“块体”为油气勘探敞开新视窗
[中国石化报2011年6月20日]开展块体石油地质研究,对于寻找勘探新区、新层系和新领域,重新认识和评价我国油气资源潜力将具有指导意义
全球油气资源分布与板块构造有着极其密切的关系,特别是富油气区的形成关键在于有利的区域板块构造背景和沉积地质演化。
全球由欧亚、太平洋、北美洲、南美洲、非洲、印度-澳大利亚和南极洲7大板块和其间分布的菲律宾海、阿拉伯、纳兹卡、加勒比和哥哥斯等规模相对较小的板块构成。
美国地质学家根据大地构造演化史和油气地质特征,提出了油气域概念,并将全球陆地和大陆架分为4个油气域,即特提斯域、北方域(劳亚大陆)、南冈瓦纳域和太平洋域。这4个油气域分布面积分别为17%、28%、38%和17%,原始油气储量分别为68%、23%、4%和5%。其中,特提斯域和北方域中油气储量占全球油气储量的90%。可见,油气的分布具有分区性和不均衡性。
进一步对全球877个大型油气田分布观察时,美国地质学家发现,这些大型油气田集中分布在中东、北美、南美、欧亚和非洲5大板块,形成了世界5大油气富集区。若按沉积盆地的构造背景统计,被动大陆边缘和大陆裂谷型盆地中分布的大型油气田占多数,分别为304个和271个,合计占大型油气田总数的66%。可见,油气富集和分布与板块构造关系密切。
我国大陆成为世界上块体数量最多、块体面积最小、地质构造特征最为复杂的地区之一
与全球其他大陆板块相比,我国的板块构成极具特色。我国大陆是由前寒武纪的几个面积不大的古陆块,经过漫长离散、拼聚与沉积演化所组成的,各块体均带有自古生代以来的不同地质背景,从而造就了我国众多油气地质块体和非常特殊、复杂的油气地质条件。
从地质史演化看,我国大陆并不是一个完整均一的克拉通块体。前寒武纪在西伯利亚板块、印度板块和太平洋板块之间的我国地区,主要有塔里木、华北和扬子3个较大古板块,随着地质构造的演化,还有50个小块体嵌于其间。与世界其他板块相比,这些块体规模均很小,我国最大的华北板块,其面积也只是北美板块的6%。而塔里木、华北和扬子3个古板块面积的总和,不过是北美板块的13%。这些不同时代、小而零碎的块体,造就了我国大陆小克拉通与宽造山带相间分布的构造格局,也使我国大陆成为世界上块体数量最多、块体面积最小、地质构造特征最为复杂的地区之一。
我国块体构成与分布复杂,导致其在含油气性、成藏特征和富集规律等方面具有不同特征
不同块体油气地质体基底结构、沉积演化、构造活动方式和块体之间相互作用的不同,导致其在含油气性、成藏特征和富集规律等方面具有不同特征。
我国东部中新生代以张性构造背景为主,发育裂谷型的沉积盆地群。这些数量众多的复杂张性断陷,形成富油气凹陷。如渤海湾块体,沉积发育"先断后坳",油气聚集与分布受控于生烃凹陷,油气富集在复杂断块背景下的各种断背斜、断块构造等圈闭之中;而松辽块体油气富集主要受控于中部长垣隆起带;鄂尔多斯块体虽与渤海湾块体同处华北板块,但其油气地质特征明显不同于渤海湾块体,其构造平缓,古构造背景下发育的岩性砂体控制油气成藏,南部富油,北部富气。
我国西部的块体,早期为克拉通海相沉积,中新生代以压性构造环境为主,叠置挤压型前陆坳陷陆相沉积,再加上强烈的新构造运动改造,使油气聚集方式更加复杂化。与东部相比,西部陆相沉积中的油气更多富集于前陆冲断带中,块体中深层古生界油气资源受多期构造活动影响不断调整,油气分布五彩缤纷。就是同处西部挤压构造环境的不同块体,油气分布规律差异也较大,如塔里木盆地和准噶尔盆地,两者基底、沉积盖层、构造变形特征等各不相同,烃源岩层系、储盖组合、含油气性、油气聚集和分布特征也不一样。
根据块体构成、油气地质特征差异,结合区域构造背景等因素,可将我国大陆初步划分为23个大的块体油气地质体,它们是陆上的准噶尔、塔里木、祁连、四川、鄂尔多斯、松辽、海拉尔等20个块体油气地质体以及海域的黄海、东海和南海块体油气地质体。还可根据沉积特征、构造变形特征、生储盖组合等因素进一步划分不同的含油气地质体及油气聚集区。
以块体为勘探对象,可以突破盆地勘探界限,进入更多"勘探禁区"
我国区域构造背景和油气地质条件的复杂性,决定了油气勘探工作的艰巨性、持续性,也决定了勘探理论与技术要不断创新。开展块体石油地质研究,对于寻找勘探新区、新层系和新领域,重新认识和评价我国油气资源潜力具有指导意义。
受地质构造条件、地质认识、勘探技术手段等多方面因素的制约,我国的油气勘探研究工作,长期主要集中在中新生代的沉积盆地,而石油和地质学界对我国的沉积盆地基本上也是按照中新生界的沉积范围来划分的。事实上,若从地质块体的角度来看,在很多地区中新生代沉积覆盖之下,分布着更广泛的前中生代层系,这一特征在塔里木、鄂尔多斯、四川等盆地表现得尤为突出。几十年对四川盆地的勘探,并没有把川南、川北、川东、鄂西等地区分布的古生界海相沉积包括进去。但按照块体来看,四川盆地的油气勘探范围向南、向北、向东均可延伸扩大。
以往中新生代含油气沉积盆地的勘探研究,主要集中在具有"生储盖"的勘探目的层系,往下忽视了古生界及更老的层系,往上则忽视了浅层可形成次生油气藏的层系。一个块体自上而下,只要所发育的沉积层系具有烃源和构造背景,无论是陆相沉积,还是海相沉积,无论是分布在块体中心,还是分布在块体边缘,无论埋藏多深、海拔多高,只要沉积地质体具备"生储盖"等基本成藏地质条件,都应客观地去对待和认识。
目前我国已发现6.96万平方公里沉积岩,它们分布在大小不等的505个沉积盆地中。从一个地质块体整体演化发展来看,不同时期、不同性质的沉积上下叠置,无论经历多么复杂的构造运动改造,只要具备烃源背景,见到微弱的油气显示,就要坚持不懈、追踪到底。
油气藏的形成具有一定的内在因素,在区域构造背景、生油条件、储盖层及圈闭类型等方面均有一定规律。块体沉积构造演化控制含油气地质体的形成,从块体中心至块体边缘油气地质体中油气的聚集分布是有序的,因此勘探工作的一个重要方向是如何发现和寻找这种有序的规律。
我国的油气资源比较丰富,但块体多而小,油气地质条件非常复杂,与中东、西西伯利亚、北美等大块体相比,油气的富集和分布在平面上和层系上不够集中。在勘探上,这些基于不同块体构造背景发育起来的油气地质体,不能进行简单的类比,勘探技术要有针对性,不同块体应采取不同勘探思路和技术组合。同时,我国要坚持块体整体解剖,采用油气勘探综合工作法,综合解剖块体中发育的多套含油气层系。
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块体油气地质体:长期以来,几乎所有的油气勘探活动都集中在"盆地"当中。块体油气地质体理论是将盆地置于大陆板块形成发展的大环境中去分析,将块体视为相对独立的地质体,从区域构造背景出发,考虑块体之间相互作用的影响,整体探寻和解剖其油气生成、运移和富集规律。
