地学前缘

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“中国含油气盆地构造学与油气分布规律研究进展—— 庆祝李德生院士百岁华诞专辑"(上册)主题专辑目次

2022, 29(6): 0-0.

摘要 ( 183 )

PDF(581KB) ( 257 )

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科学家精神专题宣传画页——李德生

2022, 29(6): 0-封二，扉Ⅰ.

摘要 ( 75 )

PDF(7996KB) ( 160 )

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特约主编致读者

贾承造, 赵文智, 何登发, 吕修祥

2022, 29(6): 0-Ⅱ~Ⅴ.

摘要 ( 73 )

PDF(665KB) ( 90 )

沉积盆地是石油、天然气、煤、盐、铀等能源矿产资源赋存的基本地质单元，研究沉积盆地的结构构造、形成演化与能源富集机理始终是地质学家与勘探家的核心任务，中国的地质学家与勘探家们在这一领域进行了长期的、艰苦的、卓有成效的探索。
中国含油气盆地数量众多，类型多样，在百余年的研究实践中，我国地质学家对中国含油气盆地的地层系统、地质结构、形成演化机制与油气分布规律进行了深入探索，发现了以延长、老君庙、克拉玛依、大庆、胜利、靖边、普光、安岳、蓬莱19-6、涪陵等为代表的一系列大油气田，形成了独具中国特色的陆相大油田、海相古老油气田与复杂构造区页岩油气田等著名的油气地质理论。以油气勘探开发实践为基础，形成了以李德生先生为引领的“中国含油气盆地构造学”理论与分析方法，在中国东部伸展盆地、西部挤压盆地与中部过渡型盆地的勘探实践中取得重要进展，发现并创立了“不同时代的原型盆地叠合复合”构成的“多旋回叠合盆地”理论，对其开展的理论探索与应用实践成效显著，在国内外影响深远。
李德生先生亲身经历中国石油工业的诞生、成长与壮大，作为奠基中国石油地质学的世纪功臣，他始终处在中国含油气盆地研究与勘探开发的前沿，深耕其中，乐在其中。2022年10月，时值李德生先生百岁华诞、从事油气勘探开发事业80周年之际，《地学前缘》为大力弘扬“严谨治学、求真务实”的科学家精神，大力弘扬“为国担当、奉献祖国”的时代精神，感召为我国能源事业有所作为的使命感，特编辑出版《中国含油气盆地构造学与油气分布规律研究进展——庆祝李德生院士百岁华诞专辑》，反映新的理论进展、新的应用成效及新的勘探开发领域等最新成果。
本专辑共收录39篇中文文章及其4篇英文(双语)文章，分为石油地质学创新与能源多元化发展（1篇）、盆地构造理论与油气分布规律（9篇）、前陆盆地构造理论与勘探实践（3篇）、克拉通盆地内部走滑断裂理论（4篇）、原型盆地复原理论与方法（5篇）、构造控油理论与勘探开发新领域应用（10篇）、陆相页岩油勘探开发理论与实践（9篇）、新技术新方法在盆地构造分析中的应用（2篇）等8个栏目。
（1）石油地质学创新与能源多元化发展。李德生先生作为中国石油地质学理论奠基人之一，高瞻远瞩，指出石油地质学理论创新将在地下万米空间尺度与纳米规模尺度的常规、非常规油气勘探开发方面取得重要突破，特别强调创新二氧化碳捕集与埋存发展石油工业的减碳产业。这些创新将助力能源多元化发展。
(2)盆地构造理论与油气分布规律。应用活动论构造历史观对中国含油气盆地结构构造、演化历史及其油气分布规律进行探索研究。杨树峰院士对沉积盆地构造的分类、成因、充填与变形等核心理论和三维构造建模、构造物理模拟、构造数值模拟与基于三维构造模型的裂缝预测等关键技术方法的前沿与发展方向进行了深入分析。何登发教授在李德生院士的指导下,划分了中国含油气盆地的地质结构类型与构造演化旋回,解剖了构造演化控制下的典型油气成藏模式,发现了中国油气独特的“三环带状”分布格局。何治亮教授开展中国海相盆地原型改造分析,分别建立了塔里木、鄂尔多斯与四川盆地海相层系的油气有序聚集模式。徐旭辉教授明确了元古宙以来塔里木、鄂尔多斯与四川克拉通海相原型盆地演化序列与并列叠加特点,建立了3类原型与4种控源模式。刘池洋教授提出了改造型盆地的油气赋存成藏理论体系纲要,概括为“原盆控源、过程控储、改造控藏、多源成藏、动态聚散、晚期定位”。郭彤楼教授讨论了多旋回盆地叠合复合控藏的概念及其特征,指出这一概念将在常规、非常规天然气勘探中发挥重要作用。赵贤正教授提出了“油气聚集链”概念,对指导成熟盆地继续挖潜勘探潜力、新区新领域获得勘探突破具有重要现实意义。李大伟博士和吴晓智博士分别对亚太地区不同构造分区的油气成藏条件和中国常规与非常规油气资源潜力进行了深入分析。
(3)前陆盆地构造理论与勘探实践。中国中西部陆内前陆盆地(或再生前陆盆地)是我国含油气盆地的一个重要特色,中国地质学家对其结构、成因与油气分布进行了卓有成效的探索,在油气勘探方面取得重要进展。贾承造院士基于复杂构造解析和实验模拟研究,揭示了中国中西部褶皱冲断带构造变形机制,建立了前陆冲断带的结构模型,指出了中西部两种类型冲断带的控油气作用及其勘探领域。杨学文教授以库车前陆冲断带为例,解剖了博孜—大北万亿方大气区的形成机制;王小军教授解剖了准噶尔盆地西部坳陷带,指出被后期埋藏的冲断带为主要的油气富集带。
(4)克拉通盆地内部走滑断裂构造理论。克拉通内的走滑断裂是中国石油勘探家在油气勘探实践中发现的一种重要构造样式,在实践中逐步揭示了这一构造样式的特征与成因机制。目前,克拉通内的走滑断裂已成为盆地构造样式研究的热点之一。冯志强教授研究了中国典型大型走滑断裂及相关盆地成因,建立了不同岩石圈性质的下部韧性层和顶部(上地壳或上地壳上部)刚性层之间相互制约的扭动构造成因和演化模式。郑和荣教授开展塔里木、四川与鄂尔多斯三大海相克拉通盆地内部中小尺度滑移距的走滑断裂研究,指出走滑断控油气藏已成为一种新类型油气藏。王清华教授研究了塔里木盆地富满地区走滑断裂的分布规律,建立了走滑断裂带的控储模式。管树巍博士研究了四川盆地中部主干走滑断裂带及伴生构造特征与演化历史。
(5)原型盆地复原理论与方法。原型盆地分析是开展中国叠合沉积盆地研究的重要方法,经过长期实践中国盆地分析学家已逐渐完善了该研究方法,在沉积盆地的复位与复原方面取得了较佳应用效果。杨风丽教授对中国华北、华南、塔里木三大陆块在全球洋陆格局中的古地理位置进行了重建和定位,发现古生代三大陆块主要在全球±30°之间的南北中低纬度之间迁移。朱伟林教授揭示了华南晚中生代陆弧迁移与海域弧前盆地演化的时空耦合关系。研究生李路顺开展了扬子板块北缘新元古代盆地结构研究,厘定了马槽园群为南华纪裂谷充填沉积。研究生熊伟东发现了鄂尔多斯盆地南缘北东向和近东西向的正断裂系统并建立了其继承与叠加模式。罗金海教授对鄂尔多斯盆地西南部中奥陶统马家沟组灰岩中的辉绿岩脉开展年代学与地球化学研究,指出该区在晚三叠世处于类似大陆裂谷的伸展构造环境。
(6)构造控油理论及其勘探开发新领域。油气勘探新类型、新层系、新领域的突破与老油田开发模式的创新是焕发油气勘探开发活力、保障国家能源安全的关键;新的勘探突破又带来了对盆地结构构造认识的深化,体现出鲜明的“实践—认识—再实践”的螺旋式上升的油气勘探实践特色。杨雨教授揭示了构造沉积分异对四川盆地西部二叠系台缘带多期叠加的控制作用,指出川西地区二叠纪多期台缘优质礁滩相储层具备万亿方规模的资源潜力。陈蟒蛟教授认为四川盆地中二叠统发育块状孔隙型白云岩储层和孔隙型灰岩岩溶储层,是下一步勘探与安岳气田相当的万亿方大气区的主要层系。付金华教授根据在鄂尔多斯盆地太原组灰岩这一勘探“新层系”中的重大发现,建立了太原组薄层灰岩的“三明治”成藏模式,指出其有利勘探区面积达1.5万km2。包洪平教授开展了鄂尔多斯盆地中东部奥陶系碳酸盐岩膏盐岩共生体系研究,指出其岩性具“相控”与“层控”特征;认为奥陶系盐下层系天然气成藏潜力巨大,为近年来勘探实践所证实。张锐锋教授建立了冀中坳陷奥陶系潜山多类油气成藏模式,指导杨税务潜山、文安斜坡潜山勘探取得了重要突破。张飞鹏博士研究了黄骅坳陷的断裂系统与新生古储型潜山成藏之间的关系,指出了潜山的有利勘探区带。魏浩元高工以近百年老油区——酒西盆地青西凹陷为例,解剖新生代前陆与中生代断陷盆地的叠置特征,指出青西凹陷深层的高成熟原油具有较大的资源潜力。何碧竹教授研究了青海共和盆地在中新生代的走滑伸展构造环境,探讨了盆地地热藏和油气藏的成藏主控因素。胡国农博士研究了鄂尔多斯盆地NNW油区再开发条件,提出水平井与分段压裂具有成倍提高油区产量和经济效益的潜力。
(7)陆相页岩油勘探开发理论与实践。近源找油、进源勘探是未来油气勘探的方向,中国石油工业正经历从“陆相页岩生油”向“陆相页岩产油”转变。陆相页岩油的勘探开发与研究已成为石油工业界的新热点。赵文智院士系统分析了陆相中高熟页岩油的富集条件,评价了其地质资源量和有利区,建立了自勘探试采初期到成熟开发阶段中国陆相页岩油富集区/段的评价标准,以期推动经济发现数量,加快陆相页岩油的健康发展。邹才能院士开展了全球页岩油形成分布与潜力研究,综合构建了中国陆相页岩油高效勘探及低成本开发的地质理论与技术体系。王香增教授系统梳理了鄂尔多斯盆地延长探区低渗致密油气成藏理论进展及勘探实践,提出了“石油、天然气、页岩气多类型资源协同勘探开发”理念。何文渊教授从微观机理上剖析了古龙页岩油的纳孔纳缝的成因,探索了古龙页岩油的特殊连续原位油藏成藏理论,指出古龙青山口组页岩油是重要后备油气资源。罗群教授研究了烃源岩油气藏的圈层效应特征与差异成藏机制,指出湖泊相烃源岩分布区发育由内向外、由页岩油气藏、致密油气藏到岩性尖灭油气藏的有序分布模式。卢双舫教授从能耗比角度讨论了低熟富有机质页岩原位改质转化的经济可行性,提出了3种增效途径。
(8)新技术新方法在盆地构造研究中的应用。各种地质观察手段与盆地地球物理勘探技术的进步是提高沉积盆地结构与构造演化认识水平的重要基础,长期发展逐步形成的地震高分辨率处理技术和地震属性分析技术已成为认识盆地精细结构的关键。姜仁旗博士讨论了高分辨率地震频率和相位属性分析技术在提高薄层、断裂和溶洞解释精度等方面的应用效果。周路教授利用OVT域五维地震数据对川西北双鱼石地区栖霞组的超深层碳酸盐岩裂缝储层进行预测,基于分方位属性分析讨论了平行断裂与垂直断裂分向上裂缝的发育程度。
上述39篇中文文章及其4篇英文(双语)文章基本反映了我国含油气盆地构造研究的现状与油气勘探应用的亮点,在此推荐给盆地分析学界与油气勘探工作者,供大家参考,以促进中国含油气盆地构造学的繁荣昌盛,为我国能源事业的发展添砖加瓦。

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序

王成善

2022, 29(6): 0-Ⅵ,Ⅶ.

摘要 ( 43 )

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李德生先生是最卓越的地质学家的典型代表。他为中国和国际发现和开发了巨大的石油资源。在他77年石油地质生涯中,他有勇气挑战当时的地质固念,成为中国陆相石油地质理论的主要奠基人、陆相砂岩油田开发理论的主要建立者、含油气盆地构造学的开拓者、含油气盆地多能源勘探和立体勘探的先驱。他创建了中国陆相特大油田的地层对比,创造了大庆油田横切割早期注水的开发,建立了渤海湾盆地复杂断块油田地质研究,开拓了中国含油气盆地构造学。他具有出色的领导才能,用求真务实的工作作风领导一个又一个的石油会战,进行油气资源开发。李德生先生是举世闻名的石油地质学家、奠基中国石油地质学的世纪功臣。李先生的职业生涯将令许多追随他的地质学家敬仰。作为地质人,我们都梦想有一天可能会进行野外探险,我们梦想有一天能找到一个重要的油气田。李先生所拥有的大量野外经验和发现,是少有的地质学家可以做到的。更重要的是,他的职业生涯展现了地质事业的巨大活力。正如他的老师朱森教授所强调的:“一个好的地质学家必须是一个永远的学生。”李教授做到了,并成就了他非凡的人生。
李德生先生1922年10月17日出生于上海,原籍江苏苏州。1945年,毕业于重庆国立中央大学地质系;1991年,当选为中国科学院院士(学部委员);2001年,当选为第三世界科学院院士、第六届全国政协委员;1945至1977年,先后在甘肃玉门、台湾、陕西延长、东北大庆、四川、山东胜利、华北大港和任丘等油气田从事石油地质勘探与开发工作;1978年以来,任中国石油勘探开发研究院总地质师、教授级高级工程师、博士生导师。
李德生院士长期从事石油勘探开发和地质研究工作,是大庆油田发现过程中贡献突出的地球科学工作者之一,曾获得诸多国内外重大荣誉奖项。1982年,获国家自然科学奖一等奖;1985年,他作为主要完成者之一参加研究的“大庆油田长期高产稳产的注水开发技术”和“渤海湾油田复式油气聚集(区)带的理论与实践——以济阳等坳陷复杂断块油田的勘探开发为例”两项成果双获国家科技进步特等奖;1994年,美国石油地质家协会(AAPG)授予他石油地质学杰出成就奖章和荣誉会员奖章;1997年,获何梁何利基金科学与技术进步奖;2010年,获陈嘉庚地球科学奖。李先生著作等身、嘉惠学界,在国内外地球科学刊物上发表论文140余篇,出版中文专著7部,英文专著2部,并为国家培养了25名硕士、博士研究生和博士后。他的代表作有《石油勘探地下地质学》《李德生文集》(上下卷)和《中国多旋回叠合含油气盆地构造学》等。
李德生院士治学严谨、一丝不苟。他有长期记笔记的习惯,数百本厚厚的笔记本字迹工整,经数十年岁月积淀,一笔一划凝聚起石油地质学知识的海洋,一点一滴凝结出中国陆相石油地质学与深层海相石油地质学的坚实基础、清晰脉络与实践成果。长期的勘探开发实践积累了丰硕经验,进而凝练为理论再应用于指导油气田的发现,理论与实践如此相互催生,促成了大庆油田、渤海湾油田群的系列重大发现,使中国摘掉了“无油、贫油的帽子”。我们向“躬耕不辍、行路不止”的中国老一辈地质学家致敬!
李德生院士求真务实、荣辱不惊。他的一生几起几落、跌宕起伏,始终淡泊名利,追求自己认准的真理,以“唯奉献祖国,献身石油之崇高境界乃大”为座右铭,一以贯之。我们向这种“爱国奉献、丹心如炽”的科学家精神致敬!
李德生院士笃学致远、见微知著。早在20世纪80年代初期,他基于对全国含油气盆地的系统编图与长期实践,系统提出了中国含油气盆地构造类型的创新认识,划分出东部拉张型、西部挤压型与中部过渡型3种类型,以清晰的图表形式体现出中国沉积盆地的叠合属性与多旋回发展历程,强调指出新生代以来沉积盆地具有强烈改造特征。这些认识在40多年来的研究实践中不断被证实,愈发“闪光”,构筑起中国含油气盆地构造学的“高楼大厦”。近20年来,他立足国家能源安全,基于油气勘探开发实际,聚焦能源前沿科学,致力于石油地质学理论创新,呼吁与推动能源多元化发展,目前已经取得成效。我们向这种“高瞻远瞩、高屋建瓴”的气度、境界与胸怀致敬!
李德生院士热爱大自然、热爱生活。李先生不但治学工作态度严谨,而且有很高的绘画艺术造诣。他在抗日战争流亡学习生活和艰苦的石油地质勘探工作之余,用山水素描、木刻版画记录下壮美山河。他的素描画集《从大自然来,到大自然去》收集了他从1941年到1952年间的130多幅素描、版画。在普通人没有照相机的年代,留下了一幅幅山水景观。李先生喜欢随走随摄影,以此记录他的人生足迹。我们向这种“脚踏实地、仰望星空”的求真精神致敬!
李德生院士与夫人朱琪昌教授琴瑟相合,携手一路走来,“哪里有石油,哪里就是我的家”。茫茫戈壁、浩瀚雪原,川中丘陵、祁连峰峦,国内讲堂、国际峰会,都有他们携手共进、同心协力的浪漫身影。他们养育儿女,培养学生,精心尽力。如今李先生桃李天下,他们延续老师的严谨学风,继往开来,担当起石油报国的重任,他们和他们当中的一名中国工程院院士,一名俄罗斯自然科学院院士皆让李先生感到欣慰,是他们见证了中国石油地质学界日益蓬勃发展。我们向李院士这位学界楷模致敬!
李德生院士严谨治学、以勤奋和天赋绘就了他精彩传奇人生。值此庆贺李德生院士百岁寿辰(2022年10月17日)之际,《地学前缘》感谢贾承造院士、赵文智院士、何登发教授、卢双舫教授及各位作者出版这本《中国含油气盆地构造学与油气分布规律研究进展——庆祝李德生院士百岁华诞专辑》,以此探讨能源前沿科学新进展,弘扬科学家精神。
本专辑涵盖我国能源地质学研究的新进展与发展态势,共收录39篇中文文章及其4篇英文(双语)文章,包括李德生先生的亲笔文章。专辑涉及石油地质学创新与能源多元化发展、盆地构造理论与油气分布规律、前陆盆地构造理论与勘探实践、克拉通盆地内部走滑断裂理论、原型盆地复原理论与方法、构造控油理论与勘探开发新领域应用、陆相页岩油勘探开发理论与实践、新技术新方法在盆地构造分析中的应用等8个领域,囊括了理论、实践、前沿与技术等多方面内容。我相信,这些最新研究成果与前沿领域探索,将为中国能源发展的理论创新做出新贡献。
为此,作为《地学前缘》主编,我欣然为之序,以表对李德生院士、对广大能源地质学家的敬意与谢忱!

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Foreword

WANG Chengshan

2022, 29(6): 0-Ⅷ~Ⅹ.

摘要 ( 20 )

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“双碳”背景下石油地质学的理论创新与迈向能源发展多元化新时代

李德生, 李伯华

2022, 29(6): 1-9.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.57

摘要 ( 485 )

HTML ( 19 )

PDF(1796KB) ( 246 )

“双碳目标”已成为我国能源发展基本国策。如何开展这一大背景下的石油地质研究及如何推动能源多元化发展,是石油科技工作者面前的现实问题。本文对2000—2020年我国二氧化碳排放、油气能源消费、油气储量、产量等进行分析研究后认为,在“碳达峰”与“碳中和”应对全球气候变化的大背景之下,21世纪内石油和天然气仍将担任能源家族中的重要角色。我国石油工业要立足于理论和实践的自主创新,实现“万米级的超深层常规油气革命和纳米级超致密储层的非常规页岩油气革命”,实现超常规发展和低碳绿色转型发展。油田注水开发是我国提高采收率的核心技术,今后应大力推广注二氧化碳驱油技术,以达到增油与减排的双重目的,创新二氧化碳捕集与埋存技术以发展石油工业的减碳产业。21世纪为能源发展的多元化时代,水电、风能和太阳能等3类可再生能源开发利用是实现双碳目标的基本保障,地热能、生物质能和海洋能是重要推手;22世纪人类将建成一个由可再生能源和新能源保障的经济社会,氢能源将是未来最具发展潜力的新能源。

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沉积盆地构造核心理论和关键技术方法:前沿与发展方向

杨树锋, 贾承造, 陈汉林, 贾东, 魏国齐, 肖安成, 郭召杰, 程晓敢, 吴磊, 尹宏伟, 章凤奇, 林秀斌

2022, 29(6): 10-23.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.12

摘要 ( 343 )

HTML ( 22 )

PDF(2838KB) ( 294 )

系统分析前人在沉积盆地构造研究的基础上,论文总结了沉积盆地构造核心理论和关键技术方法的前沿与发展方向。沉积盆地构造核心理论包括盆地分类理论、成盆机制理论、变形定量分析理论和盆地充填过程理论。盆地分类理论是依据不同分类标准建立盆地分类方案,其发展趋势是基于资源与构造背景的原型盆地分类和基于盆地演化的叠合盆地分类;成盆机制理论是定量模拟不同作用机制下(纯热机制、构造作用、负载作用)盆地沉降过程及其控制因素,其发展趋势是三维成盆动力学模拟;变形定量分析理论包括断层相关褶皱理论、临界楔理论和盐构造理论,其发展趋势是三维构造建模与三维定量变形分析;盆地充填过程理论主要开展不同构造成因盆地的充填过程对比与盆山过程的源-汇分析,其发展趋势是多元源-汇分析与定量化盆地分析。沉积盆地构造关键前沿技术包括三维构造建模技术、构造物理模拟与数值模拟技术和基于三维构造恢复的裂缝预测技术。构造物理模拟技术包括了基于工业CT扫描成像物理模拟技术:可以无损动态监测构造带内部变形演化过程,精确构建变形带三维空间展布形态;基于PIV的有限应变分析的物理模拟技术:可以定量分析变形的演化过程,直观展示应变分布特征,探讨构造应变动态分布规律;基于超重力离心机的构造物理模拟技术:可以模拟不同尺度构造流变过程,探讨岩石圈浅层脆性变形与深层韧性流变之间的动力学机制。

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中国多旋回叠合沉积盆地的形成演化、地质结构与油气分布规律

何登发

2022, 29(6): 24-59.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.1

摘要 ( 294 )

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深入认识盆地的地质结构与构造演化,探讨盆地的油气分布规律,将为揭示中国大陆属性、资源能源分布、环境变化及油气勘探新领域奠立重要基础。本文立足于油气勘探的新资料,应用活动论构造历史观与比较大地构造学方法,分析了中国叠合沉积盆地的构造演化、构造分区、地质结构与油气成藏模式,探索油气分布规律。研究表明,中国叠合沉积盆地经历了中新元古代、寒武纪—泥盆纪(或中泥盆世)、(晚泥盆世—)石炭纪—三叠纪与侏罗纪—第四纪4个构造旋回的演化;据东西向两条构造锋线和南北(或北北东)向的两条改造锋线及西太平洋弧后盆地带,可将中国划分为北疆、内蒙古、松辽、塔里木—阿拉善、鄂尔多斯、渤海湾、青藏、四川、华南与海域等10个沉积盆地区;发育有前陆/克拉通、前陆/坳陷、坳陷/断陷、断陷/坳陷、反转断陷、被动陆缘、走滑叠合和改造残留等8种叠合盆地结构类型;发育安岳裂陷槽型、塔北型、苏里格复合三角洲型、玛湖凹陷型、陆梁隆起型、库车冲断带型、大庆长垣型、古潜山型、中央峡谷水道型、柴东生物气型、四川源内型与沁水向斜煤层气型等12种典型油气成模式;盆地内凹陷/断陷的油气分布具有空间有序性,叠合界面油气富集具优势性,油气叠合分布有强的非均一性,中西部前陆/克拉通叠合型盆地的油、气分区分布,海域被动陆缘/断陷叠合型盆地的油、气分带分布。中国多旋回叠合盆地具有独特的“三环带状”油气分布格局。

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中国海相盆地原型-改造分析与油气有序聚集模式

何治亮, 陆建林, 林娟华, 金晓辉, 漆立新, 徐旭辉, 黄仁春, 王毅

2022, 29(6): 60-72.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.4

摘要 ( 152 )

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中国三大海相盆地原型及对油气形成原始物质条件的控制,古生代多次构造运动和中新生代差异性迭加改造对海相碳酸盐岩层系油气成藏、富集的控制作用,以及复杂构造区及超深层海相油气动态成藏过程与富集规律,是制约海相油气勘探发现的关键科学问题。研究认为,在不同板块构造旋回背景下,中国三大克拉通不同时期盆地原型及其沉积模式存在明显差别,可分为台内坳陷、被动大陆边缘和裂谷(陷)三大组合类型,其中被动大陆边缘可以分为陡坡、缓坡两种类型,形成了海相地层内多种类型的源-储配置关系;显生宙以来几次全球板块构造重组,特别是晚三叠世以来在多板块俯冲会聚构造格局下,三大海相克拉通盆地分别经历了4次迭加改造并形成了相应的陆相盆地原型,形成了多种类型的迭加改造地质结构,包括:山前带冲断-褶皱、差异沉降-隆升、多重滑脱构造、深断裂的走滑活动、构造-岩浆作用形成的相关构造;塔里木台盆区“大埋深、高压力、低地温”条件下的生烃抑制控制了油气分布,液态烃分布深度可以超过10 000 m,加里东中晚期和海西期古构造高部位控制了早期油气的运聚,燕山晚期—喜马拉雅期活动的走滑断裂带控制了晚期高熟油气的富集;四川盆地古隆起、古斜坡控制了原始油气聚集,形成了特殊的古油藏烃源灶,后期深埋裂解产生的油型裂解气成了大中型气田的主要气源,晚白垩世之后大规模褶皱变形和抬升剥蚀造成了盆地内流体压力系统重组再造,按照改造程度将油气聚集保存模式划分为:(1)弱改造型,常规、非常规气可在原位长期保存;(2)中改造型,常规气调整再成藏,页岩气规模富集;(3)强改造型,常规气藏大多遭破坏,部分非常规气藏得以保存。鄂尔多斯盆地奥陶系天然气具有“两源三向”的特征,天然气成藏与不整合面-地层层序界面、岩性-岩相变化密切相关,气藏普遍经历了一次调整过程。

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中国海相盆地油气资源动态评价与有利勘探方向

徐旭辉, 陆建林, 王保华, 郑伦举, 方成名, 蔡芃睿, 赵琳洁

2022, 29(6): 73-83.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.21

摘要 ( 196 )

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中国海相盆地是油气大突破的重要领域。立足中国含油气盆地分析,通过全球超大陆旋回,认为元古代以来3个克拉通海相盆地总体经历了4个地史阶段,明确了海相层系原型盆地演化序列与并列迭加特点,总结梳理了3类原型4种控源模式,表明原型盆地决定了烃源岩发育的环境及分布模式,编制了三大盆地主要层系分类型烃源岩分布图,并明确了烃源岩特征;基于海相烃源岩生烃-排烃-滞留油气动态演化模式,建立了海相层系烃源岩有效性动态评价和“常规-非常规”一体化资源评价等方法技术体系。基于新方法计算了海相层系生排烃量和资源量,明晰了重点盆地油气资源潜力分布。提出了大于10亿t资源量区带15个、5~10亿t级区带13个,指出了下步海相层系勘探的重点领域和方向。

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改造型盆地油气赋存-成藏理论体系纲要

刘池洋, 黄雷, 赵俊峰, 王建强, 张东东, 赵红格, 邵德勇, 刘卫帅

2022, 29(6): 84-108.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.13

摘要 ( 176 )

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PDF(5946KB) ( 172 )

中国沉积盆地的鲜明个性特征之一是后期改造强烈而普遍。此特征深刻地影响着油气的赋存条件和成藏效应,明显增加了地质研究和油气勘探的难度。改造型盆地和盆地复杂改造地区已成为中国油气勘探和资源接替的重要领域。盆地后期改造的主要形式可分为隆升-剥蚀、沉降-深埋、热力作用、流体活动和构造变形五种类型。在自然界,多种地质作用同时参与的复合式改造更为普遍。改造型盆地特征复杂多样,油气赋存和成藏过程集多类含油气盆地中诸多油气藏之众合。本文将改造型盆地油气赋存-成藏的核心理论纲要式归纳为:原盆控源、过程控储、改造控藏、多源成藏、动态聚散、晚期定位。原盆控源,即改造型盆地的烃源岩是在改造前原盆富烃凹陷中所形成,改造后留存的烃源岩规模及特征决定盆地油气的贫富和分布。各类储层的形成和保存总体受岩石原生物质沉积-埋藏成岩和次生改造重塑两大阶段全过程的控制,称之为过程控储。盆地或地区后期改造过程及结果的个性特征直接控制着该地区油气的赋存、成藏-定位和分布特点,即改造控藏。后期多种形式的改造可引发多源油气富集成藏,既含来自不同深度、不同成熟度烃源岩的油气同储成藏,又有源自不同类型、不同世代烃源岩的油气混聚成藏,还包括烃类与各种非烃类气体同储或同盆共存成藏。盆地经受多期次构造变动和改造必然导致油气发生多次动态聚散和晚期成藏-定位。将晚期成藏与定位连在一起就较全面地概括和体现了不同时代盆地大多油气藏形成的要点和勘探界关注的重点。

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多旋回盆地叠合-复合控藏在常规非常规天然气勘探中的实践

郭彤楼

2022, 29(6): 109-119.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.38

摘要 ( 146 )

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PDF(4144KB) ( 125 )

四川盆地是我国典型的多旋回盆地,更是最重要的天然气基地,发现了大量的常规、致密砂岩、页岩气田。具有海相、海陆过渡相、陆相垂向叠加与平面分区明显、纵向多期构造运动叠加改造的特点,形成了全盆地、全层系含气。本文以普光气田、涪陵页岩气田和中江致密砂岩气为实例,阐述了叠合-复合控藏的概念,即叠合盆地油气成藏和富集的各种要素均受相互关联的多种因素的控制,不同要素间既有时间上的累加和空间上的叠置,也有横向上地质体因某种原因而结合在一起,比如构造与岩性体、构造与地层等。叠合控制油气的形成与演化,复合控制油气的富集与定位,进一步论述明确多旋回盆地叠合-复合控藏研究内容对油气勘探研究与实践具有重要的指导意义。通过对四川盆地典型大型气田实例剖析,表明四川盆地大型气田均是受多旋回盆地叠合-复合控藏的结果,即叠合控制油气的形成与演化,复合控制油气的富集与定位。本文系统分析总结四川盆地大型气田油气形成、成藏与富集规律,结合四川盆地勘探开发现状,针对四川盆地多旋特征提出油气勘探三个方面的重点研究内容:(1)构造古地理研究,厘清构造格局、储层、烃源和圈闭空间的叠合、复合关系以及对油气形成的控制作用;(2)区域地质构造演化研究,明确不同期次构造叠合关系以及对成油、成气、油气富集的控制作用;(3)构造分级与控藏研究,精细构造分级明确不同级次构造对气水关系、富集、储层改造控制作用。

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油气聚集链:内涵、特征与勘探实践:以渤海湾盆地冀中、黄骅坳陷为例

赵贤正, 金凤鸣, 蒲秀刚, 罗群, 周立宏, 姜文亚, 董雄英, 时战楠, 韩文中, 张伟, 汪虎

2022, 29(6): 120-135.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.14

摘要 ( 271 )

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PDF(5930KB) ( 122 )

成熟盆地仍然蕴藏着可观的油气资源,目前的油气成藏理论面临越来越难、复杂、隐蔽油气藏勘探的挑战。受“链”事物属性的启发,通过调研、类比国内外油气成藏过程与分布规律,在继承和发展已有油气成藏理论基础上,结合勘探实践,学界提出了“油气聚集链”的概念和认识。油气聚集链指在成因上有密切联系、空间上多呈串珠状链式排列在一起的一系列油气藏组合,是油气成藏与分布本质规律的客观体现。油气聚集链在形式上多表现为油气藏多呈串珠状的链式空间分布特征,实质上表现为油气生成、运移、聚集的沿优势运移通道的链式反应和成藏事件;现今复杂的油气分布是地史上多条油气聚集链叠合的反映;一条完整的油气聚集链由内链、中链和外链组成,它们在成藏背景、成藏条件、成藏机理、富集规律和分布模式上既各有特征,又有连续性,更是紧密有机的油气生运聚成藏整体。“同源多链、一链多藏、多链成域、主链富集”是“油气聚集链”的四大特征。与目前油气成藏理论相比,油气聚集链认识的突出优势在于:发现和论证了油气聚集的链式成藏特点和多呈串珠状链式分布规律,提出沿“油气聚集链”寻找油气藏,比沿“油气聚集带”寻找油气藏的效率更高;将勘探目标的预测精度从油气聚集区带范围提高到某个具体圈闭或甜点。油气聚集链认识具有目前其他油气成藏理论所不具有的独特优势——链式思维,精准定位。依据油气聚集链的认识,提出了“找准链源,梳理链节,确定链环,重视主链”和“全链思维、整体研究,顺链找油、精准勘探”的思路,对指导成熟盆地继续挖掘勘探潜力、新区新领域获得勘探突破,都具有重要现实意义。以油气聚集链的认识为指导,转变勘探思维,在冀中、黄骅坳陷油气勘探中获得重大突破。

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亚太地区油气成藏条件及资源潜力

李大伟, 米石云, 温志新, 王兆明, 刘祚冬, 汪永华, 吴珍珍, 牛敏, 张倩

2022, 29(6): 136-145.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.28

摘要 ( 126 )

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PDF(2198KB) ( 131 )

亚太地区是全球重要的油气产区和最大的油气消费市场。亚太地区155个主要沉积盆地中,已有90多个盆地内发现了油气田或有油气发现,共发现油气田约6 900个。根据地理位置及构造特征等,亚太地区可进一步分为东亚分区、东南亚分区、澳新分区和南亚分区,约有131个主要的含油气系统。本文对亚太地区不同分区的油气成藏条件(包括烃源岩、储集层、盖层、含油气系统等)进行了总体分析与高度概括。在此基础上,以成藏组合为基本评价单元,不同勘探程度盆地采用与之相适应的评价方法,对本地区各盆地的油气资源潜力进行了评价。评价结果表明:亚太地区常规总油气可采资源量为673.7×10⁸ t油当量,占全球的6.1%,非常规油气资源类型以重油、页岩油、油页岩、页岩气、煤层气为主,非常规油气技术总可采资源量390.4×10⁸ t当量,占全球非常规油气技术总可采资源量的6.1%。根据待发现资源结果及盆地勘探程度,近海和深海勘探是将来的勘探热点:主要勘探领域为深海和成熟盆地新层系及岩性-地层圈闭等;海相三角洲体系是寻找天然气田的重要领域;东南亚弧后盆地群新生界湖相是页岩油的有利勘探领域;澳大利亚中部克拉通盆地群泥盆系-石炭系为页岩气的有利勘探领域。

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我国油气资源潜力、分布及重点勘探领域

吴晓智, 柳庄小雪, 王建, 郑民, 陈晓明, 齐雪峰

2022, 29(6): 146-155.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.27

摘要 ( 577 )

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PDF(2340KB) ( 357 )

我国地质结构具有3大板块、3大构造域多旋回构造演化特征,造就多种类型叠合沉积盆地,构成克拉通+前陆、断陷+坳陷、前陆+坳陷3种主要类型。大型叠合盆地是油气资源分布与勘探开发主体。我国常规与非常规油气资源十分丰富,常规石油地质资源量1 075×10⁸ t,常规天然气地质资源量83×10¹² m³;致密油地质资源量134×10⁸ t,致密砂岩气地质资源量21×10¹² m³,页岩油地质资源量335×10⁸ t,页岩气地质资源量56×10¹² m³。陆上油气资源主要分布于渤海湾(陆上)、松辽、鄂尔多斯、塔里木、四川、准噶尔、柴达木7大盆地。海域油气资源主要分布于渤海湾(海域)、东海及南海北部的珠江口、北部湾、莺歌海、琼东南6大盆地。未来我国油气勘探应始终坚持“资源战略,稳油增气”战略,坚持“非常并进、海陆统筹”积极进取勘探思路;常规勘探领域,陆上地层-岩性、前陆、海相碳酸盐岩与潜山领域;海域为渤海海域构造与基岩潜山,深水构造与岩性;非常规油气主要是立足陆上7大含油气盆地,立足致密油气与页岩油气,强化勘探开发与技术配套。

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中国中西部褶皱冲断带构造变形机制与结构模型

贾承造, 陈竹新, 雷永良, 王丽宁, 任荣, 苏楠, 杨庚

2022, 29(6): 156-174.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.2

摘要 ( 315 )

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PDF(8053KB) ( 236 )

基于复杂构造解析和实验模拟研究,揭示了中西部前陆褶皱冲断构造带主要表现为受侧向挤压形成的滑脱冲断构造变形过程和结构样式;明确了单层滑脱挤压冲断构造变形存在临界增生和非临界增生两种变形机制,发育脆性拆离型、塑性滑移型和黏性流动型3种作用类型,并受滑脱层强度、地层厚度、底部边界和外动力过程等4种主要因素影响。复杂冲断构造带基本上表现为受多层单滑脱作用控制形成的垂向叠置组合结构,本文提出了复杂滑脱冲断变形结构的可分解性以及受不同性质的滑脱层组合控制形成特征结构模式,并揭示了前陆冲断带前缘多滑脱构造变形结构中由浅层向深层逐渐发育的变形时序;建立了中西部再生前陆冲断带结构模型、构造单元以及基本构造类型;并基于前陆盆地多阶段构造演化过程以及晚期的隆升剥蚀-沉降沉积过程,提出了中西部两种类型冲断带的控油气作用及其勘探领域。

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库车前陆冲断带博孜—大北万亿方大气区的形成机制

杨学文, 王清华, 李勇, 吕修祥, 谢会文, 吴超, 王翠丽, 王祥, 莫涛, 汪瑞

2022, 29(6): 175-187.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.18

摘要 ( 190 )

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PDF(6783KB) ( 146 )

库车前陆盆地克拉苏构造带博孜—大北地区超深层是塔里木油田目前油气勘探的重点领域,评价天然气资源量超万亿方。基于岩心、薄片、分析化验、测井及生产资料,对博孜—大北地区的油气源、储层、盖层特征进行分析,系统研究了该地区油气输导与充注特征,深入分析了博孜—大北地区油气成藏条件和油气聚集过程,明确了博孜—大北万亿方大气区的形成原因。研究结果表明:油气成藏具有“早期聚油,晚期聚气,超压充注,垂向输导、高效聚集”的总体特征。“早期浅埋、晚期快速深埋”使烃源岩具备持续生烃能力;良好的储、盖配置关系和断裂体系的垂向输导为油气的运聚提供了先决条件。成熟-过成熟的烃源岩,平面成排成带、垂向叠置分布的圈闭群,优质储层相带以及巨厚膏盐岩盖层在博孜—大北地区有效叠合,形成高丰度、超高压的大气藏群。

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准噶尔西部陆内盆地构造演化与油气聚集

王小军, 宋永, 郑孟林, 郭旭光, 吴海生, 任海姣, 王韬, 常秋生, 何文军, 王霞田, 郭建辰, 霍进杰

2022, 29(6): 188-205.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.19

摘要 ( 188 )

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PDF(9130KB) ( 203 )

准噶尔盆地西部油气资源丰富,油气分布受构造演化过程控制作用显著。本文根据地表露头、地震、钻井、同位素年代学资料对盆地西部多期构造演化进行了研究,发现现今的盆地结构是造山带与盆地的相互作用下多期成盆演化与构造叠加演变的结果。根据地层不整合接触关系与空间展布特征,将该区构造地层层序划分为石炭系、中下二叠统、上二叠统—三叠系、侏罗系、白垩系、新生界等6个构造地层层序。石炭纪末的构造事件为车排子、中拐凸起和玛湖、沙湾、四棵树凹陷的形成奠定了基础。早二叠世为伸展构造环境,形成玛湖、沙湾及四棵树3个沉降、沉积中心,盆地西部重要烃源岩形成。中二叠世形成坳陷型盆地,沉积、沉降中心由山前向盆地内迁移。中二叠世末构造运动导致了西部山前沉积地层反转与隆升剥蚀,断裂向盆地逆冲。晚二叠世—三叠纪大型坳陷盆地的沉积、沉降中心在沙湾凹陷,受车排子凸起北翼断裂控制,地层向北、西超覆沉积,相继将中拐凸起、玛湖凹陷及山前断裂带埋藏。三叠纪末的构造运动在乌-夏和车排子地区形成向盆地方向的逆冲构造带。前侏罗纪,造山带与盆地表现出不同方式、不同强度构造耦合作用。侏罗纪—白垩纪,西准噶尔的构造活动弱,湖盆地不断扩张,沉积地层不断向造山带方向超覆;沉积、沉降中心由西向东,再由东向西,最后向南迁移演化。新生代,北天山山前强烈拗陷,盆地整体南北向掀斜,形成新近纪前陆盆地。盆地的多期翘倾掀斜作用与后期沉积地层向造山带的超覆沉积作用控制了油气的聚集,被后期埋藏的冲断带成为油气富集带。

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中国典型大型走滑断裂及相关盆地成因研究

冯志强, 李萌, 郭元岭, 刘光祥

2022, 29(6): 206-223.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.6

摘要 ( 364 )

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PDF(8877KB) ( 379 )

扭动走滑构造是最常见的构造样式之一,走滑拉分盆地也是重要的含油气盆地类型。大地构造运动本质是岩石圈在区域应力场作用下的变形过程,然而真正将走滑断裂和走滑拉分盆地的成因以及它们的特征和岩石圈性质联系起来研究的文献却很少。显然,区域应力场是形成构造运动的前提条件,是外因,决定了运动的基本方式,如走滑、拉张或挤压等(构造类型);而岩石圈是构造运动的主体,是内因,其性质决定了形成构造的规模和具体形态(样式)。中国境内发育的大量走滑断裂体系和走滑盆地展示:古老克拉通上发育大面积分布的多条小位移走滑断裂体系,如塔里木盆地古生代走滑断裂体系;被后期热活动破坏了的克拉通发育多条扭动断裂系,例如华北克拉通东部的郯庐断裂系、兰聊—盐山断裂系、太行山东麓断裂系,并和区域拉张应力场耦合形成雁列式断陷群(如渤海湾盆地);相对较弱的古生代基底岩石圈发育大型单一走滑断层,如郯庐断裂东北段,并沿断裂发育一些相互独立的走滑拉分盆地;而在固结较差的中新生代造山带往往形成一条平直的大型走滑断层,例如阿尔金走滑断裂、海原断裂等。本文内因外因相结合,从扭动应力场和岩石圈强度以及流变学特征,建立了不同岩石圈性质下下部韧性层和顶部(上地壳或上地壳上部)刚性层之间的耦合作用机制以及扭动构造形成和演化模式,较好地解释了中国陆内发育的典型走滑断裂和走滑拉分盆地的成因机制。

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中国海相克拉通盆地内部走滑断裂发育特征及控藏作用

郑和荣, 胡宗全, 云露, 林会喜, 邓尚, 贾会冲, 蒲勇

2022, 29(6): 224-238.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.7

摘要 ( 284 )

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走滑断控油气藏作为一种全新类型油气藏,其勘探潜力已初步显现。在对中国三大海相克拉通盆地内部走滑断裂发育特征与控藏作用开展对比分析的基础上,揭示了塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地内部走滑断裂空间结构与活动特征的相似性与差异性,并结合盆地动力学演化特征探讨了不同盆地内部走滑断裂成因机制,系统分析了三大盆地内部走滑断裂的控藏作用:(1)中国三大海相克拉通盆地内部均发育中小尺度滑移距走滑断裂,普遍具有“纵向分层,平面分段,垂向多期叠加”的空间结构特征。(2)三大克拉通盆地内部走滑断裂体系具有成因、分布和期次的差异性。塔里木盆地内部走滑断裂体系形成时间早,演化时间长,在盆地北部具有“南北对接,东西分区”特征;鄂尔多斯盆地西南缘受燕山期(侏罗纪—白垩纪)陆内挤压影响,形成了北西西向走滑断裂体系;四川盆地受控于二叠纪峨眉山大地幔柱影响,在盆地内部先存基底断裂基础上,形成了北西向、北西西向、近东西向张扭型走滑断裂。(3)中国三大海相克拉通盆地内部走滑断裂对油气成藏和富集具有重要的控制作用。在控储方面,受断裂-流体耦合改造控制,可形成断控缝洞型储集体、断-溶缝洞型或断控裂缝-孔隙型储集体;在控圈方面,在碳酸盐岩地层中可形成断控缝洞型、断溶缝洞型岩性圈闭;在控运方面,走滑断裂产状高陡,可直接沟通烃源岩和储层,构成重要的油气垂向输导体系。

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塔里木盆地富满大型碳酸盐岩油气聚集区走滑断裂控储模式

王清华, 杨海军, 李勇, 吕修祥, 张银涛, 张艳秋, 孙冲, 欧阳思琪

2022, 29(6): 239-251.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.17

摘要 ( 396 )

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塔里木盆地台盆区深层海相油气勘探目标由层间岩溶向断控岩溶转变,并在处于坳陷区的富满地区发现了以走滑断裂为主控因素的断控型油田。富满地区储层特征与盆地内古隆起区、斜坡区均有不同,因此需要建立适合研究区的走滑断裂控储模式。本次研究通过高密度三维地震资料刻画了研究区走滑断裂的分布,利用岩心、测井、试井资料以及缝洞体识别技术明确了不同类型的储层分布,分析了研究区走滑断裂样式与差异变形对储层发育的影响,建立了走滑断裂控储模式。研究结果表明:(1)富满大型碳酸盐岩油气聚集区储集空间主要由多期走滑构造破裂作用与岩溶作用形成的洞穴型、裂缝-孔洞型、裂缝型与孔洞型空间组成;(2)走滑断裂活动性越强,断裂带宽度越大,储层发育规模越大,张扭段与压扭段断层破碎带型储层较平移段平面分布范围更广,纵向发育深度更大;(3)张扭段为汇水区,断裂联通性好,有利于大气流体下渗以及热流体上涌从而对储层进行溶蚀改造;压扭段为分流区,岩溶储层多发育于断裂带两侧,断裂开启程度低,受流体改造程度低于张扭段。

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四川盆地中部主干走滑断裂带及伴生构造特征与演化

管树巍, 梁瀚, 姜华, 付小东, 谷明峰, 雷明, 陈涛, 杨荣军

2022, 29(6): 252-264.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.8

摘要 ( 343 )

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根据下—中三叠统嘉陵江组和雷口坡组膏盐岩层内的伴生构造及上震旦统灯影组台缘带被错动的位置、方向与距离,判定川中及北斜坡地区主干走滑断裂带的性质与分布规律。嘉陵江组和雷口坡组膏盐岩层内发育多排呈左阶排列的NW向雁列式构造,与深部(盐下)走滑断裂构成2种伴生组合。第1种组合主要发育在磨溪地区,膏盐岩层内的雁列式构造位于深部走滑断裂的正上方;第2种组合主要发育在北斜坡地区,膏盐岩层内的雁列式构造发育在2条主干走滑断裂带之间。根据这2种组合及灯影组台缘带的错动位置,共识别出6条主干走滑断裂带。在盆地整体演化格架的制约下,通过川中地区代表性生长构造的定量解析,将走滑断裂演化划分为3个阶段:(1)晚奥陶世—志留纪右行走滑阶段;(2)晚古生代—三叠纪走滑断裂沉寂阶段;(3)中侏罗世至今左行走滑阶段。其中,上震旦统灯影组二段台缘带呈现出有规律的向东逐段错动(错动距离20~40 km)的特征,可作为加里东期右行走滑活动的间接证据;川中及北斜坡地区在晚三叠世处于扬子地块北缘和雪峰山前陆盆地前缘隆起的隆后稳定地区,而中侏罗世以来周缘造山带的急剧隆升与差异性演化使得川中地区遭受持续的挤压和抬升,激发了基底断裂与早期走滑断裂的再次活动。

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古生代中国中西部三大陆块古地理位置重建与演变

杨风丽, 徐铭辰, 庄圆, 赵西西, 胡虞杨, 杨瑞青

2022, 29(6): 265-276.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.3

摘要 ( 320 )

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针对古生代中国中西部华北、华南和塔里木三大陆块在全球洋-陆格局中的古地理位置还存在的争议问题,本论文以国际最新的古地理位置重建研究方法和思路,在对中国三大陆块盆地(鄂尔多斯、四川和塔里木盆地)古生界钻井岩心的古地磁实测研究、全球古生代古地磁数据收集与有效性筛选处理、全球主要地质事件约束等多参数融合分析的基础上,采用最新的 GPlates 板块重建方法,对中国华北、华南和塔里木三大陆块在全球洋-陆格局中的古地理位置进行了重建和定位。研究结果表明:古生代三大陆块主要在全球 ±30° 之间的南北中低纬度之间迁移;三大陆块在古生代至少发生了 3 次不同的顺时针旋转和方位角转换;三大陆块运移速率至少经历了 3 次以上不同高、低速度间的转换与变化过程;响应于古生代全球洋-陆形成与演化,中国三大陆块古构造格局总体上经历了洋盆扩张下的“多岛洋”离散、俯冲碰撞下的离散-汇聚并存、俯冲消减下的差异汇聚隆升、新旧洋盆转换下的差异汇聚-离散、拼合与地幔柱控制下的差异汇聚-离散内部拉张的差异性演变过程。古生代中国三大陆块在全球洋-陆格局中的位置与差异性演变,奠定了中国三大陆块古生代不同性质盆地的形成与演化、不同层系油气烃源、储集原始物质差异性发育的基础。

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华南晚中生代陆弧迁移与海域盆地演化

朱伟林, 徐旭辉, 王斌, 曹倩, 陈春峰, 高顺莉, 冯凯龙, 付晓伟

2022, 29(6): 277-290.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.5

摘要 ( 170 )

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陆弧和弧前盆地是俯冲体系中具有密切联系的构造单元。中生代以来,华南受多期板块俯冲的控制,发育大规模岩浆岩带及海域广泛分布的弧前盆地。但陆域弧岩浆岩较少,海域又缺乏足够钻井,各时期陆弧的位置存在较大争议,同时,南海北部至东海一带弧前盆地也缺乏系统认识,因此,亟须新的研究思路深化对华南晚中生代俯冲体系和俯冲过程的认识。本文以前人研究为基础,对海域钻遇中生界的典型钻井进行了详细分析,系统开展了海域盆地区域构造和沉积对比,将弧前盆地发育与岛弧变迁相结合综合分析。结果表明早侏罗世—早白垩世陆弧位于南海北部—东海靠近陆域一侧,经历了早侏罗世局限陆弧、中晚侏罗世沿海陆弧带、早白垩世向海沟方向的迁移。在此过程中,华南海域弧前盆地群于中侏罗世正式形成,早白垩世发育盆缘角度不整合,粗碎屑相带向海沟方向迁移,晚白垩南海北部与东海各自进入新的构造体制,结束弧前盆地的发育。华南沿海海域中生代盆地的发育可为陆弧的展布提供重要约束,弧岩浆岩带的迁移控制了弧前盆地的演化。

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扬子板块北缘新元古代盆地结构与马槽园群归属研究

李路顺, 汪泽成, 肖安成, 胡安平, 陈友智, 王芊芊

2022, 29(6): 291-304.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.9

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扬子北缘的鄂西和渝东地区分布有2个关键的元古宇出露的大地构造单元,即西侧的神农架隆起与东侧的黄陵隆起。扬子板块北缘经历长期的沉积与变形改造,形成了现今的大巴山和川东冲断体系。本文利用沉积学与地球物理综合方法对该区元古宙深层盆地格架进行研究,通过对裂谷断裂边界与内部盆地结构的识别揭示出西侧的南充—竹山、东侧的忠县—宜昌裂谷带的展布形态,认为它们是新元古代罗迪尼亚超大陆裂解过程中发育的裂谷体系,神农架隆起和黄陵隆起则为分隔2个古裂谷带的同期侧翼差异隆升地块。同时通过激光原位U-Pb同位素定年技术对位于神农架南侧的年代长期有争议的马槽园群砾岩开展年代学与沉积学研究,利用其中的同沉积白云岩夹层和上覆层白云质角砾岩进行碳酸盐岩测年,获得(759.2±17.6) Ma和(566.8±13.8) Ma的年龄,证实了马槽园群为南华纪裂谷填充沉积,形成于忠县—宜昌裂谷西侧的斜坡沉积环境。由此建立了马槽园群沉积序列,结合裂谷带及隆起处的多条沉积剖面重建了扬子板块北部新元古代裂谷盆地沉积填充格架。

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鄂尔多斯盆地南缘寒武纪同沉积伸展断裂系统及其成因机制分析

熊伟东, 肖安成, 魏国齐, 吴磊, 张春林, 王依平, 杨流昀, 王芊芊

2022, 29(6): 305-313.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.11

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由于复杂的构造叠加及严重的覆盖,人们对鄂尔多斯盆地早古生代深部结构的研究仍很薄弱。本文主要通过地震数据处理和解释,结合野外地质调查,发现在寒武纪时期,盆地的南缘发育了一套北东向和近东西向的正断裂系统。作者对这套断裂系统的平面及剖面特征进行了详细的描述和分析,并结合区域地质背景探讨了其成因机制,结果表明该套断裂系统主要是由于先存的元古宙北东向基底断层在寒武纪时期发生了继承性活动而形成,同时在断裂系统的局部区段派生出了东西向展布的小规模新生断层。这套断裂系统的发现可能对鄂尔多斯盆地南缘在寒武纪的演化认识及油气勘探具有一定的启示意义。

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鄂尔多斯盆地西南部晚三叠世辉绿岩年代学、地球化学及其构造意义

罗金海, 畅莹磊, 陈卓

2022, 29(6): 314-324.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.10

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鄂尔多斯盆地西南部中奥陶统马家沟组灰岩内部发育多条辉绿岩脉。辉绿岩富集高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等,具有板内拉斑玄武岩的地球化学特征,其地球化学数据显示原始岩浆经历过比较强烈的结晶分异演化。对辉绿岩的锆石进行U-Pb LA-ICP-MS测年获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为750~195 Ma。根据峰值年龄并结合区域地质资料,本文把辉绿岩的形成年龄确定为224 Ma(晚三叠世)。辉绿岩反映鄂尔多斯盆地西南部在晚三叠世处于类似大陆裂谷的伸展构造环境,晚三叠世西邻陇山地区发生的强烈碰撞后伸展作用也可能有助于进一步强化鄂尔多斯盆地西南部的伸展构造环境。当时该地区岩石圈的稳定性相对较弱,为该地区后续的早侏罗世和早白垩世岩浆活动提供了物质基础。晚三叠世及后期的岩浆活动提高了鄂尔多斯盆地西南部的地温梯度并加快了该地区烃源岩的热演化进程,可能对该地区的油气成藏条件造成潜在影响。

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石匠山石, 一种全新层状硅氧骨干硅酸盐新矿物获得国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会批准

2022, 29(6): 325-325.

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