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准葛尔盆地盆地研究
一、概括
地理位置
准噶尔盆地位于西北为准噶尔界山，东北为阿尔泰山，南部为北天山，是一个略呈三角形的封闭式内陆盆地，大约位于45°N,85°E。东北为阿尔泰山，西部为准噶尔西部山地，南为天山山脉。盆地呈三角形，面积约380,000平方公里。
地质特征
准噶尔盆地是晚古生代至中、新生代多旋回叠合盆地，其上沉积石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪和第四纪地层。下部为前寒武纪结晶基底，上部为晚海西期（泥盆～早中石炭世）的褶皱基底。
地形特征
盆地西部有高达2000米的山岭，多缺口，西北风吹入盆地，冬季气候寒冷，雨雪丰富。盆地边缘为山麓绿洲，日平均气温大于10℃的温暖期约140～170天，栽培作物多一年一熟，盛产棉花、小麦。盆地中部为广阔草原和沙漠（库尔班通古特沙漠），部分为灌木及草本植物覆盖，主要为南北走向的垄岗式固定、半固定沙丘，南缘为蜂窝状沙丘。盆地南缘冲积扇
平原广阔，是新垦农业区。发源于山地的河流，受冰川和融雪水补给，水量变化稳定，农业用水保证率高。
盆地类型
准噶尔盆地是新疆北部自二叠纪以来形成的大型陆内叠合盆地，盆地构造演化划分为4 个阶段,即早二叠世断陷,晚二叠世拗陷,三叠纪—第三纪断拗和第四纪上升阶段。
二、盆地研究
1、盆地的结构
基底
准噶尔盆地具有双基底结构：下部为前寒武纪结晶基底，上部为晚海西期（泥盆～早中石炭世）的褶皱基底。根据航磁资料，盆地地壳有两个磁性界面，上面一个界面在盆地边缘地区的平均厚度为5～8km，下面一个界面平均深度为16km，两者之间的地层厚达10km。从现有资料看，上面的界面相当于上古生界中磁性地层的顶面，在盆地南缘的北天山凹陷区，钻井资料与地面露头已证实为晚海西期褶皱基底，下面那个界面所反映的地层当然要比上古生界老得多。从准噶尔盆地及其周边岩石的磁性来看，泥盆系以下的古生界及上元古界磁性都比较弱，难以形成磁性界面，只有比它们更老的太古界及下元古界磁性比较强，可以形成磁性界面。所以将深
达16km的那一个磁性界面作为太古界及下元古界（即前寒武纪）结晶基底的顶面。
盆地的这种双基底结构反映了前盆地阶段准噶尔地区在古生代极为复杂的构造演化过程和稳定体制向活性体制的转化。经历了加里东和早中海西两个时期，准噶尔由稳定路块完全变成了岛弧区。纳缪尔期以后准噶尔岛弧开始回返（一些地区回返可延迟到早二叠纪末），在褶皱回返的复向斜中，出现了一些断坳结合的小盆地，于是准噶尔开始形成。盆地多数部位中新生代的沉积盖层厚度并未达到1 8 . 5 公里。因此, 推测在古老结晶基底之上存在海西早期的地层是合乎逻辑的。这些地层中火山活动产物少, 而且未经强烈的褶皱变动。
基底界限
西部界线大体位于乌尔禾---克拉玛依---乌苏, 北界由德仑山向东南直抵东准噶尔, 南部界线大致位于乌苏---玛纳斯---阜康---线, 唯东部界线尚有待于进一步确定, 可能是在沙丘河断裂---阜康附近
盖层
全盆地分布的区域性盖层有上三叠统和下侏罗统。三叠系上统白碱滩组的大套泥岩厚度在IO0到400 m，大部分地区下侏罗统三工河组上部泥岩厚7O～110 m。盖层综合评价表明，其在盆地绝大部分地区为中等以上的有效区域盖层。南缘吐谷鲁群、安集海河组泥岩也是重要的区域性盖层2
大类和背斜、断层、岩性及不整合4个亚类层。同时，盆地各层系不乏局部盖层。
周边
2、盆地的构造
1、构造层的划分
1、新生界构造层
形成于喜马拉雅构造期，准噶尔盆地北侧为相对隆升区，沉积厚度较小，南缘昌吉凹陷为巨厚沉积区，沉积了前陆磨拉石建造。整个盆地呈北高南低的掀斜状，南缘昌吉凹陷中乌鲁木齐和奎屯两个沉降中心沉积厚度大，帐北隆起带和西缘隆起带具有南北向沉降梯度带，乌伦古凹陷有部分沉积（图1）
2、上侏罗统-白垩系构造层
全盆地为向南倾斜的沉积区，沉降中心在南缘昌吉凹陷。晚白垩世中央（陆梁）隆起带、红车断裂带附近为斜坡沉积，呼图壁-莫索湾沉积较薄，厚度为600~800 m，昌吉凹陷沉积厚度最大，约1 100 m，帐北斜坡带呈南北向明显沉积梯度带，沉降中心分别在乌伦古凹陷、南缘昌吉凹陷、四棵树凹陷和帐北斜坡带及前缘凹陷（图2）。早白垩世全盆地呈向南倾的斜坡，南缘凹陷为统一的深沉降中心，昌吉凹陷有明显南北向凹陷分异特征，次级沉积中心已经消失，标志着盆地进入全新的演化阶段。侏罗系与白垩系
间存在区域性角度不整合，上侏罗统在部分区域缺失。晚侏罗世西北缘-奎屯为相对隆起区，昌吉凹陷沉积最厚约2 000 m，南缘凹陷区被莫索湾南北向浅凹陷区分开，陆梁为较窄的隆起带，乌伦古凹陷发育，沉积厚度最大约1 000 m。（图2）
3、上三叠统-中侏罗统构造层
侏罗纪和晚三叠世时期陆梁隆起幅度明显增大，四棵树凹陷逐渐消失，帐北隆起和红车断裂带前缘凹陷明显，南部凹陷增大早、中侏罗世时期，滴水泉-三个泉北西向隆起部位沉积厚度小，乌伦古凹陷、南缘昌吉凹陷、四棵树凹
陷、帐北隆起带西侧和盆地西缘的南北向凹陷沉积厚度大，最大沉积厚度约1 200 m，沉降中心明显分异、扩大和加深，四棵树凹陷发育（图4）。晚三叠世时期，陆梁隆起、马桥凸起、白家海凸起等地沉积厚度小，乌伦古凹陷、玛湖-盆1 井西凹陷、南缘昌吉凹陷、东道海子凹陷、帐北隆起带西侧的南北向凹陷中心沉积厚度大，四棵树凹陷不发育（图5）
4、下三叠统构造层
早三叠世时期，盆地发育多沉降中心，南缘昌吉附近为南北向隆起，其西侧在呼图壁发育南北向沉降梯度带，该梯度带可延至德仑山附近；其东侧七道湾-米泉-三个泉也发育南北向沉降梯度带，由陆梁隆起向南总体构成斜坡带；陆梁隆起分异为几个隆起带，石英滩隆起带、三个泉隆起带和滴水泉隆起带，由马桥-中拐凸起、白家海凸起等组成的中央隆起带出现；乌
伦古凹陷、玛湖-盆1 井西凹陷、南缘昌吉凹陷、东道海子凹陷等沉降中心沉积较厚（图6）
5、中-上二叠统构造层
晚二叠世盆地以沉积幅度小和宽阔盆地为特点，莫索湾以西南北向玛湖-石河子凹陷发育，昌吉附近存在近南北向隆起带，博格达及其前缘的帐北隆起带西侧发育近南北向沉降带，沉积厚达几千米，陆梁为东西向弱沉积梯度带，乌伦古沉降中心定向性较差。中二叠世，中拐凸起活动性减弱，红车断裂带及其前缘活动性很强烈，沉积厚度达800~1 200 m；玛湖凹陷区最大沉积厚度仅为1 000 m，玛湖凹陷区和昌吉凹陷区构成盆地的沉降中心（图7）
6、下二叠统构造层
早二叠世晚期准噶尔盆地大部为剥蚀区，玛湖-盆1 井西凹陷、东道海子凹陷和南缘昌吉凹陷发育，沉降中心近于盆地西缘，沉积厚度2 000 m，盆地呈“L”形。中拐隆起已成为剥蚀区，玛湖凹陷呈南北向展布，而昌吉凹陷呈东西向。陆梁-石英滩-乌伦古地区与卡拉麦里相连，为剥蚀隆起区；马桥-中拐凸起、白家海凸起等为隆起区（图8）。
早二叠世早期陆梁隆起带为剥失区，中拐-莫索湾北西西向低隆起带分割了玛湖凹陷和昌吉凹陷，沉积分布表明两凹陷沉降中心位于红车断裂带-加依尔山系之下，呼图壁和乌鲁木齐分别发育近南北向的沉降梯度带（图9）。
7、石炭系构造层
陆梁－中央隆起带、帐北－卡拉麦里为剥蚀区；玛湖凹陷、盆1 井西凹陷为孤立的沉积盆地，发育东道海子－昌吉东西向凹陷，盆地整体呈“L”
形（图10）
2、构造单元分类
准噶尔盆地的构造单元划分为6个一级构造单元和44个二级构造单元。
西部隆起：包括乌夏断裂带、克百断裂带、红车断裂带、车排子凸起、中拐凸起5个二级构造单元，北东向展布，长300km、宽20～30km，总面
积13500km2，主体由三个断裂带组成，该断裂带表现出了一个典型的冲
断前锋构造带的推覆、分段、同生长、周期性活动的特征。推覆活动时间始于二叠纪，到燕山晚期休止，推覆距离自北向南逐渐减小，最大可达16km。陆梁隆起：走向北西，是盆地中的一个大型隆起单元，面积19400km2。
二叠纪至三叠纪早中期一直处于隆升状态，除了与玛湖凹陷和盆1井西凹陷相邻的地方沉积有厚度不大的二叠系外，陆梁隆起大部分地区缺失二叠系沉积。在这种隆升背景下，由于基底断裂的活动差异，形成了英西凹陷、石英滩凸起、三个泉凸起、滴南凸起、滴北凸起、三南凹陷等。三叠纪中晚期至侏罗纪，陆梁隆起逐渐下沉，接受了上三叠统、侏罗系沉积，但厚度相对南北两个坳陷都要薄。盖层厚度一般2000～5000m。
东部隆起：为盆地东部呈北西向的隆起区，由五彩湾凹陷、沙帐断褶带、沙奇凸起、北三台凸起、石树沟凹陷、黄草湖凸起、石钱滩凹陷、黑山凸
起、梧桐窝子凹陷、木垒凹陷、吉木萨尔凹陷、古城凹陷、古东凸起、古西凸起等14个次级组成，总面积26400km2。
二叠纪时期，因克拉美丽山褶皱成山并向南逆冲推覆以及博格达山的隆升、向北挤压，使东部形成了“两坳一隆”的构造格局，即五彩湾—大井坳陷、博格达山前坳陷、沙奇隆起，坳陷内二叠系厚度可达3000～6000m。印支、燕山期运动强烈，将晚海西晚期形成的北西向隆坳相间的构造格局切块改造为北东向的棋盘格子式叠加。
北天山山前冲断带：自西向东由四棵树凹陷、齐古断褶带、霍玛吐背斜带、阜康断裂带组成，总面积约24000km2，是一个以晚海西期前陆坳陷为基
础长期发育、多期叠合的继承性坳陷带。晚古生代中晚期该区发育大型山前前陆坳陷，沉积巨厚的海相、残留海相和陆相地层。中生代一直到老第三纪，该区为陆相统一振荡型沉积盆地的坳陷中心地区，沉积厚度在5000m以上。新第三纪至第四纪为再生前陆盆地阶段，该区再次大幅下降。北天山山前冲断带作为盆地内受喜马拉雅构造运动影响最强烈的地区，在构造上与盆地其他地区明显不同，具有东西分带、南北分排的特点，形成以第三系为主体的背斜构造带及滑脱推覆体。
中央坳陷：位于陆梁隆起以南，北天山山前冲断带以北，是准噶尔盆地相对稳定的地区，沉积地层全且厚度大，最厚可达15000m，主要由大型凹
陷如玛湖凹陷、盆1井西凹陷、沙湾凹陷、阜康凹陷等持续性凹陷群组成，在坳陷中部有一二叠纪形成的弧形低凸带（莫索湾凸起、莫北凸起、白家
海凸起），坳陷总面积38200km2。目前准噶尔盆地发现的油气几乎都是围绕这个大坳陷。
乌伦古坳陷：乌伦古坳陷位于盆地最北部，由红岩断阶带、索索泉凹陷组成，面积为14700km2，和陆梁隆起一样在晚西期—早中三叠世也处于隆升状态，但在晚三叠—侏罗纪形成了相对独立的箕状沉积凹陷，盖层厚一般4000～6000m。
3、盆地的地层层序
一级层序界面
沉积盖层与基底间的不整合面；②中、下二叠统间的界面；③三叠系与二叠系间的界面；④白垩系与第三系间的界面；⑤第四系顶界面。
二级层序界面
它将准噶尔盆地的4 个一级层序分为9 个二级层序的二级层序界面。 5 个不整合面分别是：二叠系的底界面，侏罗系的底界面，侏罗系中统头屯河组的底界面，白垩系的底界面和上第三系的底界面。
三级层序界面
三级层序界面主要由湖( 海) 平面变化以及与之伴生的沉积物供应速率变化造成的, 地震剖面上表现为上超或顶超, 在盆地内可地行对比, 但削截等不整合现象在地震剖面上的范围与一级或二级层序界面相比要小得多.
4、盆地的演化史
二叠纪裂陷盆地阶段
可进一步划分为早二叠世裂谷(或称伸展断陷) 和晚二叠世伸展坳陷。(1)
早二叠世裂谷:该时期伸展断陷大多呈南断北超分隔性较强的不对称箕状
凹陷。但东部则为北断南超的反向断陷。南北断陷充填沉积体系不同,南部断陷以一套滨海浅海相陆源碎屑碳酸盐沉积体系为主,裂谷扩展期还发育
有海底浊积扇体系。东部断陷由一套滨岸沉积体系和河流体系组成,已具有向内部断陷过渡性质,至北部断陷内已完全变为陆相冲积体系和湖泊体系。早二叠世末,盆地抬升、剥蚀,南部海水退出,形成区域性不整合,在玛湖坳陷、昌吉坳陷均可见P2/ P1 不整合育。(2) 晚二叠世伸展拗陷:该时期南北基底沉降上的不同是构造性质具南拗北断特点。陆梁以南,早二叠世断陷的分隔性局面消失,转化为统一的拗陷湖盆。北部乌伦古拗陷则发生断陷,断陷走
向与早二叠世的南部断陷相同,呈北西西向,但均呈北断南超反向断陷。晚
二叠世晚期,北部断陷作用逐步向拗陷沉降转化,整个盆地进入拗陷沉降时期。
晚二叠世末,受海西运动主幕的影响,盆地发生抬升,并形成西北缘克乌断裂、车红断裂和北缘吐斯托依拉断裂等一系列重要的高角度逆冲断裂,使早二
叠世伸展断陷受到改造。
三叠纪—老第三纪克拉通内盆地
三叠纪—老第三纪克拉通内盆地以古地温梯度和热流值低、沉降速率小、沉积广泛超覆为特征。
整个三叠系构成一旋回,超覆于早二叠世海西晚期因抬升、逆冲形成的边缘隆起上。充填层序的沉积体系下三叠统主要为红色干旱条件下的冲积体系和河流体系。中三叠统为滨浅湖相组成的湖泊体系,晚三叠世早中期湖侵达到最大,晚期收缩,变为潮湿条件下的湖沼沉积。整个盆地在基底构造沉降上表现得比较稳定。仅在盆地边缘局部地区三叠系上部地层出现有挤压,特别是准西隆起,隆起边缘三叠系地层出现了明显突变式楔形收敛,顶部与侏罗系呈明显角度不整合, 向盆地方向渐变为假整合。
中侏罗世晚期—晚侏罗世弱挤压挠曲性质的克拉通内盆地:尽管侏罗纪末燕山中期运动的强烈挤压及随后的剥蚀准平原化作用使晚侏罗世目前的残留厚度不能完全准确反映该时期的构造沉降面貌,但从盆地残留地层的沉积特征看,主要由一套杂色粗粒辫状河—滨湖相沉积构成,沉积物明显比早—中侏罗世粗,砂岩矿物成熟度也反向降低,说明湖盆范围较早—中侏罗世缩小。
晚侏罗世末,燕山中期构造运动对盆地产生强烈挤压,盆地变形收缩,形成了北北东向褶皱和断裂。它们在东部表现强烈,叠加在海西期的北西西向或近东西向构造之上;盆地内部则表现为北北东向相对宽缓的背斜和向斜。
白垩纪—老第三纪克拉通内盆地:燕山中期运动在整个盆地形成了一个重要角度不整合(J / T) ,白垩系则是在剥蚀后准平原化基础上沉积的。
该时期总的特点表现为基底沉降均衡,沉降中心位于盆地中部,由中心向盆地边缘厚度梯度变化均匀,并超覆于老地层之上。因此从原型盆地沉积范围上看,白垩系—下第三系是整个叠合盆地演化史上分布最广的,其中下第三系范围较白垩系更广。另外在北天山山前也存在一沉降中心,可能反映了北天山在该时期已有主动隆起迹象。
新第三纪—第四纪冲断山前坳陷盆地(或陆内前陆盆地)
渐新世末的喜山I 幕构造运动,北天山及博格达强烈隆升,山体北缘开始形成叠瓦状逆冲断褶带,冲断负荷造成基底沿南缘挠曲下沉,形成前渊。北部陆梁和乌伦古地区构成前隆,沉积物由前渊向前隆迅速减薄,盆地几何形态呈典型楔形。早更新世末,喜山晚期运动使前渊沉积物变形形成规模更大的逆冲断层及相关褶皱。
5、矿产
天然气藏分布规律
目前已经发现的天然气藏和出气点主要分布在盆地西北缘和南缘，其次在腹部和东部。西北缘规模较大的气藏集中在中拐凸起，夏21井断褶区和车排子断裂带有小型气藏分布；南缘气藏主要分布在第二排和第三排构造带；腹部地区气藏集中在环盆1井西凹陷的各个凸起带，包括基东鼻凸、石南断凸、莫索湾一莫北凸
起；东部气藏主要分布在五彩湾凹陷和自家海凸起。以上构造都是伸人烃源区，围绕着生气凹陷分布的正向构造单元。
煤层气分布
准噶尔盆地侏罗系煤层气资源量十分丰富, 但在有效勘探深度范围内的资源量相对较少。优选出沙南- 沙帐、梧桐窝子等地区作为煤层气重点勘探区块,主要目的层系均为西山窑组, 沙南- 沙帐区块目的层可增加到八道湾组。
三、盆地勘探历程
1）1909～1949年起步阶段。1909年，新疆商务总局从苏联购进了一座挖油机，在独山子开掘油井，标志着新疆石油工业的开始。1935年，新疆地方政府与苏联合作，组成了独山子石油考查厂，对独山子地区的石油进行了地质调查和钻探。1936年10月，建立了独山子炼油厂。1941～1942年，是独山子油田开采的旺盛时期，开始在背斜南翼钻中深井，到1947年，年产原油1391t。1942～1950年累计采原油11497t。
2）1950～1960年突破阶段。1949年，新中国诞生，开始了新疆石油工业发展的新纪元。1950～1954年，主要是集中力量勘探开发独山子油田，查明了上第三系褐色层及下第三系下绿色层的含油性，使原油年产量达到（4～5）×104t。
1955～1956年，发现了克拉玛依油田，之后继续进行地质调查和地球物理勘探，同时钻探工作迅速发展，在克拉玛依～乌尔禾探区长130km、宽30km
的范围内，部署了十条钻井大剖面，迅速地查明了克拉玛依大油田的范围，并发现了百口泉、乌尔禾、红山嘴及齐古油田。同时还在盆地其它地区钻探了9口参数井和探井。盆地探明石油地质储量由239×104t增加到24000×104t，原油年产量由3.29×104t增加到163.84×104t。
1950～1960年，累积产原油335×104t，其中1966年生产原油166×104 t，占全国总量的1/3。
3）1961～1977年调整阶段。由于勘探力量调出，盆地内勘探工作量急剧减少，其中5年未开展地震工作，主要围绕克拉玛依油区开展评价工作，于19 65年3月首次在二叠系发现工业油气流。盆地探明石油地质储量增加到32000×104t，原油年产量达到301×104t。累产原油2693×104t，其中1977年生产原油303×104t。
4）1978～1989年发展阶段。这一时期，勘探手段和技术大为提高，勘探工作量剧增，油区勘探开拓了逆掩断裂带找油的新领域，发现了乌尔禾、夏子街、车排子、风城、火烧山等油田，扩大了百口泉、克拉玛依、红山嘴油田。累计新增探明石油地质储量62635×104t，累产原油5524×104t，1989年原油年产量为629×104t。
5）1990年起加快阶段。勘探进入沙漠区，腹部、东部勘探取得了重大突破，腹部发现了石西、石南、莫北、陆梁及莫索湾油气田，东部发现了北三台、三台、甘河、沙南油田及整装沙漠油田——彩南油田，南缘勘探取得历史性突破，发现了呼图壁气田、卡因迪克油田、霍尔果斯油气田，西北缘斜坡区发现了五区南油气藏、玛北油田、中拐侏罗系油气藏。
这一时期，新增探明石油地质储量68455×104t，新增探明天然气地质储量582×108m3，新建百万吨级油田3个，累产原油9142×104t，2003年生产原油1060×104t、天然气22.1×108m3。
截止到2003年底，共完成探井2570口，总进尺4994700m；完成二维地震118615km，测网密度达到3km×5km；完成三维地震99块23674km2。
盆地石油资源总量为85.87×108t，累计探明石油地质储量17.5142×108t，资源探明率20.4%；盆地天然气资源总量2.1×1012m3，累计探明天然气地质储量728.41×108m3，探明率3.47%。油气的综合探明率17.5%，不到20%，而且钻探程度较低，每10km2还不到1口井。分析认为，准噶尔盆地油气勘探还处于早中期，油气勘探潜力巨大，领域广阔。
准噶尔盆地构造演化阶段及其特征 摘要：准噶尔盆地由于受到周缘造山带的多期次的逆冲推覆作用，其发育演化过程不同于一般意义的前陆盆地，而是具有类前陆盆地的特征。准噶尔盆地经历海西、印支、燕山和喜山四个构造旋回的演化，形成了早二叠纪时期的裂谷盆地，中晚二叠纪的前陆盆地，三叠纪至白垩纪的复合类前陆盆地和第三纪以来的类前陆盆地为特征的多期叠合型盆地。 关键词：准噶尔盆地构造演化类前陆盆地 引言 准噶尔盆地是我国西部发育的大型陆相盆地，对其盆地的类型及其演化，经历了很长一段研究探索过程，形成了对准噶尔盆地的形成过程的诸多认识和观点。20世纪90年代主要以二叠纪为裂谷和断陷为主，三叠－白垩坳陷，第三纪以后为上隆。一些学者分别提出了“陆内前陆盆地”(陈发景,1997) 、“再生前陆盆地”(卢华复等,1994) 及“类前陆盆地”(雷振宇,2001 ) 等概念。蔡忠贤等（2000）认为准噶尔盆地在早二叠世为裂谷,晚二叠世为热冷伸展坳陷,三叠纪—老第三纪为克拉通内盆地,新第三纪至今为陆内前陆盆地。陈新和卢华复等（2002）则将准噶尔盆地划分为地体形成、板块拼贴、前陆盆地、陆内坳陷和再生前陆盆地等6个阶段。陈业全（2004）划分盆地演化为晚泥盆世－早石炭世裂陷盆地、晚石炭世－二叠纪碰撞前陆盆地、三叠纪－古近纪陆内坳陷盆地和新近纪－第四纪再生(陆内俯冲型)前陆盆地4个阶段。 通过对准噶尔盆地区域二维地震剖面的解释，结合钻井及测井资料，我们将准噶尔的演化划分为早二叠纪时期的裂谷盆地，中晚二叠纪的前陆盆地，三叠纪至白垩纪的复合类前陆盆地和第三纪以来的类前陆盆地四个阶段。其中以中生代的复合类前陆盆地为最重要的一个阶段，与油气的关系最为密切。 一地质构造背景 中国西部各盆地位于几个大的造山带及板块缝合带之间,属于古亚洲与特提斯—喜马拉雅构造域,处于西伯利亚板块和印度板块相对挤压和相对扭动的压扭性构造环境下形成的构造格局.在南北对挤和南北对扭的联合和复合的应力条件下产生的大量平移断裂控制着盆地的展布. 中国西部盆地主要受控于三向动力体系:北部主要受古亚洲动力系所作用,受控于古亚洲域;西部主要受特提斯动力系所作用,受控于特提斯域;南部的动力来源于印度板块的北上扩张.三大动力体系在时间、空间上的叠加、复合, 形成了具有明显的旋回性和阶段性多期叠合盆地,并且在不同演化阶段中具有不同的板块构造背景,盆地类型和性质也不相同。 中国西部盆地的演化大致可以分为三个阶段: 古亚洲洋开合阶段，新元古代晚期Rodinia古陆解体,使华北、扬子、华南、塔里木等小陆块从其上裂解出来。晚奥陶世开始地壳俯冲消减,至泥盆纪晚期碰撞闭合,成为克拉通内(挤压)盆地,发育一套海相碎屑岩和碳酸盐岩沉积。古亚洲洋在晚二叠世之前消减殆尽,华北、准噶尔—吐哈、塔里木等小陆块拼合在西伯利亚块体的南缘,形成古亚洲大陆。在拼合后的
受印度—欧亚大陆碰撞及其持续的汇聚作用影响,中国中西部地区新生代构造最为显著的特征表现为环青藏高原的巨型盆山体系及盆、山结合部位的前陆盆地(及前陆冲断带)。结合大量的地质、地球物理资料,首先提出了环青藏高原巨型盆山体系的概念,描述了其分布特征,探讨了该体系的深部构造特征和成因动力学机制。重点研究了该体系内前陆盆地的构造特征,认为该体系内前陆盆地是喜山期再生前陆盆地(及冲断带)与海西晚期—印支期周缘、弧后前陆盆地组成的叠合式前陆盆地,其原型盆地包括海西—印支期周缘前陆盆地(如塔里木盆地北部、川西、鄂尔多斯盆地西缘等)、海西—印支期弧后前陆盆地(如塔里木盆地南部等)、喜山期再生前陆盆地(如库车、塔西南、准南等)。上述两期、三种原型盆地,在喜山期冲断隆升活动作用下,形成四类叠合式前陆盆地:叠加型、新生型、改造型和早衰型。中国环青藏高原巨型盆山体系内广泛发育多个前陆冲断带,构造变形极为复杂,主要构造样式有断层相关褶皱组合、盐相关褶皱、走滑—冲断构造组合等。最后分析了该体系内前陆盆地(及前陆冲断带)的油气地质条件,认为该区油气地质条件优越、油气资源丰富,是今后中国油气勘探的重要领域。 世界上典型的前陆盆地一般位于造山带和稳定的克拉通之间的狭长槽地,而在中国中西部则主要为与古特提斯造山带在新特提斯阶段再活动有关的陆内会聚形成的“再生”前陆盆地,因此与世界典型前陆盆地相比中国中西部前陆盆地具有一定的“特殊性”。根据两期前陆的叠合程度差异造成的盆地几何形态、挠曲沉降、地层层序、沉积充填、构造变形特征的特点,将中国中西部前陆盆地归纳为改造型、新生型、叠加型和早衰型四种组合类型的前陆盆地。中西部不同组合类型前陆盆地具有不同的结构特征,决定了不同组合类型前陆盆地成藏特征和油气勘探潜力上的差异。 呈线性收缩于造山带和克拉通之间、由造山带逆冲负荷引起挠曲并沉降成狭长的沉积单元。中国中西部中新生代前陆盆地都处于特提斯北缘盆地群东端,其形成主要受特提斯演化控制。中生代以来,中国中西部地区分别在中生代早期、新生代晚期发育两期前陆盆地,又被分为3类、4种相应的前陆盆地(前陆逆冲带) ,主要由前陆盆地早期拉张环境下的细粒沉积物或碳酸盐岩和前陆挤压期的粗粒沉积物叠置而成,成为前陆盆地特有的二元结构。发育了前陆盆地特有的天然气地质特征,即拉张构造背景下沉积有效的烃源岩层系、挤压背景下发育前陆逆冲带、喜山期形成成排成带的大型圈闭。早期前陆逆冲带被后期构造改造叠加,主体部位构造圈闭破坏严重,冲断带前锋、前渊、前缘斜坡和隆起部位圈闭保存较好;晚期前陆逆冲带与前缘隆起构造圈闭发育,成藏条件好,是近期勘探的主攻目标。 里木古生界克拉通虽然规模较小,但构造比较稳定,其含油气性特点为多期成藏和古隆起构造控制油气聚集塔里木中新生界前陆盆地分布在克拉通周边,长期沉降,在中新世以后成为再生前陆盆地,其含油气性特点为煤系生烃,富含天然气,晚近期成藏,前陆冲断带控制油气分布.塔里木盆地构造特征决定了其具有多油源、多含油层系、多期成藏的叠合复合含油气系统的特点,油气勘探具有古生界克拉通和中新生界前陆冲断带两大领域. 中国含油气盆地的叠合-复合性质决定了其叠合-复合含油气系统的特征:具有多油气系统、多源多阶段生烃、多期成藏、多层系含油气。中国中西部盆地的油气勘探主要包括古生界小型克拉通层序和中新生代前陆层序两大领域,其中早古生代克拉通层序以古隆起及其斜坡、晚古生代克拉通层序以大面积岩性储集体、中新生代前陆盆地以大型冲断带控制着油气的成藏与富集。 中国中西部受控于喜山期青藏高原的隆升和向北、向东的推挤,在其外围形成一个巨型的盆山构造体系,环青藏高原巨型盆山体系主要由复活后的古造山带、前陆冲断带和小型克拉通盆地三个基本的构造单元组成,其中古生界小型克拉通与中新生界前陆冲断带是重要的含油气单元,它决定了中国中西部油气分布主要受古生界克拉通古隆起和中新生界前陆冲断带的控制。塔里木盆地在纵向上由发育齐全的下古生代碳酸盐岩、上古生代海相-海陆交互相碎屑岩沉积和中新生代陆相碎屑岩等构造层序叠置而成,在平面上以较稳定的小型克拉通为核心,边缘环绕库车、喀什、塔西南、塔东南等褶皱或冲断变形的前陆冲断带。塔里木盆地古生界小型克拉通盆地与中新生界前陆逆冲带叠合-复合的构造特征,以及演化的多阶段性,决定了这类盆地具有"多套烃源岩、多储盖组合、多含油气系统"的叠合-复合含油气系统的特点;油气分布受小型克拉通盆地中的古隆起控制,形成大面积岩性地层油气藏,前陆盆地中的冲断带构造控制形成背斜油气藏,具有多期成藏并存与晚期成藏为主的特点。
前陆盆地研究 选题依据 随着中国经济高速发展，能源需求日益迫切，许多专家预测，到2011年需要大量的石油和开发天然气资源，除向国外开拓市场增加进口外，在国内提出前陆盆地、碳酸盐岩和岩性油气藏三大领域，为可持续发展的战略选区，其中前陆盆地首当其冲。前陆盆地是世界上油气最丰富、大油气田最多的一种盆地类型，蕴藏着丰富的油气资源。中国中西部前陆盆地的油气资源也十分丰富，是中国陆上油气勘探最重要的战略接替区之一。据塔里木盆地西部和库车坳陷、准噶尔盆地西北部和南部、吐哈盆地、柴达木盆地、鄂尔多斯盆地西部、四川盆地西部、祁连山北缘酒泉盆地初步统计，中西部主要前陆盆地石油资源量达115×108t以上，天然气资源量为9×1012m3以上。经过几十年的努力，在中西部前陆盆地中已发现了大量油、气，仅据柴达木盆地、准噶尔西北缘、准噶尔南缘、吐哈、库车、塔西南等几个前陆盆地初步统计，探明油、气储量分别约为20×108t和6000×108m3，但探明程度分别只有17%和6.7%，勘探潜力很大，是我国油气勘探的重要领域之一。 由于前陆盆地具有独特的地质特点与丰富的油气资源，因而一直受到地质学家和油气勘探家的关注与重视，取得了许多引人瞩目的研究成果与勘探成果，也为进一步深化我国中西部前陆盆地研究、发现更多的前陆盆地油气奠定了坚实的基础。 因此，本文以前陆盆地为题，对前陆盆地研究进展进行论述。 1 前陆和前陆盆地的概念 前陆(foreland)，又称前地，在一般地质学中是指在其他陆地前缘或与其毗邻的陆地，它们之间存在自然地理关系。而构造地质学中的前陆是Suess(1909)创造的，用以表达后陆朝着前陆运动的想法，前陆是指与造山带毗邻的稳定的克拉通或地台的边缘地区，此定义为后来的地质学家所引用和发展。Stille(1936)给前陆下的定义是指“不再受阿尔卑斯褶皱作用的大地构造单元，至多不过发生日尔曼型变形的地区”；Hills(1940)对前陆的定义为“地槽沉积物变形时向着它运动的稳定地块”；Horberg等(1949)描述前陆是“在一系列逆掩断片前面的地区”；Eardley(1951)将前陆定义为“在阿尔卑斯，大量的复杂褶皱的地槽沉积物及侵入
复合类前陆盆地的构造演化特征 —以准噶尔盆地为例 中国中西部广泛发育挤压构造背景下的中新生代陆相盆地,它的形成和发展与特提斯构造域(特提斯洋壳的俯冲和印度板块的俯冲碰撞)和印支运动期前已缝合的块体与块体之间的活动(伸展、挤压挠曲和走滑作用以及引起的热体制)有密切的关系[1]。在这种复杂的构造背景下,形成的盆地类型与界Dickinsion等(1974) 定义的典型前陆盆地(周缘前陆盆地和弧后前陆盆地)有明显差别.一些学者分别称其为“陆内前陆盆地”(陈发景,1997) 、“再生前陆盆地”(卢华复等,1994;刘和甫等,2000) 及“C 型前陆盆地”(罗志立,1982 ;车自成等,1998) 等[2].因此,将此类与传统前陆盆地在成因机制上有某些相似之处,但形成构造背景有所不 同的盆地称为“类前陆盆地”。 研究表明，西天山造山带在新生代分别向南、北两侧的塔里木盆地和准噶尔盆地逆掩推覆；在博格达山同样可观察到它分别向南、北两侧的吐哈盆地和准噶尔盆地逆掩推覆。对准噶尔盆地来说，它周边的山体都向盆地方向推覆：东北边的克拉麦里山体向南西方向逆掩；西北缘的扎依尔山体向东南方向逆掩，即哈拉阿拉特和成吉斯汗推覆构造；盆地南缘的依连哈比尔干山和博格达山向北逆掩（图 6）。 前陆盆地位于造山带前缘,是介于造山带及相邻的克拉通(或稳定大陆块)之间的沉积盆地DickinsonWR[1]于1976年按沉积盆地的成因和构造演化将其划分为周缘前陆盆地和弧后前陆盆地BallyAW和SnelsonS[2]在1980年将这类前陆盆地称为与B和A俯冲作用有关的缝合带周缘盆地中国西北地区晚新生代晚期前陆盆地与上述前陆盆地既有相同点,也有很大的差异。其相同点是它们均邻近造山带,属于在其活动前缘受到挤压挠曲作用形成的沉
收稿日期:20000507;修订日期:20000911 作者简介:蔡忠贤(1963— ),男,博士,副教授,矿产资源普查与勘探专业,现在石油大学博士后站工作。①中国科学院兰州地质研究所1准噶尔盆地构造特征及形成演化[R]119851 准噶尔盆地的类型和构造演化 蔡忠贤1,陈发景2,贾振远2 (11石油大学盆地与油藏研究中心,北京102200;21中国地质大学,北京100083) 摘 要:准噶尔盆地的早二叠世属于裂谷还是前陆盆地,存在意见分歧;晚二叠世—老第三纪 盆地的性质也不确定。文中通过对盆地构造几何学、沉降史、热史及火山岩的综合分析研究,对 盆地类型和构造演化获得了一些新的认识:(1)准噶尔盆地在早二叠世为裂谷,晚二叠世为热冷 却伸展坳陷,三叠纪—老第三纪为克拉通内盆地,新第三纪至今,由于印度板块与亚洲大陆碰撞 才形成陆内前陆盆地。(2)对石炭纪—早二叠世的岩浆活动结合区域构造资料的研究表明,准 噶尔地区古生代的板块运动和造山作用具软碰撞特点,早二叠世的裂谷盆地是在软碰撞背景下 造山带伸展塌陷的产物。(3)地幔热对流作用可能是软碰撞造山后伸展塌陷的主要深部动力学机制。 关键词:准噶尔盆地;裂谷;热冷却坳陷;克拉通盆地;软碰撞;伸展塌陷 中图分类号:P544+14; 文献标识码:A 文章编号:10052321(2000)04043110 0 引言 准噶尔盆地是新疆北部自二叠纪以来形成的大型陆内叠合盆地,目前是我国含油气前景最有希望的地区。尽管20世纪80年代以来开展了大量的地球物理和地质研究工作,但由于盆地遭受改造,在盆地类型和成因方面仍存在着诸多的分歧。中国科学院地学部①将盆地构造演化划分为4个阶段,即早二叠世断陷,晚二叠世拗陷,三叠纪—第三纪断拗和第四纪上升阶段。吴庆福[1]认为二叠纪为裂陷,三叠纪—老第三纪为拗陷,新第三纪以后为收缩上隆阶段。尤绮妹[2]的划分是:石炭纪—三叠纪为裂谷阶段,侏罗纪为中央隆升阶段,白垩纪以后为山前拗陷阶段。赵白[3]的划分是二叠纪为断陷、拗陷阶段,三叠纪为断拗阶段,侏罗纪—老第三纪为拗陷阶段,新第三纪以后为萎缩上隆阶段。肖序常[4]则认为晚石炭世—早二叠世为海相前陆盆地。杨文孝[5]也将早二叠世划为海相前陆,晚二叠世和新第三纪—第四纪划为陆相前陆,之间三叠纪—老第三纪划为振荡型陆相盆地。上述划分意见中归纳起来主要的分歧在于对盆地早二叠世的性质是张性还是压性的认识以及晚二叠纪—老第三纪拗陷盆地的性质。近来,这种分歧不仅未缩小,反而扩大。孙肇才[6]主张应该放弃早期盆地是塌陷或张性的认识,将准噶尔看作是一个在石炭纪—二叠纪前陆基础上,经过 —134—第7卷第4期 2000年10月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth Science Frontiers (China University of G eosciences ,Beijing )Vol 17No.4Oct 12000
前陆盆地的挠曲沉降浅析 摘要: 简要介绍了前陆盆地的概念、组成、特点及分类。详细论述了前陆盆地的挠曲沉降机制。最后总结了挠曲沉降机制的主要影响因素并提出了具体研究前陆盆地沉降机制应注意的问题。 关键词: 前陆盆地沉降机制挠曲沉降 Abstract: This paper briefly introduces the conception, constructional factors, basic features and typical classification of foreland basin. And then，the flexural subsidence mechanisms of foreland basin are described. At last, main influencing factors of the flexural subsidence mechanisms are summarized and the relative problems to which we must pay attention in research on subsidence mechanisms of foreland basin are presented. Key words: foreland basin；subsidence mechanisms；flexural subsidence. 0 引言 前陆盆地是非常重要的含油气盆地，并且由于其处于盆山耦合动力体系的重要区域，它的构造和沉积作用是造山作用过程、造山事件的最好记录，其形成和演化反映了板块构造和岩石圈的动力学过程。因此前陆盆地一直是构造地质和油气地质研究的热点。特别是模拟手段的应用，更是使得前陆盆地的研究取得了重大突破。近年来国内外大量的研究表明，前陆盆地的构造活动如逆冲作用、基底隆升、不同构造带特定的沉降过程对层序界面、层序叠置样式、体系域发育演化等起着主导性的控制作用。因此研究前陆盆地的沉降机制具有重大意义。本文主要对前陆盆地的挠曲沉降机制进行了浅析。挠曲沉降主要是盆缘逆冲带负载和盆地沉积物负载作用于具有一定有效弹性厚度的地壳之上的结果，该沉降可采用一位于弱性流体层之上的弹性薄板梁在分布性垂直负载作用下的挠曲力学模型进行定量模拟。按这一说法前陆盆地的形成需要两个条件即载荷压弯了岩石圈，从而产生了可容纳沉积碎屑的“前渊”和整个叠置推覆带所进行的地貌侵蚀为前渊充填提供大量的碎屑。 1 前陆盆地的概念、组成、特点及分类 前陆在构造地质学上是指克拉通（或地台）的边缘、与造山带（或活动带）毗邻的、稳定地壳的大陆部分，是稳定区与活动区之间的过渡带【1~4】。前陆盆地是在前陆地区发育起来的盆地。依据前陆的概念，前陆盆地可以定义为位于造山带前缘和相毗邻克拉通之间的、平行于造山带展布的盆地【4】。它常由3部分组成：
中国西部前陆盆地特征及命名 20世纪90年代以来，在实施“稳定东部、发展西部”的油气战略方针中，人们把目光和勘探研究工作转向西部，当时最为关注和使用最多的地质名词是“前陆盆地”，在科技刊物上发表文章之多，不胜列举；认识之分歧，莫衷一是。有的多把西昆仑山北缘、天山和祁连山南北缘、六盘山和龙门山东缘旧称的中-新生代山前坳陷叫“前陆盆地”；有的“甚至把大型的塔里木盆地归入前陆盆地之类”（马力，钱奕中，1997）；也有的把南天山中的小型库尔勒盆地（即焉耆盆地）也叫“前陆盆地”（Allen，1991）；更有甚者在华南板块的北边划出四川-江汉-下扬子-苏北等北缘前陆盆地带，在其南边划出楚雄-南盘江-十万大山等南缘前陆盆地带，其间只剩下江南隆起了，这就把前陆盆地概念在空间上“泛化”了。类似现象在许多文章论述中颇为流行。有的把前陆盆地概念在时间上“扩大化”了，如有的作者在塔里木盆地就划分出早期类前陆（S-D）、中 -E）、前陆（N-Q）等阶段（贾润胥等，1991）；又如有期类前陆（C-P）、晚期类前陆（P 2 的作者还认为中国南方古生代的“钦州残余海槽，是云开碰撞造山带的前陆盆地”（李曰俊等，1993）。 对前陆盆地名词的理解和应用上也各不相同，在中国同一盆地可叫出不同的前陆盆地名称。如塔里木盆地北缘库车盆地，很多学者都称为前陆盆地，但也有一些学者认为与Dickinson （1974）厘定的前陆盆地性质不一样，因而称为“类前陆盆地”（曹守连等，1994），有的学者认为中国西部陆相盆地属特提斯碰撞造山带后缘部位上的产物，把库车盆地称为“前陆类盆地”（李曰俊，邝国敦，吴浩若，咸向阳，1993），还有的学者认为中国中西部的前陆盆地是因陆内俯冲所引起，有别于Dickinson （1974）的洋、陆俯冲形成的弧背前陆盆地和陆、陆碰撞形成的周缘前陆盆地，提出“再生前陆盆地”的概念，库车盆地属于这种类型。甚至在中国大百科全书（地质学）列出的二条前陆盆地条目中（程裕淇，1993），把龙门山山前坳陷与美国落基山前陆盆地对比，把天山北麓山前坳陷与恒河前陆盆地和阿尔卑斯北麓磨拉石前陆盆地对比，是否恰当?也值得商榷！对中国前陆盆地名词和含义还有一些修正和不同的叫法，以及与Dickinson （1974）界定的前陆盆地特性对比等问题，详见第一章。 对中国中西部前陆盆地的研究，在空间上的“泛前陆盆地化”，在时间上的“地史演化中扩大化”，在使用前陆盆地名词上的“复杂化”，这就是当前中国中西部前陆盆地的研究现状和引起同行关注的焦点。 前陆盆地是世界上油气最丰富、大型油气田最多的一种盆地类型。据统计在世界10种不同含油气盆地原型中，前陆盆地的油气储量占总储量的45％（李曰俊，邝国敦，吴浩若，咸向阳，1993）。据宋岩（2003）对中国天然气储量大于100×108m3大、中型气田储量丰度统计，克拉通盆地为2×108～8×108m3/km2间，裂谷盆地为2×108～16×108m3/km2间，前陆盆地为8×108～16×108m3/km2间，故中国前陆盆地成为勘探天然气的有利方向。因此，中国中西部前陆盆地的定性与世界前陆盆地对比，不单是盆地分类学
准噶尔盆地西北缘红旗坝地区二维地震资料解释 X 陈雪珍,黄林军,白晓寅,黄 玉 (中国石油勘探开发研究院西北分院,甘肃兰州 730020) 摘 要:地震解释方法是有效地利用区域地质、钻井、测井以及试井资料来指导地震资料的综合解释方法。本文充分利用钻测井资料和地震资料,从井点出发,通过地质基础研究,进行构造建模,采用邻区三维引层技术、多线联合解释技术以及层拉平技术,解释断层和地震反射层位,对红旗坝地区油气藏圈闭的发现和进一步认识该区油气分布规律,起到了重要的作用。 关键词:准噶尔盆地;红旗坝地区;二维地震资料;断层解释;圈闭形态 红旗坝地区位于准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带东段,西与夏子街油田相邻,东接三个泉凸起,北以哈拉阿拉特山及红郭镇为界,南邻玛北油田,面积约700km 2。构造上位于夏红推覆体前缘断褶带及玛湖东北斜坡接合地带。该区发育多套地层,从油气勘探情况看,三叠系、二叠系勘探前景良好。1 层位标定 图1 红旗坝地区玛东1井合成地震记录 地震地质层位标定是确定地震层序的地质层位,将钻井分层与井旁地震层序匹配起来,依据井资料提取地震子波,制作合成地震记录,建立时—深关系,实现地质层位的标定。本文采用Landm ar k 中Synto ol 进行粗标定,再用Str at a 软件进行精细标定。第一步:校正井的声波、密度值;用L ANDM ARK 的Synto ol 做出每口井不同频率、正、负极性一系列合成地震记录;与地震资料和区域地质构造特征对比分析,优选出正极性合成地震记录并结合地震剖面对目的层粗标定。第二步:用St rat a 对目的层进行细微标定。从井旁地震道中提取地震子波,通过对子波的谱分解,优化子波,选最合理的子波与测井反射系数序列褶积,求取合成记录;将合成记录与井旁地震道进行相关,求取相关系数,其相关值做为质量控制的依据。本次层位标定中12口井 的相关系数值均大于85%以上,层位标定准确性相对较高。单井层位标定后,通过邻区连片三维引层,全区追踪闭合,最后根据地震界面特征对测井地质分层进行适当调整,使得测井-地震标定达到最佳匹配。主要单井标定结果见图1,联井标定结果见图2。 图2 过旗3-旗10-玛东1井连井对比剖面 2 地震层序及层位解释 本区白垩系、侏罗系、三叠系层序地震资料较好,反射波组特征明显,多数探井钻遇控制,这三套层序确定十分可靠。二叠系及其以下层序钻探井资料较少,除个别井钻揭层序相对较多,其余基本为浅层钻探井,所以三叠系以下层序划分主要依据西边乌夏邻区引层,结合井及深层地震资料较好的剖面综合确定。此外,结合夏72井、夏76井等乌夏三维连片资料及区域地质特征,划分出12套地震层序,地震反射层位波组特征见图3。 T k1:相当于白垩系底界反射,中-强振幅,连续性好,易追踪,与下伏地层(侏罗系)呈不整合接触关系,层序由南向北超覆减薄明显,东西向变化稳定。 T J3:相当于侏罗系西山窑组底界反射,中-强振幅,连续性较好,分布趋于简单,总体呈北高南低的单斜状,在工区北部有部分尖灭。 41 2009年第21期 内蒙古石油化工 X 收稿日期:2009-06-12 作者简介:陈雪珍(1979-),女,2002年毕业于石油大学(华东)计算机与通信专业,助理工程师,从事于地震解释、储层 预测以及地质工程制图工作。
世界上典型的前陆盆地通常发育在线形收缩造山带和稳定的克拉通之间的狭长槽地, 主要是由造山带中的折冲带载荷引起的挠曲沉降形成的。典型前陆盆地根据盆地地球动力学性质不同，分为周缘前陆盆地和弧后前陆盆地两种。 周缘前陆盆地位于造山带之后, 与陆-陆碰撞(A 型俯冲)有关。在洋壳消减后, 大陆边缘随之俯冲, 前陆盆地发育在俯冲陆壳之上, 所以周缘前陆盆地的板块构造位置近蛇绿岩带而远岩浆弧带。如扎格罗斯山前前陆盆地，阿尔卑斯山前磨拉石盆地。 弧后前陆盆地位于岩浆弧之后, 与大洋岩石圈的俯冲(B 型俯有关），与沟-弧系保持大致平行的关系,从而构成沟-弧-盆体系。弧后前陆盆地的板块构造位置远蛇绿混杂岩带, 而近岩浆弧带。如西加拿大盆地和安第斯山东缘新生代盆地。 中国中西部前陆盆地构造演化可分为两期：①二叠纪—三叠纪，该时期形成周缘前陆盆地和弧后前陆盆地，前者如库车、准葛尔西北缘和南缘，后者如塔西南、楚雄等；②新近纪以来，由于特提斯洋的消减及印度板块与欧亚板块碰撞造山作用，其碰撞挤压应力在中国大陆腹地产生远距离效应,引起晚海西-印支（古特提斯）造山带复活, 大幅度隆升冲断, 构造负荷导致山前挠曲沉降，形成许多压性盆地。这类盆地总体具前陆盆地的结构、变形和沉积特征，但并不存在同期的碰撞或俯冲作用，缺乏同期岩浆弧或蛇绿混杂岩带。学者称之为类前陆盆地，C 型前陆盆地，再生前陆盆地，或喜马拉雅型前陆盆地。 根据两期前陆的叠合程度的差异的不同，将其分为叠加型、新生型、改造型、早衰型4 类前陆盆地。叠加型前陆盆地两期前陆盆地保存都较好、结构完整，主要发育在天山造山带两侧和昆仑山造山带北侧，如库车、准南、塔西南。改造型前陆盆地主要发育晚海西—印支期前陆盆地，经历喜马拉雅期冲断变形的改造，喜马拉雅期前陆盆地欠发育，主要发育在四川盆地西缘、东北缘和鄂尔多斯盆地西缘。早衰型前陆盆地是指在晚海西—印支期前陆盆地形成之后，喜马拉雅期冲断变形影响很弱，早期前陆盆地结构特征较明显，主要发育在准噶尔
中国的主要前陆盆地有: 塔里木库车坳陷前缘、塔西南昆仑山前缘、塔东南阿尔金山前缘; 准噶尔盆地南缘、准噶尔盆地东部博格山前缘, 贺兰山一六盘山前缘; 南方地区的两个前陆盆地。 这些前陆盆地都是寻找油气前景广阔的地区。 1 前陆盆地形成机理简述 两个板块的相互碰撞形成一系列的造山带, 而在稳定板块的前缘常常形成前陆盆地。 前陆盆地分为两类：周缘前陆盆地和弧后前陆盆地。 在大洋板块的俯冲过程中, 两类前陆盆地形成于演化过程中的不同阶段, 可表达如下: 大洋俯冲一形成岛弧一大洋继续俯冲-大陆碰撞-形成缝合带 弧后扩张挤压形成周缘前陆盆地 后期转化为挤压, 形成弧后前陆盆地 两者明显差别在于：周缘前陆盆地形成于大陆碰撞的过程中；弧后前陆盆地形成于大规模大陆碰撞之前。 在空间上：周缘前盆地发育在靠近地缝合带的俯冲板块上；弧后前陆盆地发育在仰冲板块上, 分布在大陆边缘岩浆岛弧后面。 2前陆盆地主要特点 ( 1) 前陆盆地前依造山带, 背靠稳定的克拉通; ( 2) 前陆盆地内有机质丰富, 由于碰撞挤压作用, 使这一地区区域性的温度值升高, 有利于油气生成或造成二次生烃的条件; ( 3) 前陆盆地和一般的山前坳( 凹) 陷有所不同, 有沉积上没有粗相带存在; （4）油气运移和保存条件好 （5）前陆盆地同山前带之间有一个缓冲带，在逆冲过程中形成成排成带的构造带。 以上这些特点对油气生成、运移、聚集、保存都十分有利。正因为如此, 目前正在世界范围内出现对前陆盆地的勘探热并取得了好的成果( 如南美的库西安娜、卡诺利蒙等大油田)，丰富了油气勘探新领域。 前陆盆地最早是由Dickinson 提出, 并将其定义为与造山带变形翼部毗连的克拉通边缘前陆环境中形成的盆地。前陆是指与造山带或活动带毗邻的、稳定的大陆部分, 造山带的岩石向着前陆逆冲或掩覆。孙肇才曾把前陆的这种特殊构造背景形象化地称为“面朝活动带, 背依稳定区”;用板块构造的原理来研究前陆的构造背景, 认为前陆是毗邻活动带的稳定克拉通部分。 前陆盆地一般有如下特点: （1）邻近造山带的褶皱-冲断构造负载促使岩石圈挠曲下沉; （2）盆地的横剖面具有明显箕状不对称性的沉积充填; （3）在盆地演化期间靠造山带一翼遭受变形作用; （4）靠克拉通一翼逐渐与地台层序合并。 由造山带向克拉通方向, 前陆盆地可划分为3 个基本构造单元: （1）活动翼(thrust belt)或造山楔形体构成的褶皱-冲断带;
鄂尔多斯盆地西缘前陆盆地中生界成岩作用及特征研究 X 王文才,李 刚,张 戈,喻景华 (河南省濮阳市中原油田分公司采油一厂,河南濮阳 457172) 摘 要:鄂尔多斯西缘前陆盆地中生界储层砂岩成岩作用主要受前陆盆地构造演化的影响,不同构造区带砂岩储层的成岩环境存在一定的差别。研究发现,冲断带近物源区由于杂基和软矿物含量高,压实作用表现较为强烈,砂岩物性较差;但斜坡带远离物源区压实程度较弱,原生粒间孔隙发育。坳陷带比冲断带、斜坡带含有更高含量的富铁方解石,很难遭受后期溶蚀改造,所以坳陷带中铁方解石含量较高的地区储层物性也比较差,其机理可能与黏土矿物转化和长石类矿物发生溶蚀有关。 关键词:鄂尔多斯西缘;前陆盆地;中生界;溶蚀作用;成岩作用 中图分类号:P534.5 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)02—0119—031 区域地质概况 鄂尔多斯盆地西缘经历了三叠纪后印支运动,使西缘广泛向东逆冲、隆起并遭受剥蚀,由西缘向东部剥蚀幅度减小,古地貌也由西向东倾斜,造成侏罗系与三叠系间的不整和接触。侏罗纪时逆冲带开始向东发展,沉降中心也向东移,成为逆冲带的前渊堆积,构造格局基本定型。研究区中生界自下而上发育有下三叠统刘家沟组和和尚沟组,中三叠统纸坊组,上三叠统延长组;下侏罗统富县组和延安组,中侏罗统直罗组和安定组;下白垩统志丹群。由于印支运动和燕山运动导致鄂尔多斯盆地不均一抬升,上三叠统延长组长3油层组以上地层在研究区南部普遍发育不全,而上侏罗统和上白垩统则全区遭受剥蚀而缺失。 2 成岩作用 储层的原始孔隙结构特征和分布规律受各种沉积因素的控制,但在埋藏过程中储层的储集空间将会受到成岩作用的改造。成岩作用既可以破坏原生孔隙又可以促进次生孔隙的发育,使原生孔隙面貌发生变化。西部前陆盆地延长组和延安组砂岩的成岩现象比较丰富,主要有压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用等。2.1 压实作用 压实作用主要发生在早成岩阶段。研究区延长组和延安组砂岩经历了强烈的压实作用,造成泥岩、页岩、千枚岩、片岩等软岩屑的塑性变形,碎屑颗粒的定向排列,另外还有石英、长石等刚性颗粒的破裂和粒间接触程度的提高。不同的岩石类型可以造成压实程度的不同。例如马岭油田的中北区和北区以石英砂岩为主,机械抗压能力较强,经压实后保存了较多的粒间孔隙(表1)。而南区以长石岩屑砂岩为主,抗压能力较弱,总孔隙度只有6%,其中保存下 来的粒间孔隙仅有2.1%。 表1 马岭油田延10砂岩孔隙组成统计 地区 岩性 总孔隙 度(%)粒间 孔(%)次生孔隙(%) 次生孔 溶蚀孔晶间孔裂隙孔马岭油田南区长石岩屑砂岩 6.930.269607.8 1.2马岭油田中北区 石英砂岩 16.6 84.9 15.1 12.2 2.7 0.2 2.2 胶结作用 西缘前陆盆地延长组和延安组储层砂岩主要的成岩胶结物类型包括粘土矿物(自生成因的主要为绿泥石和高岭石),沸石类矿物(以浊沸石为主),碳酸盐矿物(方解石、白云石、铁方解石和铁白云石等),以及自生石英胶结物和自生长石胶结物等。2.2.1 碳酸盐胶结作用。碳酸盐矿物是延长组、延安组储层中分布最广泛的一种自生矿物,由方解石和白云石构成。碳酸盐岩胶结物充填对储层的孔渗性能具有强烈的破坏作用,是导致储层致密化的重要原因。他们在不同油层组的分布状况如图1所示,无论是方解石胶结物还是白云石胶结物,其在延长组的含量均显著高于延安组,这是延长组储层质量 远差于延安组的一个重要因素。 图 盆地西部白云石含量分布直方图 119 2012年第2期 内蒙古石油化工 X 收稿日期作者简介王文才(—),男,本科,年毕业于成都理工学院石油地质专业,现从事石油地质综合研究工作。 .91:2011-12-20 :19772000