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1含油气盆地_图文

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油气 盆地 图文
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构造地质学进展一、 含油气盆地的基本概念沉积盆地 :在漫长的地质历史期间曾经不断下降接受沉积的洼陷区域。含油气盆地 :地壳上具有统一的地质发展历史,发育着良好的生、储、盖组合及圈闭条件,并已发现油气田的沉积盆地。含油气盆地首先必须是一个沉积盆地。在漫长的地质历史期间,曾不断下降接受沉积,具备油气生成和聚集的有利条件,存在着油气田。专题一 含油气盆地对于含油气盆地的理解,包含以下几个方面:( 1)具有 统一的地质发展历史 。( 2)在地壳上必须是曾经是一个洼陷区,有较厚的沉积岩层分布 , 曾经历长期、持续、稳定沉降状态, 以造成对生油有利的环境 。( 3) 经受一定程度的构造运动 , 以推动油气运移和形成圈闭,当然,构造运动不能过度强烈,不致破坏油气生成和聚集。( 4)盆地内 生、储、盖层、圈闭发育 ,并具有良好的生、储、盖组合 。( 5)含油气盆地的 范围大小不一 ,差别很大,面积从几十平方公里到上万平方公里。如世界上最大的含油气盆地 积达 国最大的含油气盆地 国西部的民和盆地,面积仅 9000平方公里;美国西部的洛杉矶盆地,面积仅 3900平方公里。( 6)含油气盆地 内部 可以进一步 划分为不同的大地构造单位 , 各单元的沉积过程和油气生成、聚集条件在具全盆地共性的基础上,可以有一定的差异性。如渤海湾盆地是新生界盆地,这是统一的,但其南部以古近系(下第三系)含油为主,北部以新近系(上第三系)含油为主;油气丰富程度也有差异。( 7) 盆地内存在油气田渤海湾盆地 :是新生代发育的复杂裂陷盆地,是与大庆油田并列的我国最重要的石油基地,有胜利、辽河、华北、大港、冀东等油田。渤海湾盆地渤海湾盆地发展史:盆地面积 20万平方公里,基底为前震旦系变质岩系。地质发展史 :€— 厚的海相碳酸盐岩地层;地整体抬升(加里东运动), 失起:盆地继续抬升(海西运动),遭受剥蚀,缺失 D—2开始:下沉接受海侵;海退成陆相湖盆;度上升,成陆地;T:盆地断褶隆起,广大地区无沉积,同时有大量断裂和断陷产生;E:东部地区强烈裂陷作用,形成大陆裂谷盆地 — 渤海湾盆地;N:盆地缓慢下沉,形成了统一的大陆滨海内陆湖盆,下辽河、渤海湾、华北三个地区连成一体。鲁西隆起区济阳坳陷及滩海地区,勘探面积 26200包括东营、沾化、车镇、惠民四大凹陷及陈家庄、义和庄、滨南、广饶、青城等凸起含油气盆地从整体上是一个统一的沉降区;但就其内部来说,无论是基底还是沉积盖层,并非都是一个简单的光坦凹面或平面,其 基底不仅有起伏,沉积盖层也常有各种变形。由于基底和盖层的性质不同,含油气盆地的构造特征也较复杂。因此,其内部又可进一步划分为若干个次一级构造单元。二、 含油气盆地构造在一般盆地内,基底起伏形成的隆起与坳陷属 一级构造单元 。隆起以相对上升占优势,沉积盖层较薄且往往发育不全,沉积间断较多,在毗邻坳陷的翼部容易出现地层超覆和岩性尖灭带,有利于油气聚集。坳陷是盆地内基底埋藏最深的区域,沉积盖层发育完全,厚度大、岩性岩相稳定,是有利于油气生成的区域,成为含油气盆地的油源区。盆地边缘的斜坡区,也属于一级构造单元 ,同毗邻坳陷的隆起翼部相似,也是有利的油气聚集区。盆地内最低一级构造单元为背斜、单斜和向斜,俗称 三级构造 (或局部构造),是形成油气田的构造单元。由局部构造组成的构造带即为二级构造单元,控制油气聚集带的形成。对一般含油气盆地而言,多包括上述三级构造单元。但是,在某些地质构造较复杂的大型含油气盆地内,在隆起与坳陷之下,还可划分出次级单元凸起与凹陷,因不带普遍性,可列为亚一级构造,不必另立级别。盆地内各级构造单元与含油气单元划分表基本构造单元 一级构造单元 二级构造单元 三级构造单元盆地隆 起坳 陷斜 坡长 垣背斜带断裂带单斜带尖灭带超覆带挠曲带潜山带……穹 窿长轴背斜短轴背斜鼻状构造断 块向 斜潜 山……亚一级构造单元凸 起凹 陷斜 坡含油气盆地 含油气区 油气聚集带(二级构造带 )油气田渤海湾盆地构造单元划分三、含油气盆地的类型国内外对于盆地的分类方案多种多样。国外从 1970)开始,先后有 1974)、 1980)、 1983)、1984、 1990、 2000)、 1987)、 1988)、 1992)等对全球主要盆地进行了研究和类型划分。在国内,赵重远( 1978)、甘克文( 1982)、李德生( 1980、 1984)、陈发景( 1986)、朱夏( 1979、 1983)、罗志立等( 1982)、刘和甫( 1986)、陈景达( 1989)和彭作林( 1995)等先后对中国的沉积盆地或含油气盆地进行了分类。含油气盆地的分类方案较多,不同学者从不同的角度,以不同的大地构造理论为指导,对盆地类型进行了划分。有代表意义的分类主要有:台)布罗德( 1965),以槽台学说为基础,同时考虑到盆地的地貌形态,将含油气盆地分为三大类,七小类。盆地大类 盆地类型 典型盆地地台平原盆地具前寒武系基底的盆地 密歇根盆地、伏尔加 西哥湾盆地山前盆地与古生代褶皱带山前凹陷有关的盆地阿帕拉契亚盆地与后古生代褶皱带山前凹陷有关的盆地咯尔巴阡山前盆地、波斯湾盆地山间盆地前寒武纪地台活化的山间盆地 红海盆地、华北盆地古生代褶皱带的山间盆地 松辽盆地、准噶尔盆地后古生代褶皱带的山间盆地 台湾西部盆地以固定论为基础的分类(槽台学说)布罗德( 1965)块构造)迪肯森( 1976)从板块构造观点将盆地分为两大类:裂谷环境盆地和造山环境盆地 。并指出在时间顺序上,某一盆地在不同时期可以发生在不同类型的环境中,也可以出现逐渐过渡的情况。Ⅰ 裂谷环境盆地: 以离散板块运动和地壳张裂作用为主,地壳变薄引起了下沉作用。裂谷环境盆地 :以离散板块运动和地壳张裂作用为主,地壳变薄引起了下沉作用。大陆内部的裂谷盆地,盆地基底变薄;大陆边缘凹入部分向大陆内部延伸的夭折裂谷,基底为洋壳或过渡壳;在两个大陆陆块之间开始形成的狭长洋壳,沉积作用仍受两侧大陆的影响;沿大陆与海洋过渡带的陆阶、陆坡及陆隆上发育的沉积复合体,覆盖了张裂的大陆边缘;在张裂大陆边缘外沿 ,形成逐渐向海洋推进的沉积物;在大洋中脊与大陆陆块之间,大洋岩石圈增长和下沉形成的新生盆地,浊积岩组成的深海平原发育在洋壳之上;沿着复杂的转换断层系,在地壳局部变薄的部位,发育的拉张盆地或楔形断陷盆地;由于岩浆弧裂开,在不活动的残留弧与继续活动的前弧之间洋壳下降形成的小洋盆。Ⅱ 造山环境盆地: 以挤压板块运动和造山形变作用为主。Ⅱ 1海沟Ⅱ 2斜坡盆地Ⅱ 3弧前盆地Ⅱ 4周缘前陆盆地Ⅱ 5弧后前陆盆地Ⅱ 6破裂前陆盆地Ⅱ 7扭压性盆地Ⅱ 8残余海洋盆地Ⅱ 造山环境盆地 :以挤压板块运动和造山形变作用为主。Ⅱ 1海沟 (在板块俯冲的消减带形成的深海槽;Ⅱ 2斜坡盆地 (在海沟轴与海沟斜坡折点之间的断陷盆地,其沉积物与上述海沟沉积物一起合并到消减杂岩体中;Ⅱ 3弧前盆地 (在海沟斜坡折点与岩浆岛弧之间间隙中的盆地;Ⅱ 4周缘前陆盆地 (在大陆陆块周缘,与碰撞造山缝合线带相接处形成的盆地,造山带倒向盆地,蛇绿岩缝合线带比岩基岩浆带、火山岩带更靠近盆地;Ⅱ5 弧后前陆盆地 (在大陆陆块边缘岩浆孤后面,与岛弧造山带相邻的前陆盆地,蛇绿岩消减杂岩体比岩基岩浆带、火山岩带更远离盆地;Ⅱ6 破裂前陆盆地 (造山带的前陆盆地,无论周缘环境或弧后环境,由于基底变形和块断所形成的构造凹地;Ⅱ7 扭压性盆地 (沿着复杂的转换断层系 ,可以形成扭动褶皱和断坳盆地;Ⅱ8 残余海洋盆地 (沿着岛弧 于老岩石圈的消减而产生的收缩海洋盆地。 1983) 从地球动力学观点,认为地球旋转惯性力和重力两种主导作用力控制了含油气盆地的形成环境,从而划分为张裂环境挤压环境剪切环境重力环境 四大类盆地盆地大类 盆地类型 台湾西部盆地剪切环境 圣华金盆地重力环境 北里海盆地以地球动力学为基础的含油气盆地分类(刘和甫,1983)据区域构造性质及沉积发育史特征)该分类是根据区域构造性质及沉积发育史特征对含油气盆地进行分类,其分类的基本理论依据主要有:( 1)由于沉积盆地的基底可以是均一的或复杂的,于是含油气盆地在区域构造性质上可以是单一型的,也可以是复合型的。例如, 我国酒泉盆地 是在祁连山古生代褶皱带的山前坳陷含油气区内,在古生代褶皱变质基底之上发育起来的一个中、新生代沉积盆地,整个盆地基底的时代和性质相同,既是一个含油气区,也是一个含油气盆地,因此属单一型含油气盆地。而 准噶尔盆地 的基底却较复杂,南部为天山古生代褶皱带的山前坳陷含油气区,北部属前震旦纪变质基底的中间地块含油气区,二者在中、新生代组合成一个统一的沉积盆地。但是,由于二者基底时代和性质不同,导致其生、储、盖组合时代及圈闭条件都有显著差别,因此应属于由两个不同性质含油气区组成的复合型含油气盆地。( 2)沉积盆地在发展历史上显现出的阶段性发育特征,也就使含油气盆地在沉积发育史上,表现为 少时代单相生油层系组合和多时代多相生油层系组合的两种不同类型。例如,酒泉盆地只有中、新生代陆相生油层系组合,而在渤海湾盆地冀中坳陷不仅具有新生代陆相生油层系组合,而且其下还伏有下古生代海相生油层系组合,甚至在中、上元古代还可能发育着海相生油层系组合。根据区域构造性质及沉积发育史特征,将含油气盆地划分为下列类型:沉积发育史区域构造性质少时代单相生油层系组合多时代多相生油层系组合单一型含油气盆地地台内部坳陷台向斜 松辽 ,四川 ,陕甘宁 , 西西伯利亚断陷单断坳陷 济阳 ,冀中 ,黄骅双断坳陷(地堑)下辽河 ,临清 ,莱茵 ,红海 ,德聂伯 坳 陷 酒泉 ,阿巴拉契亚山 间 坳 陷 吐鲁番 ,民和 ,洛杉矶 ,文图拉 , 西欧北海复合型含油气盆地山前坳陷 墨西哥湾 , 撒哈拉 ,伏尔加 中间地块塔里木 ,准噶尔 ,柴达木 ,马拉开波表 8油气盆地的历史地质学分类表 (张厚福, 1979)Ⅰ 地台边缘斜坡型含油气盆地;Ⅶ 中间地块型含油气盆地。含油气盆地类型模式图(张厚福,1979)• 以板块构造和地球动力学为依据,将成盆动力机制分为挤压、拉张、走滑和垂向应力地四种类型,进一步划分出 16种盆地地类型,对主要含油气盆地不同历史时期的盆地性质进行初步分析。成盆动力机制成盆环境 盆地类型盆地亚类 盆地实例拉张应力 裂谷陆内裂谷 断陷 渤海湾( E)、准噶尔( 柴达木( 塔里木( C~ P)盆地坳陷 松辽( K)、准噶尔( 柴达木( 塔里木( Z~ D)盆地陆间裂谷 南盘江、红海、亚丁湾盆地拗拉谷 鄂尔多斯( 地被动大陆边缘四川( Z~ 尼日尔盆地挤压应力碰撞造山山前 酒泉盆地山间 伊利、吐哈盆地海沟 琉球海沟、秘鲁 喀则、库克湾、加利福尼亚大裂谷盆地弧间 地中海盆地弧后 台湾西部盆地残留洋 孟加拉湾海底盆地前陆 准噶尔( N~ Q)、柴达木( N~ Q)、塔里木( T, N~ Q)、四川( Q)、鄂尔多斯( 波斯湾盆地剪切应力 走滑走滑拉分 依兰 渭盆地走滑挠曲 百色、圣华金盆地垂向应力 稳定克拉通内部 准噶尔( T~ E)、鄂尔多斯( 地克拉通边缘 北里海盆地盆地分类及中国陆上主要含油气盆地类型三大类盆地一、前陆盆地二、裂谷盆地三、克拉通盆地一、 前陆盆地石油地质特征前陆盆地概念是指位于褶皱山系与毗邻克拉通之间的沉积盆地。它包括从山前坳陷到克拉通边缘斜坡的过渡区。前陆盆地形成于挤压构造环境,其特点是: 结构不对称,靠近造山带一侧较陡,在其演化过程中遭受变形作用;盆地近克拉通一侧较宽缓,与地台层序逐渐合并。褶皱-冲断带 深凹(坳)带 稳定前陆斜坡和前缘隆起• 西加拿大盆地、波斯湾盆地、落基山盆地、东委内瑞拉盆地、阿拉斯加北斜坡盆地、阿巴拉契亚盆地等都是前陆盆地;• 川西北、酒西、库车、塔西南等盆地举例:波斯湾盆地剖面图实例:波斯湾盆地在阿拉伯地台与扎格洛斯( 山带之间分布着一个广大而油气资源丰富的沉积盆地,它拥有世界最高产量的油气田,含有世界地质储量的三分之二、天然气储量的三分之一 (991),这个盆地就是世界著名的波斯湾含油气盆地。波斯湾盆地基本特征 :在地台边缘斜坡带,紧靠波斯湾的哈沙构造阶地区域内发现了许多世界最大的油田,它们都是面积巨大的 穹隆和短轴背斜, 走向近南北,倾角平缓,很少超过 6。隆起高度 300部为断层所破坏。沙特阿拉伯和科威特的最大油田都属于这些隆起带上。二、裂谷盆地裂谷盆地的概念及形成机制裂谷: 陡而长、两壁平行的沉降谷。裂谷盆地 一般指大型岩石圈拉张破裂而形成的长型断陷或坳陷。中国东部中、新生代裂谷盆地的形成演化大体可划分为以下几个主要发展阶段:( 1)初始张裂阶段由于太平洋板块俯冲 ,上地幔物质热膨胀作用造成局部异常 ,断裂活动导致盆地初始断裂 ,并伴有强烈岩浆活动。( 2)断陷发育阶段太平洋板块俯冲强烈 ,上地幔物质热膨胀作用加剧 ,断块、断陷差异沉陷十分强烈。( 3)坳陷发育阶段太平洋板块俯冲减弱 ,俯冲带向东迁移 ,上地幔物质由热膨胀转为冷却收缩 ,地壳整体下沉 ,由断陷转为坳陷发育阶段。太平洋板块俯冲减弱 ,俯冲带向东迁移 ,上地幔物质由热膨胀转为冷却收缩 ,地壳整体下沉 ,由断陷转为坳陷发育阶段。太平洋板块俯冲强烈 ,上地幔物质热膨胀作用加剧 ,断块、断陷差异沉陷十分强烈。由于太平洋板块俯冲 ,上地幔物质热膨胀作用造成局部异常 ,断裂活动导致盆地初始断裂 ,并伴有强烈岩浆活动。拉张作用,形成演化三阶段:初始张裂期断陷期拗陷期松辽盆地北部深层构造单元划分实例坳陷型(松辽)断陷型(渤海湾)渤海湾盆地构造分区图三、克拉通盆地克拉通盆地 是在板块离散的条件下完全形成于陆壳之上的盆地。克拉通盆地包括形成在克拉通周边环境的和克拉通内部的盆地。克拉通盆地是局部热源之上的热隆起、低密度地壳表层的剥蚀、变薄、冷却、收缩和最后沉降的结果。
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