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次凹

来源:莆仙生活网时间:2024-03-19 03:51:24编辑:莆仙君

石油地质研究确定了4个勘探接续区

利用地层厚度、生储盖组合及其特征、沉积和构造特征以及油气发现情况,确定了4个勘探接续区,包括汤原断陷白垩系的胜利构造和东兴向斜,古近系的东兴向斜,方正断陷古近系的柞树岗向斜。(一)汤原断陷胜利构造构造解释结合基本地质条件分析认为,胜利构造白垩系厚度下,其内部几个有利勘探靶区可以捕捉来自于白垩系生成的油气。有利区距汤热1井出油点较近,白垩系内幕构造形态好,距古近系生烃凹陷较近,可兼顾古近系油气。从油源条件分析,东、西部凹陷内深部位达连河组及其下部的烃源岩已经达到成熟,生成的油气可沿断层或斜坡侧向运移进入高部位的圈闭中。另外,该带下伏的新安村组、乌云组和白垩系的烃源岩已经成熟,生成的油气可沿不整合面及断层垂向运移进入圈闭中,油气源条件比较充足。从储层条件分析,该区发育有湖底扇、扇三角洲砂体及滨浅湖砂体,孔隙度和渗透率较高,具有很好的储集物性,是白垩系的勘探接续区。(二)东兴向斜1.白垩系根据钻井及地震研究认为,汤原断陷白垩系暗色泥岩厚度北薄南厚,北部厚度介于100~200m之间,南部望1井区厚度达700m,均为有效烃源岩,南部较北部生油潜力大。从储盖条件看,白垩系储层成岩作用强,孔隙度和渗透率较低,属低孔、低渗型储层,南部白垩系的储集物性应好于北部。胜1井、汤D7井等井钻探证实,南部城子河组泥岩为分布较广的良好盖层;穆棱组泥岩为区域盖层。综合生油条件、储集条件、圈闭条件、埋藏浅钻探条件好的特点,优选汤原断陷东兴向斜为白垩系的勘探接续区。2.古近系东兴向斜发育古近系达连河组及其下地层烃源岩已经成熟,其中达连河组暗色泥岩厚200~300m,成熟烃源岩(Ro>0.7%)约397km2,新安村组和乌云组暗色泥岩厚400~800m,成熟烃源岩分布于整个次凹,次凹主体部位Ro为1.1%~1.5%,正处于大量排烃期,因此,次凹油源比较足。从钻探情况看,在次凹及上倾方向该区钻探的井均有良好的油气显示,并有4口井获工业气流,是古近系的勘探接续区。(三)柞树岗向斜柞树岗向斜位于方正断陷内,为最有利的勘探接续区。区内宝泉岭组一段及其以下地层的烃源岩已经成熟,厚度较大,有机质丰度也较高,具有较好的生烃潜力,生成的油气可沿断层或不整合面运移进入圈闭中。从储层条件看,该区带宝一段、达连河组上部、新安村组、乌云组都发育有扇三角洲、滨浅湖及湖底扇砂体,孔隙度和渗透率较高,具有很好的储集物性。从盖层条件来看,该构造带内,宝泉岭组一段泥岩比较发育,一般累计厚度可以达到200~600m,可以作为有效的区域性盖层,其它层段也都发育有局部的泥岩,可以作为局部盖层。该构造带内凹陷中发育的构造是最有利的勘探目标,如方4井已经获得了工业油流。

凹是什么意思啊

凹释义:周围高,中间低,与“凸”相对:凹凸不平。凹透镜。凹版印刷(印刷术之一,与“凸版印刷”相反)。凹wā(ㄨㄚ)同“洼”(用于地名):核桃凹(在中国山西省)。凹拼音:āo 、wā,注音:ㄠ 、ㄨㄚ,部首:凵部,部外笔画:3画,总笔画:5画笔顺:丨フ丨フ一扩展资料汉字笔画:相关组词:1、凹洞[āo dòng] 物体中间穿通的或凹入较深的部分。2、凹穴[āo xué] 周围高,中间低的洞穴。3、凹入[āo rù] 向内陷进去。4、凹坑[āo kēng] 洼下去的地方。5、凹镜[āo jìng] 凹面镜的简称。6、鼻凹[bí āo] 鼻翼两旁凹下去的地方。

盆地评价优选确定了4个油气远景区、3个油气有利目标区、4个勘探接续区

对大庆探区外围盆地分东、中、西部盆地群进行了评价优选,确定三江盆地、鸡西盆地、孙吴-嘉荫盆地及拉布达林盆地为油气远景区;依-舒地堑的汤原断陷、方正断陷、大杨树盆地是油气有利目标区。利用地层厚度、生储盖组合及其特征、沉积和构造特征以及油气发现情况,确定了4个勘探接续区,包括汤原断陷白垩系的胜利构造和东兴向斜,古近系的东兴向斜;方正断陷古近系的柞树岗向斜。

汤原断陷石油地质特征

(一)概况汤原断陷地理上位于黑龙江省汤原县境内,面积约3320km2。区域构造上,汤原断陷位于依-舒地堑的最北段,为一个受北东向两条深大断裂控制的双断式断陷,向南为依兰断隆、方正断陷、尚志断隆、胜利断陷、舒兰断隆和岔路河断陷。汤原断陷发育的断裂以北东向为主,包括拉张或张扭正断层、挤压或压扭逆断层和走滑断层3类,以拉张或张扭正断层为主,其次为走滑断层。在东西方向上划分为5个带,即东部走滑逆冲带、东部凹陷带、中央凸起带、西部凹陷带、西部斜坡带,在南北方向上由北东东向断层对东部凹陷带、中央凸起带有分割作用。构造演化分为中生代断陷期、新生代的强烈断陷期、持续断陷期、断凹转化期、断陷萎缩期、断陷消亡期6个阶段。汤原断陷基底为古生界花岗岩和变质岩,沉积盖层自下而上为白垩系、古近系古新统—始新统新安村组+乌云组、始新统达连河组、渐新统宝泉岭组、新近系中新统富锦组和第四系。主要发育湖泊、扇三角洲、水下扇3种沉积相类型,细分为9种沉积亚相和17种沉积微相。到目前为止,完成二维地震5357km、三维地震704km2、各类探井27口。汤参2井、吉1井、互1井、望2井等4口井获工业气流,新2井获低产气流,在吉祥屯、互助村构造提交探明天然气地质储量26.21×108m3。(二)构造单元划分从现今各反射层的构造特征看,控制断陷沉积和构造特征的断层主要为F1、F3、f1、f2、f3及中央凸起带上北东东向断层,各反射层东西分带明显、南北也具有分块的特征。同时钻井及沉积相研究表明:各负向构造的沉积存在差异,有欠补偿型的饥饿性次凹,有补偿型的含煤次凹。在正向构造中,其发育的构造样式也有差异。因此根据T2—Tg各反射层的构造特征,以主要目的层T3、T4、T5反射特征为主,综合其他反射层特征,并结合沉积特征,将汤原断陷(F1断层下降盘)进行构造单元划分。在东西方向上划分为5个带,即东部走滑逆冲带、东部凹陷带、中央凸起带、西部凹陷带、西部斜坡带,在南北方向上由f1、f2、f3断层及北东东向断层对东部凹陷带、中央凸起带有分割作用(图3-4)。图3-4 汤原断陷构造单元划分图(三)烃源岩有机质丰度 汤原断陷烃源岩横向发育特征为东兴向斜相对于其他凹陷来说有机质丰度最高,其次是东发次凹、双兴次凹、新华次凹和梧桐河次凹,而鹤立次凹和荣丰次凹有机质丰度较低。总体看东部凹陷带有机质丰度较高,西部凹陷带有机质丰度较低。汤原断陷烃源岩纵向发育特征为:宝一段、达一段和乌云组有机质丰度较高,为较好—好烃源岩,新安村组次之,为较好烃源岩,宝二段为较差烃源岩,而白垩系的少量样品分析评价为较差—较好烃源岩。有机母质类型 汤原断陷有机质样品大部分以Ⅲ型为主,少部分为ⅡB型,个别为ⅡA 型。比较而言,达连河组和新安村组中ⅡB型的稍多。有机质成熟度 汤原断陷内不同凹陷的烃源岩埋深不同,有机质的演化规律也不同,因此具有不同的成熟度。从纵向上看,宝泉岭组二段的烃源岩基本上没有达到成熟;宝泉岭组一段的烃源岩在各次凹的浅部位没有成熟,在凹陷深部位的烃源岩基本达到低成熟阶段;达连河组的烃源岩在东兴次凹已经完全成熟,在双兴次凹的深部位已经成熟,在浅部位达到低成熟阶段,在鹤立次凹和东发次凹的深部位达到低成熟阶段,在浅部位仍然没有成熟;新安村组的烃源岩在东兴次凹和鹤立次凹都已经完全成熟,但是在双兴次凹和东发次凹的浅部仍然有部分烃源岩只达到低成熟阶段;乌云组烃源岩在全区基本都已成熟,仍有东发次凹和荣丰次凹内部分地区埋藏较浅,只达到低成熟阶段;白垩系的烃源岩都已经演化成熟。有效烃源岩平面展布 综合暗色泥岩的分布特征和镜质体反射率值大小,预测了各层的有效烃源岩分布范围。宝泉岭组二段烃源岩均未达到成熟,生烃潜力不大。白垩系烃源岩均已达到成熟,从白垩系沉积古地理环境来看,在汤参3井—汤D2井—望3井—景2井区可能为半深湖—深湖相沉积,而且厚度较大。从地化分析指标和油源分析也证明了白垩系具有一定的生烃潜力。白垩系有效烃源岩面积1836km2,成熟烃源岩面积1320km2。新安村组和乌云组暗色泥岩均已进入生油门限,而且大部分地区成熟。有效烃源岩分布广而且较厚,有机质丰度也较高。新安村组和乌云组有效烃源岩面积1577km2,成熟烃源岩面积1067km2,因此新安村组和乌云组暗色泥岩具有较好的生烃潜力(图3-5)。达连河组暗色泥岩在汤原断陷北部大部分已经进入生油门限,而且在各凹陷的深部位都已经成熟,进入了生油高峰,加上达连河组暗色泥岩厚度较大,所以该组的生烃潜力是可观的。而在汤原断陷南部该组暗色泥岩在凹陷中—深部位开始进入了生油门限,在深部位进入了生油高峰,厚度为300~450m,有机质丰度较高,但面积较小,因此断陷南部的达连河组生油潜力有限。达连河组有效烃源岩面积1225km2,成熟烃源岩面积264km2,成熟烃源岩主要分布在东兴次凹。宝泉岭组一段有效烃源岩在东兴次凹的深部位,该段暗色泥岩已经达到成熟,该区暗色泥岩厚度较大,为200~700m;有机质丰度也较高,具有较好的生烃潜力,可作为较好的烃源岩。在汤原断陷南部大部分暗色泥岩没有进入生油门限,仅在荣丰次凹和东发次凹的深部位暗色泥岩已经成为低成熟烃源岩,厚度为200~300m。宝泉岭组一段有效烃源岩的面积745km2,成熟烃源岩面积41km2,具有一定的生烃潜力。综合汤原断陷烃源岩的母质类型、有机质丰度、成熟度、有效烃源岩分布综合分析认为汤原断陷生油条件较好的二级构造单元为东部凹陷带,而东部凹陷带最有利的次凹为东兴次凹,其次是东发次凹和双兴次凹。结合汤原断陷的生油条件和钻探成果不难发现,汤原断陷生油岩的发育和成熟度是制约油气分布和成藏的主要因素。图3-5 汤原断陷新安村组+乌云组有效烃源岩平面分布图(四)储层条件汤原断陷储层物性具有横向、纵向变化大的特点,通过对汤原断陷各层段岩心样品孔隙度和渗透率的分析数据统计可以得知,宝泉岭组储层孔隙度在1.68%~33.63%之间,平均为22.71%,渗透率在(0.03~2567)×10-3μm2之间,平均值为396.86×10-3μm2,属于中高孔、中高渗储层;达连河组储层孔隙度1.57%~32.2%之间,平均值为19.82%,渗透率在(0.01~1543)×10-3μm2之间,平均值为136.19×10-3μm2,属于中高孔、中高渗储层;新安村组储层孔隙度在2.8%~27.9%之间,平均值为17.77%,渗透率(0.01~2453)×10-3μm2,平均值为106.66×10-3μm2,属于中孔、中渗储层;乌云组储层孔隙度在2.3%~17.92%之间,平均值为10.759%,渗透率在(0.01~160)×10-3μm2之间,平均值为5.454×10-3μm2,属于低孔、特低渗储层;白垩系储层孔隙度在3.1%~18.92%之间,平均值为11.979%;渗透率在(0.03-512)×10-3μm2之间,平均值为85.21×10-3μm2,属于低孔、低渗储层。白垩系和古近系储层相比,物性明显较古近系差。胜1井白垩系岩心分析表明:岩石致密,孔隙发育差,连通性差。颗粒粒度分布在0~0.5mm之间,大部分集中在0.0039~0.25mm之间,即大部分为细粉砂和泥质,含少量中砂。4块样品的孔、渗分析,孔隙度最大值为5.7%,最小值为2.5%;渗透率最大值为11.8×10-3μm2,最小为0.02×10-3μm2。储层砂岩的成岩作用强,物性差,低孔、低渗储层。(五)有利区带预测及下一步勘探方向汤原断陷具有东西分带、南北分块的特征,即由东向西分为东部走滑逆冲带、东部凹陷带、中央凸起带、西部凹陷带、西部斜坡带5个构造带。依据有效烃源岩的分布范围、圈闭发育情况、是否位于有利的油气运移指向区、区域性盖层发育情况、油气保存条件,并结合目前的勘探成果等因素进行了综合评价,认为中央凸起带和东部凹陷带为最有利的勘探区。中央凸起带 在整个断陷中是构造圈闭最为发育的区带,例如互助村构造、吉祥屯构造、龙王庙构造、军校屯构造、望江构造等都分布在该带上,发育较多的背斜、断块圈闭,这些构造都有继承性发育的特点,具有很好的圈闭条件。从油源条件分析,该带紧邻西部凹陷带和东部凹陷带,东、西部凹陷内深部位达连河组及其下部的烃源岩已经达到成熟,生成的油气可沿断层或斜坡侧向运移进入高部位的圈闭中。另外,该带下伏的新安村组、乌云组和白垩系的烃源岩已经成熟,生成的油气可沿不整合面及断层垂向运移进入圈闭中,油气源条件比较充足。从储层条件分析,该区带的达连河组上部、新安村组、乌云组都发育有湖底扇、扇三角洲砂体及滨浅湖砂体,孔隙度和渗透率较高,具有很好的储集物性。从保存条件来看,除胜利构造和望江构造外,宝泉岭组一段和达连河组一段都比较发育,可以作为有效的区域性盖层。继承性发育的构造还有利于捕捉后期成熟运移过来的油气。从目前的勘探成果来看,在中央凸起带上已发现了3口工业气流井(互1井、吉1井、汤参2井)和多口油气显示井,预示着该区带良好的油气勘探前景。因此中央凸起带为最有利的勘探区带,勘探目的层系包括古近系和白垩系。东部凹陷带 本身为较深的凹陷带,达连河组及其下部烃源岩都已经演化成熟,油气源比较充足。凹陷中心向断陷边缘发育湖底扇砂体和扇三角洲砂体,具有较好的储层条件。宝泉岭组一段和达连河组可以作为有效的区域性盖层,有较好的封盖作用。在凹陷带内的构造具有捕捉油气的最有利条件,是最有利的勘探目标。另外,在这种湖盆面积小,水体进退变化较快,沉积相带变化明显的断陷盆地内,部分湖底扇砂体呈孤立状分布于半深湖泥质沉积中,易于形成透镜状岩性圈闭。地层倾向垂直于边缘控盆断裂的长条状断块易于与横向扇三角洲砂体分叉尖灭带组合形成上倾尖灭型岩性圈闭。因此,深凹带内及其斜坡区是寻找隐蔽油气藏的最有利场所。凹陷深部的汤1井见少量的油流,新2井获得了低产气流,新1井取心见到了多层油气显示,黄1井、汤参1井都见到了油气显示,展示了该深凹带具有较好的油气勘探前景。汤原断陷综合评价 白垩系的勘探中应优选断陷南部首先勘探。古近系的勘探从纵向上,达连河组以寻找天然气为主,新安村组及乌云组以寻找原油为主,应加强新安村组和乌云组的勘探。从平面上,勘探的目标应放在东部凹陷带(尤其是东兴次凹和东发次凹)和中央凸起带,特别是两者的过渡带。近期的勘探目标优选从层系上应优选古近系,从区带上应优选东兴次凹、东发次凹和中央凸起带。

徐家围子断陷沙河子组致密砂岩气成藏条件及勘探潜力

张大智 杨峰平 印长海 肖利梅(大庆油田有限责任公司 勘探开发研究院,黑龙江 大庆 163712)作者简介:张大智,男,工程师,现主要从事沉积与层序研究工作,E-mail:zdz-007@163.com。摘 要:致密砂岩气属于非常规天然气,是常规天然气的后备资源之一。本文对徐家围子断陷沙河子组 天然气成藏条件的综合分析认为,沙河子组具有形成致密砂岩气藏的地质条件,其烃源岩厚度、砂砾岩厚度 大,分布广,有机质含量高,成熟到过成熟,资源量大,具有广阔的勘探前景。沙河子组致密砂岩气藏成藏 条件的初步认识为:(1)有利的构造和沉积背景;(2)充足的气源条件;(3)低孔、低渗的储集条件;(4) 良好的 封盖保存条件;(5)匹配的运移疏通条件;(6)有利的圈闭条件;(7)良好的生储盖组合。与国内外泥页岩气藏特 征对比发现,沙河子组具有形成泥岩气藏的条件,随着研究程度的深入以及勘探技术的突破,沙河子组非常 规气藏勘探有可能取得较大的进展。关键词:徐家围子断陷;沙河子组;非常规油气;致密砂岩气;成藏条件;勘探潜力Hydrocarbon Accumulation Conditions and Exploration Potential of Tight Sandstone Gas of Shahezi Formation in Xujiaweizi Rift DepressionZhang Dazhi YangFengpingYin Changhai Xiao Limei(Exploration and Development Research Institute,Daqing Oilfield Company Ltd,Daqing 163712,China)Abstract:Tight sandstone gas belongs to nontraditional natural gas and is one of reserve resource of conventional natural gas.This paper analyses the hydrocarbon accumulation conditions of Shahezi formation in Xujiaweizi rift depression.Research shows Shahezi formation develops geological conditions which is help for forming tight sandstone gas.Shahezi formation is characterized by large thickness and extensive distribution of source rocks and sand-conglomerate rocks,abundant organic matter,mature to over mature source rocks.Therefore,Shahezi formation has a large resource volume and an expansive exploration prospect.The primary conclusion about hydrocarbon accumulation conditions of tight sandstone gas of Shahezi formation is:(1)advantaged tectonic and sedimentary background;(2)abundant gas origin; (3)reservoirs of low porosity and permeability;(4)favorable conservation;(5)suited migration;(6)favorable trap;(7) well source-reservoir-cap assemblages.Meanwhile,geological characteristics of Shahezi formation are similar to those of domestic and overseas shale gas .Shahezi formation maybe develops mud shale gas.With the deep exploration and technique breakthrough,nontraditional natural gas exploration of Shahezi formation maybe makes a great progress in the future.Key words:Xujiaweizi rift depression;Shahezi formation;nontraditional natural oil and gas;tight sandstone gas; hydrocarbon accumulation conditions;exploration potential非常规油气是未来石油天然气能源的重要接替资源,所谓非常规油气是指 “所有不符合常规油气 成藏原理,或在成因、成分、产状、性质、储集介质、封聚机理等方面具有特殊性的天然气聚集”[1],包括油页岩、页岩气、煤层气、天然气水合物、致密砂岩气等,本文主要探讨徐家围子断陷沙河子组致 密砂岩气的有关特征。致密砂岩气是指孔隙度低(<12%)、渗透率比较低(<1 ×10-3μm2)、含气饱 和度低(<60%)、含水饱和度高(>40%)、天然气在其中流动速度较为缓慢的砂岩层中的非常规天 然气[2],具有地层压力异常、毛细管压力高、气水关系复杂等特征[3]。目前国外所开发的大型致密砂 岩气藏主要以深盆气藏为主,集中在加拿大西部和美国西部[4],在我国的准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地 以及四川盆地西部均发现了储量巨大的致密砂岩气藏[5],同时,在松辽、渤海湾、南襄、苏北、江汉、 塔里木、吐哈等盆地也发现了致密砂岩天然气储层的分布[6],是未来大有希望且现实的天然气勘探领 域。本文以松辽盆地徐家围子断陷沙河子组为研究对象,分析其致密砂岩气藏的成藏条件和勘探潜力,对未来该区域非常规气藏的勘探开发具有一定的理论与指导意义。1 地质概况徐家围子断陷位于松辽盆地北部,总面积5300km2,整体近北北西向展布,西以断层与中央古隆起 带相隔,东侧与尚家-朝阳沟隆起带呈斜坡过渡,是由徐西断裂(南北两段)、徐中断裂及徐东断裂带 条等三条断裂控制的复式箕状断陷(图1a、b),总体表现为西断东超的构造格局。受控于区域性构造、 沉积作用,深部地层自下而上发育上侏罗统火石岭组、下白垩统沙河子组、营城组、登娄库组和泉头 组[7~12]。其中,沙河子组划分为沙一段和沙二段,岩性主要是一套黑色、灰黑色泥岩与灰色中砂岩、 细砂岩、砾岩,夹煤层(图1c),沉积环境主要是湖相、扇三角洲沉积,残余地层厚度400~2800m。由于徐家围子断陷沙河子组埋藏深度较大(超过3000m),砂砾岩储层致密(孔隙度小于6%,渗透率 小于0.1×10-3μm2),开展的研究工作较少。前人认为沙河子组是主要的源岩层,因此勘探程度较低,对其砂砾岩的发育特征认识尚不清楚,目前所钻探井多分布在断陷边缘,但基本都见气显示,个别井压 后最大日产量超过5×104m3,显示了沙河子组致密砂岩气勘探的良好前景。图1 徐家围子断陷构造特征及岩性柱状图2 沙河子组致密砂岩气成藏条件2.1 有利的构造和沉积背景沙河子组处于强烈断陷期,受徐西断裂、徐中断裂及徐东断裂带条等三条断裂的控制,形成徐西、 徐东两个凹陷,成为该时期的沉积沉降中心,发育巨厚的沙河子组地层,局部厚度达到2800m(图2),砂砾岩厚度0~700m(图3),暗色泥岩厚度0~1100m(图4),与凹陷内部发育的小型断裂和裂隙相 结合,形成有利的天然气运移聚集条件。在凹陷边缘主要发育扇三角洲、近岸水下扇、冲积扇等沉积相(图5),由于靠近物源区,沉积沉降速率快,碎屑物质成分复杂,分选较差,碎屑沉积物可以较快推进 到湖泊沉积中,形成烃源岩和储集岩相互叠置,因而构造和沉积背景均有利于致密砂岩气藏的形成。图2 沙河子组残余地层厚度图图图3 沙河子组残余砂砾岩厚度图2.2 有利的气源条件充足的气源是形成有利气藏的基础,沙河子组本身就是徐家围子断陷深层最主要的源岩层,烃源岩 分布面积广,厚度大,地震揭示其暗色泥岩厚度0~1100m,钻井揭示其煤层厚度0~150m。暗色泥岩 有机碳含量在0.22% ~5.48%,平均1.57%,氯仿沥青 “A” 含量为0.0016% ~0.4776%,平均 0.0491%,成熟度为1.02~4.16,平均为2.89。煤层有机碳含量为9.12~84.44%,平均43.66%,氯 仿沥青“A” 含量为0.0045%~0.48%,平均0.2307%。干酪根类型以Ⅲ型为主,占55.3%,其次为 Ⅱ型,占31.8%,Ⅰ型最少,为12.9%。前人研究认为[13,14],松辽盆地含Ⅰ型干酪根的烃源岩生油门 限深度约为1100 m,含Ⅱ型干酪根的烃源岩生油门限深度为1200~1300 m,含Ⅲ型干酪根的烃源岩生 油门限深度为1850 m。沙河子组埋藏深度在3000m以下,从以上地化指标可以看出,烃源岩已达高成 熟-过成熟,是非常好的源岩层,生气潜力较高。对徐深1井沙河子组烃源岩生气强度研究发现[15],暗色泥岩生气强度为38×108m3/km2,煤层生气强度为100×108m3/km2,该层总生气强度为138× 108m3/km2。而徐深1井位于升平-兴城背斜构造的中段,暗色泥岩沉积厚度还是相对较薄的。根据地 层厚度分布和沉积相研究结果预测,徐家围子断陷中部沙河子组暗色泥岩最大厚度约1100m,由此计 算,徐家围子断陷沙河子组暗色泥岩最大生气强度可达220×108m3/km2,足以达到形成大气田的气源 条件。图4 沙河子组残余暗色泥岩厚度图图5 沙河子组二段沉积图2.3 储集条件沙河子组致密气藏的主要储集层为扇三角洲砂砾岩储层和近岸水下扇砂砾岩储层,砂砾岩颗粒间以 线接触和点接触为主,压实作用强烈,胶结物主要为火山质和碳酸盐,胶结类型为孔隙式和基底式胶 结。单层厚度变化较大,一般为1~10m,最厚超过40m。由于距物源较近,储集层横向上夹于烃源岩 之间,易于油气聚集。目前研究表明,砂砾岩储层的总厚度变化在0 ~700 m,占沙河子组地层总厚度 的0~40%。物性分析显示,储层具有低孔、低渗、成岩作用强等特点,孔隙度多数小于10%(主要介 于2%~6%),渗透率小于0.1×10-3μm2。岩心观察及镜下微观特征研究表明,沙河子组砂砾岩中也 发育有一定规模的次生孔隙,因此具备形成气藏的储集条件。2.4 封盖保存条件沙河子组本身发育厚度较大的烃源岩,在作为生油层的同时,也可作为有效的区域盖层。封盖机理 主要有两种情况,其一是岩性封盖,烃源岩本身致密,可以作为良好的盖层,砂砾岩埋藏深度较大,储 层致密,由于岩性的致密造成了岩石本身突破压力高,阻止了天然气的运移;其二是压力封盖,目前沙 河子组产层段压力系数都大于1,属于超压层,因此存在较好的压力封盖条件,使天然气难以向上运 移。尽管断裂和裂缝的存在会造成气体的散失,但充足的气源可以为其持续补给,形成一个动态平衡。同时,在后期改造比较严重的地区,早期天然气藏在晚期重新分配、调整,在新的圈闭中聚集形成新的 气藏。2.5 运移疏导条件沙河子组储层致密,天然气的运移存在两种情况,第一种情况是天然气运移发生在砂砾岩致密化之 前,此时成岩作用尚不强烈,原生孔隙及次生孔隙大量发育,形成天然气富集。第二种情况是天然气运 移发生在砂砾岩致密化之后,此时,由于成岩作用的强烈改造,砂砾岩物性急剧降低,天然气沿着构造 活动形成的断裂或裂缝系统运移,形成天然气富集。从目前研究来看,天然气大规模运移应发生在砂砾 岩致密化之后。从构造特征上来说,沙河子组时期构造活动强烈,控制徐家围子断陷发育的徐西、徐中 断裂强烈活动,同时发育沟通烃源岩和储层的伴生断层,为天然气沿不整合面和大断裂向构造高部位运 移提供了通道。在断陷边部发育地层超覆、上倾尖灭等多种圈闭,有利于天然气聚集成藏。徐家围子断陷沙河子组烃源岩从距今110Ma开始快速生气,在距今95Ma和75Ma出现两次显著的 生气高峰期,兴城地区深层火山天然气成藏期是距今60~103Ma,即在主力盖层登娄库组沉积之后,这 对深层天然气的保存较为有利[16]。因此,形成了较大规模的营一段火山岩岩性气藏(如昌德东气藏) 以及登娄库组的地层超覆气藏(如卫深5井气藏)和上倾尖灭气藏(如芳深801井和卫深501气 藏)[1]。既然沙河子组生成的天然气可以经过较长距离的运移在营城组、登娄库组形成气藏,也有可 能通过断层及裂缝的连接就近运移聚集于沙河子组的砂砾岩中形成气藏。2.6 圈闭条件对于沙河子组来说,气藏主要形成在储层致密化之后,同时,砂砾岩储层与烃源岩交互频繁,在后 期构造活动的改造下,主要形成以古构造为背景的符合圈闭,如构造-岩性、构造-成岩、断层-岩性 等圈闭。2.7 生储盖组合在沙河子组内部,烃源岩既是源岩,又是盖层,在暗色泥岩表面及裂缝中又可以有吸附气的聚集,因 此又可以作为储层,具有“自生自储” 的特征。同时,天然气可以就近聚集于与烃源岩交互的砂砾岩中,也可以经过较远距离的运移储集于断陷边部砂砾岩中,形成“近源它储”式、“远源它储”式气藏。3 沙河子组致密砂岩气勘探潜力评价3.1 资源量估算关于泥页岩的排烃系数很多学者开展过深入的研究,李明诚[18]通过渤海湾盆地各坳陷古近系烃源 岩的模拟和计算得出其排气率(排烃系数)为70%~80%;宋国奇[19]经计算得出了胜利油区上古生界 煤岩成熟度与排烃系数关系(表1),反映出不同演化阶段煤岩的排烃率不同,演化程度越高,排烃系 数越大。沙河子组成熟度为1.02~4.16,平均为2.89,其排烃系数应在80%以上,泥岩、煤层生排气 量见表2。聚集系数按2%~3%计算,沙河子组天然气资源量为(4072~6108)×108m3,因此,天然 气就近运移到沙河子组砂砾岩中形成气藏是可能的。同时,参考表1数据可以看出,沙河子组泥岩、煤 层吸附气量也比较大,超过20m3/d,因此,沙河子组泥岩中也可能蕴藏着丰富的天然气资源。表1 煤岩成熟度与排烃系数关系计算表 [19]表2 徐家围子断陷沙河子组生排气量及资源量表3 徐家围子断陷沙河子组与国内致密砂岩气特征对比3.2 勘探潜力评价国内外在致密砂岩气藏勘探开发方面都取得了一些进展,美国具有致密砂岩气藏的盆地有23个,通过三维地震技术的提高、井网加密、直井分层压裂等技术使其勘探开发取得了较大成功[20]。国内致 密砂岩气的勘探开发主要集中在四川盆地、鄂尔多斯盆地及吐哈盆地,通过对比它们的特征可以发现(表3),徐家围子断陷沙河子组致密砂岩与其有相似之处,一些条件甚至更为优越,比如含气性、烃源 岩厚度等,因此,沙河子组致密砂砾岩具有形成规模储量的潜力。同时,沙河子组厚层泥岩、煤层中存在吸附气聚集成藏的可能。泥岩气的聚集是天然气在烃源岩中 大量滞留的结果,天然气成藏的生、储、盖、运、聚、保等作用都在同一套泥岩地层中完成,因此成藏 控制因素相对简单,能够形成巨大的资源[21]。与美国已经成功开采泥页岩气的盆地对比(表4),沙河 子组TOC、Ro更高,烃源岩厚度更大。因此,沙河子组具有发育泥岩气的地质条件。表4 徐家围子断陷沙河子组与国内外泥页岩气藏特征对比续表(国外及川西数据引自参考文献[21])目前,沙河子组已经开展了老井复查、压裂设计等相关工作,进一步的研究工作正在逐步开展,因 此,随着研究程度的深入以及勘探技术的不断进步,沙河子组的非常规气勘探有可能取得较大的进展。4 初步认识通过上述分析得到以下初步认识:一是徐家围子断陷沙河子组具备形成致密砂岩气的地质条件,资 源量大,勘探前景广阔。二是沙河子组致密砂岩气的成藏条件为:(1)有利的构造和沉积背景;(2)充足 的气源条件;(3)低孔、低渗的储集条件;(4)良好的封盖保存条件;(5)匹配的运移疏通条件;(6)有利 的圈闭条件;(7)良好的生储盖组合。三是沙河子组暗色泥岩厚度大,煤层发育,TOC、Ro较高,与国 内外泥页岩气藏特征相比,具有形成泥岩气藏的可能性,随着研究程度的深入以及勘探技术的进步,有 可能在泥岩气藏勘探方面取得进展。参考文献[1]张金川,薛会,卞昌蓉,等.中国非常规天然气勘探雏议[J].天然气工业,2006,26(12):53~56.[2]关德师,牛嘉玉.中国非常规油气地质[M].北京:石油工业出版社,1995,60~85.[3]宫秀梅,曾溅辉,邱楠生.潍北凹陷深层致密砂岩气成藏特征[J].天然气工业,2005,25(6):7~10.[4]董晓霞,梅廉夫,全永旺.致密砂岩气藏的类型和勘探前景[J].天然气地球科学,2007,18(3):351~355.[5]唐海发,彭仕宓,赵彦超.大牛地气田盒2-3段致密砂岩储层微观孔隙结构特征及其分类评价[J].矿物岩石,2006,26(3):107~113.[6]胡宗全.致密裂缝性碎屑岩储层描述、评价与预测[M].北京:石油工业出版社,2005:1~7.[7]刘学锋,钟广法,王正允,等.松辽盆地北部徐家围子断陷构造格局及其成因[J].西安石油大学学报(自然科学 版),2006,21(4):6~10.[8]王传成,侯贵廷,李江海,等.大庆徐家围子断陷火山岩储集性控制因素分析[J].北京大学学报(自然科学版),2008,11(6):909~910.[9]蒙启安,杨永斌,金明玉.断裂对松辽盆地庆深大气田的控制作用[J].石油学报,2006,27(增刊):14~17.[10]陈均亮,蔡希源,林春华,等.松辽盆地北部断陷盆地构造特征与幕式演化[J].石油学报,1999,20(4):14~ 18.[11]迟元林,云金表,蒙启安,等.松辽盆地深部结构及成盆动力学与油气聚集[M].北京:石油工业出版社,2002: 113~221.[12]蔡周荣,夏斌,郭峰,等.松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩受控机制分析[J].石油学报,2010,31(6):941~945.[13]杨万里,高瑞琪,李永康,等.松辽湖盆的生油特征及烃类的演化[J].石油学报,1980,1(增刊):1~9.[14]杨万里,李永康,高瑞琪,等.松辽盆地陆相生油母质的类型与演化模式[J].中国科学,1981,11(8):1000~1008.[15]李景坤,刘伟,宋兰斌,等.徐家围子断陷深层烃源岩生烃条件研究[J].天然气工业,2006,26(6):21~24.[16]李景坤,冯子辉,刘伟,等.松辽盆地徐家围子断陷深层天然气成藏期研究[J].石油学报,2006,27(增刊): 42~46.[17]任延广,朱德丰,万传彪,等.松辽盆地北部深层地质特征及天然气勘探方向[J].中国石油勘探,2004,9(4):12~17.[18]李明诚.石油与天然气运移[M].北京:石油工业出版社,2004:102.[19]宋国奇,徐春华.胜利油区古生界地质特征及油气潜力[M].武汉:中国地质大学出版社,2000.[20]雷群,万玉金,李熙喆,等.美国致密砂岩气藏开发与启示[J].开发工程,2010,30(1):45 ~48.[21]叶军,曾华盛.川西须家河组泥页岩气成藏条件与勘探潜力[J].天然气工业,2008,28(12):18~25.

大学理工类都有什么专业

1、通信工程通信工程专业(Communication Engineering)是信息与通信工程一级学科下属的本科专业。该专业学生主要学习通信系统和通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法,受到通信工程实践的基本训练,具备从事现代通信系统和网络的设计、开发、调测和工程应用的基本能力。2、软件工程软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件有电子邮件、嵌入式系统、人机界面、办公套件、操作系统、编译器、数据库、游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,如工业、农业、银行、航空、政府部门等。3、电子信息工程电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计方法,具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力,面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才。4、车辆工程车辆工程专业是一门普通高等学校本科专业,属机械类专业,基本修业年限为四年,授予工学学士学位。2012年,车辆工程专业正式出现于《普通高等学校本科专业目录》中。车辆工程专业培养掌握机械、电子、计算机等方面工程技术基础理论和汽车设计、制造、试验等方面专业知识与技能。了解并重视与汽车技术发展有关的人文社会知识,能在企业、科研院(所)等部门,从事与车辆工程有关的产品设计开发、生产制造、试验检测、应用研究、技术服务、经营销售和管理等方面的工作,具有较强实践能力和创新精神的高级专门人才。5、土木工程土木工程(Civil Engineering)是建造各类土地工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动,也指工程建设的对象。即建造在地上或地下、陆上,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。土木工程是指除房屋建筑以外,为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体。专业老师在线权威答疑 zy.offercoming.com


理工学科是什么

  理工学科是指理学和工学两大学科。理工,是一个广大的领域包含物理、化学、生物、工程、天文、数学及前面六大类的各种运用与组合。
  理学
  理学是中国大学教育中重要的一支学科,是指研究自然物质运动基本规律的科学,大学理科毕业后通常即成为理学士。与文学、工学、教育学、历史学等并列,组成了我国的高等教育学科体系。
  理学研究的内容广泛,本科专业通常有:数学与应用数学、信息与计算科学、物理学、应用物理学、化学、应用化学、生物科学、生物技术、天文学、地质学、地球化学、地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统、地球物理学、大气科学、应用气象学、海洋科学、海洋技术、理论与应用力学、光学、材料物理、材料化学、环境科学、生态学、心理学、应用心理学、统计学等。

  工学
  工学是指工程学科的总称。包含 仪器仪表 能源动力 电气信息 交通运输 海洋工程 轻工纺织 航空航天 力学生物工程 农业工程 林业工程 公安技术 植物生产 地矿 材料 机械 食品 武器 土建 水利测绘 环境与安全 化工与制药 等专业。


大中型天然气田主要分布于近烃源构造带

在走滑拉张裂陷盆地中,受NNE向与NWW向两组深大断裂控制,形成了以NNE向控盆、控凹、控带基底断裂控制下的箕状断陷构造格局。在长岭凹陷,自西向东划分为控凹断裂带、深凹带、缓坡坡折带、缓坡外带、边缘隆起带(图5-20,图5-24),同时受走滑拉分构造作用,形成呈近东西向展布的大型走滑挤压鼻状隆起构造带。(一)气田主要分布于呈NNE向展布的近源深大基底断裂带箕状断陷中的近源区带主要是控凹断裂带及缓坡带的坡折带。腰英台气田分布在近烃源的控凹断裂带上,达尔罕北、查干花、东英台、东岭等气田分布在近源的缓坡坡折带上。形成这种分布特征的主要原因是:①靠近生烃中心,处于高生烃丰度区,有充裕的烃源供给;②这些断裂都是断陷期的同生断裂,规模大,既控制了沉积、深凹区的分布,又控制了火山活动,是火山岩的主要喷发通道,发育较厚、储集性较好的火山岩体;③在这些近源断裂带上发育了一系列继承性的断鼻构造高点,可以长期捕获油气。(二)气田主要分布在近烃源断裂带的鼻状隆起构造上这些近源鼻状隆起构造带主要分布于深大基底断裂的弧形凸出部位,也是基岩隆起的凸出部位(图5-20)。中侏罗世—早白垩世的走滑拉张裂陷期,在控凹断裂走滑拉分构造作用下,走滑断裂带的弧形凸出部位,始终处于挤压状态,从而形成继承性鼻状隆起构造。在这些继承性隆起带上,大量发育背斜、断鼻、火山岩岩性—构造、地层超覆尖灭—构造、岩性—构造型复合圈闭,尤其是火山岩底辟构造与披覆构造,可以长期捕获油气,从而成为继承性油气聚集带。(三)古隆起背景的早期圈闭有利油气聚集长期继承性古隆起是油气聚集的有利场所,古隆起之上及其附近发育各种类型的圈闭,如基岩风化壳、披覆背斜、断块、断层遮挡和断层—岩性等圈闭,以及古隆起两侧发育的地层超覆圈闭。长岭断陷中部发育中央隆起带,位于乾安次凹和长岭牧场次凹之间,以其优越的地理位置具有双向供烃的有利条件,同时成形早,构造圈闭发育,各种成藏条件最为有利,是有利的油气富集场所。古斜坡区为天然气长期运移指向区,而且沿上倾尖灭方向易形成地层—岩性圈闭,也是天然气成藏的有利场所。研究区东部斜坡带是古中央隆起的一部分,营城组沉积时期开始发育,登娄库组和泉头组沉积时期进一步发展,嫩江组沉积后东南隆起开始抬升,构造高部位向东南迁移,使之成为东南隆起的斜坡。同时,营城组沉积时期,火山岩广泛发育,可以形成各种类型的火山岩体圈闭。继承性隆起发育形成时间早、类型多样的圈闭,具有良好的油气储集空间。因此,继承性隆起长期处于水下低凸起,地势较高、周围被生烃次凹所包围,成为油气运聚的指向区。火山口常形成古地貌高点,之后埋藏也基本上没经历大规模构造变动,高点将被保存下来,因此火山口的位置通常也是古构造高部位,加上火山口附近火山岩储层物性好、裂缝发育,决定了火山口附近为烃类气运聚的有利部位。松辽盆地深层已发现的气田或气藏的分布都存在这样的规律,即它们几乎都位于近源的古构造或基底大断裂控制的古隆起上。勘探实践表明,发育在邻近生烃断槽区的大型基底隆起、地层超覆尖灭、火山岩体三位一体的复合圈闭是最有利目标区。从火石岭组沉积相带展布特征和 、T5构造图,可清楚显示长岭断陷次级构造单元为近SN 走向带状分布的断凹、低凸相间排列的构造格局,其中,断凹带的断陷层系地层一般发育较全,厚度较大,最厚可达4500m,最薄也有近1000m。长岭地区在长岭农场、长发屯—马连坨子、查干花一带发育有三个断陷槽,长岭农场断陷槽沉积中心和沉降中心靠近东部控槽断裂一侧,地层厚度大,地层向西逐层超覆;长发屯—马连坨子断陷槽沉积中心和沉降中心靠近西部控槽断裂一侧,地层厚度大,地层向东逐层超覆;查干花断陷槽沉积中心和沉降中心靠近西部控槽断裂一侧,地层厚度大,地层向东逐层超覆。断陷槽的沉降中心均发育深湖相、半深湖相沉积,是有利的生油岩相带。断凹带是断陷层系烃源岩发育区,断陷内发育的这些生烃断凹,控制了断陷层油气资源的分配,在生烃断凹带油气的资源丰度可达到(40~50)×104tk/m2,其他区带油气的资源丰度一般为(40~30)×104tk/m2。

中央区域的深断陷具有良好的成油气地质条件

(一)深大断裂控制了中央区域深断陷的形成与分布燕山早中期,古太平洋板块对中国东北地区强烈斜向俯冲,使中国东北地区发生强烈的弧后走滑伸展构造作用,在松辽地区发育了嫩江、孙吴—双辽、哈尔滨 四平等NNE向深断裂,其中,贯穿于松辽盆地中央区域的孙吴—双辽岩石圈断裂构造活动性最强,其周边发育了长岭、徐家围子、乾安、十屋、常家围子、古龙等深断陷。这些断陷规模大,沉降幅度大,断陷沉积建造厚度达4000~7000m,普遍发育水下扇—扇三角洲 深湖、半深湖沉积体系,深断陷区湖相泥岩十分发育。且由于深大断裂的活动性强,与其伴生的火山活动期次多,规模大,分布广,火山岩石类型从基性岩到酸性岩类、从钙碱性系列到超碱性岩类。(二)中央区域的深断陷发育体积巨大的湖相烃源岩1.深大断陷有利于形成品质较优的湖相烃源岩松辽地区的早中燕山期走滑拉分裂陷盆地,具有“多凸多凹”的特点,分割性强,发育多物源系,碎屑快速补偿,只有在发生强烈拉张、沉降速率大、物源补偿速度低的区带,才能形成较大范围深水环境。由于处于拉张活动中心,中央区域发育大量深大断陷,面积达1500km2以上的深断陷就有长岭、徐家围子、十屋、古龙、乾安等断陷,具有发育大范围深水湖泊有利条件(图2-1,图2-16,图2-21)。在大型深断陷中,边缘地区粗碎屑建造较发育,湖相暗色泥岩累计厚度只有50~200m,断陷中心区的深水湖泊仍可达到200~600km2,其暗色泥岩累计厚度可达到500~1500m。2.盆地中部区域的低陆源补偿有利于发育湖相优质烃源岩处于中部区域的断陷,由于周边发育边缘断陷,对盆地边缘高山峻岭上发育的物源起阻隔作用,以发育盆地内部凸起带上的中小型物源系为主,陆源碎屑补偿速度明显低于盆地边缘断陷,从而使得该区带深水、半深水欠补偿沉积比较发育,发育较厚、分布稳定的湖相优质烃源岩(图3-5,图3-6)。而边缘断陷的陆源碎屑充注速度明显高于中央区域,这使其以过补偿粗碎屑建造为主,半深水、深水湖相沉积建造分布范围小、厚度薄。(三)发育良好的油气成藏组合1.多旋回拉张构造作用IF形成多个油气成藏组合在多旋回拉张构造作用下,在深断陷中往往形成了多旋回沉积组合。强烈拉张构造作用期,发育高水位体系域巨厚湖相泥岩。在拉张作用停滞期,发育低水位体系域碎屑岩储集体。由此,由多套厚层湖相泥岩分隔,形成多个油气成藏组合。在每套厚层湖相泥岩之下都发育碎屑岩—火山岩疏导体系,构成一个成藏系统。2.中央断陷区发育多类储集体松辽盆地发育裂缝性火山岩、碎屑岩、变质基岩等三类储层。断陷层系碎屑岩储集层普遍经历了强烈的成岩后生作用,在2000m以下储层一般都达到了晚成岩作用B期,以特低渗为主,有效孔隙仅5%~10%。其主要储集空间包括原生孔隙、溶蚀孔隙及构造裂缝。火山岩储集体则是断陷层系最重要、最好的储集层,其储集空间包括孔隙、裂隙、孔隙—裂隙型。储集空间主要有以下成因:①火山岩喷出与侵入期的热收缩作用形成多组垂直和水平收缩缝;②走滑伸展构造作用下形成了构造成因裂缝系统;③不同类型的原生、次生孔隙,如火山岩气孔、晶间孔隙、溶蚀孔隙及火山凝灰岩的原生孔隙等。在各种类型的火山岩中,以流纹岩及流纹质凝灰岩中原生、次生孔隙最发育,是最优质的孔隙型或双孔介质型储层。白垩纪末期以来,东北地区区域构造应力场发生变化,在前陆反转构造作用下,松辽盆地发生较强的挤压和走滑构造作用,形成大量晚期的构造改造缝,构成了良好的裂缝网络系统。比较而言,火山岩的裂缝密度大,缝宽连通性好,其裂缝发育程度受早期裂缝、岩石力学性质差异、后期挤压及走滑构造作用的强度控制。碎屑岩的成岩后生作用强,有效孔隙空间小,且由于岩石的挤压、抗剪强度高,使后期构造改造缝的密度小、缝窄、连通性差,储集性能较差。3.两种成藏组合类型的特征松辽盆地断陷层系发育火山岩—泥岩与砂岩—泥岩两类成藏组合,两类成藏组合的气藏存在明显的差别。火山岩—泥岩成藏组合内一般发育主力大气藏,气藏规模较大,气柱高度可达300m,气层厚度一般可达100~300m。大多呈块状气藏,具有比较活跃底水。储层的岩石类型有流纹岩、安山岩、玄武岩.以及相应的火山角砾岩、火山凝灰岩及侵入岩体,但流纹岩及流纹质凝灰岩为最好的储层,该类气层一般都具有较高自然产能。储集空间类型一般以裂缝及裂缝—气孔、溶蚀孔、重结晶孔为主。同时,由于火山岩岩石类型及岩相带差异,及多期次挤压、剪切构造作用的差异性,使得火山岩储集体内储集空间发育程度存在明显差异,既有以裂缝—孔隙为主要储集空间的优质双孔介质型火山岩储集体,又有以裂缝为主要储集空间的裂隙性火山岩。砂岩—泥岩成藏组合一般分布于主力大气藏上方或边缘,在远离主力大气藏的部位不发育,一般与主力大气藏之间有小断裂沟通。气藏规模较小,厚度较薄,一般仅5~20m,储集空间以孔隙-微裂隙为主,产能较低,一般为次要气藏。(四)中央断陷区具有一系列有利的油气保存条件1.生烃中心持续生烃有利于形成大中型油气田盆地中部区域的深断陷沉积建造厚度一般达到3000~6000m,主力烃源岩沙河子组二段、营城组二段在登娄库组沉积时,埋深一般达到1500~3000m,进入低成熟—成熟演化阶段,仅局部深断陷进入高成熟演化期。在接受泉头组—嫩江组沉积后,披盖层系达到3000~4000m,主力烃源岩埋深普遍达到3500~6000 m,进入高成熟演化期,生成物以干气为主。由于中部区域处于持续深埋状态,因此,烃源岩不断进入更高的热演化状态,使生烃中心持续供给油气,天然气供给量远远大于气藏扩散量,保证了天然气藏气源供给与扩散、渗滤损耗的动态平衡。同时,在深断陷区形成物以天然气为主,大大增强了烃类物质的运移活性。2.后期巨厚的细粒沉积建造能够有效地阻止天然气的扩散、渗滤燕山早中期的松辽断陷群,在燕山晚期演化为坳陷型盆地,广泛发育大型河流—三角洲—半深湖、深湖沉积体系。盆地中部区域较长时期发育半深水、深水湖泊,发育泉二段、泉四段、青山口组、姚家组二三段、嫩江组等多套厚层泥岩盖层,单层厚度大于100m的泥岩有10套以上,且普遍具有较高的异常压力。而盆地的边缘区带,发育大型河流—三角洲沉积体系,发育巨厚的砂泥岩频繁互层,单层厚度达50~150m的泥岩很少,尤其是直接封盖在断陷层系之上的登娄库组、泉头组,在盆地边缘区带以粗碎屑建造为主,泥岩极不发育,砂泥比达1:1~2:1,砂岩、砂砾岩占绝对优势,对深部天然气藏的封盖能力很差。3.后期走滑断裂系一般未切破气藏盖层在松辽盆地,自晚白垩世进入坳陷演化期以来,仅发育断距20~200m的小断层。盆地中部地区的上白垩统披盖层的断层断距仅20~50m,个别达到100m,且主要发育盖层断裂,断裂一般未切入断陷层系,而盆地边缘地区上白垩统披盖层的断距一般达20~200m,有许多断层规模达到100~150m。由于区域盖层厚度及后期断层规模的差异,使各区气藏遭受断裂破坏的程度存在明显差异,中部区域的断陷期天然气保存条件明显优于边缘断陷区。4.区域盖层保存完整阻1止了天然气的严重逸散由于天然气具有极强的运移活性,因此,区域盖层条件对天然气藏保存起着至关重要的控制作用。松辽盆地经历过比较复杂的构造演化历史,各区带构造演化历史的不同,使各区带天然气保存条件存在显著差异。松辽盆地中、西部区域处于继承性沉降区,晚白垩世后期的反转挤压隆升作用较弱,上覆沉积建造基本未遭受剥蚀,而且还接受了明水组、四方台组、大安组、依安组等沉积建造。而盆地东部广大地区则在晚白垩世末期以来,遭受强烈的挤压隆升构造作用,上覆披盖层系隆升剥蚀量达到1000~2000m,部分地区泉头组已被剥蚀殆尽。这种构造演化史差异使得各地区的天然气保存条件存在明显差异,中部地区的盖层储集性明显优于东部断陷区。5.后期继承性沉降阻止了该区储层的严重致密化区块的后期构造演化对储层的成岩后生作用产生重要影响。松辽盆地中西部区域的断陷,后期继承性沉降,储层成岩后生胶结尽管较严重,但因成岩流体环境变化较小,砂岩孔隙度仍保持在7%~10%,一般都保持有正常压力系统或呈略超压,如长岭断陷YSl井揭示的营城组上部火山岩气藏,地层压力系数达到1.06~1.20。而在后期强烈隆升剥蚀区,储层成岩流体环境发生重大改变,储层严重致密化,砂岩基质孔隙度平均仅5%~10%,且由于天然气的扩散、渗滤损耗量大,油气源补给不充分,常发育低压油气藏。

构造格架与地层展布

以博白-岑溪断裂带为主干的断裂带体系,是一条斜贯桂东南的巨型北东向断裂构造带(图5.1)。该断裂带南西始于北海、合浦,向北东经博白、陆川、玉林、北流、容县、岑溪至广东封开、怀集多罗山一带,总体走向45°,由一系列大小、级别和方向不同的断裂组成,陆上全长410km,宽约7~30km。断裂带两侧有分布广泛的变质-混合岩,带内有数量众多、岩性复杂的岩浆岩。在断裂作用影响下,地层相变大,岩性组合复杂。该断裂带大致由北东东向、北东向和北北东向三组断裂构成,三组断裂具有向南收敛、向北散开的趋势。由于断裂带切割深度大,并且长期活动,沿断裂带有多期侵入岩和火山岩分布。图5.1 桂东南地区地质略图1.古近-新近系;2.白垩系;3.泥盆系;4.志留系和奥陶系;5.混合岩和混合花岗岩;6.印支期花岗岩;7.燕山期花岗岩;8.区域性大断裂;9.一般断层;10.不整合界线;11.大中型铅锌矿床;12.小型铅锌矿床桂东南地区区域地层除缺失二叠系和三叠系外,从寒武系到第四系均有出露,并以早古生代复理石沉积为主,厚约万米。晚古生代以陆屑及碳酸盐岩建造为主。中生代以来形成了部分陆相断陷盆地,以红色陆屑类磨拉石和基性-酸性火山岩建造为主。寒武系地层主要分布于云开隆起区西侧及大瑶山地区,为一套陆源碎屑砂页岩夹少量碳酸盐岩、硅质岩、中基性和中酸性火山岩,具明显的复理石、类复理石沉积特征。云开隆起西侧的寒武系经区域变质和混合岩化作用,成为浅变质岩、混合岩和混合花岗岩。奥陶系地层主要出露于博白、陆川、北流、容县和岑溪等地的局部地区,为一套区域浅变质岩,总厚度>2400m。下统主要为浅变质长石石英砂岩、细砂岩、粉砂质页岩,少量含砾不等粒砂岩等,在北流、博白一带与寒武系整合接触,在岑溪一带则呈平行不整合接触。中统主要由碎屑岩组成,局部变质成变粒岩、条带状混合岩及大理岩。上统为介壳相碎屑岩。在博白、容县、岑溪一带的中、上奥陶统层位发育有变质的基性-酸性火山岩和火山碎屑岩。志留系广泛分布于钦州褶皱带内,变质程度浅,总厚达7000多米,主要为含笔石和少量介壳类的半深海-深海相碎屑岩建造,具复理石特征。与下伏奥陶系大多整合接触。下统灵山群由细砂岩、粉砂岩、页岩、碳质页岩或砾岩、含砾砂岩、细砂岩、页岩、千枚岩、片岩等组成;中统合浦群为粉砂岩、泥质岩或不等粒石英砂岩、砂岩夹页岩组合;上统防城群为笔石碎屑岩或砾岩、含砾砂岩、细砂岩,夹灰黑色页岩、粉砂岩。在岑溪白板、大爽一带及博白黄凌、北流民安水库等地,下志留统地层中见有海底火山岩分布或见海底火山活动迹象。志留系是博白-岑溪地区铅锌矿床最主要赋矿层位,产出佛子冲、东桃等大、中型铅锌矿床。泥盆系在桂东南地区玉林、北流一带见有出露,与下古生界多呈不整合接触关系。其中下、中泥盆统分布较广,相变极大。下统属浅海、滨海相陆源碎屑建造,下部为砾岩、砂砾岩夹页岩,中上部为砂岩、粉砂岩、页岩夹碳酸盐岩。中统分为下部北流组和上部东岗岭组,北流组为砂岩夹粉砂岩、页岩,底部为砾岩,上部夹白云岩、灰岩、铁磷矿层;东岗岭组为灰岩夹白云岩,局部白云岩为主,夹砂岩、页岩及赤铁矿层。上统榴江组为燧石条带灰岩、粉砂岩与页岩互层,夹细砂岩、硅质岩,含硫、锰、磷、钡较高。石炭系在桂东南地区的北流、玉林、陆川等地零星分布,与下伏的上泥盆统整合接触,以碳酸盐岩建造为主,局部出现碎屑岩、硅质岩和煤系地层。厚约1320m。侏罗系分布于北流隆盛盆地西缘及玉林沙田盆地边缘等地区,出露面积较小。在隆盛盆地岩性为凝灰质粉砂岩、凝灰角砾岩夹安山玢岩、长石砂岩、泥岩、碳质页岩及不连续的煤线,产植物化石,厚度大于250m。在沙田盆地边缘,岩性为紫红色凝灰碎屑岩及粉砂质泥岩,厚度大于400m。白垩系为中生代主要发育地层,广泛分布于中生代盆地中,如玉林沙田盆地、长望盆地、北流隆盛盆地、岑溪水汶盆地等,岩性为紫红色复砂砾岩、含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩及火山碎屑岩、角砾状凝灰熔岩等。厚度160~2200m。与侏罗系呈角度不整合接触。古近-新近系分布于沙田盆地及长望盆地,岩性为紫灰、紫红色复砂砾岩、粗砂岩夹粉砂岩,厚度40~1000m。局部可见浅色煤系沉积。

地质构造特征

1.3.1 区域构造背景工作区位于鄂尔多斯地块东南缘的渭北隆起带东段。其北为稳定的鄂尔多斯地块主体,南经渭河地堑与秦岭褶皱带相接,东经汾河地堑与吕梁山褶皱带相连,其西为贺兰山和六盘山褶皱带的接合部(图1.6)。矿区平面构造格架主要受周边这些大型构造带的控制,中小型构造也不同程度地循周边构造成生、展布和发展,尤与东部和南部构造的关系更为密切。从区内及邻区磁性体埋深资料及航磁、重力资料分析,其太古宙变质基底的构造线方向,以北东向和近东西方向为主,古生代至新生代各主要地层的构造演化也明显表现为北东向和近东西方向的控制作用。由于受秦岭构造带的影响和居里面埋深的不同,北西向构造也有一定表现(图1.7和图1.8)。可见,区域构造格架和基底构造形式决定了本区的基本构造格局,即北东向(含北北东向)、近东西向(含北东东和北西西向)和北西向构造走向为区内构造的主要展布方位。图1.6 大地构造位置示意图(据王双明等,1996,修改)图1.7 陕甘宁盆地东南部磁性体长轴方位数据圆上直方图1.3.2 矿区构造矿区构造经历了多期多方向应力作用,在区域构造和基底构造控制下,构造的总特点是边浅部复杂,冲深部简单,南北分区性明显。地层总体成一走向北东,向北西方向缓倾的单斜构造。边浅部构造现今表现为北北东向延伸的逆冲断裂、伸展断裂与残破褶皱并存的局面。其中逆冲断裂在北区发育较甚,向南部逐渐分支消失;伸展断裂横亘全区,不同程度地切割了逆冲断裂及褶皱构造。残破褶皱则系早期的北东向韩城边缘背斜带受后期伸展断裂切割破坏之结果,即韩城边缘背斜带大部分沉降归并于汾河地堑系,现断续存留的背向斜或者是该带中的部分残片,或者是其次级成分,二者的成生关系已难识别(图1.9)。但据构造出露特征和地层出露新老关系分析,边浅部逆冲断裂和残破背斜带是同期构造作用的产物,伸展断裂则是后期张扭作用的产物。在矿区中部,呈大致等距性展布有三个伸展断裂带,其发育规模由南向北逐次减弱,但却使矿区主体处于应力松弛、破裂开启的环境之中。正是边浅部的挤压构造作用造就了煤层气矿床的封闭保存条件,而其伸展构造作用则为煤层气的运移和富集提供了通道和空间。中深部构造形式主要为各种幅度的褶皱和挠曲。由东南向西北,它们的产状越来越平缓。上述这些断裂、褶皱和挠曲构造的方向以北东向为主,其次为北西向和近东西向,各种裂隙构造的延伸方向亦大致与断裂方位相同,北区构造以褶皱为主,断层发育稀少,较密集地带位于边浅部宽约0.5km范围内,南区构造以断层为主,大断层一般切穿煤层,通达地表,但褶皱所见不多。南北二区的分界线位于马沟渠与燎原矿之间的文家岭一带,此带内由于各种类型挤压褶皱十分发育,故成为挤压“隔墙”分割了南北二区且控制了两区的变形。图1.8 鄂尔多斯地块居里面等深度图(据张泓等,1995)图1.9 矿区东缘背斜带示意图T1,P1,P2,CO2, ,Ar为地层代号;F1~F7为断裂编号1.3.3 小型构造小型构造主要指发育于煤层及其附近的各种断裂构造和褶皱构造。其总的特征为:北区小型褶皱构造十分发育,走向以北西向为主,东西向次之,南北向也有所见,多为向深部倾伏的较宽缓背向斜。断裂以正断层为主,多发育在褶皱轴部附近和挠折带的由陡变缓地带。南区则小型断裂构造十分发育,褶皱较少。断裂具多方向性和等距性特点,绝大多数为正断层。小型构造层控性明显,即多发育在煤层附近,一般均未切穿上下邻近煤层,垂向连通性较差。由于北区褶皱发育,由此所派生的滑动构造使煤体原生结构破坏较甚,糜棱煤和碎粒煤十分发育,致使煤层气渗透性能很差,成为不易抽放区。南区则由于张性小断层发育而使煤层原生结构保存较好且煤层割理、裂隙发育良好,从而使煤层气渗透性变好,成为易抽放区。当然,在较大型正断层或正断层组贯通的地带,煤层和围岩均遭破坏,当属煤层气的逸散区。

构造单元的划分及其构造变形特征

(一)构造单元的划分根据主控断裂的分布及其性质、构造形态和变形特征以及地层厚度的分布和变化特征等,将长岭断陷划分为4个二级构造单元、12个三级构造单元(图2-17)。二级构造单元分别是:(1)中央深凹陷带:大安—红岗次凹、乾安次凹、长岭牧场次凹、查干花次凹和伏龙泉次凹,大安低凸、老英台—达尔罕断凸、让字镇南低凸;(2)西南断隆带;(3)东部斜坡带:长山断坡、伏龙泉斜坡、查干花背斜和东岭构造带;(4)孤店断隆带。(二)构造单元的变形特征1.中央深凹陷带中央深凹陷带是长岭断陷的主体组成部分(图2-17),位于长岭断陷的中央地带,由大体相连的5个次凹(大安—红岗次凹、乾安次凹、长岭牧场次凹、查干花次凹和伏龙泉次凹)和3个低凸起(大安低凸起、老英台—达尔罕断凸、让字镇南低凸)组成,是长岭断陷在裂陷阶段的主体沉积场所,也是烃源岩的主要分布区。大安—红岗次凹和乾安次凹位于断陷的北部,NE走向,它们被一垒块(大安低凸起)分隔。大安—红岗次凹是由红岗—龙沼镇断裂和大安断裂联合控制形成的、基底向东缓倾的断槽,西边界是红岗 龙沼镇断裂,东边界是大安断裂,北部与乾安断陷相连,向南部过渡到西南断阶带。乾安次凹是由大安东断裂控制而形成的,西边界为大安东断裂,东部逐渐过渡到东部斜坡(它们之间没有明确的边界),南部隔老英台低凸与长岭牧场次凹相望,北部与乾安断陷相连,是长岭断陷沉降幅度和沉积物厚度最大的次凹,是长岭断陷最主要的烃源岩分布区。长岭牧场次凹和伏龙泉次凹位于断陷的南部区域,总体NW 走向。长岭牧场次凹是由苏公坨断裂和龙凤山断裂联合控制形成的负向沉积构造单元,南以龙凤山断裂为界,西以苏公坨断裂为界,向东逐渐过渡到东部斜坡,北隔老英台低凸和查干花背斜与乾安次凹和伏龙泉次凹相望。其中NW 走向的龙凤山断裂对长岭牧场次凹起主要的控制作用,导致长岭牧场次凹总体为NW 走向。它有两个沉积沉降中心,分别位于次凹的西北部和东南部,中间存在一NNE向的低梁分隔。伏龙泉次凹位于长岭断陷南部区域的东北侧,由两部分组成。主体部分位于西北部,北边界是孤店—伏龙泉断裂,西隔十分平缓的让字镇低凸与乾安次凹相望,南隔查干花背斜与长岭牧场次凹相望,向东沿孤店 伏龙泉断裂南段边界附近逐渐过渡到次要部分。该部分是由乔家店断裂控制的、相对独立的小型断凹。伏龙泉次凹主体是由北西走向的孤店—伏龙泉断裂控制而形成,造成伏龙泉次凹也主要是NW 走向。图2-17 长岭断陷构造区划图查干花次凹规模很小,是长岭断陷规模最小的次凹。主要考虑到它在烃源岩中重要作用,本项研究才把其纳入次凹的范畴。查干花次凹是受达尔罕断裂控制形成的小型箕状断槽,次凹内火山岩十分发育,成为深层天然气勘探十分有利的区域。分隔乾安次凹和长岭牧场次凹的是老英台 达尔罕断凸。该断凸实际上是一受龙凤山断裂和孤店—伏龙泉断裂控制的滚动背斜,同时由于龙沼镇断裂的活动,该滚动背斜向西倾伏,从而成为低凸起。分隔伏龙泉次凹和乾安次凹的让字镇南低凸幅度很小。上述几个次凹中,乾安次凹面积最大,累计沉积物厚度也相对最大;长岭牧场次凹面积和累计沉积物厚度均其次,营城组的厚度则相对最大;大安 红岗次凹再次;查干花次凹的面积和沉积物厚度均最小。2.西南断隆带西南断隆带位于长岭牧场次凹的南侧,长岭牧场次凹和老英台低凸的西侧(图2-17)。该区域大部分地区坳陷层直接覆盖在基底之上,局部区域存在少量的裂陷系地层,并发育少量断层。3.东部斜坡带东部斜坡带位于长岭断陷的东部,主体是一被断裂复杂化的、向东翘倾的斜坡。其中中北段由于孤店 伏龙泉断裂的发育,造成在这一段落斜坡不发育,由伏龙泉次凹直接变化到孤店断隆带。这样,东部斜坡带被孤店断隆的南段——伏龙泉次凹分隔为两块。北块是长山断坡,南块则由伏龙泉斜坡、东岭构造带和查干花断背斜构成。长山断坡位于长岭断陷的北部区域,向西逐渐过渡到乾安次凹,向东渐变过渡到孤店断隆,是一被少量断裂切割的斜坡,构造变形总体比较简单。伏龙泉斜坡位于长岭断陷的最东侧,西与查干花背斜相连,北侧和东侧与伏龙泉次凹相接,向南过渡到东岭构造带和长岭牧场次凹,向西与查干花次凹相接。从构造地质学的角度分析,伏龙泉斜坡,查干花次凹和老英台—达尔罕断凸是一被断裂复杂化的、向西倾伏的滚动断背斜(这里称之为“查干花背斜带”),查干花背斜带是受龙凤山断裂和孤店-伏龙泉断裂活动控制形成的双侧滚动背斜。在背斜的形成过程中,同时受龙沼镇断裂和苏公坨断裂活动的影响,导致该滚动背斜向西倾伏。由于:①该断背斜与长岭断陷的三个次凹都相连,并内有次凹发育,而且是油气运移的指向区;②切割该背斜的达尔罕断裂、查干花西断裂和乾安断裂都是控制火山活动的断裂,区内火山岩广泛分布,储层条件优越;③断裂切割背斜后,容易形成断鼻圈闭,另外也能形成火山岩岩性圈闭;④由于该背斜的向东翘倾,该背斜的东部区域目的层段埋深并不是很大,有利于钻探。从上面的分析可以看出,查干花背斜的油气成藏条件十分优越,是长岭断陷最为有利的勘探区带。由于乔家店断裂的发育,在乔家店断裂控制的区域形成一很小型的次凹(伏龙泉次凹的次要部分),导致伏龙泉斜坡主体向南翘倾。东岭构造带位于长岭断陷的东南角,西与长岭牧场次凹相连,北与伏龙泉斜坡相接。4.孤店断隆带从盆地构造的角度,孤店断隆是与长岭断陷同级的构造单元。由于它位于长岭断陷探区内,故与长岭断陷其他构造单元一起加以讨论。孤店断隆位于长岭断陷的东北侧(图2-17),东以孤店断裂和松原断裂为界,西南以孤店 伏龙泉断裂为界,东北以新立断裂为界。孤店断隆两侧的断裂都有一定程度的反转,其中孤店断裂的反转最为强烈。孤店断隆也是油气运移的有利指向区,如果存在有效圈闭,也容易成藏。

 地质构造单元划分及地质特征

一、概述不同学派对本区构造单元认识不同,概括起来,主要有:李四光(1925~1955)根据当时所获的有限的地质资料,从地质力学观点出发,将祁连山划作为祁吕贺山字形构造体系的西翼部分,其中兰州、白银及武威一带为该山字形马蹄形盾地——阿宁盾地的一部分,阿拉善地区为阿宁盾地南侧的弧形构造带。甘肃地质矿产局(1989)将上述思想进一步具体化,指出祁连山可进一步划分为:前弧西翼褶皱带、西翼反射弧,认为祁连山及龙首山存在多种构造体系,主要有古河西系,祁吕贺山字形西翼,青藏歹字形(主要分布于祁连山及其南侧),陇西系及阿拉善弧形构造,此外还存在纬向、经向构造,这种不同形式的构造存在联合、复合关系。在“槽-台”学说指导下,早在1945年黄汲清在《中国主要地质构造单位》一书中,扼要地论述了阿拉善(龙首山)及祁连山的范围和地质构造特征,认为前者属中朝地台的一部分,是联系塔里木地台和华北地台的纽带,后者为典型的优地槽。时隔10年之后,他又将祁连山自南而北划分为:南山(指祁连山,下同)地槽沉积带、南山地槽边缘沉积带、山前凹地沉积带,并指出祁连山系中的中新生代盆地有寻找石油的希望;又过10年,他再一次将本区划分为:阿拉善台隆走廊过渡带、北祁连山褶皱带、祁连中间隆起带、南祁连褶皱带、祁连南缘过渡带。认为北祁连的主褶期是加里东而不是华力西期,同年又指出北祁连山为优地槽褶皱带,南祁连为冒地槽褶皱带,并认为它们均具有多旋回构造发展特征。20世纪70年代末,黄汲清等融合板块构造的新观点,将本区重新划分为:阿拉善台隆(属中朝准地台的一部分)、走廊过渡带、祁连山山前坳陷、北祁连优地槽褶皱带、祁连中间隆起带、南祁连褶皱带,这是基于多旋回槽台构造学说对祁连山构造格局和构造演化全面而系统的论述。由于汲取了板块构造学说,他们的上述划分及论述当时起到了立典和示范作用,至今仍有较大的参考价值。利用槽台学说,用历史发展演化的观点,根据本区的建造特点,涂光炽1960年也将本区划分为:阿拉善隆起带、走廊坳陷带、北祁连加里东褶皱带、中祁连山前寒武纪褶皱带、南祁连山早古生代—中生代(或早古生代—三叠纪)坳陷带、南祁连山加里东褶皱带、南祁连印支褶皱带(或海西褶皱带)、柴达木北缘隆起带(或柴达木北缘前寒武纪褶皱带)。持断块学说的学者如赵生贵(1996)将本区划分为:阿拉善地块、龙首山断隆、河西走廊盆地、永昌中宁陆缘断陷带、北祁连裂谷、中祁连断隆、南祁连断陷、柴达木北缘断隆。他的祁连区以内硅铝造山(A型俯冲)作用为主的观点,北祁连早古生代火山作用早期以中基性为主、晚期以中酸性为主的观点,火山岩大多属钙碱系列,仅局部发育细碧角斑岩系的认识,有一定的参考价值。20世纪70年代初,尹赞勋、李春昱、傅承义率先将板块构造学说引入中国,也是李春昱率先用板块构造学说对本区大地构造和地质发展史进行了研究,将本区划分为:阿拉善隆起带、北祁连褶皱带(含走廊带)、中祁连隆起带、南祁连褶皱带,认为北祁连是一个早古生代洋盆,保留有完好的蛇绿岩、蓝片岩及混杂堆积等洋壳残片及洋壳俯冲活动的地质记录。1982年他又从亚洲全局构造出发,认为祁连山实际上是中朝板块和扬子板块间的缝合带。在他的启发指导下,许多学者开始涉足本区。王荃(1976)撰文认为本区存在古海洋;肖序常(1978)对本区做了实质性的野外研究工作,提出本区存在多期蛇绿岩;吴汉泉(1980)对北祁连山的高压变质带进行了研究;张之孟(1980)首次提出祁连山存在沟弧盆体系,并提出走廊相当于弧后盆地;夏林圻等(1991)对本区火山岩进行了深入的研究,进一步论证了本区存在沟弧盆体系,且是向北俯冲;左国朝(1986、1987)认为北祁连属“有限洋盆”;许志琴(1994)提出本区存在海沟向洋退却岛弧增生的动力学模型;张旗等(1997)对北祁连的蛇绿岩做了系统的研究,指出本区蛇绿岩存在多样性;冯益民自20世纪70年代以来,也先后对祁连山做了研究,认为中祁连和柴达木同属一个板块,早古生代华北古陆西南缘存在裂谷-板块构造两种体制。造山带分为俯冲造山、碰撞造山及陆内造山机制,为复合造山带。汤中立、李文渊、黄承熊等(1995)对本区金昌—门源地学断面进行了研究,他们认为龙首山断裂早期属低角度正断层,将超大型、大型矿床的形成及成矿模式与构造背景联系起来。上述研究工作,是我们本次工作的基础。二、华北板块西南缘的构造格架我们从历史演化的观点出发,运用现实主义原则,以“活动论”、“系统论”为指导,以本区沉积建造、岩浆作用、构造作用、成矿作用等最基本的地质事实为基础,系统、全面、多层次、多侧面地探讨区内各构造单元的范围、性质、演化及与成矿系统的耦合关系,立足于前人众多的研究成果,勾勒出本区加里东期构造图案(图1-1),从北而南各构造单元为:龙首山陆缘带、河西走廊边缘海盆、北祁连缝合带、中祁连离散型岛弧地体、南祁连弧后盆地、柴达木陆块。现将它们的主要特征概述如下:图1-1 华北古大陆西南缘构造格架及成矿系统(一)龙首山陆缘带北邻潮水盆地,南以龙首山深大断裂为界与河西走廊相接,西部止于金塔—鼎新断裂与塔里木板块毗连,向东尖灭于银川以西,略呈近东西向弧形分布。该带所见主要岩石单元为前长城纪龙首山岩群(AnChL)。由于该岩群时代较老,后期遭受多期次、多旋回的变质变形等作用,变得支离破碎,层序不清,当属非史密斯地层。下部为白家嘴子组,西部出现磁铁石英岩和磁铁角闪岩,称之为东大山组。经原岩恢复(汤中立、李文渊,1995;王崇礼,1994),原岩建造相当于火山-沉积建造,白家嘴子组为碳酸盐岩建造及基性火山岩建造,东大山组为碎屑岩含磁铁石英岩及基性火山岩建造。考虑其中的基性火山岩(斜长角闪岩)呈层状分布,代表本区最早的岩浆活动记录,测得年龄为3056Ma(Sm-Nd法,平均,王崇礼,1994)应属中太古代喷发,这一数据表明龙首山岩群具古陆核性质。另外,切穿该岩段混合岩又发生弯曲变形的变辉绿岩脉年龄为(2486±16)Ma~(2796±56)Ma,平均2600Ma(王崇礼,1994),这对上述太古宙年龄是一个佐证。龙首山岩群下部岩石的稀土配分型式也表明它属太古宙产物,因新太古代岩石稀土配分曲线要右倾得多(见后文讨论)。龙首山岩群上部主要为中酸性火山-碎屑岩建造,其年龄为(2147±74)Ma(Rb-Sr等时线法,西北地质勘查局,1993),相当于古元古代。该带缺失长城纪沉积,蓟县纪为复陆屑次稳定型沉积(墩子沟群),缺失青白口纪沉积,震旦纪为冰水沉积及碳酸盐-碎屑沉积(韩母山群),碳酸盐-碎屑岩底部含磷。早古生代为隆起剥蚀区,晚古生代为碎屑岩-碳酸盐岩(含煤)建造、磨拉石建造,中新生代为河湖相及山麓相碎屑岩(磨拉石)建造。本区还发育加里东期及华力西期花岗岩,这分别应是祁连洋及其次生洋向北俯冲及陆内A型俯冲造山的产物(此处所称的方位,只是现代方位,并不代表地质历史时期的方位,下同)。在中—新太古代古陆边缘活动带中,形成了东大山铁矿。中元古代早期本区在裂解条件下,形成金川含镍铜超基性杂岩,汤中立(1995)所取得的(1508±31)Ma(Sm-Nd内部等时线法)年龄应是上述岩浆脱离地幔的时间。(二)河西走廊边缘海盆河西走廊边缘海盆现今十分狭窄,呈近东西条带状分布,若能考虑它形成和演化的历史,就不难推知当时(加里东期)它曾是一个广阔的陆缘海盆。该陆缘海盆的基底是华北古陆的南延部分。寒武纪靠陆一侧(北)为浅海陆棚碎屑岩单元(大黄山组 d),具复理石特征,内见波状冲刷面、印模及交错层,远离陆缘(南),出现碳酸盐岩及火山岩建造(黑刺沟组 h),反映由北而南,海水变深,且地质活动性增强的特点。奥陶纪总的趋势是继承寒武纪火山-沉积建造特点,不同之处在于海盆内火山活动更加剧烈和成熟,局部(老虎山、榆树沟山)出现扩张型洋壳——蛇绿岩。志留纪盆地萎缩,形成笔石碎屑岩相(肮脏沟组Sa),晚期出现砂页岩建造(旱峡组Sh),泥盆纪为磨拉石建造(老君山砾岩),标志海盆消失并开始造山。(三)北祁连缝合带北祁连造山带作为柴达木—中祁连板块与华北板块的缝合带,当初一经李春昱提出,便得到了大家的赞同。但问题是,该缝合带究竟是华北板块与柴达木板块开合的产物(特提斯型造山带),还是柴达木—中祁连板块抑或是前者从别处漂来,在加里东期二者邂逅碰撞的结果(科迪勒拉型造山带)?北祁连小洋盆外侧是否还有原生洋(祁连洋)?问题还不止此,作为缝合带,北祁连造山带本身也复杂多样,东部西部有差别,南边北边不相同,西部还分布着许多微陆块,那么这些微陆块又来自何方?其形成机制如何?各家意见也不一致。利用模式对比原则,我们初步认为:上述微陆块连同中祁连微陆块,均是因祁连洋向南俯冲致使其相继从柴达木陆块边缘裂解出来的结果。其构造格局犹如太平洋西南部的多岛构造景象。简捷地说,北祁连缝合带内部构造单元虽然复杂多样,但概括起来说,主要由以下单元组成:微陆块、混杂岩带、蛇绿岩、洋脊-洋岛火山岩、岛弧(包括陆缘弧和洋壳型岛弧)火山岩及岛弧型沉积(图1-2)。微陆块主要由前寒武纪地层组成,其上有加里东期岛弧型花岗岩。前者具体岩性为灰色片麻岩、云英片岩、大理岩(北大河岩群AnChB,野马南山岩群AnChY)以及巨厚的蛇绿混杂堆积(熬油沟组Cha)、千枚岩、碎屑岩,局部夹碳酸盐岩、变石英砂岩、铁矿层(桦树沟组Chh)。此外,还见到中元古代托来南山群(Ch-JxT)杂色碎屑岩及碳酸盐岩建造,青白口纪龚岔群(QnG)碎屑岩-碳酸盐岩建造。蛇绿混杂岩带共有南北两条,北带主要沿肃南九个泉、白泉门呈NW-SE向分布,向西延至玉门昌马寒山地区,南带规模较大,主要分布于青海边马沟—清水沟—香子沟—郭米寺—祁连县—景阳岭南,南北宽约20~25km,断续延长近500km,呈NW-SE向展布。清水沟见有榴辉岩,与之共生的蓝片岩年龄为440~460Ma(蓝闪石、多硅白云母、39Ar/40Ar法),北带九个泉蓝片岩蓝闪石39Ar/40Ar年龄为447Ma(吴汉泉,未刊资料)。北带称之低级蓝片岩带,南带称之为高级蓝片岩带。蛇绿混杂岩带主要由陆缘弧(南带)、洋壳型岛弧(北带)、复理石增生楔、高级(南带)及低级(北带)蓝片岩、蛇绿岩块等组成。缝合带中的蛇绿岩块共有3条,自南而北依次为:玉石沟—川剌沟—小八宝蛇绿岩带;大岔大坂蛇绿岩(带);九个泉—白泉门蛇绿岩带;以上3条蛇绿岩带时代为加里东期,而分布于微陆块中的蛇绿岩时代为中元古代。加里东期蛇绿岩大多具洋脊或洋岛型玄武岩特征,有的还和玻安岩共生,如大岔大坂蛇绿岩(张旗,1997),推测蛇绿岩形成于洋岛及弧间盆地。考虑到北祁连造山带中深海沉积物如硅质岩比较丰富,火山作用比较强烈,蛇绿岩和蓝片岩构造超覆于增生的深海沉积物和火山弧之上这些客观事实,其蛇绿岩应属科迪勒拉型。陆缘弧火山岩及沉积早期(新元古代—中寒武世)相当于黑剌沟组,陆缘弧型(岛弧裂谷型)火山岩,主要分布于白银、清水沟、白柳沟、黑石沟、小黑剌沟、面碱沟等地,由于它是在华北古大陆基底之上的软弱带上发展起来的,开始形成大陆碱性玄武岩系,随着陆缘弧基底分割程度的加深,进一步形成熔融程度高的饱和性拉斑玄武岩浆,喷溢形成本区海相基性火山岩的主体,而在白银等地因地壳较厚,基性岩浆上升速度较慢,引起下地壳发生深熔作用,产生富硅质岩浆,这种富硅质岩浆首先上升形成酸性火山岩系,尔后是偏下部的基性岩浆上升形成层位偏上的基性岩浆,二者构成双峰式组合。这些酸性火山岩是白银厂铜及多金属块状硫化物矿床的直接围岩。图1-2 华北板块与柴达木—中祁连板块缝合带内部结构示意图(据张旗,1997,修改)1—前寒武系;2—蓝片岩带;3—蛇绿岩;4—阿拉斯加型岩体;5—橄榄岩-闪长岩岩体;6—熬油沟蛇绿岩;7—陆缘弧;8—洋壳型岛弧。数字,①~⑨为蛇绿岩:①—九个泉;②—大岔大板;③—边马沟;④—玉石沟;⑤—冰沟;⑥—小八宝;⑦—百经寺;⑧—老虎山;⑨—榆树沟山。A~G为阿拉斯加型岩体:A—撒拉河岩体;B—油葫芦大山;C—扎麻什沟;D—冰沟南;E—水洞峡;F—柏木峡;G—大滩;H—老虎山橄榄岩-闪长岩型岩体早期陆缘弧型沉积表现为火山碎屑物占优势,另外可见岛弧斜坡相重力流及滑塌沉积、岛弧型复理石,未见裂谷早期所具有的河湖相沉积。中晚期洋壳型岛弧火山岩及岛弧型沉积相当于部分阴沟群(OY)、中堡群(OZ),东起白银北,向西经永登县石灰沟及民乐县西道流,止于阿尔金断裂,西部大致沿走廊南山分布。岛弧型火山岩主要为拉斑玄武岩,钙碱性玄武岩、安山岩(阴沟群分子)以及岛弧碱性橄榄玄粗岩、粗面玄武岩、白榴方沸岩和白榴粗面斑岩(中堡群分子)。表明中奥陶世岛弧已臻于成熟。岛弧型沉积主要为火山碎屑岩、沉积岩及藻灰岩建造。(四)中祁连离散型岛弧地体中祁连离散型岛弧地体呈北西-南东向条带状展布于研究区中部,东起兰州东部,向西经青海民和、乐都、西宁、湟源、疏勒山,也止于阿尔金断裂,北以中祁连北缘断裂为界,南以中祁连南缘断裂与南祁连弧后盆地相邻。宽70~80km,长约1000km。主要以古老基底之上广泛发育有晋宁及加里东期中酸性岩浆岩为特点,后者与铜、钨、钼、铅、锌矿产有关。(五)南祁连弧后盆地中祁连岛弧与柴达木板块在加里东中、晚期正式分离之后,形成南祁连弧后盆地,其上主要为志留纪火山-正常沉积,西部有大量的中基性火山喷发,东部见寒武(奥陶)纪蛇绿岩。(六)柴达木陆块仅见达肯大坂岩群零星分布。

新近纪—第四纪盆地(坳陷)原型

从新近纪初开始,印度板块和中国板块的最终碰撞拼接,以及菲律宾板块吕宋弧与中国板块的斜向碰撞,使整个中国东部都遭受到了区域性挤压。在此区域性挤压背景下,南华北地区的晚白垩世—古近纪小型裂陷盆地(坳陷)群逐步抬升消亡。合肥坳陷东缘的郯庐断裂带也同样发生了显著的逆冲活动,形成了大规模的挤压揉皱带或破碎带。例如,在肥东凹陷东缘,王铁土山梁出现了盆内张桥组地层与盆外肥东群双山大理岩之间显著的逆冲现象,形成了一系列向东逆冲的逆冲断层及碎裂岩带;在肥东山王十八拱水库西侧,郯庐断裂带内一系列向西倾的NNE向逆冲断层造成了宽达100m的挤压碎裂岩带(图4-32);在桥头集西公路边,郯庐断裂带呈现宽达100m 向西倾的挤压碎裂带(图4-33)。图4-32 肥东凹陷东缘山王集十八拱水库西侧逆冲构造剖面Q—第四系;K2z—张桥组;Pt—元古宙大理岩;(1)碎裂

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