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1、第七章油气聚集单元第1节含油气盆地内部构造单元划石油地质学主要是研究沉积盆地的地质学 因为石油主要赋存于沉积盆地之中 没有盆地也就没有可能去寻找石油 因此 对盆地的研究是评价油气远景的基础 沉积盆地可以认为是 在地球表面具有相当厚度沉积物的一个构造单元 盆地中的沉积物可以来自一个方向或几个方向 但沉积物厚度应比周围地区大得多 因此有时可以在盆地周围找到岸线形迹 在沉积作用的同时具有下沉作用 石油地质学PetroleumGeology 一 含油气盆地的概念 盆地 指四周高 中间低的地球表面 沉积盆地 地质历史时期长期稳定下沉 接受沉积的盆地 与地貌上的盆地相区别 含油气盆地 目前已发现工业油气田
2、的沉积盆地 无论是沉积盆地 构造盆地或地貌盆地 只要有过油气生成 并运移富集成为工业性油气藏时 则这类盆地统称为 含油气盆地 石油地质学PetroleumGeology 二 沉积盆地内部构造单元划分 石油地质学PetroleumGeology 石油地质学PetroleumGeology 三 油气盆地的结构与构造含油气盆地通常是某一地质时期发生的地壳上的一种沉降地区 因此含油气盆地在结构上必然有一个它赖以存在的基底和限制其范围的周边 以及其中的填充地层 沉积盖层 又因为含油气盆地是在地壳演变过程中发生和发展的 地壳运动必然要对其施加影响 使得含油气盆地在构造上具有相应的特征 石油地质学Petro
3、leumGeology 1 结构 1 基底盆地赖以存在的基础称为盆地的基底 又称盆地的底盘 含油气盆地的基底有时代和性质之分 含油气盆地可以某一时代较老的沉积岩系为基底 也可以古老的结晶变质岩系为基底 后者通常称之为结晶基底 2 周边盆地的周边即盆地的边界 盆地的周边一般是与其基底时代 岩性和构造特征相同或相似的古老岩系相接触 3 沉积盖层盆地的盖层 又称表层 就是盆地内覆于基底之上的沉积岩层 所以通常称之为沉积盖层 含油气盆地是有时代属性的 某一地质时代的含油气盆地 沉积有相应地质时期的沉积岩层并形成相应地质时代的生 储 盖组合 石油地质学PetroleumGeology 2 构造整体上讲
4、含油气盆地是地壳构造中得一种沉陷构造 但其内部无论是基底还是沉积盖层的构造特征并不是简单和均一的 而往往都具有一定的分割性 基底不仅有起伏 而且常常将盆地分隔成彼此太连通次 级构造 由基底起伏形成的隆起和坳陷是盆地内最大一级构造 通称一级构造 隆起是盆地内以相对上升占优势的地带 其上的沉积层往往发育不全 有时甚至基底露出水面成为剥蚀区 它与坳陷紧邻的翼部常有地层超覆和岩性尖灭存在 形成上倾尖灭型岩性圈闭 利于捕集来自邻近坳陷中的油气 坳陷是盆地内基底下陷最深的地区 具有沉积地层发育全 连续性好和厚度大等基本特征 是生油最有利的地区 因此常成为含油气盆地的油源区 石油地质学PetroleumGe
5、ology 盆地基底逐渐向边缘抬升至周边的地区称为斜坡 也是盆地内的一种一级构造 其具有与隆起朝向坳陷一翼同样的地质条件 也是油气勘探不可忽略的地带 在某些大型盆地中 一级隆起和坳陷内又可分化出次一级的凸起和凹陷 故将一级构造分化出来的凸起和凹陷称为亚一级构造 石油地质学PetroleumGeology 石油地质学PetroleumGeology 塔里木盆地内部构造单元 库车坳陷 塔北隆起 北部坳陷 中央隆起 西南坳陷 塘古孜巴斯坳陷 塔南隆起 东南坳陷 库鲁克塔格断隆 柯坪隆起 铁克力克断隆 阿尔金山断隆 1 盆地边界 2 级构造单元界线 3 二级构造单元界线 4 断层 5 构造单元编号 6
6、 井位 3 盆地演化的主要特征沉积盆地在演化过程中主要受以下因素的相互影响 1 构造环境常常控制盆地大小和几何形态 同时也控制构成盆地底板和侧翼的基岩的特性 而基岩性质和轮廓又影响区域地层倾斜和局部构造特征 从而控制盆地中流体的运移和聚集 2 下沉速率和沉积速率的相互作用在一定程度上控制了盆地的沉积特点 3 圈闭样式的变化同样受构造环境所控制 在张性环境中盆地内主要出现掀斜断块和铲形正断层 形成滚动背斜及挤入构造等 而在压性环境中盆地内主要出现褶皱和冲断层等复杂构造等 石油地质学PetroleumGeology 第2节含油气盆地类型盆地分类 一 按盆地的几何形态分类二 以固定论为基础的盆地分类
7、三 以活动论为基础的盆地分类四 以地球动力学为基础的盆地分类五 以板块边界类型和沉陷机制为基础的分类 石油地质学PetroleumGeology 一 按盆地的几何形态分类 石油地质学PetroleumGeology 石油地质学PetroleumGeology 1 台向斜含油气盆地 古老地台基底拗陷而形成 特点 基底稳定 多为古老的结晶变质岩体系 长期拗陷沉积 深层为海相 浅层为中生代的海相和陆相地层 火山岩系不发育 地温一般较低 沉积中心与沉降中心基本一致 常发育与基底隆起有关的背斜构造 斜坡单元常发育超覆体系 实例 四川盆地 陕甘宁盆地 西西北利亚盆地等 石油地质学PetroleumGeol
8、ogy 2 单断拗陷型盆地 在古老地台区 一端产生拉张型正断层使基底下陷形成不对称型沉积盆地 特点 基底断裂活动控制盆地的的沉降沉积 沉积沉降中心靠近断层一侧 陡岸形成同生背斜 缓岸形成超覆 内部的分割性强 实例 渤海湾盆地中的许多坳陷如此 3 双断拗陷型盆地 与单断型比较 盆地的边界均为拉张性正断层 特点 与单断型对比总结 实例 4 山前拗陷 活动褶带前缘出显的沉降盆地 与单断型区别 特点 基底是早先的褶皱岩系 盆地边界一侧是逆冲断层 一侧是斜坡带 实例 酒泉盆地 阿巴拉契亚 东喀尔巴阡等 石油地质学PetroleumGeology 5 山间拗陷型盆地 褶皱带内部产生的坳陷 与双断型区别 特
9、点 基底为褶皱岩系 盆地边界均为逆冲断层 实例 美国的洛衫机盆地 文图拉盆地 我国的吐鲁番盆地 民和盆地等 6 山前拗陷 地台边缘斜坡盆地 注意与单断型及山前型盆地的区别 实例 波斯湾盆地 7 山前坳陷 中间地块型盆地 注意与双断型盆地和山间型盆地的区别 实例 马拉开波盆地 石油地质学PetroleumGeology 二 以固定论为基础的盆地分类所谓固定论 是根据软流圈的热流动所引起的垂直运动来解释盆地的形成 大洋的形成就是海洋化的结果 地台平原盆地具前寒武纪基底的盆地 如密歇根盆地 伏尔加 乌拉尔盆地 具古生代和不同时代基底的盆地 如西西伯利亚盆地 墨西哥湾盆地 山前盆地与古生代褶皱带山前凹
10、陷有关的盆地 如阿帕拉契亚盆地 提曼 伯绍位盆地 与后古生代褶皱带山前凹陷有关的盆地 如喀尔巴阡山前盆地 波斯湾盆地 山间盆地前寒武纪地台活化的山间盆地 如红海盆地 华北盆地 古生代褶皱带的山间盆地 如松辽盆地 准噶尔盆地 后古生代褶皱带的山间盆地 如特兰西瓦尼亚盆地 台湾西部盆地 在这一分类中对盆地基底构造与盆地沉积盖层之间的关系考虑较少 而主要强调了地貌特征 石油地质学PetroleumGeology 三 以活动论为基础的盆地分类所谓活动论 是以岩石圈在软流圈上的水平运动来解释盆地的形成 现在流行的板块构造理论认为一些重要的含油气盆地与板块边界的活动有关 石油地质学PetroleumGeo
11、logy 1 简单的克拉通盆地 发育在板块内部稳定的克拉通区上面并被克拉通包围的盆地 构造运动弱 沉积无粗碎屑供给 如密西西比盆地 威利斯顿盆地 北美 伊利兹盆地 阿尔及利亚 2 准克拉通盆地 指被动大陆边缘拗陷形成的盆地 构造略比克拉通盆地复杂 沉积有持久的海退系列 时代属于中 新生代 盆地基本上是拉张性的 如大西洋沿岸盆地 尼日尔三角洲盆地 3 地堑盆地 板内边缘的拉张性断陷盆地 如北海盆地 松辽盆地等 石油地质学PetroleumGeology 四 以地球动力学为基础的盆地分类 石油地质学PetroleumGeology 石油地质学PetroleumGeology 五 以板块边界类型和沉
12、陷机制为基础的分类七种沉陷机制由于拉伸 侵蚀 或岩浆抽出而致使地壳变薄下地壳和上地幔的冷却地壳和岩石圈的沉积负荷和火山负荷地壳和岩石圈的构造负荷岩石圈俯冲造成壳下负载被下降岩石圈穿透的软流圈之动力流动由于高压变形而引起的地壳致密化 石油地质学PetroleumGeology 石油地质学PetroleumGeology 26种盆地类型的沉降机制 大洋的发展规律与人生是相同的大洋的胚胎 非洲裂谷大洋的婴儿 红海大洋的青少年 大西洋大洋的壮年 太平洋大洋的老年 死海大洋的坟墓 喜马拉雅山 石油地质学PetroleumGeology 第3节油气田 油气聚集带及含油气区一 油气田 一 油气田的概念与分类
13、油气田是一定 连续 的产油面积上油气藏的总和 该产油气面积可以是受单一的构造或地层因素所控制的地质单位 也可以是受多种因素所控制的复合的地质单位 所谓一定的产油面积 是指不同层位的产油层叠合连片的产油面积 在叠合连片范围内不同层位的产油层 可以存在于同一构造或地层因素所控制的单一地质体中 如背斜 断块 单斜构造中的地层不整合和岩性尖灭等 也可以存在于受多种因素控制的复合地质体 如与礁型 盐 泥 丘及古潜山等与上覆地层的背斜叠合所形成多因素控制的复合地质体 根据控制产油面积的地质因素 油气田可分为下列三个类型 各类可进一步划分为若干亚类 1 构造型油气田 a 背斜型油气田 b 断层型油气田 2
14、地层型油气田 a 不整合和岩性尖灭油气田 b 透镜状和不规则岩性型油气田 c 礁型油气田 只有单一礁型油气藏 3 复合型油气田 a 盐 泥 丘型油气田 b 礁型油气田 存在多种类型油气藏 c 潜山复合型油气田 d 侧向复合型油气田 石油地质学PetroleumGeology 1 构造型油气田背斜油气田 背斜油气田中控制产油面积的地质单位 是褶皱变形所形成的背斜构造 背斜油气田垂向上多油层叠合 形成巨厚的含油层组常常是最显著的特点之一 如果一个背斜油气田 同时兼有巨大的含油面积和较厚的含油组 则常形成特大的油气田 断层 断块 油气田所谓断层 断块 油气田 系指在区域倾斜背景上 其上倾方向 或各个
15、方向都由断层控制所形成的油气田 这类油气田常见于 地堑或半地堑型断陷 或裂谷 盆地 如苏伊士 红海 阿曼地堑 莱茵地堑 马格达莱纳盆地以及我国的渤海湾盆地中的断层 断块 油气田 盆地斜坡带或挠曲带 如墨西哥湾沿岸的断裂挠曲或同生断层带 尼日尔三角洲的同生断层带 石油地质学PetroleumGeology 2 地层型油气田所谓地层型油气田 系指在区域倾斜或单斜构造背景上 由地层 不整合和岩性 因素所控制的含油面积 地层型油气田中 油气藏类型以不整合和岩性油气藏为主 亦可存在断层和复合油气藏 石油地质学PetroleumGeology 3 复合型油气田复合型油气田 系指在油气田范围内不同层位和深度
16、的油气藏不是受单一 或占优势 构造或地层因素所控制 而是受构造和地层因素复合构成的综合地质体所控制的油气田 盐 泥 丘型油气田这里所谓的盐 泥 丘油气田 系指狭义的 即刺穿的盐 泥 丘油气田 而盐 泥 底辟所形成的盐 泥 背斜油气田 则应归入背斜油气田内 礁型油气田世界上与生物礁有关的油气田分布较广泛 且占有较重要的地位 把那些深部为礁型油气藏 浅层 礁上方 为礁生长而形成的压实生长背斜中的背斜油气藏 或强烈褶皱背斜中的背斜油气藏称之为复合的礁型油气田 而把那些由单一礁型油气藏组成的礁型油气田归入层型油气田中 复合的礁型油气田则以美国二叠纪盆地中斯库瑞县的斯奈德 斯克雷礁型油气田最为典型 石油地质学PetroleumGeology 潜山型 复合 油气田潜山型复合油气田的深部为一潜山 而其上覆岩层中则是由于差异压实形成背斜构造 在不整合面上常伴有砂岩向潜山上倾尖灭或地层超覆 不整合面上下无论在构造特征和油气藏类型上均有巨大的差异性 如果 仅有叠合的地质体 而不存在不同类型油气藏的叠合 则不称为复合型潜山油气田 对于仅在潜山中存在油气藏的 应称之为地层油气藏 而潜山中不存在油气藏 仅在上覆
