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破解全球油氣成藏密碼

[加入收藏][字號: ] [時間:2012-02-08  來源:中國石化新聞網  關注度:0]
摘要: 盡管世界油氣分布具有分區性和不均衡性,但在不同構造背景下發育形成的沉積地質體,只要具備烴源、儲集和蓋層等基本油氣地質條件,其油氣聚集成藏就會遵循一定的規律。 隆起帶發育以構造、構造巖性圈閉為主的油氣藏,斜坡帶發育以巖性圈閉為主...

    盡管世界油氣分布具有分區性和不均衡性,但在不同構造背景下發育形成的沉積地質體,只要具備烴源、儲集和蓋層等基本油氣地質條件,其油氣聚集成藏就會遵循一定的規律。

    隆起帶發育以構造、構造—巖性圈閉為主的油氣藏,斜坡帶發育以巖性圈閉為主的油氣藏,褶皺沖斷帶發育以背斜構造圈閉為主的油氣藏。



全球油氣域與板塊分布略圖

全球油氣域與板塊分布略圖
 

  全球由歐亞、太平洋、北美洲、南美洲、非洲、印度—澳大利亞和南極洲7大板塊和其間分布的菲律賓海、阿拉伯、納茲卡、加勒比和哥哥斯等規模相對較小的板塊構成。

 

    美國地質學家根據大地構造演化史和油氣地質特征,提出油氣域概念,并將全球陸地和大陸架分為4個油氣域(特提斯域、北方域、南岡瓦納域和太平洋域)。這4個油氣域分布面積分別為17%、28%、38%和17%,原始油氣儲量分別為68%、23%、4%和5%。其中,特提斯域和北方域中油氣儲量占全球油氣儲量的91%。可見,油氣的分布具有分區性和不均衡性。

 

    進一步對全球877個大型油氣田分布觀察時,美國地質學家發現,這些大型油氣田集中分布在中東、北美、南美、歐亞和非洲5大板塊,形成了世界5大油氣富集區。若按沉積盆地的構造背景統計,被動大陸邊緣和大陸裂谷型盆地中分布的大型油氣田占多數,分別為304個和271個,合計占大型油氣田總數的66%。可見,油氣富集和分布與板塊構造關系密切。

 

    不同地區、不同塊體的烴源、儲蓋和保存條件等的差異,決定了全球油氣資源貧富分區和油氣田差異分布

 

    全球的板塊是在不斷活動中演化發展的。在顯生宙10億年地質演化歷史中,全球經歷了羅迪尼亞古陸和盤古古陸裂解—重新聚合兩次特大構造運動,又稱兩個構造巨旋回。在這兩大構造旋回演化過程中,塊體之間的離散和匯聚控制了全球眾多沉積地質體的規模和類型,從而也控制了全球油氣的分布。

 

    自中晚元古代羅迪尼亞古陸開始裂解,直至二疊紀末盤古古陸形成之前,即加里東—海西構造旋回,發育以張性伸展為主的沉積背景,構成第一旋回多套烴源、儲蓋巖系,如規模較大的西伯利亞塊體、北美塊體等。晚古生代以后,即海西構造旋回末期—印支—喜山構造旋回、盤古古陸解體以及塊體之間重新聚合,發育以擠壓為主的沉積背景。

 

    此構造旋回期間在塊體邊緣、塊體與塊體之間的地域沉積眾多前陸坳陷型沉積地質體,這些沉積地質體蘊藏著豐富的油氣資源,如中東扎格羅斯,美洲科迪勒拉,歐亞板塊烏拉爾—伏爾加等。

 

    可見,大的構造運動造就了全球板塊構造大格局,不同構造背景決定了不同類型沉積環境發育,不同沉積環境又決定了不同規模、不同類型的沉積地質體發育。

 

    成排成帶背斜褶皺構造圈閉是油氣富集成藏的主要場所

 

    塊體從離散到會聚,再到碰撞和造山等一系列過程中,既能產生不同構造背景下的沉積環境,又能對不同沉積環境下發育形成的沉積地質體加以改造。

 

    塊體間發生俯沖、仰沖、對沖、走滑等情況時,其內部沉積層系一般發生相對輕微的構造變形,形成規模較大、幅度較低的隆起或背斜構造帶,成為油氣聚集的理想場所,如西西伯利亞薩馬特洛爾油田、中東加瓦爾油田等。而在塊體之間或邊緣,沉積地質體則發生相對強烈的褶皺變形,形成不同類型的構造區帶和油氣聚集構造樣式,如烏拉爾山—伏爾加、扎格羅斯山山前等前陸褶皺沖斷帶,成排成帶背斜褶皺構造圈閉是油氣富集成藏的主要場所。塊體彼此離散或塊體內部伸展裂陷作用所形成的滾動背斜、潛山、斷階、斷鼻、披覆背斜及反轉構造等圈閉類型,也是油氣富集成藏的重要場所。

 

    伸展背景區地質體油氣分布

 

    在不同構造背景下發育形成的沉積地質體,只要具備烴源、儲集和蓋層等基本油氣地質條件,其油氣聚集成藏就會遵循一定的規律,分布具有有序性。

 

    在區域拉張構造背景下,塊體間離散、伸展裂陷形成以張性為主的構造沉積環境,并發育演化形成相應的沉積地質體。其沉積和油氣分布有序性一般表現為:一是具有粗—細—粗完整的沉積旋回,沉積物在斷層邊界處厚度增大,側向漸變為較細的河流相和湖相體系。二是同裂谷期邊界斷層對沉積體系和沉積相的演變有明顯的控制作用,使得湖相沉積與砂體交互發育,形成良好的生儲蓋組合。三是剖面上有對稱和不對稱兩種基本形態,構造單元依次為斜坡帶、凹陷帶、凸起帶、斜坡帶。四是隆起或凸起構造對油氣分布起主要控制作用,從中部向邊緣,圈閉類型依次為背斜構造型、斷塊背斜型和巖性地層型等。

 

    西西伯利亞是該類油氣地質體的典型代表,它的塊體面積達350平方公里。年輕褶皺系經克拉通穩定化構成中新生代沉積發育基底,中晚三疊世在區域拉張構造背景下形成縱貫南北的科爾托戈爾—烏連戈伊裂谷帶。

 

    西西伯利亞塊體南部富油,北部富氣。南部侏羅系油藏主要類型是基底隆起或潛山披覆背斜型,中鄂畢地區原油和凝析油資源占全盆地的60%,白堊系的油氣田絕大多數分布于隆起背景上的背斜或凸起中;北部主要產氣,如烏連戈伊、揚堡、梅德維熱等特大型天然氣田,氣藏分布主要受控于早期巨型古隆起背景下長期穩定發育的大型南北向背斜帶。縱向上,油氣資源分布在該塊體侏羅系和下白堊統中,分別占原油總資源的60%和40%,而天然氣資源的80%分布在上白堊統中。

 

    擠壓背景區地質體油氣分布

 

    在區域擠壓構造背景下,塊體之間逐漸靠近并在塊體邊緣或塊體內部發育演化形成相應的沉積地質體。該類地質體沉積和油氣分布的有序性一般表現為:一是構造單元依次為褶皺沖斷帶、深坳陷帶、斜坡帶和隆起帶。二是沉積巖石厚度逐漸變薄、粒度變粗,儲集層層位逐漸變新。三是褶皺沖斷帶和隆起背斜構造帶對油氣分布起主要控制作用,圈閉類型依次為斷塊背斜圈閉、背斜構造圈閉、巖性地層圈閉和披覆背斜構造圈閉等。中東地區是該類油氣地質體的典型代表,塊體面積為750平方公里。平面上,中東塊體自東向西分布有扎格羅斯褶皺帶、中新生代前陸坳陷帶、阿拉伯斜坡帶、阿拉伯地盾(前寒武紀變質巖),形成一個非常有規律的沉積地質體;縱向上,發育多套優質烴源巖系,自東向西依次為古近系、白堊系、侏羅系、志留系和寒武系,且烴源巖厚度大。

 

    由此可見,區域構造演化和基底構造直接影響并控制沉積地質體的發育和分布。從塊體中心至塊體邊緣可發育隆起帶、斜坡帶、坳陷帶、褶皺沖斷帶等有序分布的構造沉積背景。受海侵—海退旋回控制,不同性質塊體的生、儲、蓋等條件固然不同,但在縱向上和平面上的分布是相似有序的。這種有序性決定了油氣藏形成和分布的有序性:隆起帶發育以構造、構造—巖性圈閉為主的油氣藏,斜坡帶發育以巖性圈閉為主的油氣藏,褶皺沖斷帶發育以背斜構造圈閉為主的油氣藏。

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