中国西部燕山运动及其对油气成藏的控制.pdf
第 2 9卷第 4期 天然气肚 0 I L&G A S G E 0 L 0 G Y 2 0 0 8年 8月 文章编号 0 2 5 3 9 9 8 5 2 0 0 8 0 4 0 4 1 9 0 9 中国西部燕 山运动及其对油气成藏 的控制 何治 亮, 高山 林 中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院 , 北京 1 0 0 0 8 3 摘要 中国西部地 区的燕 山中期构造运动是一次重塑西部构造格 局的构造 运动。侏 罗纪末 期, 隶属 新特 提斯洋 的雅鲁藏 布江大洋岩石圈向北俯冲, 班公湖一怒江洋发生闭合, 拉萨地块与羌塘地块碰撞拼合, 北部的鄂霍茨克海此时也发生了闭 合。区域性的远程构造挤压作用使 中国西部古老缝合线及 大型古老 断裂复活 , 造 山带快速 隆升 。在西部各 盆地 内则表现 为部位各异 、 程度不 同的白垩系与侏 罗系之 间的角度 不整合 , 在 盆地 的边缘 以及断裂发 育部位 形成新 的构造 , 同时进 一步 改造 已有 的各类构造样 式。从 白垩纪 各地 区时间稍有差异 开始 , 西部 的盆一山格局进入 了一个新 的发 展阶段。燕 山期 构造运动对油气藏形成、 调 整具有重要 的意义 首先 , 对下伏 多套源岩的成熟具 有双重作用 , 在 山前坳 陷相对连续 、 快速的 沉降区会加速成熟, 而在多期隆升和低速沉降地区会延缓成熟, 为喜马拉雅期油气藏的高效率形成提供了保障; 其次, 变 形、 隆升 、 风化 、 剥蚀及淋滤作用对不整合之下的多套储层的储集 性能具有 明显的改善 , 不整合之上 的 白垩 系下部 沉积 了 分布广泛 的优质砂砾岩储层; 第三, 形成 了大量的构造 、 岩性 、 地 层不 整合 等 多类 型圈 闭, 加 之古隆起和 断裂带 的背景 , 为 多类型、 多层系油气藏形成与富集奠定 了基础。 关键词 不整合; 盆一山耦合 ; 油气成藏 ; 燕 山运动 ; 中国西部 中图分类号 T E l 2 1 . 1 文献标识码 A The Ya n s ha ni a n m o v e me nt a n d i t s c o n t r o l o v e r h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n we s t e r n Ch i n a He Zh i l i a n g, Ga o S h a n l i n S I N O P E C P e t r o l e u m E x p l o r a t i o nP r o d u c t i o n R e s e a r c h I n s t i t u t e , B e r in g 1 0 0 0 8 3 , C h i n a Ab s t r a c t Th e mi d - Ya n s h a n t e c t o n i c mo v e me n t h a d r e b u i l t t he t e c t o n i c f r a me wo r k i n we s t e r n Ch i n a . At t h e e n d o f L a t e J u r a s s i c , t h e Ya r l u n g - T s a n g b o o c e a n i c l i t h o s p h e r e o f t h e N e o - T e t h y s s u b d u c t e d n o r t h w a r d, B a n g o n g C o - N u J i a n g o c e a n w a s c l o s e d , Las h a a n d Q i a n g t a n g b l o c k s c o l l i d e d , a n d t h e O k h o t s k s e a i n t h e n o rt h w a s a l s o c l o s e d . T h e r e g i o n a l t e c t o n i c c o mp r e s s i o n r e a c t i v a t e d t h e a n c i e n t s u t u r e a n d l a r g e o l d f a u l t s a n d a c c e l e r a t e d t h e u p l i fti n g o f t he Or o g e n i c b e l t i n we s t e r n Ch i n a . I t a l s o l e d t o t h e f o r ma t i o n o f a n g u l a r u n c o n f o rm i t i e s o f v a rio u s s c o p e s a n d t y p e s b e t we e n t h e J u r a s s i c a n d C r e t a c e o u s i n t h e w e s t e r n b a s i n s , t h e f o rm a t i o n o f n e w s t r u c t u r e s a t t he ma r g i n s o f t h e b a s i n a n d a l o n g t h e f a u l t s, a n d f u rth e r r e c o n s t ruc t i o n o f t h e e x i s t i n g s t ru c t u r e s . Ac c o mp a n y i n g w i t h t h e m o v e me n t , t h e b a s i n s i n w e s t e r n C h i n a e n t e r e d a n e w e v o l u t i o n s t a g e s i n c e t h e C r e t a c e o u s t h e t i mi n g m i g h t b e a l i t t l e b i t d i f f e r e n t i n d i f f e r e n t r e g i o n s . T h e s i g n i fi c a n c e s o f Y a n s h a n m o v e me n t t o h y d r o c a r b o n a c c u - m u l a t i o n a n d r e s e r v o i r r e a d j u s t m e n t i n c l u d e 1 i t e x e rt e d d u a l i n fl u e n c e s t o t h e u n d e r l y i n g s o u r c e r o c k s t h r o u g h s p e e d i n g u p t h e rm a l e v o l u t i o n i n t h e r e l a t i v e l y c o n t i n u o u s a n d r a p i d s u b s i d e n c e z o n e s a t p i e d mo n t a n d p o s t p o n i n g t h e p e a k o f h y d r o c a r bo n g e n e r a t i o n a n d e x p ul s i o n i n z o n e s e x p e rie n c e d mu l t i - s t a g e u p l i fti n g a n d s l o w s u bs i d e n c e, t h u s p r o v i d i n g c o n d i t i o n s f o r t h e h i g h l y e f f e c t i v e h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n d u rin g t h e Hi ma l a y a n p e ri o d ; 2 d e f o rm a t i o n , u p l i ft i n g , w e a t h e ri n g , e r o s i o n , a n d l e a c h i n g g r e a t l y i m p r o v e d t h e p o r o p e rm c h a r a c t e ri s t i c s 收稿 日期 2 0 0 8 0 3 1 0 。 第一作者简介 何治亮 1 9 6 3 一 , 男 , 教授级高级工程师, 石油地质与油气勘探规划。 基金项 目 国家重点基础研究发展规划 9 7 3 项 目 2 0 0 5 C B 4 2 2 1 0 3 ; 国家 自然科学基金项 目 4 0 7 3 9 9 0 4 。 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 2 0 石 油 与 天 然 气 地 质 第 2 9卷 o f t h e r e s e r v o i r s u n d e dy i n g t h e u n c o n f o r mi t i e s , a n d e x t e n s i v e g l u t e n i t e r e s e r v o i rs o f h i g h q u a l i t y we r e d e p o s i t e d i n t h e l o w e r p a r t o f t h e C r e t a c e o u s a b o v e t h e u n c o n f o r mi t i e s ; 3 t h e v a ri o u s t y p e s o f t r a p s i n c o mb i n a t i o n w i t h t he pa l e o h i g h s a n d f a ul t e d z o n e s l a i d d o wn f o un d a t i o n f o r t h e f o r ma t i o n o f d i f f e r e n t t y p e s o f h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n s i n v a rio u s s t r a t a . Ke y wo r d s un c o nfo rm i t y;ba s i n r a n g e c o u p l i n g; h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n;Ya n s h a n i a n mo v e me n t ;we s t e r n Ch i n a 燕 山运动是 翁文灏 1 9 2 6年首次提出的。他 指出“ 遍及中国东部的前白垩纪地壳运动 九龙 山 砂岩和髫髻 山之间的不整合 , 在北京西 山发现 , 命名为燕山运动” 。黄汲清 1 9 6 0 重新厘定 了 燕 山旋 回有 3幕重要的期次 J 。任纪舜 1 9 9 0 认 为“ 燕山造山运动是 中国东部显生宙以来影 响最 深远、 压倒一切的一次构造运动。伴随特提斯一古 太平洋封闭, 东部地 台间的造 山带发生逆掩一叠 覆, 东部大陆地壳全面活化” J 。几位地质学家都 认为在中国东部晚侏罗世基末里期或提唐期是燕 山运动的主幕 , 代表东亚构造体制的转换 J 。 中国 西 部 燕 山 运 动 也 逐 渐 被 重 视 和 研 究 。其主变形时 间为侏罗纪末 到 白垩 纪早 期。燕山中期运动在中国西部形成了再生前陆盆 地 , 在盆地内形成了众多不整合 , 部分盆地改造 强烈 , 对 油气 藏 的 形成 、 调 整 产生 了重 要 的影 响 。 1 主要地质事件的表征 1 . 1 区域性地质事件 在早一中侏罗世班公湖一怒 江洋进入扩 张鼎 盛时期时 坫 J , 受区域性的拉张构造作用 , 中国西 部地区无论是大型的塔里木盆地 、 准噶尔盆地 、 柴 达木盆地, 还是小型 的敦煌盆地、 潮水盆地 、 贺西 盆地等 , 地震解释均表明存在着早一中侏罗世同沉 积伸展或走滑作用 , 在众 多盆地 内零星见 到了发 育程度不同的伸展体制背景的火山岩_ 1 , 还普 遍沉积了一套暗色细粒湖沼相煤系地层 , 构成 了 这些盆地一套重要的烃源层。 晚侏罗世一早 白垩世 , 在全球性 的聚敛体制 和随后的与新大洋体 系形成有关 的伸展体制下, 西部地区南侧隶属新特提斯洋的雅鲁藏布江大洋 岩石圈向北俯 冲, 班公湖一怒江洋发生闭合 , 拉萨 地块与羌塘地块碰撞拼合_ 2 。 - 2 3 ] 。在班公湖一怒江 结合带以南的冈底斯北带, 东西长度超过 1 0 0 k m 的花岗岩带有 I型英云闪长岩 、 花岗闪长岩和二 长花岗岩等。羌塘北部松西一胜利 山一带的花 岗 闪长岩和黑云母二长花岗岩属高钾钙碱性岩石 系 列以及斑岩矿床 , 侵位年龄大致在 1 7 0~1 0 0 M a , 是班公湖一怒江洋俯 冲消减的产物。因此 , 班公 湖一怒江洋闭合及拉萨地块与羌塘地块碰撞拼合 的时间, 可能 自晚侏罗世开始, 并持续至早 白垩世 末。冈底斯 带 中侏罗世 及晚侏 罗世一早 白垩世 的桑 日群俯 冲型火 山岩系及 冈底斯 南带 的俯 冲 型花 岗岩类 1 2 7~ 7 0 Ma 表明 , 雅鲁藏布洋板块 可能 自早侏 罗世后期 开始 向北俯 冲于拉萨地块 之下 。 1 . 2 盆地地层发育特征与不整合 塔里木盆地下白垩统分布在库车一满加尔 、 塔 西南、 英吉苏和且末一若羌等地 , 塔中地 区缺失下 白垩统 , 孔雀河斜坡区由南 向北 白垩系角度 不整 合于侏罗系及基岩之上 图 1 , 孔雀 1 、 尉梨 1井 均缺失上侏罗统地层。盆地所有的白垩系底部地 层与侏罗 系及其 以下地 层主要 为角度 不整合接 触 , 在 T 4 。 反射层之下 的地层具 明显削截现象 , 它 是从 中侏罗统杨叶组 、 克孜勒努尔组中上部 到齐 古组、 库孜 贡苏组顶 的不等时面的综合 反映。晚 白垩世全盆地遭受剥蚀或沉积间断。 北疆及其相邻地 区与南天 山及 塔里木 地 区 一 样 , 存 在区域性燕山期不整合。准 噶尔盆地腹 部地 区白垩系与侏罗系之间 、 中侏罗统头屯河组 与西山窑组之间均为 区域性削蚀不整合面, 中侏 罗统西山窑组与下侏罗统三工河组 在局部地 区 也存在削蚀不整合特征 。侏罗 系头屯河组 在腹 部剥蚀厚度最大达 2 6 0 m, 西山窑组剥蚀 量最大 达 3 4 0 m 。白垩系吐谷鲁群与下伏地层 呈超 覆不整合接触 图 2 。白垩纪的沉积范 围、 沉积 中心与侏罗纪均有较大的差别 , 沉积基本覆盖全 盆地 。 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第4期何治亮,等 .中国西部燕山运动及其对油气成藏的控制 4 2l E \ 醚 到 图l孑 L雀河地区剖面示白垩 一 侏罗系不整合下削上超 F i g .1 ‘r h eCretaceousJur assicunconf _ 0ml ityinKong quehearea0fnor theastemTar imBasin,China 图2准噶尔盆地腹部永1 一 征1 一 庄3井层拉平剖面示白垩 一 侏罗系不整合 F j 昏2 T heCr etaceous Jur assi cunco山n Ili t yonseismicsectiontied协Y l Z l z 3w el ls inthehinter Iand0ftheJunggarBasin 伊犁地区上侏罗统地层发育范围有 限 ,白垩 系地层在全区很少发育,且与 中侏罗统呈明显的 角度不整合。吐哈 盆地火 焰山 地区的喀 拉扎组 J,与三十里大墩组K ,为不整合接触关 系。焉 耆盆地种马场构造带 的西山窑组与第三系高角度 不整合接触。柴达木盆地的下白垩统直接与三叠 系接触或与 中 一 下侏罗统接触。祁连 一 走廊地区 的民和盆地、潮水盆地、敦煌盆地、雅布赖盆地 图 3等中 一 上侏罗统与 白垩系、第三系以角度不整合 接触。酒泉盆地白垩系赤金堡组底部与下伏地层 均为角度不整合接触。 区域地层 对比表 明,西部地区燕山运动主要 有3幕中侏罗世 中期如准噶尔盆地头屯河 组与 西山窑组之间 、侏罗纪与白垩 纪 之间及早白垩世 末。其中,侏罗纪与 白垩 纪之 间的燕山中期运动 是最重要的 一 期,它强烈改造了侏罗系及以前的 地层,导致了较大规模的隆升和剥蚀作用,在盆地 边缘和内部分别形成了 山前 冲断体系和多个大型 古隆起。特别是从 晚侏罗世开始 ,西部 一 些大型 断裂重新活动。如阿尔金断裂系的活动导致 中国 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 422 石 油与天然 气地质第29卷 O 童 一 辎 嫩 一d 图3稚布赖盆地白垩系与侏罗系间的不整合接触关系 F i g .3Uncor血rr nablecontactbetw eentheCr etaceous andJur assicintheYabulaiBasin 西部地区东、西发生分异,车尔臣 一 星星峡 断 裂以 东形成了隶属东北亚裂 谷 系的断陷群,沉积了以 酒西盆地为代表 的下白垩统优质烃源岩;断裂以 西为弱挤压背景下 的大型坳陷盆地,沉 积建造以 杂色碎屑岩为主。 1.3 沉积体系变化与山体隆升 在天 山南、北麓均 分布 一 套称之为 “ 城墙砾 岩 ” 的地层。其中,准噶尔南缘是喀拉扎组的岩性 为山前冲积扇相的灰褐色砾岩夹砾状砂岩。古流 向的变化也非常明显。张传恒等2005曾对博格 达南、北侏罗系和白垩系做了 比较详细的古流向 测量 心引 ,其中侏罗系中、下统既有南部物源,又有 东北部物源。现今的博格达山主体地区为 一 相对 汇水区,而头屯河组及白垩系的古流向变化较大, 博格达山北缘为北北东 一 北北西向,而南缘的柴窝 堡地区向南,表明此时准噶尔侏罗纪统 一 盆地开 始解体,代表了博格达及整个天 山 山脉的隆升。 塔北 地区侏罗 一 白垩系古流向也反 映了侏罗 系相对发散而白垩系及其以上地层为 由北向南的 古流 向,表 明控制盆地的边界 性质发生 了明显的 变化。塔里木 盆地塔西南、塔北地区的下白垩统 主要为 一 套棕红色块状石英砂 岩和石英质杂砂岩 夹棕红色薄层砂质泥岩及不规则砾 岩、砾状砂岩, 底部为暗红色和灰绿 色砾 岩,厚度不等,不 整合或 假整合于不同时代的地层 之上。塔北砂、砾岩 中 常见硬石膏胶 结物,反 映干热的气候条件。与沉 积体系变化相对应,在天 山南、北晚侏罗世 一 早白 垩世早期,砂岩碎屑 成分 中的近 源 沉积岩岩屑和 碳酸盐岩等沉积岩岩屑增加 ,中 一 高级变质 岩岩屑 也显著增加。重 矿物含量的变化、碎屑 岩风化 指 数的降低及砂岩C aO 等地球化学成分的急剧变化 等,都反映了盆缘沉 积岩物源和深层变 质岩的隆 升、剥蚀作用,显示较强的盆 一 山分异作用 旧。‘”0 。 O 2 互 4 蠢 剿 6 近年来,利用磷灰石裂变径 迹 反映中生代以 来的天 山地区山体取得了长 足 的进展。博格达山 自中生代晚侏罗世 一 白垩纪 152 .3 ~ 106.3Ma 以来至少 经历 了4期构造 一 热事件活动152 .3 ~ 106.3 ,65,4 4 ~ 24和13 Ma 忙⋯ 。杜治利等2007 也认为存在4期隆升 怛引 ,时 间 是 140,96 ,46和 25 Ma ,并提 出约 140Ma起始的抬 升具 有 南早北 晚的差异,晚白垩世 的抬升在天山 两侧 均有所体 现。伊犁盆地地质资料分析表明,西 天山自中生 代以来的隆升 一 剥蚀事 件 旧圳 大致可以划 分出4 期三叠纪晚期 一 侏罗 纪早期220 ~ 18 0Ma、侏 罗纪中 一 晚期160 ~ 130 Ma、白垩 纪中 一 晚 期 1 10 ~ 8 0 Ma和晚新生代24Ma。 焉耆 盆地中 央隆起带及吐哈盆地山前带的研究也有相似的结 论 口川 。地层接触关系、构造变形期 次和磷 灰石裂 变径迹等均说明,西部新疆地区昆仑、天山、阿尔 泰等多旋回的造山带在 燕山中期曾发生快速隆 升,南、北两侧远源碰撞 效应 下 的盆 一 山耦合关系 得以建立。大量事实表明,西部地区现今的盆 一 山 格局是从燕山中期运动开始逐渐演化定型的。 2 燕山运动对油气成藏的控制作用 前人已经注意到,中国西部燕山运动对含油 气盆地的形成和改造及油气藏基本要素 包 括源 岩和储 一 盖层等实体的形成及不 整合面的发育等 的形成j早期油气藏的调 整 和破坏、新 油气藏的形 成都具有重要作用 ‘。。。引 。 2.1 对生烃的控制作用 燕山运动隆升 剥蚀 和 随后 的差异升降作用, 对于先前多套烃源岩的成熟具有双重作用。部分 地区的后期快速 沉降可以加速源岩的成熟,部分 地区的持续隆升或缓慢沉降也 可以延缓源岩的成 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第4期何治亮,等 .中国西部燕山运动及其对油气成藏的控制4 23 熟,控制了油气多期次的成藏,尤其是晚期的高效 成藏。 在准噶尔盆地晚侏罗世 一 早 白垩世,燕山期 构造活动较 为活 跃,准噶尔 盆地南部山前带沉降 幅度加大,昌吉凹陷的二叠系烃源岩进人大量 生、 排烃时期,而腹部的车 一 莫古隆起南部至山前带东 段整体剥蚀厚度 小,侏罗系八道湾组的埋深可以 达到2000 m左右 ,也逐渐进入低熟 一 成熟演化 时 期,为侏罗 一 白垩纪形 成构造 圈闭如彩16井构 造 及车 一 莫古隆起南部岩性 圈闭成藏提供了有效 烃源图4。焉耆盆地到侏罗系沉积末期,焉参1 井西 山窑组埋深约1 900 m ,博南1井西山窑组 埋 深大于2000m ‘”。 ,南部凹陷西 山窑组生油岩已成 熟,北部凹陷西 山窑组中、下部生 油岩 中的大部分 业已成熟,从而构成了中生界原生油气运聚子系 统。在塔里木 克拉苏构造带,侏罗系烃源岩在侏 罗纪中期之 后由于构 造抬 升有机质演 化趋于停 止,白垩纪早期的慢 速埋藏作用使得有机质慢速 演化,到中新统吉迪 克组沉积初期约15M a镜 质体反射率尺。达到0 .8% ,库 车组沉 积末期约 2 Ma尺 。达到2 .0% ,现今尺。为2 .0% ~ 2.6% l j“ 。 因此,侏罗系烃源岩的 主要 生油期为古近 纪末 期 一 库车组沉积初期24 ~ 4Ma,主要 生气期为 吉迪克组 沉积初 期 一 库车组 沉积末期15 ~ 2Ma。 由于该区圈闭的形成在晚喜马拉雅期,晚 期快速生、排烃与圈闭形成得以配套,形成了古近 系膏盐层之下的大气田。 2.2 与储层的关系 燕山运动对前白垩系和白垩系优质储层 的形 成起到了重要的控制作用。塔里木盆地北部的雅 克拉断凸区,燕山运动改造了元古界变质岩、震旦 系 白云岩、寒武 一 奥陶系碳酸盐岩及志 留系 一 泥盆 系碎屑岩储层,形成了非均质性 很强但局部储集 性能良好的储层,与超覆其上的白垩系泥岩构成 特殊的储盖组合,是该区重 要的勘探目的层。不 整合面之上的凸起周缘地区,形成了 一 套上超型 的砂岩储层 ,是 雅 克拉气田的主要产层。阿克库 勒地区T。 。面 下侏罗系顶部砂岩、含砾砂岩,溶孔 发育,孑 L隙度高达20%,属改造后的良好储层 ∞引 。 准噶尔盆地腹部燕山运动形成的区域性角度 不整合和平行不整合,使得侏罗系顶部不同程度 遭到剥蚀,地表水的下渗淋滤使砂岩 中长石、岩屑 被溶蚀,为优质次生储层 的形成提供了基础。头 屯河组上、下两期不整合面对储层长期进行改造, 储层的储集物性得到很大改善。盆地腹部,在过 去曾认为的不太可能出现有效储层的深度下,钻 遇 了多 套 较 优质 的砂岩 储层。如 征l井J,£在 4790m 以下岩心平均孑 L隙度达到1 1.0% ,渗透率 达到2 .710 ‘’ m 。 ;永1井J,z在5870 m以下 图4永1井埋藏史、热史和成熟史模拟 n昏4Simulatingmapshowingthebur ia l ,geotherr na l,andmatur ati onhistor y0fWeUY1 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油与天然气地质 第29卷 岩心平 均孑L隙度达到9 .2% ,渗透率达到 1.1 10 ~ 斗m 。 。这样大的深度下较好储层的发育与次 生溶孔关系密切。在 盆地中北部,石西、石南、莫 北等继承性古隆起分布区的西山窑组顶部不整合 的发育也使该组储集物性 得以明显改善,形成了 众多大、中型油气 藏。 白垩系底 砾 岩 一 般难以形 成良好的储层,但在高位域 发育的砂岩仍旧可以 作为良好的储集体。这 在石东 2 、石南1区以及 车 一 莫隆起区永 1 、永6及庄4井均有例证。中部 1区块的储层孔隙度可发育在10%以上 ,其 中庄4 井孔隙度可达到20%。 2.3 对圈闭形成及成藏 的控制作用 2.3.1 构造 圈闭的形成与油气成藏 燕山中期构造运动形成 的区域性 的压扭应 力 场,导致了西部盆地 不同部 位风格迥异 的构造 变 形,形成了丰富的构造样式,为构造圈闭、构造 一 岩 性 和构造 一 地层复合圈闭的形成奠定了基础。 准噶尔盆地的卡因迪克 构造形 成 时间早,白 垩系以上地层厚度没有 受 到构造变形的影 响,显 示其构造主 要形成于燕山期。车 一 莫古 隆起 从 中 一 晚侏罗世形成以来, 一 直到新近系沙湾组沉积 末,长期具 有背斜 或者鼻状构造 形 态。北东向的 古隆起是油气 “ 沿梁 ” 运移的通道,有利于较 大规 模的油气聚集成藏,为油气有利指向区。在车 一 莫 古隆起及两侧的侏罗系砂 岩储层中,可 见到两期 油气充注的产 物, 一 期为燕山期古 隆起形成 时成 藏后又被破坏 的大型古油藏图5。 吐哈盆地丘陵 一 温吉桑构造带及吐鲁 番坳陷 西部的胜南 一 葡北带、红台 一 疙瘩 台构造 带、胜北 构造带及红南 一 连木沁构造带上发育的燕山期古 构造,是目前的主要勘探区。在柴达木盆地,晚侏 罗世 一 白垩纪 的挤压反转期对 柴 北缘地区影响较 大,马海和平 台等边缘古隆起形成雏形,冷湖5号 和南八仙等深层构造也 于此时开始形成。这些古 构造在后期的演化中成为重要 的含油构造。 塔里木 盆地孑L雀河 地区发育 优 质的寒 武 一 中、下奥陶统烃源岩。加里东晚期,由于晚奥陶世 的快速沉降与充填,源岩进入主生油期,并形成了 以塔东2为代表的 一 批古油藏。海西晚期 一 印支 期,由于阿尔金地体的侧向拼贴挤压,孔雀河地区 发生构造变形 和强烈 的隆升剥蚀,早期形成的油 藏 曾被改造。侏罗 纪,下古生界源岩和古油藏深 埋,随之形成 的油气 藏又被燕山中期运动改 造破 坏。晚燕山 一 喜马拉雅期,随着侏罗系及以前地 层被再 次 深埋,早期油藏或古油藏中的原油 裂 解,发生从油向气的转 化,并混合侏罗系生成 的 少量油气,同时聚集于燕山中期 形 成的断背斜、 断鼻和断块圈闭之中,如英南 2和 孑L雀1油气 藏 图6。 2.3.2 与不整合有关的圈闭 的形成与油气成藏 不整合面既可作为油气运移的通道,又可作 为遮挡界面。不整合之下常常形成规模不等的削 截型地层 圈闭,不整合之上也常形成超覆型地层 圈闭。因此,不 整合面上、下是油气成藏的有 利 场所。 燕山中期运动形成了准噶尔盆地侏罗系与白 图5准噶尔盆地腹部不整合面附近砂岩储层孑L隙中充填沥青 Fi g .5Asphal tnl l ingthe poI℃ space0fsandstoneneartheunconfbm lityinthehintedand0ftheJung garBasin a.永l井 ,5 8 77 .65m ,J2z,沥青充填粒间 孑 L 隙,铸体薄片,10倍. b .永2井,5 969.52m ,J2x,沥青充填,铸体薄片,10倍 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第4期何治亮,等 .中国西部燕山运动及其对油气成藏的控制 量 辎 嶷 一 2 000 一 4 000 6 Oo o 辎 一 8000 嫩 一 10000 一 12 000 塔东2井阿南2北英南2井孔雀1井 古油藏被改造型古油藏调整型古油藏不同时期油藏调整路径断层 图6塔里木盆地孑 L雀河地区油气动态成藏模式 Fi g .6D ynami chydm carbonaccum ulationmodelf ortheKong quehear eainnortheastemTar imBasin ,C hi na 垩系之间的区域性 角度不整合,沉积间断时 限达 4 ~ 10Ma ,剥蚀厚度达 100 ~ 34 0m Ⅲ0 。 二叠 系优 质烃源大规模的生烃、排烃和良好的输导条件使 油气广泛聚集于燕山期形成的各类圈闭之 中,随 后 的隆升剥蚀 和地表水的下渗使部分油藏被水洗 氧化。盆地腹部广泛分布于不整合面之 下 的侏罗 系各组砂层中的孔隙沥青,即为此期先成藏、后破 坏的产物。长期的暴露溶蚀,使不整合面之下的 侏罗系砂岩中的易溶矿物被溶解,形 成了大 量 的 次生溶孑L,改善了准噶尔盆地腹部不 整合面附近 侏罗系储层 的物性条件。经过长期的风化和夷 平 作用后,盆地腹部形成了 一 层 风化壳。风化壳厚 度变化较大,部分地区展布范围较广,经后期深埋 压实,成为性能良好的局部盖层;在古隆起和古斜 坡等有利构造部位,可以与遭受淋滤改 造 的砂 岩 储层 一 起构成特殊的储盖组合图7a。车 一 莫古 隆起轴部和南翼的征 1井和永1井 ,在风化粘土 层之下分别发现 了典型的地层削截型油气藏 _3引 。 燕山晚期 一 喜马拉雅早期,持续 深埋使二叠系再 次生烃,油气再次聚集于以车 一 莫古隆起为代表的 构造及复合圈闭之中图7b。喜马拉雅晚期,伴 随天 山山脉的快速隆升,山前坳陷快速沉降,盆地 变成南倾的不对称形态 ,车 一 莫古隆起 变成北缓 南陡 的挠曲,先前聚集 的油气发生大 规模调 整; 车 一 莫古隆起南翼以地 层削截型油气藏为主 ,北 翼为调整的残余岩性及复合型油气藏;部分油气 向上穿过不整合面及白垩系 “ 底块砂岩 ” 进入砂、 泥岩互层段,形成 规模不等的上倾 尖灭型油气 藏,更多 的油气则沿着侏罗系三 工河 组厚层砂岩 或 白垩系底砂岩顺 “ 构造脊 ” 向北运移,形成了 一 批大型构造及复合油藏,如石 西、石南和陆 梁 油 田图7c。 柴达木盆地马海地区的油气藏也与断褶不整 合有关。下侏罗系生成的油气沿着白垩系或古近 系底不整合面向上倾方向运移,最后沿断层 垂向 运移到上部的圈闭内聚集成藏。 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 26 石油与天然气地质 第29卷 团[ Z ]囹团团圆 油气运 移方向地表水下渗方向 占油藏/ 油苗油藏风化壳砂层 图7准噶尔盆地车 一 莫古隆起油气成藏与调整示意图 Fi g .7sketchm apshowingthehydrocarbonaccum ulationandadjustm entoftheC he M oPa laeo uplif tintheJunggarBasin 3 结论 1中国西部地区的燕山中期构造运动 是 一 次重塑西部构造格局的构造运动。区域性的远程 构造挤压作用使 古老 缝合线及古老大型断裂复 活,造山带 隆 升。从 白垩 纪各地区时 间稍有差 异开始,西部的盆 一 山格局进入了 一 个新 的发展 阶段。 2燕山中期运动在各个盆地内表现为部 位 各异、程度不同 的白垩系与侏罗系之间 的角度不 整合,在盆地内部形成了多个古隆起,盆地的边缘 以及断裂发育部位形成新 的构造,并改造已有的 各类构造样式。 3燕山运动对下伏多套源岩 的成熟具有双 重作用,在山前坳陷相对连续、快 速的沉降区会加 速成熟,而在 多期隆升和低速 沉降地区会延缓成 熟,为喜马拉雅期高效率的油气成藏提供了保障。 4燕山运动导致的变形 、隆升、风化、剥蚀及 淋滤作用对不整合之下的多套储层的储集性能具 有 明显的改善作用,不整合之上的 白垩系下部沉 积了分布广泛的优质砂砾岩储层。 5燕山运动形 成了大量 的构造 、岩性、地层 不整合等多类型 圈闭,是中国西部 一 个重 要的成 藏与调整破坏期。长期发育的古隆起和断裂带的 背景,为多类型、多层系油气藏 多期形成与富集奠 定了基础。 致谢文中使用了中国石化石油勘探开发研 究院西部分院的部分成果,在此深表感谢。 参考文献 l 翁文灏 .中国东部中生代以来之地壳运动及火山活动[J].中 国地质学会志,1927,61,9 ~ 36 肀 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第4期 何治亮, 等. 中国西部燕山运动及其对油气成藏的控制 4 2 7 2 黄汲清. 中国地 质构造 基本特征 的初步总结 [ J ] . 地质 学报 , 1 9 6 0 , 4 0 1 1~ 3 7 3 任纪瞬, 陈廷愚 , 牛宝贵, 等. 中国东部及邻区大陆岩石圈的构 造演化与成矿 [ M] . 北京 科学出版社 , 1 9 9 0 . 9 0~ 9 1 4 赵越 , 徐刚, 张拴宏 , 等 . 燕 山运动与东亚构造体制的转变 [ J ] . 地学前缘 , 2 0 0 4, 1 1 3 3 1 9~ 3 2 8 5 翟明国, 朱H 祥, 刘建明. 华北东部中生代构造体制转折的关 键时限[ J ] . 中国科学 D辑 , 2 0 0 3, 3 3 1 0 9 1 3~ 9 2 0 6 何登发, 贾承造 , 李德生, 等. 塔里木多旋 回叠合盆地 的形成与 演化 [ J ] . 石油与天然气地质 , 2 0 0 5 , 2 6 1 6 4~7 7 7 周 良仁, 蔡厚 维. 中 国西北 地区 的燕 山运动 [ J ] . 西 北地质 科 学 , 1 9 9 0 . 3 0 1 6 4~7 8 8 He n d r i x M S, Gr a h a m S A, C a r r o l A R, c t a 1 . S e d i me n t a r y r e c o r d a n d c l i ma t i c i mp l i c a t i o n o f r e c u r r e n t d e f o r ma t i