海相天然气的主力气源;在低地温梯度和晚期深埋条件下,原油的稳定性较高,塔里木盆地液相石油可以赋存在9000m以上的储集层中,因此,塔里木盆地深层石油的勘探潜力很大。在储层方面,TSR溶蚀改造储层在深部更强烈、层间岩溶和顺层岩溶不受埋深限制或影响不明显,将解放深部碳酸盐岩的勘探。在油气成藏方面,大面积、准层状、连续型、缝洞型等油气富集模式的提出,拓展油气勘探的范围、降低了勘探成本;一批古老油藏的发现,提高了在构造复杂区寻找原生型海相油藏的信心。研究认为,近期海相勘探,围绕隆起斜坡部位勘探为主,主体勘探深度可以下移至9000m。火成岩对石炭-二叠系煤岩二次生烃作用影响的研究
摘要：华北地区石炭-二叠系煤系具有良好的油气勘探前景,已发现油气的区域大多发现了侏罗纪闪长玢岩和煌斑岩,石炭-二叠系烃源岩曾在三叠纪或侏罗纪达到生烃门限,但是缺乏成藏条件,油气没有得到保存。渐新世以来,煤系烃源岩得到深埋进入二次生烃演化阶段,并且形成了以煤成气为主、少量轻质油的油气聚集,该煤成气具有异丁烷/正丁烷、环烷烃和芳香烃含量高、乙烷碳同位素重等特点。作者以为在生烃过程中存在侵入岩与烃源岩的相互作用,并且利用热模拟实验的方法考察了煤岩在与侵入岩接触的条件下二次生烃过程,发现气态烃产率明显增加、并且气态烃组成与钻井产出的天然气相似,认为与闪长玢岩和煌斑岩确实参与了煤系烃源岩的生烃作用,指出在评价石炭-二叠系油气勘探时应当考虑这个因素。塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩储层类型与分布特征
摘要：塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩是台盆区最重要的储层之一,发育4种类型：①潮坪白云岩。以含膏泥晶白云岩为主,石膏溶孔及白云岩砾间孔发育,发育于潮间-潮上坪蒸发环境。白云石表现为MgO-CaO呈线性正相关、低Mg/Ca值及高∑REE值、锶同位素值分布在0.7085～0.7100之间,略高于同期海水值0.7090、阴极发光不发光或暗色光。储层分布主要受沉积相控制,发育于中下寒武统地层;②蒸发台地白云岩。以藻丘及颗粒灰岩选择性白云石化为特征,发育铸模孔、膏溶孔和残留粒间孔,白云石Mg/Ca值变化范围大、δ13C、δ18O值相对偏正、分别大于2‰和-4‰、阴极发光发较亮红光。储层主要发育于台内靠近台缘一侧;③埋藏白云岩。发育细晶、中晶及粗晶白云岩,以晶间孔及晶间溶孔为主,δ18O值偏负在-5‰～-10‰（PDB）之间,87Sr/86Sr值相对较大,为0.7090～0.7110,阴极发光以发暗棕褐色、紫色光为主。埋藏白云岩储层发育主要受成岩相控制,但也表现出与沉积相具有相关性,这是因为物性好的台缘、台内礁滩体及有裂缝沟通构成的开放体系更有利于埋藏白云石化作用发生;④热液白云岩。以受热液改造的结晶白云岩为特征,往往伴生热液矿物,白云石δ18O值异常偏负、一般小于-9‰（PDB）、阴极发光多发明亮红光、稀土元素标准化配分曲线中Eu出现正异常、出现高于地层背景值的异常高温包裹体;主要发育在具有上覆隔挡层的不整合面之下地层及大断裂发育带附近。上述四类白云岩在规模与分布上有不同,但都可预测。埋藏和热液白云岩规模较大,受原始沉积相带和成岩流体来源双重约束。潮坪和蒸发台地白云岩规模可变性较大,可由沉积环境重建,结合成岩相研究预测评价。塔中隆起海相碳酸盐岩大型凝析气田成藏特征与勘探
摘要：多次资评与勘探实践表明塔中隆起成藏条件优越,海相碳酸盐岩油气资源丰富,奥陶系油气藏集中赋存于上奥陶统礁滩体与下奥陶统风化壳储层中,缝洞系统控制了大型凝析气藏纵向多套叠置-横向准层状分布规律。多学科、动静态一体化研究表明,形成塔中海相碳酸盐岩大型凝析气田主力烃源岩为寒武-奥陶系两套碳酸盐岩,原油具有明显的混源特征,天然气主要来源于中-下寒武统高成熟度原油裂解气。奥陶系海相碳酸盐岩凝析气藏是古油藏在喜山期被寒武系来源的原油裂解气气侵的结果,经历了三期成藏过程,即中晚加里东期、晚海西期原油充注,喜山期注气。两套烃源岩长期供烃是形成塔中奥陶系海相碳酸盐岩大型凝析气田的物质基础,构造作用、岩溶作用是形成了塔中奥陶系多套优质碳酸盐岩储集体的主控因素,断裂、不整合面、缝洞发育带构建的网状油气输导体系是塔中海相碳酸盐岩复式聚集混源成藏的重要保障。塔中奥陶系海相碳酸盐岩具备10亿吨当量的油气资源潜力。塔中地区奥陶系埋藏热液溶蚀流体活动及其对深部储层的改造作用
摘要：基于矿物流体包裹体均一化温度、热液矿物分布及其地球化学特征等,识别出了塔中地区重点研究井段埋藏热液溶蚀流体化学性质,探讨其在纵横向的分布及流动特征。研究表明,（1）埋藏热液溶蚀流体在塔中地区较为活跃,并对碳酸盐岩储层有着良好的改造效应,油气勘探前景广阔;（2）北东-南西向走滑断裂发育地带有利于埋藏热液溶蚀流体的注入,研究区TZ45以及TZ82-TZ16井区均是埋藏热液溶蚀流体异常活跃地带。同时,研究还认为,早期表生岩溶作用产生的溶洞体系将被后期埋藏压实作用部分破坏,而其残余空间往往是埋藏热液溶蚀流体进入储层的优势通道,继而发生溶蚀改造扩大溶洞空间。因此,在塔里木深部碳酸盐岩储层的勘探过程中,应充分重视挤压背景下张性断裂的发育及其热流体疏导效应,如走滑断裂强烈活动地带;同时应着重注意多期不同性质流体的叠加改造效应,这些区域可作为优选勘探目标。塔里木盆地塔中隆起断裂系统特征及其对海相碳酸盐岩油气的控制作用
摘要：结合新三维地震与区域地质资料研究,塔里木克拉通中部的塔中隆起挤压断裂与走滑断裂发育,张性断裂欠发育,断裂系统具有构造样式的多样性、形成演化的多期性、构造发育的继承性及平面展布的区段性。新资料表明挤压断裂缺少基底卷入型,多在中寒武统盐膏层滑脱,主要发育4种断裂样式,形成于早奥陶世末,多具有扭压作用与分段性。塔中隆起北斜坡新发现一系列北东向左旋走滑断裂带,剖面上以负花状构造、直立型构造、正花状构造为主,平面上发育向西南方向收敛的雁列构造、羽状构造、帚状构造等;塔中地区经历志留纪晚期、中泥盆世、晚二叠世等三期走滑断裂作用,东南方向强烈斜向挤压作用是走滑断裂形成的动力机制。塔中隆起断裂主要分布在下古生界,三类、三级、四组方向断裂控制了塔中隆起纵向分层、南北分带、东西分块的构造格局。塔中隆起经历新元古代强伸展-弱挤压的断裂发育阶段、寒武纪-奥陶纪局部弱伸展-强挤压逆冲断裂发育阶段、志留纪-中泥盆世走滑断裂发育阶段、石炭纪-早三叠世局部断裂继承性发育阶段等4阶段9期的差异发育演化史。塔中隆起断裂对下古生界海相碳酸盐岩油气分布控制作用明显,断裂控制了油气的纵向复式聚集,断裂带储层发育、油气富集;不同时期、不同类型断裂控油作用有差异性,断裂带横向上的变化造成油气分布的区段性;油气源断裂与储层组成的运聚体系内具有流体分布的有序性。构造裂缝发育型砂岩储层定量评价方法及应用——以库车前陆盆地白垩系为例
摘要：针对构造裂缝发育型、深埋致密砂岩储层,依据露头、岩心、薄片、物性、古应力、测井、测试等资料,基于构造地质学、储层动力成岩地质学、测井学、分形学、数理统计学等多学科交叉,提出了露头构造裂缝建模、钻井构造裂缝刻画、测井构造裂缝分形分析、古挤压应力场恢复、储层埋深底限预测5种方法相融合、5个步骤相支撑的技术思路。以塔里木盆地库车坳陷大北1气田白垩系巴什基奇克组为例,半定量-定量刻画了构造裂缝发育型砂岩储层的裂缝发育规模、有效性和空间展布,为大北1气田的滚动勘探和整体评价提供了相对可靠的技术方法体系,同时为前陆盆地深埋致密裂缝发育型储层的研究和勘探提供了理论依据。鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩层系天然气成藏研究
摘要：鄂尔多斯盆地两套优质烃源岩,即上奥陶统背锅山组泥灰岩和中奥陶统平凉组中下部页岩,是海相碳酸盐岩层系古油藏原油和现今靖边气田油型气的主要来源。两套优质烃源岩主要分布在盆地的西部和西南部,呈＂L＂型展布,盆地内部缺失;它们累计厚度约50～350m。平凉泥岩TOC介于0.5%～1.2%,平均0.9%,厚度20～50m,而灰岩TOC主要分布在0.2%～0.4%区间,平均0.3%。背锅山组泥岩有机碳相对较高,TOC介于0.22%～3.3%,平均为0.93%。三叠纪末期,两套优质烃源岩生成的大量液态烃类进入中央古隆起控制的斜坡部位,形成古油藏;侏罗纪-早白垩世,地层持续加深和地温梯度升高,烃源岩热演化程度达到高-过成熟阶段,古油藏温度超过180℃,原油开始热裂解生成天然气。油气的热裂解导致气藏压力不断增大,驱使部分气体进一步扩散运移。晚白垩世燕山运动IV幕,盆地东部大规模持续挤压抬升导致了原有油气藏经历了西高东低转变为东高西低的构造反转,形成构造枢纽。中央隆起带聚集油气的优势被改造,裂解形成的天然气向东或东北方向运移。但是运移过程中,东部盐岩、膏盐、致密碳酸盐岩侧向封堵。在靖边气田中心部位,由于奥陶系顶部缺失石炭系铁铝土岩封盖,使得部分石炭-二叠系生成的天然气沿着不整合面进入风化壳,形成从奥陶系来源的原油裂解气与石炭-二叠系生成的煤型气相混合。四川盆地震旦系灯影组油气四中心耦合成藏过程
摘要：四川盆地元古界震旦系灯影组,时代老、埋藏深,天然气藏形成经历了生气中心（古油藏和未成藏石油的富集区）-储气中心（古气藏和未成藏天然气及水溶气的富集区）-保气中心（现今气藏和未成藏天然气及水溶气的富集区）的变换过程。生气中心是储气中心的主要＂气源＂、储气中心是现今保气中心的主要＂气源＂。生气中心的形成受控于烃源岩所在部位的生烃中心（烃源灶）。震旦系灯影组天然气藏的形成是在多期构造作用控制下由油气的四中心（生烃中心、生气中心、储气中心和保气中心）的耦合关系决定的。油气能否成藏和保存下来的关键取决于烃源是否丰富和保存条件是否较佳,即具有源盖联合控烃控藏的特征。生烃中心受控于盆地的原型格局,形成后其空间位置即无变动性;而其余三中心受构造作用的控制而变动性较易和较大。因此,＂三中心＂（生气中心、储气中心和保气中心）在空间上的分布关系,决定了油气的最终分布。威远-资阳震旦系灯影组气田的成藏过程是典型的储气中心和保气中心短距离（30km）移位的耦合关系;川东南丁山-林滩场震旦系灯影组古油气藏的形成及破坏过程是典型的缺乏保气中心的耦合关系。川东北地区海相深层多源生烃动态转化机制——以普光气田为例
摘要：海相碳酸盐岩层系深层-超深层油气形成机制是石油地质学研究的热点和难点。以川东北普光气田为例,通过烃源（岩）评价及其与原油、储层沥青和天然气之间的地球化学对比、油气藏形成演化与保存过程分析,结合不同类型天然气组分、流体包裹体以及多种烃源生烃模拟等实验数据,对油气来源和成烃成藏过程进行了系统分析。结果表明,在多期沉积构造活动背景下,海相深层烃源岩系和主力产层均经历过高温高压环境与高热演化,形成了不同类型的干酪根、以分散和富集状态赋存的可溶有机质,以及以有机酸盐形式存在的不溶有机质等多种形式烃源,并普遍存在不同类型烃源、不同成因油气的连续或叠置动态相态转化,及其对油气成藏贡献的接替过程,呈现出＂来源的多样性、转化的接替性、过程的多期性和成因的复合性＂之油气形成演化特点,提出＂多源生烃动态转化＂是深层油气形成演化的主要机制,将烃源生气过程延续到更高的演化阶段,有利于深层-超深层条件下油气藏的再充注和聚集保存。湖相碳酸盐岩烃源岩有机显微组分分类及其岩石学特征——以酒西盆地为例
摘要：酒西盆地主力烃源岩为下白垩统下沟组和赤金堡组暗色半深湖相-深湖相的白云质泥岩和泥质白云岩,是典型的湖相碳酸盐岩烃源岩。通过对酒西盆地下白垩统二百多块湖相碳酸盐岩烃源岩详细的有机岩石学研究,解剖了湖相碳酸盐岩烃源岩中有机质的赋存形式,揭示了藻纹层为有机质纹层的主要发育形式,其与富泥晶白云石纹层和富粘土纹层构成湖相碳酸盐岩烃源岩特有的＂三元式纹层＂沉积结构,系统总结了各显微组分的光性、成因、生烃性及分布规律,提出了以全岩和干酪根为基础的湖相碳酸盐岩有机显微组分分类方案,首次鉴定出对酒西盆地油气有贡献的主要生烃组分为腐泥无定形体、腐殖无定形体以及浮游藻类体、孢粉体、壳屑体五种有机显微组分。阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层地球化学特征和成岩流体分析
摘要：卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩为土库曼斯坦阿姆河盆地主力天然气产层,以储层岩石学分析为基础,结合Fe、Sr、Mn微量元素和C、O、Sr同位素及流体包裹体地球化学特征,分析了储层成因和成岩流体性质,得出以下几点认识：（1）由厚壳蛤壳体测定的87Sr/86Sr比值在全球锶同位素地层曲线上可标定的年龄为157.2Ma,储层发育层位属于卡洛夫-牛津阶;（2）卡洛夫-牛津阶为一持续海侵-海退旋回,持续海侵期是礁、滩相储层形成期,而持续海退期为致密盖层发育期;（3）较高的Fe和Sr及较低的Mn含量,以及伴随成岩强度加大δ13C变化不大而δ18O向负值方向偏移的演化趋势,证明成岩作用发生在缺乏大陆淡水影响和以温度为主控因素的还原性封闭系统中;（4）综合同位素地球化学与流体包裹体和镜质体反射率特征,可确定洛夫-牛津阶碳酸盐岩仍处在中成岩阶段;（5）礁、滩相灰岩的溶蚀、埋藏白云化和充填缝、洞的方解石是不同成岩阶段的水-岩反应产物,成岩流体主要来自于深部富Sr的地层热卤水。准噶尔盆地克拉美丽气田石炭系玄武岩的地球化学特征及构造意义
摘要：克拉美丽气田位于准噶尔盆地腹部陆梁隆起南侧的滴南凸起上,石炭系火山岩为该气田的主要储层,石炭系的火山岩研究对该地区的储层分布预测与气田开发方案制定,以及盆地基底性质与盆地构造沉积演化研究都具有重要意义。本文对克拉美丽气田滴西17井的石炭系火山岩的岩石学、地球化学与构造环境进行了研究。滴西17井石炭系的玄武岩表现为：岩石的斑晶中出现橄榄石、单斜辉石;基质呈间粒结构;长石多为中基性斜长石。岩石具有较高的Na20含量,介于6.27%～7.35%之间,K2O/Na2O比值（0.01～0.03）却很低,较高的TiO2（3.00%～3.63%）和P2O5（0.83%～1.03%）含量,低程度的轻稀土富集（（La/Yb）N=3.36～3.44）,高的Nb含量（14.86×10-6～17.47×10-6）,原始地幔标准化的La/Nb比值均小于2,Th/Nb比值小于1,不相容元素整体偏高。该玄武岩略显铕（δEu=0.90～0.93）的负异常,未见铈（δCe=0.99～1.01）异常;微量元素MORB标准化表现为大离子亲石元素LILE相对亏损,高场强元素相对富集,并具有Nb、Ta亏损的地球化学特征,构造判别图解显示该套玄武岩形成于板内环境。以上特征表明,该玄武岩为受到弧组分混染的后碰撞伸展环境下的产物,来自于岩石圈断陷作用下的上地幔熔体。准噶尔盆地陆梁隆起在晚石炭世处于后碰撞伸展环境;该区玄武岩带有岛弧火山岩印记,为准噶尔盆地的基底可能为岛弧拼接基底提供了证据,从而认为早石炭世准噶尔盆地可能存在多岛构造格局。内蒙古毕力赫含金花岗岩类侵入岩锆石U-Pb年龄及地质意义
摘要：毕力赫大型斑岩型金矿位于华北克拉通北缘白乃庙-哈达庙铜-钼-金矿化集中区。矿区侵入岩包括以花岗闪长斑岩为主的含金次火山侵入杂岩体和地表广泛出露的钾长花岗斑岩。次火山杂岩体SiO2含量61.5%～71.4%,属亚碱性钙碱性系列,岩石REE配分具LREE富集型,弱Eu负异常,相对富集大离子亲石元素（LILEs）、亏损高场强元素（HFSEs）和Ba,具壳幔混源特征,除亏损Ba之外总体类似陆缘弧花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得含金次火山侵入杂岩体和钾长花岗斑岩成岩年龄分别为283.8±4.2Ma～279.9±6.8Ma和264.2Ma,为早、中二叠世,与野外地质体穿插关系吻合。哈达庙-白乃庙地区晚古生代中-早二叠世的大规模构造-岩浆-成矿作用,与白云鄂博-西拉木伦缝合带两侧大陆对接碰撞的时间一致,受同碰撞构造环境制约。高温高压条件下实验变形石英闪长岩微观结构与熔体特征研究
摘要：本文以高温高压条件下石英闪长岩流变实验样品为研究对象,利用偏光显微镜进行微观结构观察,研究了样品在实验温度压力条件下的变形机制与斜长石结构对流变强度的影响;通过透射电镜能谱与电子探针,分析了熔体分布和成分特征,讨论了角闪石脱水熔融的影响因素与脱水熔融对岩石流变的影响。结果表明,随着温度升高,岩石从脆塑性过渡域逐渐向高温位错攀移和动态重结晶为主的塑性域转化。在高温条件下,角闪石出现了脱水与部分熔融,脱水熔融的熔体分布和成分体现出非均匀与非平衡熔融的特点,空间分布上,熔体主要出现在角闪石和黑云母矿物颗粒的边缘以及角闪石和长石颗粒之间的区域内;成分分布上,熔体的成分与参与熔融的矿物成分密切相关。角闪石边缘的熔体和黑云母边缘的熔体具有低硅铝、高铁镁特征,斜长石边缘的熔体具有高硅铝、低铁镁的特征,处于角闪石和斜长石颗粒中间的熔体,其成分间于斜长石与角闪石成分之间。实验中出现的非平衡非均匀部分熔融可以解释混合岩中的浅色体与暗色体的成因,富硅熔体可以形成富硅铝的花岗质岩石,而贫硅富铁镁的熔体可以形成基性岩。角闪石的脱水熔融程度依赖于样品的封闭条件,处于封闭环境的样品,角闪石不易脱水熔融,而处于开放环境时,角闪石脱水熔融显著。拆离断层带及其附近具备这样的开放环境,有利于角闪石发生脱水熔融。实验力学数据和微观结构显示,随机分布的斜长石对岩石强度影响并不明显,但斜长石的长轴方向与最大主应力方向呈大角度相交（近90°）会显著强化岩石的强度,这意味着岩石组构与主应力方向大角度相交或呈垂直方向时,不利于岩石变形和拆离断层的形成,反之,均匀岩石或岩石组构与最大主应力方向小角度相交,有利于岩石的变形,容易发育拆离断层鄂西地区上二叠乐平统大隆组硅质岩成因及有机质富集机理
摘要：晚二叠世是古生代环境、生物演化的关键时期,发育广泛的富有机质沉积,并成为南方重要的烃源岩层位。为了解该时期的富有机质堆积机理,我们选择了鄂西台内盆地晚二叠世大隆组富有机质硅质岩（TOC平均值为5.8%,峰值为18%）作为研究对象。硅质岩中常量元素Al/Fe均值为0.79,Mn/Ti均值为0.21,显示为大陆边缘环境下的生物成因,即非热水成因。∑REE值与Al2O3含量有着良好的正相关关系,表明当时陆源物质的输入对硅质岩的形成有很大影响。微量元素U/Th、V/（V＋Ni）均说明硅质岩沉积环境为缺氧水体环境。通过对草莓状黄铁矿粒径的统计表明,大多数（64%～89%）的草莓状黄铁矿粒径小于5μm,反映缺氧甚至硫化的环境。而且,U、V、Mo的富集以及Ni、Cu元素的亏损说明水体的缺氧主要是由于海水分层,水体循环受阻造成的。TOC与氧化还原参数的变化步调基本一致,两者有着较好的正相关关系,而与生产力指标Ba/Al相关性很差,说明有机质富集主要是由水体的缺氧而不是初级生产力控制的。