鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化及古地理特征研究進(jìn)展

1、卷 (Vo lum e) 35 ,期 (N um be r) 2 ,總 ( SUM ) 129大 地 構(gòu) 造 與 成 礦 學(xué)Geo tec ton ica e t M e ta llogen ia頁 ( Pages) 190 197 , 2011 , 5 (M ay, 2011 )鄂爾多斯盆地古生代中央古隆起形成演化與油氣勘探鄧?yán)?1 , 2 , 張哨楠 1 , 周立發(fā) 3 , 劉燕 4( 1. 成都理工大學(xué) 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ,四川 成都 610059; 2. 山東省沉積成礦作用與沉 積礦產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ,山東 青島 266510; 3. 西北大學(xué) 地質(zhì)系 ,陜西 西安 71

2、0069; 4. 中石油 長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院 ,陜西 西安 710021 )摘 要 :鄂爾多斯盆地古生代中央古隆起形成演化對(duì)該地區(qū)構(gòu)造格局和油氣勘探具有重要意義 。通過對(duì)古生代構(gòu)造背景 、地層體殘余厚度 、奧陶系頂面構(gòu)造演化等特征分析 ,刻畫中央古隆起在不同沉積期構(gòu)造演化特點(diǎn) ,大體分 為 3個(gè)演化階段 :初始演化階段 :相對(duì)獨(dú)立的中央古隆起形成于中晚寒武世 ; 發(fā)育階段 : 中央古隆起在早奧陶世馬家溝期反映最為明顯 ,為隆升剝蝕過程 ;調(diào)整 、消亡階段 :石炭紀(jì) - 二疊紀(jì)山西期古隆起仍有明顯的顯示 ,但其形態(tài)與位置均發(fā)生了較大變化 ,與馬家溝期的中央古隆起有較大差別 ,為低緩隆起

3、 。晚二疊世以來不存在中央古隆起 。 中央古隆起對(duì)油氣地質(zhì)條件的控制作用體現(xiàn)在對(duì)沉積格局 、殘余生烴坳陷 、儲(chǔ)集條件 、蓋層圈閉條件及油氣運(yùn)聚等 方面 。關(guān)鍵詞 :鄂爾多斯盆地 ; 中央古隆起 ; 形成演化 ; 油氣勘探文章編號(hào) : 1001 21552 ( 2011 ) 0220190208中圖分類號(hào) : P618. 13文獻(xiàn)標(biāo)志碼 : A組之上 ,香 1 井是山西組不整合于薊縣系之上 ,鎮(zhèn)探1井為太原組不整合于羅圈組之上等 (圖 1 ) , 對(duì)中 央古隆起原先“L ”形展布形態(tài)及分布范圍進(jìn)行了修 正 ,其隆起的構(gòu)造高點(diǎn)明顯向西偏移 。在環(huán)縣 、龍門 至寧縣一帶形成一個(gè)寒武系 、奧陶系缺失的

4、三角形隆起區(qū) , 其面積約 11000 km2 。運(yùn)用古構(gòu)造圖 、構(gòu)造頂面圖 、構(gòu)造演化史等構(gòu)造解析方法 ,認(rèn)為其形成于 中寒武世 ,并對(duì)構(gòu)造演化階段進(jìn)行了劃分 。圖 2顯示 :古隆起頂部在鎮(zhèn)探 1 井一線 ,不只缺 失奧陶系 ,而且還缺失寒武系 ,甚至可能缺失部分元古界 。但是 ,地層的缺失不等于古隆起的存在 ,地層 缺失僅表示地質(zhì)歷史中的隆起 ,并不代表現(xiàn)今的隆起 。下古生界展布特點(diǎn)表明 ,存在一個(gè)加里東期 - 早華力西期的古隆起是無疑的 。但它并不代表這個(gè) 古隆起在地質(zhì)歷史時(shí)期始終存在 。在拉平的石炭系底面構(gòu)造剖面圖上存在一個(gè)削頂?shù)穆∑饦?gòu)造 ,說明0 引言古隆起是沉積盆地內(nèi)重要的構(gòu)造單元

5、 ,同時(shí)也是控制油氣聚集的地質(zhì)因素之一 。關(guān)于鄂爾多斯盆 地中央古隆起形成演化等 ,前人已有大量研究 ,給出了多種解釋和不同的觀點(diǎn) 。主要分歧體現(xiàn)在 : 古隆 起形成時(shí)代 、分布特征 、演化階段和形成機(jī)制等 ,形 成于中新元古代 (湯顯明和惠斌耀 , 1993 ) 、早寒武世 (黃 建 松 等 , 2005 ) , 早 奧 陶 世 (張 吉 森 等 ,1995 ) 、中奧 陶 世 (解 國(guó) 愛 等 , 2003 , 2005 ) 、石 炭 紀(jì) (王慶飛等 , 2005 ) 。形成機(jī)制的觀點(diǎn)有 : 伸展背 景 下均衡 翹 升 (趙 重 遠(yuǎn) , 1993 ; 何 登 發(fā) 和 謝 曉 安 ,1997

6、 ) ,構(gòu)造地體拼 貼 (任 文軍 等 , 1999; 解國(guó) 愛等 ,2003 , 2005 ) ,繼 承基 底 構(gòu)造 格局 (賈 進(jìn) 斗 等 , 1997; 安作相 , 1998 ) 。本文結(jié)合最新鉆井 、測(cè)井及地震資 料分析的基礎(chǔ)上 ,如靈 1 井是太原組不整合于長(zhǎng)山收稿日期 : 2010 203 216;改回日期 : 2010 205 217項(xiàng)目資助 : 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展項(xiàng)目 ( 973 項(xiàng)目 ) ( 2003CB214601 )資助 。第一作者簡(jiǎn)介 : 鄧?yán)?( 1968 - ) ,男 ,博士 ,講師 ,主要從事石油地質(zhì)教學(xué)及科研工作 。 Em a il: dk_dengk 126

7、. com趙重遠(yuǎn). 1993. 陜甘寧盆地中央古隆起及其形成演化. 西北大學(xué).在古生代某些時(shí)期 ,鄂爾多斯地區(qū)確實(shí)存在一個(gè)形態(tài)不定的中央古隆起 。中央古隆起具沉積隆起和剝 蝕隆起兩種性質(zhì) ,沉積隆起在地震剖面上表現(xiàn)的是 超覆或退覆尖滅 ,剝蝕隆起表現(xiàn)的是削截尖滅 。古 隆起兩翼地層展布東翼平緩 ,西翼較陡 ,其西側(cè)和南側(cè)邊界均與基底斷裂有關(guān) 。1 中央古隆起形成演化的構(gòu)造背景中新元古代區(qū)域上整體處于地殼伸展的構(gòu)造背 景 ,陸內(nèi)裂谷 、陸緣裂谷與陸間裂谷的構(gòu)造組合為其 基本特征 (張國(guó)偉等 , 1996 ) 。寒武紀(jì) , 仍處于巖 石 圈伸展的構(gòu)造動(dòng)力學(xué)背景 ,青銅峽 - 固原斷裂 - 洛 南斷

8、裂以北地區(qū)為鄂爾多斯西緣和南緣陸棚環(huán)境 , 青銅峽 - 固原斷裂以西和西南華山斷裂以東為走廊 陸棚 - 陸坡環(huán)境 ,西南華山斷裂 - 洛南斷裂以南和 商丹斷裂以北地區(qū)為北祁連 - 北秦嶺裂谷型洋盆 , 它們共同組成了鄂爾多斯西緣和南緣的被動(dòng)大陸邊 緣盆地的結(jié)構(gòu)型式 。商丹斷裂以南則為揚(yáng)子克拉通 北部邊緣坳陷 。如香山群輝綠巖 、硅質(zhì)巖及砂巖特 征均提供了被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造背景的證據(jù) (徐黎明 等 , 2006;鄧?yán)サ?, 2007 ) ?？傊?,寒武紀(jì)先后經(jīng)歷了圖 1 鄂爾多斯鎮(zhèn)探 1井太原 - 羅圈組綜合柱狀圖F ig. 1 The com prehen s ive prof ile of t

9、he Ta iyuan 2L uoquanForm a t ion of the Zhen tan 1 dr ill in g we ll圖 2 固原 - 宜川探井約束下的地震 - 地質(zhì)綜合解釋剖面圖 (據(jù)長(zhǎng)慶油田 , 2005 )F ig. 2 The ske tch m a p show in g the com prehen s ive in terpre ta t ion of the Guyuan toY ichuan se ism ogeo log ica l prof ile w ith con stra in ts from dr ill ho le s早寒武世滄浪鋪期 - 中

10、寒武世徐莊期克拉通邊緣坳陷盆地 ,中寒武世張夏期克拉通坳陷盆地及晚寒武 世 - 早奧陶世馬家溝期克拉通內(nèi)坳陷盆地的構(gòu)造演化過程 。晚寒武世 - 早奧陶世馬家溝期 ,區(qū)域上整體仍處于構(gòu)造的伸展背景 ,主要表現(xiàn)為祁連 - 北秦 嶺地區(qū)早古生代商丹洋的擴(kuò)展 ,老虎山蛇綠巖 、陰溝 群 、黑茨溝組 、香毛山組特征均表明北祁連東段寒武紀(jì) - 奧陶紀(jì)構(gòu)造背景為裂谷盆地 - 溝弧盆體系的演化階段 (左國(guó)朝和劉寄陳 , 1987; 馮益民和吳漢泉 ,1992;張旗等 , 2000 ) ,其為中央古隆起的構(gòu)造演化提 供了約束條件 。早奧陶世克里摩里期 ,早古生代商 丹洋洋殼開始向北俯沖 ,華北地臺(tái)南緣和北秦嶺地

11、 區(qū)由早期的被動(dòng)大陸邊緣向活 動(dòng)陸 緣 轉(zhuǎn)變 或隆 升 (錢鋒和艾永峰 , 2002; L i and L i, 2008 ) 。在早奧長(zhǎng)慶油田. 2005. 鄂爾多斯盆地主要構(gòu)造界面演化與油氣成藏關(guān)系研究.192第 35卷陶世克里摩里期 - 中志留世 ,北祁連 - 北秦嶺具有弧盆構(gòu)造系的特點(diǎn) ,鄂爾多斯西緣和南緣整體處于 弧后環(huán)境 ,鄂爾多斯西緣和南緣的奧陶系克里摩里 組 、平?jīng)鼋M 、烏拉力克組 、拉什仲組 、背鍋山組 、唐王 陵組 、桃曲坡組 、趙老峪組等均為弧后背景下的邊緣海和殘留海內(nèi)的充填產(chǎn)物 。而北祁連 - 北秦嶺加里 東期花崗巖類研究也指示北秦嶺及其鄂爾多斯南緣 地區(qū)在中奧陶世 -

12、 志留紀(jì)末整體處于活動(dòng)大陸邊緣 的構(gòu)造環(huán)境 (張國(guó)偉等 , 1996 ) 。晚古生代 , 整個(gè) 鄂 爾多斯西緣和東部分別形成了受祁連海 、華北海和南秦嶺勉略洋的控制和影響的相對(duì)獨(dú)立的賀蘭山石 炭系盆地和華北陸表海盆地 。華北陸表海盆地先后 經(jīng)歷了 :晚石炭世本溪期 - 早二疊世山西期統(tǒng)一的 華北陸表海盆地形成與中二疊世 - 晚二疊世統(tǒng)一的 大華北內(nèi)陸盆地形成兩個(gè)時(shí)期 。2 中央古隆起形成演化階段以區(qū)域上鉆遇古生界的探井?dāng)?shù)據(jù)及露頭剖面為 基礎(chǔ) ,通過測(cè)井資料解釋 ,結(jié)合對(duì)沉積層序的地震反 射特征分析 ,并參考前人研究成果 。編制了研究區(qū) 不同沉積期古構(gòu)造圖和重點(diǎn)沉 積期 構(gòu)造 沉 積格 局 圖

13、,同時(shí) ,研究加里東構(gòu)造層頂面 (奧陶系頂面 ) 的 古構(gòu)造演化過程及其特征 ,從而刻畫不同沉積期的 中央古隆起及其演化特點(diǎn) 。2. 1 中晚寒武世初始演化階段徐莊期 - 張夏期是中央古隆起初始演化階段 ,期間盆地隆坳相間格局明顯 。張夏組古構(gòu)造格局顯 示 (圖 3 ) : 自北 向南 、自 東向 西 地層 厚度 呈 增厚 趨 勢(shì) 。在地鄂 3井 - 惠安堡 - 華亭 - 靈臺(tái) - 宜君一線 以南和以西 ,其地層厚度大于 160m; 而在鄂托克旗- 靖邊 - 橫山 - 神 2井一線以北地區(qū)地層厚度小于40m;杭錦旗 - 烏審旗為隆起區(qū) ,環(huán)縣 - 鎮(zhèn)原古隆起 的出現(xiàn)為其最主要特點(diǎn) ,也就是中央

14、古隆起的雛形 已顯現(xiàn) ;古構(gòu)造趨向呈南北向 ;西緣祁連 - 賀蘭海和 南緣秦嶺海之間可能有一個(gè)烏審旗 - 靈臺(tái)水下隆起 將其分隔 。張夏期在區(qū)域上 ,鄂爾多斯地區(qū)向東 、向 西 、向南其地層厚度整體都呈增厚趨勢(shì) ,因此 ,在東 邊 、西邊和南邊均不存在古陸或古隆起的問題 。故 鄂爾多斯地塊在張夏期整體為一開闊淺海環(huán)境 ,并 與其西側(cè)和南側(cè)的北祁連 - 北秦嶺海槽相連 ,并不 存在“秦嶺古陸 ”和“西南華山古陸 ”。晚寒武世較早中寒武世盆地面貌發(fā)生了變化 ,隨著祁連 - 北秦嶺洋盆地的擴(kuò)張 ,在華北地塊西緣 、圖 3 鄂爾多斯盆地寒武系張夏組沉積期古構(gòu)造圖F ig. 3 Pa leo tec t

15、on ic m a p of the O rdo s Ba s in dur in g sed im en 2ta t ion of the Cam br ian Zhan gx ia Form a t ion南緣開始出現(xiàn)邊緣隆起 , 即華北板塊西緣的慶陽古隆起和華北板塊南緣的伏牛古隆起 , 推測(cè)這種邊緣 隆起可能是伸展背景下均衡翹升的產(chǎn)物 , 并非構(gòu)造擠壓作用之結(jié)果 。隆起以北地區(qū)為華北克拉通內(nèi)坳 陷盆地 、以南地區(qū)為祁連 - 北秦嶺裂谷型有限洋盆 或陸間裂谷盆地 。慶陽古隆起和伏牛古隆起斷續(xù)相接一起組成了華北板塊西緣和南緣的相對(duì)統(tǒng)一的邊緣隆起 。2. 2 早奧陶世馬家溝期發(fā)育階段下馬家溝組

16、沉積期古構(gòu)造特征 (圖 4 )隆坳相間 的構(gòu)造格局更加明顯 ,顯示為“三隆兩鞍三坳陷 ”,鄂爾多斯地區(qū) ,自西向東依次是 : 賀蘭坳陷帶 、伊盟隆起 、中央隆起帶 、榆林 - 米脂坳陷帶 、三門峽隆起 帶 、岐山坳陷帶 。中央古隆起位于環(huán)縣 - 鎮(zhèn)原 - 靈 臺(tái) - 慶陽一帶 , 呈北 窄 南寬 的舌 形 分布 , 軸 向南 北向 。伊盟隆起在磴口 - 杭錦旗 - 東勝一線 ,呈東西向展布 ;而三門峽隆起位于韓城 - 永濟(jì)的東南三門 峽方向 , 下馬家溝組沉積期隆起高點(diǎn)與坳陷中心幅為等邊三角形 ,榆米坳陷為一似花朵狀的封閉坳陷 ,兩鞍部帶分別呈南北向和近東西向展布 。 馬家溝期區(qū)域原盆地環(huán)境格

17、局 : 由于研究區(qū)大規(guī)模海侵 ,總體呈現(xiàn)與晚寒武世類似的海陸分布格局 。古地勢(shì)呈現(xiàn)南低北高 ,西低東高 ,華北海從東 、 東北兩個(gè)方向向東南部三門峽 - 伏牛邊緣隆起帶超 覆 ,秦嶺海自南向北海侵 ,祁連海自西向東海侵 。西南華山斷裂 - 洛南斷裂以北主體為淺海環(huán)境 ,則以 潮坪環(huán)境為主 ,在潮上和潮間環(huán)境中沉積的準(zhǔn)同生 白云巖及砂頁巖廣泛超覆在下伏不同時(shí)期的地層之 上 ,馬家溝中晚期 ,海水有所加深 ,典型的碳酸鹽臺(tái) 地大面積發(fā)育 ,臺(tái)地內(nèi)水體清潔 、安靜 ,水循環(huán)不甚 暢通 ,沉積物為很純的碳酸鹽巖 ,如西緣桌子山期 - 克里摩里期主要發(fā)育碳酸鹽臺(tái)地和碳酸鹽巖斜坡沉 積 。平?jīng)?- 天深

18、1 井一線以西 ,西南華山斷裂以東 為開闊海臺(tái)地 ,較晚寒武世發(fā)生了很大變化 ;在慶陽 古隆起 - 三門峽古隆起的外側(cè)為岐山 - 富平開闊臺(tái) 地 ,其內(nèi)側(cè)則主體為局限?；螓}湖環(huán)境 (圖 5 ) 。馬家溝組沉積后 ,區(qū)域上最重要的構(gòu)造事件是 祁連 - 秦嶺地區(qū)早古生代商丹洋的背向俯沖和早古生代華北板塊和揚(yáng)子板塊的對(duì)接 。在這一動(dòng)力學(xué)背圖 4 鄂爾多斯盆地奧陶系下馬家溝組沉積期古構(gòu)造圖F ig. 4 Pa leo tec ton ic m a p of the O rdo s Ba s in dur in g sed2im en ta t ion of the L ower O rdov ic i

19、an M a j ia gouForm a t ion度可達(dá) 400余米 。兩鞍指中央古隆起與伊盟隆起之間呈南北向展布的鞍部 ,其位置為鄂托克旗 - 鹽池- 定邊一線 ;中央古隆起與三門峽隆起之間近東西 向的鞍部 ,在洛川 - 黃陵 - 宜君 - 澄城一帶 。三坳陷指東部的榆林 - 米脂坳陷 、西部坳陷 (賀蘭坳陷 )和南部的岐山坳陷 。榆米坳陷為近似橢圓狀分布 , 坳陷中心在米脂 - 清澗一帶 ; 賀蘭坳陷呈窄條帶狀 南北向展布 ,位于銀川 - 馬家灘 - 惠安堡 - 華亭一 線及以西 ,在西緣北段天深 1 井位置向西北方向折去 。三個(gè)相互獨(dú)立 ,但又相連的古隆起一起決定了鄂爾多斯地區(qū)馬家溝

20、期的基本構(gòu)造 - 沉積格局 ,即 三隆起圍限的內(nèi)側(cè)為榆米鹽坳 ,外側(cè)則為開闊臺(tái)地或開闊海環(huán)境 。值得提及 ,在馬家溝早期鄂爾多斯 西緣海與南緣海在靈臺(tái) - 隴縣一帶被隆起或水下隆 起所分割 ,可能并不存在一個(gè)統(tǒng)一的華北板塊西緣 、南緣海 。上馬家溝組沉積期古構(gòu)造特征基本繼承了下馬 家溝期的構(gòu)造面貌 ,只是中央古隆起形態(tài)特征幾乎圖 5 鄂爾多斯南部 - 秦嶺地區(qū)早奧陶世馬家溝期的構(gòu)造 - 沉積格局F ig.5The pa leogeogra ph ic l ithofa c ie s fram ework insou thern O rdo s an d Q in l in g a rea du

21、r in g sed i2 m en ta t ion of the L ower O rdov ic ian M a j ia gou Form a t ion194第 35卷景下 ,奧陶紀(jì)峰峰期 、平?jīng)銎诤捅冲伾狡跇?gòu)造格局發(fā)生巨大變化 ,鄂爾多斯地區(qū)的主體部分已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁?起 ,已經(jīng)不具備傳統(tǒng)意義的“L ”型中央古隆起面貌 。2. 3 石炭紀(jì) - 二疊紀(jì)調(diào)整 、消亡階段石炭紀(jì)本溪期鄂爾多斯基本古構(gòu)造格局近似一 “工 ”字型 ,貫穿南北的中央古隆起作為重要的屏障 分割了祁連海與華北海 。二疊系太原組沉積期較本 溪期 ,古隆起的范圍明顯縮小 ,沉積地層的分布范圍 較本溪組明顯向南超覆 ; 但是

22、貫穿南北的中央古隆 起作為重要的屏障依然對(duì)祁連海與華北海具有屏障作用 ,近南北向展布 ;這個(gè)時(shí)期的基本古構(gòu)造格局的三分狀況依然存在 。山西期較太原期 ,古構(gòu)造面貌 有比較明顯的變化 (圖 6 ) : 中央古隆起對(duì)鄂爾多斯 西緣和東部的分割作用明顯變?nèi)?; 渭北隆起大范圍地向南退縮和山西組沉積繼續(xù)向南超覆 ; 但是貫穿 南北和接受沉積的中央古隆起似乎存在 ,隱隱約約 呈南北展布 。石盒子期古構(gòu)造面貌進(jìn)一步發(fā)生明顯 變化 :中央古隆起的范圍明顯向西偏移 ;渭北隆起解 體 ,華亭 - 鎮(zhèn)原 - 富平一線以南由原來的相對(duì)隆起 區(qū)變?yōu)橄鄬?duì)坳陷區(qū) ;沉積區(qū)的范圍明顯向南移至青銅峽 - 固原 - 洛南斷裂一

23、線 。原來的華北地臺(tái)南緣相對(duì)隆起區(qū)已經(jīng)全部轉(zhuǎn)變成為沉積區(qū) 。而石千峰期 中央古隆起已經(jīng)完全消失 ; 盆地主體構(gòu)造格局開始 由前期的東西分帶轉(zhuǎn)變?yōu)槟媳狈謳?,主體構(gòu)造線方向由南北向轉(zhuǎn)為東西向 。自北向南依次是 : 伊盟隆 起 ,中部坳陷和南部渭北隆起 ,慶陽 - 蓮 6 井一線由 隆起變?yōu)檑晗?。故在晚二疊世 ,不存在一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一的中央古隆起 。2. 4 奧陶系頂面在鉆井橫剖面上的反映通過不同沉積期末層拉平技術(shù) ,編制構(gòu)造演化 史圖 ,圖 7中央古隆起在鉆井橫剖面上的演化顯示 :山西期末 、石盒子期末鎮(zhèn)探 2、鎮(zhèn)探 1 井的奧陶系頂面位置較高 ,顯示位于隆起上 。紙坊期末鎮(zhèn)探 1 井 的奧陶系頂

24、面位置較低 ,顯示為坳陷中心 。延長(zhǎng)期末 、延安期末 、侏羅紀(jì)末奧陶系頂面不斷演化 ,而現(xiàn)今奧陶系頂面顯示為西坳東隆的單斜構(gòu)造格局 。圖 7 鎮(zhèn)探 2 - 宜探 1井奧陶系頂面構(gòu)造演化圖F ig. 7 The struc tura l evo lu t ion s in ce O rdov ic ian a s revea led by the Zhen tan 2 to Y itan 1 dr ill in g we lls圖 6 鄂爾多斯盆地二疊系山西組沉積期古構(gòu)造圖F ig. 6 Pa leotecton ic map of the O rdos Ba sin dur ing sed2i

25、m en ta t ion of the Perm ian Shanx i Forma t ion鞍部主要包括伊盟隆起和古隆起的銜接部位 (天環(huán)北段 )以及中央古隆起和三門峽古隆起的銜接部位 (渭北隆起 ) ,這兩個(gè)地區(qū)都發(fā)育厚度較大的白云巖 體 ,是有利的油氣儲(chǔ)集體之一 ,如風(fēng)化殼巖溶主要發(fā) 育于古隆起斜坡帶 。其成因主要是埋藏 - 混合水白云巖化和 后 期的 熱水 改 造 作 用 ( Graham and L ang2ho rne, 2006 ) 。 中央古隆起對(duì)蓋層的沉積和厚度具控制作用 ,上覆石炭系 - 二疊系煤系地層是區(qū)域性蓋層 ,其底 部鋁土質(zhì)泥巖起著很好的封閉作用 。在古隆起東坡

26、為本溪組 ,古隆起上為太原組 ,而西部為不含鋁土質(zhì) 泥巖羊虎溝組 。中央古隆起周緣在古生代長(zhǎng)期為斜 坡沉積環(huán)境 , 為砂巖 尖 滅圈 閉 、上傾 尖 滅型 砂巖 圈 閉 、碳酸鹽巖尖滅型圈型 、侵蝕起伏圈閉的形成提供 了區(qū)域背景 。中央古隆起地區(qū)在古生代都處于構(gòu)造高部位 , 是早期油氣運(yùn)移的指向 。其斜坡區(qū)風(fēng)化殼巖溶發(fā)育 帶既可以聚集西 、南 面 奧陶 系生 氣 坳陷 的天 然 氣 , 也可以聚集來自北面和東北面的烏審旗和延安 - 富 縣這兩個(gè)石炭系 - 二疊系生氣中心的天然氣 (楊華等 , 2000 ) , 特別是中央古隆起上的鼻狀構(gòu)造帶 , 更 是天然氣運(yùn)移的指向帶 ?？傊?,與油氣聚集關(guān)

27、系密切的中央古隆起演化 階段主要為馬家溝期 ,其次為石炭紀(jì) - 二疊紀(jì) 。中 央古隆起東 - 東南側(cè)下古生界奧陶系頂部發(fā)育古風(fēng)化殼 ,膏鹽巖 、致密石灰?guī)r和石炭系 - 二疊系鋁土質(zhì) 泥巖構(gòu)成上傾方向的區(qū)域遮擋條件 ,有利于形成地 層 - 巖性圈閉氣藏 。圖 8耀參 1井位于渭北隆起的 田家嘴 背 斜 , 其 風(fēng) 化 殼 氣 藏 ( O2 p ) 和 內(nèi) 幕 含 氣 層 (O1 m )分布于構(gòu)造帶頂部 。風(fēng)化殼氣源來自于平?jīng)鼋M泥頁巖和灰泥巖 ,而上古生界煤系地層也為其提 供氣源 。由于平?jīng)鼋M泥頁巖的遮擋 ,上古生界氣源 一般難以到達(dá)內(nèi)幕含氣層 。耀參 1井臨近古隆起南 部的生排烴中心 ,可向北側(cè)

28、運(yùn)移到達(dá)該井 ,構(gòu)成一個(gè) 由構(gòu)造主控的風(fēng)化殼和內(nèi)幕型 氣藏 的 成藏 組合 模式 。另外 ,東坡上古生界太原組 、山西組和盒 8砂體 厚度大 、延伸遠(yuǎn) 、物性相對(duì)好 ,具較大勘探潛力 ,如陜99、138井盒 8 試出了工業(yè)氣流 。中央古隆起西側(cè) 下古生界相帶相對(duì)較窄 ,古風(fēng)化殼不發(fā)育 ,不利于天 然氣成藏 ,而上古生界具備形成良好儲(chǔ)集體的地質(zhì)條件 ,鎮(zhèn)探 1 井山 1 段工業(yè)氣流的發(fā)現(xiàn)表明該區(qū)有 必要進(jìn)一步勘探 。中央古隆起南側(cè)靈 1 井張夏組見 有較為明顯的氣測(cè)異常 ,可發(fā)育深水重力流儲(chǔ)集體 以及生物礁型儲(chǔ)集體 。上述區(qū)域都是受中央古隆起3 中央古隆起形成機(jī)制討論中央古隆起是在伸展構(gòu)造背景下

29、形成 ,在擠壓 構(gòu)造背景下繼續(xù)發(fā)育 。在不同階段 ,其影響程度不 同 。加里東運(yùn)動(dòng)早期 ,西部祁連海槽擴(kuò)張產(chǎn)生由西 向東的擠壓應(yīng)力 ,使得西側(cè)隆起較早 ,地層較陡 ,沉 積厚度較大 , 隆起與 海 槽軸 向平 行 ; 加里 東 運(yùn)動(dòng) 晚 期 ,主要以秦嶺海槽自南向北的擠壓應(yīng)力為主 ,導(dǎo)致 靈 1 井 - 寧探 1 井奧陶系缺失 ,古隆起走向與秦嶺 洋相同 ,其轉(zhuǎn)折端隆起最高 ,即鎮(zhèn)探 1井位置為隆起 高點(diǎn) 。這種作用狀態(tài)持續(xù)到中二疊世石盒子期 ,至 石千峰期鄂爾多斯及鄰區(qū)區(qū)域構(gòu)造體制發(fā)生重大變 化 ,古亞洲構(gòu)造動(dòng)力體系向古特提斯構(gòu)造動(dòng)力體系 轉(zhuǎn)換 ,南北向構(gòu)造轉(zhuǎn)換為東西向構(gòu)造 ,石千峰組沉積

30、期中央古隆起消失 。4 中央古隆起與油氣勘探早奧陶世中央古隆起的存在影響了古地理格 架 ,作為陸架部分的盆地內(nèi)部向南從平緩變成了有 一定坡度的陸坡 ,而后進(jìn)入秦嶺海 ; 其次 ,中央古隆 起內(nèi)側(cè)相對(duì)變成一個(gè)陸架內(nèi)坳陷 ,即榆米坳陷 。中 央古隆起使寒武系 、奧陶系向古隆起方向?qū)訉訙p薄 并超覆尖滅 ,同時(shí)也使石炭系 - 二疊系向古隆起呈 現(xiàn)超覆 、披蓋的趨勢(shì) 。中央古隆起東西兩側(cè)的奧陶紀(jì) 沉積格局差異明顯 ,早奧陶世 ,古隆起西側(cè) 、西南側(cè)馬 家溝組以碳酸鹽巖臺(tái)地和碳酸鹽巖斜坡沉積為主 。中央古隆起對(duì)烴源巖的沉積和厚度具控制作 用 ,中央古隆起東側(cè)的中央坳陷帶控制著奧陶系殘 余生烴凹陷 (榆米坳

31、陷 )及中部氣田的分布 ,這一坳 陷帶并非沉積坳陷 ,而是加里東 、早華力西運(yùn)動(dòng)之后 經(jīng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造后的構(gòu)造坳陷帶 。榆米坳陷烴源巖 厚 300500m , 殘余有機(jī)碳大于 0. 2 % , 為中等 -好級(jí)別烴源巖 , 相鄰地區(qū)有機(jī)碳含量都大于 0. 15%。晚三疊世生氣強(qiáng)度達(dá) ( 3 4 ) 108 m3 / km2 ,生烴中心 在陜參 1井一線 。另一個(gè)殘余生烴坳陷是西南坳陷 ,鄂 7井 - 鹽池 - 環(huán)縣 - 崇信 - 靈臺(tái) - 宜君 - 潼關(guān)一線以西和以南的西緣和南緣地區(qū) ,面積約 30000km2 ,烴源 巖 厚 300 900m , 殘 余 有 機(jī) 碳 為 0. 14% 0. 23

32、% ,晚三疊世生氣強(qiáng)度達(dá) ( 4 14 ) 108 m3 / km2 。 另外 ,中央古隆起地區(qū)古生界烴源巖厚度雖然不是很大 ,但有機(jī)質(zhì)熱演化程度較高 ,生烴作用較強(qiáng) 。 古隆起的鞍部和斜坡區(qū)是儲(chǔ)層發(fā)育的有利區(qū)域(鄔光輝等 , 2009; 薛會(huì)等 , 2009 ) , 中央古隆起的196第 35卷參考文獻(xiàn) ( R efe rence s) :安作相 . 1998. 陜北氣區(qū)的形成與中央古隆起 . 中國(guó)海上油氣(地質(zhì) ) , 12 ( 3) : 150 - 153.鄧?yán)?,周立發(fā) ,胡朋 ,楊文敬 ,張義楷 . 2007. 香山群輝綠巖地 球化學(xué)特征及其構(gòu)造背景 . 大地構(gòu)造與成礦學(xué) , 31

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38、l if tsou thea stoftheC en tra l控制的勘探有利區(qū)塊 。5 結(jié)論鄂爾多斯盆地古生代中央古隆起形成演化可分為中晚寒武世初始演化 、早奧陶世馬家溝期發(fā)育和 石炭紀(jì) - 二疊紀(jì)調(diào)整 、消亡三個(gè)階段 。中央古隆起在馬家溝組沉積期反映最為明顯 ,主要表現(xiàn)為馬家溝組在鎮(zhèn)探 2 - 鎮(zhèn)探 1 - 寧探 1 - 靈 1 井中央古隆起 頂部缺失 ,表明了中央古隆起在馬家溝期隆升 ,并遭 受長(zhǎng)期剝蝕 ;石炭紀(jì) - 二疊紀(jì)山西期仍有明顯的顯 示 ,但古隆起的形態(tài)與位置均發(fā)生了較大變化 ,與奧 陶紀(jì)馬家溝期的中央古隆起有較大差別 ,在晚二疊 世石千峰期以來不存在中央古隆起 。奧陶系頂面從

39、 山西期到延安期經(jīng)歷了從斜坡 - 低緩隆起 - 坳陷的 構(gòu)造轉(zhuǎn)換 ?？傊?,中央古隆起僅是古生代 ,尤其是馬 家溝期 - 山西期的一種構(gòu)造表現(xiàn) 。其形成演化對(duì)油 氣地質(zhì)條件的控制作用體現(xiàn)在對(duì)沉積格局 、殘余生 烴坳陷 、儲(chǔ)集條件 、蓋層圈閉條件及油氣運(yùn)聚等幾個(gè) 方面 ,古隆起的鞍部和斜坡區(qū)是主要勘探方向 。致謝 :兩位審稿老師對(duì)文章提出了許多寶貴修改意見 ,在此深表謝意 !view. AA PG B u lletin, 90 ( 11) : 1641 - 1690.L i Rongxi and L i Youzhu. 2008. Tec ton ic evo lu tion of the we

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