1、卷 (Vo lum e) 35 ,期 (N um be r) 2 ,总 ( SUM ) 129大 地 构 造 与 成 矿 学Geo tec ton ica e t M e ta llogen ia页 ( Pages) 190 197 , 2011 , 5 (M ay, 2011 )鄂 尔多斯 盆地 古生代 中央 古隆起 形成 演化与 油气 勘探邓昆 1 , 2 , 张哨楠 1 , 周立发 3 , 刘 燕 4( 1. 成都 理 工大学 油 气藏地质及 开发工程国 家重点实验 室 ,四 川 成都 610059; 2. 山东省 沉 积 成 矿 作 用 与 沉 积矿产 重点实验室 ,山东 青岛 266
2、510; 3. 西 北大学 地 质 系 ,陕 西 西 安 710069; 4. 中 石 油 长 庆 油 田 分 公 司勘探开 发研究院 ,陕西 西 安 710021 )摘 要 :鄂尔 多 斯盆地古 生代中央 古隆起形 成演化对 该地区构 造格局和 油气勘 探 具 有 重 要 意 义 。 通 过 对 古 生 代 构造 背景 、 地层体 残余厚度 、 奥 陶系顶 面 构造演化 等特 征 分 析 ,刻 画 中 央 古 隆 起 在 不 同 沉 积 期 构 造 演 化 特 点 ,大 体 分 为 3个演 化阶段 :初始 演化阶段 :相对 独立的中 央古 隆 起 形 成 于 中 晚 寒 武 世 ; 发 育
3、阶 段 : 中 央 古 隆 起 在 早 奥 陶 世 马家沟期反 映最为明 显 ,为 隆升剥蚀 过程 ;调整 、 消亡阶 段 :石 炭纪 - 二 叠纪山西 期 古 隆 起 仍 有 明 显 的 显 示 ,但 其 形 态与位置均 发生了较 大变化 ,与马家 沟期的中 央古隆起 有较大差 别 ,为 低缓隆起 。 晚 二 叠 世 以 来 不 存 在 中 央 古 隆 起 。 中 央古隆 起对油气 地质条件 的控制作 用体现在对 沉积格局 、 残 余生烃坳 陷 、 储 集 条 件 、 盖 层 圈 闭 条 件 及 油 气 运 聚 等 方面 。关键词 :鄂尔 多 斯盆地 ; 中央 古隆起 ; 形成 演化 ; 油
4、气勘探文 章编号 : 1001 21552 ( 2011 ) 0220190208中图分类 号 : P618. 13 文献标志 码 : A组 之上 ,香 1 井 是山西组不 整合于蓟县 系之上 ,镇 探1井 为 太原 组 不 整 合 于 罗 圈 组 之 上 等 (图 1 ) , 对 中 央古隆起 原先 “L ”形展布 形 态 及 分 布 范 围 进 行 了 修 正 ,其隆起的构 造高点明显 向西偏移 。 在环县 、 龙门 至宁县一 带形成 一 个 寒 武 系 、 奥 陶 系 缺 失 的 三 角 形隆 起 区 , 其 面 积 约 11000 km2 。 运 用 古 构 造 图 、 构 造顶面图
5、、 构造演 化史等构造 解析方法 ,认为其 形成于 中寒武世 ,并对 构造演化阶 段进行了划 分 。图 2显示 :古隆起顶部 在镇探 1 井 一线 ,不只 缺 失奥陶系 ,而且 还缺失寒武 系 ,甚 至可能缺失 部分元古界 。 但 是 ,地 层的缺失不 等于古隆起 的存在 ,地层 缺失仅表 示地质 历 史 中 的 隆 起 ,并 不 代 表 现 今 的 隆起 。 下古 生界展 布 特 点 表 明 ,存 在 一 个 加 里 东 期 - 早华力西 期的古隆起 是无疑的 。 但它并不代 表这个 古隆起在 地质历史时 期始终存在 。 在拉平的 石炭系底面构造 剖面图 上 存 在 一 个 削 顶 的 隆
6、起 构 造 ,说 明0 引 言古 隆 起 是 沉 积 盆 地 内 重 要 的 构 造 单 元 ,同 时 也是控制 油气聚集的 地质因素之 一 。 关于鄂 尔多斯盆 地中央 古隆起形成 演化等 ,前人已有 大量研究 ,给出了多种 解释和 不 同 的 观 点 。 主 要 分 歧 体 现 在 : 古 隆 起形成 时代 、 分布 特 征 、 演 化 阶 段 和 形 成 机 制 等 ,形 成 于中 新元古 代 (汤 显 明 和 惠 斌 耀 , 1993 ) 、 早 寒 武世 (黄 建 松 等 , 2005 ) , 早 奥 陶 世 (张 吉 森 等 ,1995 ) 、 中 奥 陶 世 (解 国 爱 等 ,
7、 2003 , 2005 ) 、 石 炭 纪 (王 庆 飞 等 , 2005 ) 。 形 成 机 制 的 观 点 有 : 伸 展 背 景 下均 衡 翘 升 (赵 重 远 , 1993 ; 何 登 发 和 谢 晓 安 ,1997 ) ,构造 地 体 拼 贴 (任 文 军 等 , 1999; 解 国 爱 等 ,2003 , 2005 ) ,继 承 基 底 构 造 格 局 (贾 进 斗 等 , 1997; 安 作相 , 1998 ) 。 本文 结 合 最 新 钻 井 、 测 井 及 地 震 资 料分析 的基础上 ,如 灵 1 井 是 太 原 组 不 整 合 于 长 山收稿 日期 : 2010 203
8、 216;改回 日期 : 2010 205 217项目 资助 : 国家 重点基 础研 究发 展项目 ( 973 项目 ) ( 2003CB214601 )资助 。第一 作者 简介 : 邓昆 ( 1968 - ) ,男 ,博 士 ,讲 师 ,主要从 事石 油地 质教学 及科 研工 作 。 Em a il: dk_dengk 126. com 赵 重远 . 1993. 陕甘 宁盆 地中央 古隆 起 及 其形 成演化 . 西北 大学 .在古生 代某些时 期 ,鄂 尔 多 斯 地 区 确 实 存 在 一 个 形态不定 的中央古隆 起 。 中央古 隆起具沉积 隆起和剥 蚀隆起 两种性质 ,沉 积 隆 起
9、 在 地 震 剖 面 上 表 现 的 是 超覆或 退覆尖 灭 ,剥 蚀 隆 起 表 现 的 是 削 截 尖 灭 。 古 隆起两 翼地层展布 东翼平缓 ,西翼较 陡 ,其 西侧和南侧边界 均与基底断 裂有关 。1 中 央 古 隆 起 形 成 演 化 的 构 造 背 景中 新元古代区 域上整体处 于地壳伸展 的构造背 景 ,陆内裂谷 、 陆缘 裂谷与陆间 裂谷的构造 组合为其 基本特 征 (张 国 伟 等 , 1996 ) 。 寒 武 纪 , 仍 处 于 岩 石 圈伸展 的构造动力学 背 景 ,青 铜 峡 - 固 原 断 裂 - 洛 南断裂 以北地区 为 鄂 尔 多 斯 西 缘 和 南 缘 陆 棚
10、 环 境 , 青铜峡 - 固原断裂 以西和西南 华山断裂以 东为走廊 陆棚 - 陆坡环境 ,西 南 华 山 断 裂 - 洛 南 断 裂 以 南 和 商丹断 裂以北地区 为 北 祁 连 - 北 秦 岭 裂 谷 型 洋 盆 , 它们共 同组成了鄂 尔多斯西缘 和南缘的被 动大陆边 缘盆地 的结构型式 。 商丹断裂 以南则为扬 子克拉通 北 部边 缘坳陷 。 如 香山群辉 绿 岩 、 硅 质 岩 及 砂 岩 特 征均提 供了被动 大 陆 边 缘 构 造 背 景 的 证 据 (徐 黎 明 等 , 2006;邓 昆 等 , 2007 ) 。 总 之 ,寒 武 纪 先 后 经 历 了图 1 鄂 尔多斯镇
11、探 1井太 原 - 罗 圈 组综合柱 状图F ig. 1 The com prehen s ive prof ile of the Ta iyuan 2L uoquanForm a t ion of the Zhen tan 1 dr ill in g we ll图 2 固原 - 宜川探 井约束下 的地震 - 地质综合 解释剖面图 (据长 庆油田 , 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
12、ica l prof ile w ith con stra in ts from dr ill ho le s早寒武 世沧浪铺期 - 中寒武世 徐庄期克拉 通边缘坳陷盆地 ,中寒 武世 张 夏 期 克 拉 通 坳 陷 盆 地 及 晚 寒 武 世 - 早 奥陶世马 家 沟期克拉通 内坳陷盆地 的构造演化 过程 。 晚寒武世 - 早 奥 陶 世 马 家 沟 期 ,区 域 上 整体 仍处 于构造的伸 展 背 景 ,主 要 表 现 为 祁 连 - 北 秦 岭地区 早古生代商 丹洋的扩展 ,老虎 山蛇绿岩 、 阴沟 群 、 黑茨沟组 、 香毛 山组特征均 表明北祁连 东段寒武纪 - 奥陶 纪构造背 景
13、为裂谷盆地 - 沟弧盆体 系的演化阶段 (左 国 朝 和 刘 寄 陈 , 1987; 冯 益 民 和 吴 汉 泉 ,1992;张旗等 , 2000 ) ,其为中央 古隆起的构 造演化提 供了约束 条件 。 早 奥 陶 世 克 里 摩 里 期 ,早 古 生 代 商 丹洋洋壳 开始向 北 俯 冲 ,华 北 地 台 南 缘 和 北 秦 岭 地 区由早期 的 被 动 大 陆 边 缘 向 活 动 陆 缘 转 变 或 隆 升 (钱 锋 和 艾 永 峰 , 2002; L i and L i, 2008 ) 。 在 早 奥 长 庆油 田 . 2005. 鄂 尔多 斯盆地 主要 构造 界面 演化与 油气 成藏
14、 关系研 究 .192 第 35卷陶世克 里摩里期 - 中 志 留 世 ,北 祁 连 - 北 秦 岭 具 有弧盆构 造系的特 点 ,鄂 尔 多 斯 西 缘 和 南 缘 整 体 处 于 弧后环 境 ,鄂 尔多 斯 西 缘 和 南 缘 的 奥 陶 系 克 里 摩 里 组 、 平 凉 组 、 乌 拉 力 克 组 、 拉 什 仲 组 、 背 锅 山 组 、 唐 王 陵组 、 桃曲坡 组 、 赵 老峪组等均 为弧后背景 下的边缘海和残 留海内的充 填产物 。 而 北祁连 - 北 秦岭加里 东期花 岗岩类研究 也指示北秦 岭及其鄂尔 多斯南缘 地区在 中奥陶世 - 志留纪末整 体处于活动 大陆边缘 的构造
15、 环 境 (张 国 伟 等 , 1996 ) 。 晚 古 生 代 , 整 个 鄂 尔多斯 西缘和东 部 分 别 形 成 了 受 祁 连 海 、 华 北 海 和南秦岭 勉略洋的控 制和影响的 相对独立的 贺兰山石 炭系盆 地和华北陆 表海盆地 。 华北陆表海 盆地先后 经历了 :晚石 炭世本 溪 期 - 早 二 叠 世 山 西 期 统 一 的 华北陆 表海盆地形 成与中二叠 世 - 晚二叠 世统一的 大华北 内陆盆地形 成两个时期 。2 中 央 古 隆 起 形 成 演 化 阶 段以 区域上钻遇 古生界的探 井数据及露 头剖面为 基础 ,通过测 井资料解释 ,结合 对沉积层序 的地震反 射 特征
16、分析 ,并 参 考 前 人 研 究 成 果 。 编 制 了 研 究 区 不同沉 积 期 古 构 造 图 和 重 点 沉 积 期 构 造 沉 积 格 局 图 ,同时 ,研 究 加 里 东 构 造 层 顶 面 (奥 陶 系 顶 面 ) 的 古构造 演化过程 及 其 特 征 ,从 而 刻 画 不 同 沉 积 期 的 中央古 隆起及其演 化特点 。2. 1 中晚寒 武世初始 演 化阶段徐庄 期 - 张 夏 期 是 中 央 古 隆 起 初 始 演 化 阶 段 ,期间盆 地隆坳相间 格局明显 。 张夏组古构 造格局显 示 (图 3 ) : 自 北 向 南 、 自 东 向 西 地 层 厚 度 呈 增 厚 趋
17、 势 。 在 地鄂 3井 - 惠安堡 - 华 亭 - 灵台 - 宜君一 线 以南和 以西 ,其 地 层 厚 度 大 于 160m; 而 在 鄂 托 克 旗- 靖边 - 横山 - 神 2井一线以 北地区地层 厚度小 于40m;杭锦旗 - 乌审旗为隆 起 区 ,环 县 - 镇 原 古 隆 起 的出现 为其最主 要 特 点 ,也 就 是 中 央 古 隆 起 的 雏 形 已显现 ;古构 造趋向呈南 北向 ;西缘祁连 - 贺兰海和 南缘秦 岭海之间可 能有一个乌 审旗 - 灵台 水下隆起 将其分 隔 。 张夏期 在区域上 ,鄂尔多 斯地区向东 、 向 西 、 向南其地 层厚 度 整 体 都 呈 增 厚
18、趋 势 ,因 此 ,在 东 边 、 西边和南 边 均 不 存 在 古 陆 或 古 隆 起 的 问 题 。 故 鄂尔多 斯地块在 张 夏 期 整 体 为 一 开 阔 浅 海 环 境 ,并 与 其西 侧和南侧的 北 祁 连 - 北 秦 岭 海 槽 相 连 ,并 不 存在 “秦岭 古陆 ”和 “西南 华山古陆 ”。晚 寒 武 世 较 早 中 寒 武 世 盆 地 面 貌 发 生 了 变 化 ,随着祁 连 - 北秦 岭 洋盆地的扩 张 ,在 华北地块西 缘 、图 3 鄂 尔多斯盆 地寒武系 张夏组沉 积期古构造 图F ig. 3 Pa leo tec ton ic m a p of the O rdo
19、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南缘开始 出现边 缘 隆 起 , 即 华 北 板 块 西 缘 的 庆 阳 古隆起和华 北板块 南 缘 的 伏 牛 古 隆 起 , 推 测 这 种 边 缘 隆起可能 是伸展 背 景 下 均 衡 翘 升 的 产 物 , 并 非 构 造挤压作用 之结果 。 隆 起以北地区 为华北克拉 通内坳 陷盆地 、 以南地 区为 祁 连 - 北 秦 岭 裂 谷 型 有 限 洋 盆 或陆间裂 谷盆地 。 庆 阳古隆起和 伏牛古隆起 断续相接一起组 成了华北
20、板 块西缘和南 缘的相对统 一的边缘隆起 。2. 2 早奥陶世 马家沟期发 育阶段下马 家沟组沉积 期古构造特 征 (图 4 )隆 坳 相 间 的构造格 局 更 加 明 显 ,显 示 为 “三 隆 两 鞍 三 坳 陷 ”,鄂尔多斯 地区 ,自 西 向 东 依 次 是 : 贺 兰 坳 陷 带 、 伊 盟隆起 、 中央隆起 带 、 榆 林 - 米 脂 坳 陷 带 、 三 门 峡 隆 起 带 、 岐山坳陷带 。 中 央 古 隆 起 位 于 环 县 - 镇 原 - 灵 台 - 庆阳 一 带 , 呈 北 窄 南 宽 的 舌 形 分 布 , 轴 向 南 北向 。 伊盟 隆起在磴 口 - 杭 锦 旗 - 东
21、 胜 一 线 ,呈 东 西向展布 ;而三门 峡隆 起 位 于 韩 城 - 永 济 的 东 南 三 门 峡方向 , 下马 家沟组沉积 期隆起高点 与坳陷中心 幅为等边三 角形 ,榆米坳陷为 一似花朵状 的封闭坳陷 ,两鞍部带 分别呈南北 向和近东西 向展布 。 马 家 沟期 区 域 原 盆 地 环 境 格 局 : 由 于 研 究 区 大规模海侵 ,总体 呈 现 与 晚 寒 武 世 类 似 的 海 陆 分 布 格局 。 古 地 势 呈 现 南 低 北 高 ,西 低 东 高 ,华 北 海 从 东 、 东北两个 方向向东南 部三门峡 - 伏牛边缘隆 起带超 覆 ,秦岭海自南 向北海侵 ,祁连海 自西向
22、东海 侵 。 西南华山断 裂 - 洛 南 断 裂 以 北 主 体 为 浅 海 环 境 ,则 以 潮坪环境 为主 ,在 潮 上 和 潮 间 环 境 中 沉 积 的 准 同 生 白云岩及 砂页岩广泛 超覆在下伏 不同时期的 地层之 上 ,马家沟中晚 期 ,海 水 有 所 加 深 ,典 型 的 碳 酸 盐 台 地大面积 发育 ,台 地 内 水 体 清 洁 、 安 静 ,水 循 环 不 甚 畅通 ,沉积物为 很纯的碳酸 盐岩 ,如西缘桌子 山期 - 克里摩里 期主要发育 碳酸盐台地 和碳酸盐岩 斜坡沉 积 。 平凉 - 天深 1 井 一 线 以 西 ,西 南 华 山 断 裂 以 东 为开阔海 台地 ,
23、较晚寒武世 发生了很大 变化 ;在庆阳 古隆起 - 三门峡古隆 起的外侧为 岐山 - 富平 开阔台 地 ,其内侧则主 体为局限海 或盐湖环境 (图 5 ) 。马 家 沟 组 沉 积 后 ,区 域 上 最 重 要 的 构 造 事 件 是 祁连 - 秦 岭地区早 古 生代商丹洋 的背向俯冲 和早古生代华北 板块和扬子 板块的对接 。 在这一动 力学背图 4 鄂 尔多斯盆 地奥陶系 下马家沟组沉 积期古构 造图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
24、 O rdov ic ian M a j ia gouForm a t ion度 可达 400余米 。 两 鞍指中央 古隆起与伊 盟隆 起 之间 呈南 北向展布的 鞍 部 ,其 位 置 为 鄂 托 克 旗 - 盐 池- 定边 一线 ;中央 古 隆 起 与 三 门 峡 隆 起 之 间 近 东 西 向的鞍 部 ,在 洛川 - 黄 陵 - 宜 君 - 澄 城 一 带 。 三 坳陷指东 部的榆林 - 米脂 坳 陷 、 西 部 坳 陷 (贺 兰 坳 陷 )和 南部 的岐山 坳 陷 。 榆 米 坳 陷 为 近 似 椭 圆 状 分 布 , 坳陷中 心在米脂 - 清 涧 一 带 ; 贺 兰 坳 陷 呈 窄 条
25、 带 状 南北向 展布 ,位于银川 - 马 家 滩 - 惠 安 堡 - 华 亭 一 线及以 西 ,在 西缘 北 段 天 深 1 井 位 置 向 西 北 方 向 折去 。 三 个相互独 立 ,但 又 相 连 的 古 隆 起 一 起 决 定 了鄂 尔多 斯地区马家 沟 期 的 基 本 构 造 - 沉 积 格 局 ,即 三隆起 围限的内 侧 为 榆 米 盐 坳 ,外 侧 则 为 开 阔 台 地或开阔 海环境 。 值 得 提 及 ,在 马 家 沟 早 期 鄂 尔 多 斯 西缘海 与南缘海在 灵台 - 陇县 一带被隆起 或水下隆 起所分 割 ,可 能并不存在 一个统一的 华北板块西 缘 、南缘海 。上
26、马家沟组沉 积期古构造 特征基本继 承了下马 家沟期 的构造面 貌 ,只 是 中 央 古 隆 起 形 态 特 征 几 乎图 5 鄂尔 多斯南部 - 秦 岭 地 区 早 奥 陶 世 马 家 沟 期 的 构造 - 沉积格局F ig. 5 The 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 dur 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 3
27、5卷景下 ,奥陶 纪 峰峰期 、 平凉期 和 背锅山期构 造格局发生 巨 大 变 化 ,鄂 尔 多 斯 地 区 的 主 体 部 分 已 经 转 变 为 隆 起 ,已 经 不 具 备 传 统 意 义 的 “L ”型 中 央 古 隆 起 面 貌 。2. 3 石炭纪 - 二叠纪调 整 、 消 亡阶段石 炭纪本溪期 鄂尔多斯基 本古构造 格 局近似一 “工 ”字型 ,贯穿南 北的 中 央 古 隆 起 作 为 重 要 的 屏 障 分割 了 祁连海与 华 北海 。 二 叠 系太原组沉 积期较本 溪期 ,古隆 起 的范围明显 缩小 ,沉积地层的 分布范围 较本 溪 组明显 向 南 超 覆 ; 但 是 贯 穿
28、 南 北 的 中 央 古 隆 起作为 重要的屏障 依然对祁 连 海与华北海 具有屏障作用 ,近南 北 向展布 ;这个时期 的基本古构 造格局的三分状 况依 然 存 在 。 山 西 期 较 太 原 期 ,古 构 造 面 貌 有比较 明显 的 变 化 (图 6 ) : 中 央 古 隆 起 对 鄂 尔 多 斯 西缘和 东部的分 割 作 用 明 显 变 弱 ; 渭 北 隆 起 大 范 围地向南 退缩和山 西 组 沉 积 继 续 向 南 超 覆 ; 但 是 贯 穿 南北和 接受沉积 的 中 央 古 隆 起 似 乎 存 在 ,隐 隐 约 约 呈南北 展布 。 石盒 子期古构造 面貌进一步 发生明显 变化
29、:中央 古 隆起的范 围 明显向西偏 移 ;渭 北隆起解 体 ,华亭 - 镇 原 - 富 平 一 线 以 南 由 原 来 的 相 对 隆 起 区 变 为 相 对 坳 陷 区 ;沉 积 区 的 范 围 明 显 向 南 移 至 青铜峡 - 固 原 - 洛南断 裂一线 。 原 来的华北地 台南缘相对隆起 区已经全部 转变成为沉 积区 。 而石 千峰期 中央古隆 起已经 完 全 消 失 ; 盆 地 主 体 构 造 格 局 开 始 由前期的 东西分 带 转 变 为 南 北 分 带 ,主 体 构 造 线 方向由南北 向转 为 东 西 向 。 自 北 向 南 依 次 是 : 伊 盟 隆 起 ,中部坳陷和 南
30、部渭北隆 起 ,庆 阳 - 莲 6 井 一线 由 隆起变为 坳陷 。 故 在 晚 二 叠 世 ,不 存 在 一 个 相 对 统一的中央 古隆起 。2. 4 奥陶系顶 面在钻井横 剖面上的 反 映通 过 不 同 沉 积 期 末 层 拉 平 技 术 ,编 制 构 造 演 化 史 图 ,图 7中央 古隆起在钻 井横剖面上 的演化显 示 :山西期末 、 石盒 子期末镇探 2、 镇 探 1 井 的 奥 陶 系 顶面位置较 高 ,显 示 位 于 隆 起 上 。 纸 坊 期 末 镇 探 1 井 的奥陶系 顶面 位 置 较 低 ,显 示 为 坳 陷 中 心 。 延 长 期末 、 延安期末 、 侏 罗 纪 末
31、奥 陶 系 顶 面 不 断 演 化 ,而 现今奥陶系 顶面显示为 西坳东隆的 单斜构造格 局 。图 7 镇探 2 - 宜 探 1井奥 陶系顶 面 构造演化 图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图 6 鄂尔 多斯盆地 二叠系山 西组沉积 期古构造 图F ig. 6 Pa leotecton ic map of the O rdos Ba sin dur ing sed2m en ta t
32、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 衔 接 部 位 (天 环北段 )以 及 中央 古 隆 起 和 三 门 峡 古 隆 起 的 衔 接 部 位 (渭北隆起 ) ,这两 个 地 区 都 发 育 厚 度 较 大 的 白 云 岩 体 ,是有利的油 气储集体之 一 ,如 风化壳岩溶 主要发 育于古隆 起斜坡带 。 其成因主 要 是埋藏 - 混 合水白云岩化 和 后 期 的 热 水 改 造 作 用 ( Graham and L ang2ho rne, 2006 ) 。 中 央 古 隆 起 对 盖 层 的 沉 积 和
33、 厚 度具 控 制 作 用 ,上覆石炭 系 - 二 叠 系 煤 系 地 层 是 区 域 性 盖 层 ,其 底 部铝土质 泥岩起着很 好的封闭作 用 。 在古隆 起东坡为本溪组 ,古隆 起上为太原 组 ,而 西部为不含 铝土质 泥岩羊虎 沟组 。 中央 古隆起周缘 在古生代长 期为斜 坡沉积环境 , 为 砂 岩 尖 灭 圈 闭 、 上 倾 尖 灭 型 砂 岩 圈 闭 、 碳酸盐岩尖 灭型圈型 、 侵蚀起 伏圈闭的形 成提供 了区域背 景 。中 央 古 隆 起 地 区 在 古 生 代 都 处 于 构 造 高 部 位 , 是早期油 气运移的指 向 。 其斜坡 区风化壳岩 溶发育 带既可以 聚 集 西
34、 、 南 面 奥 陶 系 生 气 坳 陷 的 天 然 气 , 也可以聚 集来自北面 和东北面的 乌审旗和延 安 - 富 县这两个 石炭系 - 二 叠 系 生 气 中 心 的 天 然 气 (杨 华等 , 2000 ) , 特 别是中央古 隆起上的 鼻 状构造带 , 更 是天然气 运移的指向 带 。总 之 ,与 油 气 聚 集 关 系 密 切 的 中 央 古 隆 起 演 化 阶段主要 为马家 沟 期 ,其 次 为 石 炭 纪 - 二 叠 纪 。 中 央古隆起 东 - 东南 侧 下古生界奥 陶系顶部发 育古风化壳 ,膏盐岩 、 致密石 灰岩和石炭 系 - 二叠系 铝土质 泥岩构成 上倾方 向 的 区
35、 域 遮 挡 条 件 ,有 利 于 形 成 地 层 - 岩 性 圈闭气藏 。 图 8耀参 1井位于渭北 隆起 的 田家 嘴 背 斜 , 其 风 化 壳 气 藏 ( O2 p ) 和 内 幕 含 气 层 (O1 m )分 布于构造 带 顶部 。 风化 壳气源来自 于 平 凉组泥页岩 和灰泥 岩 ,而 上 古 生 界 煤 系 地 层 也 为 其 提 供气源 。 由于平 凉 组 泥 页 岩 的 遮 挡 ,上 古 生 界 气 源 一 般难以 到达内幕含 气层 。 耀参 1井临近古 隆起 南 部的生排 烃中心 ,可向北侧 运移到达该 井 ,构 成一个 由构造主 控 的 风 化 壳 和 内 幕 型 气 藏
36、 的 成 藏 组 合 模式 。 另外 ,东坡 上古生界太 原组 、 山西组和盒 8砂 体 厚度大 、 延伸远 、 物性 相对好 ,具较大勘 探潜力 ,如陕99、 138井盒 8 试 出 了 工 业 气 流 。 中 央 古 隆 起 西 侧 下古生界 相带相对较 窄 ,古 风化壳不发 育 ,不 利于天 然气成藏 ,而上 古 生 界 具 备 形 成 良 好 储 集 体 的 地 质条件 ,镇探 1 井 山 1 段 工 业 气 流 的 发 现 表 明 该 区 有 必 要进一 步勘探 。 中 央古隆起 南 侧灵 1 井张 夏组 见 有较为明 显的气 测 异 常 ,可 发 育 深 水 重 力 流 储 集 体
37、 以及生物 礁型储集体 。 上述区域 都是受中央 古隆起3 中 央 古 隆 起 形 成 机 制 讨 论中 央 古 隆 起 是 在 伸 展 构 造 背 景 下 形 成 ,在 挤 压 构造背 景下继 续 发 育 。 在 不 同 阶 段 ,其 影 响 程 度 不 同 。 加 里东运动 早 期 ,西 部 祁 连 海 槽 扩 张 产 生 由 西 向 东的 挤压应力 ,使 得 西 侧 隆 起 较 早 ,地 层 较 陡 ,沉 积厚度 较 大 , 隆 起 与 海 槽 轴 向 平 行 ; 加 里 东 运 动 晚 期 ,主要以秦 岭海槽自南 向北的挤压 应力为主 ,导致 灵 1 井 - 宁探 1 井 奥 陶 系
38、缺 失 ,古 隆 起 走 向 与 秦 岭 洋 相同 ,其转 折端隆起 最 高 ,即 镇探 1井位 置为隆 起 高点 。 这种作用 状 态 持 续 到 中 二 叠 世 石 盒 子 期 ,至 石千峰 期鄂尔多斯 及邻区区域 构造体制发 生重大变 化 ,古亚洲构 造动 力 体 系 向 古 特 提 斯 构 造 动 力 体 系 转换 ,南北向 构造转换为 东西向构造 ,石千 峰组沉积 期中央 古隆起消失 。4 中 央 古 隆 起 与 油 气 勘 探早 奥 陶 世 中 央 古 隆 起 的 存 在 影 响 了 古 地 理 格 架 ,作为陆架 部分 的 盆 地 内 部 向 南 从 平 缓 变 成 了 有 一
39、定坡 度的陆坡 ,而 后 进 入 秦 岭 海 ; 其 次 ,中 央 古 隆 起内侧 相对变 成 一 个 陆 架 内 坳 陷 ,即 榆 米 坳 陷 。 中 央古隆 起使寒武 系 、 奥 陶 系 向 古 隆 起 方 向 层 层 减 薄 并超覆 尖灭 ,同时也 使 石 炭 系 - 二 叠 系 向 古 隆 起 呈 现超 覆 、 披 盖 的 趋 势 。 中 央 古 隆 起 东 西 两 侧 的 奥 陶 纪 沉 积 格 局 差 异 明 显 ,早 奥 陶 世 ,古 隆 起 西 侧 、 西 南 侧 马 家 沟 组 以 碳 酸 盐 岩 台 地 和 碳 酸 盐 岩 斜 坡 沉 积 为 主 。中 央 古 隆 起 对
40、烃 源 岩 的 沉 积 和 厚 度 具 控 制 作 用 ,中央古隆 起东 侧 的 中 央 坳 陷 带 控 制 着 奥 陶 系 残 余 生烃 凹陷 (榆米坳陷 )及 中 部 气 田 的 分 布 ,这 一 坳 陷带并 非沉积坳陷 ,而是 加里东 、 早华力西 运动之后 经构造 运动改造后 的构造坳陷 带 。 榆米坳 陷烃源岩 厚 300 500m , 残 余 有 机 碳 大 于 0. 2 % , 为 中 等 -好 级 别 烃 源 岩 , 相邻 地区有机碳含 量 都 大于 0. 15%。晚 三 叠 世 生 气 强度达 ( 3 4 ) 108 m3 / km2 ,生 烃 中 心 在 陕 参 1井 一
41、线 。 另 一 个 残 余 生 烃 坳 陷 是 西 南 坳 陷 ,鄂 7井 - 盐 池 - 环 县 - 崇 信 - 灵台 - 宜 君 - 潼 关 一线 以 西 和 以 南 的西缘 和南 缘 地 区 ,面 积 约 30000km2 ,烃 源 岩 厚 300 900m , 残 余 有 机 碳 为 0. 14% 0. 23% ,晚 三 叠 世 生 气 强 度 达 ( 4 14 ) 108 m3 / km2 。 另 外 ,中 央 古 隆 起 地 区 古 生 界 烃 源 岩 厚 度 虽 然 不 是 很大 ,但 有 机 质 热 演 化 程 度 较 高 ,生 烃 作 用 较 强 。 古 隆起的鞍部 和斜坡区
42、是 储层发育的 有利区域(邬光辉等 , 2009; 薛 会 等 , 2009 ) , 中 央 古 隆 起 的196 第 35卷参考文献 ( R efe rence s) :安 作 相 . 1998. 陕北 气 区的形成 与中央古隆 起 . 中 国 海 上 油 气(地质 ) , 12 ( 3) : 150 - 153.邓昆 ,周 立 发 ,胡 朋 ,杨 文 敬 ,张 义 楷 . 2007. 香 山 群 辉 绿 岩 地 球化学特 征及其构 造背 景 . 大 地 构 造 与 成 矿 学 , 31 ( 3 ) :29 - 37.冯益 民 ,吴汉泉 . 1992. 北祁 连山及其 邻区古生 代 以 来
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49、央 古隆起形成 演化可分为中晚 寒武世初 始 演 化 、 早 奥 陶 世 马 家 沟 期 发 育 和 石炭纪 - 二叠 纪 调 整 、 消 亡 三 个 阶 段 。 中 央 古 隆 起在马家 沟组沉积 期 反 映 最 为 明 显 ,主 要 表 现 为 马 家沟 组在 镇探 2 - 镇 探 1 - 宁探 1 - 灵 1 井中 央古隆起 顶部缺 失 ,表 明了中央古 隆起在马家 沟期隆升 ,并遭 受长期 剥蚀 ;石炭纪 - 二 叠 纪 山 西 期 仍 有 明 显 的 显 示 ,但古隆起 的形态与位 置均发生了 较大变化 ,与奥 陶纪马 家沟期的 中 央 古 隆 起 有 较 大 差 别 ,在 晚 二 叠 世石千 峰期以来不 存在中央古 隆起 。 奥陶 系顶面从 山西期 到延安期经 历了从斜坡 - 低缓隆起 - 坳陷的 构造转 换 。 总之 ,中央古 隆起仅是古 生代 ,尤其是马 家沟期 - 山西期的 一种构造表 现 。 其形成 演化对油 气地质 条件的控 制 作 用 体 现 在 对 沉 积 格 局 、 残 余 生 烃坳陷 、 储集 条件 、 盖层圈闭条 件及油气运 聚等几个 方面 ,古隆起 的鞍部和斜 坡区是主要 勘探方向 。致谢 :两位审 稿老 师 对 文 章 提 出 了 许 多 宝 贵 修 改 意见 ,在
